JP4670003B2 - 自動変速装置のセレクトアシスト機構 - Google Patents

Description

運転者が操作するセレクトレバーの操作アシストを行う自動変速装置のセレクトアシスト機構に関する。

車両の自動変速装置において、モータ等の駆動力を用いて運転者が行うセレクトレバー（操作レバー、シフトレバー）の動作をアシストすることによって、セレクトレバーの操作負担を軽減するとともに、セレクトレバーを含むシフトデバイスのショートストローク化を図る自動変速装置のセレクトアシスト機構が提案されている（例えば引用文献１参照）。

一般的なセレクトアシスト機構は、セレクトレバーに加えられるトルク値（操作力）をトルクセンサが検出し、検出されたトルク値が所定値以上の場合にモータ等が起動してセレクトレバーの動作アシストを行う構造となっている。
特開２００３−４１３５号公報

しかしながら、上述した構造からなるセレクトアシスト機構では、運転者がセレクトレバーの操作を終了してセレクトレバーから手を離した後も、セレクトレバーの慣性力をトルクセンサが検出し、セレクトレバーの動作アシストを継続して実行してしまうおそれがあるという問題があった。

また、上述した機構からなるセレクトアシスト機構では、一般的に動作アシストを行うセレクトレバーの動作方向を、セレクトレバーの動作変位を算出することによって求めている。このため、運転者が、セレクトレバーに力を加えても実際にセレクトレバーが移動して動作変位が算出されないと動作アシストを行う方向を特定することができないので、セレクトレバーの動作アシストが行われないという問題があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、セレクトレバーの慣性力をトルクセンサが検出し、運転者がセレクトレバーから手を離した後にセレクトレバーの動作アシストが連続して実行されてしまうことを防止する自動変速機のセレクトアシスト機構を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る自動変速装置のセレクトアシスト機構は、セレクトレバーの操作により生じた操作力を検出する入力操作力検出手段と、前記セレクトレバーに対して、当該セレクトレバーの動作アシストを行うためのアシスト力を付加するアシストアクチュエータと、前記入力操作力検出手段により検出された前記操作力の値が規定値以上の場合に前記アシストアクチュエータを制御し、前記セレクトレバーに対する動作アシストを開始するアシスト力制御手段とを備えており、前記アシスト力制御手段が、前記操作力が規定値以下又は前記セレクトレバーが所定の位置に達したことをもって前記動作アシストを停止させた後に、一時的に前記規定値を高い値に設定することを特徴とする。

本発明に係る自動変速装置のセレクトアシスト機構によれば、アシスト力制御手段が、操作力が規定値以下又はセレクトレバーが所定の位置に達したことをもって動作アシストを停止させた後に一時的に規定値を高い値に設定することにより、動作アシストが終了した後に、慣性に起因するトルクに起因して一時的にトルク値が大きくなった場合であっても、操作力の値が規定値以上となりにくくなるので、容易に動作アシストが連続して実行されてしまうことを防止することが可能となる。

以下、本発明に係るセレクトアシスト機構を備えた自動変速装置を、図面を用いて説明する。

図１に示すように、自動変速装置１００は、セレクトユニット１と、コントロールケーブル８と、アシストアクチュエータ９と、コントロールケーブル１８と、自動変速ユニット１９と、アシストコントロールユニット（アシスト力制御手段）２２とを備えている。

セレクトユニット１は、運転者により操作されるセレクトレバー２を有しており、例えば、運転席脇のセンタクラスタ３に設けられている。セレクトレバー２の上端には、セレクト操作時に運転者が把持するためのセレクトノブ４が付設されている。セレクトレバー２は、支点軸５を中心として回動操作される。

セレクトレバー２の下端部には、セレクトレバージョイント７を介してプッシュプル式のコントロールケーブル８が接続されている。コントロールケーブル８は、図２に示すように、入力レバージョイント１１を介してアシストアクチュエータ９の入力レバー１０と回動自在に接続されている。すなわち、セレクトレバー２の回転運動が直線運動に変換され、セレクトレバー２の操作により発生した操作力が入力レバー１０に伝達される。

入力レバー１０は、回動可能に設けられた出力軸１２を介して出力レバー１３と連結されている。出力軸１２には、ウォームギア１４が設けられており、このウォームギア１４は、減速機構を備えた電動モータ１５のモータ出力軸１６と噛み合っている。

出力レバー１３には、出力レバージョイント１７を介してプッシュプル式のコントロールケーブル１８が接続されている。コントロールケーブル１８は、自動変速ユニット１９の制御アーム２０と接続されている。すなわち、コントロールケーブル１８により出力レバー１３の回転運動が直線運動に変換され、運転者の操作力と電動モータ１５の駆動力との合成力が自動変速ユニット１９の制御アーム２０に伝達される。

出力軸１２には、入力レバー１０とウォームギア１４との間に生じるゆがみ（捻れ）を検出するトルクセンサ（入力操作力検出手段）２１が設けられている。このトルクセンサ２１により検出された操作力信号は、図外の増幅アンプにより信号増幅され、アシストコントロールユニット２２にワイヤハーネス２３を介して伝達される。トルクセンサ２１の検出信号により、セレクトレバー操作における操作力が推定可能となる。

ウォームギア１４には、位置検出のための接触子２４が固定されている。この接触子２４がウォームギア１４と一体に回動し、図示しない基板に印刷されたカーボン抵抗と電気的に接触することにより、セレクトレバー２のストローク角度に応じた電圧信号をアシストコントロールユニット２２に出力する。この接触子２４とカーボン抵抗とによってポテンショメータ（操作位置検出手段）２５が構成されている。

ポテンショメータ２５は、セレクトレバー２がＰレンジ位置で停止しているときの角度を基点角度として、セレクトレバー２のストローク角度を随時検出する。

アシストコントロールユニット２２は、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、運転者の操作力とに基づいて目標アシスト力を設定し、電動モータ１５の出力デューティ比をＰＷＭ制御する。

図３は、アシストコントロールユニット２２の構成を示したブロック図である。セレクトユニット１において、レンジ切り換え操作がなされたセレクトレバー２のストローク変化は、コントロールケーブル８を介してアシストアクチュエータ９のポテンショメータ２５へ入力される。ポテンショメータ２５では、セレクトレバー２の操作量に応じたストローク角度が検出され、ストローク角度信号としてアシストコントロールユニット２２へ出力される。

また、セレクトレバー２の操作力は、コントロールケーブル８を介してアシストアクチュエータ９のトルクセンサ２１へ入力される。トルクセンサ２１では、セレクトレバー２の操作力が検出され、操作力信号としてアシストコントロールユニット２２へ出力される。

ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３では、ストローク角度信号に基づいて、現在のセレクトレバー２のストローク角度を判定する。また、ストローク角度信号とストローク角度信号の微分値及び操作力信号から、セレクトレバー２の操作開始、操作方向（必要に応じては操作速度及び操作加速度）を判別し、判別結果をＦＦ補償テーブル４３と目標テーブルブロック３４とモータ駆動制御ブロック４５へ出力する。

さらに、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３では、中間停止と判断すると中間停止信号を中間停止防止制御ブロック５０に出力する。

目標テーブルブロック３４では、ストローク角度信号と、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３によって求められたセレクトレバー２の操作方向等から、セレクトレバー２のストローク角度に応じた目標操作反力が算出され、加算器３５へ出力される。

ここで、セレクトレバー２のストローク角度によって、目標操作反力は異なるため、目標テーブルブロック３４には、ストローク角度毎の目標操作反力がテーブル化して格納されている。

加算器３５は、操作力信号と目標操作反力の偏差を算出し、算出結果をＦＢ制御部３６へ出力する。

ＦＢ制御部３６は、乗算器３７と、加算器３８と、乗算器３９と、積分器４０とから構成されている。乗算器３７は、操作力信号と目標操作反力の偏差に比例ゲインを乗じた値を加算器３８へ出力する（比例出力）。乗算器３９は、操作力信号と目標操作反力の偏差に積分ゲインを乗じた値を積分器４０へ出力する。積分器４０では、乗算器３９の出力を積分演算して加算器３８へ出力する（積分出力）。加算器３８では、比例出力と積分出力の和であるフィードバックアシスト力を加算器４１に出力する。

ＦＦ制御部４２は、ＦＦ補償テーブル４３と乗算器４４とから構成されている。ＦＦ補償テーブル４３は、ストローク角度信号、操作速度及び操作加速度に対応して予め設定された値を、乗算器４４へ出力する。乗算器４４では、ＦＦアシスト力にＦＦゲインを乗じた値、すなわちフィードフォワードアシスト力を加算器４１へ出力する。

