JP2005030566A - 自動変速機のセレクトアシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結により信頼性を確保しつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作力特性を得ることができる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供する。
【解決手段】 Ａ／Ｄ変換器５０ａ，５０ｂと、トルクセンサ２１、ポテンショメータ２５により決まる検出周波数Ｔｓに対してFB制御部３６、モータ駆動制御ブロック４５等を、周波数を増加した周波数Ｔｓ／Ｎで制御するようにした。
【選択図】 図８

Description

本発明は、自動変速機を備えた車両において、ドライバのセレクトレバー操作力を補助する自動変速機のセレクトアシスト装置の技術分野に属する。

従来、自動変速機のセレクトレバーは、ロッドやケーブル等の操作力伝達手段を介して自動変速機のマニュアルバルブと機械的に連結されている。セレクトレバーに入力されるドライバの操作力は、操作力伝達手段を介してマニュアルバルブに伝達され、操作量に応じてレンジ位置が切り換えられる（例えば、特許文献１参照）。

一方、セレクトレバーとマニュアルバルブとが電気的に接続された、いわゆるシフトバイワイヤ技術を用いたものが知られている。この従来技術は、マニュアルバルブを作動するアクチュエータを設け、セレクトレバーの回動操作を電気信号に変化してアクチュエータを駆動することにより、レンジ位置を切り換えるものである（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−３２３５５９号公報 特開２００３−９７６９４号公報

セレクトレバーの操作時には、操作力伝達手段のフリクション、ディテントの抵抗等、機械的な操作反力が発生するため、大きな操作力が要求される。よって、ドライバの必要操作力を小さくするために、セレクトレバーの長さを十分な梃子力が得られる長さに設定する必要がある。

したがって、上記従来技術のうち前者にあっては、セレクトレバーの長さに起因して形状が大きくなるため、設置場所に制約が多く、車室内におけるレイアウト自由度が低いという問題があった。

一方、後者では、アクチュエータの採用によってセレクトレバーを短く設計でき、前者と比較してレイアウト自由度は高くなる。ところが、セレクトレバーとマニュアルバルブとが機械的に連結していないため、フェール時にレンジ切り換えが不能となる。よって、信頼性や安全性の点で問題がある。

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、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結により信頼性を確保しつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作力特性を得ることができ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。

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位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーへのドライバの操作を検出する操作検出手段と、前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、検出されたドライバの操作に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト力制御手段と、を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、前記操作検出手段には、Ａ／Ｄ変換器を備え、前記操作検出手段の検出周波数に対して前記アシスト力制御手段の制御周波数を増やすようにしたことを特徴とする。

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、前記操作検出手段が、セレクトレバーへの入力操作力を検出するトルクセンサと、セレクトレバーの操作位置を検出する位置センサからなり、トルクセンサと位置センサの検出周波数に対して前記アシスト力制御手段の制御周波数を増やすようにしたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項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、前記操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた内挿計算から算出することを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた外挿計算から算出することを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのレバー操作力をアシストアクチュエータで補助することにより、信頼性の確保と、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を共に達成できる。
また、操作検出手段には、Ａ／Ｄ変換器を備え、操作検出手段の検出周波数に対して前記アシスト力制御手段の制御周波数を増やすようにしたので、Ａ／Ｄ変換器の処理速度により左右される検出周波数に対して、制御演算が多く行われるようになり、制御を安定させることができ、追従性を向上させる。

請求項２に記載の発明では、トルクセンサによってセレクトレバーへの入力操作力を検出し、セレクトレバーの操作位置を位置センサで検出し、入力操作力と操作位置からアシスト力を決定するようにする。この入力周波数は、トルクセンサの検出周波数と位置センサの検出周波数によっても左右される。この検出周波数に対して、制御演算を多く行うようにすると、トルクセンサと位置センサ用いたセレクトレバーのアシスト制御において、さらに追従性をよくするとともに安定した制御にできる。

