JP2005042890A - 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】 アシスト制御の際のモータ駆動電流をセレクトレバー２の操作位置と対応付けて記憶し、次のアシスト制御のFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとして用いるようデータを更新させる学習ブロック５０を設けた。
【選択図】 図３

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。

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入力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の操作位置を検出する操作位置検出手段と、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、検出された入力操作力と操作位置に基づいて、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、前記アシスト力制御手段は、ドライバによるセレクトレバーへの必要操作力となる目標操作反力特性を前記セレクトレバーの操作位置に対して設定する目標操作反力特性設定部と、前記自動変速機の操作反力特性から前記目標操作反力特性を差し引くことで目標アシスト力特性を推定する目標アシスト力特性推定部と、前記推定された目標アシスト力特性を、フィードフォワード制御分とフィードバック制御分とで分担するように配分し、フィードフォワード制御分であるフィードフォワードアシスト力を前記セレクトレバーの操作位置に対して設定するフィードフォワード制御部と、設定されたフィードフォワードアシスト力とフィードバックアシスト力の加算値を目標アシスト力とし、アシストアクチュエータに対し制御指令を出力するアシスト力制御部と、アシスト制御の際の制御電流をセレクトレバーの操作位置と対応付けて記憶し、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用いる学習手段を設け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、前記フィードフォワード制御部及び目標操作反力特性設定部が、操作方向別にデータを持つ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または請求項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、前記フィードフォワード制御部のデータの更新が、ＩＧＮスイッチがＯＮ後において行われるものであり、各レンジ間で1度更新するようにしたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜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、前記学習手段が、アシスト制御の際の制御電流を平均化処理して、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用いることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記学習手段が、アシスト制御の際の制御信号に置換係数を乗じたものを、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用い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。
さらに、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置との機械的連結を保持しながらも、目標操作反力特性設定部において、ドライバにとって節度感のある良好な目標操作反力特性を、ディテントの負荷特性等に影響されることなく自由に設定できる。
また、本発明では、アシスト力制御部は、推定された目標アシスト力特性とセレクトレバーの操作位置に基づいて設定したフィードフォワードアシスト力と、目標操作反力特性により得られる目標操作反力と入力操作力との偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト力の加算値を目標アシスト力とし、アシストアクチュエータに制御指令を出力する。
ここで、自動変速機の操作反力特性は、予め実験等により測定可能であるため、目標アシスト力特性は、自動変速機の操作反力特性から目標操作反力特性を差し引くことにより推定できる。

よって、本発明では、目標アシスト力をフィードフォワードアシスト力とフィードバックアシスト力とで分担することにより、フィードフォワード制御による高応答性と、フィードバック制御による高精度の目標追従性とを両立でき、要求に応じた、すなわち、目標操作反力特性に沿ったセレクトレバー操作力特性を得ることができる。
また、本発明では、アシスト制御の際の前記アシストアクチュエータへの制御指令が制御電流であり、アシスト制御の際の制御電流をセレクトレバーの操作位置と対応付けて記憶し、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用いる学習手段を設けたため、自動変速機の個体差あるいは経時劣化による反力ばらつきに影響されないアシスト制御ができる。また、学習分がフィードフォワード制御されることにより、アシスト制御の応答性、追従性が向上できる。

請求項２に記載の発明では、フィードフォワード制御部及び目標操作反力特性設定部が、操作方向別にデータを持つようにしたため、操作方向による特性の細かな違いにも対応してフィードフォワード制御を行うため、さらにアシスト制御の応答性、追従性が向上できる。

請求項３に記載の発明では、前記フィードフォワード制御部のデータの更新が、ＩＧＮスイッチがＯＮ後において行われるものであり、各レンジ間で1度更新するようにしたため、ＩＧＮのＯＮ後の走行中に各レンジ間で１度とすることにより学習分の影響が急に操作感に影響を与えないようにできる。

