JP2005308024A - Select assist device for automatic transmission - Google Patents
Select assist device for automatic transmission Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005308024A JP2005308024A JP2004123134A JP2004123134A JP2005308024A JP 2005308024 A JP2005308024 A JP 2005308024A JP 2004123134 A JP2004123134 A JP 2004123134A JP 2004123134 A JP2004123134 A JP 2004123134A JP 2005308024 A JP2005308024 A JP 2005308024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- input operation
- operation force
- input
- assist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
- F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
- F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
- F16H2061/323—Electric motors actuators or related electrical control means therefor for power assistance, i.e. servos with follow up action
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Abstract
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。 The present invention belongs to a technical field of a selection assist device for an automatic transmission that assists a driver's select lever operating force in a vehicle equipped with the automatic transmission.
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)。 Conventionally, a select lever of an automatic transmission is mechanically connected to a manual valve of the automatic transmission via an operating force transmission means such as a rod or a cable. The operating force of the driver input to the select lever is transmitted to the manual valve via the operating force transmission means, and the range position is switched according to the operation amount (see, for example, Patent Document 1).
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)。
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。 When the select lever is operated, a mechanical operating reaction force such as friction of the operating force transmission means, resistance of detent, etc. is generated, and thus a large operating force is required. Therefore, in order to reduce the necessary operating force of the driver, it is necessary to set the length of the select lever to a length that can obtain a sufficient lever force.
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。 Therefore, the former of the above prior arts has a problem that the shape becomes large due to the length of the select lever, so that there are many restrictions on the installation place and the degree of freedom in layout in the vehicle interior is low.
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。 On the other hand, in the latter, the selection lever can be designed shorter by adopting the actuator, and the degree of freedom in layout becomes higher than that in the former. However, since the select lever and the manual valve are not mechanically connected, the range cannot be switched during a failure.
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レンジ切り換えを可能としつつ、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。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and its object is to enable range switching by mechanically connecting the select lever and the range position switching device, while also allowing freedom in layout by downsizing the select lever. It is an object of the present invention to provide a selection assist device for an automatic transmission that can achieve a widening range of the automatic transmission and obtain a select lever operating force characteristic according to demand.
上述の目的を達成するため、本発明では、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第1入力操作力として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、前記セレクトレバーに対し操作力が加えられていることを判定する操作力有無判定手段と、入力操作力検出手段の特性変化量を検出する特性変化検出手段と、前記第1入力操作力に対して前記特性変化検出手段で検出した特性変化分となる第2入力操作力を演算し、且つ前記操作力有無判定手段で操作力が加えられていると判定した場合に第2入力操作力を演算前の値で保持する第2入力操作力演算手段と、前記第1入力操作力から前記第2入力操作力を減算した第3入力操作力を演算する第3入力操作力演算手段とを備え、前記アシスト制御手段が、入力操作力として第3入力操作力を用いることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, an input operation force detecting means for detecting an input operation force to a select lever connected to a range position switching device of an automatic transmission as a first input operation force, and the select lever Assisting the assist actuator based on the detected input operation force and the operation position, an operation position detection means for detecting the operation position of the driver, an assist actuator for outputting an assist force for assisting the driver's operation force to the select lever A selection assist device for an automatic transmission having an assist force control means for outputting a control command for changing a force, and an operation force presence / absence determination means for determining that an operation force is applied to the select lever; Characteristic change detecting means for detecting a characteristic change amount of the input operating force detecting means; and When the second input operating force that is the characteristic change detected by the sex change detecting means is calculated and the operating force presence / absence determining means determines that the operating force is applied, the second input operating force is calculated before the calculation. A second input operating force calculating means for holding the value, and a third input operating force calculating means for calculating a third input operating force obtained by subtracting the second input operating force from the first input operating force. The control means uses a third input operation force as the input operation force.
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、フェール時のレンジ切り換えと、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、第1入力操作力、第2入力操作力から演算した第3入力操作力をアシスト力制御手段で用いるようにし、第2入力操作力演算手段が、操作力有無判定手段で操作力が加えられていると判定した場合に第2入力操作力を演算前の値に保持するため、操作力が加えられた状態であっても、入力操作力の検出精度の低下を抑えることができる。
According to the first aspect of the present invention, while maintaining the mechanical connection between the select lever and the range position switching device, the assist lever operating force of the driver is assisted by the assist actuator, so that the range can be switched at the time of failure and the size of the select lever can be reduced. The layout flexibility can be expanded by making it easier.
