JP2005106099A - 自動変速機のセレクトアシスト装置 - Google Patents
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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フェール時の操作を確保しつつ、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】 制御レバー20の操作位置がレンジ位置に停留している際にアシストアクチュエータ9を作動させ、その際のポテンショメータ51,25の検出位置から、ガタ量+ロストモーション量を算出する補正量検出・処理ブロック55を設けた。
【選択図】 図3
【解決手段】 制御レバー20の操作位置がレンジ位置に停留している際にアシストアクチュエータ9を作動させ、その際のポテンショメータ51,25の検出位置から、ガタ量+ロストモーション量を算出する補正量検出・処理ブロック55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フェール時の操作を可能としつつ、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の操作位置を検出するレバー操作位置検出手段と、前記セレクトレバーと前記レンジ位置切り換え装置の間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、同アシストアクチュエータがアシストした操作位置を検出するアシスト操作位置検出手段と、検出された2つの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、前記レンジ位置切り換え装置がレンジ位置に停留している際にアシストアクチュエータを作動させ、その際の前記レバー操作位置検出手段と前記アシスト操作位置検出手段の検出位置から、前記アシストアクチュエータとセレクトレバーとを連結する部材の非連動量を算出する補正量検出手段を、を備えることを特徴とする。
なお、「非連動量」はアシストアクチュエータとセレクトレバーを連結する部材の遊び量やロストモーション量を総じた量であり、アシストアクチュエータとセレクトレバーが連動しない量を示すものとする。
なお、「非連動量」はアシストアクチュエータとセレクトレバーを連結する部材の遊び量やロストモーション量を総じた量であり、アシストアクチュエータとセレクトレバーが連動しない量を示すものとする。
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、セレクトレバーへの操作意思を検出する操作意思検出手段を設けて、セレクトレバーへの操作の際に補正量を検出しないようにしたことを特徴とする。
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、フェール時の操作を可能としつつ、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共に達成できる。
また、車両が使用される時間の中で、セレクトレバーが操作されている時間は短時間であり、殆どの時間はレンジ位置に停留している。このレンジ位置に停留している際に、アシストアクチュエータとセレクトレバーとの連結を行っている連結部材の非連動量を補正量検出手段により検出することにより、その検出量で検出値又は制御量の補正を行うことができ、より的確な自動変速機のセレクト操作のアシストを行うことができる。
また、車両が使用される時間の中で、セレクトレバーが操作されている時間は短時間であり、殆どの時間はレンジ位置に停留している。このレンジ位置に停留している際に、アシストアクチュエータとセレクトレバーとの連結を行っている連結部材の非連動量を補正量検出手段により検出することにより、その検出量で検出値又は制御量の補正を行うことができ、より的確な自動変速機のセレクト操作のアシストを行うことができる。
請求項2に記載の発明では、ユーザーのセレクトレバーの操作意思の有無を操作意思検出手段で行うことにより、操作意思のない状態で補正量の検出を行うようにして、セレクトレバーの操作感に影響を与えることがないようにできる。
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。
(実施例)
まず、構成を説明する。
図1は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。
まず、構成を説明する。
図1は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。
本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。
この支点軸5の部分には、セレクトレバー2の操作位置を角度で検出し、その信号をコントロールユニット22に送るポテンショメータ51(レバー操作位置検出手段に相当)を設ける。
この支点軸5の部分には、セレクトレバー2の操作位置を角度で検出し、その信号をコントロールユニット22に送るポテンショメータ51(レバー操作位置検出手段に相当)を設ける。
前記セレクトレバー2のセレクトノブ4には、ドライバがセレクトノブ4に手を当てたこと、又は手を当てようとすることを検出する操作意思検出部4aを設ける。操作意思検出部4aとしては、セレクトノブ4から放出した遠赤外線により手をセレクトノブ4に近づけたことを検出するものや、セレクトノブ4に手を接触したことによる静電容量の変化を検出するもの、セレクトノブ4に対して手の重さあるいは手の圧力が加わることを検出する感圧式のものがある。
