JP4137675B2 - 自動変速機のセレクトアシスト装置 - Google Patents
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- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セレクトレバーに運転者の操作力をアシストするアシストトルクを出力する自動変速機のセレクトアシスト装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セレクトレバーには、誤操作防止、および過大な変速ショックを伴うレンジ切り換えを阻止するレバー移動規制手段が設けられている。
【０００３】
このレバー移動規制手段は、図６に示すように、セレクトレバーに突設されたポジションピンと、このポジションピンの所定位置から所定方向への移動を阻止する規制溝が形成されたディテントプレートとを主要な構成としている。
【０００４】
ポジションピンは、セレクトレバーに設けられたセレクトボタンを解除することにより、解除位置（規制溝と干渉しない位置）へ移動し、ＰレンジからＲレンジ、ＮレンジからＲレンジ、ＲレンジからＰレンジ、セカンドレンジからローレンジへのレンジ切り換えが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平２−９４９６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストアクチュエータを設け、このアシストアクチュエータの出力するアシストトルクをセレクトレバーへの入力トルクやセレクトレバーの操作位置に応じて制御する場合には、上記レバー移動規制手段によって、次のような問題が発生する。
【０００７】
例えば、運転者がＰレンジ位置にあるセレクトレバーに手を乗せたとき、セレクトレバーにＰ→Ｒレンジ方向へのトルクが入力されると、その入力トルクに応じたアシストトルクが出力される。
【０００８】
ここで、運転者にレンジ切り換えの意志は無く、セレクトボタンは非解除のままであるため、ポジションピンは図６のＡとＢの位置でディテントプレートの規制溝と接触し、激しく振動を繰り返す。よって、不快な振動音の発生、レバー移動規制手段の破損等を招いてしまうという問題があった。
【０００９】
なお、セレクトレバーの操作位置に応じてアシストトルクを制御する構成であっても、運転者がセレクトレバーに手を掛けただけでセレクトレバーの操作位置は変化し、アシストトルクが出力されるため、上述した入力トルクによる制御の場合と同様の問題が生じる。
【００１０】
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、セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストアクチュエータを設けた自動変速機のセレクトアシスト装置において、セレクトレバーが移動を規制された方向へ操作されていると判断したとき、セレクトボタンが解除されていない場合のアシストトルクの出力を禁止することにより、異音の発生およびレバー移動規制手段の破損等を防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置では、自動変速機のレンジ切り換え機構と連結されたセレクトレバーと、ボタンと連動し、且つセレクトレバーの軸方向に移動するポジションピン及びポジションピンの所定位置への移動を規制する溝形状の規制溝で構成され、前記セレクトレバーの所定レンジ位置への移動を規制するレバー移動規制手段と、ボタン操作でポジションピンをセレクトレバーの軸方向に移動させて前記規制溝への係合を解除し、前記レバー移動規制手段によるレバーの移動規制を解除するセレクトボタンと、前記セレクトレバーのレンジ位置を検出する位置検出手段と、前記セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストトルクを出力するアシストアクチュエータと、前記セレクトレバーの状態に応じてアシストアクチュエータのアシストトルクを制御するアシストトルク制御手段と、を備えた自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシストトルク制御手段は、セレクトレバーが受ける機械的負荷特性から設定された目標アシストトルクをデータとして備え、操作位置から目標アシストトルクを決定する目標アシストトルク演算手段を備え、前記セレクトボタンの解除・非解除を検出するセレクトボタン解除・非解除検出手段と、前記セレクトレバーの操作方向を検出する操作方向検出手段と、を設け、前記アシストトルク制御手段に、レンジ位置と操作方向とに基づいて、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されているかどうかを判断するレバー規制判断部と、前記セレクトボタンが非解除のとき、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されていると判断された場合に、アシストアクチュエータにアシストトルクの出力を禁止するアシスト禁止部と、を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、アシストトルク制御手段は、セレクトボタンが非解除のとき、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されていると判断された場合に、アシストアクチュエータにアシストトルクの出力を禁止するアシスト禁止部を備えている。
