JP2007225056A - Select assist device for automatic transmission - Google Patents

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謙介 長村
Masaharu Nagano
雅春 永野
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation 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
    • F16H61/32Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F16H2061/323Electric motors actuators or related electrical control means therefor for power assistance, i.e. servos with follow up action

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a select assist device for an automatic transmission, having a higher degree of freedom in layout with a reduced size of a select bar and select bar operating force property as required, while actualizing range change-over operation during fail with the mechanical connection of the select bar to a select position change-over device. <P>SOLUTION: D-preceding PI control is performed by subtracting a second drive command value from a first drive command value. Besides, an operating speed estimating part 32 for estimating an operating speed to be used for computing the second drive command value as a D control component introduces a false model for a transmission system to the select position change-over device, as a stage estimator, whereby an operating speed computing part 322 for estimating the operating speed is formed to compute an operating speed estimated value from a spring constant and an operating position found by a relationship between the operating position and the spring constant, and the drive command value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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の操作に応じて、自動変速機のセレクト位置を制御で切り換え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 switches a selection position of the automatic transmission by control according to an operation of a driver's select lever 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、操作量に応じてセレクト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 driver's operating force input to the select lever is transmitted to the manual valve via the operating force transmitting means, and the select 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、セレクト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
On the other hand, what uses what is called shift-by-wire technique in which the select lever and the manual valve are electrically connected is known. In this prior art, an actuator that operates a manual valve is provided, and the select position is switched by driving the actuator by changing the rotation operation of the select lever into an electric signal (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-9-323559 JP 2003-97694 A

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、セレクトレバーとセレクト位置切換装置の機械的連結によりフェール時のレンジ切り換え操作を可能にしつつ、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-mentioned problem, and the object of the present invention is to reduce the size of the select lever while enabling the range switching operation at the time of failure by mechanically connecting the select lever and the select position switching device. It is an object of the present invention to provide a selection assist device for an automatic transmission that can increase the degree of freedom in layout and can obtain select lever operation characteristics according to requirements.

上述の目的を達成するため、本発明に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置では、セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記セレクト操作力伝達系を、セレクトレバーに連結した第1連結部材と、前記セレクト位置切換装置に連結した第2連結部材と、限界量までの相対変位を許容しつつ前記両連結部材を連結する相対変位許容連結機構と、を有する構成とし、かつ、前記アシストアクチュエータを第2連結部材に設定し、前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段を設け、相対変位量を検出する相対変位量検出手段を設け、前記セレクト位置切換装置の作動位置を検出する作動位置検出手段を設け、前記アシスト制御手段は、相対変位量の検出値が小さくなるように第1の駆動指令値を演算する第1駆動指令値演算手段と、作動速度を推定する作動速度推定手段と、前記作動速度から第2の駆動指令値を演算する第2駆動指令値演算手段と、第1の駆動指令値と第2の駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する最終駆動指令値演算手段と、を備え、前記作動速度推定手段は、前記セレクト位置切換装置の作動位置を各レンジ位置相当の位置に保持しようとする前記セレクト位置切換装置に備えられたチェック機構によって発生する力の作動位置に対する傾き相当値をチェックばね定数として前記作動位置検出手段からの作動位置から求める手段と、前記アシストアクチュエータを含む前記アシストアクチュエータから前記セレクト位置切換装置にいたる前記セレクト操作伝達系のイナーシャと前記アシストアクチュエータを含む前記アシストアクチュエータから前記セレクト位置切換装置にいたる前記セレクト操作連結系の粘性摩擦係数を基に、前記チェックばね定数と、前記作動位置と、前記駆動指令値から前記作動速度を演算する手段と、からなるように構成した、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the select assist device for an automatic transmission according to the present invention, a select lever and a select position switching device for the automatic transmission are connected by a select operation force transmission system, and the select operation force transmission system In the select assist device of the automatic transmission provided with an assist actuator for assisting the select operation force by the driver, the select operation force transmission system is connected to a first connecting member connected to a select lever and the select position switching device. A second connecting member that is connected, and a relative displacement allowable connecting mechanism that connects the two connecting members while allowing relative displacement up to a limit amount, and the assist actuator is set as the second connecting member. Assist control means for controlling the drive of the assist actuator is provided to detect the amount of relative displacement Relative displacement amount detecting means, and an operating position detecting means for detecting the operating position of the select position switching device is provided. The assist control means has a first drive command value so that the detected value of the relative displacement amount becomes small. First driving command value calculating means for calculating the operating speed, operating speed estimating means for estimating the operating speed, second driving command value calculating means for calculating the second driving command value from the operating speed, and first driving command And a final drive command value calculating means for calculating a final drive command value from the value and the second drive command value, wherein the operating speed estimating means sets the operating position of the select position switching device corresponding to each range position. The operating position from the operating position detecting means is a check spring constant that is a value corresponding to the inclination of the operating position of the force generated by the check mechanism provided in the select position switching device to be held at the position. The inertia of the select operation transmission system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device, and the select operation connection system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device. On the basis of the viscous friction coefficient, the check spring constant, the operating position, and means for calculating the operating speed from the drive command value are configured.

ここで、本発明についてのクレーム対応図について説明する。
図19は本発明のクレーム対応図である。
図19のクレーム対応図と対応させた請求項1を以下に示す。
Here, the claim correspondence figure about this invention is demonstrated.
FIG. 19 is a diagram corresponding to the claims of the present invention.
Claim 1 corresponding to the claim correspondence diagram of FIG. 19 is shown below.

セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記セレクト操作力伝達系を、セレクトレバーに連結した第1連結部材と、前記セレクト位置切換装置に連結した第2連結部材と、限界量までの相対変位を許容しつつ前記両連結部材を連結する相対変位許容連結機構と、を有する構成とし、かつ、前記アシストアクチュエータを第2連結部材に設定し、前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段を設け、相対変位量を検出する相対変位量検出手段aを設け、前記セレクト位置切換装置の作動位置を検出する作動位置検出手段bを設け、前記アシスト制御手段は、相対変位量の検出値が小さくなるように第1の駆動指令値を演算する第1駆動指令値演算手段cと、作動速度を推定する作動速度推定手段dと、前記作動速度から第2の駆動指令値を演算する第2駆動指令値演算手段eと、第1の駆動指令値と第2の駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する最終駆動指令値演算手段fとを備え、前記作動速度推定手段dは、前記セレクト位置切換装置の作動位置を各レンジ位置相当の位置に保持しようとする前記セレクト位置切換装置に備えられたチェック機構によって発生する力の作動位置に対する傾き相当値をチェックばね定数として前記作動位置検出手段からの作動位置から求める手段d1と、前記アシストアクチュエータを含む前記アシストアクチュエータから前記セレクト位置切換装置にいたる前記セレクト操作伝達系のイナーシャと前記アシストアクチュエータを含む前記アシストアクチュエータから前記セレクト位置切換装置にいたる前記セレクト操作連結系の粘性摩擦係数を基に、前記チェックばね定数と、前記作動位置と、前記駆動指令値から前記作動速度を演算する手段d2と、からなるように構成した、ことを特徴とする。   The select lever of the automatic transmission is connected to a select position switching device of the automatic transmission by a select operation force transmission system, and the select operation force transmission system is provided with an assist actuator for assisting the select operation force by the driver. In the apparatus, the selection operation force transmission system includes a first connection member connected to a select lever, a second connection member connected to the select position switching device, and both the connection members while allowing relative displacement up to a limit amount. A relative displacement-permissible coupling mechanism, and the assist actuator is set as a second coupling member, and assist control means for controlling the drive of the assist actuator is provided to detect the relative displacement amount. Displacement detection means a is provided to detect the operating position of the select position switching device. Position detection means b is provided, and the assist control means is a first drive command value calculation means c that calculates a first drive command value so that a detected value of the relative displacement becomes small, and an operation speed that estimates the operation speed. An estimation means d, a second drive command value calculation means e for calculating a second drive command value from the operating speed, and a final drive command value from the first drive command value and the second drive command value A final drive command value calculating means f for performing the check, and the operating speed estimating means d is a check provided in the select position switching device for maintaining the operating position of the select position switching device at a position corresponding to each range position. Means d1 for obtaining an inclination equivalent value of the force generated by the mechanism with respect to the working position as a check spring constant from the working position from the working position detecting means, and the assist actuator including the assist actuator The check spring constant based on the inertia of the select operation transmission system from the actuator to the select position switching device and the viscous friction coefficient of the select operation connection system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device And the operation position and means d2 for calculating the operation speed from the drive command value.

本発明では、セレクトレバーとセレクト位置切換装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのセレクトレバーの操作に応じて自動変速機のセレクト位置切換装置の切り換えを制御駆動で行うことにより、フェール時のレンジ切り換え操作の確保と、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。   In the present invention, while maintaining the mechanical connection between the select lever and the select position switching device, the select position switching device of the automatic transmission is switched by the control drive according to the operation of the driver's select lever, so that at the time of failure Both securing the range switching operation and increasing the degree of layout freedom by downsizing the select lever can be achieved.

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。   Hereinafter, an embodiment for realizing a select assist device for an automatic transmission according to the present invention will be described based on examples.

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はセレクト部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 a select section.

