JP4248902B2

JP4248902B2 - Select assist device for automatic transmission

Info

Publication number: JP4248902B2
Application number: JP2003074198A
Authority: JP
Inventors: 渉清水; 亨青木; 雄三島村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP2004278753A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機を備えた車両において、運転者のセレクトレバー操作力をアシストする自動変速機のセレクトアシスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動変速機のレンジセレクト装置としては、車室内の運転席付近にセレクトレバーを設け、このセレクトレバーの操作力をケーブルやロッドなどの操作力伝達手段を介して自動変速機のレンジ切り換え装置に伝達し、自動変速機のレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄなど）を切り換える構成のものが知られている。
【０００３】
セレクトレバーの操作には、ケーブルやロッドのフリクション、ディテント機構においてディテントピンがカム山を乗り越える際に発生する抵抗等により、大きな操作力が必要となる。このため、セレクトレバーを十分な長さに設定し、その梃子力を利用することにより、乗員の操作力を大きな力に変換し、レンジセレクトを行うよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２３５５９号公報（１頁〜３頁，第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、十分な梃子力を得るために長いセレクトレバーが必要となり、車室内レイアウトの自由度が小さくなるという問題がある。また、設置場所にも制約が多く、運転席脇やステアリングコラム付近に限定されている。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車室内のレイアウト自由度とセレクトレバーのデザイン性を高めることができ、しかも良好な操作特性が得られる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置では、自動変速機のレンジ切り換え機構と連結されたセレクトレバーへの入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、前記セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストトルクを出力するアシストアクチュエータと、前記セレクトレバーへの入力トルクに応じてアシストアクチュエータのアシストトルクを制御するアシストトルク制御手段と、を備えた自動変速機のセレクトアシスト装置であって、前記セレクトレバーの操作速度を検出する操作速度検出手段を設け、前記アシストトルク制御手段は、セレクトレバーが受ける機械的負荷特性から設定された目標トルクをデータとして備え、操作位置から目標トルクを決定する目標トルク演算手段と、セレクトレバーの操作速度が通常操作より低くハンチングが発生する速度域になったと、予め設定された設定速度よりも小さいことで検出したとき、セレクトレバーが異常操作されていると判断し、アシストアクチュエータに対しアシストトルクの出力を停止させる手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記セレクトレバーの操作位置を検出する操作位置検出手段を設け、前記アシストトルク制御手段を、セレクトレバーの操作位置に応じて目標トルクを設定し、この目標トルクと入力トルクとを比較し、目標トルクが入力トルク以下である場合には、両者の差に応じてアシストトルクを出力させ、目標トルクが入力トルクよりも大きい場合には、操作速度からセレクトレバーが正常操作と判断されていても、アシストトルクの出力を停止させる手段としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記操作速度検出手段を、操作位置の変化量に基づいてセレクトレバーの操作速度を検出する手段としたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、セレクトレバーへの入力トルクに応じてアシストアクチュエータによりアシストトルクを発生させ、そのアシストトルクをセレクトレバーの手動操作力に合成して自動変速機のレンジ切り換え機構に伝達するため、セレクトレバーの長さを短く設定しても、セレクトレバーの操作が重くならず、運転者の負担とならない。
【００１１】
よって、従来では、その長さ故に設置レイアウトが運転席脇やコラム付近に限定されていたセレクトレバーを、多様な場所（例えば、インストルメントパネル等）にも設置可能となる。
【００１２】
また、アシストトルク制御手段は、セレクトレバーの操作速度が予め設定された設定速度よりも小さいとき、セレクトレバーが異常操作されていると判断し、アシストアクチュエータに対しアシストトルクの出力を停止させる。
【００１３】