Further, the third input operation force calculated from the first input operation force and the second input operation force is used in the assist force control means, and the second input operation force calculation means applies the operation force in the operation force presence / absence determination means. If it is determined that the second input operation force is maintained, the second input operation force is held at the value before the calculation. Therefore, even when the operation force is applied, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the input operation force.
以下に、請求項1,2に対応する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。
Hereinafter, an embodiment for realizing a selection assist device for an automatic transmission according to
まず、構成を説明する。
図1は実施例1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。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an automatic transmission apparatus according to a first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of a main part showing a detailed structure of an assist actuator.
実施例1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。
The automatic transmission apparatus according to the first embodiment includes a
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。
The
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。
また、セレクトレバー2のセレクトノブ4には、操作者が操作のために手を近接することを検知する赤外線センサ49を設ける。
A push-
In addition, the select knob 4 of the
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。
The
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。
A push-
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。
The
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。
A
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。
The
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の出力をPWM制御する。
The
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。
FIG. 3 shows a control block diagram of the
The change in the stroke of the
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。
Further, the operating force of the
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。
The position / operation start / direction
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。
In the
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。
Here, since the target operation reaction force varies depending on the stroke angle of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
A motor drive control block (corresponding to an assist force control unit) 45 drives the
操作力判定手段46(赤外線センサ49とともに操作力有無判定手段に相当する)は、赤外線センサ49からの検知信号により、セレクトレバー2が操作中かどうかを判定し、その結果を第2入力操作力演算部47に出力する。
The operating force determining means 46 (corresponding to the operating force presence / absence determining means together with the infrared sensor 49) determines whether or not the
第2入力操作力演算部47(第2入力操作力演算手段に相当する)は、内部にトルクセンサ21の出力信号の低周波成分のみを通過させるLPF471(特性変化検出手段に相当する)を有し、通常はトルクセンサ21のDC成分の変化量に相当する信号を第3入力操作力演算部48に出力する。
また、第2入力操作力演算部47は、操作力判定手段46から操作中であることを示す信号を受け取ると、新たにLPF471を通過させたトルクセンサ21の出力処理を行わず、その前に演算された出力値を保持し、その保持した値を第3入力操作力演算部48に出力する。
The second input operation force calculation unit 47 (corresponding to the second input operation force calculation means) has an LPF 471 (corresponding to characteristic change detection means) that allows only the low frequency component of the output signal of the
When the second input operating
第3入力操作力演算部48(第3入力操作力演算手段に相当する)は、加算器を有し、トルクセンサ21からのトルク値から第2入力操作力演算部47からのトルク値を減算し、加算器35に出力する。
The third input operating force calculator 48 (corresponding to the third input operating force calculator) has an adder, and subtracts the torque value from the second input operating
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。
Next, the detent structure of the
FIG. 4 is a perspective view showing a detent structure of the
The
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。
That is, the rotating
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。
Note that one end of the
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。
Next, the operation will be described.
[Select lever assist control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of assist control processing of the
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。
In step S1, the operation force is read from the operation force signal of the
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。
In step S2, the stroke angle is read from the stroke angle signal of the
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。
In step S3, the operation direction of the
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。
In step S4, the operation speed of the
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。 In step S5, an FF compensation table reading process is performed, and the process proceeds to step S6. The optimum FF compensation table is selected from a plurality of preset tables according to the stroke angle, the operation speed, and the operation acceleration.
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。 In step S6, target table reading processing is performed, and the process proceeds to step S7.
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。 In step S7, the FF assist force is set from the read FF compensation table, and the process proceeds to step S8.
ステップS8では、読み込んだ目標テーブルからFBアシスト力を設定し、ステップS9へ移行する。 In step S8, the FB assist force is set from the read target table, and the process proceeds to step S9.
ステップS9では、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を設定し、ステップS10へ移行する。 In step S9, the target assist force is set from the sum of the set FF assist force and FB assist force, and the process proceeds to step S10.