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(レンジ位置切り換え装置に相当)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の操作にアシスト力を加えた出力軸12の変位角度(ストローク角度にほぼ相当)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(アシスト操作位置検出手段)25が構成されている。
このポテンショメータ25と前記ポテンショメータ51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(アシスト力制御手段に相当)は、検出されたセレクトレバー2のストローク角度と、アシストアクチュエータ9におけるストローク角度とに基づいて目標アシスト電流値を設定し、電動モータ15の出力を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、支点軸5の部分に設けたポテンショメータ51へ入力される。ポテンショメータ51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。
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、支点軸5の部分に設けたポテンショメータ51へ入力される。ポテンショメータ51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、操作力がコントロールケーブル8を通じて伝達されて、出力軸12が回転変位することにより、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、アシストアクチュエータ9のポテンショメータ25によっても、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。
操作速度・操作方向判定ブロック33では、ポテンショメータ25,51からの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、ストローク角度に微分値を算出して操作速度、操作方向を判定し、判定結果をFF補償テーブル43とアライメント誤差補償ブロック52、診断駆動ブロック56へ出力する。
アライメント誤差補償ブロック52では、レンジ位置が確定している状態で、ポテンショメータ25,51の出力を補正し、その補正値を加算器54に出力する。
加算器54では、ポテンショメータ25からのストローク角度信号と、ポテンショメータ51からのストローク角度信号との偏差を算出し、誤差分を考慮するよう加算して、その結果を目標速度生成ブロック34に出力する。
目標速度生成ブロック34では、ストローク角度信号の偏差の大きさに応じたセレクトレバー2の目標速度を決定し、加算器35に出力する。
微分器53では、アシストアクチュエータ9のポテンショメータ25からのストローク角度信号の微分値を算出し、算出結果を加算器35に出力する。
加算器35は、微分器53からの実際の操作速度と目標速度生成ブロック34からの目標速度との偏差を算出し、算出結果をFB(フィードバック)制御部36へ出力する。
FB制御部36のPI制御部は、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、実際の操作速度と目標速度の偏差に比例ゲインを乗じた値を電動モータ15の駆動電流値として加算器38へ出力する(比例出力)。乗算器39は、実際の操作速度と目標速度の偏差に積分ゲインを乗じた値を電動モータ15の駆動電流値として積分器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電流値を加算器41に出力する。
FF(フィードフォワード)補償テーブルブロック43は、2つのストローク角度信号、操作速度および操作方向に対応して予め設定された値、すなわちフィードフォワードアシスト電流値を加算器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電流値+フィードフォワードアシスト電流値)、すなわち目標アシスト電流値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、目標アシスト電流値に基づいて、電動モータ15を駆動する。
補正量検出・処理ブロック55は、診断駆動ブロック56からの診断信号を受けた際のポテンショメータ51及びポテンショメータ25からのストローク角度信号から、ロストモーション量+ガタ量を検出して補正値を算出し、加算器54に出力する。
診断駆動ブロック56は、操作意思検出部4aからの操作意思を示す信号が入力されていない際で、かつポテンショメータ51,25からのストローク信号と操作速度・操作方向判定ブロック33からの操作速度によりレンジ位置に停留中であると判断した際に検査駆動信号をモータ駆動制御ブロック45に出力する。
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。
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。