請求項４に記載の発明では、学習手段が、アシスト制御の際の制御電流を平均化処理して、次のアシスト制御のフィードフォワード制御部のデータとして用いるため、学習手段によるフィードフォワード制御部のデータの補正のやりすぎを防ぎ、学習分の影響が急に操作感に影響を与えないようにできる。

請求項５に記載の発明では、学習手段が、アシスト制御の際の制御信号に置換係数を乗じたものを、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用いるため、適度な置換係数を乗じることにより、学習手段によるフィードフォワード制御部のデータの補正のやりすぎを防ぎ、学習分の影響が急に操作感に影響を与えないようにできる。

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（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、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（操作位置検出手段）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。

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。

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補償テーブルブロック４３と乗算器４４とから構成されている。FF補償テーブルブロック４３は、ストローク角度信号、操作速度およ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（フィードフォワード）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（アシスト力制御部に相当）４５は、目標アシスト力に基づいて、電動モータ１５を駆動する。また、学習ブロック５０に電動モータ１５の駆動電流値を出力する。

学習ブロック５０では、モータ駆動制御ブロック４５からアシスト制御の結果となる電流値を入力し、セレクトレバー２の操作位置と関連づけて、FF補償テーブルブロック４３の設定されているデータを更新する。

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Ｓ１では、トルクセンサ２１の操作力信号から操作力を読み込み、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では、ポテンショメータ２５のストローク角度信号からストローク角度を読み込み、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では、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の操作方向を演算し、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４では、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、ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では、FF補償テーブル読み込み処理を実施し、ステップＳ６へ移行する。FF補償テーブルは、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、操作速度および操作加速度に応じて最適なものを選択する。

ステップＳ６では、目標テーブル読み込み処理を実施し、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、読み込んだFF補償テーブルからFFアシスト力を設定し、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、読み込んだ目標テーブルからFB（フィードバック）アシスト力を設定し、ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ９では、設定したFF（フィードフォワード）アシスト力とFB（フィードバック）アシスト力との和から目標アシスト力を設定し、ステップＳ１０へ移行する。

ステップＳ１０では、目標アシスト力となるように電動モータ１５の出力デューティ比を制御する。

ステップＳ１１では、アシスト制御の結果となる電動モータ１５の電流値をセレクトレバー２の操作位置と関連づけて、設定されたFF（フィードフォワード）制御のデータを更新し、次の制御に反映させる学習処理を行い、本制御を終了する。

［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。

［FF制御アシスト力マップ］
図８は、FF制御におけるＰ→Ｒレンジ方向におけるアシスト力マップである。このアシスト力マップには、セレクトレバー２のストローク角度に応じて、図６のディテント操作反力の約１／２の操作力がFF制御でアシストされるように設定されている。

［FF制御＋FB制御による目標アシスト力設定の優位性］
ここで、FF制御＋FB制御による目標アシスト力設定の優位性について述べる。

（FF制御のみの問題点）
まず、ドライバの操作力をフィードバックせず、目標アシスト力をFF制御のアシスト力マップのみに基づいて設定する場合には、外乱抑制性の点で問題がある。すなわち、図６に示したように、操作反力Fmは予め実験等により測定可能であるが、実際にはセレクトレバー２の操作速度や外乱に依存して変化する。例えば、図４において、車両が傾斜路に駐車している場合、車重によりパーキングポール３０がパーキングギア３２に咬み込むため、Ｐ→Ｒレンジへセレクトするとき、平坦路と比較して必要操作力が大きくなる。このとき、FFアシスト力マップのみに基づいて目標アシスト力を設定した場合、実際に必要なアシスト力よりも小さな値が設定されてしまい、ドライバの必要操作力が大きくなってしまう。

（FB制御のみの問題点）
目標アシスト力を操作力のフィードバックのみに基づいて設定するFB制御では、操作反力Fmが目標操作反力Ftに対して非常に大きいため、応答性の悪化を伴う（例えば、Fm:Ft＝10:1）。一般的に、ＰＩ（比例積分）制御のみでは、急峻で大きなトルク偏差に対して高い精度で追従することは不可能である。