請求項３に記載の発明では、前回の検出周波数に対応して決定した前回の制御指令値と、今回の検出周波数に対応して決定した今回の制御周波数との間における、制御周波数を増やしたことによる制御指令値を、内挿計算により決定する。よって、前回の検出周波数に対応して決定した前回の制御指令値と、今回の検出周波数に対応して決定した今回の制御周波数との間における制御指令値は、確実にその間を適した状態で推移する値となり、その値で細かく制御されることにより制御系を安定させることができる。

請求項４に記載の発明では、今回の検出周波数に対応して決定した今回の制御指令値のあとにおける、制御周波数を増やしたことによる制御指令値を、前回の検出周波数に対応して決定した制御指令値と前記今回の制御指令値との外挿計算により決定する。よって、前回の制御指令値のあとにおける、制御周波数を増やしたことによる制御指令値は、制御を遅らせることなく、外挿計算で予測される制御指令値で細かく制御されて制御系を安定させることができる。

以下に、本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を実現する実施の形態を、実施例に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の自動変速装置の構成を示す側面図、図２はアシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。

第１実施例の自動変速装置は、セレクト機構部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、自動変速機１９と、コントロールユニット（アシスト力制御手段）２２とを主要な構成としている。

前記セレクト機構部１は、ドライバ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、セレクト操作時にドライバ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、従来の一般的なセレクトレバーよりも250mm短い100mmに設定されている。

前記セレクトレバー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、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。

前記入力レバー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。

前記出力レバー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、自動変速機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、ドライバ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機１９の制御アーム２０に伝達される。

前記出力軸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（ねじれ）を検出するトルクセンサ（操作検出手段）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、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。

前記ウォームギア１４には、位置検出のための接触子２４が取り付け固定されている。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とカーボン抵抗とからポテンショメータ（操作検出手段であり位置センサである）２５が構成されている。

このポテンショメータ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。

前記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、ドライバ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に、コントロールユニット２２の制御ブロック図を示す。
前記セレクト機構部１において、レンジ切り換え操作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、操作力信号としてコントロールユニット２２へ出力される。

コントロールユニット２２は、周期Ｔｓ部２２ａと周期Ｔｓ／Ｎ部２２ｂに分けられる。
周期Ｔｓ部２２ａには、Ａ／Ｄ変換器５０ａとＡ／Ｄ変換器５０ｂを設けて、ポテンショメータ２５からのストローク角度信号とトルクセンサ２１からの操作力信号をデジタル化する。この周期Ｔｓ部２２ａでは、Ａ／Ｄ変換器５０ａ，５０ｂの検出周波数とポテンショメータ２５の検出周波数、及びトルクセンサ２１の検出周波数から、無理のない周期となる周期Ｔｓによって制御することとなる。

周期Ｔｓ／Ｎ部２２ｂのデジタル演算器５１ａ，５１ｂでは、Ａ／Ｄ変換器５０ａ，５０ｂから周期Ｔｓで入力されるストローク角度信号と操作力信号の今回の入力値（制御指令値）と前回の入力値（制御指令値）から内挿計算を行って、その演算結果を周期Ｔｓより短い時間間隔となる周期Ｔｓ／Ｎで数多く出力を行う。

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および操作力信号から、セレクトレバー２の操作開始、操作方向、操作速度および操作加速度を判別し、判別結果を目標テーブルブロック３４へ出力する。

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モータ駆動制御ブロック４５に出力する。

モータ駆動制御ブロック（アシスト力制御部に相当）４５は、フィードバックアシスト力に基づいて、電動モータ１５を駆動する。

次に、自動変速機１９のディテントの構造について説明する。
図４は、自動変速機１９のディテントの構造を示す斜視図である。
制御アーム２０には回転シャフト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、作用を説明する。
［セレクトレバーのアシスト制御処理］
図５は、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の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１では、トルクセンサ２１の操作力信号を読み込み、ポテンショメータ２５のストローク角度信号を読み込み、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２では、トルクセンサ２１からの操作力信号と、ポテンショメータ２５からのストローク角度信号をデジタル信号へ変換処理し、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３では、カウント値を１とし、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４では、カウント値が規定値Ｎを超えたかどうかを判断し、超えたならばステップＳ１０１に移行し、超えないならばステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５では、前回入力の操作力とストローク角度、今回入力の操作力とストローク角度から内挿計算を行い、このカウント値の時点での操作力とストローク角度を算出し、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０６では、カウント値を１増やし、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０７では、内挿計算によって求めた、このカウント値時点でのフィードバック制御を行い、フィードバックアシスト力を出力し、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８では、フィードバックアシスト力に基づき電動モータ１５の出力デューティ比を制御し、本制御を終了する。