ここで、セレクトレバーへの入力トルクによりアシストアクチュエータのアシストトルクをフィードバック制御するとき、セレクトレバーの操作速度が極端に遅い場合には、アシストトルクの出力値が短時間で大きく変化する。すなわち、セレクトレバーの移動量に対し、アシストトルクの変化量が非常に大きくなるため、セレクトレバーが振動し、これが運転者の手に伝わることで操作フィーリングの悪化を招いてしまう。
【００１４】
これに対し、本発明では、アシストトルクの出力を停止させてセレクトレバーの振動を抑制することにより、操作フィーリングの悪化を防止できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、アシストトルク制御手段は、セレクトレバーの操作位置に応じて目標トルクを設定し、この目標トルクと入力トルクとを比較し、目標トルクが入力トルク以下である場合には、両者の差に応じてアシストトルクを出力させ、目標トルクが入力トルクよりも大きい場合には、アシストトルクの出力を停止させるようにアシストアクチュエータを制御する。
【００１６】
このように目標トルクと入力トルクとの差に応じてアシストアクチュエータをON/OFFする場合、セレクトレバーの操作速度が極端に遅いと、目標トルクが入力トルクに短時間で追い付くため、アシストアクチュエータが頻繁にON/OFFを繰り返し、ハンチング振幅が大きくなってセレクトレバーの振動を招く。
【００１７】
本発明では、セレクトレバーの操作速度が通常の操作速度よりも遅く操作されていると判断した場合には、アシストトルクの出力を停止させることによって、アシストアクチュエータのON/OFFが頻繁に繰り返されるのを防止できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、操作位置の変化量に基づいてセレクトレバーの操作速度を検出することとしたため、操作位置検出手段を操作速度検出手段と兼用できる。よって、操作速度検出手段を別に設けた構成と比較して、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す側面図、図２は自動変速装置の構成を示す背面図である。
【００２０】
コントロール部１は運転者により操作されるセレクトレバー２を有し、例えば、運転席脇のセンタクラスタ３の上部に設置されている。セレクトレバー２は、下端の支点軸４を中心として車両の前後方向に操作するよう設定されている。このセレクトレバー２の長さは100mm程度に設定され、従来の一般的なセレクトレバーよりも250mm程度短く設計されている。
【００２１】
セレクトレバー２の支点軸４には、この支点軸４と一体で上下方向に回動する制御レバー５の上端部が固定されている。また、支点軸４には、セクタギヤ６が固定され、このセクタギヤ６には、運転者の操作力を補助する電動モータ（アシストアクチュエータ）７が連結されている。
【００２２】
制御レバー５の下端部には、前方の自動変速機８に設けられたディテント機構の制御アーム１０の上端部と、ロッド状のリンケージ１１とを介して連結されている。
【００２３】
セレクトレバー２の支点軸４には、支点軸４への入力トルクを検出するトルクセンサ（入力トルク検出手段）１２と、セレクトレバー２のストローク角度を検出する位置センサ（操作位置検出手段）１３とが連結されている。
【００２４】
トルクセンサ１２は、支点軸４に設けられた一対の回転部１２ａと、その間のねじれトルクを検出する検出部１２ｂとから構成されている。トルクセンサ１２はセレクトレバー２の支点軸４に設けられているため、実際にセレクトレバー２に入力される運転者の操作力を検出することができる。トルクセンサ１２の出力電圧は、入力トルク信号としてコントロールユニット（アシストトルク制御手段）１４へ出力される。
【００２５】
また、位置センサ１３は、セレクトレバー２がＰレンジ最端部に位置しているときを０度として、セレクトレバー２を操作したときのストローク角度を随時検出する。位置センサ１３の出力電圧は、ストローク角度信号としてコントロールユニット１４に出力される。
【００２６】
図３に、位置センサ１３の出力電圧とセレクトレバー２のストローク角度との関係を示す。図において、縦軸は位置センサ１３の出力電圧、横軸はセレクトレバー２のストローク角度であり、コントロールユニット１４は、下表に示すような出力電圧とストローク角度との関係に基づいて、セレクトレバー２のストローク角度を認識する。
【表１】

【００２７】
コントロールユニット１４は、セレクトレバー２のストローク角度に応じて、図４に示すマップから目標トルクを設定する。この目標トルクマップは、Ｐ→Ｒレンジ方向における目標トルクマップであり、セレクトレバー２のストローク角度に応じた目標トルクが予め設定されている。この目標トルクは、自動変速機８の機械的負荷力を考慮して最適な操作特性が得られるように設定されている。
【００２８】
機械的負荷力は、上述した自動変速機８のディテント機構で発生する負荷力に、リンケージ１１の摩擦力、電動モータ７のイナーシャ等を合成したものであり、電動モータ７によるトルクアシストが無い状態でレンジ切り換えを行うには、この機械的負荷力以上の操作力が必要となる。
【００２９】
なお、Ｄ→Ｎレンジ方向へのセレクト時には、機械的負荷力は上述したＰ→Ｒレンジ方向における機械的負荷力とは異なる特性となるため、その特性に応じて目標トルクマップも別途設定する。よって、セレクトレバー２のアシスト制御においては、セレクトレバー２の操作方向を検出し、操作方向に応じた目標トルクマップを選択する必要がある。
【００３０】