（FF制御＋FB制御）
これに対し、第１実施例では、アシスト力を、ディテント操作反力の約１／２の操作力となるように設定したフィードフォワードアシスト力Fff[N]と、実際の操作力と目標操作反力Ftとの偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト力FFb[N]との２つの成分とすることにより、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、応答性と外乱抑制性を高いレベルで両立でき、良好な操作特性を実現できる。

［学習処理の必要性について］
ここで、学習処理の必要性について述べる。
FF制御＋FB制御では、FF制御分を設定した所定の割合としているので、図１２(a)に示すように自動変速機の反力ばらつきがあると、FB制御が常に、その個体差分を補うように制御することとなる。しかし、このことによりFB制御分が増えると応答性の悪化を招くことになり、FF制御＋FB制御の効果を損ね、操作フィーリングに悪影響を与える。
例えば、図１２(a)に示す反力ばらつきにより、操作反力のピークがずれれば、目標操作反力のピークとずれた分、FB制御分が増えることとなる。
また、図１２(a)に示すＰレンジ→Ｒレンジの間において、操作反力がゼロとなる付近がずれれば、目標操作反力はプラス側だが、必要な操作反力がマイナス側となり、FF制御は送り側だが、FB制御が戻し側ということもありうる。
これに対し、第１実施例では、学習ブロック５０を設けている。

［学習処理の流れ］
図９に示すのは、コントロールユニット２２で実行される図５のステップＳ１１の学習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、ＩＧＮ（イグニッション）スイッチがＯＮになったかどうかを判断し、ＯＮになったならばステップＳ１０２に移行し、ＯＦＦであるならば処理を終了する。

ステップＳ１０２では、現在、アシスト制御中であるかどうかを判断し、アシスト制御中であるならばステップＳ１０３に移行し、アシスト制御中でないならば処理を終了する。

ステップＳ１０３では、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３でストローク角度信号を微分して得るセレクトレバー２の操作速度が、所定の範囲内にあるかどうかを判断して、所定の範囲内の際にはステップＳ１０４に移行し、所定の範囲内にない場合には処理を終了する。

ステップＳ１０４では、学習処理として、まず、セレクトレバー２の操作方向が、ＰレンジからＤレンジに向かう方向（Ｐ→Ｄ）か、ＤレンジからＰレンジに向かう方向（Ｄ→Ｐ）かを判断し、Ｐ→Ｄ方向ならばステップＳ１０５に移行し、Ｄ→Ｐ方向ならばステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０５では、Ｐ→Ｄ方向の学習処理を行い、処理を終了する。

ステップＳ１０６では、Ｄ→Ｐ方向の学習処理を行い、処理を終了する。

［Ｐ→Ｄ方向の学習処理］
図１０に示すのは、コントロールユニットで実行される図９の学習処理のステップＳ１０５のＰ→Ｄ方向の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、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値が、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）と同じかどうかを判断して、同じであるならばステップＳ２０２に移行し、同じでないならばステップＳ２０３に移行する。

ステップＳ２０２では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

ステップＳ２０３では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値と、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）との差が、０．５（Ｎ）以上かどうかを判断し、差が０．５（Ｎ）以上であるならばステップＳ２０４に移行し、差が０．５（Ｎ）より小さいならばステップＳ２０５に移行する。

ステップＳ２０４では、Ｐ→Ｄ方向のFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータを取得したデータに置換してデータを更新する。つまり、取得したアシスト電流値をＡ／Ｄ変換し、ＥＥＰ−ＲＯＭにデータを保存して、データ更新を行う。

ステップＳ２０５では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

［Ｄ→Ｐ方向の学習処理］
図１１に示すのは、コントロールユニットで実行される図９の学習処理のステップＳ１０６のＤ→Ｐ方向の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ３０１では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値が、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）と同じかどうかを判断して、同じであるならばステップＳ３０２に移行し、同じでないならばステップＳ３０３に移行する。

ステップＳ３０２では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

ステップＳ３０３では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値と、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）との差が、０．５（Ｎ）以上かどうかを判断し、差が０．５（Ｎ）以上であるならばステップＳ３０４に移行し、差が０．５（Ｎ）より小さいならばステップＳ３０５に移行する。