実施例1の自動変速装置は、図1に示すように、セレクト部1、アシストアクチュエータ2、コントローラ3、コントロールケーブル4、自動変速機5を主要な構成としている。
セレクト部1は、セレクトレバー11、セレクトノブ12、第1回転部13(第1連結部材に相当する)、チェック機構部14、ウォームホイール16、第2回転部17(第2連結部材に相当する)、ケーブル取付レバー18、支点軸19からなる。
セレクトレバー11は、運転席から操作可能な位置に設けられ、セレクトレバー11の先端には、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12が付設されている。セレクトレバー11は、第1回転部13に取り付けられ、第1回転部13は支点軸19を中心に回動操作される。結果的にセレクトレバー11は、回動操作可能となる。セレクトレバー11は、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。
As shown in FIG. 1, the automatic transmission device according to the first embodiment mainly includes a selection unit 1, an assist actuator 2, a controller 3, a control cable 4, and an automatic transmission 5.
The select unit 1 includes a select lever 11, a select knob 12, a first rotating unit 13 (corresponding to a first connecting member), a check mechanism unit 14, a worm wheel 16, and a second rotating unit 17 (corresponding to a second connecting member). ), A cable mounting lever 18 and a fulcrum shaft 19.
The select lever 11 is provided at a position where it can be operated from the driver's seat, and a select knob 12 is attached to the tip of the select lever 11 for a driver to hold when selecting. The select lever 11 is attached to the first rotating unit 13, and the first rotating unit 13 is rotated about a fulcrum shaft 19. As a result, the select lever 11 can be rotated. The select lever 11 is set to 100 mm, which is 250 mm shorter than a conventional general select lever.

さらに、支点軸19には、回転自在に第2回転部17を設ける。第2回転部17は、第1回転部13と同軸となるが、相対回転可能な構造にする。
第2回転部17の一端側には、ウォームホイール16を設け、このウォームホイールと反対側には、ケーブル取付レバー18を設ける。このケーブル取付レバー18にコントロールケーブル4の端部を取り付け、反対側の端部を自動変速機5の制御アーム51に取り付ける。
同じ回転軸(支点軸19)に対して相対回転が可能な第1回転部13と第2回転部17において、第1回転部13には、円周方向に対して所定の長さである遊び溝131を設ける。第2回転部17には、遊び溝131内に位置するよう突起171を設ける。これにより、第1回転部13と第2回転部17の相対回転は遊び溝131の間を突起171が移動できる範囲となる。(第1回転部13の遊び溝131と第2回転部17の突起171で相対変位許容連結機構である遊び連結機構を構成する)
Further, the fulcrum shaft 19 is provided with a second rotating portion 17 so as to be rotatable. The second rotating part 17 is coaxial with the first rotating part 13 but has a structure capable of relative rotation.
A worm wheel 16 is provided on one end side of the second rotating portion 17, and a cable attachment lever 18 is provided on the opposite side of the worm wheel. The end of the control cable 4 is attached to the cable attachment lever 18, and the opposite end is attached to the control arm 51 of the automatic transmission 5.
In the first rotating unit 13 and the second rotating unit 17 that can rotate relative to the same rotating shaft (fulcrum shaft 19), the first rotating unit 13 has a play having a predetermined length in the circumferential direction. A groove 131 is provided. The second rotating portion 17 is provided with a protrusion 171 so as to be positioned in the play groove 131. As a result, the relative rotation between the first rotating portion 13 and the second rotating portion 17 is within a range in which the protrusion 171 can move between the play grooves 131. (The idle groove 131 of the first rotating portion 13 and the protrusion 171 of the second rotating portion 17 constitute an idle connecting mechanism which is a relative displacement allowable connecting mechanism.)

アシストアクチュエータ2は電動モータであり、その出力軸には、ウォーム21を設けて、ウォームホイール16と係合させてウォームギアを構成し、アシストアクチュエータ2により第2回転部17を回転駆動させる構造にする。
さらに、支点軸19の部分には、固定部材に対する第2回転部17のストローク角度、つまり制御レバー51へ連結する作動角度を検出する位置センサ62(作動位置検出手段に相当する)を設け、さらに支点軸19の部分には、第1回転部13に対する第2回転部17のストローク角度、もしくは、第2回転部17に対する第1回転部13のストローク角度を検出する位置センサ6(相対変位量検出手段に相当する)を設ける。
The assist actuator 2 is an electric motor. A worm 21 is provided on the output shaft of the assist actuator 2 to be engaged with the worm wheel 16 to form a worm gear. The assist actuator 2 rotates the second rotating portion 17. .
Further, the fulcrum shaft 19 is provided with a position sensor 62 (corresponding to an operating position detecting means) for detecting a stroke angle of the second rotating portion 17 with respect to the fixed member, that is, an operating angle connected to the control lever 51. The fulcrum shaft 19 includes a position sensor 6 (relative displacement detection) that detects a stroke angle of the second rotation unit 17 with respect to the first rotation unit 13 or a stroke angle of the first rotation unit 13 with respect to the second rotation unit 17. Corresponding to the means).

さらに、第1回転部13のセレクトレバー11の反対側には、チェック機構部14を設けている。チェック機構部14は、第1回転部13から外周側に突出させたピン141と、ピン141に係合する溝部142からなる。ピン141は詳細には図示しないが内部から先端を突出方向にバネで付勢する構造である。このピン141の先端を溝部142に係合させる。溝部142は、5つのレンジ(P・R・N・D・L)に対応した谷部142aを形成するよう波形状にしたものである(図には、省略して4つの溝を示している)。このチェック機構部14により、選択されたセレクト位置が保持されるようにし、操作を伴わない例えば車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトの入力を防止する。   Furthermore, a check mechanism portion 14 is provided on the opposite side of the first rotating portion 13 to the select lever 11. The check mechanism portion 14 includes a pin 141 that protrudes from the first rotating portion 13 to the outer peripheral side, and a groove portion 142 that engages with the pin 141. Although not shown in detail, the pin 141 has a structure in which the tip is biased by a spring in the protruding direction from the inside. The tip of the pin 141 is engaged with the groove 142. The groove part 142 is wave-shaped so as to form a valley part 142a corresponding to five ranges (P, R, N, D, and L). ). The check mechanism unit 14 holds the selected select position, and prevents an unintended range select input due to, for example, vibration of the vehicle without any operation.

コントローラ3(アシスト制御手段に該当する)は、検出された相対位置に基づいて、アシストアクチュエータ2の指令値を設定し、電動モータの出力デューティ比をPWM制御する。
図3にコントローラ3の制御ブロック図を示す。
セレクト部1において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー11のストローク変化は、第1回転部13と第2回転部17の相対回転変化となり、遊び溝131と突起171との相対変位量の変化となる。この相対回転の変化は位置センサ62,6で検出され、コントローラ3へ出力される。
コントローラ3は、第1駆動指令値演算部31、作動速度推定部32、第2駆動指令値演算部33、最終駆動指令値演算部34、モータ駆動制御部35を主要な構成としている。
The controller 3 (corresponding to the assist control means) sets a command value for the assist actuator 2 based on the detected relative position, and performs PWM control on the output duty ratio of the electric motor.
FIG. 3 shows a control block diagram of the controller 3.
In the selector 1, the change in the stroke of the select lever 11 that has been subjected to the range switching operation becomes a relative rotational change in the first rotating part 13 and the second rotating part 17, and a change in the relative displacement amount between the play groove 131 and the protrusion 171. . This change in relative rotation is detected by the position sensors 62 and 6 and output to the controller 3.
The controller 3 mainly includes a first drive command value calculation unit 31, an operation speed estimation unit 32, a second drive command value calculation unit 33, a final drive command value calculation unit 34, and a motor drive control unit 35.

第1駆動指令値演算部31は、相対変位量の検出値を偏差とし、偏差を0に近づけるように駆動指令値を演算する。具体的には、PI制御演算により駆動指令値を演算する。
作動速度推定部32は、作動位置の検出値と、最終的な駆動指令値から作動速度を推定する。
The first drive command value calculation unit 31 calculates a drive command value so that the detected value of the relative displacement amount is a deviation, and the deviation approaches zero. Specifically, the drive command value is calculated by PI control calculation.
The operation speed estimation unit 32 estimates the operation speed from the detected value of the operation position and the final drive command value.

第2駆動指令値演算部33は、作動速度に所定のゲインを乗じて、第2の駆動指令値を演算する。
最終駆動指令値演算部34は、第1の駆動指令値から第2の駆動指令値を減算する演算により、最終的な駆動指令値を演算する。
モータ駆動制御部35は、制御指令値に従って、アシストアクチュエータ2を駆動する。
The second drive command value calculation unit 33 calculates a second drive command value by multiplying the operating speed by a predetermined gain.
The final drive command value calculation unit 34 calculates a final drive command value by a calculation that subtracts the second drive command value from the first drive command value.
The motor drive control unit 35 drives the assist actuator 2 according to the control command value.

次に、作動速度推定部32について、さらに説明する。
図9は、実施例1の作動速度推定部のブロック図である。
実施例1の作動速度推定部32は、ばね定数演算部321と作動速度演算部322からなる。
ばね定数演算部321は、ディテント機構をばねモデルとした際に、図12に示す作動位置とばね定数の関係を示すよう予め設けられたデーブルデータから、作動位置の検出値を入力として、ばね定数を求め、出力する。
なお、図12の作動位置とばね定数の関係は、図11に示す作動位置とディテント機構におけるばね発生力の関係より求まるものである。
作動速度演算部322は、ばね定数、作動位置、最終的な駆動指令値を入力として、作動速度を演算して出力する。詳細は、後述する。
Next, the operation speed estimation unit 32 will be further described.
FIG. 9 is a block diagram of an operation speed estimation unit according to the first embodiment.
The operation speed estimation unit 32 according to the first embodiment includes a spring constant calculation unit 321 and an operation speed calculation unit 322.
When the detent mechanism is a spring model, the spring constant calculation unit 321 receives the detected value of the operating position from the table data provided in advance so as to indicate the relationship between the operating position and the spring constant shown in FIG. Is output.
The relationship between the operating position and the spring constant in FIG. 12 is obtained from the relationship between the operating position and the spring generation force in the detent mechanism shown in FIG.
The operating speed calculator 322 calculates and outputs the operating speed with the spring constant, the operating position, and the final drive command value as inputs. Details will be described later.

