JP4742635B2 - 自動変速機の操作アシスト装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の操作アシスト装置に関するものである。

一般に自動変速機を備えた自動車においては、運転者が自動変速機のシフトレバーを操作することで車輪の回転速度やトルクを変更し、走行速度や道路状況に応じた状態に調整して走行を行っている。昨今では、シフトレバーの操作力を軽減するために、アクチュエータを用いてシフトレバーの操作力をアシストする自動変速機の操作アシスト装置が実用化されている。

このような自動変速機の操作アシスト装置は、変速機の変速段の位置情報とエンジンの回転数を取り込んで、変速しようとする変速段に対しエンジン回転数が許容範囲にある場合は変速操作が軽くなるようにアクチュエータを駆動して変速操作をアシストし、変速しようとする変速段に対しエンジン回転数が許容範囲外にある場合は変速操作が重くなるようにアクチュエータを駆動して変速操作ができないようにしている（特許文献１参照）。
特開２００１−３３０１４８号公報

しかしながら、このような自動変速機の操作アシスト装置では、変速段の位置情報とエンジン回転数に基づいて変速機のアシストを行っており、シフトレバーの位置を検出していないため、シフトレバーを勢い余って操作し、シフトレバーを目標の変速段と次の変速段の中間位置まで操作してしまった場合等に、シフトレバーの適切なアシストが行われない場合がある。例えば、変速段を現在の変速段Ｄ３から次の変速段Ｄ２に操作する際に、次の変速段Ｄ２を超えてさらに次の変速段Ｄ１の手前まで操作をしてしまった場合、エンジンの回転数が許容範囲内であれば変速段が変速段Ｄ１になるようにアシストされるため、目標の変速段Ｄ２とは異なる変速段に操作アシストされてしまう。

本発明の課題は、自動車の自動変速機のシフトレバーが変速段の中間に位置した場合でも、シフトレバーの操作アシストを適切に行う自動変速機の操作アシスト装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、自動車の自動変速機を操作するシフトレバーの操作力を検出する操作力検出センサと、前記シフトレバーの操作位置を検出する操作位置検出センサと、前記シフトレバーが操作される際に前記シフトレバーに駆動力を与える駆動機構と、前記駆動機構の回転軸に連結され、前記回転軸の回転にともなって前記自動変速機の変速を行う変速レバーと、前記変速レバーに備えられ、変速レバーが各変速段の位置で停止するように波型を示すチェックプレートと、前記チェックプレートの波型部分に接して設けられ、前記チェックプレートが回転した際に波型を乗り越えるのに必要な力と波型を乗り越えて復帰する力を与えるチェックスプリングと、前記駆動機構を制御する制御装置と、を備える。
前記制御装置は、前記シフトレバーの操作に伴い前記チェックプレートが回転した際、前記チェックプレートの波型部分に接する前記チェックスプリングが、各変速段の中間に位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が第一の所定値を越える場合は、前記シフトレバーの前記操作をアシストするように前記駆動機構を制御する操作アシスト制御を行い、前記チェックプレートの波型部分に接する前記チェックスプリングが、各変速段の中間に第一の所定時間以上位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第一の所定値以下の場合は、前記シフトレバーが最後に通過した変速段に前記シフトレバーが位置するように前記駆動機構を制御する復帰アシスト制御を行うことを特徴としている。

上記構成によれば、シフトレバーの操作に伴いチェックプレートが回転した際、チェックプレートの波型部分に接するチェックスプリングが、各変速段の中間にあるとともにシフトレバーの操作力が第一の所定値を越えている場合は、シフトレバーの変速操作のアシストが行われる。これにより、変速操作を軽快に行うことができる。

またシフトレバーの操作力が第一の所定値以下で、シフトレバーの操作に伴いチェックプレートが回転した際、チェックプレートの波型部分に接するチェックスプリングが、各変速段の中間に第一の所定時間以上位置する場合は、シフトレバーを直前に通過した変速段に戻すようにアシストが行われる。これにより、シフトレバーを勢いよく操作して目標の変速段を通過してしまった場合に、シフトレバーを目標の変速段に容易に戻すことができる。

本発明によれば、自動車の自動変速機のシフトレバーが変速段の中間に位置した場合でも、シフトレバーの操作アシストを適切に行う自動変速機の操作アシスト装置を実現することができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１は第１の実施例の構成図であり、図２は第１の実施例の制御装置のブロック図である。