セレクトレバー２の操作方向は、図５に示すトルクセンサ１２の入力トルク−出力電圧特性から判断できる。すなわち、セレクトレバー２にトルクが入力されていない場合には、トルクセンサ１２の出力電圧は２．５Ｖである。そして、セレクトレバー２がＰ→Ｄレンジ方向へ操作されているときには、出力電圧が２．５Ｖよりも大きくなり、セレクトレバー２がＤ→Ｐレンジ方向へ操作されているときには、出力電圧が２．５Ｖよりも小さくなる。
【００３１】
従って、出力電圧が２．５Ｖよりも大きい場合にはセレクトレバー２がＰ→Ｄレンジ方向へ操作され、２．５Ｖよりも小さい場合にはセレクトレバー２がＤ→Ｐレンジ方向へ操作されていると判断することができる。
【００３２】
なお、セレクトレバー２の操作方向を判断する手段としては、位置センサ１３の取得最新値と前回取得値との増減差分による判定方法、または、目標トルクマップ上の各レンジ停止位置の中央値に対する位置センサ１３の大小判定方法等を用いることができる。
【００３３】
また、目標トルクマップは、セレクトレバー２の操作速度に応じて予め複数設定されている。セレクトレバー２の操作速度は、ストローク角度の変化率を求めることにより推定可能である（操作速度検出手段に相当）。
【００３４】
コントロールユニット１４は、トルクセンサ１２で検出された入力トルクが目標トルクと一致するように電動モータ７のONデューティ比を決定し、アシストトルクを出力させる。具体的には、図６に示すように、目標トルクが実際のトルク（入力トルク）よりも小さい場合には、この差分に応じて電動モータ７のONデューティ比を決定する。一方、目標トルクが実際のトルク以上である場合には、電動モータ７の出力を停止させる。
【００３５】
また、コントロールユニット１４は、セレクトレバー２の操作速度が予め設定された速度よりも遅いとき、セレクトレバー２が異常操作されていると判断し、電動モータ７の出力を停止させる制御を実行する。
【００３６】
次に、作用を説明する。
［セレクトレバーアシスト制御処理］
図７は、コントロールユニット１４で実行されるセレクトレバーアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００３７】
ステップＳ１では、トルクセンサ１２の出力電圧からセレクトレバー２の入力トルクを読み込む。
【００３８】
ステップＳ２では、位置センサ１３の出力電圧からセレクトレバー２のストローク角度を読み込む。
【００３９】
ステップＳ３では、ストローク角度と前回読み込んだストローク角度の増減差分から、セレクトレバー２の操作方向を演算する。
【００４０】
ステップＳ４では、ストローク角度と前回読み込んだストローク角度の変化率から、セレクトレバー２の操作速度を演算する。
【００４１】
ステップＳ５では、操作速度が予め設定された設定速度以上であるかどうかを判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ６へ進み、ＮＯの場合にはセレクトレバー２が異常操作されていると判断してステップＳ１１へ進む。
【００４２】
ステップＳ６では、入力トルクが予め設定された設定トルクよりも大きいかどうかを判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合には本制御を終了する。すなわち、図８に示すように、入力トルクが不感帯（アシストを行わないトルク範囲）を超えたとき、アシストトルクの出力を開始する。
【００４３】
ステップＳ７では、セレクトレバー２の操作方向と操作速度に応じた目標トルクマップを読み込む。
【００４４】
ステップＳ８では、読み込んだ目標トルクマップとストローク角度から、目標トルクを設定する。
【００４５】
ステップＳ９では、入力トルクから目標トルクを減じた値が０よりも大きいかどうかを判定する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１０へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１１へ進む。
【００４６】
ステップＳ１０では、入力トルクと目標トルクとの差分に応じて電動モータ７のONデューティ比を決定し、電動モータ７にアシストトルクを出力させて本制御を終了する。
【００４７】
ステップＳ１１では、電動モータ７の出力を停止して本制御を終了する。
【００４８】
［セレクトレバーの操作速度が遅い場合に発生する問題点］
図９（ａ）は、セレクトレバー２を低速で操作したときの入力トルク特性を示す図であり、以下に流れを説明する。
▲１▼入力トルクが目標トルクを超える。
▲２▼入力トルクの目標トルク超過量に応じてアシストトルクが出力され、入力トルクは目標トルクに近づいていく。
▲３▼セレクトレバー２の操作速度が遅いため、ストローク角度が僅かに変化したところで入力トルクが目標トルクと一致または目標トルクよりも小さな値となる。
▲４▼アシストトルクの出力が停止する。
▲５▼セレクトレバー２の操作速度が遅いため、ストローク角度が僅かに変化したところで入力トルクが目標トルクを超える。
【００４９】
すなわち、セレクトレバー２の操作速度が遅い場合、上記▲２▼〜▲５▼が頻繁に繰り返される。従って、電動モータ７のON/OFFが短時間で頻繁に繰り返され、ハンチング振幅が大きくなる。これがセレクトレバー２の振動となって運転者の手に伝達され、操作フィーリングの悪化を招く。
【００５０】
一方、図９（ｂ）に示すように、セレクトレバー２の操作速度が通常（速い）場合には、電動モータ７のON/OFFが短時間で頻繁に繰り返されることはなく、ハンチング振幅が無視できる程度に小さいため、上述の問題は発生しない。
【００５１】
［セレクトレバー操作低速時のアシスト停止制御作用］