[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、ポテンショメータ51のストローク角度信号からセレクトレバー2部分のストローク角度を読み込み、ステップS2に移行する。
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アシストアクチュエータ9部分のストローク角度を読み込み、ステップS3に移行する。
ステップS3では、ポテンショメータ51のストローク角度とポテンショメータ25のストローク角度の偏差を算出し、ステップS4に移行する。
ステップS4では、ストローク角度の偏差からセレクトレバー2の目標速度を算出し、ステップS5に移行する。
ステップS5では、目標速度から電動モータ15の駆動電流値を算出し、ステップS6に移行する。
ステップS6では、FF補償テーブルのテーブルデータを参照して電動モータ15の駆動電流値を算出する。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、操作速度に応じて最適なものを選択する。
ステップS7では、設定したFFアシスト電流値とFBアシスト電流値の和から目標アシスト電流値を出力する。
ステップS8では、補正量の検出と処理を行い、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ポテンショメータ25,51のストローク角度信号の出力値、ディテントプレート27の形状、モータ駆動電流を示す図である。
図6は、P→Rレンジ方向におけるポテンショメータ25,51のストローク角度信号の出力値、ディテントプレート27の形状、モータ駆動電流を示す図である。
このうち、図6(b)に示すディテントプレート27の形状に対して、ディテントピン29がディテントプレート27のカム山27aを乗り越えるには、モータの駆動では、図6(c)に示すような駆動電流が必要になる。
すなわち、セレクトレバー2をP→Rレンジ方向に操作した際には、まず、ディテントピン29がディテントプレート27のカム山27aの急な勾配を越えるために、力が大きく必要となり、ディテントプレート27のカム山27aの頂点に近づくと勾配が緩やかになるため、必要な力は小さくなっていく。よって、セレクトレバー2へ必要なアシスト電流値は、ディテントプレート27のカム山27aの頂点までの間に図6(c)のような山形状の曲線を描くこととなる。
すなわち、セレクトレバー2をP→Rレンジ方向に操作した際には、まず、ディテントピン29がディテントプレート27のカム山27aの急な勾配を越えるために、力が大きく必要となり、ディテントプレート27のカム山27aの頂点に近づくと勾配が緩やかになるため、必要な力は小さくなっていく。よって、セレクトレバー2へ必要なアシスト電流値は、ディテントプレート27のカム山27aの頂点までの間に図6(c)のような山形状の曲線を描くこととなる。
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)が発生し、その力もRレンジの位置で収束することとなる。本実施例では、この領域(アシスト領域)においてはアシストを行わないようにしている。
また、このPレンジ→Rレンジへのセレクトレバー2の操作においては、セレクトレバー2には、コントロールケーブル8,18の摩擦力、電動モータ15のイナーシャ等が負荷されることとなる。
また、このPレンジ→Rレンジへのセレクトレバー2の操作においては、セレクトレバー2には、コントロールケーブル8,18の摩擦力、電動モータ15のイナーシャ等が負荷されることとなる。
[FF制御アシスト電流値マップ]
図6(c)中には、FF制御におけるP→Rレンジ方向におけるアシスト電流値マップを示す。このアシスト電流値マップでは、セレクトレバー2のストローク角度に応じて、図6(c)中に示すディテント操作反力に見合う駆動電流値の約1/2の駆動電流値がFF制御でアシストされるように設定されている。
図6(c)中には、FF制御におけるP→Rレンジ方向におけるアシスト電流値マップを示す。このアシスト電流値マップでは、セレクトレバー2のストローク角度に応じて、図6(c)中に示すディテント操作反力に見合う駆動電流値の約1/2の駆動電流値が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]
実施例では、アシスト力を、ディテント操作反力に見合う電流値の約1/2の駆動電流値となるように設定したフィードフォワードアシスト電流値と、実際の操作速度と目標操作速度との偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト電流値との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。
実施例では、アシスト力を、ディテント操作反力に見合う電流値の約1/2の駆動電流値となるように設定したフィードフォワードアシスト電流値と、実際の操作速度と目標操作速度との偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト電流値との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。
[アシスト制御]
セレクトレバー2を操作すると、ポテンショメータ51の値が変化し、この値の変化に対応して電動モータ15を駆動させてセレクトレバー2の操作へのアシストを行い、アシストアクチュエータ9のポテンショメータ25の値が正規のレンジ位置になるようにする。