この処理において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３は周期Ｔｓで処理を行い、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８は周期Ｔｓより短い周期Ｔｓ／Ｎで処理を行う。

［自動変速機の操作反力特性］
図６は、Ｐ→Ｒレンジ方向におけるセレクトレバー２、正確には、ドライバの把持するセレクトノブ４に発生する操作反力を示す特性図である。この操作反力特性は、電動モータ１５を駆動していない状態で、ドライバがＰ→Ｒレンジ方向にセレクトレバー２を操作したとき、アシストアクチュエータ９の出力軸１２において操作反力として検出された軸トルクを、セレクトノブ４に発生する操作反力Fm[N]として換算し、ポテンショメータ２５により取得されるストローク角度と対比させたものである。

この操作反力は、上述した自動変速機１９のディテントで発生する負荷力に、コントロールケーブル８，１８の摩擦力、電動モータ１５のイナーシャ等を合成したものである。すなわち、電動モータ１５によるアシスト力がない状態でレンジ切り換えを行うには、この操作反力Fm以上の手動操作力が必要となる。

図６に示すように、セレクトレバー２をＰ→Ｒレンジ方向に操作したときに発生する操作反力Fmは、各レンジ間において、初めにセレクトレバー２の操作方向と逆方向（Ｄ→Ｎレンジ方向）に発生し、ピーク後に向きを変えて操作方向と同一方向（Ｐ→Ｒレンジ方向）に発生し、レンジ切り換え位置（停止位置）付近でゼロに収束した状態となる。この特性は、ディテントピン２９がディテントプレート２７のカム山２７ａを乗り越える際に発生する負荷力に起因している。すなわち、ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えるまでは、バネ板２８の付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えた後は、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み力（慣性力）が発生するためである。

［目標操作反力特性］
図７は、Ｐ→Ｒレンジ方向におけるセレクトレバー２の目標操作反力を示す特性図である。この目標操作反力特性は、ドライバにとって節度感のある良好な操作特性が得られる目標操作反力Ft[N]を、セレクトレバー２のストローク角度に応じて予め設定したものである。

［FB制御］
第１実施例では、操作により入力される操作力が、図７に示す目標操作反力となるように、アシスト制御を行って、図６に示す操作反力が生成されるようにして急峻で大きなトルク偏差を伴うセレクトレバーのアシスト制御において、外乱抑制性を高いレベルでできるようにして、良好な操作特性を実現できる。

［制御周期について］
ここで、自動変速機のセレクトアシスト装置における制御周期について述べる。
自動変速機のセレクトアシスト装置はＡ／Ｄ変換処理速度と演算により決められているが、このシステムでは制御対象に対する制御量が大きいため、制御周期をより速くすることが望ましい。しかし、Ａ／Ｄ変換器の処理速度が遅いため制御周期も遅くなり制御安定性に欠ける。
そこで、第１実施例では、コントロールユニット２２を周期Ｔｓ部２２ａと周期Ｔｓ／Ｎ部２２ｂに分け、内挿計算を行うデジタル演算器５１ａ，５１ｂを設けている。

［制御の安定化］
第１実施例におけるアシスト制御の制御指令値は以下のようにして決定される。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０３のＡ／Ｄ変換器５１ａの制御周期Ｔｓに対して、第１実施例では、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８を制御周期Ｔｓ／Ｎで制御する。第１実施例では、例としてＮ＝４としている。