シフトレバー１０は、シフトレバー本体１０Ａと、その上端に取り付けられた操作ノブ１０Ｂを備えている。シフトレバー本体１０Ａの下端には伝達部材１１Ａ（例えばケーブルやリンク等）が取り付けられており、この伝達部材１１Ａの他端は駆動機構１２の回転軸１２Ａ（後述）に連結されている。シフトレバー本体１０Ａは支軸１０Ｃを中心に回動自在に支持されている。

駆動機構１２は、シフトレバー１０のアシストを行う力を発生するアクチュエータ４と、シフトレバー１０の操作に伴ってその操作位置を検出する操作位置検出センサ１と、シフトレバー１０の操作に伴ってその操作力を検出する操作力検出センサ２とを備えている。ここで操作位置検出センサ１および操作力検出センサ２は、駆動機構１２の回転軸１２Ａ周りに取り付けられている。

回転軸１２Ａの一端は、伝達部材１１Ａを介してシフトレバー本体１０Ａの下端と連結されており、アクチュエータ４の回転に伴い回転軸１２Ａが回転し、伝達部材１１Ａを介してシフトレバー本体１０Ａにアシスト力が伝わる。

一方回転軸１２Ａの他端は、伝達部材１１Ｂを介して自動変速機１３の変速レバー１３Ａと連結されており、回転軸１２Ａの回転にともなって変速レバー１３Ａが回転し、自動変速機１３のギヤ（図示省略）が切り替わって変速が行われる。ここで、変速レバー１３Ａが所定の位置、例えばパーキング位置Ｐ、後退走行位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、走行位置Ｄ、低速走行位置Ｌ等で停止するように、変速レバー１３Ａには一端が波型を示すチェックプレート１３Ｂが備えられている。このチェックプレート１３Ｂは変速レバー１３Ａが回転した際に変速レバー１３Ａとともに回転するように、変速レバー１３Ａの中心軸に直角に取り付けられている。またチェックプレート１３Ｂの波型部分に接してチェックスプリング１３Ｃが設けられており、チェックプレート１３Ｂが回転した際にチェックスプリング１３Ｃが波型を乗り越えるのに必要な力と波型を乗り越えて復帰する力を利用して、変速レバー１３Ａが前述した所定の位置に移動して停止するようになっている。シフトレバー１０はこの所定の位置に対応した位置で停止する。

制御装置３は、入力部３Ａ、入力部３Ｂ、制御部３Ｃ，出力部３Ｄを備えており、操作位置検出センサ１および操作力検出センサ２の検出結果をそれぞれ入力部３Ａ、３Ｂを介して制御部３Ｃに取り込んで、出力部３Ｄを介して電気的に接続されたアクチュエータ４の制御を行う。

次に、図３のフローチャートと図４の動作説明図を用いて、第１の実施例の作用について説明する。

ステップＳ１００では、動作に必要な変数の初期値が設定される。変数Ｓｔａｔｅはシフトレバー１０の操作アシスト（後述）の実施の有無を表す変数で、操作アシスト実施を意味する「ＡＳＳＩＳＴ」または操作アシスト停止を意味する「ＳＴＯＰ」のどちらかが代入される。変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒは時間制御を行う変数で、値０または所定値ＳＴＩＭＥが代入される。変数Ｔｉｍｅｒは時間制御を行う変数で、値０または所定値ＴＩＭＥ１が代入される。変数Ｆｉｎｉｓｈは復帰アシスト（後述）の実施の有無を表す変数で、復帰アシストの実施を意味する「ＦＡＬＳＥ」または復帰アシストの終了を意味する「ＴＲＵＥ」のどちらかが代入される。ステップＳ１００では、これらの変数はそれぞれ、変数Ｓｔａｔｅには「ＳＴＯＰ」が、変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒには「０」が、変数Ｔｉｍｅｒには「０」が、変数Ｆｉｎｉｓｈには「ＦＡＬＳＥ」が代入される。この後にフローはステップＳ１０１へ移行する。

ステップＳ１０１では、変数Ｓｔａｔｅの値を判定する。変数Ｓｔａｔｅの値が「ＳＴＯＰ」の場合は、フローはステップＳ１０２へ移行する。一方変数Ｓｔａｔｅの値が「ＳＴＯＰ」でない場合（「ＡＳＳＩＳＴ」の場合）は、フローはステップＳ１１１へ移行する。