次に作動速度演算部322について、さらに説明する。
図10は、実施例1の作動速度演算部のブロック図である。
実施例1の作動速度演算部では、図11に示すように、第2回転部17からコントロールケーブル4を介して自動変速機5の制御アーム51及びディテント機構、つまり遊び溝131による言わばバックラッシュ下流側(AT側)を1つのプラントとして制御モデル化したものをまず考える。そして、それをオブザーバとしてそっくり取り込む形で作動速度を演算させるブロックを成すのである。
Next, the operation speed calculation unit 322 will be further described.
FIG. 10 is a block diagram of an operation speed calculation unit according to the first embodiment.
In the operating speed calculation unit of the first embodiment, as shown in FIG. 11, the control arm 51 and the detent mechanism of the automatic transmission 5 via the control cable 4 from the second rotating unit 17, that is, the backlash downstream by the play groove 131. First, let us consider a control model of the side (AT side) as one plant. Then, the operation speed is calculated by taking it in as an observer.

図13は、実施例1の第2回転部から自動変速機側の制御対象であるプラントのブロック図である。
図中の記号を説明する。図10,図13中のJは被駆動軸周りのイナーシャ、Dは被駆動軸周りの粘性摩擦係数、Kはばね定数、Gは減速比、sはラプラス演算子である。
図13の概略を説明すると、入力された駆動トルクにより、作動位置の変位(作動角)の出力を得るためには、ばね系の発生力による抵抗と粘性抵抗の影響を受けつつ出力されるものであることがわかる。本モデルは実験等により確認されていることが望ましい。
FIG. 13 is a block diagram of a plant that is a control target on the automatic transmission side from the second rotating unit of the first embodiment.
The symbols in the figure will be described. 10 and 13, J is an inertia around the driven shaft, D is a viscous friction coefficient around the driven shaft, K is a spring constant, G is a reduction ratio, and s is a Laplace operator.
The outline of FIG. 13 will be explained. In order to obtain the output of the displacement (operation angle) of the operation position by the input driving torque, the output is received while being influenced by the resistance due to the generated force of the spring system and the viscous resistance. It can be seen that it is. It is desirable that this model has been confirmed by experiments.

この図13に示すプラントがオブザーバの形で取り込まれた図10の作動速度演算部322は、乗算器322a,322b,322e,322h,322i,322j、設定出力部322c、演算部322d,322g、加算器322f,322kからなる。
乗算器322aは、駆動指令値に減速比に相当するゲインを乗じる。
乗算器322bは、乗算器322aの出力値に1/Jに相当するゲインを乗じる。
設定出力部322cは、設定されるAを記憶し出力する。値Aは、演算部322dで演算されるf(u)の極の値が負の値になるように設定される。
The operation speed calculation unit 322 of FIG. 10 in which the plant shown in FIG. 13 is captured in the form of an observer includes multipliers 322a, 322b, 322e, 322h, 322i, 322j, a setting output unit 322c, calculation units 322d, 322g, addition Units 322f and 322k.
The multiplier 322a multiplies the drive command value by a gain corresponding to the reduction ratio.
The multiplier 322b multiplies the output value of the multiplier 322a by a gain corresponding to 1 / J.
The setting output unit 322c stores and outputs A that is set. The value A is set such that the pole value of f (u) calculated by the calculation unit 322d is a negative value.

演算部322dは、f(u)=-u-D/Jで示される演算を行う。この演算出力はオブザーバの極となる。
乗算器322eは、演算部322dの出力と、作動速度演算部322の出力となる作動速度推定値を乗算する。
加算器322fは、乗算器322eの出力と、乗算器322bの出力とを加算する。
演算部322gは、加算器322fの出力に対して1/sで表される積分演算を行う。
The calculation unit 322d performs a calculation represented by f (u) = − uD / J. This calculation output becomes the pole of the observer.
The multiplier 322e multiplies the output of the calculation unit 322d and the estimated operation speed that is the output of the operation speed calculation unit 322.
The adder 322f adds the output of the multiplier 322e and the output of the multiplier 322b.
The calculation unit 322g performs an integration calculation represented by 1 / s on the output of the adder 322f.

乗算器322hは、作動位置の検出値と、ばね定数演算部321からのばね定数を乗じる演算を行う。
乗算器322iは、乗算器322hの出力値に1/Jに相当するゲインを乗じる。
乗算器322jは、設定出力部322cの出力である値Aと、作動位置の検出値を乗じる演算を行う。
加算器322kは、乗算器322jの出力と演算部322gの出力を加算し、作動速度推定値として出力する。
The multiplier 322 h performs a calculation of multiplying the detected value of the operating position by the spring constant from the spring constant calculation unit 321.
The multiplier 322i multiplies the output value of the multiplier 322h by a gain corresponding to 1 / J.
The multiplier 322j performs an operation of multiplying the value A that is the output of the setting output unit 322c and the detected value of the operating position.
The adder 322k adds the output of the multiplier 322j and the output of the calculation unit 322g, and outputs the result as an estimated operation speed.

次に、自動変速機5のディテント構造について説明する。
図4は、自動変速機5のディテント構造を示す斜視図である。
制御アーム51には回転シャフト52が設けられ、この回転シャフト52にディテントプレート53が支持されている。ディテントプレート53の上端には、カム山53aの間に5つのレンジ(P・R・N・D・L)に対応した谷部53bが形成されている。そして、この谷部53bにバネ板54の先端に形成されたディテントピン55を係合させ、選択されたセレクト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 automatic transmission 5 will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing a detent structure of the automatic transmission 5.
The control arm 51 is provided with a rotation shaft 52, and a detent plate 53 is supported on the rotation shaft 52. At the upper end of the detent plate 53, a valley portion 53b corresponding to five ranges (P, R, N, D, and L) is formed between the cam peaks 53a. Then, the detent pin 55 formed at the tip of the spring plate 54 is engaged with the valley portion 53b, and the selected selection position is held, thereby preventing an unintended range selection due to vehicle vibration or the like. Yes.

すなわち、アシストアクチュエータ2の作動力又はセレクトレバー11の操作力により回転シャフト52が回動し、この回動に応じてディテントプレート53がディテントピン55に対して相対移動する。このとき、ディテントピン55がカム山53aを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部53bと係合し、係合状態がバネ板54の弾性力により保持される。この弾性力がセレクト操作する際の主要な負荷力となる。   That is, the rotating shaft 52 is rotated by the operating force of the assist actuator 2 or the operating force of the select lever 11, and the detent plate 53 is moved relative to the detent pin 55 according to this rotation. At this time, the detent pin 55 gets over the cam crest 53 a and engages with the valley 53 b corresponding to the adjacent range, and the engaged state is held by the elastic force of the spring plate 54. This elastic force becomes the main load force when performing the selection operation.

なお、ディテントプレート53には、パーキングロッド56の一端が回動自在に連結されている。このパーキングロッド56は、セレクトレバー11をPレンジに移動させたとき、カム状プレート57を介してパーキングギア58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、パーキングロッド56を咬む力として作用する。
実施例1では、自動変速機5とセレクト部において、それぞれディテント力(チェック力)が働くようにしている。
Note that one end of a parking rod 56 is rotatably connected to the detent plate 53. The parking rod 56 prevents rotation of the parking gear 58 via the cam-like plate 57 and locks driving wheels (not shown) when the select lever 11 is moved to the P range. As a result, when the vehicle is parked on the slope road in the P range, a vehicle load is applied so as to lock the drive wheels according to the slope, and acts as a force for biting the parking rod 56.
In the first embodiment, the detent force (check force) works in the automatic transmission 5 and the selection unit.

次に作用を説明する。
[自動変速機のセレクト位置制御処理]
図5は、コントローラ3で実行されるセレクト位置制御処理の基本処理の流れを示すフローチャートである。
Next, the operation will be described.
[Automatic transmission select position control process]
FIG. 5 is a flowchart showing a basic process flow of the select position control process executed by the controller 3.

ステップS1では、位置センサ6からの相対位置変位量信号を入力して、相対位置の変位量を読み込む。   In step S1, the relative position displacement amount signal from the position sensor 6 is input, and the displacement amount of the relative position is read.

ステップS2では、読み込んだ相対位置から、相対位置の中点からの偏差を演算する。   In step S2, the deviation from the midpoint of the relative position is calculated from the read relative position.

ステップS3では、相対位置の中点からの偏差から、モータトルク指令値を設定する。   In step S3, a motor torque command value is set from the deviation from the midpoint of the relative position.

ステップS4では、モータトルク指令値に従ってアシストアクチュエータ2の電動モータを駆動する。   In step S4, the electric motor of the assist actuator 2 is driven according to the motor torque command value.

[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アシストアクチュエータ2の出力軸に発生する操作反力、及び連結状態においてセレクトノブ12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、出力軸における操作反力[N]及びセレクトレバー11における操作反力[N]をセレクトレバー11の操作位置(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 on the output shaft of the assist actuator 2 in the P → R range direction and an operation reaction force generated on the select knob 12 in the connected state. This operation reaction force characteristic is obtained by comparing the operation reaction force [N] on the output shaft and the operation reaction force [N] on the select lever 11 with the operation position (stroke angle) of the select lever 11.

なお、セレクトレバー11の操作力が自動変速機5へ伝達される場合には、セレクトレバー11における操作反力は、上述したセレクト部1におけるディテントで発生する負荷力に機構の摩擦力等を合成したものである。よって、レンジ切り換え制御中、レンジ切り換え操作を行う場合には、この操作反力以上の手動操作を必要とする。   When the operation force of the select lever 11 is transmitted to the automatic transmission 5, the operation reaction force in the select lever 11 is combined with the load force generated by the detent in the select unit 1 described above and the frictional force of the mechanism. It is a thing. Therefore, when the range switching operation is performed during the range switching control, a manual operation exceeding this operation reaction force is required.