これにより、セレクトレバー2の動きとアシストアクチュエータ25の動きは、同期して動くこととなり、その間にあるワイヤケーブル8は遊んでいるのと同じになるが、同期して動いているのでレンジの切り換え操作を行うことができる。
セレクトレバー2を操作すると、ポテンショメータ51の値が変化し、この値の変化に対応して電動モータ15を駆動させてセレクトレバー2の操作へのアシストを行い、アシストアクチュエータ9のポテンショメータ25の値が正規のレンジ位置になるようにする。
これにより、セレクトレバー2の動きとアシストアクチュエータ25の動きは、同期して動くこととなり、その間にあるワイヤケーブル8は遊んでいるのと同じになるが、同期して動いているのでレンジの切り換え操作を行うことができる。
[ポテンショメータの検出ズレ]
ここで、2つのポテンショメータ51,25の検出ズレについて説明する。
本実施例では、自動変速機19の制御アーム20とセレクトレバー2の連結は、コントロールケーブル8,18、及び機械的な係合によって行われる。
ここで、2つのポテンショメータ51,25の検出ズレについて説明する。
本実施例では、自動変速機19の制御アーム20とセレクトレバー2の連結は、コントロールケーブル8,18、及び機械的な係合によって行われる。
コントロールケーブル8,18は、自由状態から、適度に伸長又は収縮した状態で連結部材としての機能を果たすため、ロストモーションを有することとなる。
また、機械的な係合部分は、ガタを有することとなる。
よって、アシスト制御がない場合には、ポテンショメータ51で検出するセレクトレバー2のストローク量に対して、ポテンショメータ25の出力値は、図8(a)に示すようにロストモーションによるズレが生じた後に移動し、そのレンジ位置から逆に移動する際も、ロストモーションによるズレが生じた後に移動する特性を示すこととなる。
また、この動きにガタ分によるズレが加わる動きとなる(ガタなどの遊び量+ロストモーション量が非連動量に相当する)。
このロストモーション量は、制御が正常であれば、レンジ位置を切り換え始める際にまず増加する。セレクトレバー2が操作されることによりコントロールケーブル8,18が適度に伸長又は収縮するからであるが、その後には、セレクトレバー2の操作に自動変速機19の制御アームの動きを追従性よく同期させるようにアシスト制御によるアシストアクチュエータ9でアシストが行われるため、コントロールケーブル8,18は自由状態に非常に近い状態となる。
また、機械的な係合部分は、ガタを有することとなる。
よって、アシスト制御がない場合には、ポテンショメータ51で検出するセレクトレバー2のストローク量に対して、ポテンショメータ25の出力値は、図8(a)に示すようにロストモーションによるズレが生じた後に移動し、そのレンジ位置から逆に移動する際も、ロストモーションによるズレが生じた後に移動する特性を示すこととなる。
また、この動きにガタ分によるズレが加わる動きとなる(ガタなどの遊び量+ロストモーション量が非連動量に相当する)。
このロストモーション量は、制御が正常であれば、レンジ位置を切り換え始める際にまず増加する。セレクトレバー2が操作されることによりコントロールケーブル8,18が適度に伸長又は収縮するからであるが、その後には、セレクトレバー2の操作に自動変速機19の制御アームの動きを追従性よく同期させるようにアシスト制御によるアシストアクチュエータ9でアシストが行われるため、コントロールケーブル8,18は自由状態に非常に近い状態となる。
また、このようにして切り換えたレンジ位置から、元のレンジ位置に戻す際にも、切り換え始めにおいてロストモーション量が増加し、その後減少して自由状態に非常に近い状態となる。
このように正常に制御が行われた場合でも、図8(b)に示すように、所定のロストモーション量がポテンショメータ51,25でズレ量として検出されることとなる。
このように正常に制御が行われた場合でも、図8(b)に示すように、所定のロストモーション量がポテンショメータ51,25でズレ量として検出されることとなる。
このようなロストモーション量やガタ量は、製造時のバラツキや経時変化等によりばらついたり、変化したりすると、そのズレ量がポテンショメータ51とポテンショメータ25の検出差となり、その差を無くすようにアシスト制御されるため、コントロールケーブル8,18を緊張させ続けたり、機械的係合部分に過大な負荷をかけてしまうこととなる。また、アシスト制御も外乱を多く抱えることになり、的確な制御に好ましくない。
そこで、本実施例では、補正量検出・処理ブロック55、診断駆動ブロック56を設けている。
そこで、本実施例では、補正量検出・処理ブロック55、診断駆動ブロック56を設けている。
[補正量検出・補正処理の流れ]
図7に示すのは、コントロールユニット22で実行されるステップS8の補正量検出及び補正処理の流れを示すフローチャートである。
図7に示すのは、コントロールユニット22で実行されるステップS8の補正量検出及び補正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、操作意思検出部4aからの検出信号によりドライバがレンジ位置切り換え操作を行う意思があるかどうかを判断し、操作意思があるならば処理を終了し、操作意思がないならばステップS102に移行する。