周期Ｔｓ／Ｎ部２２ｂでは、ステップＳ１０４の処理により、周期Ｔｓでトルクセンサ２１とポテンショメータ２５から入力を行うようにし（図９(a)参照）、その間では、ステップＳ１０５の処理によりデジタル演算器５１ａ，５１ｂで内挿計算を行って（図９(b)参照）、図９(c)に示すように周期Ｔｓ／Ｎで電動モータ１５の駆動出力が行われるようにする。
この内挿計算について図８に基づいて説明する。
図８において、現時点の時間をＴとし、周期Ｔｓの１周期分前の時間をＴ−１、周期Ｔｓの１周期分後の時間をＴ＋１とする。
さらに、時間Ｔにおけるトルクセンサ２１及びポテンショメータ２５からの出力値をｔ０とし、Ｔ−１における出力値をｔ−１とする。
この内挿計算においては、時間Ｔにおける出力値を遅らせる（図中、時間Ｔの出力値の高さはｔ−１＋１ステップ分の高さとなり、時間Ｔ＋１の出力値の高さはｔ０＋１ステップ分の高さとなる）。このようにしておき、（ｔ０）−（ｔ−１）をＮで割算した値をきざみ値としてステップＳ１０６でのカウント値の増加に合わせてステップ状に加算するように内挿計算する。

このようにすれば、図１０に示すような周期Ｔｓでアシスト制御を行うのに比べ、図８，図９に示すように出力値は１周期弱遅れることとなるが、その間を細かく制御できることとなり、アシスト制御が細かく行われることにより、制御が安定する。
また、フィードバック制御の回数が増えることにより追従性が向上する。

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。

(1)セレクトレバー２は従来のセレクトレバーよりも車室内空間への突出量が150mm程度少なく、さらに、セレクトレバー２と制御アーム２０はコントロールケーブル８，１８を介して連結されているため、従来品よりも車室内レイアウトの自由度が大きく、インストルメントパネル等、車室内の任意箇所にセレクトレバー２を設定できる。
また、セレクトレバー２と制御アーム２０がコントロールケーブル８，１８によって機械的に連結されているため、アシストアクチュエータ９やコントロールユニット２２がフェールした場合でも、ドライバは手動でレンジ位置を切り換えることができ、安全性を確保できる。
また、Ａ／Ｄ変換器５０ａ，５０ｂと、トルクセンサ２１、ポテンショメータ２５により決まる検出周波数Ｔｓに対してFB制御部３６、モータ駆動制御ブロック４５等を、周波数を増加した周波数Ｔｓ／Ｎで制御するようにしたため、Ａ／Ｄ変換器の処理速度により左右される検出周波数に対して、制御演算が多く行われるようになり、制御を安定させることができ、追従性を向上させる。

(2)操作検出手段が、セレクトレバーへの入力操作力を検出するトルクセンサ２１と、セレクトレバーの操作位置を検出するポテンショメータ２５からなり、トルクセンサ２１とポテンショメータ２５の検出周波数に対してアシスト力制御手段の制御周波数を増やすようにしたため、トルクセンサ２１とポテンショメータ２５を用いたセレクトレバー２のアシスト制御において、さらに追従性をよくするとともに安定した制御にできる。

(3)操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた内挿計算から算出するため、前回の検出周波数に対応して決定した前回の制御指令値と、今回の検出周波数に対応して決定した今回の制御周波数との間における制御指令値は、確実にその間を適した状態で推移する値となり、その値で細かく制御されることにより制御系を安定させることができる。

第２実施例は、操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた外挿計算から算出する例である。

第２実施例では、デジタル演算器５１ａ，５１ｂにより外挿計算を行う。
他の構成は第１実施例と同じであるので省略する。

次に作用を説明する。
［セレクトレバーのアシスト制御処理］
第２実施例では、図５のステップＳ１０５の処理において、前回入力の操作力とストローク角度、今回入力の操作力とストローク角度から外挿計算を行い、このカウント値の時点での操作力とストローク角度を算出する。

［制御の安定化］
外挿計算について、図１１に基づいて説明する。
この外挿計算においては、（ｔ０）−（ｔ−１）をＮで割算した値を所定倍したものをきざみ値とし、ステップＳ１０６でのカウント値の増加に合わせてステップ状にきざみ値を加算するようにして、時間Ｔより１ステップ前の時点で、時間Ｔ−１の出力値ｔ−１よりも外挿された値となるようにしている。
このようにすれば、図１０のような周期Ｔｓでアシスト制御を行うのに比べ、図１１に示すように遅れを少なくして、かつアシスト制御が細かく行われるようにして制御を安定させる。
また、フィードバック制御の回数が増えることにより追従性が向上する。
他の作用は第１実施例と同様のため、説明を省略する。