加算器４１では、ＦＢ制御部３６とＦＦ制御部４２の出力和（フィードバックアシスト力＋フィードフォワードアシスト力）、すなわち目標アシスト力をモータ駆動制御ブロック４５へ出力する。

モータ駆動制御ブロック４５は、目標アシスト力に基づいて、電動モータ１５（減速機構）を駆動する。

中間停止防止制御ブロック５０では、セレクトレバー２が中間停止した際に、セレクトレバー２を正規のレンジ位置に移動させるために電動モータ１５に流す電流値と方向を、入力信号から算出されるシステムの状態から算出して出力する。

次に、自動変速ユニット１９のディテントの構造について説明する。自動変速ユニット１９の制御アーム２０には、図４に示すように、回転シャフト２６が設けられ、この回転シャフト２６にディテントプレート２７が支持されている。ディテントプレート２７の上端には、カム山２７ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部２７ｂが形成されている。そして、この谷部２７ｂにバネ板２８の先端に形成されたディテントピン２９を係合させ、選択されたレンジ位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。

すなわち、セレクトレバー２の操作力により回転シャフト２６が回動し、この回動に応じてディテントプレート２７がディテントピン２９に対して相対移動する。このとき、ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部２７ｂと係合し、係合状態がバネ板２８の弾性力により保持される。この弾性力が、セレクトレバー２を操作する際の主要な負荷力となる。

なお、ディテントプレート２７には、パーキングポール３０の一端が回動自在に連結されている。このパーキングポール３０は、セレクトレバー２をＰレンジに移動させたとき、カム状プレート３１を介してパーキングギア３２の回転を阻止し、図外の駆動輪をロックするものである。これにより、勾配路上にＰレンジで車両を駐車したとき、勾配に応じて駆動輪をロックするように車重負荷が加わり、パーキングポール３０を咬む力として作用する。

次に、アシストコントロールユニット２２で実行されるセレクトレバー２のアシスト制御処理を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ１において、トルクセンサ２１の操作力信号を受信することにより操作力の読み込みを行う。次に、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ２において、ポテンショメータ２５のストローク角度信号を受信することによりストローク角度の読み込みを行う。その後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ３において、セレクトレバー２のストローク角度と前回の制御周期において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。

次に、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ４において、セレクトレバー２のストローク角度と前回の制御周期において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とともに、操作速度の微分値からセレクトレバー２の操作加速度を演算し、処理をステップＳ５に移行する。

ステップＳ５において、アシストコントロールユニット２２は、ＦＦ補償テーブル読み込み処理を実施して、ＦＦ補償テーブルより、予め設定された複数のテーブルの中から、ストローク角度、操作速度及び操作加速度に応じて最適なものを選択する。

さらにステップＳ６において、アシストコントロールユニット２２は、目標テーブル読み込み処理を実施し、その後ステップＳ７において、読み込んだＦＦ補償テーブルからＦＦアシスト力を設定（Ｆｆｆ設定）し、処理をステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、アシストコントロールユニット２２は、読み込んだ目標テーブルからＦＢアシスト力を設定（Ｆｆｂ設定）し、ステップＳ９において、設定したＦＦアシスト力とＦＢアシスト力との和から目標アシスト力の設定を行う。

その後、ステップＳ１０において、アシストコントロールユニット２２は、電動モータ１５の出力デューティ比を目標アシスト力にあわせて制御する。そして、アシストコントロールユニット２２は、セレクトレバー２が正規のレンジ位置の問で中間停止しているかどうかを判断し、中間停止している場合には、セレクトレバー２を正規のレンジ位置に復帰させるために、電動モータの駆動電流、駆動方向を算出する中間停止防止処理を実施して制御を終了する。

このように、アシストコントロールユニット２２は、セレクトレバー２のレンジ位置を判断してセレクトレバー２の動作をアシストすることによって、運転者によるセレクトレバー２の操作負担を軽減することが可能となる。

図６は、Ｐ→Ｒポジション方向にセレクトレバー２を操作する際に、トルクセンサ２１で検出されるトルク値を示した図である。セレクトレバー２をＰ→Ｒ方向に操作する場合、トルク値が規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）を越えると、アシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストが開始される。アシストアクチュエータ９によるアシスト力と運転者による操作力とによって、トルク値が緩やかに増大し（図６の矢印α）、ディテントピン２９がディテントプレート２７のカム山２７ａを乗り越える位置まで移動される。ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えた後には、ディテントピン２９が次のカム山２７ａの溝に落ち込んで引き込まれるので慣性力が発生してトルク値が急激に減少し（図６の矢印β）、操作力が規定値以下となることによって、アシストアクチュエータ９による動作アシストが終了する。なお、セレクトアクチュエータによる動作アシストは、セレクトレバー２が所定の位置（図６においてはＲ−ポジション）に到達することによっても停止する。

しかしながら、ディテントピン２９が次のカム山２７ａの溝に落ちると、慣性力により生じたトルクを得たディテントピン２９が次のカム山の端面に当たることから、一時的にトルク値が大きくなった後（このトルクを「慣性に起因するトルク」とする。）にトルク値が収束する。この慣性に起因するトルクの値は、図６の点線に示すように、規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）以上になってしまうので、従来のままでは、アシストアクチュエータ９がセレクトレバー２の動作アシストを実行してしまうおそれがある。

そのため、アシストコントロールユニット２２は、操作力が規定値以下又はセレクトレバー２が所定の位置に達して動作アシストが停止された後に、図６の一点鎖線で示すように、慣性に起因するトルクが発生する場合に、一時的にアシストアクチュエータ９によりセレクトレバー２の動作アシストが開始されるトルク値を規定値よりも大きくし（このトルク値を閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）とする。）、その後、徐々に閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）を下げることによって不要な動作アシストを防止する。

具体的に、アシストコントロールユニット２２は、図７のステップＳ１００に示すように、トルクセンサ２１により検出されたトルク値を変数Ｔｒｑとして記憶する。次に、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ１０１において、図８に示す演算回路を用いて規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）を変動させた閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）を求める。具体的には、変数Ｄｅｌａｙ、Ｔｅｍｐ、定数ａ、ｂを用いて、
Ｔｅｍｐ＝ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ−Ｄｅｌａｙ ・・・式１
Ｔｈｒｅｓｈ＝Ｔｅｍｐ×ｂ−Ｄｅｌａｙ ・・・式２
Ｄｅｌａｙ＝Ｄｅｌａｙ＋Ｔｅｍｐ×ａ ・・・式３
の式に各値を代入することで閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）が求められる。なお、変数Ｄｅｌａｙは初期値が予め設定されており、図８に示すｑ^−１は１サンプル時間の遅れを表している。

その後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ１０２において、ＴｒｑとＴｈｒｅｓｈとを比較する。アシストコントロールユニット２２は、Ｔｒｑ＞Ｔｈｒｅｓｈでない場合にはステップＳ１００に処理を戻し、Ｔｒｑ＞Ｔｈｒｅｓｈの場合には、ステップＳ１０３においてアシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストを開始する。このステップＳ１００〜ステップＳ１０２までの処理は、図９に示すように、アシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストが行われる前の「Ａ：停止状態」の処理を示したものであり、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２のループ処理によりステップＳ１０１の処理を繰り返し実行することによって、電動モータ１５が停止している間に閾値を時間的に低減させる。

Ｔｒｑ＞Ｔｈｒｅｓｈの場合、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ１０４に示すように、セレクトレバー２の位置が所定場所、具体的には、ディテントピン２９が次のカム山２７ａの溝に落ちてセレクトレバー２が確実にＰ→Ｒポジションに移動されるまで、アシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストを継続実行させる。ステップＳ１０３〜ステップＳ１０４の処理は、図９に示す「Ｂ：アシスト状態」処理であり、その具体的な処理内容は、図５に示したステップＳ１〜Ｓ１１を実行するものである。

セレクトレバー２の位置がＲポジションに移動された場合、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ１０５においてアシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストを終了させるとともに、ステップＳ１０６においてＤｅｌａｙの値を０に設定する。この後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ１００からの処理を再度繰り返す。このとき、Ｄｅｌａｙの値が０であるため、ステップＳ１０１において
式１により Ｔｅｍｐ＝ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ となり、
式２より Ｔｈｒｅｓｈ＝Ｔｅｍｐ×ｂ
＝ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ×ｂ となるので、
図１０に示すように、セレクトレバー２の位置がＲポジションに移動された直後に閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）の値が急激に上昇して規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）のｂ倍の値となり、慣性に起因するトルクの値が、アシストアクチュエータ９によりセレクトレバー２の動作アシストが開始される閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）を越えることを防止することが可能となる。