（セレクトレバーの操作速度が通常速度である場合）
セレクトレバー２の操作速度が通常速度である場合には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９へと進む流れとなる。続いて、ステップＳ９において、目標トルクが入力トルクよりも小さい場合には、ステップＳ１０により入力トルクが目標トルクと一致するように電動モータ７を駆動する。一方、目標トルクが入力トルク以上である場合には、ステップＳ１１によりアシストトルクの出力を停止する。
【００５２】
（セレクトレバーの操作速度が低速である場合）
セレクトレバー２の操作速度が低速である場合には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ１１へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ５によりセレクトレバー２が異常操作されていると判断され、ステップＳ１１により電動モータ７の出力が停止する。このとき、アシストトルクの出力がなくなることにより、セレクトレバー２は重くなるが、セレクトレバー２の振動がないため、操作フィーリングが悪くなることはない。
【００５３】
次に、効果を説明する。
本実施の形態の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
【００５４】
(1) セレクトレバー２のストローク角度に応じた自動変速機８の機械的負荷力を考慮して理想的な操作特性が得られる目標トルクを設定し、この目標トルクと実際の入力トルクとが一致するようにアシストトルクを制御するため、自動変速機８の機械的負荷力による軸トルクに影響されず、良好な操作特性が得られる。
【００５５】
(2) セレクトレバー２の操作速度が予め設定された設定速度よりも小さい場合には、セレクトレバー２が異常操作されていると判断し、電動モータ７の出力を停止させるため、運転者がセレクトレバー２を非常に遅い速度で操作した場合でも、セレクトレバー２が振動することなく、操作フィーリングの悪化を防止できる。
【００５６】
(3) セレクトレバー２の操作速度を、位置センサ１３により検出されるストローク角度の変化量から検出することとしたため、操作速度を検出する手段を別に設けた構成と比較して、部品点数の削減によるコストダウンを図ることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００５８】
例えば、本実施の形態では、位置センサ１３により検出したセレクトレバー２の操作位置と機械的負荷特性とに基づいて目標トルクを設定し、トルクセンサ１２により検出した入力トルクと目標トルクとの偏差に応じて電動モータ７のONデューティ比を決定する構成としたが、本発明は、位置センサ１３を用いず、入力トルクにのみ基づいて電動モータ７のONデューティ比を決定する構成にも適用可能である。
【００５９】
また、制御レバー５とディテント機構の制御アーム１０とを連結する手段は、任意に設定することができる。例えば、制御レバー５と制御アーム１０をワイヤケーブル等で連結する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す背面図である。
【図３】位置センサの出力電圧とセレクトレバーのストローク角度との関係を示す図である。
【図４】Ｐ→Ｒレンジ方向における目標トルクマップである。
【図５】トルクセンサの入力トルク−出力電圧特性図である。
【図６】入力トルクと目標トルクとに基づく電動モータの制御方法を示す図である。
【図７】コントロールユニットで実行されるセレクトレバーアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】トルクセンサによるアシスト開始判定を示す図である。
【図９】セレクトレバーの操作速度と入力トルク特性との関係を示す図である。
【符号の説明】
１コントロール部
２セレクトレバー
３センタクラスタ
４支点軸
５制御レバー
６セクタギヤ
７電動モータ
８自動変速機
１０制御アーム
１１リンケージ
１２トルクセンサ
１２ａ回転部
１２ｂ検出部
１３位置センサ
１４コントロールユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a selection assist device for an automatic transmission that assists a driver's select lever operating force in a vehicle equipped with an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
As a conventional range selector for an automatic transmission, a select lever is provided near the driver's seat in the passenger compartment, and the operating force of the select lever is transmitted through an operating force transmission means such as a cable or a rod. Is known to switch the range (P, R, N, D, etc.) of the automatic transmission.
