JP4457638B2 - 自動変速機のセレクトアシスト装置 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
- F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
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- F16H2061/323—Electric motors actuators or related electrical control means therefor for power assistance, i.e. servos with follow up action
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Description
さらに、目標のレンジ位置までを確実にアシストすることにより、目標の停止レンジ位置までの途中で停止してしまう中間停止や、目標の停止レンジ位置を越えてしまう飛び越しを防止でき、目標の停止レンジ位置にて確実にセレクトレバーの操作移動を停止できる。
また、このように確実に停止レンジ位置までを操作移動させることにより、全操作範囲において、安定した操作反力を得るようにでき、良好な操作フィーリングを安定して得ることができる。
まず、構成を説明する。
図1は実施例の自動変速装置の構成を示す側面図、図2はアシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。
前記セレクト機構部1において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー2のストローク変化は、コントロールケーブル8を介してアシストアクチュエータ9のポテンショメータ25へ入力される。ポテンショメータ25では、セレクトレバー2の操作量に応じたストローク角度が検出され、ストローク角度信号としてコントロールユニット22へ出力される。
図4は、自動変速機19のディテントの構造を示す斜視図である。
制御アーム20には回転シャフト26が設けられ、この回転シャフト26にディテントプレート27が支持されている。ディテントプレート27の上端には、カム山27aの間に5つのレンジ(P・R・N・D・L)に対応した谷部27bが形成されている。そして、この谷部27bにバネ板28の先端に形成されたディテントピン29を係合させ、選択されたレンジ位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。
[セレクトレバーのアシスト制御処理]
図5は、コントロールユニット22で実行されるセレクトレバー2のアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
図7に示すのは、コントロールユニット22で実行される操作開始判定(図5のステップS4)の処理の流れを示すフローチャートである。
図8に示すのは、コントロールユニット22で実行される操作方向判定(図5のステップS5)の処理の流れを示すフローチャートである。
図6は、P→Rレンジ方向におけるセレクトレバー2、正確には、ドライバの把持するセレクトノブ4に発生する操作反力を示す特性図である。この操作反力特性は、電動モータ15を駆動していない状態で、ドライバがP→Rレンジ方向にセレクトレバー2を操作したとき、アシストアクチュエータ9の出力軸12において操作反力として検出された軸トルクを、セレクトノブ4に発生する操作反力Fm[N]として換算し、ポテンショメータ25により取得されるストローク角度と対比させたものである。
〈1〉操作開始の判定
本実施例では、セレクトレバー2を確定したレンジ位置から次のレンジ位置に切り換えるためにセレクトレバー2を操作し始めると、そのセレクトレバー2の操作位置が微小時間dtに対して変化する量dxが大きくなり、かつ操作力Tも大きくなる。このことは、操作開始判定ブロック40によりステップS401,S402の処理で検知され、操作開始と判定されて、アシスト制御が有効に働くこととなる。このようにdx/dtとT、つまり操作量と操作力の両方で操作開始が判定されるので、確実に操作開始が判定できる。
〈2〉現在位置・操作方向の判定
セレクトレバー2が操作開始されると、まず、現在位置判定ブロック35によるステップS3の処理によりストローク角度信号からセレクトレバー2の現在位置が判定され、かつ操作方向判定ブロック36によるステップS5の処理により操作方向が判定される。この操作方向の判定は、dx/dtとT、つまり操作量と操作力(図9参照)の両方で操作方向が判定されるので、確実に操作方向が判定できる。
〈3〉次レンジ目標位置の判定
セレクトレバー2の現在の位置と操作方向が判定されると、その操作方向への次の移動先となるレンジ位置、次レンジ目標位置が次レンジ目標位置判定ブロック37でステップS6の処理により判定される。
〈4〉モータの制御
次レンジ目標位置が判定されると、次レンジ目標位置判定ブロック37から乗算器38に現在位置の判定結果と次レンジ目標位置の判定結果の偏差を、距離又はレンジ位置間隔(n間隔)として出力し、乗算器38によって、ゲインを乗算して、その結果でモータ駆動制御ブロック39により電動モータ15を駆動してセレクトレバー2の操作をアシスト力で補助する。
本実施例におけるアシスト制御では、図10に示すように、操作直後にアシスト力最大となり、次レンジ目標位置が近づくに従ってアシスト力が小さくなるため、図6に示すディテント力によって次レンジ目標位置に近づいたセレクトレバー2を確実に次レンジ目標位置に引き込むとともに、次レンジ目標位置でアシスト力最小となり、ディテント力により確実にセレクトレバー2を次レンジ目標位置で停止させることができる。よって、セレクトレバー2が操作途中で停止してしまう中間停止や次レンジ位置を越えてしまう飛び越しなどが生じない。