また、アシストアクチュエータ2の電動モータの出力軸における操作反力は、上述した自動変速機5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4の摩擦力、電動モータのイナーシャ等を合成したものである。よって、アシストアクチュエータ2によるレンジ切り換えは、この操作反力以上の駆動力が必要となる。
図6に示すように、セレクトレバー11をP→Rレンジ方向に操作したときに発生する操作反力は、各レンジ間において、初めにセレクトレバー11の操作方向、又はアシストアクチュエータ2の駆動方向と逆方向(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55又はピン141が、カム山53a又は溝部142のカム山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55又はピン141がカム山53a又は溝部142のカム山を乗り越えるまでは、バネ板54又はピン141を付勢する図示しないバネの付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン55又はピン141がカム山53a又は溝部142のカム山を乗り越えた後は、ディテントピン55又はピン141が次のカム山53aの溝又は溝53bに落ち込んで引き込み力(慣性力)が発生するためである。
The operation reaction force on the output shaft of the electric motor of the assist actuator 2 is a combination of the load force generated by the detent of the automatic transmission 5 described above and the frictional force of the control cable 4 and the inertia of the electric motor. . Therefore, the range switching by the assist actuator 2 requires a driving force that is greater than the operation reaction force.
As shown in FIG. 6, the operation reaction force generated when the select lever 11 is operated in the P → R range direction is the same as the operation direction of the select lever 11 or the driving direction of the assist actuator 2 between the ranges. It occurs in the reverse direction (D → N range direction), changes direction after the peak, occurs in the same direction as the operation direction (P → R range direction), and converges to zero near the range switching position (stop position) Become. This characteristic is caused by a load force generated when the detent pin 55 or the pin 141 gets over the cam mountain 53a or the cam mountain of the groove 142. That is, until the detent pin 55 or the pin 141 gets over the cam crest 53a or the cam crest of the groove 142, a resistance force is generated by a biasing force of a spring (not shown) that biases the spring plate 54 or the pin 141. This is because the detent pin 55 or the pin 141 falls into the groove or the groove 53b of the next cam mountain 53a and the pulling force (inertial force) is generated after the pin 141 gets over the cam mountain 53a or the cam mountain of the groove 142. .

[自動変速機のレンジ切り換え制御]
実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では、操作前の状態の例として、第1回転部13と第2回転部17は非連結状態であり、遊び溝131内において、突起171は相対位置が中点の位置、つまり、どちらの操作方向に対しても余裕分を有する状態となっている(図8(a)参照)。
[Automatic transmission range switching control]
In the select assist device for the automatic transmission according to the first embodiment, as an example of the state before the operation, the first rotating portion 13 and the second rotating portion 17 are in a non-connected state, and the protrusion 171 has a relative position in the idle groove 131. Is in the middle position, that is, in a state having a margin with respect to either operation direction (see FIG. 8A).

この状態から、例えばセレクトレバー11を操作し始めると、この遊び溝131と突起171の相対変位量が変化する。しかし、非連結状態における位置範囲内であるので、コントロールケーブル4に動きはない。この相対変位量の変化は、位置センサ6で検出され、第1駆動指令値演算部31、第2駆動指令値演算部33、最終駆動指令値演算部34でその相対位置の偏差に応じたモータ駆動制御指令値が設定されて、アシストアクチュエータ2の電動モータが駆動される。アシストアクチュエータ2の駆動出力は、ウォーム21によりウォームホイール16に伝達され、第2回転部17が回転し、コントロールケーブル4を介して自動変速機5の制御アーム51が駆動されて自動変速機のセレクト位置が切り換えられる。   From this state, for example, when the select lever 11 is started to operate, the relative displacement amount of the play groove 131 and the protrusion 171 changes. However, since it is within the position range in the unconnected state, the control cable 4 does not move. This change in the relative displacement is detected by the position sensor 6, and the first drive command value calculation unit 31, the second drive command value calculation unit 33, and the final drive command value calculation unit 34 respond to the relative position deviation. The drive control command value is set, and the electric motor of the assist actuator 2 is driven. The drive output of the assist actuator 2 is transmitted to the worm wheel 16 by the worm 21, the second rotating portion 17 rotates, and the control arm 51 of the automatic transmission 5 is driven via the control cable 4 to select the automatic transmission. The position is switched.

なお、第2回転部17の回転によりコントロールケーブル4が進退することにより、遊び溝131と突起171の相対位置は、中点近傍に復帰する。
つまり、駆動指令値演算部31の制御により相対位置変位量を、相対位置の中点近傍に保持することにより、図8(a)〜(c)に示すようにセレクトレバー11の操作による動きに追従させて自動変速機の制御アーム51を駆動して、セレクト位置を切り換えることになる。
この動きは、あたかもセレクトレバー11と自動変速機5の制御アーム51がコントロールケーブル4で接続されているかのような動きとなる。
なお、例として、PレンジからRレンジに移動させる際の相対位置の変化状態を図7に示す。セレクトレバー11に入力される角度を操作角、制御アーム51の角度を作動角とした場合、操作角と作動角の関係は、非連結状態を保ちつつ図7に示すような状態となる。つまり、制御開始当初は、操作角に対して作動角が遅れて追従し、ディテントによる次レンジへの吸い込み力によって、制御後半は、操作角に対して作動角が先行するのである。
In addition, when the control cable 4 advances and retreats by the rotation of the second rotating portion 17, the relative position of the play groove 131 and the protrusion 171 returns to the vicinity of the midpoint.
That is, by controlling the drive command value calculation unit 31, the relative position displacement amount is held near the midpoint of the relative position, so that the movement by the operation of the select lever 11 is performed as shown in FIGS. Following this, the control arm 51 of the automatic transmission is driven to switch the select position.
This movement is as if the select lever 11 and the control arm 51 of the automatic transmission 5 are connected by the control cable 4.
As an example, FIG. 7 shows a change state of the relative position when moving from the P range to the R range. When the angle input to the select lever 11 is an operation angle and the angle of the control arm 51 is an operation angle, the relationship between the operation angle and the operation angle is as shown in FIG. That is, at the beginning of the control, the operating angle follows the operating angle with a delay, and the operating angle precedes the operating angle in the second half of the control by the suction force to the next range by detent.

[操作フィーリングの向上作用]
実施例1では、上記に説明したように通常の制御が行われている場合、第1回転部13の遊び溝131と、第2回転部17の突起171の相対位置が中点に保たれるため、操作の途中で、第1回転部13と第2回転部17が機械的伝達系として接続して、そのショックがセレクトレバー11に伝達されて操作フィーリングを低下させてしまうことがない。
[Improved operation feeling]
In the first embodiment, when the normal control is performed as described above, the relative positions of the play groove 131 of the first rotating portion 13 and the protrusion 171 of the second rotating portion 17 are maintained at the middle point. Therefore, the first rotating portion 13 and the second rotating portion 17 are connected as a mechanical transmission system in the middle of the operation, and the shock is not transmitted to the select lever 11 and the operation feeling is not lowered.

これにより、実施例1における操作フィーリングは、セレクト部1のチェック機構部14のみによって生成されることになる。よって、溝部142とピン141におけるカム山の形状、大きさ、ばねの強さ等を、従来に対して小さいセレクトレバー11の軽い操作フィーリングを非常に良好にする構成にできるのである。   Thereby, the operation feeling in the first embodiment is generated only by the check mechanism unit 14 of the selection unit 1. Therefore, the shape and size of the cam crest in the groove 142 and the pin 141, the strength of the spring, and the like can be configured to make the light operation feeling of the select lever 11 smaller than the conventional one very excellent.

[急な坂道における発進時の操作フィーリングの向上作用と小型軽量化]
急な坂道を発進しようとしてPレンジからDレンジへセレクト操作する場合には、パーキングロッドを引き抜く力が大きくなるため操作力が重くなる。本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では、このように負荷が大きい場合には、遊び溝131の端部に突起171が当接する、つまり遊び機構における遊び量がない状態となってドライバのセレクトレバー11へ入力される操作力が第2回転部17、コントロールケーブル4に伝達され、これにアシストアクチュエータ2の電動モータのアシスト力を加算してパーキングロッド56を引き抜くため、操作フィーリングとしては軽い操作となり、システムとしては、電動モータの定格を小さくできシステムの小型軽量化となる。
[Improves the feeling of operation when starting on a steep slope and reduces the size and weight]
When performing a select operation from the P range to the D range in an attempt to start a steep slope, the force for pulling out the parking rod increases and the operation force increases. In the select assist device for the automatic transmission according to the first embodiment, when the load is large as described above, the protrusion 171 comes into contact with the end of the play groove 131, that is, there is no play amount in the play mechanism. The operation force input to the select lever 11 is transmitted to the second rotating portion 17 and the control cable 4, and the assist force of the electric motor of the assist actuator 2 is added to this to pull out the parking rod 56. Is a light operation, and as a system, the rating of the electric motor can be reduced and the system can be reduced in size and weight.

[急激なシフト操作における操作フィーリングの向上作用とコスト低減作用]
本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置において、急激なセレクト操作をした場合には、遊び溝131の端部に突起171が当接する、つまり遊び機構における遊び量がない状態となってドライバのセレクトレバー11へ入力される操作力が第2回転部17、コントロールケーブル4に伝達され、これにアシストアクチュエータ2の電動モータのアシスト力が加算される。よって、操作フィーリングとしては軽快な操作となり、システムとしては、電動モータへの応答性の要求が緩和され、モータの定格小型化となる。
[Improving operation feeling and reducing costs in sudden shift operations]
In the select assist device for the automatic transmission according to the first embodiment, when a sudden selection operation is performed, the protrusion 171 contacts the end of the play groove 131, that is, there is no play amount in the play mechanism. The operating force input to the select lever 11 is transmitted to the second rotating portion 17 and the control cable 4, and the assist force of the electric motor of the assist actuator 2 is added thereto. As a result, the operation feeling is light, and the system requires less responsiveness to the electric motor, thereby reducing the rated size of the motor.