ステップS10では、制御の開始・停止を判断し、制御開始の際に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し、制御停止の場合には、電動モータ15の駆動を開始しないようにし、本制御を終了する。
In step S10, the start / stop of the control is determined, the output duty ratio of the
[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。
[Operation reaction force characteristics of automatic transmission]
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an operation reaction force generated in the
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。
This operation reaction force is a combination of the load force generated by the detent of the
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。
As shown in FIG. 6, the operation reaction force Fm generated when the
[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。
[Target operation reaction force characteristics]
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the target operation reaction force of the
[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では、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 control assist force map]
FIG. 8 is an assist force map in the P → R range direction in the FF control. In this assist force map, an operation force that is about ½ of the detent operation force in FIG. 6 is assisted by the FF control according to the stroke angle of the
[FF制御+FB制御] [FF control + FB control]
実施例1では、目標アシスト力を、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。 In the first embodiment, the target assist force is a feedforward assist force Fff [N] that is set to be an operation force that is approximately ½ of the detent operation reaction force, and the actual operation force and the target operation reaction force Ft. By using two components with the feedback assist force FFb [N] set based on the deviation, in the assist control of the select lever with a steep and large torque deviation, both responsiveness and disturbance suppression can be achieved at a high level, Good operating characteristics can be realized.
[トルクセンサの温度補償について]
実施例1では、部材の磁歪特性によりトルクを検出するトルクセンサ21を用いている。トルクセンサ21の特性として温度ドリフトがある。このため、トルクセンサ21の出力信号のDC成分を温度ドリフト分として、LPF (ローパスフィルタ)で抽出し、センサ信号から減算することによってドリフト分をキャンセルする。
トルクセンサ21の温度ドリフトは、熱時定数で表現するように進行するため、キャンセル処理直後は変化が小さく、後になるほど変化が徐々に大きくなる。通常のセレクトレバー2の操作では、わずかな時間でシフト位置の切り換え操作が行われるため、問題は生じない。つまり、温度ドリフトのキャンセルが行われた後、変化の少ない状態で、操作が開始・終了するため、トルク検知は温度ドリフトの影響を受けず精度よく検知される。
[Temperature sensor temperature compensation]
In the first embodiment, a
Since the temperature drift of the
しかし、セレクトレバー2に操作力が加えられる期間が長くなる場合、つまり、手を置いて力を加え続ける、非常にゆっくりと操作を行うという場合、その間も温度ドリフトが進むため、温度ドリフトのキャンセル処理を行うと、トルクセンサの出力が温度ドリフトに影響されて、精度が低下する。このため、アシスト制御されるレンジ切り換え時のセレクトレバー2が重過ぎたり、又は軽すぎたりして、充分な操作フィーリングが得られないことになる。
However, if the period during which the operating force is applied to the
これに対して、実施例1では、操作力判定手段46、第2入力操作力演算部47、第3入力操作力演算部48、赤外線センサ49を設けている。
On the other hand, in the first embodiment, the operation force determination means 46, the second input operation
[トルクセンサからの入力信号の処理]
図9は、コントロールユニット22で実行されるトルクセンサ21からの入力信号の処理の流れを示すフローチャートである。
[Processing of input signal from torque sensor]
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of processing of an input signal from the
ステップS11では、第1入力操作力としてトルクセンサ21で入力操作力を検出し、セレクトレバー2でストローク角度を検出する。
In step S <b> 11, the input operation force is detected by the
ステップS12では、赤外線センサ49、操作力判定部46により、操作力が加えられているかどうかの判定を実施する。
In step S12, the
ステップS13では、操作力が加えられているならばステップS14に移行し、操作力が加えられていないならばステップS15に移行する。 In step S13, if the operating force is applied, the process proceeds to step S14, and if the operating force is not applied, the process proceeds to step S15.
ステップS14では、第2入力操作力を新たに演算せずに前回値に保持する。 In step S14, the second input operating force is held at the previous value without being newly calculated.
ステップS15では、第1入力操作力から新たに第2入力操作力を演算する。 In step S15, a second input operation force is newly calculated from the first input operation force.
ステップS16では、第1、第2入力操作力から第3入力操作力を演算する。 In step S16, a third input operating force is calculated from the first and second input operating forces.