一方、Ｄｅｌａｙの値は、式３Ｄｅｌａｙ＝Ｔｅｍｐ×ａより明らかなように、ステップＳ１００〜ステップＳ１０２の処理を繰り返すことにより、Ｔｅｍｐのａ倍毎に規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）に近づき、最終的にはＤｅｌａｙ＝ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈとなってＴｅｍｐ＝０になり、Ｔｈｒｅｓｈの値がＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈの値に等しくなる。つまり、閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）がアシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストが開始される規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）に収束する。ステップＳ１０５、ステップＳ１０６の処理は、図９に示す「Ｃ：停止準備状態」処理を示したものである。

このように、慣性に起因するトルクが発生する場合に、アシストコントロールユニット２２が、一時的に閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）を大きくすることによって、不要な動作アシストを防止することが可能となる。また、その後、徐々に閾値（Ｔｈｒｅｓｈ）を下げることによって、自動変速装置のギアを次のポジションに移動させたい場合には、多少大きな初期操作力をセレクトレバー２の操作により加えることによって容易に動作アシスト動作を実行させることが可能となる。

また、図１１に示すように、トルクセンサ２１で検出されるトルク値を、アシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシスト停止後にローパスフィルタを用いて低減させて、慣性に起因するトルクが規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）以上になってしまうことを防止する方法も有効である。

具体的に、アシストコントロールユニット２２は、図１２のステップＳ２００に示すように、初期値として変数ａに１を代入し、変数Ｄｅｌａｙに０を代入する。その後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ２０１において、トルクセンサ２１により検出されたトルク値を変数Ｔｒｑとして記憶する。また、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ２０２において、変数ａの値が１以上であるか否かの判断を行い、ａが１より小さい場合には、ステップＳ２０３において変数ａにａの２乗の値を代入し、ａが１以上の場合には、ステップＳ２０４において変数ａに１の値を代入する。その後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ２０５において、トルクセンサ２２により検出されるトルク値に対して次式に示すローパスフィルタを適用した演算を実行する。

具体的には、変数Ｄｅｌａｙ、ａと、フィルタ処理された後のトルク値が代入される変数Ｔｒｑ２とを用いて、
Ｔｒｑ２＝Ｄｅｌａｙ・・・式４
Ｄｅｌａｙ＝Ｄｅｌａｙ＋（Ｔｒｑ−Ｄｅｌａｙ）×ａ・・・式５
により検出されたトルク値にフィルタ処理を施す。

式５より、変数ａを変化させることにより、変数Ｄｅｌａｙの増大に必要とされる時間が変化するので、結果としてローパスフィルタにおける時定数が変化することとなる。

アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ２０６において、フィルタ処理がなされたＴｒｑ２が規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）よりも大きな値となるまで、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６までの処理を繰り返す。

なお、ステップＳ２０２において、変数ａが１より小さい場合には、変数ａが小さければ小さいほど、変数Ｄｅｌａｙの増大に多くの時間がかかり、ローパスフィルタにおける時定数が大きくなる。一方、変数ａが１より大きい場合には変数ａの値を１とすることによって、式５より、
Ｄｅｌａｙ＝Ｄｅｌａｙ−Ｄｅｌａｙ＋Ｔｒｑ＝Ｔｒｑ
となり、結果として式４より、
Ｔｒｑ２＝Ｄｅｌａｙ
となり、ＴｒｑとＴｒｑ２とが同一の値Ｄｅｌａｙとなるので、トルクセンサ２１により検出されたトルク値をフィルタ処理することなく規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）と比較することになる。

Ｔｒｑ２が規定値（ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈ）よりも大きな値の場合には、ステップＳ２０７に示すように、アシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストが開始され、ステップＳ２０８に示すようにセレクトレバー２の位置が所定位置よりも移動するまで、具体的には、ディテントピン２９が次のカム山２７ａの溝に落ち込むまで、アシストアクチュエータ９によるセレクトレバー２の動作アシストが継続される。

セレクトレバー２が所定位置よりも移動して、操作力が規定値以下又はセレクトレバー２が所定の位置に達すると、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ２０９に示すようにセレクトレバー２の動作アシストを停止し、ステップＳ２１０において変数ａに対して十分に小さな定数ａ＿ｃｏｎｓｔを代入して再度ステップＳ２０１からの処理を繰り返し実行する。ステップＳ２１０において、変数ａに対して十分に小さな値を代入することによって、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６の処理によりＴｒｑ２＞ＣｏｎｓｔＴｈｒｅｓｈとなるのに多くの時間がかかるので、ローパスフィルタとしての役割を発揮させることができ、動作アシスト停止直後のセレクトレバー２の慣性力に起因する連続したセレクトレバー２の動作アシスト処理を防止することが可能となる。また、所定時間経過すれば、ａ＝１となり、ローパスフィルタが機能しなくなるので、一時的に大きくなったトルク値が収束した後にはフィルタ処理が実行されなくなり、慣性が働く間だけ有効的にフィルタ処理を行うことが可能となるとともに、自動変速装置のギアを次のポジションに移動させたい場合には、多少大きな初期操作力をセレクトレバー２の操作により加えることによってフィルタ処理されたトルク値が規定値を越えることになるので、容易に動作アシストを実行させることが可能となる。

以上、図面を用いて本発明に係るセレクトアシスト機構を備えた自動変速装置１００を説明したが、本発明に係るセレクトアシスト機構は上述した構成のものに限定されるものではない。例えば本実施例では、図６、図１１において、セレクトレバー２のポジションがＰ→Ｒポジションに変更される場合を例に挙げて説明を行ったが、閾値を変更する方法及びトルク値にフィルタ処理を施す方法のどちらの方法を用いる場合であってもセレクトレバー２の位置はＰ、Ｒポジションに限られず、全てのポジション間の移動において適用させることが可能である。

以下、実施例２に係るセレクトアシスト機構を説明する。実施例２におけるセレクトアシスト機構を用いた自動変速装置は、実施例１において説明した自動変速装置に比べてアシストコントロールユニットのアシスト制御が異なる点で相異する。アシストコントロールユニット以外の構成要素は実施例１と同一であるため、同一符号を用いて説明を行い、実施例２における説明を省略する。

図１３は、実施例２に係るアシストコントロールユニット２２ａを示したブロック図である。アシストコントロールユニット２２ａは、実施例１で説明したアシストコントロールユニット２２と異なり、ＰＬ方向起動操作力演算部６０と、ＬＰ方向起動操作力演算部６１と、ＰＬ方向起動操作力演算部６０とトルクセンサ２１により検出されるトルク値との比較を行うＰＬ方向起動判定部６２と、同様にトルク値との比較を行うＬＰ方向起動判定部６３とを備えている。

ＰＬ方向起動操作力演算部６０は、Ｐポジション方向からＬポジション方向（Ｐ−Ｌ方向）へ向かう操作力がセレクトレバー２に加えられた場合に、アシストコントロールユニット２２ａがＰ−Ｌ方向に操作アシストを開始するか否かの判断基準とする第１閾値（第１既定値）を演算・設定する。一方で、ＬＰ方向起動操作力演算部６１は、Ｌポジション方向からＰポジション方向（Ｌ−Ｐ方向）へ向かう操作力がセレクトレバー２に加えられた場合に、アシストコントロールユニット２２ａがＬ−Ｐ方向に操作アシストを開始するか否かの判断基準とする第２閾値（第２規定値）を演算・設定する。

実施例２に係るセレクトアシスト機構では、ＰＬ方向起動操作力演算部６０により設定された第１閾値（第１既定値）をトルクセンサ２１により検出されたトルク値が越えた場合、アシストコントロールユニット２２ａは、セレクトレバー２がＰ−Ｌ方向に移動されつつあると判断してＰ−Ｌ方向への動作アシストを開始し、同様に、Ｌ―Ｐ方向起動操作力演算部６１により設定された第２閾値（第２規定値）をトルク値が越えた場合、アシストコントロールユニット２２ａは、セレクトレバー２がＬ−Ｐ方向に操作されつつあると判断してＬ−Ｐ方向への動作アシストを開始する。

なお、本実施例では、セレクトレバー２に操作力が加えられておらず、さらに動作アシストがなされていない状態におけるトルク値を基準（±０）とし、Ｐ−Ｌ方向に操作力が加えられた場合にトルクセンサ２１で検出されるトルク値を正の値のトルク値とし、Ｌ−Ｐ方向に操作力が加えられた場合にトルクセンサ２１で検出されるトルク値を負の値のトルク値として説明を行う。