[0003]
The operation of the select lever requires a large operating force due to the friction of the cable and rod, the resistance generated when the detent pin gets over the cam crest in the detent mechanism, and the like. For this reason, the selector lever is set to a sufficient length, and the lever force is used to convert the occupant's operating force into a large force and perform range selection (see, for example, Patent Document 1). ).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-323559 (pages 1 to 3, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art requires a long select lever in order to obtain a sufficient lever force, and there is a problem that the degree of freedom of the vehicle interior layout is reduced. In addition, there are many restrictions on the installation location, and it is limited to the side of the driver's seat and the vicinity of the steering column.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to improve the degree of freedom of layout in the passenger compartment and the design of the select lever, and to achieve an excellent speed change operation characteristic. The object is to provide a machine select assist device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the automatic transmission select assist device according to claim 1 of the present invention, an input torque detection means for detecting an input torque to a select lever connected to a range switching mechanism of the automatic transmission; And an assist actuator for outputting an assist torque for assisting a driver's operation force to the select lever, and an assist torque control means for controlling the assist torque of the assist actuator in accordance with an input torque to the select lever. A selection assist device for a transmission, comprising operation speed detection means for detecting an operation speed of the select lever, wherein the assist torque control means uses a target torque set from mechanical load characteristics received by the select lever as data. comprising, the target torque calculating hand to determine the target torque from the operating position If the operating speed of the select lever is lower than the normal operation and is within the speed range where hunting occurs, it is determined that the select lever is operating abnormally. Means for stopping the output of the assist torque to the actuator.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the automatic transmission select assist device according to the first aspect, an operation position detecting means for detecting an operation position of the select lever is provided, and the assist torque control means is arranged to The target torque is set according to the operation position, and this target torque is compared with the input torque. If the target torque is less than or equal to the input torque, the assist torque is output according to the difference between the two and the target torque is input. When the torque is larger than the torque, even if the select lever is determined to be a normal operation from the operation speed, the assist torque output is stopped.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the select assist device for the automatic transmission according to the second aspect, the operation speed detecting means is a means for detecting the operation speed of the select lever based on the change amount of the operation position. It is characterized by that.
[0010]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, assist torque is generated by the assist actuator in accordance with the input torque to the select lever, and the assist torque is combined with the manual operation force of the select lever and transmitted to the range switching mechanism of the automatic transmission. Therefore, even if the length of the select lever is set short, the operation of the select lever does not become heavy and does not burden the driver.
[0011]
Therefore, conventionally, the select lever whose installation layout is limited to the side of the driver's seat or near the column due to its length can be installed in various places (for example, an instrument panel).
[0012]
The assist torque control means determines that the select lever is abnormally operated when the operation speed of the select lever is lower than a preset set speed, and stops the output of the assist torque to the assist actuator.
[0013]
Here, when feedback control of the assist torque of the assist actuator is performed by the input torque to the select lever, if the operation speed of the select lever is extremely slow, the output value of the assist torque changes greatly in a short time. That is, since the change amount of the assist torque becomes very large with respect to the movement amount of the select lever, the select lever vibrates and this is transmitted to the driver's hand, thereby deteriorating the operation feeling.
[0014]
On the other hand, in the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the operation feeling by stopping the output of the assist torque and suppressing the vibration of the select lever.
[0015]
In the invention according to claim 2, the assist torque control means sets the target torque according to the operation position of the select lever, compares the target torque with the input torque, and when the target torque is equal to or less than the input torque. Controls the assist actuator so as to stop the output of the assist torque when the target torque is larger than the input torque.
[0016]
In this way, when the assist actuator is turned ON / OFF according to the difference between the target torque and the input torque, if the operation speed of the select lever is extremely slow, the target torque will catch up with the input torque in a short time, so the assist actuator will frequently Repeatedly ON / OFF, the hunting amplitude increases, causing the select lever to vibrate.
[0017]
In the present invention, when it is determined that the operation speed of the select lever is operated slower than the normal operation speed, the assist actuator is frequently turned ON / OFF by stopping the output of the assist torque. Can be prevented.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, since the operation speed of the select lever is detected based on the amount of change in the operation position, the operation position detection means can also be used as the operation speed detection means. Therefore, the cost can be reduced by reducing the number of parts as compared with the configuration in which the operation speed detecting means is separately provided.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an automatic transmission to which a select assist device for an automatic transmission according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a rear view showing the configuration of the automatic transmission.
[0020]
The control unit 1 has a select lever 2 that is operated by the driver, and is installed, for example, in the upper part of the center cluster 3 beside the driver's seat. The select lever 2 is set to operate in the vehicle front-rear direction around the fulcrum shaft 4 at the lower end. The length of the select lever 2 is set to about 100 mm, and is designed to be about 250 mm shorter than a conventional general select lever.