【００１３】
よって、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されているときには、セレクトボタンが解除されているとき、すなわちレバー移動規制手段によるセレクトレバーの移動規制が解除されている場合にのみアシストトルクを発生させることとしたため、セレクトレバーの誤作動による不快な異音の発生、レバー移動規制手段の破損等を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す側面図、図２は自動変速装置の構成を示す背面図である。
【００１５】
コントロール部１は運転者により操作されるセレクトレバー２を有し、例えば、図外のセンタクラスタの上部に設置されている。セレクトレバー２は、下端の支点軸４を中心として車両の前後方向に操作するよう設定されている。
【００１６】
セレクトレバー２には、運転者により押圧操作されるセレクトボタン２ａと、このセレクトボタン２ａと連動しセレクトレバー２の軸方向に移動するポジションピン２ｂが設けられている。
【００１７】
ポジションピン２ｂは、セレクトレバー２の内部に設けられたスプリング２ｃによりセレクトレバー２の先端方向（図中上方）へ付勢されている。そして、セレクトボタン２ａを非解除の状態でセレクトレバー２を操作したとき、ポジションピン２ｂは、ディテントプレート３に形成された規制溝３ａの上端縁に沿って移動する。この規制溝３ａは、図３に示すように、セレクトレバー２のＰ→Ｒレンジ、Ｒ→Ｐレンジ、Ｎ→Ｒレンジおよびセカンド→ローレンジの移動を阻止する形状に設定されている。このポジションピン２ｂとディテントプレート３によりレバー移動規制手段が構成されている。
【００１８】
一方、ポジションピン２ｂは、セレクトボタン２ａを解除したとき、セレクトボタン２ａの押圧量に応じて支点軸４側へ移動する。そして、セレクトボタン２ａが規制溝３ａと接触しない位置まで移動したとき、セレクトレバー２のＰ→Ｒレンジ、Ｒ→Ｐレンジ、Ｎ→Ｒレンジおよびセカンド→ローレンジへの移動が可能となる。
【００１９】
セレクトボタン２ａには、セレクトボタン解除・非解除センサ（セレクトボタン解除・非解除検出手段）１６が設けられている。このセレクトボタン解除・非解除センサ１６は、セレクトボタン２ａの解除・非解除を検出し、セレクトボタン信号としてコントロールユニット（アシストトルク制御手段）１４へ出力する。
【００２０】
セレクトレバー２の支点軸４には、この支点軸４と一体で上下方向に回動する制御レバー５の上端部が固定されている。また、支点軸４には、セクタギヤ６が固定され、このセクタギヤ６には、運転者の操作力を補助する電動モータ（アシストアクチュエータ）７が連結されている。
【００２１】
制御レバー５の下端部には、前方の自動変速機８に設けられたディテント機構の制御アーム１０の上端部と、ロッド状のリンケージ１１とを介して連結されている。
【００２２】
セレクトレバー２の支点軸４には、支点軸４への入力トルクを検出するトルクセンサ１２と、セレクトレバー２のストローク角度を検出する位置センサ１３とが連結されている。
【００２３】
トルクセンサ１２は、支点軸４に設けられた一対の回転部１２ａと、その間のねじれトルクを検出する検出部１２ｂとから構成されている。トルクセンサ１２はセレクトレバー２の支点軸４に設けられているため、実際にセレクトレバー２に入力される運転者の操作力を検出することができる。トルクセンサ１２の出力電圧は、入力トルク信号としてコントロールユニット１４へ出力される。
【００２４】
また、位置センサ１３は、セレクトレバー２がＰレンジ最端部に位置しているときを０度として、セレクトレバー２を操作したときのストローク角度を随時検出する。位置センサ１３の出力電圧は、ストローク角度信号としてコントロールユニット１４に出力される。
【００２５】
コントロールユニット１４には、セレクトボタン信号と、入力トルク信号と、ストローク角度信号と、自動変速機８に設けられたインヒビタスイッチ（位置検出手段）１５から出力されるレンジ信号とが入力される。
【００２６】
コントロールユニット１４は、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、予め設定された目標アシストトルクマップ（図４参照）とに基づいて、電動モータ７が出力するアシストトルクの目標値である目標アシストトルクを演算する。続いて、実際の入力トルクに応じて目標アシストトルクを補正し、補正した目標アシストトルクに基づき、電動モータ７を制御する。
【００２７】