ステップＳ３０４では、Ｄ→Ｐ方向のFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータを取得したデータに置換してデータを更新する。つまり、取得したアシスト電流値をＡ／Ｄ変換し、ＥＥＰ−ＲＯＭにデータを保存して、データ更新を行う。

ステップＳ３０５では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

［学習処理］
〈1〉反力ばらつきがない場合
予めFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータは、所定の操作反力に対するものとなっている（基本的には自動変速機の反力ばらつきの中央値）。反力ばらつきの中央のものの場合には、FF制御＋FB制御の結果が初期の設定と同じになるため、この場合には、前回の操作方向、前回の操作位置でのFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとモータ駆動制御ブロック４５から学習ブロック５０が取得するアシスト制御の結果の電流値が同じとなるため、このことがステップＳ２０１（Ｓ３０１）で判断され、ステップＳ２０２の処理でテーブルデータの更新をせずに処理を終了し、アシスト結果がFF制御のテーブルデータとほぼ同じ良好な制御状態となり、FF制御＋FB制御の高い応答性と高い目標追従性が得られる。

〈2〉反力ばらつきが大きい場合
自動変速機の反力ばらつきが大きい場合には、前回の操作方向、前回の操作位置でのFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとモータ駆動制御ブロック４５から学習ブロック５０が取得するアシスト制御の結果の電流値との差が大きくなる。この差が大きく０．５（Ｎ）以上となったことは、ステップＳ２０３（Ｓ３０３）の処理で判断され、Ｐ→Ｄ方向のFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータのその操作位置の駆動電流値（又はアシスト力）と置換してテーブルデータを更新する。
よって、次回のアシスト制御では、FB制御により補った反力ばらつき分が、FF制御により行われることとなり、高い応答性と精度のよい、FF制御＋FB制御が良好な状態で行われるようになる。

〈3〉反力ばらつきが小さい場合
自動変速機の反力ばらつきが小さい場合には、前回の操作方向、前回の操作位置でのFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとモータ駆動制御ブロック４５から学習ブロック５０が取得するアシスト制御の結果の電流値との差が小さくなる。この差が０．５（Ｎ）より小さいと、ステップＳ２０３（Ｓ３０３）、ステップＳ２０５（Ｓ３０５）の処理によりテーブルデータを更新せずに処理を終了する。この０．５（Ｎ）はFB制御分に付加しても、操作フィーリングを悪化させるような応答性への影響のない判断値にしている。
よって、次回のアシスト制御では、FF制御＋FB制御が良好な状態で維持されることとなる。

〈4〉学習処理後の状態
上記の学習処理は、各レンジ間において、各操作方向になされる。これにより、前回の操作方向、前回の操作位置でのFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとモータ駆動制御ブロック４５から学習ブロック５０が取得するアシスト制御の結果の電流値との差が、０．５（Ｎ）より小さくなればステップＳ２０３（Ｓ３０３）からステップＳ２０５（Ｓ３０５）の処理により、その良好な制御状態が保持される（図１２(b)参照）。また、差がほとんどない状態になればステップＳ２０１（Ｓ３０１）からステップＳ２０２（Ｓ３０２）の処理により、その良好な制御状態が保持される。
また、その後に、なんらかの原因により差が０．５（Ｎ）以上となれば、ステップＳ２０３（Ｓ３０３）からステップＳ２０４（Ｓ３０４）の処理によりFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータが更新されて、良好な制御状態にし、良好な操作フィーリングが維持される。

〈5〉経年変化への対応
経年変化によって、操作反力が初期の状態と変わった場合、前回の操作方向、前回の操作位置でのFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとモータ駆動制御ブロック４５から学習ブロック５０が取得するアシスト制御の結果の電流値との差が０．５（Ｎ）以上となれば、FF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータが更新されるため、経年変化が０．５（Ｎ）以上になる度に更新され、経年変化の影響が操作フィーリングに出ないようにする。