ステップS102では、予め定めたa方向にセレクトレバー2を移動させるようにアシストアクチュエータ9の電動モータ15を駆動させる。
ステップS103では、ポテンショメータ51(位置センサA)の検出値に変化があるかどうかを判断し、変化がない場合にはステップS102に移行し、変化がある場合にはステップS104に移行する。
ステップS104では、ポテンショメータ51(位置センサA)の検出値が変化する直前のポテンショメータ25(位置センサB)の検出値mを一時的に記憶する。
ステップS105では、a方向と反対方向となるb方向にセレクトレバー2を移動させるようにアシストアクチュエータ9の電動モータ15を駆動させる。
ステップS106では、ポテンショメータ51(位置センサA)の検出値に変化があるかどうかを判断し、変化がない場合にはステップS105に移行し、変化がある場合にはステップS107に移行する。
ステップS107では、ポテンショメータ51(位置センサA)の値が変化する直前のポテンショメータ25(位置センサB)の検出値nを一時的に記憶する。
ステップS108では、ポテンショメータ25(位置センサB)の検出値n、mから、ロストモーション量+ガタ量(x)を算出する。
ステップS109では、登録されているロストモーション量+ガタ量の値を補正し、処理を終了する。
[補正量検出・処理]
本実施例では、操作位置がレンジ位置に停留し、セレクトレバー2の操作の意思がないとステップS101の処理で確認した際に、診断駆動ブロック56より検査駆動信号をモータ駆動制御ブロック45に出力して、アシストアクチュエータ9の電動モータ15を駆動する。すると、その状態におけるロストモーション量+ガタ量は不明であるが、コントロールケーブル8,18が適度に伸長又は収縮状態になり、機械的な部分のガタがなくなる状態までは、セレクトレバー2部分に設けたポテンショメータ51の出力は得られないこととなる。
ステップS102,S103の処理で、a方向への電動モータ15の作動が維持されることにより、コントロールケーブル8,18が適度に伸長又は収縮状態となり、ガタがなくなって、セレクトレバー2が移動を始め、それがポテンショメータ51で検出される。この際において、ポテンショメータ51の検出値が変化する直前のポテンショメータ25の出力値をmとしてステップS104の処理により記憶しておく。
本実施例では、操作位置がレンジ位置に停留し、セレクトレバー2の操作の意思がないとステップS101の処理で確認した際に、診断駆動ブロック56より検査駆動信号をモータ駆動制御ブロック45に出力して、アシストアクチュエータ9の電動モータ15を駆動する。すると、その状態におけるロストモーション量+ガタ量は不明であるが、コントロールケーブル8,18が適度に伸長又は収縮状態になり、機械的な部分のガタがなくなる状態までは、セレクトレバー2部分に設けたポテンショメータ51の出力は得られないこととなる。
ステップS102,S103の処理で、a方向への電動モータ15の作動が維持されることにより、コントロールケーブル8,18が適度に伸長又は収縮状態となり、ガタがなくなって、セレクトレバー2が移動を始め、それがポテンショメータ51で検出される。この際において、ポテンショメータ51の検出値が変化する直前のポテンショメータ25の出力値をmとしてステップS104の処理により記憶しておく。
この状態で、診断駆動ブロック56から検査駆動信号をモータ駆動制御ブロック45に出力して、a方向と反対方向のb方向にアシストアクチュエータ9の電動モータ15を駆動させる。
すると、逆方向であるため、コントロールケーブル8,18の伸長又は収縮状態を緩める方向に駆動されることになるとともに、機械的な部分もガタを発生させる方向に駆動されることになる。よって、直ぐにはセレクトレバー2は移動を開始しない。
その後、ステップS105,S106の処理によりb方向への駆動が維持されることにより、コントロールケーブル8,18の逆方向へのロストモーション量が増え、伸長又は収縮状態になり、機械的な部分のガタが無くなり、セレクトレバー2がb方向に移動を始め、それがポテンショメータ51で検出される。この際において、ポテンショメータ51の検出値が変化する直前のポテンショメータ25の出力値をnとしてステップS107の処理により記憶しておく。
すると、逆方向であるため、コントロールケーブル8,18の伸長又は収縮状態を緩める方向に駆動されることになるとともに、機械的な部分もガタを発生させる方向に駆動されることになる。よって、直ぐにはセレクトレバー2は移動を開始しない。
その後、ステップS105,S106の処理によりb方向への駆動が維持されることにより、コントロールケーブル8,18の逆方向へのロストモーション量が増え、伸長又は収縮状態になり、機械的な部分のガタが無くなり、セレクトレバー2がb方向に移動を始め、それがポテンショメータ51で検出される。この際において、ポテンショメータ51の検出値が変化する直前のポテンショメータ25の出力値をnとしてステップS107の処理により記憶しておく。
つまり、一度、ある方向へセレクトレバー2が移動を始めた状態を発生させた後、反対方向へセレクトレバー2が移動を開始するまでのアシストアクチュエータ9側(自動変速機側)の動きの量(|m−n|、図8中x)を算出すれば、それがロストモーション量+ガタ量となる。この算出はステップS108で行われる。
ロストモーション量+ガタ量が算出されたならば、それを補正値として、補正量検出・処理ブロック55で保持されるそれまでの補正値を更新するようにし、加算器54に出力して、その分が補正されてFB制御が行われるようにする。
すると、セレクトレバー2と自動変速機19の制御アーム20がより的確に追従性よく同期した動きとなるように制御されることとなる。
このロストモーション量とガタ量が的確に補正された制御では、アシスト制御によりワイヤケーブル8,18や機械的部分へ過大な負荷がかかるようなことがない。よって、より安全に長く使用できることとなる。
なお、補正量検出・処理ブロック55から出力される補正値は、次の更新までその値が加算器54に出力され続けるようにする。
すると、セレクトレバー2と自動変速機19の制御アーム20がより的確に追従性よく同期した動きとなるように制御されることとなる。
このロストモーション量とガタ量が的確に補正された制御では、アシスト制御によりワイヤケーブル8,18や機械的部分へ過大な負荷がかかるようなことがない。よって、より安全に長く使用できることとなる。
なお、補正量検出・処理ブロック55から出力される補正値は、次の更新までその値が加算器54に出力され続けるようにする。
[操作感に影響を与えずに補正する作用]
本実施例では、ステップS101の処理によって、操作意思検出部4aでドライバの操作意思がない状態で補正の検出・処理を行うようにする。これにより、補正のための診断駆動がドライバのセレクトレバー2への操作感に影響するようなことがなく、また、補正量の検出に操作が影響することを防いでより正確な補正量の算出ができるようにしている。
本実施例では、ステップS101の処理によって、操作意思検出部4aでドライバの操作意思がない状態で補正の検出・処理を行うようにする。これにより、補正のための診断駆動がドライバのセレクトレバー2への操作感に影響するようなことがなく、また、補正量の検出に操作が影響することを防いでより正確な補正量の算出ができるようにしている。
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。
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、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。
制御レバー20の操作位置がレンジ位置に停留している際にアシストアクチュエータ9を作動させ、その際のポテンショメータ51,25の検出位置から、ガタ量+ロストモーション量を算出する補正量検出・処理ブロック55を設けたため、より的確な自動変速機19のセレクト操作のアシストを行うことができる。
(2)セレクトレバー2への操作意思を検出する操作意思検出部4aを設けてセレクトレバー2への操作の際に補正量を検出しないようにしたため、操作意思のない状態で補正量の検出を行うようにして、セレクトレバーの操作感に影響を与えることがないようにできる。
(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。
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。
以上、本発明の実施の形態を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。
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。
目標アシスト電流値に対するFFアシスト電流値とFBアシスト電流値の配分比率は、目標操作特性に応じて自由に設定できる。
本実施例ではa方向後にb方向としているが、この方向は図9に示すようにb方向後にa方向に駆動するものであってもよい。
本実施例では、操作位置がレンジ停留位置にある際には、毎回、補正値の検出を行うようにしたが、所定のレンジ位置の際にしてもよいし、1度のエンジンの始動に対して1回の補正値検出にしてもよい。
本実施例ではa方向後にb方向としているが、この方向は図9に示すようにb方向後にa方向に駆動するものであってもよい。
本実施例では、操作位置がレンジ停留位置にある際には、毎回、補正値の検出を行うようにしたが、所定のレンジ位置の際にしてもよいし、1度のエンジンの始動に対して1回の補正値検出にしてもよい。
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 操作速度・操作方向判別ブロック
34 目標速度生成ブロック
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
45 モータ駆動制御ブロック
51 ポテンショメータ
52 アライメント誤差補償ブロック
53 微分器
54 加算器
55 補正量検出・処理ブロック
56 診断駆動ブロック
4a 操作意思検出部
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 操作速度・操作方向判別ブロック
34 目標速度生成ブロック
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
45 モータ駆動制御ブロック
51 ポテンショメータ
52 アライメント誤差補償ブロック
53 微分器
54 加算器
55 補正量検出・処理ブロック
56 診断駆動ブロック
4a 操作意思検出部
Claims (2)
- 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の操作位置を検出するレバー操作位置検出手段と、