ステップＳ１０２では、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値が、操作アシストを開始するアシスト開始閾値（図３ではＡＫ閾値と記載）を越えているかどうかが判定される。操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値を越えている、すなわち｜Ｔｒｑ｜＞アシスト開始閾値の場合は、シフトレバー１０の操作アシストを行うためフローはステップＳ１０３以降へ移行する。一方操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値以下の場合には、フローはステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０３では、変数Ｓｔａｔｅに「ＡＳＳＩＳＴ」が代入される。その後に、フローはステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１１１では、変数Ｓｔａｔｅの値を判定する。変数Ｓｔａｔｅの値が「ＡＳＳＩＳＴ」の場合は、フローはステップＳ１１２へ移行する。一方変数Ｓｔａｔｅの値が「ＡＳＳＩＳＴ」でない場合（「ＳＴＯＰ」の場合）は、フローはステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１１２では、シフトレバー１０の位置があらかじめ設定した第１ポイント（図４のＢ点、以下Ｂ点と記載）を越えているかどうかが、操作位置検出センサ１の出力値に基づいて判定される。

シフトレバー１０の位置がＢ点を越えている場合は、シフトレバー１０はチェックプレート１３Ｂおよびチェックスプリング１３Ｃによる復帰力により次の変速段に対応する停止位置（図４のＣ点、以下Ｃ点と記載）に向かうため、シフトレバー１０の操作アシストは行わない。このため、フローはステップＳ１１３に移行し、次の動作に備えて、変数Ｓｔａｔｅには「ＳＴＯＰ」を、変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒには「ＳＴＩＭＥ」を、変数Ｔｉｍｅｒには「ＴＩＭＥ１」を、変数Ｆｉｎｉｓｈには「ＦＡＬＳＥ」をそれぞれ代入した後に、フローはステップＳ１０１へ戻る。

一方シフトレバー１０の位置がＢ点より手前にある場合は、シフトレバー１０の操作アシストを行うため、フローはステップＳ１１４へ移行する。

ステップＳ１１４では、制御部３Ｃによりアクチュエータ４が駆動され、シフトレバー１０の操作アシストが行われる。操作アシストは、アクチュエータ４によって回転軸１２Ａをシフトレバー１０の操作方向と同じ方向に回転させることで行う。ここでシフトレバー１０の操作アシストは、シフトレバー１０の位置がＢ点を越え、ステップＳ１１２においてステップＳ１１３が選択されるまで継続される。

以上の動作により、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値を越えている状態で、シフトレバー１０が変速操作前の変速段（図４のＡ点、以下Ａ点と記載）とＢ点との間にある場合に、シフトレバー１０の操作アシストが行われる。

ここで、Ａ点とＢ点との間の区間が、請求項の第一の区間にあたる。

ステップＳ１０４では、変数Ｆｉｎｉｓｈの値を判定する。変数Ｆｉｎｉｓｈの値が「ＴＲＵＥ」であれば、フローはステップＳ１０１へ戻る。一方変数Ｆｉｎｉｓｈの値が「ＴＲＵＥ」でなければ（「ＦＡＬＳＥ」であれば）、フローはステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５では、シフトレバー１０の位置があらかじめ設定した第２ポイント（図４のＤ点、以下Ｄ点と記載）を越えているかどうかが、操作位置検出センサ１の出力値に基づいて判定される。シフトレバー１０の位置がＤ点を越えている場合は、シフトレバー１０の操作者がシフトレバー１０を操作し過ぎて目標の変速段Ｃ点を通過しさらにＤ点を越えてしまった状態であると判断し、シフトレバー１０をＣ点に戻す復帰アシストを行うため、フローはステップＳ１０６以降のフローへ移行する。一方シフトレバー１０の位置がＤ点を越えていない場合は、シフトレバー１０はチェックプレート１３Ｂとチェックスプリング１３Ｃの復帰力によりＣ点に復帰するため、復帰アシストは行わずにフローはステップＳ１１５へ移行する。

ステップＳ１０６およびステップＳ１０７では、シフトレバー１０の位置がＤ点を越えた状態が第一の所定時間（ＴＩＭＥ１−ＴＩＭＥ２）以上継続したかどうかが判定される。シフトレバー１０の位置がＤ点を越えた状態が第一の所定時間以上継続した場合は、シフトレバー１０をＣ点に戻す復帰アシストを行うため、フローはステップＳ１０８へ移行する。一方シフトレバー１０の位置がＤ点を越えた状態が第一の所定時間を継続していない場合は、フローはステップＳ１０５へ戻る。

ここで、第３ポイントはチェックスプリング１３Ｃがチェックプレート１３Ｂの山を越える位置（図４のＥ点）に設定され、Ｄ点とＥ点との間の区間が、請求項の第二の区間にあたる。