図１４は、アシストコントロールユニット２２ａがセレクトレバー２に対する動作アシストを行う処理を示したフローチャートであり、図１５は、図１４示す処理におけるアシストコントロールユニット２２ａの状態遷移図である。以下、図１４及び図１５を用いてアシストコントロールユニット２２ａの動作アシスト処理を説明する。

アシストコントロールユニット２２ａは、まず、動作アシストを開始する閾値をＰＬ方向起動操作力演算部６０とＬＰ方向起動操作力演算部６１とを用いて設定する。具体的に、ＰＬ方向起動操作力演算部６０において、Ｐ−Ｌ方向にセレクトレバー２が操作された場合にＰ−Ｌ方向に対する動作アシストを開始するための第１閾値（正の値）を設定し（ステップＳ．３０１）、その後、ＬＰ方向起動操作力演算部６１において、Ｌ−Ｐ方向にセレクトレバーが操作された場合にＬ−Ｐ方向に対する動作アシストを開始するための第２閾値（負の値）の設定を行う（ステップＳ．３０２）。この第１閾値及び第２閾値は、ポテンショメータ２５のストローク角度信号等に基づいて検出されるセレクトレバー２のセレクトの位置等に応じて設定値を変えることも可能である。

次に、アシストコントロールユニット２２ａは、ポテンショメータ２１より受信する操作力信号に基づいてトルク値の読み込みを行う（ステップＳ．３０３）。その後、アシストコントロールユニット２２ａは、ＰＬ方向起動判定部６２を用いて、読み取られたトルク値が、第１閾値以上の値であるか否かの判断を行う（ステップＳ．３０４）。トルク値が第１閾値以上でない場合（ステップＳ．３０４でＮＯの場合）、アシストコントロールユニット２２ａは、ＬＰ方向起動判定部６３を用いてトルク値が第２閾値以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ．３０５）。トルク値が第２閾値以下でない場合（ステップＳ．３０５でＮＯの場合）には、トルク値の読み取り処理を繰り返し行う（ステップＳ．３０３）。

図１５に示す状態遷移図の停止状態６５とは、動作アシストがなされていない状態を示している。停止状態６５において、ＳＴＯＰ実効処理の「１．起動判定」処理は、トルク値と第１閾値及び第２閾値との比較を行う処理（ステップＳ．３０４、ステップＳ．３０５）が該当しており、上述したように、トルク値が第１閾値以下且つ第２閾値以上である場合に、停止状態６５を維持する。

トルク値が第１閾値以上の場合（ステップＳ．３０４でＹＥＳの場合）、アシストコントロールユニット２２ａは、セレクトレバー２がＰ−Ｌ方向に移動されたと判断し、Ｐ−Ｌ方向への動作アシストを開始する（ステップＳ．３０６）。Ｐ−Ｌ方向への動作アシストが開始されると、図１５の停止状態６５からＰＬアシスト状態６６へと、アシストコントロールユニット２２ａの状態遷移が移動する。

図１６は、セレクトレバー２に対してＰ−Ｌ方向に操作力が加わって、トルクセンサ２１で検出されたトルク値が正方向に増加する様子を示した図である。セレクトレバー２に操作力が加えられてトルク値が上昇し、第１閾値を越えると、アシストコントロールユニット２２ａが動作アシストを開始する。

その後、アシストコントロールユニット２２ａは、ポテンショメータ２５より受信するストローク角度度信号に基づいて、セレクトレバー２の移動位置を判断し、セレクトレバー２がＰ−Ｌ方向に隣接するポジションの所定位置に移動されると動作アシストのアシストストップ条件を満たしたと判断して（ステップＳ．３０７）、動作アシストを停止する（ステップＳ．３０８）。図１５に示す状態遷移図においては、ステップＳ．３０７の処理によりアシストストップ条件が満たされると判断した場合には、ＰＬ停止準備状態６７に遷移状態が移動する。

アシストコントロールユニット２２ａは、動作アシストを停止（ステップＳ．３０８）した後に、再度、ＰＬ方向起動操作力演算部６０において第１閾値（正の値）の設定を行い（ステップＳ．３０９）、ＬＰ方向起動操作力演算部６１において第２閾値（負の値）の設定を行い（ステップＳ．３１０）、移動されたポジション位置においてトルク値の読み取り処理（ステップＳ．３０３）を繰り返し行う。

ステップＳ．３０９及びステップＳ．３１０において、第１閾値及び第２閾値の設定を行うのは、移動されたポジション位置等に応じて閾値の設定値を変えることが望ましい場合があり、また後述する実施例３のように、閾値の値を一時的に高い値又は低い値に変化させる場合があるためである。

図１５に示す状態遷移図のＰＬ停止準備状態６７において、「１．アシスト停止」処理はステップＳ．３０８の処理が該当し、「２．ＰＬ方向起動判定閾値設定」処理はステップＳ．３０９の処理が該当し、「３．ＬＰ方向起動判定閾値設定」処理はステップＳ．３１０の処理が該当する。この３処理（ステップＳ３０８〜Ｓ．３１０）が終了した後に、遷移状態が停止状態６５に移行する。

トルク値が第２閾値以下であった場合（ステップＳ．３０５でＹＥＳの場合）、アシストコントロールユニット２２ａは、セレクトレバー２がＬ−Ｐ方向に移動されたと判断し、Ｌ−Ｐ方向への動作アシストを開始する（ステップＳ．３１１）。以後、アシストコントロールユニット２２ａは、ステップＳ．３０７〜Ｓ．３１０で説明した処理と同様に、動作アシストのストップ条件判断を行い（ステップＳ．３１２）、ストップ条件を満たす場合には動作アシストを停止し（ステップＳ．３１３）、第２閾値の設定（ステップＳ．３１４）、第１閾値の設置（ステップＳ．３１５）を行い、トルク値の読み込み処理（ステップＳ．３０３）を繰り返し実行する。遷移状態図においても、ＬＰアシスト状態６８（ステップＳ．３１１）に移行し、その後にＬＰ停止準備状態６９（ステップＳ．３１３〜Ｓ．３１５）を経て、停止状態６５（ステップＳ．３０３）へと移行する。

このように、アシストコントロールユニット２２ａは、トルクセンサ２１により検出されたトルク値に応じて第１閾値（正の値）以上のトルク値を得た場合には、Ｐ−Ｌ方向に操作力が加えられたと判断して、Ｐ−Ｌ方向への動作アシストを開始し、第２閾値（負の値）以下のトルク値を得た場合には、Ｌ−Ｐ方向に操作力が加えられたと判断して、Ｌ−Ｐ方向への動作アシストを開始するので、運転者によるセレクトレバー２の操作方向をトルク値より判断することができ、運転者が操作を行う方向に確実且つ安定して動作アシストを行うことが可能となる。

次に、実施例３に係るセレクトアシスト機構について説明する。実施例２に係るセレクトアシスト機構では、セレクトレバー２の操作方向に応じて第１閾値と第２閾値との２つの閾値を設定し、検出されたトルク値が第１閾値又は第２閾値のどちらの閾値を越えたかによってセレクトレバー２の操作方向を判断することを特徴としている。一方で、トルクセンサ２１により検出されるトルク値は、実施例１で説明したように、セレクトレバー２の移動に伴ってディテントピン２９が次のシフト位置のカム山２７ａの溝に落ち込んで引き込まれることによって慣性力が発生して急速に減少し（図６のβ）、その後に慣性力により生じたトルクを得たディテントピン２９が次のカム山の端面に当たって一時的にトルク値が大きくなってしまう（図６の慣性に起因するトルク）。このため、実施例１では、動作アシストが行われた移動方向の閾値を一時的に大きくすることによって、慣性に起因するトルクによる動作アシストの発生を防止しているが、実施例２のように２つの閾値を設けている場合には、慣性により急速に減少するトルク値により、動作アシストが発生するおそれがある。

このようなセレクトレバー２の移動方向とは反対の方向に対する動作アシストの発生を防止することが可能なセレクトアシスト機構を実施例３において説明する。なお、実施例３に係るセレクトアシスト機構は、実施例２において説明したセレクトアシスト機構と同一の構成であるため、ここでの説明は省略し、同一符号を用いて説明を行う。