前記セレクトレバーと前記レンジ位置切り換え装置の間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、
同アシストアクチュエータがアシストした操作位置を検出するアシスト操作位置検出手段と、
検出された2つの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、
前記レンジ位置切り換え装置がレンジ位置に停留している際にアシストアクチュエータを作動させ、その際の前記レバー操作位置検出手段と前記アシスト操作位置検出手段の検出位置から、前記アシストアクチュエータとセレクトレバーとを連結する部材の非連動量を算出する補正量検出手段を、
備え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。 - 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、
セレクトレバーへの操作意思を検出する操作意思検出手段を設けて、セレクトレバーへの操作の際に補正量を検出しない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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003337251A JP2005106099A (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 自動変速機のセレクトアシスト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003337251A JP2005106099A (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 自動変速機のセレクトアシスト装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005106099A true JP2005106099A (ja) | 2005-04-21 |
Family
ID=34533134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003337251A Pending JP2005106099A (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 自動変速機のセレクトアシスト装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005106099A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7828695B2 (en) | 2006-11-15 | 2010-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for shift-position changing mechanism |
US8068965B2 (en) | 2006-10-27 | 2011-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for shift-position changing mechanism |
JP2015010640A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社デンソー | レンジ切換装置 |
WO2018159354A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 株式会社デンソー | シフトレンジ制御装置 |
-
2003
- 2003-09-29 JP JP2003337251A patent/JP2005106099A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8068965B2 (en) | 2006-10-27 | 2011-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for shift-position changing mechanism |
US7828695B2 (en) | 2006-11-15 | 2010-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for shift-position changing mechanism |
JP2015010640A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社デンソー | レンジ切換装置 |
WO2018159354A1 (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 株式会社デンソー | シフトレンジ制御装置 |
JP2018141519A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 株式会社デンソー | シフトレンジ制御装置 |
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---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051114 |