[0021]
The fulcrum shaft 4 of the select lever 2 is fixed with an upper end portion of a control lever 5 that rotates integrally with the fulcrum shaft 4 in the vertical direction. A sector gear 6 is fixed to the fulcrum shaft 4, and an electric motor (assist actuator) 7 that assists the operating force of the driver is connected to the sector gear 6.
[0022]
The lower end portion of the control lever 5 is connected to the upper end portion of a control arm 10 of a detent mechanism provided in the front automatic transmission 8 via a rod-like linkage 11.
[0023]
The fulcrum shaft 4 of the select lever 2 includes a torque sensor (input torque detection means) 12 that detects an input torque to the fulcrum shaft 4, and a position sensor (operation position detection means) 13 that detects a stroke angle of the select lever 2. Are connected.
[0024]
The torque sensor 12 includes a pair of rotating portions 12a provided on the fulcrum shaft 4 and a detecting portion 12b that detects a torsion torque therebetween. Since the torque sensor 12 is provided on the fulcrum shaft 4 of the select lever 2, it is possible to detect the operating force of the driver that is actually input to the select lever 2. The output voltage of the torque sensor 12 is output to the control unit (assist torque control means) 14 as an input torque signal.
[0025]
Further, the position sensor 13 detects the stroke angle when the select lever 2 is operated at any time, with 0 degree when the select lever 2 is located at the end of the P range. The output voltage of the position sensor 13 is output to the control unit 14 as a stroke angle signal.
[0026]
FIG. 3 shows the relationship between the output voltage of the position sensor 13 and the stroke angle of the select lever 2. In the figure, the vertical axis represents the output voltage of the position sensor 13, and the horizontal axis represents the stroke angle of the select lever 2. The control unit 14 selects the select lever based on the relationship between the output voltage and the stroke angle as shown in the table below. 2 stroke angle is recognized.
[Table 1]

[0027]
The control unit 14 sets the target torque from the map shown in FIG. 4 according to the stroke angle of the select lever 2. This target torque map is a target torque map in the P → R range direction, and a target torque corresponding to the stroke angle of the select lever 2 is set in advance. This target torque is set so as to obtain optimum operation characteristics in consideration of the mechanical load force of the automatic transmission 8.
[0028]
The mechanical load force is obtained by synthesizing the friction force of the linkage 11 and the inertia of the electric motor 7 with the load force generated by the detent mechanism of the automatic transmission 8 described above, and there is no torque assist by the electric motor 7. In order to switch the range with this, an operation force greater than this mechanical load force is required.
[0029]
Note that, when selecting in the D → N range direction, the mechanical load force is different from the above-described mechanical load force in the P → R range direction, so a target torque map is also set separately according to the characteristic. Therefore, in assist control of the select lever 2, it is necessary to detect the operation direction of the select lever 2 and select a target torque map corresponding to the operation direction.
[0030]
The operation direction of the select lever 2 can be determined from the input torque-output voltage characteristic of the torque sensor 12 shown in FIG. That is, when no torque is input to the select lever 2, the output voltage of the torque sensor 12 is 2.5V. When the select lever 2 is operated in the P → D range direction, the output voltage is larger than 2.5 V. When the select lever 2 is operated in the D → P range direction, the output voltage is 2. It becomes smaller than 5V.
[0031]
Accordingly, when the output voltage is larger than 2.5V, the select lever 2 is operated in the P → D range direction, and when it is smaller than 2.5V, the select lever 2 is operated in the D → P range direction. It can be judged.
[0032]
As a means for determining the operation direction of the select lever 2, a determination method based on an increase / decrease difference between the latest acquired value of the position sensor 13 and the previous acquired value, or a position relative to the median value of each range stop position on the target torque map The size determination method of the sensor 13 can be used.
[0033]
A plurality of target torque maps are set in advance according to the operation speed of the select lever 2. The operation speed of the select lever 2 can be estimated by obtaining the change rate of the stroke angle (corresponding to the operation speed detecting means).
[0034]
The control unit 14 determines the ON duty ratio of the electric motor 7 so that the input torque detected by the torque sensor 12 matches the target torque, and outputs assist torque. Specifically, as shown in FIG. 6, when the target torque is smaller than the actual torque (input torque), the ON duty ratio of the electric motor 7 is determined according to this difference. On the other hand, when the target torque is greater than or equal to the actual torque, the output of the electric motor 7 is stopped.
[0035]
In addition, when the operation speed of the select lever 2 is slower than a preset speed, the control unit 14 determines that the select lever 2 is abnormally operated, and executes control to stop the output of the electric motor 7.
[0036]
Next, the operation will be described.
[Select lever assist control processing]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of select lever assist control processing executed by the control unit 14.