ステップＳ１０８では、制御部３Ｃが、Ａ点とＢ点との間で行った操作アシストの場合とは反対方向にアクチュエータ４を駆動して、シフトレバー１０をＣ点に戻すための復帰アシストを行う。復帰アシストは、アクチュエータ４によって回転軸１２ＡをＡ点とＢ点との間で行った操作アシストとは反対方向に回転させることで行う。この後に、フローはステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０９では、シフトレバー１０の復帰アシストを開始してから第二の所定時間ＴＩＭＥ２以上が経過したかどうかが判定される。シフトレバー１０の復帰アシストを開始してから第二の所定時間ＴＩＭＥ２以上が経過した場合は、フローはステップＳ１１０へ移行し、復帰アシストを停止する。一方シフトレバー１０の復帰アシストを開始してから第二の所定時間ＴＩＭＥ２以上が経過していない場合は、フローはステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１１０では、変数Ｆｉｎｉｓｈに復帰アシストの終了を意味する「ＴＲＵＥ」が代入される。この後にフローはステップＳ１０１へ戻るが、すでに変数Ｆｉｎｉｓｈに「ＴＲＵＥ」が代入されているため、その後はステップＳ１０４の分岐で再びステップＳ１０１へ戻り、ステップＳ１０８でのシフトレバー１０の復帰アシストは実施されない。

ステップＳ１１５からステップＳ１１７では、シフトレバー１０がＤ点の手前に位置する状態が第三の所定時間ＳＴＩＭＥ以上継続したかどうかが判定される。シフトレバー１０がＤ点の手前に位置する状態が第三の所定時間ＳＴＩＭＥ以上継続した場合は、操作者が意識的にシフトレバー１０を操作していると判断し、その直後にシフトレバー１０がＤ点を越えた位置に移動して復帰アシストを実施する条件が成立しても、復帰アシストを行わない。このためステップＳ１１７で変数Ｆｉｎｉｓｈに復帰アシストの終了を意味する「ＴＲＵＥ」を代入した後に、フローはステップＳ１０１へ戻る。一方シフトレバー１０がＤ点の手前に位置する状態が第三の所定時間ＳＴＩＭＥ以上継続していない場合は、フローはステップＳ１０１へ戻る。

以上の動作により、制御装置３は、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値を越えた状態で、シフトレバー１０がＡ点とＢ点との間、すなわち第一の区間にある場合は、駆動機構１２を駆動してシフトレバー１０の操作をアシストする操作アシストを行う。

また制御装置３は、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値以下の状態で、シフトレバー１０がＤ点を越える位置、すなわち第二の区間に、第一の所定時間ＴＩＭＥ１−ＴＩＭＥ２以上位置した場合は、駆動機構１２を駆動してシフトレバー１０をＣ点に戻すための復帰アシストを行う。

また復帰アシストを長時間行うと、シフトレバー１０がＣ点に戻った後も復帰アシスト力が働いてしまう可能性があるため、復帰アシストは第二の所定時間ＴＩＭＥ２の間だけ行われる。

またシフトレバー１０をＣ点に戻すための復帰アシストを行っている最中に、シフトレバー１０が第二の所定区間を外れＣ点側に移動した場合は、復帰アシストを停止する。

またシフトレバー１０をＣ点に戻すための復帰アシストを行っている最中に、シフトレバー１０の操作力がアシスト開始閾値を越えた場合は、シフトレバー１０を操作者が意識的に操作していると判断して、その時点で復帰アシストを停止する。復帰アシストを停止した後は、シフトレバーの位置と操作方向に応じて操作アシストが行われる。

さらにシフトレバー１０がＤ点の手前に第三の所定時間ＳＴＩＭＥ以上留まっていた場合は、その直後にシフトレバー１０がＤ点を越えて第二の区間に移動し、復帰アシストを実施する条件が成立しても、操作者が意識的にシフトレバー１０を操作していると判断して、シフトレバー１０の復帰アシストは行わない。このため、操作者の意図に反したシフトレバー１０の復帰アシストが行われることが無く、操作者に違和感を与えることがない。

以上の動作を状態遷移図で示したものが、図５となる。

図６のフローチャートを用いて、第２の実施例の作用について説明する。

本実施例は、第１の実施例におけるフォローチャートのステップＳ１１４、およびステップＳ１０８〜ステップＳ１１０を他の動作に置き換えたものである。

なお本実施例では、アクチュエータ４として、入力される駆動パルスのＤｕｔｙ比により回転数とトルクが決まるパルスアクチュエータ４Ａを用いている。

ステップＳ２００では、動作に必要な変数の初期値が設定される。変数Ｓｔａｔｅはシフトレバー１０の操作アシストの実施の有無を表す変数で、操作アシスト実施を意味する「ＡＳＳＩＳＴ」または操作アシスト停止を意味する「ＳＴＯＰ」のどちらかが代入される。変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒは時間制御を行う変数で、値０または所定値ＳＴＩＭＥが代入される。変数Ｔｉｍｅｒは時間制御を行う変数で、値０または所定値ＴＩＭＥ１が代入される。変数Ｆｌａｇは動作の状態を表す変数で、「０」、「１」、「２」のいずれかが代入される。ステップＳ２００では、これらの変数はそれぞれ、変数Ｓｔａｔｅには「ＳＴＯＰ」が、変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒには「０」が、変数Ｔｉｍｅｒには「０」が、変数Ｆｌａｇには「１」が代入される。この後にフローはステップＳ２０１へ移行する。