[セレクトレバーと自動変速機の制御アームの機械的連結]
さらに、実施例1において、フェール時には、セレクトレバー11を、非連結状態の位置範囲を超えて操作すれば、その操作方向において、可動量つまり遊び量がなくなり、連結状態となって、コントロールケーブル4を介して、その操作力によって、自動変速機5の制御アーム51を操作することができる。
[Mechanical connection of select lever and control arm of automatic transmission]
Further, in the first embodiment, during a failure, if the select lever 11 is operated beyond the position range of the non-connected state, the movable amount, that is, the play amount disappears in the operation direction, and the control cable 4 enters the connected state. The control arm 51 of the automatic transmission 5 can be operated by the operating force via

[アシストアクチュエータの制御方式について]
実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置におけるフィードバック制御方式としては、PID制御がある。PID制御は、比例制御分(P制御)、積分制御分(I制御)、微分制御分(D制御)を加算するものである。
このPID制御の場合には、目標値を操作位置、制御量を作動位置、偏差は相対変位量となる。
[Control method of assist actuator]
As a feedback control method in the select assist device of the automatic transmission of the first embodiment, there is PID control. PID control adds proportional control (P control), integral control (I control), and differential control (D control).
In the case of this PID control, the target value is the operation position, the control amount is the operating position, and the deviation is the relative displacement amount.

これに対して、D先行PI制御によりアシストアクチュエータ2を制御することを考案した。
D先行PI制御によりアシストアクチュエータ2を制御すると、D制御の入力が、偏差ではなく制御量となり、また、演算値をPI制御量に加算するのではなく、減算するという点でPID制御と異なるものとなった。
On the other hand, it was devised to control the assist actuator 2 by D-preceding PI control.
When the assist actuator 2 is controlled by D-preceding PI control, the input of D control is not a deviation but a control amount, and is different from PID control in that the calculated value is not added to the PI control amount but subtracted. It became.

さらに、D先行PI制御によりアシストアクチュエータ2を制御すると、操作位置の変化に対して、D制御は直接反応せず、PI制御で作動位置(作動角)が動き出してから、初めて、D制御が働き出すため、手のぶつかりや車両振動などによるレンジ切換え意図のない操作位置(操作角)の変化に対して、作動位置が不必要に反応してしまうことを抑えることができる。故に、操作力を軽くしたいという自動変速機のセレクトアシスト装置の狙いに対して、相性の良い制御方式であると考えた。   Furthermore, when the assist actuator 2 is controlled by the D-preceding PI control, the D control does not react directly to the change of the operation position, and the D control only works after the operating position (operating angle) starts moving by the PI control. Therefore, it is possible to prevent the operation position from reacting unnecessarily to changes in the operation position (operation angle) that are not intended to change the range due to a hand bump or vehicle vibration. Therefore, it was considered that this control system is compatible with the aim of the automatic transmission select assist device that wants to reduce the operating force.

D先行PI制御におけるD制御の演算は、制御量、つまり作動位置を微分して所定のゲインをかけるということであるが、これを実行するマイコンでは、所定サンプリング時間による離散時間演算を行うために、純粋な微分演算を行うことはできない。そのため、擬似微分を行うか、もしくは微分値相当(作動速度)を直接検出することが考えられるが、擬似微分では、制御性能が劣り、微分値相当の直接検出では、センサが必要となりコスト増につながるという問題があった。
本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では、これらの課題を解決している。
D The calculation of D control in the preceding PI control is to differentiate the control amount, that is, the operating position and apply a predetermined gain, but in a microcomputer that executes this, in order to perform a discrete time calculation with a predetermined sampling time It is not possible to perform a pure differential operation. For this reason, it is conceivable to perform pseudo-differentiation or directly detect the differential value (operation speed). However, pseudo-differential has poor control performance, and direct detection corresponding to the differential value requires a sensor and increases costs. There was a problem of being connected.
The select assist device for the automatic transmission according to the first embodiment solves these problems.

[アシスト制御処理]
図14は実施例1のコントローラ3で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
[Assist control processing]
FIG. 14 is a flowchart showing the flow of assist control processing executed by the controller 3 of the first embodiment. Each step will be described below.

ステップS11では、相対変位量、作動位置を位置センサ6,62により検出する。   In step S11, the relative displacement amount and the operating position are detected by the position sensors 6 and 62.

ステップS12では、相対変位量から第1の駆動指令値を演算する。   In step S12, a first drive command value is calculated from the relative displacement amount.

ステップS13では、作動位置からばね定数を求める(図12参照)。   In step S13, the spring constant is obtained from the operating position (see FIG. 12).

ステップS14では、ばね定数、作動位置、駆動指令値から作動速度を求める。   In step S14, the operation speed is obtained from the spring constant, the operation position, and the drive command value.

ステップS15では、作動速度から第2の駆動指令値を演算する。   In step S15, a second drive command value is calculated from the operating speed.

ステップS16では、第1の駆動指令値から第2の駆動指令値を減算して、駆動指令値を求める。   In step S16, the drive command value is obtained by subtracting the second drive command value from the first drive command value.

[精度のよい作動速度を推定しアシスト制御を行う作用]
実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では、作動速度推定部32が、状態推定器(オブザーバ)として機能する作動速度演算部322を備えることによって、センサによる作動速度の検出なしに、精度よく作動速度を推定することができる。
さらに、この状態推定器としての機能による作動速度の推定には、ばね定数演算部321で、図12に示すように予め作動位置とばね定数のデータテーブルを用意し、これを用いるようにすることで、さらに作動速度の推定の精度を向上させる。
[Effect of assist control by estimating accurate operation speed]
In the automatic transmission select assist device according to the first embodiment, the operation speed estimation unit 32 includes the operation speed calculation unit 322 that functions as a state estimator (observer), so that the operation speed is not detected by the sensor and is accurately detected. The operating speed can be estimated.
Further, in order to estimate the operation speed by the function as the state estimator, the spring constant calculation unit 321 prepares a data table of the operation position and the spring constant in advance as shown in FIG. Thus, the accuracy of the operation speed estimation is further improved.

よって、コストを抑制しつつD先行PI制御の特性を生かして用いることができる。
図15は、実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントローラにおける一巡伝達関数のボード線図である。
図15では、擬似微分器により作動速度演算を行うD先行PI制御、速度センサにより作動速度を検出したD先行PI制御、実施例1の状態推定器を組み込んだ作動速度の推定を行う場合のD先行PI制御を、比較試験し、結果をボード線図上に示したものである。
Therefore, it is possible to use the characteristics of the D-preceding PI control while suppressing the cost.
FIG. 15 is a Bode diagram of a round transfer function in the controller of the select assist device for the automatic transmission according to the first embodiment.
In FIG. 15, D-preceding PI control for calculating the operating speed by the pseudo-differentiator, D-preceding PI control for detecting the operating speed by the speed sensor, and D for estimating the operating speed incorporating the state estimator of the first embodiment. The preceding PI control was comparatively tested, and the results are shown on the Bode diagram.

ゲインが0dBをクロスする周波数は、制御の応答性のよさを示すものである。図15では、すべて同じ値となるように調整し、応答性を同等レベルとすることを条件としている。
実施例1の作動速度推定を行うものは、擬似微分を行うものよりも改善でき、作動速度をセンサで実際に検出するものに近い、つまり精度のよい推定による正確な制御を行うことができる。
The frequency at which the gain crosses 0 dB indicates good control responsiveness. In FIG. 15, all the values are adjusted to be the same value, and the responsiveness is set to the same level.
The one that performs the operation speed estimation of the first embodiment can be improved more than the one that performs pseudo differentiation, and is close to the one that actually detects the operation speed by the sensor, that is, it is possible to perform the accurate control by the accurate estimation.

そのことが、図15(a)においては、安定余裕(ゲインマージン)としても現れ、図15(b)においては、安定余裕(位相マージン)としても現れている。
つまり、現実に則して適確に制御できることにより、安定余裕が生まれるのである。
This also appears as a stability margin (gain margin) in FIG. 15A and as a stability margin (phase margin) in FIG. 15B.
In other words, a stable margin is created by being able to control accurately according to reality.

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11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11と制御アーム51は遊び量を持ってコントロールケーブル4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11を設定できる。
また、セレクトレバー11と制御アーム51がコントロールケーブル4によって、遊び量を有し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2やコントローラ3がフェールした場合でも、ドライバは手動でセレクト位置を切り換えることができる。
Next, the effect will be described.
In the automatic transmission select assist device of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The select lever 11 has a projection amount of about 150 mm less than the conventional select lever, and the select lever 11 and the control arm 51 are connected via the control cable 4 with a play amount. Therefore, the degree of freedom of the vehicle interior layout is greater than that of the conventional product, and the select lever 11 can be set at any location in the vehicle interior such as an instrument panel.
Further, since the select lever 11 and the control arm 51 are mechanically connected by the control cable 4 with a play amount, the driver manually switches the select position even when the assist actuator 2 or the controller 3 fails. be able to.