ステップS17では、第3入力操作力とストローク角度(セレクトレバー操作位置)からアシストアクチュエータ9への制御指令値を演算する。
In step S17, a control command value to the assist
[トルクセンサの検知精度を保つ作用]
まず、第2入力操作力、第3入力操作力を用い、且つステップS14の処理を行わない場合の検知精度の低下について図10を参照して説明する。
図10に示す温度ドリフトの影響のない真の操作力に対し、温度ドリフトが生じると、実際にトルクセンサ21で検知された値は、ドリフトして図10の第1入力操作力となる。これに対し、トルクセンサ21の熱時定数によって、LPF471を通過させて得られる第2入力操作力は、図10のように徐々に変化していくこととなり、セレクトレバー2の操作期間が長いと、その影響が第2入力操作力を介して第3入力操作力に出てくることになる。この変化分がアシスト制御量に影響すれば、セレクトレバー2の操作が重くなったり、軽くなったりするのである。
[Operation to maintain detection accuracy of torque sensor]
First, a decrease in detection accuracy when the second input operation force and the third input operation force are used and the process of step S14 is not performed will be described with reference to FIG.
When a temperature drift occurs with respect to the true operating force that is not affected by the temperature drift shown in FIG. 10, the value actually detected by the
実施例1では、セレクトノブ4に設けた赤外線センサ49によって、操作しようと手を近接させたことを検知して、ステップS13の処理で判断し、ステップS14の処理で第2入力操作力を新たに演算せず、前回の値に保持する。
すると、図11に示すように、温度ドリフトの影響が第2入力操作力に出て来る前の第2入力操作力に一時的に固定されることになり、第1入力操作力から第2入力操作力が減算されることにより演算される第3入力操作力は、温度ドリフトの影響を受けない値となり、長い期間操作が行われた場合も精度のよいトルクセンサの値で操作フィーリングのよいセレクトアシストが行える。
In the first embodiment, the
Then, as shown in FIG. 11, the influence of the temperature drift is temporarily fixed to the second input operation force before coming out to the second input operation force, and the second input from the first input operation force. The third input operating force calculated by subtracting the operating force is a value that is not affected by temperature drift, and even when the operation is performed for a long period of time, the value of the torque sensor is high and the operation feeling is good. Select assist can be performed.
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。
Next, the effect will be described.
In the automatic transmission select assist device of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(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る。
(1) The
Further, since the
また、セレクトレバー2に対し操作力が加えられていることを判定する操作力判定部46と、トルクセンサの温度ドリフト量を検出するLPF471と、トルクセンサ21に対してLPF471で演算した温度ドリフト量を考慮した第2入力操作力を演算し、且つ操作力判定部46で操作力が加えられていると判定した場合に第2入力操作力を演算前の値に保持する第2入力操作演算部47と、第1入力操作力から第2入力操作力を減算した第3入力操作力を演算する第3入力操作力演算部48とを備え、コントロールユニット22が、入力操作力として第3入力操作力を用いるため、操作力が加えられた状態であっても、入力操作力の検出精度の低下を抑えることができる。
In addition, an operating
(2)操作力判定部46が、セレクトレバー2への操作者の手の近接を赤外線センサ49で検出するものであるため、確実に操作者の動作を検知できる。
(2) Since the operation
図12に示すのは、操作力判定部46が、コントロールユニット22からアシストアクチュエータ9へアシスト指令が行われている場合に、操作力が加えられていると判断する例である。
FIG. 12 shows an example in which the operating
図12に示すように、実施例1に対して赤外線センサ49を設けずに、アシストアクチュエータ9に出力していることを示す信号を、モータ駆動制御部45から操作力判定部46に入力して、アシスト制御をしている期間を操作中と判定する。
他の構成、作用は実施例1と同じであるので説明を省略する。
As shown in FIG. 12, a signal indicating that the
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
次に効果を説明する。
実施例2の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、上記(1)の効果に加えて下記の効果を有する。
(3)操作力判定部46が、コントロールユニット22からアシストアクチュエータ9へアシスト指令が行われている場合に、操作力が加えられていると判断するため、センサを設けることなくコストを抑制して、操作力が加えられた状態であっても、入力操作力の検出精度の低下を抑えることができる。
Next, the effect will be described.
The select assist device for an automatic transmission according to the second embodiment has the following effects in addition to the effect (1).