図４は、Ｐ→Ｒレンジ方向における目標アシストトルクマップである。この目標アシストトルクマップには、セレクトレバー２のストローク角度に応じた目標アシストトルクTmotが設定されている。この目標アシストトルクTmotは、機械的負荷力Fmisによる軸トルクが理想操作力Ftによる軸トルクを減ずることにより求められる。すなわち、この目標アシストトルクTmotを目標値として電動モータ７のアシストトルクを制御することにより、セレクト時に良好な操作力となる運転者の理想操作力Ftによる軸トルクが得られる。
【００２８】
機械的負荷力Fmisは、上述した自動変速機８のディテント機構で発生する負荷力に、リンケージ１１の摩擦力、電動モータ７のイナーシャ等を合成したものであり、電動モータ７によるトルクアシストが無い状態でレンジ切り換えを行うには、この機械的負荷力Fmis以上の操作力が必要となる。
【００２９】
なお、Ｄ→Ｎレンジ方向へのセレクト時には、機械的負荷力Fmisは上述したＰ→Ｒレンジ方向における機械的負荷力とは異なる特性となるため、その特性に応じて目標アシストトルクマップも別途設定する。よって、セレクトレバー２のアシスト制御においては、セレクトレバー２の操作方向を検出し、操作方向に応じた目標アシストトルクマップを用いてアシストトルクの制御を行う必要がある。
【００３０】
セレクトレバー２の操作方向を検出する方法としては、トルクセンサ１２の入力トルク値からの判定、位置センサ１３の取得最新値と前回取得値との増減差分による判定、または、目標アシストトルクマップ上の各レンジ停止位置の中央値に対する位置センサ１３の大小判定等で行うことができる。
【００３１】
目標アシストトルクマップは、セレクトレバー２の操作速度に応じて予め複数設定されている。セレクトレバー２の操作速度は、ストローク角度の変化率等から推定できる。
【００３２】
また、コントロールユニット１４は、セレクトボタン２ａが非解除のとき、セレクトレバー２がレバー移動規制手段（ポジションピン２ｂ，ディテントプレート３）によって規制されたレンジ切り換えが行われていると判断された場合には、電動モータ７によるアシストを一時的に禁止するセレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理を実行する。
【００３３】
次に、作用を説明する。
［セレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理］
図５は、コントロールユニット１４で実行されるセレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ１では、インヒビタスイッチ１５のレンジ信号から現在のレンジ位置がＰレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ５へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ２へ進む。
【００３５】
ステップＳ２では、現在のレンジ位置がＲレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ９へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ３へ進む。
【００３６】
ステップＳ３では、現在のレンジ位置がＮレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１１へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ４へ進む。
【００３７】
ステップＳ４では、現在のレンジ位置がセカンドレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１３へ進み、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００３８】
ステップＳ５では、セレクトボタン解除・非解除センサ１６のセレクトボタン信号からセレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ６へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。
【００３９】
ステップＳ６では、セレクトレバー２の移動方向を、トルクセンサ１２の入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかにより判断する（操作方向検出手段に相当）。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。なお、入力トルク値は、Ｐ→ローレンジ方向へ作用しているとき、１２８よりも小さく、ロー→Ｐレンジ方向へ作用しているとき、１２８よりも大きくなる。
【００４０】
ステップＳ７では、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、予め設定された目標アシストトルクマップ（図４参照）とに基づいて、電動モータ７が出力するアシストトルクの目標値である目標アシストトルクを演算する。そして、実際の入力トルクに応じて目標アシストトルクを補正し、補正した目標アシストトルクに基づき、電動モータ７を所定のONデューティ比で駆動し、本制御を終了する。
【００４１】
ステップＳ８では、電動モータ７の出力を禁止して本制御を終了する。
【００４２】