本実施例のアシスト制御上、アシスト力を決めるのは、現在位置と次レンジ目標位置のみであり、他の要因に左右されないため、アシスト力は定常化したものとなり、これにより操作フィーリングは安定したものとなる。
さらに、本実施例では、図10の次レンジ目標領域50にセレクトレバー2の操作位置が移動してきた際に、さらに操作があると、ステップS9,ステップS10の処理でアシストが行われる。よって、各レンジ間での操作フィーリングは安定したものとなる。
本実施例では、トルクセンサ21から検出する入力操作力は、操作開始判定、操作方向判定に用いるのみであり、アシスト力の決定には用いていないので、高い精度を要求されない。よって、簡素化した構造のトルクセンサでよいため、コストが抑制される。
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。
また、セレクトレバー2と制御アーム20がコントロールケーブル8,18によって機械的に連結されているため、アシストアクチュエータ9やコントロールユニット22がフェールした場合でも、ドライバは手動でレンジ位置を切り換えることができる。
次レンジ目標位置判定ブロック37と乗算器38により調整されるアシスト力は操作開始判定直後を最大値とし、次レンジの停止位置にセレクトレバー2が来たとき最小値となるため、目標の停止レンジ位置までを確実にアシストし、目標の停止レンジ位置までの途中で停止してしまう中間停止や、目標の停止レンジ位置を越えてしまう飛び越しを防止でき、目標の停止レンジ位置にて確実にセレクトレバーの操作移動を停止でき、全操作範囲において、安定した操作反力を得るようにでき、良好な操作フィーリングを安定して得ることができる。
以上、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、セレクトレバー2の入力操作力を検出する入力操作力検出手段としてトルクセンサ21を用いたが、電動モータ15への供給電流値や電動モータ15の回転数等から入力操作力を推定する構成としてもよい。
実施例では、セレクトレバー2と自動変速機19の制御アーム20をコントロールケーブル8,18で連結する構成を示したが、セレクトレバー2の操作力を制御アーム20に伝える操作力伝達手段は任意であり、ロッドやリンケージを用いた構成としてもよい。
セレクトレバー2の形状や大きさは任意であり、指先で操作可能なスイッチ形状としてもよい。
2 セレクトレバー
3 センタクラスタ
4 セレクトノブ
5 支点軸
7 セレクトレバージョイント
8 コントロールケーブル
9 アシストアクチュエータ
10 入力レバー
11 入力レバージョイント
12 出力軸
13 出力レバー
14 ウォームギア
15 電動モータ
16 モータ出力軸
17 出力レバージョイント
18 コントロールケーブル
19 自動変速機
20 制御アーム
21 トルクセンサ
22 コントロールユニット
23 ワイヤハーネス
24 接触子
25 ポテンショメータ
26 回転シャフト
27 ディテントプレート
27a カム山
27b 谷部
28 バネ板
29 ディテントピン
30 パーキングポール
31 カム状プレート
32 パーキングギア
35 現在位置判定ブロック
36 操作方向判定ブロック
37 次レンジ目標位置判定ブロック
38 乗算器
39 モータ駆動制御ブロック
40 操作開始判定ブロック
50 次レンジ目標領域
Claims (5)
- 自動変速機のレンジ切り換え装置と連結されたセレクトレバーへの入力操作力を検出する入力操作力検出手段と、
前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
検出された入力操作力に応じて操作開始を判定する操作開始判定部と、
前記セレクトレバーのストローク角度を検出する操作位置検出手段と、
前記操作位置検出手段により検出されたストローク角度より現在位置を判定する現在位置判定部と、
前記入力操作力検出手段と前記操作位置検出手段とにより検出された入力操作力とストローク角度とにより操作方向判定を行う操作方向判定部と、
前記現在位置と前記操作方向により目標の停止レンジ位置を判定する次レンジ目標位置判定部と、
前記操作開始判定部により操作開始と判定された場合、前記次レンジ目標位置判定部により判定された目標の停止レンジ位置と前記現在位置判定部により判定された現在位置との偏差に基づいて、前記セレクトレバーのストローク角度に対するドライバの操作力があらかじめ設定された特性となるような目標アシスト力を設定する目標アシスト力設定部と、
前記目標アシスト力設定部により設定された目標アシスト力に基づいて、前記アシストアクチュエータを駆動する出力制御部と、
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。 - 請求項1に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作開始判定部が、
前記操作位置検出手段で検出する微小時間あたりの変化量により操作開始を判定する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作開始判定部が、
前記入力操作力検出手段で検出する入力操作力により操作開始を判定する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作方向判定部が、
前記操作位置検出手段で検出する微小時間あたりの変化量により操作方向を判定する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作方向判定部が、
前記入力操作力検出手段で検出する入力操作力により操作方向を判定する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
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