[0037]
In step S1, the input torque of the select lever 2 is read from the output voltage of the torque sensor 12.
[0038]
In step S2, the stroke angle of the select lever 2 is read from the output voltage of the position sensor 13.
[0039]
In step S3, the operation direction of the select lever 2 is calculated from the difference between the stroke angle and the previously read stroke angle.
[0040]
In step S4, the operation speed of the select lever 2 is calculated from the stroke angle and the rate of change of the stroke angle read last time.
[0041]
In step S5, it is determined whether or not the operation speed is equal to or higher than a preset set speed. If YES, the process proceeds to step S6. If NO, it is determined that the select lever 2 is abnormally operated, and the process proceeds to step S11.
[0042]
In step S6, it is determined whether or not the input torque is greater than a preset set torque. If YES, the process proceeds to step S7, and if NO, this control is terminated. That is, as shown in FIG. 8, when the input torque exceeds the dead zone (torque range in which assistance is not performed), output of assist torque is started.
[0043]
In step S7, a target torque map corresponding to the operation direction and operation speed of the select lever 2 is read.
[0044]
In step S8, a target torque is set from the read target torque map and stroke angle.
[0045]
In step S9, it is determined whether the value obtained by subtracting the target torque from the input torque is greater than zero. If yes, then continue with step S10, otherwise continue with step S11.
[0046]
In step S10, the ON duty ratio of the electric motor 7 is determined according to the difference between the input torque and the target torque, the assist torque is output to the electric motor 7, and this control is terminated.
[0047]
In step S11, the output of the electric motor 7 is stopped and this control is terminated.
[0048]
[Problems that occur when the operation speed of the select lever is slow]
FIG. 9A is a diagram showing an input torque characteristic when the select lever 2 is operated at a low speed, and the flow will be described below.
(1) The input torque exceeds the target torque.
(2) The assist torque is output in accordance with the target torque excess amount of the input torque, and the input torque approaches the target torque.
(3) Since the operation speed of the select lever 2 is slow, the input torque coincides with the target torque or becomes smaller than the target torque when the stroke angle slightly changes.
(4) The output of assist torque stops.
(5) Since the operation speed of the select lever 2 is slow, the input torque exceeds the target torque when the stroke angle slightly changes.
[0049]
That is, when the operation speed of the select lever 2 is slow, the above-mentioned (2) to (5) are frequently repeated. Therefore, ON / OFF of the electric motor 7 is frequently repeated in a short time, and the hunting amplitude increases. This becomes the vibration of the select lever 2 and is transmitted to the driver's hand, resulting in deterioration of the operation feeling.
[0050]
On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the operation speed of the select lever 2 is normal (fast), ON / OFF of the electric motor 7 is not frequently repeated in a short time, and the hunting amplitude is ignored. Since it is as small as possible, the above problem does not occur.
[0051]
[Assist stop control action at low select lever operation speed]
(When the operation speed of the select lever is normal speed)
When the operation speed of the select lever 2 is the normal speed, the process proceeds to step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S6, step S7, step S8, and step S9 in the flowchart of FIG. It becomes a flow. Subsequently, when the target torque is smaller than the input torque in step S9, the electric motor 7 is driven so that the input torque matches the target torque in step S10. On the other hand, if the target torque is greater than or equal to the input torque, the output of the assist torque is stopped in step S11.
[0052]
(When the operation speed of the select lever is low)
When the operation speed of the select lever 2 is low, in the flowchart of FIG. 7, the flow proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, and step S11. That is, it is determined that the select lever 2 is abnormally operated in step S5, and the output of the electric motor 7 is stopped in step S11. At this time, the output of the assist torque is lost, so that the select lever 2 becomes heavier. However, since there is no vibration of the select lever 2, the operation feeling is not deteriorated.
[0053]
Next, the effect will be described.
In the automatic transmission select assist device of the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0054]
(1) A target torque that provides ideal operating characteristics is set in consideration of the mechanical load force of the automatic transmission 8 according to the stroke angle of the select lever 2, and this target torque matches the actual input torque. Thus, since the assist torque is controlled, good operating characteristics can be obtained without being influenced by the shaft torque caused by the mechanical load force of the automatic transmission 8.
[0055]
(2) If the operating speed of the select lever 2 is lower than the preset speed, it is determined that the select lever 2 is operating abnormally and the output of the electric motor 7 is stopped. Even when the lever 2 is operated at a very slow speed, the deterioration of the operation feeling can be prevented without the select lever 2 vibrating.
[0056]
(3) Since the operation speed of the select lever 2 is detected from the amount of change in the stroke angle detected by the position sensor 13, the number of parts is reduced compared to a configuration in which a means for detecting the operation speed is separately provided. Can reduce costs.