図１７は、実施例３に係るセレクトアシスト機構を用いた自動変速装置のアシストコントロールユニット２２ａが、セレクトレバー２に対して動作アシストを行う処理を示したフローチャートである。図１８は、図１７に示す処理におけるシステムコントロールユニット２２の状態遷移図である。さらに、図１９（ａ）は、セレクトレバー２に対してＰ−Ｌ方向に操作力が加わって、トルクセンサ２１で検出されたトルク値が増加する様子を示したトルク値の時経変化を示した図であり、図１９（ｂ）は、セレクトレバー２に対してＬ−Ｐ方向に操作力が加わって、トルクセンサ２１で検出されたトルク値が減少する様子を示したトルク値の時経変化を示した図である。以下、図１７〜図１９を用いてアシストコントロールユニット２２ａの動作アシスト処理を説明する。

アシストコントロールユニット２２ａは、Ｐ−Ｌ方向に対する動作アシストを開始するための第１閾値（正の値）を設定し（ステップＳ．３０１）、その後、Ｌ−Ｐ方向に対する動作アシストを開始するための第２閾値（負の値）の設定を行う（ステップＳ．３０２）。

次に、アシストコントロールユニット２２ａは、設定された第１閾値と第２閾値との閾値演算処理（ステップＳ．４０１）を行う。この閾値演算処理とは、後述する動作アシスト停止後の第１閾値及び第２閾値の設定（ステップＳ．４０２〜Ｓ．４０５）において一時的に高い値に設定した第１閾値、一時的に低い値に設定した第２閾値を、一定時間をかけて基準となる閾値へ戻す処理を行うものであって、実施例１において説明した式１〜式３を用いて閾値を経時的に徐々に戻す処理を行う。

その後、アシストコントロールユニット２２ａは、ポテンショメータ２１より受信する操作力信号に基づいてトルク値の読み取りを行う（ステップＳ．３０３）。

その後、アシストコントロールユニット２２ａは、ＰＬ方向起動判定部６２を用いて、読み取られたトルク値が第１閾値以上の値であるか否かの判断を行う（ステップＳ．３０４）。トルク値が第１閾値以上でない場合（ステップＳ．３０４でＮＯの場合）には、ＬＰ方向起動判定部６３を用いてトルク値が第２閾値以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ．３０５）。トルク値が第２閾値以下でない場合（ステップＳ．３０５でＮＯの場合）には、閾値演算処理（ステップＳ．４０１）に処理を移行する。

図１８に示す状態遷移図の停止状態において、ＳＴＯＰ実行処理の「１．起動判定」処理とは、トルク値と第１閾値及び第２閾値と比較処理（ステップＳ．３０４、ステップＳ．３０５）を示しており、「２．起動判断閾値演算」は、閾値演算処理（ステップＳ．４０１）を示している。

トルク値が第１閾値以上の場合（ステップＳ．３０４でＹＥＳの場合）、アシストコントロールユニット２２ａは、セレクトレバーがＰ−Ｌ方向に移動されたと判断し、Ｐ−Ｌ方向への動作アシストを開始する（ステップＳ．３０６）。Ｐ−Ｌ方向への動作アシストが開始されると、図１８の状態遷移図に示す停止状態６５からＰＬアシスト状態６６へと、アシストコントロールユニット２２ａの状態遷移が移動する。

セレクトレバー２に対してＰ−Ｌ方向に操作力が加わって、トルクセンサ２１で検出されたトルク値が正方向に増加すると、図１９（ａ）に示すようにトルク値が上昇し、トルク値が第１閾値を越えると、アシストコントロールユニット２２ａが動作アシストを開始する。

その後、アシストコントロールユニット２２ａは、ポテンショメータ２５より受信するストローク角度度信号に基づいて、セレクトレバー２の移動位置を判断し、セレクトレバー２がＰ−Ｌ方向に隣接するポジションの所定位置に移動されると動作アシストのアシストストップ条件を満たしたと判断して（ステップＳ．３０７）、動作アシストを停止する（ステップＳ．３０８）。図１８に示す状態遷移図において、ステップＳ．３０７の処理によりアシストストップ条件が満たされると判断した場合には、ＰＬ停止準備状態６７に遷移状態が移動する。

アシストコントロールユニット２２ａは、動作アシストを停止（ステップＳ．３０８）した後に、再度、ＰＬ方向起動操作力演算部６０を用いて第１閾値（正の値）の設定を行い（ステップＳ．４０２）、さらにＬＰ方向起動操作力演算部６１を用いて第２閾値（負の値）の設定を行う（ステップＳ．４０３）。このステップＳ．４０２における第１閾値の設定処理により、閾値が図１９（ａ）に示すように一時的に高い値に変更されるので、実施例１において説明したように、慣性に起因するトルクによってトルク値が一時的に高い値を示す場合であっても動作アシストが開始されてしまうことを防止することが可能となる。

さらにステップＳ．４０３における第２閾値の設定処理において、アシストコントロールユニット２２ａは、ＬＰ方向起動操作力演算部６１を用いて、動作アシストの基準となる第２閾値をＫ倍（Ｋは定数、例えば２倍）低い値に設定する。ここで、セレクトレバーがＰ−Ｌ方向に移動され、ディテントピン２９が次のシフト位置のカム山２７ａの溝に落ち込んで引き込まれることによって慣性力が発生してトルク値が急速に減少した場合（図６、図２０、図２１に示されるβ）、この減少の割合は、その後に慣性力により生じたトルクを得たディテントピン２９が次のカム山の端面に当たって一時的にトルク値が大きくなる割合（図６の慣性に起因するトルク、図２０、図２１に示されるΓ）よりも大きい。このため、第１閾値の増加割合と同じ割合で第２閾値を減少させた場合には、図２０に示すように、動作アシスト停止後に減少したトルク値が第２閾値以下（トルク値＜第２閾値）となってしまうおそれがあり、トルク値が第２閾値以下となるとセレクトレバー２の操作方向（Ｐ−Ｌ方向）の逆方向（Ｌ−Ｐ方向）に動作アシストが開始されてしまってセレクトレバー２をＰ−Ｌ方向への移動する際に、運転者がレバーの引っかかり感を感じるおそれがある。そこで、ステップＳ．４０３において、アシストコントロールユニット２２ａは、第２閾値をＫ倍だけ低い値に設定することによって、図２１に示すように、減少するトルク値が第２閾値以下とならないようにする。

図１８に示す状態遷移図のＰＬ停止準備状態６７における、ＰＬ、ＳＴＯＰ状態移行処理の「１．アシスト停止」処理はステップＳ．３０８の処理が該当し、「２．ＰＬ方向起動判定閾値設定」処理はステップＳ．４０２の処理が該当し、「３．ＬＰ方向起動判定閾値設定×Ｋ倍」処理はステップＳ．４０３の処理が該当する。この３処理（ステップＳ３０８、Ｓ．４０２、Ｓ．４０３）が終了した後に、遷移状態が停止状態６５に移行し、アシストコントロールユニット２２ａは、閾値演算処理（ステップＳ．４０１）を再度実行する。

このように、Ｐ−Ｌ方向に対する動作アシストが停止した後に、図１９（ａ）に示すように、第１閾値を高い値に設定し、且つ第２閾値を低い値に設定することによって、慣性に起因するトルクの増加及び慣性力による急速なトルクの減少によって動作アシストが再度行われることを防止することができる。特に、第２閾値をＫ倍低い値に設定することによって、セレクトレバー操作時にＬ−Ｐ方向への動作アシストが実行されてしまい、レバー操作に引っかかり感をあたえることを防止することができる。

また、トルク値が第２閾値以下であった場合（ステップＳ．３０５でＹＥＳの場合）、アシストコントロールユニット２２ａは、セレクトレバー２がＬ−Ｐ方向に移動されたと判断し、Ｌ−Ｐ方向への動作アシストを開始する（ステップＳ．３１１）。以後、アシストコントロールユニット２２ａは、ステップＳ．３０７〜Ｓ．３１０で説明した処理と同様に、動作アシストのストップ条件判断を行い（ステップＳ．３１２）、ストップ条件を満たす場合には動作アシストを停止し（ステップＳ．３１３）、第２閾値の設定（ステップＳ．４０４）、第１閾値の設置（ステップＳ．４０５）を行い、閾値演算処理（ステップＳ．４０１）を再度実行する。なお、ステップＳ４０５においても、Ｌ−Ｐ方向にセレクトレバー２が移動するときに、慣性力による急速なトルクの増加によるＰ−Ｌ方向への動作アシストを防止するために、第１閾値の値をＫ倍高い値に設定する。

図１８に示す遷移状態図においても、停止状態６５からＬＰアシスト状態６８（ステップＳ．３１１）に移行し、その後にＬＰ停止準備状態６９（ステップＳ．３１３、Ｓ４０４、Ｓ．４０５）を経て、停止状態６５（ステップＳ．４０１）へと移行する。