ステップＳ２０１では、変数Ｓｔａｔｅの値を判定する。変数Ｓｔａｔｅの値が「ＳＴＯＰ」の場合は、フローはステップＳ２０２へ移行する。一方変数Ｓｔａｔｅの値が「ＳＴＯＰ」でない場合（「ＡＳＳＩＳＴ」の場合）は、フローはステップＳ２１４へ移行する。

ステップＳ２０２では、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値が、操作アシストを開始するアシスト開始閾値（図６ではＡＫ閾値と記載）を越えているかどうかが判定される。操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値を越えている、すなわち｜Ｔｒｑ｜＞アシスト開始閾値の場合は、シフトレバー１０の操作アシストを行うためフローはステップＳ２０３以降へ移行する。一方操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値以下の場合には、フローはステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０３では、変数Ｓｔａｔｅに「ＡＳＳＩＳＴ」が代入される。その後に、フローはステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２１４では、変数Ｓｔａｔｅの値を判定する。変数Ｓｔａｔｅの値が「ＡＳＳＩＳＴ」の場合は、フローはステップＳ２１５へ移行する。一方変数Ｓｔａｔｅの値が「ＡＳＳＩＳＴ」でない場合（「ＳＴＯＰ」の場合）は、フローはステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２１５では、シフトレバー１０の位置がＢ点（第１ポイント）を越えているかどうかが、操作位置検出センサ１の出力値に基づいて判定される。

シフトレバー１０の位置がＢ点を越えている場合は、シフトレバー１０はチェックプレート１３Ｂおよびチェックスプリング１３Ｃによる復帰力により次の変速段に対応する停止位置（Ｃ点）に向かうため、シフトレバー１０の操作アシストは行わない。このため、フローはステップＳ２１６に移行し、次の動作に備えて、変数Ｓｔａｔｅには「ＳＴＯＰ」を、変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒには「ＳＴＩＭＥ」を、変数Ｔｉｍｅｒには「ＴＩＭＥ１」を、変数Ｆｌａｇには「１」をそれぞれ代入した後に、フローはステップＳ２０１へ戻る。

一方シフトレバー１０の位置がＢ点より手前にある場合は、シフトレバー１０の操作アシストを行うため、フローはステップＳ２１７へ移行する。

ステップＳ２１７では、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値が操作アシストを停止するアシスト停止閾値（図６ではＡＴ閾値と記載）を下回るかどうかが判定される。操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト停止閾値を下回る、すなわち｜Ｔｒｑ｜＜アシスト停止閾値の場合は、操作者がシフトレバー操作を停止した状態またはゆっくりと操作している状態と判断し、操作アシストは行わずにフローはステップＳ２１９へ移行する。一方操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト停止閾値以上である、すなわち｜Ｔｒｑ｜≧アシスト停止閾値の場合は、フローはシフトレバー１０の操作アシストを行うステップＳ２１８へ移行する。

ステップＳ２１８では、制御部３Ｃによりパルスアクチュエータ４Ａが駆動され、シフトレバー１０の操作アシストが行われる。操作アシストは、パルスアクチュエータ４Ａによって回転軸１２Ａをシフトレバー１０の操作方向と同じ方向に回転させることで行う。ここでシフトレバー１０の操作アシストは、シフトレバー１０の位置がＢ点を越え、ステップＳ２１５においてステップＳ２１６が選択されるまで継続される。

ステップＳ２１９では、以後のフローで操作アシストを行わないため、変数Ｓｔａｔｅに「ＳＴＯＰ」を代入する。またステップＳ２１７の判定によって操作アシストが停止したことを記憶するため、変数Ｆｌａｇには「２」を代入する。さらに次の動作に備えて、変数ＳｔｏｐＴｉｍｅｒには「ＳＴＩＭＥ」を、変数Ｔｉｍｅｒには「ＴＩＭＥ１」をそれぞれ代入した後に、フローはステップＳ２０１へ戻る。