［方向別テーブルデータ］
図６に示すようにディテントプレート２７は、対称形状となっていないため、操作方向により、図６の操作反力Ｆｍの特性曲線は違うものとなる。FF補償テーブルブロック４３のテーブルデータを方向で分けない場合には、この操作方向による差分をFB制御で補うこととなり、その分、応答性の向上分が減じて良好な操作フィーリングが損なわれる。しかし、第１実施例では、FF補償テーブルブロック４３は、Ｐ→Ｄ方向とＤ→Ｐ方向というように、それぞれの操作方向別にテーブルデータを設けているため、操作方向による違いは、それぞれ学習され、FF補償テーブルブロック４３が更新されて、FF制御で行われるため、操作方向が違っても応答性よくアシスト制御がされて操作フィーリングが良好に保たれる。
また、この場合、図７に示す目標テーブルブロック３４の目標操作反力特性も、Ｐ→Ｄ方向とＤ→Ｐ方向のそれぞれのデータを有することとなる。

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、アシスト制御の際のモータ駆動電流をセレクトレバー２の操作位置と対応付けて記憶し、次のアシスト制御のFF補償テーブルブロック４３に設定しているテーブルデータとして用いるようデータを更新させる学習ブロック５０を設けたため、自動変速機の個体差あるいは経時劣化による反力ばらつきに影響されないアシスト制御ができる。また、学習分がフィードフォワード制御されることにより、アシスト制御の応答性、追従性が向上できる。

(2)FF補償テーブルブロック４３及び目標テーブルブロック３４が、操作方向別にデータを持つようにしたため、操作方向による特性の細かな違いにも対応してフィードフォワード制御を行うため、さらにアシスト制御の応答性、追従性が向上できる。

図１３に示す第２実施例は、ＩＧＮがＯＮ後に学習処理を行い、各レンジ間において１度データ更新を行うようにした例である。
構成及び主な作用は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
作用を説明する。

［学習処理の流れ］
図１３に示すのは、コントロールユニット２２で実行される学習処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ４０１では、ＩＧＮ（イグニッション）スイッチがＯＮになったかどうかを判断し、ＯＮになったならばステップＳ４０２に移行し、ＯＦＦであるならば処理を終了する。

ステップＳ４０２では、各レンジ間ごとに予め設けているフラグをリセット（＝０）する。

ステップＳ４０３では、現在、アシスト制御中であるかどうかを判断し、アシスト制御中であるならばステップＳ４０３に移行し、アシスト制御中でないならば処理を終了する。

ステップＳ４０４では、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３でストローク角度信号を微分して得るセレクトレバー２の操作速度が、所定の範囲内にあるかどうかを判断して、所定の範囲内の際にはステップＳ４０５に移行し、所定の範囲内にない場合には処理を終了する。

ステップＳ４０５では、学習ブロック５０が、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３から、セレクトレバー２の操作方向、操作位置を読み込む。

ステップＳ４０６では、セレクトレバー２が位置するレンジ間、操作方向のフラグが１かどうかを判断し、フラグが１ならばステップＳ４０６に移行し、フラグが０ならばステップＳ４０７に移行する。

ステップＳ４０７では、学習処理として、まず、セレクトレバー２の操作方向が、ＰレンジからＤレンジに向かう方向（Ｐ→Ｄ）か、ＤレンジからＰレンジに向かう方向（Ｄ→Ｐ）かを判断し、Ｐ→Ｄ方向ならばステップＳ４０８に移行し、Ｄ→Ｐ方向ならばステップＳ４０９に移行する。

ステップＳ４０８では、Ｐ→Ｄ方向の学習処理を行い、ステップＳ４１０に移行する。

ステップＳ４０９では、Ｄ→Ｐ方向の学習処理を行い、ステップＳ４１０に移行する。

ステップＳ４１０では、その操作方向、レンジ間のフラグを変更（＝１）して処理を終了する。

［違和感を与えない作用］
第２実施例では、ＩＧＮがＯＮされてから、ＯＦＦされるまでの学習処理によるFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータの更新を１度にしている。よって、ほぼ、１回の走行で各レンジ間、各方向のテーブルデータの更新が１回のみとなり、ドライバが学習処理による変更に気付かないようにして、操作フィーリングに違和感を与えるようなことがないようにする。