(3) Since the operation
図13に示すのは、操作力有無判定手段が、入力操作力検出手段付近の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段が検出した温度から、操作力が加えられていない場合の第1入力操作力を推定する零レベル推定手段と、零レベル推定手段による操作力が加えられていない場合の第1入力操作力の推定値と第1入力操作力の差に基づいて操作力が加えられているかどうかを判定する自動変速機のセレクトアシスト装置の例である。 FIG. 13 shows the first when the operating force is not applied from the temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of the input operating force detecting means and the temperature detected by the temperature detecting means. The operating force is applied based on the difference between the zero level estimating means for estimating the input operating force and the estimated value of the first input operating force and the first input operating force when the operating force by the zero level estimating means is not applied. 3 is an example of a select assist device for an automatic transmission that determines whether or not a transmission is in progress.
すなわち、図13のブロック図に示すように、トルクセンサ21の温度、又はトルクセンサ21の周囲の温度を検出するように温度センサ53(温度検出手段に相当する)を設ける。
さらに、コントロールユニット22には、温度センサ53からの温度信号により、操作がされていない場合の第1入力操作力を推定する第1入力操作力推定部50(零レベル推定手段に相当する)を設け、操作がされていない場合の第1入力操作力とトルクセンサ21で検出された第1入力操作力との差を求める加算器51を設け、この差から操作中であるかどうかを判定する操作力判定部52を設ける。
That is, as shown in the block diagram of FIG. 13, a temperature sensor 53 (corresponding to a temperature detection means) is provided so as to detect the temperature of the
Further, the
トルクセンサ21又はトルクセンサ21の周囲の温度を検出し、その温度により操作がない状態の第1入力操作力、つまり零レベルを推定し、その零レベルと実際の第1入力操作力との差を求めることにより、温度ドリフトを考慮しながらも、図10で示したような第3入力操作力の変化を起きないようにして、精度よくアシスト制御ができるようにする。
他の構成、作用は実施例1と同じであるため説明を省略する。
The temperature of the
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
効果を説明する。
実施例3の自動変速機のセレクトアシスト装置では、上記の(1)の効果に加えて以下の効果を有する。
(4)操作力判定部52が、トルクセンサ21付近の温度を検出する温度センサ53と、検出した温度から、操作力が加えられていない場合の第1入力操作力を推定する第1入力操作力推定部50とトルクセンサ21の第1入力操作力の差に基づいて操作力が加えられているかどうかを判定するため、より精度高く操作が加えられているかどうかを判定でき、これにより、入力操作力を精度高く検出することができる。
Explain the effect.
The select assist device for an automatic transmission according to the third embodiment has the following effects in addition to the effect (1).
(4) The first input operation in which the operating
実施例4は、第2入力操作力演算手段が、操作力有無判定手段によりセレクトレバーに操作力が加えられていると判定中であっても、判定の期間が、入力操作力検出手段の熱時定数又は零点ドリフト時定数から予め定めた所定期間より大きくなると、第2入力操作力を演算前の値に保持するのを止めるようにした例である。 In the fourth embodiment, even if the second input operation force calculation means is determining that the operation force is applied to the select lever by the operation force presence / absence determination means, the determination period is the heat of the input operation force detection means. In this example, when the time constant or the zero point drift time constant becomes longer than a predetermined period, the second input operating force is stopped from being held at the value before the calculation.
すなわち、実施例4では、図14に示すように、第2入力操作力演算部47が経過時間を検知できるようタイマ54を設けている。
他の構成は、実施例2と同様であるので説明を省略する。
That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 14, the
Other configurations are the same as those of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.
実施例2で示したアシスト制御を操作中と判定して、第2入力操作力を直前の値で保持する例においては、第2入力操作力を保持することにより、図10のような影響を受ける状態を排除して、図11に示すように第3入力操作力を精度高く保つ。しかしながら、操作期間が非常に長い場合には、温度ドリフト分が大きな値となってくる(図15参照)。
トルクセンサ21の温度ドリフトは、熱時定数で表現されるため、熱時定数分の時間を超えると、温度ドリフトはサーチレートする。
このため、実施例4では、コントロールユニット22にタイマ54を設け、操作力判定部46で第2入力操作力を保持した際にタイマ54により経過時間を計測し、予めトルクセンサ21の特性から定めた熱時定数を経過時間が超える場合には、図16に示すように第2入力操作力の保持を中止する。すると、第2の入力操作力は、新たに、LPF471を使用して第2入力操作力演算部47で演算するため、図16のように温度ドリフトを考慮した値となり、検出誤差を小さくする。
In the example in which it is determined that the assist control shown in the second embodiment is being operated, and the second input operation force is held at the immediately preceding value, the second input operation force is held, thereby causing an influence as shown in FIG. The receiving state is excluded, and the third input operating force is kept highly accurate as shown in FIG. However, when the operation period is very long, the temperature drift becomes a large value (see FIG. 15).