以上の動作により、操作力検出センサ２の値Ｔｒｑの絶対値がアシスト開始閾値およびアシスト停止閾値を越えている状態で、シフトレバー１０が変速操作前の変速段（Ａ点）とＢ点との間にある場合に、シフトレバー１０の操作アシストが行われる。

ここで、Ａ点とＢ点との間の区間が、請求項の第一の区間にあたる。

ステップＳ２０４では、変数Ｆｌａｇの値を判定する。変数Ｆｌａｇの値が「０」であれば、フローはステップＳ２０１へ戻る。一方変数Ｆｌａｇの値が「０」でなければ（「１」または「２」であれば）、フローはステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０５では、シフトレバー１０の位置があらかじめ設定した第２ポイント（Ｄ点）を越えているかどうかが、操作位置検出センサ１の出力値に基づいて判定される。シフトレバー１０の位置がＤ点を越えている場合は、シフトレバー１０の操作者がシフトレバー１０を操作し過ぎて目標の変速段Ｃ点を通過しさらにＤ点を越えてしまった状態であると判断し、シフトレバー１０をＣ点に戻す復帰アシストを行うため、フローはステップＳ２０６以降のフローへ移行する。一方シフトレバー１０の位置がＤ点を越えていない場合は、シフトレバー１０はチェックプレート１３Ｂとチェックスプリング１３Ｃの復帰力によりＣ点に復帰するため、復帰アシストは行わずにフローはステップＳ２１９へ移行する。

ステップＳ２０６およびステップＳ２０７では、シフトレバー１０の位置がＤ点を越えた状態が第一の所定時間（ＴＩＭＥ１−ＴＩＭＥ２）以上継続したかどうかが判定される。シフトレバー１０の位置がＤ点を越えた状態が第一の所定時間以上継続した場合は、シフトレバー１０をＣ点に戻す復帰アシストを行うため、フローはステップＳ２０８以降のフローへ移行する。一方シフトレバー１０の位置がＤ点を越えた状態が第一の所定時間以上継続していない場合は、フローはステップＳ２０５へ戻る。

ここで、第３ポイントはチェックスプリング１３Ｃがチェックプレート１３Ｂの山を越える位置（図４のＥ点）に設定され、Ｄ点とＥ点との間の区間が、請求項の第二の区間にあたる。

ステップＳ２０８では、変数Ｆｌａｇの値を判定する。変数Ｆｌａｇの値が「１」の場合は、Ｂ点を越えるまで操作アシストが行われた後にＤ点を越えたことになり、操作者がシフトレバー１０を勢い良く操作している状態と判断して、フローはステップＳ２０９へ移行する。ステップＳ２０９では、パルスアクチュエータ４Ａの駆動パルスのＤｕｔｙ値を所定の値Ｄ１としてパルスアクチュエータ４Ａを駆動し、ステップＳ２１１で復帰アシストを行う。一方変数Ｆｌａｇの値が「１」でなければ（「２」であれば）、シフトレバー１０がＢ点を越えるまでにシフトレバー１０の操作トルクがアシスト停止閾値を下回って操作アシストが停止し、その後にＤ点を越えたことになる。この場合は操作者がシフトレバー１０を意識的にゆっくり操作している状態と判断し、フローはステップＳ２１０へ移行して、パルスアクチュエータ４Ａの駆動パルスのＤｕｔｙ値を０として復帰アシストは行わない。

ステップＳ２１１では、制御部３Ｃが、Ａ点とＢ点との間で行った操作アシストの場合とは反対方向にパルスアクチュエータ４Ａを駆動して、シフトレバー１０をＣ点に戻すための復帰アシストを行う。復帰アシストは、パルスアクチュエータ４Ａによって回転軸１２ＡをＡ点とＢ点との間で行った操作アシストとは反対方向に回転させることで行う。この後に、フローはステップＳ２１２へ移行する。

ステップＳ２１２では、シフトレバー１０の復帰アシストを開始してから第二の所定時間ＴＩＭＥ２以上が経過したかどうかが判定される。シフトレバー１０の復帰アシストを開始してから第二の所定時間ＴＩＭＥ２以上が経過した場合は、フローはステップＳ２１３へ移行し、復帰アシストを停止する。一方シフトレバー１０の復帰アシストを開始してから第二の所定時間ＴＩＭＥ２以上が経過していない場合は、フローはステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２１３では、変数Ｆｌａｇに復帰アシストの終了を意味する「０」が代入される。この後にフローはステップＳ２０１へ戻るが、すでに変数Ｆｌａｇに「０」が代入されているため、その後はステップＳ２０４での分岐で再びステップＳ２０１へ戻り、ステップＳ２１１でのシフトレバー１０の復帰アシストは実施されない。