ステップＳ９では、セレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０では、入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。
【００４４】
ステップＳ１１では、セレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１２へ進む。
【００４５】
ステップＳ１２では、入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。
【００４６】
ステップＳ１３では、セレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１４へ進む。
【００４７】
ステップＳ１４では、入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ８へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ７へ進む。
【００４８】
［セレクトボタン非解除時アシスト禁止制御作用］
セレクトボタン２ａを解除した状態でセレクトレバー２をＰ→Ｒレンジへ操作した場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ５によりセレクトボタン２ａが解除されていると判断され、ステップＳ６によりＰ→ローレンジ方向へ操作していると判断され、ステップＳ７により、電動モータ７が所定のONデューティ比で駆動され、セレクト操作がアシストされる。
【００４９】
運転者がＰレンジ位置にあるセレクトレバー２に手を乗せた場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ５→ステップＳ８へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ５によりセレクトボタン２ａが非解除であると判断され、ステップＳ８によりアシストトルクの出力が禁止される。
【００５０】
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、セレクトレバー２が移動規制レンジ位置へ操作されているときには、セレクトボタン２ａが解除されているときにのみ電動モータ７にアシストトルクを発生させることとしたため、不快な異音の発生、ポジションピン２ｂおよびディテントプレート３の破損等を防止できる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態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。
【００５２】
例えば、本実施の形態では、セレクトレバーへの入力トルクと操作位置（ストローク角度）とに基づいて電動モータのONデューティ比を設定する構成を示したが、入力トルクと操作位置のどちらか一方に基づいてアシストトルクを制御する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す背面図である。
【図３】セレクトレバーの移動規制区間を示す説明図である。
【図４】Ｐ→Ｒレンジ方向における目標アシストトルクマップである。
【図５】コントロールユニットで実行されるセレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】レバー移動規制手段を示す図である。
【符号の説明】
１ コントロール部
２ セレクトレバー
２ａ セレクトボタン
２ｂ ポジションピン
２ｃ スプリング
３ ディテントプレート
３ａ 規制溝
４ 支点軸
５ 制御レバー
６ セクタギヤ
７ 電動モータ
８ 自動変速機
１０ 制御アーム
１１ リンケージ
１２ トルクセンサ
１２ａ 回転部
１２ｂ 検出部
１３ 位置センサ
１４ コントロールユニット
１５ インヒビタスイッチ
１６ セレクトボタン解除・非解除センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、セレクトレバーに運転者の操作力をアシストするアシストトルクを出力する自動変速機のセレクトアシスト装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セレクトレバーには、誤操作防止、および過大な変速ショックを伴うレンジ切り換えを阻止するレバー移動規制手段が設けられている。
【０００３】
このレバー移動規制手段は、図６に示すように、セレクトレバーに突設されたポジションピンと、このポジションピンの所定位置から所定方向への移動を阻止する規制溝が形成されたディテントプレートとを主要な構成としている。
【０００４】
ポジションピンは、セレクトレバーに設けられたセレクトボタンを解除することにより、解除位置（規制溝と干渉しない位置）へ移動し、ＰレンジからＲレンジ、ＮレンジからＲレンジ、ＲレンジからＰレンジ、セカンドレンジからローレンジへのレンジ切り換えが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平２−９４９６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストアクチュエータを設け、このアシストアクチュエータの出力するアシストトルクをセレクトレバーへの入力トルクやセレクトレバーの操作位置に応じて制御する場合には、上記レバー移動規制手段によって、次のような問題が発生する。