次に効果を説明する。

(3)FF補償テーブルブロック４３のデータの更新が、ＩＧＮスイッチがＯＮ後において行われるものであり、各レンジ間で1度更新するようにしたため、ＩＧＮのＯＮ後の走行中に各レンジ間で１度とすることにより学習分の影響が急に操作感に影響を与えないようにできる。

図１４に示すのは、アシスト制御の際の制御電流を平均化処理して、次のアシスト制御のフィードフォワード制御部のデータとして用いる例である。
構成及び主な作用は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
図１４は、コントロールユニットで実行される図９に示す処理のステップＳ１０５の学習処理の流れを示すフローチャート図である。
なお、以下にはＰ→Ｄ方向のみ説明し、Ｄ→Ｐ方向の説明は省略する。

ステップＳ５０１では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値が、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）と同じかどうかを判断して、同じであるならばステップＳ５０２に移行し、同じでないならばステップＳ５０３に移行する。

ステップＳ５０２では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

ステップＳ５０３では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値と、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）との差が、０．５（Ｎ）以上かどうかを判断し、差が０．５（Ｎ）以上であるならばステップＳ５０４に移行し、差が０．５（Ｎ）より小さいならばステップＳ５０７に移行する。

ステップＳ５０４では、それまでのカウント値に１を加えたものをカウント値とする。

ステップＳ５０５では、カウント値が所定値（例として５０）以上になったかどうかを判断し、所定値以上ならばステップＳ５０６に移行し、所定値より小さいならば処理を終了する。

ステップＳ５０６では、Ｐ→Ｄ方向のFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータを取得したデータに置換してデータを更新する。つまり、取得したアシスト電流値をＡ／Ｄ変換し、ＥＥＰ−ＲＯＭにデータを保存して、データ更新を行う。
この際のアシスト電流値は、積算した電流値をカウント値の所定値（例えば５０）で割ったものとする。

ステップＳ５０７では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

ステップＳ５０８では、カウント値をリセット（＝０）する。

ステップＳ５０９では、駆動電流値を積算する。

［違和感を与えない作用］
第３実施例では、学習処理をする際の駆動電流値を所定の回数になるまで、ステップＳ５０５の処理で待つようにして、所定の回数に達したならば、ステップＳ５０６の処理により、駆動電流値の平均値でテーブルデータを置換するようにする。
よって、平均化することにより、まれな操作によって学習され、その結果、操作フィーリングに違和感を与えるようなことがないようにして、さらに操作フィーリングを良好にする。

次に効果を説明する。

(4)学習ブロック５０が、アシスト制御の際の制御電流を平均化処理して、次のアシスト制御のFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータとして用いるため、学習ブロック５０によるFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータの補正のやりすぎを防ぎ、学習分の影響が急に操作感に影響を与えないようにできる。

図１５に示すのは、アシスト制御の際の制御信号に置換係数を乗じたものを、次のアシスト制御のフィードフォワード制御部のデータとして用いる例である。
構成及び主な作用は第１実施例と同様であるので説明を省略する。
作用を説明する。

図１５は、コントロールユニットで実行される図９に示す処理のステップＳ１０５の学習処理の流れを示すフローチャート図である。
なお、以下にはＰ→Ｄ方向のみ説明し、Ｄ→Ｐ方向の説明は省略する。

ステップＳ６０１では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値が、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）と同じかどうかを判断して、同じであるならばステップＳ６０２に移行し、同じでないならばステップＳ６０３に移行する。

ステップＳ６０２では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

ステップＳ６０３では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値と、前回のその方向、その位置でのFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータである駆動電流値（データがアシスト力でそれを駆動電流値に換算したものであってもよい）との差が、０．５（Ｎ）以上かどうかを判断し、差が０．５（Ｎ）以上であるならばステップＳ６０４に移行し、差が０．５（Ｎ）より小さいならばステップＳ６０５に移行する。