Ｌ−Ｐ方向に対する動作アシストが停止した後に、図１９（ｂ）に示すように、第２閾値を低い値に設定し、且つ第１閾値を高い値に設定することによって、慣性に起因するトルクの減少及び慣性力による急速なトルクの増加によって動作アシストが再度行われることを防止することができる。特に、第１閾値をＫ倍高い値に設定することによって、セレクトレバー２操作時にＰ−Ｌ方向への動作アシストが実行されてしまい、レバー操作に引っかかり感をあたえてしまうことを防止することができる。

このように、動作アシスト停止後に第１閾値を高い値に設定し、第２閾値を低い値に設定することによって無用に動作アシストが生ずることを防止することがきるので、セレクトレバー２の動作アシストにおいて運転者に違和感をあたえることがなく、連続的にセレクトレバー２を操作する場合であっても、ポジション位置を通過時に引っかかり感をあたえることがない。

また、動作アシスト停止後に第１閾値を高い値に設定し、第２閾値を低い値に設定するので、例えば、セレクトレバーのゲート等への接触や、セレクトレバー動作時のメカ反動等によりトルク変動が生じた場合であっても、容易にトルク値が第１閾値及び第２閾値を越えることがなく、意図しない動作アシストが生じることを防止することができる。

さらに、セレクトレバー２操作後に次のポジション位置にセレクトレバー２を動作せる場合、第１閾値の値の減少及び第２閾値の増加が経時的に徐々に行われて閾値が連続的に変化するため、動作アシスト処理に不自然さを生ずることがない。

以上、実施例３に係るセレクトアシスト機構の説明を行ったが、本実施例に係るアシストセレクト機構は上述したものに限定されるものではない。例えば、本実施例では、高い値に設定した第１閾値の値を徐々に減少させ、低い値に設定した第２閾値の値を徐々に増加させる構成としたが、必ずしも徐々に閾値を変化させる必要はない。例えば、一定時間経過するまで、具体的には、慣性に起因するトルク値の増減等が生じて第１閾値及び第２閾値を越えるおそれがある期間が経過するまで第１閾値を高くし、第２閾値を低くしておいて、その期間が経過後に、閾値をもとの値に戻すようにしてもよい。

次に、実施例４に係るセレクトアシスト機構について説明する。

一般的なセレクトアシスト機構は、セレクトレバーに加えられるトルク値（操作力）をトルクセンサが検出し、検出されたトルク値が所定値以上の場合にモータ等が起動してセレクトレバーの動作アシストを行う構造となっている。また、一般的な動作アシストは、実施例１〜実施例３で示したようにセレクトレバーの操作位置をポテンショメータ等で検出し、セレクトレバーが隣接するポジション位置の所定位置（停止位置）に移動されることによって停止される。

しかしながら、セレクトレバーがＰポジション位置に位置する場合には、隣接するポジション位置はＲポジションだけであり、セレクトレバーがＬポジション位置に位置する場合には、隣接するポジション位置はＤポジションだけしか存在しない。このため、Ｐポジションから壁側方向（Ｒポジション位置の反対方向）に操作力が加えられたり、Ｌポジションから壁側方向（Ｄポジション位置の反対方向）に操作力が加えられたりした場合には、“セレクトレバーが停止位置に移動されたときに動作アシストを停止させる”という制御条件を用いることができないという問題があった。

ここで、一般的な車両では、意図しない車両の発進等を防止するために、運転者がセレクトレバーに設けられた操作ボタンを操作しないとＰポジション位置に位置するセレクトレバーを他のポジション位置（具体的には、隣接するＲポジション位置）に移動することができない。このため、Ｐポジション位置において操作レバーを操作せずにセレクトレバーに操作力が加えられた場合には、Ｐポジション内で動作アシストが行われて振動等が発生するという問題があった。しかしながら、Ｐポジション位置における振動に対しては、特願２００４−２０００８６号において開示される発明のようにモータの駆動力を制限してモータの動作アシスト方向の逆転を防止することによって振動を防止する技術が考えられている。

一方で、Ｄポジション位置からＬポジション位置に向けて（Ｄ−Ｌ方向に向けて）勢いよくセレクトレバーを操作したり、Ｌポジションに位置するセレクトレバーを壁側に押しつけたりすると、セレクトレバーがＬポジションの壁に当たって壁の反対方向（Ｄポジション方向）へのトルクが発生し、結果としてＬポジション位置からＤポジション位置（Ｌ−Ｄ方向）への動作アシストが生じセレクトレバーがＤポジション方向に移動してしまうおそれがあるという問題があった。

実施例４に係る発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、Ｌポジション位置から壁方向に向けてセレクトレバーに操作力が加えられた場合であっても、Ｄポジション方向に対する動作アシストが発生してセレクトレバーがＤポジション方向に移動してしまうことを防止することが可能なセレクトアシスト機構を提供することを課題とするものである。

なお、実施例４に係るセレクトアシスト機構は、実施例１において説明した構成と同一構成であるため、ここでの説明は省略し、同一部分については同一符号を用いて説明を行う。

図２２は、実施例４に係るセレクトアシスト機構を用いた自動変速装置のアシストコントロールユニット２２が行う動作アシスト処理を示したフローチャートである。

アシストコントロールユニット２２は、まず、ステップＳ．５００において、変数ＳｔａｔｅにＳｔｏｐを設定し、変数ＣonstＴhreshに起動閾値を設定する。ここで変数Ｓｔａｔｅとは、図２３に示す状態遷移図における遷移状態を示した変数であり、動作アシストを行っていない場合（停止状態７０）にはＳｔｏｐを設定し、Ｐ−Ｌ方向への動作アシストを行っている場合（ＰＬアシスト状態７１）にはＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔを設定し、Ｌ−Ｐ方向への動作アシストを行っている場合（ＬＰアシスト状態７２）にはＬＰ＿Ａｓｓｉｓｔを設定する。起動閾値とは、実施例１で説明したように、動作アシストが開始される基準となる閾値であり、例えば０.３Ｎ・ｍ等が相当する値である。

次に、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ．５０１において、変数Ｔｒｑにトルクセンサ２１が検出する操作力信号のトルク値を代入し、変数Ｐｏｓにポテンショメータ２５が検知するストローク角度信号を代入する。その後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ．５０２において、変数ＳｔａｔｅがＳｔｏｐであるか否かを判断する。ここでは、ステップＳ．５００で変数ＳｔａｔｅにＳｔｏｐが設定されているので、アシストコントロールユニット２２は、ＹＥＳと判断して処理をステップＳ．５０３へ移行する。

ステップＳ．５０３では、図８に示す演算回路を用いて規定値（ＣonstＴhresh）を変動させた閾値（Ｔhresh）を求める。具体的には、実施例１において説明した式１〜式３を用いて、変数Ｄelay、Ｔemp、定数ａ、ｂとして、
Ｔemp＝ＣonstＴhresh−Ｄelay …式１
Ｔhresh＝Ｔemp×ｂ−Ｄelay …式２
Ｄelay＝Ｄelay＋Ｔemp×ａ …式３
の式に各値を代入することで閾値（Ｔhresh）を求める。

なお、最初のステップＳ．５０３の処理ではＤelayはゼロである。規定値（ＣonstＴhresh）は予め設定されている値である。なお、図８はこれらの演算を行う演算装置の構成をブロック線図で表したものであり、ｑ^-1は１サンプル時間の遅れを表している。

その後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ．５０４において、ステップＳ．５０１で変数Ｔｒｑに代入したトルク値がステップＳ．５０３で演算した閾値（Ｔhresh）より大きいか否かを判断し、大きい場合（ＹＥＳの場合）には、処理をステップＳ．５０６へ移行し、小さい場合（ＮＯの場合）にはステップＳ．５０５へ移行する。

ステップＳ．５０５では、ステップＳ．５０４と同様にステップＳ．５０１で変数Ｔｒｑに代入したトルク値が閾値（−Ｔhresh）より小さいか否かが判断され、小さい場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳ．５０７へ処理を移行し、大きい場合（ＮＯの場合）にはステップＳ．５０１へ移行する。つまり、アシストコントロールユニット２２は、閾値（−Ｔhresh）＜トルク値＜閾値（Ｔhresh）である間、具体的にはセレクトレバー２が十分に移動されるまでの間ステップＳ．５０１〜ステップＳ．５０５の処理動作を繰り返し実行する。