【０００７】
例えば、運転者がＰレンジ位置にあるセレクトレバーに手を乗せたとき、セレクトレバーにＰ→Ｒレンジ方向へのトルクが入力されると、その入力トルクに応じたアシストトルクが出力される。
【０００８】
ここで、運転者にレンジ切り換えの意志は無く、セレクトボタンは非解除のままであるため、ポジションピンは図６のＡとＢの位置でディテントプレートの規制溝と接触し、激しく振動を繰り返す。よって、不快な振動音の発生、レバー移動規制手段の破損等を招いてしまうという問題があった。
【０００９】
なお、セレクトレバーの操作位置に応じてアシストトルクを制御する構成であっても、運転者がセレクトレバーに手を掛けただけでセレクトレバーの操作位置は変化し、アシストトルクが出力されるため、上述した入力トルクによる制御の場合と同様の問題が生じる。
【００１０】
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、セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストアクチュエータを設けた自動変速機のセレクトアシスト装置において、セレクトレバーが移動を規制された方向へ操作されていると判断したとき、セレクトボタンが解除されていない場合のアシストトルクの出力を禁止することにより、異音の発生およびレバー移動規制手段の破損等を防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置では、自動変速機のレンジ切り換え機構と連結されたセレクトレバーと、ボタンと連動し、且つセレクトレバーの軸方向に移動するポジションピン及びポジションピンの所定位置への移動を規制する溝形状の規制溝で構成され、前記セレクトレバーの所定レンジ位置への移動を規制するレバー移動規制手段と、ボタン操作でポジションピンをセレクトレバーの軸方向に移動させて前記規制溝への係合を解除し、前記レバー移動規制手段によるレバーの移動規制を解除するセレクトボタンと、前記セレクトレバーのレンジ位置を検出する位置検出手段と、前記セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストトルクを出力するアシストアクチュエータと、前記セレクトレバーの状態に応じてアシストアクチュエータのアシストトルクを制御するアシストトルク制御手段と、を備えた自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシストトルク制御手段は、セレクトレバーが受ける機械的負荷特性から設定された目標アシストトルクをデータとして備え、操作位置から目標アシストトルクを決定する目標アシストトルク演算手段を備え、前記セレクトボタンの解除・非解除を検出するセレクトボタン解除・非解除検出手段と、前記セレクトレバーの操作方向を検出する操作方向検出手段と、を設け、前記アシストトルク制御手段に、レンジ位置と操作方向とに基づいて、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されているかどうかを判断するレバー規制判断部と、前記セレクトボタンが非解除のとき、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されていると判断された場合に、アシストアクチュエータにアシストトルクの出力を禁止するアシスト禁止部と、を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、アシストトルク制御手段は、セレクトボタンが非解除のとき、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されていると判断された場合に、アシストアクチュエータにアシストトルクの出力を禁止するアシスト禁止部を備えている。
【００１３】
よって、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されているときには、セレクトボタンが解除されているとき、すなわちレバー移動規制手段によるセレクトレバーの移動規制が解除されている場合にのみアシストトルクを発生させることとしたため、セレクトレバーの誤作動による不快な異音の発生、レバー移動規制手段の破損等を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す側面図、図２は自動変速装置の構成を示す背面図である。
【００１５】
コントロール部１は運転者により操作されるセレクトレバー２を有し、例えば、図外のセンタクラスタの上部に設置されている。セレクトレバー２は、下端の支点軸４を中心として車両の前後方向に操作するよう設定されている。
【００１６】
セレクトレバー２には、運転者により押圧操作されるセレクトボタン２ａと、このセレクトボタン２ａと連動しセレクトレバー２の軸方向に移動するポジションピン２ｂが設けられている。