ステップＳ６０４では、Ｐ→Ｄ方向のFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータを取得したデータに置換してデータを更新する。つまり、取得したアシスト電流値をＡ／Ｄ変換し、ＥＥＰ−ＲＯＭにデータを保存して、データ更新を行う。
また、取得したアシスト電流値には、置換係数を掛け合わせた後、変換してデータ更新するようにする。

ステップＳ６０５では、テーブルデータを更新せずに処理を終了する。

［違和感を与えないようにする作用］
第４実施例では、アシスト制御の結果として出力されている電動モータ１５の駆動電流値（アシスト電流値）に置換係数を掛け合わせることにより、駆動電流値の変化が過敏にアシスト制御に反映されないようにして、FF制御量の急な変化を抑えて操作フィーリングに違和感を与えることがないようにしている。

次に、効果を説明する。

(5)学習ブロック５０が、アシスト制御の際の制御信号に置換係数を乗じたものを、次のアシスト制御のFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータとして用いるため、適度な置換係数を乗じることにより、学習ブロック５０によるFF補償テーブルブロック４３のテーブルデータの補正のやりすぎを防ぎ、学習分の影響が急に操作感に影響を与えないようにできる。

（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これら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。

目標アシスト力に対するFFアシスト力FffとFBアシスト力Ffbの配分比率は、目標操作特性に応じて自由に設定できる。

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。 Ｐ→Ｒレンジ方向におけるFFアシスト力マップである。 コントロールユニットで実行される学習処理の流れを示すフローチャートである。 コントロールユニットで実行される学習処理のＰ→Ｄ方向の処理の流れを示すフローチャートである。 コントロールユニットで実行される学習処理のＤ→Ｐ方向の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とアシスト力の関係を示す特性図である。 第２実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニットで実行される学習処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニットで実行される学習処理のＰ→Ｄ方向の処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニットで実行される学習処理のＰ→Ｄ方向の処理の流れを示すフローチャートである。

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
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
４１ 加算器
４２ FF制御部
４３ FF補償テーブルブロック
４４ 乗算器
４５ モータ駆動制御ブロック
５０ 学習ブロック
２２１ 主制御器

Claims (5)

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入力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の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
   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、
   検出された入力操作力と操作位置に基づいて、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、
   前記アシスト力制御手段は、
   ドライバによるセレクトレバーへの必要操作力となる目標操作反力特性を前記セレクトレバーの操作位置に対して設定する目標操作反力特性設定部と、
   前記自動変速機の操作反力特性から前記目標操作反力特性を差し引くことで目標アシスト力特性を推定する目標アシスト力特性推定部と、
   前記推定された目標アシスト力特性を、フィードフォワード制御分とフィードバック制御分とで分担するように配分し、フィードフォワード制御分であるフィードフォワードアシスト力を前記セレクトレバーの操作位置に対して設定するフィードフォワード制御部と、
   設定されたフィードフォワードアシスト力とフィードバックアシスト力の加算値を目標アシスト力とし、アシストアクチュエータに対し制御指令を出力するアシスト力制御部と、
   アシスト制御の際の制御電流をセレクトレバーの操作位置と対応付けて記憶し、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用いる学習手段を設け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、
   前記フィードフォワード制御部及び目標操作反力特性設定部が、操作方向別にデータを持つ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または請求項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、
   前記フィードフォワード制御部のデータの更新が、ＩＧＮスイッチがＯＮ後において行われるものであり、各レンジ間で1度更新する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。
4. 請求項１〜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、
   前記学習手段が、アシスト制御の際の制御電流を平均化処理して、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用い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。
5. 請求項１〜請求項４に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
   前記学習手段が、アシスト制御の際の制御信号に置換係数を乗じたものを、次のアシスト制御の前記フィードフォワード制御部のデータとして用い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。
   

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