なお、第２実施例における外挿計算においては、Ｔ−１の値がＴまでつづくことに比べて外挿された値になるよう外挿計算しているが、その出力値は、その時間Ｔ−１におけるｔ−１、時間Ｔにおけるｔ０を超えることがないようにして、アシストが過度に行われ過ぎることがないようにして、アシスト力の過度の供給による誤作動がないように安全側で制御している。

次に効果を説明する。
第２実施例では、第１実施例の(1)，(2)の効果に加えて次の効果を有する。

(4)操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた外挿計算から算出するため、前回の制御指令値のあとにおける、制御周波数を増やしたことによる制御指令値は、制御を遅らせることなく、外挿計算で予測される制御指令値で細かく制御されて制御系を安定させることができる。

図１２，図１３に示すのは、周期Ｔｓの周波数で制御する部分を第１、第２実施例と変更した例である。
すなわち、図１２に示すようにＡ／Ｄ変換器５０ａ，５０ｂ、加算器３５、目標テーブルブロック３４、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３を周期Ｔｓ部２２ａとし、加算器３５からFB制御部３６への出力の間にデジタル演算器５２を設けるようにする。
他の構成は第１、第２実施例と同様のため説明を省略する。

作用と効果を説明する。
［セレクトレバーのアシスト制御処理］
図１３に示すのは、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の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、トルクセンサ２１の操作力信号を読み込み、ポテンショメータ２５のストローク角度信号を読み込み、ステップＳ２０２に移行する。

ステップＳ２０２では、トルクセンサ２１からの操作力信号と、ポテンショメータ２５からのストローク角度信号をデジタル信号へ変換処理し、ステップＳ２０３に移行する。

ステップＳ２０３では、ポジション・捜査開始・方向判別ブロック３３によるストローク角度、操作方向、操作速度及び操作加速度の判別処理、目標テーブルブロック３４による目標操作反力の決定処理、加算器３５による操作力信号と目標操作反力の偏差の算出を周期Ｔｓで行い、ステップＳ２０４に移行する。

ステップＳ２０４では、カウント値を１とし、ステップＳ２０５に移行する。

ステップＳ２０５では、カウント値が規定値Ｎを超えたかどうかを判断し、超えたならばステップＳ２０１に移行し、超えないならばステップＳ２０６に移行する。

ステップＳ２０６では、加算器３５からの出力結果をＮで割ったものによりステップ的に変化させる内挿計算又は外挿計算を行い、FB制御部３６に出力し、ステップＳ２０７に移行する。

ステップＳ２０７では、カウント値を１増やし、ステップＳ２０８に移行する。

ステップＳ２０８では、デジタル演算器５２からの周期Ｔｓ／Ｎで行われる出力に応じてFB制御を行い、フィードバックアシスト力を出力し、ステップＳ２０９に移行する。

ステップＳ２０９では、フィードバックアシスト力に基づき電動モータ１５の出力デューティ比を制御し、本制御を終了する。

この処理において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４は周期Ｔｓで処理を行い、ステップＳ２０５〜Ｓ２０９は周期Ｔｓより短い周期Ｔｓ／Ｎで処理を行う。

［処理負担の低減作用および効果］
第３実施例では、コントロールユニット２２の演算部全体の制御周波数をＮ倍にする増加するのではなく、一部（FB制御部３６，モータ駆動制御ブロック４５）の制御周波数をＮ倍（周期ＴｓをＴｓ／Ｎにする）にすることにより多回数で細かく制御する部分を減らし、演算処理の負担の増加を抑制しつつ出力段の演算回数を増やすことができる。よって、制御装置の性能負荷を減らし、コストや信頼性に寄与できる。

図１４には、モータ駆動制御ブロック４５の出力値と、トルクセンサ２１の出力値、ポテンショメータ２５の出力値から制御部への最適入力値を算出し、デジタル演算器５１ａ，５１ｂに出力するデジタル演算器５３を設けている。
このようにして、制御系全体への入力値と出力値から、制御系への最適入力値を算出するようにして、さらに最適な制御性能を得られるようにしてもよい。