【００１７】
ポジションピン２ｂは、セレクトレバー２の内部に設けられたスプリング２ｃによりセレクトレバー２の先端方向（図中上方）へ付勢されている。そして、セレクトボタン２ａを非解除の状態でセレクトレバー２を操作したとき、ポジションピン２ｂは、ディテントプレート３に形成された規制溝３ａの上端縁に沿って移動する。この規制溝３ａは、図３に示すように、セレクトレバー２のＰ→Ｒレンジ、Ｒ→Ｐレンジ、Ｎ→Ｒレンジおよびセカンド→ローレンジの移動を阻止する形状に設定されている。このポジションピン２ｂとディテントプレート３によりレバー移動規制手段が構成されている。
【００１８】
一方、ポジションピン２ｂは、セレクトボタン２ａを解除したとき、セレクトボタン２ａの押圧量に応じて支点軸４側へ移動する。そして、セレクトボタン２ａが規制溝３ａと接触しない位置まで移動したとき、セレクトレバー２のＰ→Ｒレンジ、Ｒ→Ｐレンジ、Ｎ→Ｒレンジおよびセカンド→ローレンジへの移動が可能となる。
【００１９】
セレクトボタン２ａには、セレクトボタン解除・非解除センサ（セレクトボタン解除・非解除検出手段）１６が設けられている。このセレクトボタン解除・非解除センサ１６は、セレクトボタン２ａの解除・非解除を検出し、セレクトボタン信号としてコントロールユニット（アシストトルク制御手段）１４へ出力する。
【００２０】
セレクトレバー２の支点軸４には、この支点軸４と一体で上下方向に回動する制御レバー５の上端部が固定されている。また、支点軸４には、セクタギヤ６が固定され、このセクタギヤ６には、運転者の操作力を補助する電動モータ（アシストアクチュエータ）７が連結されている。
【００２１】
制御レバー５の下端部には、前方の自動変速機８に設けられたディテント機構の制御アーム１０の上端部と、ロッド状のリンケージ１１とを介して連結されている。
【００２２】
セレクトレバー２の支点軸４には、支点軸４への入力トルクを検出するトルクセンサ１２と、セレクトレバー２のストローク角度を検出する位置センサ１３とが連結されている。
【００２３】
トルクセンサ１２は、支点軸４に設けられた一対の回転部１２ａと、その間のねじれトルクを検出する検出部１２ｂとから構成されている。トルクセンサ１２はセレクトレバー２の支点軸４に設けられているため、実際にセレクトレバー２に入力される運転者の操作力を検出することができる。トルクセンサ１２の出力電圧は、入力トルク信号としてコントロールユニット１４へ出力される。
【００２４】
また、位置センサ１３は、セレクトレバー２がＰレンジ最端部に位置しているときを０度として、セレクトレバー２を操作したときのストローク角度を随時検出する。位置センサ１３の出力電圧は、ストローク角度信号としてコントロールユニット１４に出力される。
【００２５】
コントロールユニット１４には、セレクトボタン信号と、入力トルク信号と、ストローク角度信号と、自動変速機８に設けられたインヒビタスイッチ（位置検出手段）１５から出力されるレンジ信号とが入力される。
【００２６】
コントロールユニット１４は、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、予め設定された目標アシストトルクマップ（図４参照）とに基づいて、電動モータ７が出力するアシストトルクの目標値である目標アシストトルクを演算する。続いて、実際の入力トルクに応じて目標アシストトルクを補正し、補正した目標アシストトルクに基づき、電動モータ７を制御する。
【００２７】
図４は、Ｐ→Ｒレンジ方向における目標アシストトルクマップである。この目標アシストトルクマップには、セレクトレバー２のストローク角度に応じた目標アシストトルクTmotが設定されている。この目標アシストトルクTmotは、機械的負荷力Fmisによる軸トルクが理想操作力Ftによる軸トルクを減ずることにより求められる。すなわち、この目標アシストトルクTmotを目標値として電動モータ７のアシストトルクを制御することにより、セレクト時に良好な操作力となる運転者の理想操作力Ftによる軸トルクが得られる。
【００２８】
機械的負荷力Fmisは、上述した自動変速機８のディテント機構で発生する負荷力に、リンケージ１１の摩擦力、電動モータ７のイナーシャ等を合成したものであり、電動モータ７によるトルクアシストが無い状態でレンジ切り換えを行うには、この機械的負荷力Fmis以上の操作力が必要となる。
【００２９】
なお、Ｄ→Ｎレンジ方向へのセレクト時には、機械的負荷力Fmisは上述したＰ→Ｒレンジ方向における機械的負荷力とは異なる特性となるため、その特性に応じて目標アシストトルクマップも別途設定する。よって、セレクトレバー２のアシスト制御においては、セレクトレバー２の操作方向を検出し、操作方向に応じた目標アシストトルクマップを用いてアシストトルクの制御を行う必要がある。
【００３０】
セレクトレバー２の操作方向を検出する方法としては、トルクセンサ１２の入力トルク値からの判定、位置センサ１３の取得最新値と前回取得値との増減差分による判定、または、目標アシストトルクマップ上の各レンジ停止位置の中央値に対する位置センサ１３の大小判定等で行うことができる。
【００３１】