ステップＳ．５０１〜ステップＳ．５０５の処理が繰り返し実行されることにより、図６に示すように最初に大きな閾値（Ｔhresh）を設定してその値を時定数的に下げて、規定値（ＣonstＴhresh）に収束させることが可能となる。これは、セレクトレバー２を移動（回動）させている際に、ディテントピン２９がカム山２７ａを越えて谷部２７ｂに落ちると、慣性力によりディテントピン２９が次のカム山２７ａの端面に当たることから、図６に示すように一時的にトルクセンサ２１に発生するトルク値が大きくなり、規定値（ＣonstＴhresh）を越えて再度動作アシストを実行してしまうおそれがあるので、これを防止するようにしたものである。

そして、セレクトレバー２をＰ−Ｌ方向に移動（回動）させることによって、トルク値が増加して閾値（Ｔhresh）よりも多くなった場合には、ステップＳ．５０４においてＹＥＳと判断して処理をステップＳ．５０６へ移行する。また、セレクトレバー２がＬ−Ｐ方向に移動（回動）させることによってトルク値が低減して閾値（−Ｔhresh）よりも小さくなる場合には、ステップＳ．５０５においてＹＥＳと判断して処理をステップＳ．５０７へ移行する。なお、ステップＳ．５０４、ステップＳ．５０５における判断処理時は、セレクトレバー２を回動させ始めた初期段階なので、トルクセンサ２１に発生するトルク値が図６に示すように急激に大きくなってしまうことはない。

例えば、セレクトレバー２がＰ−Ｌ方向に移動された場合には、セレクトレバー２の移動（回動）とともにトルクセンサ２１に発生するトルク値が大きくなっていく一方、時間の経過とともにステップＳ．５０３で求める閾値（Ｔhresh）が下がってくるので、所定時間後（例えば数十ミリ秒後）にはステップＳ．５０４でＹＥＳと判断される。すなわち、ステップＳ．５０１で変数Ｔｒｑに代入したトルク値が所定時間後に閾値（Ｔhresh）を越える。

ステップＳ．５０６において、アシストコントロールユニット２２は、変数ＳｔａｔｅにＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔを設定し、ステップＳ．５０１で求めたストローク角度信号からセレクトレバー２のポジション位置すなわちポジションＰ,Ｒ,Ｎ,Ｄ,Ｌを求め、この求めたＰ,Ｒ,Ｎ,Ｄ,Ｌの値を変数Ｐｏｓｉｔｉｏｎに代入するとともに、モータ駆動制御部（モータ駆動制御ブロック）４５のデューティの下限値を５％に設定する。

同様に、セレクトレバー２がＬ−Ｐ方向に移動された場合には、セレクトレバー２の移動（回動）とともにトルクセンサ２１に発生するトルク値が小さくなっていく一方、時間の経過とともにステップＳ．５０３で求める閾値（Ｔhresh）が上がってくるので、所定時間後（例えば数十ミリ秒後）にはステップＳ．５０５でＹＥＳと判断される。すなわち、ステップＳ．５０１で変数Ｔｒｑに代入したトルク値が所定時間後に閾値（Ｔhresh）以下となる。

ステップＳ．５０７において、アシストコントロールユニット２２は、変数ＳｔａｔｅにＬＰ＿Ａｓｓｉｓｔを設定し、ステップＳ．５０１で求めたストローク角度信号からセレクトレバー２のポジション位置すなわちポジションＰ,Ｒ,Ｎ,Ｄ,Ｌを求め、この求めたＰ,Ｒ,Ｎ,Ｄ,Ｌの値を変数Ｐｏｓｉｔｉｏｎに代入するとともに、モータ駆動制御部（モータ駆動制御ブロック）４５のデューティの下限値を５％に設定する。

ステップＳ．５０６又はステップＳ．５０７の処理の後、アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ．５０１に処理を戻し、最新の操作力信号（トルク値）とストローク角度信号を取得する。

本実施例は、Ｌポジション位置に位置するセレクトレバー２に対して壁方向に向かう操作力が加えられた場合に反対方向に動作アシストが発生することを回避するための発明であり、セレクトレバー２にはＰ−Ｌ方向の力が加えられるので、ステップＳ．５０４においてＹＥＳと判断されてステップＳ．５０６で変数ＳｔａｔｅにＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔが設定され、変数ＰｏｓｉｔｉｏｎにＬの値が代入されるとともに、モータ駆動制御部（モータ駆動制御ブロック）４５のデューティの下限値が５％に設定される。

ステップＳ．５０２では、ステップＳ．５０６で変数ＳｔａｔｅがＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔに設定されてＳｔｏｐではなくなっているため、アシストセレクトコントロールユニット２２がＮＯと判断して、処理をステップＳ．５０８へ進める。

ステップＳ．５０８では、変数ＳｔａｔｅがＬＰ＿Ａｓｓｉｓｔであるか否かが判断される。ここでは、ステップＳ．５０６で変数ＳｔａｔｅがＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔに設定されているので、アシストコントロールユニット２２は、ＮＯと判断して処理をステップＳ．５０９へ移行する。

ステップＳ．５０９において、アシストコントロールユニット２２は、変数ＳｔａｔｅがＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔであるか否かを判断する。ステップＳ．５０６において変数ＳｔａｔｅがＰＬ＿Ａｓｓｉｓｔに設定されているので、アシストコントロールユニット２２は、ＹＥＳと判断して処理をステップＳ．５１０へ移行する。

ステップＳ．５１０では、セレクトレバー２の位置を判断する。これは、ポジション毎に予め設定されている停止位置に対応した配列ＳｔｏｐＰＬの値（電圧値）とステップＳ．５０１で取得した最新のストローク角度信号とを比較し、動作アシストを停止する所定のセレクトレバー位置（停止位置）を越えているかを判断する。すなわち、停止位置を越えていればＹＥＳと判断されてステップＳ．５１１へ処理を移行し、越えていなければＮＯと判断してステップＳ．５１２の処理へ移行する。

本実施例のように、Ｌポジション位置にあるセレクトレバー２を壁側に押し当てて壁側方向に操作力を加えた場合には、Ｌポジションよりも壁側にシフトレバー２を移動させることができないので、シフトレバーが停止位置を越えるという条件によって動作アシストを停止することができない。つまり、ステップＳ．５１０の処理においてＹＥＳと判断されて処理がＳ．５１１に移行することはない。このため、アシストコントロールユニット２２は、処理をステップＳ．５１２に移行させる。

なお、シフトレバー２がＬポジション位置以外のポジション位置に位置しており、このポジション位置よりＰ−Ｌ方向にセレクトレバー２を移動させた場合には、アシストコントロールユニット２２が処理をステップＳ．５１１に移行して変数ＳｔａｔｅをＳｔｏｐに設定し、遷移状態を停止状態７０に移行させてモータ駆動制御部４５の動作を停止させ、変数Ｄｅｌａｙにゼロを設定して処理をステップＳ．５０１へ戻す。

ステップＳ．５１２では、ステップＳ．５０１で得られたトルク値が０.２Ｎ・ｍ以下であり、且つ、電動モータ１５がデューティ５％で駆動されているか否かが判断される。この条件を満たしていない場合（ＮＯの場合）、アシストコントロールユニット２２は、処理をステップＳ．５１３に移行し、条件を満たしている場合（ＹＥＳの場合）には、処理をステップＳ．５１４へ移行する。

アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ．５１３において、内部カウンタ（Ｃｏｕｎｔ）のカウント値をゼロに設定し、ステップＳ．５１５において比例制御を実行して電動モータ１５を駆動させて動作アシスト処理を実行し、処理をステップＳ．５０１へ戻す。

すなわち、セレクトレバー２に対してＬポジションの壁側方向に操作力が加えられて、トルクセンサ２１で検出されるトルク値が０．２Ｎ・ｍ以上の場合、又は、動作アシストが行われて電動モータ１５がデューティ５％となっていない場合には、ステップＳ．５１５の操作アシスト処理を実行した後に、ステップＳ．５０１、Ｓ．５０２、Ｓ．５０８、Ｓ．５０９、Ｓ．５１０、Ｓ．５１２、Ｓ．５１３、Ｓ．５１５の処理を繰り返して動作アシスト処理を実行する。

しかしながら、動作アシストによって電動モータ１５が操作力の加えられる方向に向けて駆動されると、電動モータ１５の駆動によりトルクセンサ２１は捻れが生じない釣り合った状態に近づいていくため、トルクセンサ２１により検出されるトルク値が序徐にゼロに近づいてくる。しかしながら、トルク値が小さくなって０．２Ｎ・ｍ以下となっても、ステップＳ．５１２において、電動モータ１５がデューティ５％で駆動されるまで動作アシストが継続して実行されてＬポジションの壁側に向かう動作アシストが繰り返し継続して実行される。