Since the temperature drift of the
For this reason, in the fourth embodiment, a
効果を説明する。
実施例4の自動変速機のセレクトアシスト装置では、上記(1),(3)の効果に加えて以下の効果を有する。
(4)第2入力操作力演算部47が、操作力判定部46によりセレクトレバー2に操作力が加えられていると判定中であっても、判定の期間が、トルクセンサ21の熱時定数又は零点ドリフト時定数から予め定めた所定期間より大きくなると、第2入力操作力を演算前の値に保持するのを止めるようにしたため、所定期間経過後は温度ドリフトを考慮した値となるようにして検出誤差を小さくできる。
Explain the effect.
The select assist device for an automatic transmission according to the fourth embodiment has the following effects in addition to the effects (1) and (3).
(4) Even if the second input operation
(その他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態を実施例1〜実施例4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、実施例1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。
実施例1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。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention has been demonstrated based on Examples 1-4, the concrete structure of this invention is not limited to an Example, The range which does not deviate from the summary of invention. Design changes and the like are included in the present invention.
For example, in the first embodiment, the
In the first embodiment, the configuration in which the
The shape and size of the
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。
実施例1では、操作力有無判定手段として赤外線センサ49を用いたが、手からセレクトノブに伝わる圧力(荷重)を検知するタッチセンサであってもよい。
実施例4では、第2入力操作力の保持の中止を行う所定の期間として、トルクセンサの熱時定数を用いたが、トルクセンサを含めてトルクセンサの信号を取り扱う回路系として零点ドリフト時定数としたものを使用してもよい。
また、この零点ドリフト時定数は他の定義であってもよい。
The distribution ratio between the FF assist force Fff and the FB assist force Ffb with respect to the target assist force can be freely set according to the target operation characteristics.
In the first embodiment, the
In the fourth embodiment, the thermal time constant of the torque sensor is used as the predetermined period for stopping the holding of the second input operating force. However, the zero point drift time constant is used as a circuit system for handling the torque sensor signal including the torque sensor. May be used.
Further, this zero point drift time constant may have another definition.
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
46 操作力判定部
47 第2入力操作力演算部
48 第3入力操作力演算部
49 赤外線センサ
50 第1入力操作力推定部
51 加算器
52 操作力判定部
53 温度センサ
1
Claims (5)
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、
前記セレクトレバーに対し操作力が加えられていることを判定する操作力有無判定手段と、
入力操作力検出手段の特性変化量を検出する特性変化検出手段と、
前記第1入力操作力に対して前記特性変化検出手段で検出した特性変化分となる第2入力操作力を演算し、且つ前記操作力有無判定手段で操作力が加えられていると判定した場合に第2入力操作力を演算前の値で保持する第2入力操作力演算手段と、
前記第1入力操作力から前記第2入力操作力を減算した第3入力操作力を演算する第3入力操作力演算手段と、
を備え、
前記アシスト制御手段が、入力操作力として第3入力操作力を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。 Input operation force detecting means for detecting, as a first input operation force, an input operation force to a select lever connected to a range position switching device of an automatic transmission;
An operation position detecting means for detecting an operation position of the select lever;
An assist actuator that outputs an assist force to assist the operating force of the driver to the select lever;
An assist force control means for outputting a control command for changing the assist force to the assist actuator based on the detected input operation force and the operation position;
A selection assist device for an automatic transmission having
Operating force presence / absence determining means for determining that an operating force is applied to the select lever;
A characteristic change detecting means for detecting a characteristic change amount of the input operation force detecting means;
When a second input operating force that is a characteristic change detected by the characteristic change detecting unit is calculated with respect to the first input operating force, and it is determined that the operating force is applied by the operating force presence / absence determining unit Second input operation force calculating means for holding the second input operation force at a value before calculation;
Third input operation force calculating means for calculating a third input operation force obtained by subtracting the second input operation force from the first input operation force;
With
A selection assist device for an automatic transmission, wherein the assist control means uses a third input operation force as an input operation force.