目標アシストトルクマップは、セレクトレバー２の操作速度に応じて予め複数設定されている。セレクトレバー２の操作速度は、ストローク角度の変化率等から推定できる。
【００３２】
また、コントロールユニット１４は、セレクトボタン２ａが非解除のとき、セレクトレバー２がレバー移動規制手段（ポジションピン２ｂ，ディテントプレート３）によって規制されたレンジ切り換えが行われていると判断された場合には、電動モータ７によるアシストを一時的に禁止するセレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理を実行する。
【００３３】
次に、作用を説明する。
［セレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理］
図５は、コントロールユニット１４で実行されるセレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ１では、インヒビタスイッチ１５のレンジ信号から現在のレンジ位置がＰレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ５へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ２へ進む。
【００３５】
ステップＳ２では、現在のレンジ位置がＲレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ９へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ３へ進む。
【００３６】
ステップＳ３では、現在のレンジ位置がＮレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１１へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ４へ進む。
【００３７】
ステップＳ４では、現在のレンジ位置がセカンドレンジかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１３へ進み、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００３８】
ステップＳ５では、セレクトボタン解除・非解除センサ１６のセレクトボタン信号からセレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ６へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。
【００３９】
ステップＳ６では、セレクトレバー２の移動方向を、トルクセンサ１２の入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかにより判断する（操作方向検出手段に相当）。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。なお、入力トルク値は、Ｐ→ローレンジ方向へ作用しているとき、１２８よりも小さく、ロー→Ｐレンジ方向へ作用しているとき、１２８よりも大きくなる。
【００４０】
ステップＳ７では、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、予め設定された目標アシストトルクマップ（図４参照）とに基づいて、電動モータ７が出力するアシストトルクの目標値である目標アシストトルクを演算する。そして、実際の入力トルクに応じて目標アシストトルクを補正し、補正した目標アシストトルクに基づき、電動モータ７を所定のONデューティ比で駆動し、本制御を終了する。
【００４１】
ステップＳ８では、電動モータ７の出力を禁止して本制御を終了する。
【００４２】
ステップＳ９では、セレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０では、入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。
【００４４】
ステップＳ１１では、セレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１２へ進む。
【００４５】
ステップＳ１２では、入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ８へ進む。
【００４６】
ステップＳ１３では、セレクトボタンが解除されているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１４へ進む。
【００４７】
ステップＳ１４では、入力トルク値が１２８よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ８へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ７へ進む。
【００４８】
［セレクトボタン非解除時アシスト禁止制御作用］