ステップＳ２１９からステップＳ２２１の動作は、第１の実施例のステップＳ１１５からステップＳ１１７と同等であり、説明は省略する。

以上の動作により、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、シフトレバー１０の操作アシスト中、シフトレバー１０がＢ点に至る前にシフトレバー１０の操作トルクがアシスト停止閾値を下回って操作アシストを停止した場合は、その直後にシフトレバー１０がＤ点を越えて第二の区間に移動し、復帰アシストを実施する条件が成立しても、操作者が意識的にゆっくりとシフトレバー１０を操作している状態と判断し、復帰アシストは行わない。このため、操作者に違和感を与えることがない。

以上の動作を状態遷移図で示したものが、図７となる。

図８のフローチャートを用いて、第３の実施例の作用について説明する。

本実施例は、第２の実施例におけるステップＳ２０９およびステップＳ２１０を、ステップＳ３１８〜ステップＳ３７８の動作に置き換えたものである。その他の動作は第２の実施例と同等のため、以下ステップＳ３１８〜ステップＳ３７８およびその前後のステップの動作について説明を行う。

ステップＳ３０８では、変数Ｆｌａｇの値を判定する。変数Ｆｌａｇの値が「１」の場合は、Ｂ点を越えるまで操作アシストが行われた後にＤ点を越えたことになり、操作者がシフトレバー１０を勢い良く操作している状態と判断して、フローはステップＳ３１８へ移行する。ステップＳ３１８では、パルスアクチュエータ４Ａの駆動パルスのＤｕｔｙ値を所定の値Ｄ１としてパルスアクチュエータ４Ａを駆動し、ステップＳ３１１で復帰アシストを行う。一方変数Ｆｌａｇの値が「１」でなければ（「２」であれば）、シフトレバー１０がＢ点を越えるまでにシフトレバー１０の操作トルクがアシスト停止閾値を下回って操作アシストが停止し、その後にＤ点を越えたことになる。この場合は操作者がシフトレバー１０を意識的にゆっくり操作している状態と判断し、フローはステップＳ３２８へ移行して、パルスアクチュエータ４Ａの駆動パルスのＤｕｔｙ値を段階的に変更しながら復帰アシスト力を徐々に増加して復帰アシストを行う。

ステップＳ３２８、ステップＳ３３８、ステップＳ３４８、ステップＳ３５８、ステップＳ３６８、ステップＳ３７８では、変数Ｔｉｍｅｒの値によりパルス駆動アクチュエータ４Ａの駆動パルスのＤｕｔｙ比を段階的に変更し、時間経過とともに復帰アシスト力を徐々に増加する。すなわち、シフトレバー１０がＤ点を越えて時間ＴＩＭＥ１−ＴＩＭＥ２が経過した後、時間ＴＩＭＥ２−ＴＩＭＥ３の間はＤｕｔｙ比をＤ４とし、続く時間ＴＩＭＥ３−ＴＩＭＥ４の間はＤｕｔｙ比をＤ３とし、続く時間ＴＩＭＥ４−ＴＩＭＥ５の間はＤｕｔｙ比をＤ２とし、それ以降はＤｕｔｙ比をＤ１とする。ここで、ＴＩＭＥ１＞ＴＩＭＥ２＞ＴＩＭＥ３＞ＴＩＭＥ４＞ＴＩＭＥ５の関係がある。またＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ４の関係があり、駆動パルスのＤｕｔｙ比が大きくなるにつれてパルス駆動アクチュエータ４Ａの速度およびトルクが増加する。

以上のように、操作者が意識的にゆっくりとシフトレバー１０を操作している際は、その直後にシフトレバー１０がＤ点を越えた第二の区間に移動して復帰アシストを実施する条件が成立した場合、所定の復帰アシスト力を急激に与えるのではなく徐々に復帰アシスト力を増加させることで、復帰アシストの際に操作者に違和感を与えることを避けることができる。

以上の動作を状態遷移図で示したものが、図９となる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、第３の実施例において、復帰アシスト力を徐々に増加させる際に、復帰アシスト力を４段階としているが、さらに多くの段階を設定することで、よりなめらかに復帰アシスト力を増加させることができる。

また、第３ポイントは前述した図４のＥ点、すなわちチェックスプリング１３Ｃがチェックプレート１３Ｂの山を越える位置に限定されるものではなく、Ｄ点と次の変速段との間の任意の位置に設定が可能である。