また、第1回転部13の遊び溝131、第2回転部17の突起171の係合により非連結状態と連結状態とを設け、設定遊び量内で中立状態を保持するため、通常の操作の際に非連結状態から連結状態となることによる違和感を生じないようにできる。
また、実施例1においては、通常の状態を非連結状態とするため、連結状態の際に受ける後段の摩擦抵抗を受けることなく、セレクトレバー11の小型化に合わせた軽い力で操作する良好な操作フィーリングをセレクト部1のチェック機構部14で生じさせることができる。
また、実施例1においては、非連結状態の遊び量を有するため、セレクトレバー11側と自動変速機5側の組付の際に互いに同期させる調整等を簡略化でき、車両への組付性を向上させることができる。
In addition, the engagement of the idle groove 131 of the first rotating portion 13 and the protrusion 171 of the second rotating portion 17 provides a non-connected state and a connected state, and maintains a neutral state within the set play amount. At this time, it is possible to prevent a sense of incongruity due to the transition from the unconnected state to the connected state.
Further, in the first embodiment, since the normal state is set to the non-connected state, it is preferable to operate with a light force in accordance with the downsizing of the select lever 11 without receiving the subsequent frictional resistance received in the connected state. An operation feeling can be generated by the check mechanism unit 14 of the selection unit 1.
Further, in the first embodiment, since there is a play amount in a non-connected state, adjustments that are synchronized with each other when the select lever 11 side and the automatic transmission 5 side are assembled can be simplified, and can be assembled to a vehicle. Can be improved.

また、セレクト操作系の負荷が過大となる急な坂道での発進や急激なセレクト操作の際には、ドライバの操作力にモータのアシスト力が加わり、操作を軽快にできる。また、操作力を伝達できるために、システムとしてモータ定格の小型化やモータへの応答性要求の緩和化ができる。   Further, when starting on a steep slope where the load of the select operation system is excessive or when performing a rapid select operation, the assist force of the motor is added to the operation force of the driver, and the operation can be lightened. In addition, since the operating force can be transmitted, the system can be downsized in the motor rating and the response to the motor can be eased.

さらに、本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置におけるシフトバイワイヤシステムに対する有利な作用効果について、比較して説明する。
上記に挙げた作用効果において、(A)通常時は、手動操作力を自動変速機に伝達することなくアクチュエータの作動力によりレンジ切り換えを行う。(B)フェール時は、アクチュエータの作動力を用いることなく、手動操作力によりレンジ切り換えを行う。(C)過大な負荷が生じる場合には、手動操作力とアクチュエータの作動力を加算したものによりレンジ切り換えを行う(アシスト状態)。特に(B),(C)は、シフトバイワイヤシステムに対し有利な作用効果である。
Further, advantageous effects on the shift-by-wire system in the selection assist device of the automatic transmission according to the first embodiment will be described in comparison.
In the above-described operation and effects, (A) In normal operation, the range is switched by the operating force of the actuator without transmitting the manual operating force to the automatic transmission. (B) At the time of failure, the range is switched by manual operation force without using the actuator operation force. (C) When an excessive load occurs, the range is switched by adding the manual operating force and the actuator operating force (assist state). In particular, (B) and (C) are advantageous effects for the shift-by-wire system.

さらに、(A)と(C)の状態も可変であることが有利である。つまり、本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では、走行状況に応じて、ドライバの操作力とアシストアクチュエータによるアシスト力の比率を変えることができる。例えば、走行速度が高い時にRレンジからPレンジにシフトしようとする場合に、モータのアシスト力を弱めることにより、ドライバの操作力を高くして(操作を重くして)フィンガータッチの誤セレクトによって車が急停止することが防止できる。このように、操作フィーリングの向上に加えて、誤セレクトの防止や、それにつながるものを抑制することが操作を重くすることで実現できるのである。   Furthermore, it is advantageous that the states (A) and (C) are also variable. That is, in the select assist device for the automatic transmission according to the first embodiment, the ratio between the driver's operating force and the assist force by the assist actuator can be changed according to the traveling state. For example, when shifting from the R range to the P range when the traveling speed is high, by weakening the assist force of the motor, the driver's operation force is increased (heavier operation) due to erroneous finger touch selection. It is possible to prevent the vehicle from stopping suddenly. As described above, in addition to the improvement of the operation feeling, it is possible to prevent erroneous selection and to suppress those connected to it by making the operation heavy.

さらにシフトバイワイヤシステムと比較すると、ポテンショメータ(位置センサ)のゼロ点の経時移動や電源電圧の変動、回路入力電圧のドリフトなどの外乱に対して、シフトバイワイヤシステムでは制御系の応答性や位置決め精度が劣化しやすい。本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では、制御系に多少の変動があってもドライバはメカリンクを通じてその変動分を吸収して操作できるためシステムのロバスト安定性に優れている。
さらに、シフトバイワイヤシステムがシステムダウンした際には、非常用レバーを探して通常と異なる操作をする必要がありパニックに陥ったドライバには負担が大きい。本実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置では操作力が重くなるものも通常と同様のセレクト操作のまま平常心で運転を続けられる。
Furthermore, compared to a shift-by-wire system, the shift-by-wire system provides better control system responsiveness and positioning accuracy against disturbances such as the zero point of the potentiometer (position sensor) over time, fluctuations in power supply voltage, and circuit input voltage drift. Easy to deteriorate. In the select assist device of the automatic transmission according to the first embodiment, even if there is some fluctuation in the control system, the driver can operate by absorbing the fluctuation through the mechanical link, and thus the system has excellent robust stability.
Furthermore, when the shift-by-wire system goes down, it is necessary to search for an emergency lever and perform an operation different from the normal operation, which puts a heavy burden on the panicked driver. In the select assist device of the automatic transmission of the first embodiment, even if the operation force is heavy, the operation can be continued with normality with the same select operation as usual.

さらに、実施例1では、相対変位量を検出する位置センサ6(相対変位量検出手段a)を設け、セレクト位置切換装置の作動位置を検出する位置センサ62(作動位置検出手段b)を設け、アシスト制御手段は、相対変位量の検出値が小さくなるように第1の駆動指令値を演算する第1駆動指令値演算部31(第1駆動指令値演算手段c)と、作動速度を推定する作動速度推定部32(作動速度推定手段d)と、作動速度から第2の駆動指令値を演算する第2駆動指令値演算部33(第2駆動指令値演算手段e)と、第1の駆動指令値と第2の駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する最終駆動指令値演算部34(最終駆動指令値演算手段f)とを備え、作動速度推定部32(作動速度推定手段d)は、セレクト位置切換装置の作動位置を各レンジ位置相当の位置に保持しようとするセレクト位置切換装置に備えられたチェック機構によって発生する力の作動位置に対する傾き相当値をチェックばね定数として作動位置検出手段からの作動位置から求めるチェックばね定数演算部321(手段d1)と、アシストアクチュエータを含むアシストアクチュエータからセレクト位置切換装置にいたるセレクト操作伝達系のイナーシャとアシストアクチュエータを含むアシストアクチュエータからセレクト位置切換装置にいたるセレクト操作連結系の粘性摩擦係数を基に、チェックばね定数と、作動位置と、駆動指令値から作動速度を演算する作動速度演算部322(手段d2)と、からなるように構成した、ことを特徴とするため、コストを抑制しつつ、作動速度をセンサで検出するのと同等の制御性能を得ることができる。   Further, in the first embodiment, a position sensor 6 (relative displacement amount detection means a) for detecting the relative displacement amount is provided, and a position sensor 62 (operation position detection means b) for detecting the operation position of the select position switching device is provided. The assist control unit estimates a first drive command value calculation unit 31 (first drive command value calculation unit c) that calculates a first drive command value so that a detected value of the relative displacement amount is small, and an operating speed. An operation speed estimation unit 32 (operation speed estimation unit d), a second drive command value calculation unit 33 (second drive command value calculation unit e) that calculates a second drive command value from the operation speed, and a first drive A final drive command value calculation unit 34 (final drive command value calculation unit f) that calculates a final drive command value from the command value and the second drive command value is provided, and an operation speed estimation unit 32 (operation speed estimation unit d). ) Is the operating position of the select position switching device A check spring constant obtained from the operating position from the operating position detecting means as a check spring constant as a value corresponding to the inclination of the operating position of the force generated by the check mechanism provided in the select position switching device to be held at a position corresponding to each range position. Inertia of a select operation transmission system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device and the viscous friction coefficient of the select operation connecting system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device. Based on the check spring constant, the operation position, and the operation speed calculation unit 322 (means d2) for calculating the operation speed from the drive command value. While detecting the operating speed with a sensor Noto equivalent control performance can be obtained.

実施例2の自動変速機のセレクトアシスト装置は、ばね発生力、作動位置、駆動指令値から作動速度の推定を行う例である。
図16は、実施例2における作動速度推定部のブロック図である。
実施例2では、作動速度推定部32を、ばね発生力演算部361と作動速度演算部362で構成する。
ばね発生力演算部361は、図11に示すディテント機構部の特性である作動位置とばね発生力の関係をテーブルデータとし、ばね発生力を求める。
作動速度演算部362については後述する。
The select assist device for an automatic transmission according to the second embodiment is an example in which the operation speed is estimated from the spring generation force, the operation position, and the drive command value.
FIG. 16 is a block diagram of an operation speed estimation unit according to the second embodiment.
In the second embodiment, the operation speed estimation unit 32 includes a spring generation force calculation unit 361 and an operation speed calculation unit 362.
The spring generation force calculation unit 361 obtains the spring generation force using table data as the relationship between the operating position and the spring generation force, which are the characteristics of the detent mechanism shown in FIG.
The operation speed calculation unit 362 will be described later.

図17は、実施例2における作動速度演算部362のブロック図である。なお、図10と同様の処理を行うものについては、同じ符号を付し、説明を省略する。
実施例2の作動速度演算部362のブロック図では、図10に対して、乗算器322hによるばね力の演算がないものとなっている。
FIG. 17 is a block diagram of the operation speed calculation unit 362 according to the second embodiment. In addition, about the thing which performs the process similar to FIG. 10, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
In the block diagram of the operation speed calculation unit 362 according to the second embodiment, the spring force is not calculated by the multiplier 322h as compared with FIG.

作用を説明する。
[アシスト制御処理]
図18は実施例2のコントローラ3で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。なお、図14と同様の処理については、同じ符号を付し、説明を省略する。
The operation will be described.
[Assist control processing]
FIG. 18 is a flowchart showing the flow of assist control processing executed by the controller 3 of the second embodiment. Each step will be described below. In addition, about the process similar to FIG. 14, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

ステップS21では、作動位置からばね発生力を求める(図11参照)。   In step S21, the spring generation force is obtained from the operating position (see FIG. 11).