セレクトボタン２ａを解除した状態でセレクトレバー２をＰ→Ｒレンジへ操作した場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ５によりセレクトボタン２ａが解除されていると判断され、ステップＳ６によりＰ→ローレンジ方向へ操作していると判断され、ステップＳ７により、電動モータ７が所定のONデューティ比で駆動され、セレクト操作がアシストされる。
【００４９】
運転者がＰレンジ位置にあるセレクトレバー２に手を乗せた場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ５→ステップＳ８へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ５によりセレクトボタン２ａが非解除であると判断され、ステップＳ８によりアシストトルクの出力が禁止される。
【００５０】
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、セレクトレバー２が移動規制レンジ位置へ操作されているときには、セレクトボタン２ａが解除されているときにのみ電動モータ７にアシストトルクを発生させることとしたため、不快な異音の発生、ポジションピン２ｂおよびディテントプレート３の破損等を防止できる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態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。
【００５２】
例えば、本実施の形態では、セレクトレバーへの入力トルクと操作位置（ストローク角度）とに基づいて電動モータのONデューティ比を設定する構成を示したが、入力トルクと操作位置のどちらか一方に基づいてアシストトルクを制御する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を適用した自動変速装置の構成を示す背面図である。
【図３】セレクトレバーの移動規制区間を示す説明図である。
【図４】Ｐ→Ｒレンジ方向における目標アシストトルクマップである。
【図５】コントロールユニットで実行されるセレクトボタン非解除時アシスト禁止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】レバー移動規制手段を示す図である。
【符号の説明】
１ コントロール部
２ セレクトレバー
２ａ セレクトボタン
２ｂ ポジションピン
２ｃ スプリング
３ ディテントプレート
３ａ 規制溝
４ 支点軸
５ 制御レバー
６ セクタギヤ
７ 電動モータ
８ 自動変速機
１０ 制御アーム
１１ リンケージ
１２ トルクセンサ
１２ａ 回転部
１２ｂ 検出部
１３ 位置センサ
１４ コントロールユニット
１５ インヒビタスイッチ
１６ セレクトボタン解除・非解除センサ
Claims (1)
- 自動変速機のレンジ切り換え機構と連結されたセレクトレバーと、
ボタンと連動し、且つセレクトレバーの軸方向に移動するポジションピン及びポジションピンの所定位置への移動を規制する溝形状の規制溝で構成され、前記セレクトレバーの所定レンジ位置への移動を規制するレバー移動規制手段と、
ボタン操作でポジションピンをセレクトレバーの軸方向に移動させて前記規制溝への係合を解除し、前記レバー移動規制手段によるレバーの移動規制を解除するセレクトボタンと、
前記セレクトレバーのレンジ位置を検出する位置検出手段と、
前記セレクトレバーに運転者の操作力を補助するアシストトルクを出力するアシストアクチュエータと、
前記セレクトレバーの状態に応じてアシストアクチュエータのアシストトルクを制御するアシストトルク制御手段と、
を備えた自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシストトルク制御手段は、セレクトレバーが受ける機械的負荷特性から設定された目標アシストトルクをデータとして備え、操作位置から目標アシストトルクを決定する目標アシストトルク演算手段を備え、
前記セレクトボタンの解除・非解除を検出するセレクトボタン解除・非解除検出手段と、
前記セレクトレバーの操作方向を検出する操作方向検出手段と、
を設け、
前記アシストトルク制御手段に、レンジ位置と操作方向とに基づいて、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されているかどうかを判断するレバー規制判断部と、
前記セレクトボタンが非解除のとき、セレクトレバーが移動規制レンジ位置へ操作されていると判断された場合に、アシストアクチュエータにアシストトルクの出力を禁止するアシスト禁止部と、
を設けたことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
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| JP2003068784A JP4137675B2 (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 自動変速機のセレクトアシスト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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