[0057]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the present embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the invention, It is included in the present invention.
[0058]
For example, in the present embodiment, the target torque is set based on the operation position of the select lever 2 detected by the position sensor 13 and the mechanical load characteristics, and the deviation between the input torque detected by the torque sensor 12 and the target torque is set. Accordingly, the ON duty ratio of the electric motor 7 is determined, but the present invention can be applied to a configuration in which the ON duty ratio of the electric motor 7 is determined based only on the input torque without using the position sensor 13. is there.
[0059]
The means for connecting the control lever 5 and the control arm 10 of the detent mechanism can be arbitrarily set. For example, the control lever 5 and the control arm 10 may be connected by a wire cable or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an automatic transmission device to which a selection assist device for an automatic transmission according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a rear view showing a configuration of an automatic transmission device to which a selection assist device for an automatic transmission according to the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an output voltage of a position sensor and a stroke angle of a select lever.
FIG. 4 is a target torque map in a P → R range direction.
FIG. 5 is an input torque-output voltage characteristic diagram of a torque sensor.
FIG. 6 is a diagram illustrating an electric motor control method based on an input torque and a target torque.
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of select lever assist control processing executed by the control unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating assist start determination by a torque sensor.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an operation speed of a select lever and input torque characteristics.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Select lever 3 Center cluster 4 Support shaft 5 Control lever 6 Sector gear 7 Electric motor 8 Automatic transmission 10 Control arm 11 Linkage 12 Torque sensor

12a Rotation part

12b Detection part 13 Position sensor 14 Control unit

Claims

自動変速機のレンジ切り換え機構と連結されたセレクトレバーへの入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
前記セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストトルクを出力するアシストアクチュエータと、
前記セレクトレバーへの入力トルクに応じてアシストアクチュエータのアシストトルクを制御するアシストトルク制御手段と、
を備えた自動変速機のセレクトアシスト装置であって、
前記セレクトレバーの操作速度を検出する操作速度検出手段を設け、
前記アシストトルク制御手段は、
セレクトレバーが受ける機械的負荷特性から設定された目標トルクをデータとして備え、操作位置から目標トルクを決定する目標トルク演算手段と、
セレクトレバーの操作速度が通常操作より低くハンチングが発生する速度域になったと、予め設定された設定速度よりも小さいことで検出したとき、セレクトレバーが異常操作されていると判断し、アシストアクチュエータに対しアシストトルクの出力を停止させる手段と、
を備えた、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。An input torque detecting means for detecting an input torque to a select lever connected to a range switching mechanism of the automatic transmission;
An assist actuator that outputs an assist torque for assisting a driver's operation force to the select lever;
Assist torque control means for controlling the assist torque of the assist actuator in accordance with the input torque to the select lever;
A selection assist device for an automatic transmission equipped with
An operation speed detecting means for detecting the operation speed of the select lever is provided,
The assist torque control means includes
Includes a target torque set by the mechanical load properties select lever receives as data, and the target torque calculating means for determining a target torque from the operating position,
When it is detected that the operating speed of the select lever is lower than normal operation and the speed range where hunting occurs is smaller than the preset speed, it is determined that the select lever is operating abnormally, and the assist actuator Means for stopping the output of the assist torque,
With
A select assist device for an automatic transmission.

請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記セレクトレバーの操作位置を検出する操作位置検出手段を設け、
前記アシストトルク制御手段を、セレクトレバーの操作位置に応じて目標トルクを設定し、この目標トルクと入力トルクとを比較し、目標トルクが入力トルク以下である場合には、両者の差に応じてアシストトルクを出力させ、目標トルクが入力トルクよりも大きい場合には、操作速度からセレクトレバーが正常操作と判断されていても、アシストトルクの出力を停止させる手段としたことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。In the automatic transmission select assist device according to claim 1,
An operation position detecting means for detecting the operation position of the select lever is provided,
The assist torque control means sets a target torque according to the operation position of the select lever, compares the target torque with the input torque, and if the target torque is equal to or less than the input torque, Automatic shift, characterized in that when assist torque is output and the target torque is greater than the input torque, the output of the assist torque is stopped even if the select lever is determined to be operating normally from the operating speed. Select assist device for the machine.

請求項２に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作速度検出手段を、操作位置の変化量に基づいてセレクトレバーの操作速度を検出する手段としたことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。In the automatic transmission select assist device according to claim 2,
A selection assist device for an automatic transmission, wherein the operation speed detection means is a means for detecting an operation speed of a select lever based on a change amount of an operation position.