トルク値が０．２Ｎ・ｍ以下となって、さらに、電動モータ１５がデューティ５％で駆動されると、処理がステップＳ．５１２からステップＳ．５１４に移行する。

アシストコントロールユニット２２は、ステップＳ．５１４において、内部カウンタの値に「１」を代入させ、ステップＳ．５１６で内部カウンタのカウント値が「２０」より大きくなったか否かを判断し、大きくなっていない場合（ＮＯの場合）には処理を、ステップＳ．５１５に移行し、大きくなっている場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ．５１７に移行する。

すなわち、セレクトレバー２を壁側方向に押し当てて操作力を加えた場合には、ステップＳ．５００、Ｓ．５０１、Ｓ．５０２、Ｓ．５０４、Ｓ．５０６の処理が行われ、この後、トルクセンサ＿のトルク値が０.２Ｎ・ｍ以下であり、且つ、電動モータがデューティ５％で駆動されるまで、ステップＳ．５０１、Ｓ．５０２、Ｓ．５０８、Ｓ．５０９、Ｓ．５１０、Ｓ．５１２、Ｓ．５１３、Ｓ．５１５の処理が繰り返し行われる。すなわち、トルクセンサ２１のトルク値が０.２Ｎ・ｍ以下で且つ電動モータ１５がデューティ５％で駆動されるまで動作アシストが行われる。

セレクトレバー２がＬポジションの壁に当たってセレクトレバーの回動が規制され、電動モータ１５の駆動とともにトルクセンサ２１が検出するトルク値が低下してトルク値が０.２Ｎ・ｍ以下となり、さらに、電動モータ１５がデューティ５％で駆動されると、アシストコントロールユニット２２は、処理をステップＳ．５１４に移行し、ステップＳ．５１６において内部カウンタのカウント値が「２０」を越えるまで、ステップＳ．５０１、Ｓ．５０２、Ｓ．５０８、Ｓ．５０９、Ｓ．５１２、Ｓ．５１４、Ｓ．５１６、Ｓ．５１５の処理を繰り返して動作アシスト処理を継続する。

ステップＳ．５１６において、内部カウンタのカウント値が２０を越えると、アシストコントロールユニット２２は処理をステップＳ．５１７に移行し、変数ＳｔａｔｅにＳｔｏｐを設定してモータ駆動制御部４５の動作を停止させ、変数Ｄｅｌａｙにゼロを設定し、さらに内部カウンタのカウント値をゼロに設定してステップＳ．５０１の処理を繰り返し実行する。

モータ駆動制御部４５の動作停止により電動モータ１５の駆動が停止するが、トルクセンサ２１のトルク値は０.２Ｎ・ｍ以下となり且つ電動モータ１５のデューティが５％になってから電動モータ１５が停止されるまで一定の時間が経過されて、具体的には、内部カウンタのカウント値が「２０」になるまで時間（ステップＳ．５０１、Ｓ．５０２、Ｓ．５０８、Ｓ．５０９、Ｓ．５１０、Ｓ．５１２、Ｓ．５１４、Ｓ．５１６、Ｓ．５１５の処理時間が例えば１０ｍ秒であるとすると合計２００ｍ秒）が経過されて、電動モータ１５の駆動力が微少となっているので、“電動モータ１５の停止と同時にトルクセンサ２１に生じていた捻れの釣り合いが崩れて反対方向へ向かうトルクが発生し、Ｌ−Ｐ方向に動作アシストが行われる”という不都合を回避することが可能となる。

なお、もし、セレクトレバー２がＬ−Ｐ方向に移動された場合には、ステップＳ．５００、Ｓ．５０１、Ｓ．５０３、Ｓ．５０４、Ｓ．５０５、Ｓ．５０７へと処理が進み、ステップＳ．５０７において、変数ＳｔａｔｅにＬＰ＿Ａｓｓｉｓｔが設定され、ステップＳ．５０１、Ｓ．５０２、Ｓ．５０３へと処理が進み、ステップＳ．５０３で変数ＳｔａｔｅがＬＰ＿Ａｓｓｉｓｔであることから処理がステップＳ．５１８に移行し、ステップＳ．５１８においてセレクトレバー２が停止位置に達するまで比例制御を実行してモータ駆動制御部４５を駆動させて動作アシストを行い、停止位置に到達した場合には、処理をステップＳ．５２０に移行して変数ＳｔａｔｅをＳｔｏｐに設定して遷移状態をＳｔｏｐに移行し、モータ駆動制御部４５の動作を停止させ、変数Ｄｅｌａｙにゼロを設定し、処理をステップＳ．５０１へ戻す。

以上説明したように、本実施例に係るセレクトアシスト機構を用いることによって、セレクトレバー２に対してＬレンジの壁側方向に操作力が加えられた場合であっても、トルク値と電動モータの駆動力とがほぼセロ近傍になってから動作アシストを停止するので、側壁の反対側へ向かうトルク値上昇によってＬ−Ｐ方向に対する動作アシストが実行されてしまうことを防止することが可能となる。

自動変速装置の構成を示した概略図である。 アシストアクチュエータの細部構造を示した斜視図である。 アシストコントロールユニットを示したブロック図である。 自動変速ユニットのディテント構造を示した斜視図である。 アシストコントロールユニットにおけるセレクトレバーのアシスト処理を示したフローチャートである。 セレクトレバーがＰ→Ｒポジションに操作される際に、トルクセンサで検出されるトルク値の経時変化を示した図である。 慣性に起因するトルクが発生する場合に一時的に閾値を変化させる処理を示したフローチャートである。 慣性に起因するトルクが発生する場合に一時的に閾値を変化させる演算回路を示した図である 図７に示すフローチャートにおける状態の遷移を示した図である。 閾値の経時変化を示した図である。 セレクトレバーがＰ→Ｒポジションに操作される際に、トルクセンサで検出されるトルク値にフィルタ処理を施した値の経時変化を示した図である。 慣性に起因するトルクが発生する場合にトルクセンサで検出されるトルク値にフィルタ処理を施す処理を示したフローチャートである。 実施例２におけるアシストコントロールユニットを示したブロック図である。 実施例２におけるアシストコントロールユニットの動作アシスト処理を示したフローチャートである。 実施例２におけるアシストコントロールユニットの状態遷移図である。 実施例２におけるトルク値の経時変化を示したグラフである。 実施例３におけるアシストコントロールユニットの動作アシスト処理を示したフローチャートである。 実施例３におけるアシストコントロールユニットの状態遷移図である。 実施例３におけるトルク値の経時変化を示したグラフであって、（ａ）はトルク値が第１閾値を越えた場合を示しており、（ｂ）はトルク値が第２閾値を越えた場合を示している。 実施例３において、第２閾値をＫ倍の値に設定していない状態におけるトルク値の経時変化を示したグラフである。 実施例３において、第２閾値をＫ倍の値に設定した状態におけるトルク値の経時変化を示したグラフである。 実施例４におけるアシストコントロールユニットの動作アシスト処理を示したフローチャートである。 実施例４におけるアシストコントロールユニットの状態遷移図である。

符号の説明

１ セレクトユニット
９ アシストアクチュエータ
１９自動変速ユニット
２１ トルクセンサ（入力操作力検出手段）
２２．２２ａ アシストコントロールユニット（アシスト力制御手段）
２５ ポテンショメータ（操作位置検出手段）
１００ 自動変速装置

Claims (3)

1. セレクトレバーの操作により生じた操作力を検出する入力操作力検出手段と、
   前記セレクトレバーに対して、当該セレクトレバーの動作アシストを行うためのアシスト力を付加するアシストアクチュエータと、
   前記入力操作力検出手段により検出された前記操作力の値が規定値以上の場合に前記アシストアクチュエータを制御し、前記セレクトレバーに対する動作アシストを開始するアシスト力制御手段と
   を備えた自動変速装置のセレクトアシスト機構であって、
   前記アシスト力制御手段は、前記操作力が規定値以下又は前記セレクトレバーが所定の位置に達したことをもって前記動作アシストを停止させた後に、一時的に前記規定値を高い値に設定することを特徴とする自動変速装置のセレクトアシスト機構。
2. 前記アシスト力制御手段は、一時的に高い値に設定した前記規定値を、経過時間に応じて徐々に減少させて、一定時間経過後にもとの規定値に戻すことを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置のセレクトアシスト機構。
3. 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有し、
   前記アシスト力制御手段は、セレクトレバーの操作位置が一のポジションから隣接する他のポジションに移動されたことを前記操作位置検出手段により検出した場合に、前記アシストアクチュエータによる前記動作アシストを停止させることを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速装置のセレクトアシスト機構。

Images