ステップS22では、ばね発生力、作動位置、駆動指令値から作動速度を求める。   In step S22, the operating speed is obtained from the spring generation force, the operating position, and the drive command value.

[精度のよい作動速度を推定しアシスト制御を行う作用]
実施例2では、状態推定器としての機能による作動速度の推定を行う作動速度演算部362により、センサによる作動速度の検出なしに、精度よく作動速度を推定する。
さらに、ばね発生力演算部361により、図11に示すように予め作動位置とばね発生力のデータテーブルを用意し、これを用いるようにすることで、さらに作動速度の精度を向上させる。このようにしても、コストを抑制しつつD先行PI制御の特性を生かして用いることができる。
[Effect of assist control by estimating accurate operation speed]
In the second embodiment, the operation speed calculation unit 362 that estimates the operation speed by the function as the state estimator accurately estimates the operation speed without detecting the operation speed by the sensor.
Furthermore, the spring generation force calculation unit 361 prepares a data table of the operation position and the spring generation force in advance as shown in FIG. 11 and uses them, thereby further improving the accuracy of the operation speed. Even in this case, it is possible to utilize the characteristics of the D-preceding PI control while suppressing the cost.

さらに、ばね定数を求める演算を省略することができる。また、ばね定数は作動位置に応じて変化するので、作動位置を入力とするテーブルデータで求める必要がある。ディテント機構は、中間停止を生じにくくするために、ディテントプレート53の山の頂上を鋭角的にする傾向にあり、その結果、テーブルデータは頂上付近の値が、それ以外の領域に比べると非常に大きな値となる。故に、ばね定数を求める場合にはばね定数の量子化誤差が問題になりやすく、実施例2では、この問題を回避することができる。   Furthermore, the calculation for obtaining the spring constant can be omitted. Further, since the spring constant changes according to the operating position, it is necessary to obtain it with table data using the operating position as an input. The detent mechanism tends to sharpen the top of the peak of the detent plate 53 in order to make it difficult to cause an intermediate stop. As a result, the table data has a value near the top that is very high compared to other areas. Large value. Therefore, when obtaining the spring constant, the quantization error of the spring constant is likely to be a problem. In the second embodiment, this problem can be avoided.

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、以下の効果を有する。
(2)作動速度推定部32は、ばね発生力演算部361と作動速度演算部362からなり、ばね発生力と作動位置の検出値、駆動指令値から作動速度を推定する。さらに、ばね発生力演算部361は、作動位置とばね発生力のテーブルデータからばね発生力を求める。そのため、ばね定数を求める必要がなく、量子化誤差の問題も発生しないようにでき、コストを抑制しつつ、作動速度をセンサで検出するのと同等の制御性能を得ることができる。
Explain the effect. The select assist device for an automatic transmission according to the second embodiment has the following effects in addition to the effect (1).
(2) The operation speed estimation unit 32 includes a spring generation force calculation unit 361 and an operation speed calculation unit 362, and estimates the operation speed from the spring generation force, the detection value of the operation position, and the drive command value. Further, the spring generation force calculation unit 361 obtains the spring generation force from the table data of the operation position and the spring generation force. Therefore, it is not necessary to obtain the spring constant, the problem of quantization error can be prevented, and the control performance equivalent to detecting the operation speed with the sensor can be obtained while suppressing the cost.

(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2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。
セレクトレバー11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。
位置センサの例として、ブラシと基板の接触位置が可変するポテンショメータを例として挙げておく。
また、位置センサ6以外の相対変位量検出手段として、位置センサ62に加えて、支点軸19の部分に、固定部材に対する第1回転部13のストローク角度を検出する位置センサ(操作位置検出手段に相当する)を設けるようにしてもよい。その場合には、2つのセンサの組み合わせで、相対変位量を演算で得ることができる。
(Other embodiments)
The embodiment of the present invention has been described based on the first and second embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the embodiment, and the scope of the present invention is not deviated. Design changes and the like are included in the present invention.
The shape and size of the select lever 11 are arbitrary, and may be a switch shape that can be operated with a fingertip.
As an example of the position sensor, a potentiometer whose contact position between the brush and the substrate is variable will be described as an example.
In addition to the position sensor 62, as a relative displacement amount detection means other than the position sensor 6, a position sensor that detects the stroke angle of the first rotating portion 13 with respect to the fixed member in addition to the position sensor 62 (as an operation position detection means). (Corresponding) may be provided. In that case, a relative displacement amount can be obtained by calculation using a combination of two sensors.

実施例1、実施例2では、相対変位許容連結機構の例として遊び連結機構を示したが、遊び連結機構以外であっても、例えば、限界弾性変位量までの弾性変位を許容しつつ両連結部材と連結する弾性連結機構であってもよい。
弾性連結機構について具体的に説明すると、実施例1において、第1回転部13の遊び溝131に係合して遊び溝131内に位置する突起171に対し、遊び溝131の両端側から中点位置に向かって突起171を付勢するようにバネを両側に設ける。チェック機構部14は設けない。すると、自動変速機5のディテント力によりコントロールケーブル4を介して作動位置に回転して位置する第2回転部17の突起171によりバネが伸縮され、バネ力により第1回転部13つまり、セレクトレバー11の位置が決まる。弾性連結機構では、このようにバネを介して自動変速機側のディテントを伝達することでセレクトレバー11への操作反力が生成される。また、制御は、同様に遊び溝の中点位置、つまり弾性変位量を0にするよう制御されることで、セレクトレバー11の操作に自動変速機5の作動が追従する動きをさせるのである。この弾性連結機構も相対変位許容連結機構の例である。
In the first and second embodiments, the idle coupling mechanism is shown as an example of the relative displacement permissible coupling mechanism. However, even if other than the idle coupling mechanism, for example, both couplings are allowed while allowing an elastic displacement up to the limit elastic displacement amount. It may be an elastic coupling mechanism that couples with a member.
The elastic coupling mechanism will be described in detail. In the first embodiment, the midpoint from both ends of the play groove 131 to the protrusion 171 that engages with the play groove 131 of the first rotating portion 13 and is located in the play groove 131. The springs are provided on both sides so as to bias the protrusion 171 toward the position. The check mechanism unit 14 is not provided. Then, the spring is expanded and contracted by the protrusion 171 of the second rotating portion 17 that is positioned by rotating to the operating position via the control cable 4 by the detent force of the automatic transmission 5, and the first rotating portion 13, that is, the select lever is extended by the spring force. 11 position is determined. In the elastic coupling mechanism, an operation reaction force to the select lever 11 is generated by transmitting the detent on the automatic transmission side through the spring in this way. Similarly, the control is performed so that the midpoint position of the play groove, that is, the elastic displacement amount is set to 0, so that the operation of the automatic transmission 5 follows the operation of the select lever 11. This elastic coupling mechanism is also an example of a relative displacement allowable coupling mechanism.

実施例1、実施例2では、遊び連結機構の例として、遊び量を許容する溝と
突起、アシストアクチュエータをセレクト部に設けたが、図20に示すように、第2回転部17及びアシストアクチュエータを自動変速機5に設けるようにしてもよい。図19を参照して具体的に説明すると、自動変速機5の制御アーム51を第2回転部17に接続して設け、第2回転部17の回転によって制御アーム51がレンジ位置を切り換える構造にする。この第2回転部17には、ウォームホイール16を設け、アシストアクチュエータ2のウォーム21を係合させる。よって、アシストアクチュエータ2は自動変速機5側に設ける。セレクトレバー11が設けられた第1回転部13の遊び溝131内を移動する突起171には、コントロールケーブル4の一端を取付け、他端を第2回転部17に取り付ける。このような構成であってもよい。
In the first and second embodiments, as an example of the play coupling mechanism, a groove, a protrusion, and an assist actuator that allow play amount are provided in the selection unit. However, as shown in FIG. May be provided in the automatic transmission 5. Specifically, referring to FIG. 19, the control arm 51 of the automatic transmission 5 is provided connected to the second rotating portion 17, and the control arm 51 switches the range position by the rotation of the second rotating portion 17. To do. The second rotating portion 17 is provided with a worm wheel 16 to engage the worm 21 of the assist actuator 2. Therefore, the assist actuator 2 is provided on the automatic transmission 5 side. One end of the control cable 4 is attached to the protrusion 171 that moves in the play groove 131 of the first rotating portion 13 provided with the select lever 11, and the other end is attached to the second rotating portion 17. Such a configuration may be used.

また、遊び連結機構の例として、遊び連結機構、アシストアクチュエータをコントロールケーブルの途中に設けた例を図21、図22に示す。
この例においては、遊び連結機構は、コントロールケーブル8aとコントロールケーブル8bの接続部分で形成されるとともに、位置センサ71によりその相対変位量が検出される。セレクトレバー11側のコントロールケーブル8bは、ジョイント91により入力レバー92に接続し、自動変速機5側のコントロールケーブル8eは、ジョイント96により出力レバー95に接続する。この入力レバー92と出力レバー95は、同一の回転軸となる出力軸94に接続した構造にする。出力軸94には、ウォームホイール93を設け、アシストアクチュエータの電動モータ97の出力軸にウォーム98を設けてウォームホイール93と係合させる。このようにコントロールケーブルの途中に遊び連結機構、アシストアクチュエータを設ける構成にしてもよく、また、遊び連結機構における相対位置変位量が発生する部分で直接、変位量を検出するようにしてもよい。
Moreover, as an example of an idle connection mechanism, the example which provided the idle connection mechanism and the assist actuator in the middle of the control cable is shown in FIG. 21, FIG.
In this example, the idle coupling mechanism is formed by a connection portion between the control cable 8a and the control cable 8b, and the relative displacement is detected by the position sensor 71. The control cable 8 b on the select lever 11 side is connected to the input lever 92 by the joint 91, and the control cable 8 e on the automatic transmission 5 side is connected to the output lever 95 by the joint 96. The input lever 92 and the output lever 95 are connected to an output shaft 94 that is the same rotation shaft. A worm wheel 93 is provided on the output shaft 94, and a worm 98 is provided on the output shaft of the electric motor 97 of the assist actuator to be engaged with the worm wheel 93. As described above, the play coupling mechanism and the assist actuator may be provided in the middle of the control cable, or the displacement amount may be directly detected at a portion where the relative position displacement amount is generated in the play coupling mechanism.