本発明の実施の形態の実施例の構成図である。 本発明の実施の形態の実施例の制御装置のブロック図である。 本発明の実施の形態の第１の実施例のフローチャートである。 本発明の実施の形態の第１の実施例の動作説明図である。 本発明の実施の形態の第１の実施例の状態遷移図である。 本発明の実施の形態の実施の形態の第２の実施例のフローチャートである。 本発明の実施の形態の第２の実施例の状態遷移図である。 本発明の実施の形態の第３の実施例のフローチャートである。 本発明の実施の形態の第３の実施例の状態遷移図である。

符号の説明

１ 操作位置検出センサ
２ 操作力検出センサ
３ 制御装置
３Ａ 入力部
３Ｂ 入力部
３Ｃ 制御部
３Ｄ 出力部
４ アクチュエータ
１０ シフトレバー
１０Ａ シフトレバー本体
１０Ｂ 操作ノブ
１１Ａ 伝達部材
１１Ｂ 伝達部材
１２ 駆動機構
１２Ａ 回転軸
１３ 自動変速機
１３Ａ 変速レバー
１３Ｂ チェックプレート
１３Ｃ チェックスプリング

Claims (9)

1. 自動車の自動変速機を操作するシフトレバーの操作力を検出する操作力検出センサと、
   前記シフトレバーの操作位置を検出する操作位置検出センサと、
   前記シフトレバーが操作される際に前記シフトレバーに駆動力を与える駆動機構と、
   前記駆動機構の回転軸に連結され、前記回転軸の回転にともなって前記自動変速機の変速を行う変速レバーと、
   前記変速レバーに備えられ、変速レバーが各変速段の位置で停止するように波型を示すチェックプレートと、
   前記チェックプレートの波型部分に接して設けられ、前記チェックプレートが回転した際に波型を乗り越えるのに必要な力と波型を乗り越えて復帰する力を与えるチェックスプリングと、
   前記駆動機構を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記シフトレバーの操作に伴い前記チェックプレートが回転した際、前記チェックプレートの波型部分に接する前記チェックスプリングが、各変速段の中間に位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が第一の所定値を越える場合は、前記シフトレバーの前記操作をアシストするように前記駆動機構を制御する操作アシスト制御を行い、前記チェックプレートの波型部分に接する前記チェックスプリングが、各変速段の中間に第一の所定時間以上位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第一の所定値以下の場合は、前記シフトレバーが最後に通過した変速段に前記シフトレバーが位置するように前記駆動機構を制御する復帰アシスト制御を行うことを特徴とする自動変速機の操作アシスト装置。
2. 前記制御装置は、前記チェックプレートの波型部分に接する前記チェックスプリングの位置が、各変速段で停止するポイントから、各変速段の間に設けられた第一ポイントまでの第一の区間であるとき操作アシスト制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
3. 前記制御装置は、前記チェックプレートの波型部分に接する前記チェックスプリングの位置が、各変速段の間に設けられ前記第一ポイントより前記シフトレバーの操作方向手前に位置する第二ポイントから、前記第二ポイントと次の変速段との間に設けられた第三ポイントまでの第二の区間であるとき復帰アシスト制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
4. 前記制御装置は、前記復帰アシスト制御を第二の所定時間の間行うことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
5. 前記制御装置は、前記復帰アシスト制御中に前記シフトレバーが前記第二の区間を外れ前記シフトレバーが最後に通過した変速段側に位置した場合は、前記復帰アシスト制御を停止することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
6. 前記制御装置は、前記復帰アシスト制御中に前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第一の所定値を超えた場合は、前記復帰アシスト制御を停止することを特徴とする請求項１から請求項５に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
7. 前記制御装置は、前記シフトレバーが前記第二の区間より手前に第三の所定時間以上位置する場合は、その直後に前記シフトレバーが前記第二の区間に前記第一の所定時間を超えて位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第一の所定値以下となった場合でも、前記復帰アシスト制御を行わないことを特徴とする請求項３から請求項６に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
8. 前記制御装置は、前記操作アシスト制御中に前記操作力検出センサの検出値の絶対値が第二の所定値を下回った場合は、その直後に前記シフトレバーが前記第二の区間に前記第一の所定時間を超えて位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第一の所定値以下となった場合でも、前記復帰アシスト制御を行わないことを特徴とする請求項３から請求項７に記載の自動変速機の操作アシスト装置。
9. 前記制御装置は、前記操作アシスト制御中に前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第二の所定値を下回った場合は、その直後に前記シフトレバーが前記第二の区間に前記第一の所定時間を超えて位置するとともに前記操作力検出センサの検出値の絶対値が前記第一の所定値以下となって前記復帰アシスト制御を行う際に、前記駆動機構が前記シフトレバーに与える前記アシスト力を徐々に増加するように前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項３から請求項７に記載の自動変速機の操作アシスト装置。

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