（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を第１実施例〜第４実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例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。
例えば、第１実施例では、セレクトレバー２の入力操作力を検出する入力操作力検出手段としてトルクセンサ２１を用いたが、電動モータ１５への供給電流値や電動モータ１５の回転数等から入力操作力を推定する構成としてもよい。
第１実施例では、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御アーム２０をコントロールケーブル８，１８で連結する構成を示したが、セレクトレバー２の操作力を制御アーム２０に伝える操作力伝達手段は任意であり、ロッドやリンケージを用いた構成としてもよい。
セレクトレバー２の形状や大きさは任意であり、指先で操作可能なスイッチ形状としてもよい。また、目標操作反力特性も、セレクトレバー２の形状に応じて良好な操作特性が得られる特性に変更する。

実施例では、制御系としてフィードバック制御を用いたが別の制御を用いるようにしてもよい。

第１実施例の自動変速機の構成を示す側面図である。 アシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。 コントロールユニットの制御ブロック図である。 自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。 コントロールユニットで実行されるセレクトレバーのアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。 Ｐ→Ｒレンジ方向においてセレクトレバーに発生する操作反力を示す特性図である。 Ｐ→Ｒレンジ方向におけるセレクトレバーの目標操作反力を示す特性図である。 デジタル演算器で行う内挿計算の説明図である。 コントロールユニットで行う処理を示す説明図である。 全体を周期Ｔｓで制御した場合の処理を示す説明図である。 第２実施例のデジタル演算器で行う外挿計算の説明図である。 第３実施例のコントロールユニットの制御ブロック図である。 第３実施例のコントロールユニットで実行されるセレクトレバーのアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施例のコントロールユニットの制御ブロック図である。

符号の説明

１ セレクト機構部
２ セレクトレバー
３ センタクラスタ
４ セレクトノブ
５ 支点軸
７ セレクトレバージョイント
８ コントロールケーブル
９ アシストアクチュエータ
１０ 入力レバー
１１ 入力レバージョイント
１２ 出力軸
１３ 出力レバー
１４ ウォームギア
１５ 電動モータ
１６ モータ出力軸
１７ 出力レバージョイント
１８ コントロールケーブル
１９ 自動変速機
２０ 制御アーム
２１ トルクセンサ
２２ コントロールユニット
２２ａ 周期Ｔｓ部
２２ｂ 周期Ｔｓ／Ｎ部
２３ ワイヤハーネス
２４ 接触子
２５ ポテンショメータ
２６ 回転シャフト
２７ ディテントプレート
２７ａ カム山
２７ｂ 谷部
２８ バネ板
２９ ディテントピン
３０ パーキングポール
３１ カム状プレート
３２ パーキングギア
３３ 方向判別ブロック
３４ 目標テーブルブロック
３５ 加算器
３６ FB制御部
３７ 乗算器
３８ 加算器
３９ 乗算器
４０ 積分器
４５ モータ駆動制御ブロック
５０ａ 変換器
５０ｂ 変換器
５１ａ デジタル演算器
５１ｂ デジタル演算器
５２ デジタル演算器
５３ デジタル演算器

Claims (4)

1. 自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーへのドライバの操作を検出する操作検出手段と、
   前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
   検出されたドライバの操作に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト力制御手段と、
   を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、
   前記操作検出手段には、Ａ／Ｄ変換器を備え、
   前記操作検出手段の検出周波数に対して前記アシスト力制御手段の制御周波数を増やすように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。
2. 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、
   前記操作検出手段が、セレクトレバーへの入力操作力を検出するトルクセンサと、セレクトレバーの操作位置を検出する位置センサからなり、
   トルクセンサと位置センサの検出周波数に対して前記アシスト力制御手段の制御周波数を増やすように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。
3. 請求項１又は請求項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、
   前記操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた内挿計算から算出することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
   前記操作検出手段が、アシスト力を変化させるために出力する制御指令を、前回の制御指令値を用いた外挿計算から算出することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。

Images