実施例1、実施例2に示した構成、フローチャートがソフトもしくは回路等で設けられるものは、自動変速機のセレクトアシスト装置に要求される仕様、性能などによって、実施例1、実施例2のいずれがベストモードとされてもよい。また、装置への要求、装置構成、例えばアシストアクチュエータの静粛性、振動伝達経路等によっては、実施例1、実施例2の一部が組み合わされる構成であってもよい。   The configurations and flowcharts shown in the first embodiment and the second embodiment are provided with software or a circuit or the like, depending on the specifications and performance required of the automatic transmission select assist device, either the first embodiment or the second embodiment. May be the best mode. Further, a configuration in which a part of the first embodiment and the second embodiment is combined may be used depending on a request to the device, a device configuration, for example, silence of the assist actuator, a vibration transmission path, and the like.

第1実施例の自動変速機の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the automatic transmission of 1st Example. アクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the detailed structure of an actuator. コントローラの制御ブロック図である。It is a control block diagram of a controller. 自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the detent of an automatic transmission. コントロールユニットで実行されるレンジ切り換え制御の処理の基本的な流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic flow of the process of range switching control performed with a control unit. 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。It is a characteristic view which shows the operation reaction force which generate | occur | produces in a select lever in the P → R range direction. P→Rレンジへの操作におけるセレクトレバーの操作角とアクチュエータの作動角、及び相対位置の特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the characteristic of the operating angle of a select lever, the operating angle of an actuator, and a relative position in operation to P-> R range. セレクトレバーの操作とアクチュエータの動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation of a select lever, and operation | movement of an actuator. 実施例1の作動速度推定部のブロック図である。It is a block diagram of the operation speed estimation part of Example 1. 実施例1の作動速度演算部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an operation speed calculation unit according to the first embodiment. テーブルデータである作動位置とばね発生力の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the operation position which is table data, and a spring generation force. テーブルデータである作動位置とばね定数の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the operation position which is table data, and a spring constant. 実施例1の第2回転部から自動変速機側の制御対象であるプラントのブロック図である。It is a block diagram of the plant which is the controlled object by the side of an automatic transmission from the 2nd rotation part of Example 1. コントローラ3で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of assist control processing executed by a controller 3. 実施例1の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントローラにおける一巡伝達関数のボード線図である。FIG. 3 is a Bode diagram of a round transfer function in the controller of the select assist device of the automatic transmission according to the first embodiment. 実施例2における作動速度推定部のブロック図である。It is a block diagram of the operating speed estimation part in Example 2. 実施例2における作動速度演算部362のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an operation speed calculation unit 362 according to the second embodiment. 実施例2のコントローラ3で実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of assist control processing executed by a controller 3 according to the second embodiment. 本発明のクレーム対応図である。It is a claim corresponding figure of the present invention. 実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the selection assistance apparatus of the automatic transmission of an Example. 実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the selection assistance apparatus of the automatic transmission of an Example. 実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例のリンク部分を示す図である。It is a figure which shows the link part of the other example of the selection assistance apparatus of the automatic transmission of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 セレクト部
11 セレクトレバー
12 セレクトノブ
13 第1回転部
131 遊び溝
14 チェック機構部
141 ピン
142 溝部
142a 谷部
16 ウォームホイール
17 第2回転部
171 突起
18 ケーブル取付レバー
19 支点軸
2 アシストアクチュエータ
21 ウォーム
3 コントローラ
31 第1駆動指令値演算部
32 作動速度推定部
33 第2駆動指令値演算部
34 最終駆動指令値演算部
35 モータ駆動制御部
321 ばね定数演算部
322 作動速度演算部
322a 乗算器
322b 乗算器
322c 設定出力部
322d 演算部
322e 乗算器
322f 加算器
322g 演算部
322h 乗算器
322i 乗算器
322j 乗算器
322k 加算器
361 ばね発生力演算部
362 作動速度演算部
4 コントロールケーブル
5 自動変速機
51 制御アーム
52 回転シャフト
53 ディテントプレート
53a カム山
53b 溝(谷部)
54 バネ板
55 ディテントピン
56 パーキングロッド
57 カム状プレート
58 パーキングギア
6 位置センサ
62 位置センサ
7 イグニッションスイッチ
8a コントロールケーブル
8b コントロールケーブル
8e コントロールケーブル
91 ジョイント
92 入力レバー
93 ウォームホイール
94 出力軸
95 出力レバー
96 ジョイント
97 電動モータ
98 ウォーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Select part 11 Select lever 12 Select knob 13 1st rotation part 131 Play groove 14 Check mechanism part 141 Pin 142 Groove part 142a Valley part 16 Worm wheel 17 2nd rotation part 171 Protrusion 18 Cable mounting lever 19 Support shaft 2 Assist actuator 21 Warm 3 Controller 31 First Drive Command Value Calculation Unit 32 Operating Speed Estimation Unit 33 Second Drive Command Value Calculation Unit 34 Final Drive Command Value Calculation Unit 35 Motor Drive Control Unit 321 Spring Constant Calculation Unit 322 Operating Speed Calculation Unit 322a Multiplier 322b Multiplication Unit 322c Setting output unit 322d Operation unit 322e Multiplier 322f Adder 322g Operation unit 322h Multiplier 322i Multiplier 322j Multiplier 322k Adder 361 Spring force calculation unit 362 Operating speed calculation unit 4 Control cable 5 Automatic change Machine 51 the control arm 52 rotates the shaft 53 the detent plate 53a cam nose 53b groove (valley)
54 Spring plate 55 Detent pin 56 Parking rod 57 Cam plate 58 Parking gear 6 Position sensor 62 Position sensor 7 Ignition switch 8a Control cable 8b Control cable 8e Control cable 91 Joint 92 Input lever 93 Warm wheel 94 Output shaft 95 Output lever 96 Joint 97 Electric motor 98 Worm

Claims (1)

セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記セレクト操作力伝達系を、セレクトレバーに連結した第1連結部材と、前記セレクト位置切換装置に連結した第2連結部材と、限界量までの相対変位を許容しつつ前記両連結部材を連結する相対変位許容連結機構と、を有する構成とし、かつ、前記アシストアクチュエータを第2連結部材に設定し、
前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段を設け、
相対変位量を検出する相対変位量検出手段を設け、
前記セレクト位置切換装置の作動位置を検出する作動位置検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、
相対変位量の検出値が小さくなるように第1の駆動指令値を演算する第1駆動指令値演算手段と、
作動速度を推定する作動速度推定手段と、
前記作動速度から第2の駆動指令値を演算する第2駆動指令値演算手段と、
第1の駆動指令値と第2の駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する最終駆動指令値演算手段と、
を備え、
前記作動速度推定手段は、
前記セレクト位置切換装置の作動位置を各レンジ位置相当の位置に保持しようとする前記セレクト位置切換装置に備えられたチェック機構によって発生する力の作動位置に対する傾き相当値をチェックばね定数として前記作動位置検出手段からの作動位置から求める手段と、
前記アシストアクチュエータを含む前記アシストアクチュエータから前記セレクト位置切換装置にいたる前記セレクト操作伝達系のイナーシャと前記アシストアクチュエータを含む前記アシストアクチュエータから前記セレクト位置切換装置にいたる前記セレクト操作連結系の粘性摩擦係数を基に、前記チェックばね定数と、前記作動位置と、前記駆動指令値から前記作動速度を演算する手段と、
からなるように構成した、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
The select lever and the automatic transmission select position switching device are connected by a select operation force transmission system, and the select operation force transmission system is provided with an assist actuator for assisting the select operation force by the driver. In the device
The select operating force transmission system is connected to a first connecting member connected to a select lever, a second connecting member connected to the select position switching device, and the connecting members are connected to each other while allowing relative displacement up to a limit amount. A relative displacement permissible coupling mechanism, and the assist actuator is set as the second coupling member,
Provide assist control means for controlling the drive of the assist actuator,
A relative displacement amount detecting means for detecting the relative displacement amount is provided,
An operating position detecting means for detecting an operating position of the select position switching device is provided,
The assist control means includes
First drive command value calculating means for calculating the first drive command value so that the detected value of the relative displacement amount becomes small;
An operating speed estimating means for estimating the operating speed;
Second drive command value calculating means for calculating a second drive command value from the operating speed;
Final drive command value calculating means for calculating a final drive command value from the first drive command value and the second drive command value;
With
The operating speed estimation means includes
The operating position is defined as a check spring constant, which is a value corresponding to an inclination with respect to the operating position of the force generated by the check mechanism provided in the select position switching device that attempts to hold the operating position of the select position switching device at a position corresponding to each range position. Means for obtaining from the operating position from the detection means;
The inertia of the select operation transmission system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device, and the viscous friction coefficient of the select operation connection system from the assist actuator including the assist actuator to the select position switching device. Based on the check spring constant, the operating position, and means for calculating the operating speed from the drive command value,
Configured to consist of
A select assist device for an automatic transmission.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9289901B2 (en) 2011-07-20 2016-03-22 Olympus Corporation Operating mechanism of medical device and medical manipulator

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