前記操作力有無判定手段が、
セレクトレバーへの操作者の手の近接をセンサで検出するものであ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。 In the automatic transmission select assist device according to claim 1,
The operating force presence / absence determining means is
A selection assist device for an automatic transmission, wherein the proximity of an operator's hand to the select lever is detected by a sensor.
前記操作力有無判定手段が、
前記アシスト制御手段からアシストアクチュエータへアシスト指令が行われている場合に、操作力が加えられていると判断する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。 In the automatic transmission select assist device according to claim 1,
The operating force presence / absence determining means is
When an assist command is issued from the assist control means to the assist actuator, it is determined that an operating force is applied.
A select assist device for an automatic transmission.
前記操作力有無判定手段が、
前記入力操作力検出手段付近の温度を検出する温度検出手段と、
同温度検出手段が検出した温度から、操作力が加えられていない場合の第1入力操作力を推定する零レベル推定手段と、
を備え、
同零レベル推定手段による操作力が加えられていない場合の第1入力操作力の推定値と第1入力操作力の差に基づいて操作力が加えられているかどうかを判定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。 In the automatic transmission select assist device according to claim 1,
The operating force presence / absence determining means is
Temperature detecting means for detecting a temperature in the vicinity of the input operating force detecting means;
Zero level estimating means for estimating a first input operating force when no operating force is applied from the temperature detected by the temperature detecting means;
With
It is characterized in that it is determined whether or not the operating force is applied based on the difference between the estimated value of the first input operating force and the first input operating force when the operating force by the zero level estimating means is not applied. Select assist device for automatic transmission.
第2入力操作力演算手段が、
前記操作力有無判定手段により前記セレクトレバーに操作力が加えられていると判定中であっても、判定の期間が、前記入力操作力検出手段の熱時定数又は零点ドリフト時定数から予め定めた所定期間より大きくなると、第2入力操作力を演算前の値に保持するのを止めるようにした、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
In the automatic transmission select assist device according to claim 1,
The second input operating force calculation means is
Even if it is determined that the operation force is applied to the select lever by the operation force presence / absence determination means, the determination period is determined in advance from the thermal time constant or zero point drift time constant of the input operation force detection means. When it becomes larger than the predetermined period, the second input operation force is stopped from being held at the value before the calculation.
A select assist device for an automatic transmission.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004123134A JP2005308024A (en) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | Select assist device for automatic transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004123134A JP2005308024A (en) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | Select assist device for automatic transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005308024A true JP2005308024A (en) | 2005-11-04 |
Family
ID=35437035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004123134A Pending JP2005308024A (en) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | Select assist device for automatic transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005308024A (en) |
-
2004
- 2004-04-19 JP JP2004123134A patent/JP2005308024A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005106100A (en) | Selection assisting device of automatic transmission | |
JP2005037334A (en) | Fault diagnosis method of torque sensor | |
JP2007192338A (en) | Select assist device of automatic transmission | |
JP2005308024A (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2005315344A (en) | Select assist device of automatic transmission | |
JP2007192337A (en) | Select assist device of automatic transmission | |
JP2005221061A (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP4543230B2 (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2005106099A (en) | Selection assisting device of automatic transmission | |
JP2005054916A (en) | Select-assist device of automatic transmission | |
JP2005003132A (en) | Select assist device of automatic transmission | |
JP2005024509A (en) | Method of diagnosing failure for torque sensor | |
JP2005163975A (en) | Selection assist device of automatic transmission | |
JP4457638B2 (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2007285421A (en) | Select assist device of automatic transmission | |
JP2005226684A (en) | Selection assist device for automatic transmission | |
JP2005069443A (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2005331050A (en) | Selection assist device for automatic transmission | |
JP2005098428A (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2007225056A (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2005009601A (en) | Selection assisting device for automatic transmission | |
JP4360176B2 (en) | Select assist device for automatic transmission | |
JP2005024087A (en) | Selection assisting device of automatic transmission | |
JP2005121037A (en) | Select lever assisting device of automatic transmission | |
JP2005042889A (en) | Select assisting device of automatic transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20051116 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |