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JP2005009570A - Select assist device for automatic transmission - Google Patents

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JP2005009570A
JP2005009570A JP2003173993A JP2003173993A JP2005009570A JP 2005009570 A JP2005009570 A JP 2005009570A JP 2003173993 A JP2003173993 A JP 2003173993A JP 2003173993 A JP2003173993 A JP 2003173993A JP 2005009570 A JP2005009570 A JP 2005009570A
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force
assist
select lever
automatic transmission
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Application number
JP2003173993A
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Japanese (ja)
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Hideaki Onda
秀明 恩田
Wataru Shimizu
渉 清水
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Marelli Corp
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Calsonic Kansei Corp
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Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • 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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  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a select assist device for an automatic transmission which can enhance a degree of freedom of the layout by downsizing a select lever and can obtain select lever operating force characteristics according to requirements, while securing reliability by mechanical coupling of a select lever and a range position switching device. <P>SOLUTION: The device is provided with a failure judging block 50 for executing self-diagnose of occurrence of failure from output differential values of a torque sensor 21 and a potentiometer 25. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機を備えた車両において、ドライバのセレクトレバー操作力を補助する自動変速機のセレクトアシスト装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動変速機のセレクトレバーは、ロッドやケーブル等の操作力伝達手段を介して自動変速機のマニュアルバルブと機械的に連結されている。セレクトレバーに入力されるドライバの操作力は、操作力伝達手段を介してマニュアルバルブに伝達され、操作量に応じてレンジ位置が切り換えられる(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
一方、セレクトレバーとマニュアルバルブとが電気的に接続された、いわゆるシフトバイワイヤ技術を用いたものが知られている。この従来技術は、マニュアルバルブを作動するアクチュエータを設け、セレクトレバーの回動操作を電気信号に変化してアクチュエータを駆動することにより、レンジ位置を切り換えるものである(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−323559号公報
【0005】
【特許文献2】
特開2003−97694号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。よって、信頼性や安全性の点で問題がある。
【0009】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結により信頼性を確保しつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作力特性を得ることができる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供することにある。
【0010】
【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位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーへの入力操作力を検出する入力操作力検出手段と、前記セレクトレバーの操作位置を検出する操作位置検出手段と、前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、検出された入力操作力と操作位置に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト力制御手段と、を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、前記入力操作力検出手段の出力の微分値と前記操作位置検出手段の出力の微分値から故障かどうかを自己診断する故障判断手段を設けたことを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明では、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、前記故障判断手段において前記入力操作力検出手段の出力と前記操作位置検出手段の出力との時間ずれを考慮するよう時間情報を出力するタイマを設けたことを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明では、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、前記故障判断手段が、故障と判断するとアシスト力制御手段にアシスト制御停止信号を出力することを特徴とする。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明では、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのレバー操作力をアシストアクチュエータで補助することにより、信頼性の確保と、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。
また、入力操作力検出手段の出力の微分値と操作位置検出手段の出力の微分値から故障かどうかを自己診断する故障判断手段を設けたため、出力値の変化がどちらにもあるかどうか、一方の出力変化がなくなったり、小さくなりすぎているかどうかを判断して自己診断を行うことができ、対処等を速やかに行って、さらなる不具合が生じるのを防ぐことができる。
【0014】
請求項2に記載の発明では、入力操作力検出手段と操作位置検出手段の出力の時間ずれを考慮して比較でき、さらに正確な判断を行うことができる。
【0015】
請求項3に記載の発明では、故障判断手段が、故障と判断するとアシスト力制御手段にアシスト制御停止信号を出力してアシスト制御を停止させるため、故障の際でもセレクトレバーの操作に違和感を与えることがなく、誤動作の注意を喚起でき、安全側への対処を促すことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
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。
【0017】
(実施例)
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。
【0018】
実施例の自動変速装置は、セレクト機構部1と、コントロールケーブル8と、アシストアクチュエータ9と、コントロールケーブル18と、自動変速機19と、コントロールユニット(アシスト力制御手段)22とを主要な構成としている。
【0019】
前記セレクト機構部1は、ドライバにより操作されるセレクトレバー2を有し、例えば、運転席脇のセンタクラスタ3に設けられている。セレクトレバー2の上端には、セレクト操作時にドライバが把持するためのセレクトノブ4が付設されている。セレクトレバー2は、支点軸5を中心として回動操作され、従来の一般的なセレクトレバーよりも250mm短い100mmに設定されている。
【0020】
前記セレクトレバー2の下端部には、セレクトレバージョイント7を介してプッシュプル式のコントロールケーブル8が接続されている。コントロールケーブル8は、入力レバージョイント11を介してアシストアクチュエータ9の入力レバー10と回動自在に接続されている。すなわち、セレクトレバー2の回転運動が直線運動に変換され、セレクトレバー2の操作により発生した操作力が入力レバー10に伝達される。
【0021】
前記入力レバー10は、回動可能に設けられた出力軸12を介して出力レバー13と連結されている。出力軸12には、ウォームギア14が設けられており、このウォームギア14は、減速機構を備えた電動モータ15のモータ出力軸16と噛み合っている。
【0022】
前記出力レバー13には、出力レバージョイント17を介してプッシュプル式のコントロールケーブル18が接続されている。コントロールケーブル18は、自動変速機19の制御アーム20と接続されている。すなわち、コントロールケーブル18により出力レバー13の回転運動が直線運動に変換され、ドライバの操作力と電動モータ15の駆動力との合成力が自動変速機19の制御アーム20に伝達される。
【0023】
前記出力軸12には、入力レバー10とウォームギア14との間に生じるゆがみ(ねじれ)を検出するトルクセンサ(入力操作力検出手段)21が設けられている。このトルクセンサ21により検出された操作力信号は、図外の増幅アンプにより信号増幅され、コントロールユニット22にワイヤハーネス23を介して伝達される。トルクセンサ21の検出信号により、セレクトレバー操作における操作力が推定可能となる。
【0024】
前記ウォームギア14には、位置検出のための接触子24が取り付け固定されている。この接触子24がウォームギア14と一体に回動し、図示しない基板に印刷されたカーボン抵抗と電気的に接触することにより、セレクトレバー2のストローク角度に応じた電圧信号をコントロールユニット22に出力する。この接触子24とカーボン抵抗とからポテンショメータ(操作位置検出手段)25が構成されている。
【0025】
このポテンショメータ25は、セレクトレバー2がPレンジ位置で停止しているときの角度を基点角度として、セレクトレバー2のストローク角度を随時検出する。
【0026】
前記コントロールユニット22は、検出されたセレクトレバー2のストローク角度と、ドライバの操作力とに基づいて目標アシスト力を設定し、電動モータ15の出力デューティ比をPWM制御する。
【0027】
図3に、コントロールユニット22の制御ブロック図を示す。
前記セレクト機構部1において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー2のストローク変化は、コントロールケーブル8を介してアシストアクチュエータ9のポテンショメータ25へ入力される。ポテンショメータ25では、セレクトレバー2の操作量に応じたストローク角度が検出され、ストローク角度信号としてコントロールユニット22へ出力される。
【0028】
また、セレクトレバー2の操作力は、コントロールケーブル8を介してアシストアクチュエータ9のトルクセンサ21へ入力される。トルクセンサ21では、セレクトレバー2の操作力が検出され、操作力信号としてコントロールユニット22へ出力される。
【0029】
ポジション・操作開始・方向判別ブロック33では、ストローク角度信号に基づいて、現在のセレクトレバー2のストローク角度を判定する。また、ストローク角度信号とストローク角度信号の微分値および操作力信号から、セレクトレバー2の操作開始、操作方向、操作速度および操作加速度を判別し、判別結果をFF補償テーブル43と目標テーブルブロック34とモータ駆動制御ブロック45へ出力する。
【0030】
微分器51では、ポテンショメータ25からのストローク角度信号の微分を行い、かつ、トルクセンサ21からの操作力信号の微分を行い、それぞれの微分値を故障判断ブロック50に出力する。
【0031】
タイマ52は故障判断ブロック50からの要求により経過時間を計測して故障判断ブロック50に出力する。
【0032】
故障判断ブロック50では、微分器51からのストローク角度信号の微分値と操作力信号の微分値から故障かどうかを判断し、故障と判断した際には、モータ駆動制御ブロック45にアシスト制御停止信号を出力する。
【0033】
目標テーブルブロック34では、ストローク角度信号と、ポジション・操作開始・方向判別ブロック33によって求められたセレクトレバー2の操作方向等から、セレクトレバー2のストローク角度に応じた目標操作反力が算出され、加算器35へ出力される。
【0034】
ここで、セレクトレバー2のストローク角度によって、目標操作反力は異なるため、目標テーブルブロック34には、ストローク角度毎の目標操作反力がテーブル化して格納されている。
【0035】
加算器35は、操作力信号と目標操作反力の偏差を算出し、算出結果をFB制御部36へ出力する。
【0036】
FB制御部36は、乗算器37と、加算器38と、乗算器39と、積分器40とから構成されている。乗算器37は、操作力信号と目標操作反力の偏差に比例ゲインを乗じた値を加算器38へ出力する(比例出力)。乗算器39は、操作力信号と目標操作反力の偏差に積分ゲインを乗じた値を積分器40へ出力する。積分器40では、乗算器39の出力を積分演算して加算器38へ出力する(積分出力)。加算器38では、比例出力と積分出力の和であるフィードバックアシスト力を加算器41に出力する。
【0037】
FF制御部42は、FF補償テーブルブロック43と乗算器44とから構成されている。FF補償テーブルブロック43は、ストローク角度信号、操作速度および操作加速度に対応して予め設定された値を、乗算器44へ出力する。乗算器44では、FFアシスト力にFFゲインを乗じた値、すなわちフィードフォワードアシスト力を加算器41へ出力する。
【0038】
加算器41では、FB制御部36とFF制御部42の出力和(フィードバックアシスト力+フィードフォワードアシスト力)、すなわち目標アシスト力をモータ駆動制御ブロック45へ出力する。
【0039】
モータ駆動制御ブロック(アシスト力制御部に相当)45は、目標アシスト力に基づいて、電動モータ15を駆動する。
【0040】
次に、自動変速機19のディテントの構造について説明する。
図4は、自動変速機19のディテントの構造を示す斜視図である。
制御アーム20には回転シャフト26が設けられ、この回転シャフト26にディテントプレート27が支持されている。ディテントプレート27の上端には、カム山27aの間に5つのレンジ(P・R・N・D・L)に対応した谷部27bが形成されている。そして、この谷部27bにバネ板28の先端に形成されたディテントピン29を係合させ、選択されたレンジ位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。
【0041】
すなわち、セレクトレバー2の操作力により回転シャフト26が回動し、この回動に応じてディテントプレート27がディテントピン29に対して相対移動する。このとき、ディテントピン29がカム山27aを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部27bと係合し、係合状態がバネ板28の弾性力により保持される。この弾性力が、セレクトレバー2を操作する際の主要な負荷力となる。
【0042】
なお、ディテントプレート27には、パーキングポール30の一端が回動自在に連結されている。このパーキングポール30は、セレクトレバー2をPレンジに移動させたとき、カム状プレート31を介してパーキングギア32の回転を阻止し、図外の駆動輪をロックするものである。これにより、勾配路上にPレンジで車両を駐車したとき、勾配に応じて駆動輪をロックするように車重負荷が加わり、パーキングポール30を咬む力として作用する。
【0043】
次に、作用を説明する。
[セレクトレバーのアシスト制御処理]
図5は、コントロールユニット22で実行されるセレクトレバー2のアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【0044】
ステップS1では、トルクセンサ21の操作力信号から操作力を読み込み、ステップS2へ移行する。
【0045】
ステップS2では、ポテンショメータ25のストローク角度信号からストローク角度を読み込み、ステップS3へ移行する。
【0046】
ステップS3では、セレクトレバー2のストローク角度と前回の制御周期において読み込んだストローク角度の増減差分から、セレクトレバー2の操作方向を演算し、ステップS4へ移行する。
【0047】
ステップS4では、セレクトレバー2のストローク角度と前回の制御周期において読み込んだストローク角度の変化率から、セレクトレバー2の操作速度を演算するとともに、操作速度の微分値からセレクトレバー2の操作加速度を演算し、ステップS5へ移行する。
【0048】
ステップS5では、FF補償テーブル読み込み処理を実施し、ステップS6へ移行する。FF補償テーブルは、予め設定された複数のテーブルの中から、ストローク角度、操作速度および操作加速度に応じて最適なものを選択する。
【0049】
ステップS6では、目標テーブル読み込み処理を実施し、ステップS7へ移行する。
【0050】
ステップS7では、読み込んだFF補償テーブルからFFアシスト力を設定し、ステップS8へ移行する。
【0051】
ステップS8では、読み込んだ目標テーブルからFBアシスト力を設定し、ステップS9へ移行する。
【0052】
ステップS9では、設定したFFアシスト力とFBアシスト力との和から目標アシスト力を設定し、ステップS10へ移行する。
【0053】
ステップS10では、目標アシスト力となるように電動モータ15の出力デューティ比を制御する。
【0054】
ステップS11では、故障判断を行い、故障と判断した際には、制御を停止する処理を行って、本制御を終了する。
【0055】
[自動変速機の操作反力特性]
図6は、P→Rレンジ方向におけるセレクトレバー2、正確には、ドライバの把持するセレクトノブ4に発生する操作反力を示す特性図である。この操作反力特性は、電動モータ15を駆動していない状態で、ドライバがP→Rレンジ方向にセレクトレバー2を操作したとき、アシストアクチュエータ9の出力軸12において操作反力として検出された軸トルクを、セレクトノブ4に発生する操作反力Fm[N]として換算し、ポテンショメータ25により取得されるストローク角度と対比させたものである。
【0056】
この操作反力は、上述した自動変速機19のディテントで発生する負荷力に、コントロールケーブル8,18の摩擦力、電動モータ15のイナーシャ等を合成したものである。すなわち、電動モータ15によるアシスト力がない状態でレンジ切り換えを行うには、この操作反力Fm以上の手動操作力が必要となる。
【0057】
図6に示すように、セレクトレバー2をP→Rレンジ方向に操作したときに発生する操作反力Fmは、各レンジ間において、初めにセレクトレバー2の操作方向と逆方向(D→Nレンジ方向)に発生し、ピーク後に向きを変えて操作方向と同一方向(P→Rレンジ方向)に発生し、レンジ切り換え位置(停止位置)付近でゼロに収束した状態となる。この特性は、ディテントピン29がディテントプレート27のカム山27aを乗り越える際に発生する負荷力に起因している。すなわち、ディテントピン29がカム山27aを乗り越えるまでは、バネ板28の付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン29がカム山27aを乗り越えた後は、ディテントピン29が次のカム山27aの溝に落ち込んで引き込み力(慣性力)が発生するためである。
【0058】
[目標操作反力特性]
図7は、P→Rレンジ方向におけるセレクトレバー2の目標操作反力を示す特性図である。この目標操作反力特性は、ドライバにとって節度感のある良好な操作特性が得られる目標操作反力Ft[N]を、セレクトレバー2のストローク角度に応じて予め設定したものである。
【0059】
[FF制御アシスト力マップ]
図8は、FF制御におけるP→Rレンジ方向におけるアシスト力マップである。このアシスト力マップでは、セレクトレバー2のストローク角度に応じて、図6のディテント操作反力の約1/2の操作力がFF制御でアシストされるように設定されている。
【0060】
[FF制御+FB制御]
実施例では、アシスト力を、ディテント操作反力の約1/2の操作力となるように設定したフィードフォワードアシスト力Fff[N]と、実際の操作力と目標操作反力Ftとの偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト力FFb[N]との2つの成分とすることにより、急峻で大きなトルク偏差を伴うセレクトレバーのアシスト制御において、応答性と外乱抑制性を高いレベルで両立でき、良好な操作特性を実現できる。
【0061】
[センサの故障について]
ここで、センサの故障について述べる。
本実施例のセレクトアシスト装置におけるアシスト制御で、トルクセンサ21又はポテンショメータ25が故障した場合、セレクトレバー2の操作位置の誤認識や操作反力の誤認識が生じ、アシスト制御において、アシスト力が不足して操作が重くなってしまったり、アシスト力が過剰に供給されて誤動作を引き起こす可能性を生じる。
よって、本実施例では、故障判断ブロック50を設けている。
【0062】
[故障判断・処理の流れ]
図9に示すのは、コントロールユニット22で実行される故障判断・処理の流れを示すフローチャートである。
【0063】
ステップS101では、ポテンショメータ25からの入力値を微分して微分値を算出する。
【0064】
ステップS102では、トルクセンサ21からの入力値を微分して微分値を算出する。
【0065】
ステップS103では、ポテンショメータ25の微分値又はトルクセンサ21の微分値が、ゼロより大きいかどうかを判断し、どちらかがゼロより大きいならばステップS104に移行し、どちらもゼロの場合には処理を終了する。
【0066】
ステップS104では、タイマをスタートさせて経過時間を計測する。
【0067】
ステップS105では、タイマ52での経過時間が予め定めた一定時間を経過したかどうかを判断し、一定時間を経過したならばステップS106に移行し、一定時間が経過しないならばステップS105に移行する。
【0068】
ステップS106では、ポテンショメータ25の微分値がゼロかどうかを判断し、ゼロの場合にはステップS107に移行し、ゼロでない場合にはステップS109に移行する。
【0069】
ステップS108では、ポテンショメータ25が故障していると判断し、モータ駆動制御ブロック45にアシスト制御停止信号を出力する。
【0070】
ステップS109では、トルクセンサ21の微分値がゼロかどうかを判断し、ゼロの場合にはステップS110に移行し、ゼロでない場合には処理を終了する。
【0071】
ステップS110では、トルクセンサ21の故障と判断し、モータ駆動制御ブロック45にアシスト制御停止信号を出力する。
【0072】
[故障判断・処理]
▲1▼正常な操作の場合
正常にセレクトレバー2への操作が行われたならば、ポテンショメータ25で検知される操作位置、トルクセンサ21で検知される操作反力は変化するはずである。よって、ポテンショメータ25又はトルクセンサ21のどちらかの検知をトリガとしてタイマを起動し、応答のズレを、ステップS105でカウントされる一定時間経過まで待てば、ポテンショメータ25の微分値、トルクセンサ21の微分値はゼロより大きくなるはずである。このため、ステップS106からステップS109へ移行し、処理が終了されることにより通常のアシスト制御が維持される。
【0073】
▲2▼正常な操作停止の場合
正常な場合において、操作がされない状態である場合には、ポテンショメータ25の出力値、トルクセンサ21の出力値が、ともに変化がないため、微分値がともにゼロになる。このことはステップS103で正常で操作されない状態と判断され、操作を終了する。
【0074】
▲3▼ポテンショメータの故障の場合
ポテンショメータ25に故障が生じ、ストローク角度信号が出力しなくなった場合、操作が行われて、トルクセンサ21の出力値が変化し、微分値がゼロより大きくなると、それをトリガとしてタイマをステップS104の処理で起動する。しかし、一定時間経過してもポテンショメータ25の微分値は出力値の変化がなくなることによりゼロとなる。このことは、ステップS106からステップS107の処理でポテンショメータ25の故障と判断され、ステップS108の処理でモータ駆動制御ブロック45にアシスト制御停止信号を出力してアシスト制御が停止される。この状態では、アシスト力が付加されないため操作は重くなるが、誤作動が防止された安全な状態となる。
また、ポテンショメータ25の故障により制御が不安定になることが防止される。
【0075】
▲4▼トルクセンサの故障の場合
トルクセンサ21に故障が生じ、操作力信号が出力しなくなった場合、操作が行われて、ポテンショメータ25の出力値が変化し、微分値がゼロより大きくなると、それをトリガとしてタイマをステップS104の処理で起動する。しかし、トルクセンサ21の微分値は出力値の変化がなくなることによりゼロとなる。このことは、ステップS106からステップS109の処理でトルクセンサ21の故障と判断され、ステップS110の処理でモータ駆動制御ブロック45にアシスト制御停止信号を出力してアシスト制御が停止される。この状態では、アシスト力が付加されないため操作は重くなるが、誤作動が防止された安全な状態となる。
【0076】
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。
【0077】
(1)セレクトレバー2は従来のセレクトレバーよりも車室内空間への突出量が150mm程度少なく、さらに、セレクトレバー2と制御アーム20はコントロールケーブル8,18を介して連結されているため、従来品よりも車室内レイアウトの自由度が大きく、インストルメントパネル等、車室内の任意箇所にセレクトレバー2を設定できる。
また、セレクトレバー2と制御アーム20がコントロールケーブル8,18によって機械的に連結されているため、アシストアクチュエータ9やコントロールユニット22がフェールした場合でも、ドライバは手動でレンジ位置を切り換えることができ、安全性を確保できる。
【0078】
また、トルクセンサ21の出力の微分値とポテンショメータ25の出力の微分値から故障かどうかを自己診断する故障判断ブロック50を設けたため、出力値の変化がどちらにもあるかどうか、一方の出力変化がなくなったり、小さくなりすぎているかどうかを判断して自己診断を行うことができ、対処等を速やかに行って、さらなる不具合が生じるのを防ぐことができる。
【0079】
(2)故障判断ブロック50においてトルクセンサ21の出力とポテンショメータ25の出力との時間ずれを考慮するよう時間情報を出力するタイマ52を設けたため、トルクセンサ21とポテンショメータ25の出力の時間ずれを考慮して比較でき、さらに正確な判断を行うことができる。
【0080】
(3)故障判断ブロック50が、故障と判断するとモータ駆動制御ブロック45にアシスト制御停止信号を出力するため、故障の際でもセレクトレバー2の操作に違和感を与えることがなく、誤動作の注意を喚起でき、安全側への対処を促すことができる。
【0081】
(その他の実施の形態)
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。また、目標操作反力特性も、セレクトレバー2の形状に応じて良好な操作特性が得られる特性に変更する。
【0082】
目標アシスト力に対するFFアシスト力FffとFBアシスト力Ffbの配分比率は、目標操作特性に応じて自由に設定できる。
実施例における、微分値ゼロは、厳密な意味でのゼロではなく、ポテンショメータ25、トルクセンサ21が正常な出力をしていないと判断できる値以下であるものとする。
実施例では、故障と判断するとアシスト制御を停止させたが、さらにドライバに故障を知らせる警告を行うようにして、故障を認知させてさらに安全側への操作を促すようにしてもよい。
実施例のポテンショメータ25の微分値算出とトルクセンサ21の微分値算出は、どちらかの出力値が変化した際にそれをトリガとして微分値を算出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の自動変速機の構成を示す側面図である。
【図2】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。
【図3】コントロールユニットの制御ブロック図である。
【図4】自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。
【図5】コントロールユニットで実行されるセレクトレバー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6】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。
【図7】P→Rレンジ方向におけるセレクトレバーの目標操作反力を示す特性図である。
【図8】P→Rレンジ方向におけるFFアシスト力マップである。
【図9】コントロールユニットで実行される故障判断処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 セレクト機構部
2 セレクトレバー
3 センタクラスタ
4 セレクトノブ
5 支点軸
7 セレクトレバージョイント
8 コントロールケーブル
9 アシストアクチュエータ
10 入力レバー
11 入力レバージョイント
12 出力軸
13 出力レバー
14 ウォームギア
15 電動モータ
16 モータ出力軸
17 出力レバージョイント
18 コントロールケーブル
19 自動変速機
20 制御アーム
21 トルクセンサ
22 コントロールユニット
23 ワイヤハーネス
24 接触子
25 ポテンショメータ
26 回転シャフト
27 ディテントプレート
27a カム山
27b 谷部
28 バネ板
29 ディテントピン
30 パーキングポール
31 カム状プレート
32 パーキングギア
33 方向判別ブロック
34 目標テーブルブロック
35 加算器
36 FB制御部
37 乗算器
38 加算器
39 乗算器
40 積分器
41 加算器
42 FF制御部
43 FF補償テーブルブロック
44 乗算器
45 モータ駆動制御ブロック
50 故障判断ブロック
51 微分器
52 タイマ
221 主制御器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of a selection assist device for an automatic transmission that assists a driver's select lever operating force in a vehicle equipped with the automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a select lever of an automatic transmission is mechanically connected to a manual valve of the automatic transmission via an operating force transmission means such as a rod or a cable. The operating force of the driver input to the select lever is transmitted to the manual valve via the operating force transmission means, and the range position is switched according to the operation amount (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
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 range 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).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-323559
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-97694 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
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.
[0007]
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.
[0008]
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. Therefore, there are problems in terms of reliability and safety.
[0009]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and its object is to secure the reliability by mechanical connection of the select lever and the range position switching device, and to reduce the degree of freedom of layout by downsizing the select lever. It is an object of the present invention to provide a selection assist device for an automatic transmission that can achieve a widening range of the automatic transmission and obtain a select lever operating force characteristic according to demand.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, in the automatic transmission select assist device according to claim 1 of the present invention, the input operation force for detecting the input operation force to the select lever connected to the range position switching device of the automatic transmission. Based on a detection means, an operation position detection means for detecting the operation position of the select lever, an assist actuator for outputting an assist force for assisting the operation force of the driver to the select lever, and the detected input operation force and operation position An assist force control means for outputting a control command for changing the assist force to the assist actuator, and a selection assist device for an automatic transmission, wherein the differential value of the output of the input operation force detection means and the operation position Failure determination means for self-diagnosing whether or not there is a failure from the differential value of the output of the detection means is provided.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the select assist device for an automatic transmission according to the first aspect, in the failure determining means, a time lag between the output of the input operating force detecting means and the output of the operating position detecting means is detected. A timer for outputting time information is provided for consideration.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the select assist device for an automatic transmission according to the second aspect, when the failure determination means determines that there is a failure, an assist control stop signal is output to the assist force control means. To do.
[0013]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, while maintaining the mechanical connection between the select lever and the range position switching device, the lever operating force of the driver is assisted by the assist actuator, thereby ensuring reliability and reducing the size of the select lever. The expansion of the layout freedom by can be achieved together.
In addition, since there is provided a failure judgment means for self-diagnosis from the differential value of the output of the input operating force detection means and the differential value of the output of the operation position detection means, whether there is a change in the output value, It is possible to determine whether or not the output change has disappeared or become too small, and to perform self-diagnosis, and to promptly take measures and prevent further problems from occurring.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, a comparison can be made in consideration of the time lag between the outputs of the input operation force detection means and the operation position detection means, and a more accurate determination can be made.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, when the failure determination means determines that a failure has occurred, an assist control stop signal is output to the assist force control means to stop the assist control. In this way, it is possible to call attention to malfunctions, and to promote measures on the safe side.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a select assist device for an automatic transmission according to the present invention will be described based on examples.
[0017]
(Example)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an automatic transmission apparatus according to an embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of a main part showing a detailed structure of an assist actuator.
[0018]
The automatic transmission apparatus according to the embodiment mainly includes a select mechanism unit 1, a control cable 8, an assist actuator 9, a control cable 18, an automatic transmission 19, and a control unit (assist force control means) 22. Yes.
[0019]
The selection mechanism unit 1 has a selection lever 2 that is operated by a driver, and is provided, for example, in a center cluster 3 beside the driver's seat. At the upper end of the select lever 2, a select knob 4 is attached for the driver to hold during the select operation. The select lever 2 is rotated about the fulcrum shaft 5 and is set to 100 mm, which is 250 mm shorter than a conventional general select lever.
[0020]
A push-pull control cable 8 is connected to the lower end of the select lever 2 via a select lever joint 7. The control cable 8 is rotatably connected to the input lever 10 of the assist actuator 9 via the input lever joint 11. That is, the rotational movement of the select lever 2 is converted into a linear movement, and the operating force generated by the operation of the select lever 2 is transmitted to the input lever 10.
[0021]
The input lever 10 is connected to an output lever 13 via an output shaft 12 that is rotatably provided. The output shaft 12 is provided with a worm gear 14 that meshes with a motor output shaft 16 of an electric motor 15 having a speed reduction mechanism.
[0022]
A push-pull control cable 18 is connected to the output lever 13 via an output lever joint 17. The control cable 18 is connected to the control arm 20 of the automatic transmission 19. That is, the rotational movement of the output lever 13 is converted into a linear movement by the control cable 18, and the combined force of the driver's operating force and the driving force of the electric motor 15 is transmitted to the control arm 20 of the automatic transmission 19.
[0023]
The output shaft 12 is provided with a torque sensor (input operation force detection means) 21 that detects distortion (twist) generated between the input lever 10 and the worm gear 14. The operation force signal detected by the torque sensor 21 is amplified by an amplification amplifier (not shown) and transmitted to the control unit 22 via the wire harness 23. Based on the detection signal of the torque sensor 21, the operation force in the select lever operation can be estimated.
[0024]
A contact 24 for position detection is attached and fixed to the worm gear 14. The contactor 24 rotates integrally with the worm gear 14 and makes electrical contact with a carbon resistor printed on a substrate (not shown), thereby outputting a voltage signal corresponding to the stroke angle of the select lever 2 to the control unit 22. . The contactor 24 and the carbon resistance constitute a potentiometer (operation position detecting means) 25.
[0025]
The potentiometer 25 detects the stroke angle of the select lever 2 at any time with the angle when the select lever 2 is stopped at the P range position as the base point angle.
[0026]
The control unit 22 sets a target assist force based on the detected stroke angle of the select lever 2 and the operation force of the driver, and performs PWM control on the output duty ratio of the electric motor 15.
[0027]
FIG. 3 shows a control block diagram of the control unit 22.
The change in the stroke of the select lever 2 that has been subjected to the range switching operation in the select mechanism unit 1 is input to the potentiometer 25 of the assist actuator 9 via the control cable 8. The potentiometer 25 detects a stroke angle corresponding to the operation amount of the select lever 2 and outputs it to the control unit 22 as a stroke angle signal.
[0028]
Further, the operating force of the select lever 2 is input to the torque sensor 21 of the assist actuator 9 via the control cable 8. The torque sensor 21 detects the operation force of the select lever 2 and outputs it to the control unit 22 as an operation force signal.
[0029]
The position / operation start / direction discriminating block 33 determines the current stroke angle of the select lever 2 based on the stroke angle signal. Further, the operation start, the operation direction, the operation speed, and the operation acceleration of the select lever 2 are determined from the stroke angle signal, the differential value of the stroke angle signal, and the operation force signal, and the determination results are obtained from the FF compensation table 43 and the target table block 34. Output to the motor drive control block 45.
[0030]
In the differentiator 51, the stroke angle signal from the potentiometer 25 is differentiated, the operation force signal from the torque sensor 21 is differentiated, and each differential value is output to the failure determination block 50.
[0031]
The timer 52 measures the elapsed time in response to a request from the failure determination block 50 and outputs it to the failure determination block 50.
[0032]
In the failure determination block 50, it is determined whether or not there is a failure from the differential value of the stroke angle signal from the differentiator 51 and the differential value of the operation force signal. Is output.
[0033]
In the target table block 34, the target operation reaction force corresponding to the stroke angle of the select lever 2 is calculated from the stroke angle signal and the operation direction of the select lever 2 obtained by the position / operation start / direction determination block 33. It is output to the adder 35.
[0034]
Here, since the target operation reaction force varies depending on the stroke angle of the select lever 2, the target operation reaction force for each stroke angle is stored in a table in the target table block 34.
[0035]
The adder 35 calculates the deviation between the operation force signal and the target operation reaction force, and outputs the calculation result to the FB control unit 36.
[0036]
The FB control unit 36 includes a multiplier 37, an adder 38, a multiplier 39, and an integrator 40. The multiplier 37 outputs a value obtained by multiplying the deviation between the operation force signal and the target operation reaction force by a proportional gain to the adder 38 (proportional output). The multiplier 39 outputs a value obtained by multiplying the deviation between the operation force signal and the target operation reaction force by an integral gain to the integrator 40. The integrator 40 integrates the output of the multiplier 39 and outputs it to the adder 38 (integration output). The adder 38 outputs a feedback assist force that is the sum of the proportional output and the integral output to the adder 41.
[0037]
The FF control unit 42 includes an FF compensation table block 43 and a multiplier 44. The FF compensation table block 43 outputs preset values corresponding to the stroke angle signal, the operation speed, and the operation acceleration to the multiplier 44. The multiplier 44 outputs a value obtained by multiplying the FF assist force by the FF gain, that is, a feed forward assist force to the adder 41.
[0038]
The adder 41 outputs the output sum (feedback assist force + feed forward assist force) of the FB control unit 36 and the FF control unit 42, that is, the target assist force, to the motor drive control block 45.
[0039]
A motor drive control block (corresponding to an assist force control unit) 45 drives the electric motor 15 based on the target assist force.
[0040]
Next, the detent structure of the automatic transmission 19 will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing a detent structure of the automatic transmission 19.
The control arm 20 is provided with a rotation shaft 26, and a detent plate 27 is supported on the rotation shaft 26. At the upper end of the detent plate 27, a valley portion 27b corresponding to five ranges (P, R, N, D, and L) is formed between the cam peaks 27a. Then, the detent pin 29 formed at the tip of the spring plate 28 is engaged with the valley portion 27b and the selected range position is maintained, thereby preventing an unintended range select due to vehicle vibration or the like. Yes.
[0041]
That is, the rotating shaft 26 is rotated by the operating force of the select lever 2, and the detent plate 27 is moved relative to the detent pin 29 in accordance with the rotation. At this time, the detent pin 29 gets over the cam crest 27 a and engages with the valley portion 27 b corresponding to the adjacent range, and the engaged state is held by the elastic force of the spring plate 28. This elastic force becomes a main load force when the select lever 2 is operated.
[0042]
Note that one end of the parking pole 30 is rotatably connected to the detent plate 27. When the select lever 2 is moved to the P range, the parking pole 30 prevents rotation of the parking gear 32 via the cam-like plate 31 and locks driving wheels (not shown). Thereby, when the vehicle is parked on the slope road in the P range, a vehicle load is applied so as to lock the driving wheel according to the slope, and acts as a force for biting the parking pole 30.
[0043]
Next, the operation will be described.
[Select lever assist control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of assist control processing of the select lever 2 executed by the control unit 22.
[0044]
In step S1, the operation force is read from the operation force signal of the torque sensor 21, and the process proceeds to step S2.
[0045]
In step S2, the stroke angle is read from the stroke angle signal of the potentiometer 25, and the process proceeds to step S3.
[0046]
In step S3, the operation direction of the select lever 2 is calculated from the stroke angle of the select lever 2 and the increase / decrease difference between the stroke angles read in the previous control cycle, and the process proceeds to step S4.
[0047]
In step S4, the operation speed of the select lever 2 is calculated from the stroke angle of the select lever 2 and the change rate of the stroke angle read in the previous control cycle, and the operation acceleration of the select lever 2 is calculated from the differential value of the operation speed. Then, the process proceeds to step S5.
[0048]
In step S5, an FF compensation table reading process is performed, and the process proceeds to step S6. The optimum FF compensation table is selected from a plurality of preset tables according to the stroke angle, the operation speed, and the operation acceleration.
[0049]
In step S6, target table reading processing is performed, and the process proceeds to step S7.
[0050]
In step S7, the FF assist force is set from the read FF compensation table, and the process proceeds to step S8.
[0051]
In step S8, the FB assist force is set from the read target table, and the process proceeds to step S9.
[0052]
In step S9, the target assist force is set from the sum of the set FF assist force and FB assist force, and the process proceeds to step S10.
[0053]
In step S10, the output duty ratio of the electric motor 15 is controlled so as to achieve the target assist force.
[0054]
In step S11, a failure is determined. When it is determined that a failure has occurred, a process for stopping the control is performed and the present control is terminated.
[0055]
[Operation reaction force characteristics of automatic transmission]
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an operation reaction force generated in the select lever 2 in the P → R range direction, more precisely, the select knob 4 held by the driver. This operation reaction force characteristic is an axis detected as an operation reaction force on the output shaft 12 of the assist actuator 9 when the driver operates the select lever 2 in the P → R range direction without driving the electric motor 15. The torque is converted as an operation reaction force Fm [N] generated in the select knob 4 and compared with the stroke angle acquired by the potentiometer 25.
[0056]
This operation reaction force is a combination of the load force generated by the detent of the automatic transmission 19 described above and the frictional force of the control cables 8 and 18 and the inertia of the electric motor 15. That is, in order to perform range switching in the absence of the assist force by the electric motor 15, a manual operation force greater than the operation reaction force Fm is required.
[0057]
As shown in FIG. 6, the operation reaction force Fm generated when the select lever 2 is operated in the P → R range direction is initially opposite to the operation direction of the select lever 2 (D → N range) between the ranges. 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). This characteristic is caused by the load force generated when the detent pin 29 gets over the cam crest 27 a of the detent plate 27. That is, until the detent pin 29 gets over the cam mountain 27a, a resistance force is generated by the urging force of the spring plate 28, and after the detent pin 29 gets over the cam mountain 27a, the detent pin 29 moves to the next cam mountain 27a. This is because a pulling force (inertial force) is generated by falling into the groove.
[0058]
[Target operation reaction force characteristics]
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the target operation reaction force of the select lever 2 in the P → R range direction. This target operation reaction force characteristic is obtained by presetting a target operation reaction force Ft [N] that provides a good operation characteristic with a sense of moderation for the driver according to the stroke angle of the select lever 2.
[0059]
[FF control assist force map]
FIG. 8 is an assist force map in the P → R range direction in the FF control. In this assist force map, an operation force that is approximately ½ of the detent operation reaction force in FIG. 6 is assisted by the FF control according to the stroke angle of the select lever 2.
[0060]
[FF control + FB control]
In the embodiment, the assist force is a deviation between the feed forward assist force Fff [N] set so as to be an operation force that is about ½ of the detent operation reaction force, and the actual operation force and the target operation reaction force Ft. By using two components of the feedback assist force FFb [N] set on the basis of this, it is possible to achieve both responsiveness and disturbance suppression performance at a high level in the assist control of a select lever with a steep and large torque deviation, which is excellent. Operation characteristics can be realized.
[0061]
[About sensor failure]
Here, sensor failure will be described.
When the torque sensor 21 or the potentiometer 25 breaks down in the assist control in the select assist device of the present embodiment, erroneous recognition of the operation position of the select lever 2 or erroneous recognition of the operational reaction force occurs, and the assist force is insufficient in the assist control. As a result, the operation becomes heavy, or the assist force is excessively supplied to cause a malfunction.
Therefore, in this embodiment, a failure determination block 50 is provided.
[0062]
[Flow of failure judgment and processing]
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of failure determination / processing executed by the control unit 22.
[0063]
In step S101, the differential value is calculated by differentiating the input value from the potentiometer 25.
[0064]
In step S102, the differential value is calculated by differentiating the input value from the torque sensor 21.
[0065]
In step S103, it is determined whether the differential value of the potentiometer 25 or the differential value of the torque sensor 21 is greater than zero. If either is greater than zero, the process proceeds to step S104, and if both are zero, the process is performed. finish.
[0066]
In step S104, the timer is started and the elapsed time is measured.
[0067]
In step S105, it is determined whether the elapsed time in the timer 52 has passed a predetermined time. If the predetermined time has passed, the process proceeds to step S106. If the predetermined time has not passed, the process proceeds to step S105. .
[0068]
In step S106, it is determined whether the differential value of the potentiometer 25 is zero. If it is zero, the process proceeds to step S107, and if not, the process proceeds to step S109.
[0069]
In step S108, it is determined that the potentiometer 25 has failed, and an assist control stop signal is output to the motor drive control block 45.
[0070]
In step S109, it is determined whether the differential value of the torque sensor 21 is zero. If it is zero, the process proceeds to step S110, and if it is not zero, the process is terminated.
[0071]
In step S110, it is determined that the torque sensor 21 has failed, and an assist control stop signal is output to the motor drive control block 45.
[0072]
[Failure judgment and processing]
(1) In the case of normal operation If the operation of the select lever 2 is normally performed, the operation position detected by the potentiometer 25 and the operation reaction force detected by the torque sensor 21 should change. Therefore, if the timer is started with the detection of either the potentiometer 25 or the torque sensor 21 as a trigger and the response deviation is waited until the lapse of the fixed time counted in step S105, the differential value of the potentiometer 25 and the differential of the torque sensor 21 The value should be greater than zero. For this reason, the process proceeds from step S106 to step S109, and the normal assist control is maintained by completing the process.
[0073]
(2) Normal operation stop When the operation is normal and the operation is not performed, both the output value of the potentiometer 25 and the output value of the torque sensor 21 are not changed, so that the differential values are both zero. Become. This is determined to be normal and not operated in step S103, and the operation is terminated.
[0074]
(3) In the case of a potentiometer failure If a failure occurs in the potentiometer 25 and the stroke angle signal is not output, an operation is performed and the output value of the torque sensor 21 changes, and the differential value becomes greater than zero. As a trigger, the timer is started in the process of step S104. However, the differential value of the potentiometer 25 becomes zero when the output value does not change even after a certain time has elapsed. This is determined as a failure of the potentiometer 25 in the processing from step S106 to step S107, and the assist control stop signal is output to the motor drive control block 45 in the processing in step S108 to stop the assist control. In this state, since the assist force is not applied, the operation becomes heavy, but a safe state in which malfunction is prevented is obtained.
Further, the control is prevented from becoming unstable due to the failure of the potentiometer 25.
[0075]
(4) In the case of failure of the torque sensor When a failure occurs in the torque sensor 21 and the operation force signal is not output, the operation is performed, the output value of the potentiometer 25 changes, and the differential value becomes greater than zero. With this as a trigger, the timer is started in the process of step S104. However, the differential value of the torque sensor 21 becomes zero when there is no change in the output value. This is determined as a failure of the torque sensor 21 in the processing from step S106 to step S109, and the assist control stop signal is output to the motor drive control block 45 in the processing in step S110 to stop the assist control. In this state, since the assist force is not applied, the operation becomes heavy, but a safe state in which malfunction is prevented is obtained.
[0076]
Next, the effect will be described.
In the automatic transmission select assist device of the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0077]
(1) The select lever 2 has a projection amount of about 150 mm less than the conventional select lever, and the select lever 2 and the control arm 20 are connected via the control cables 8 and 18. The degree of freedom of the interior layout of the vehicle is greater than that of the product, and the select lever 2 can be set at an arbitrary position in the vehicle interior such as an instrument panel.
Further, since the select lever 2 and the control arm 20 are mechanically connected by the control cables 8 and 18, even when the assist actuator 9 or the control unit 22 fails, the driver can manually switch the range position. Safety can be secured.
[0078]
In addition, since a failure determination block 50 is provided for self-diagnosis whether there is a failure from the differential value of the output of the torque sensor 21 and the differential value of the output of the potentiometer 25, whether there is a change in the output value or not, the change in one output The self-diagnosis can be performed by determining whether or not it is lost or too small, and the countermeasures can be taken promptly to prevent further problems.
[0079]
(2) Since the failure determination block 50 is provided with the timer 52 for outputting time information so as to consider the time lag between the output of the torque sensor 21 and the output of the potentiometer 25, the time lag between the output of the torque sensor 21 and the potentiometer 25 is taken into account. And can make more accurate judgments.
[0080]
(3) If the failure determination block 50 determines that there is a failure, an assist control stop signal is output to the motor drive control block 45, so that even if there is a failure, the operation of the select lever 2 will not be uncomfortable, and a malfunction will be warned. Can be encouraged to deal with the safety side.
[0081]
(Other embodiments)
As described above, the embodiments of the present invention have been described based on the examples. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the examples, and there are design changes and the like without departing from the scope of the invention. However, it is included in the present invention.
For example, in the embodiment, the torque sensor 21 is used as the input operation force detection means for detecting the input operation force of the select lever 2, but the input operation force is determined from the supply current value to the electric motor 15, the rotation speed of the electric motor 15, and the like. It is good also as a structure which estimates.
In the embodiment, the configuration in which the select lever 2 and the control arm 20 of the automatic transmission 19 are connected by the control cables 8 and 18 is shown. However, the operation force transmitting means for transmitting the operation force of the select lever 2 to the control arm 20 is arbitrary. There may be a configuration using a rod or a linkage.
The shape and size of the select lever 2 are arbitrary, and may be a switch shape that can be operated with a fingertip. In addition, the target operation reaction force characteristic is also changed to a characteristic that provides good operation characteristics according to the shape of the select lever 2.
[0082]
The distribution ratio of the FF assist force Fff and the FB assist force Ffb with respect to the target assist force can be freely set according to the target operation characteristics.
In the embodiment, it is assumed that the differential value zero is not zero in a strict sense and is equal to or less than a value at which it can be determined that the potentiometer 25 and the torque sensor 21 are not outputting normally.
In the embodiment, the assist control is stopped when it is determined that there is a failure. However, a warning notifying the driver of the failure may be further performed so that the failure is recognized and an operation to the safe side is further urged.
The differential value calculation of the potentiometer 25 and the differential value calculation of the torque sensor 21 according to the embodiment may be performed by using a trigger when one of the output values changes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an automatic transmission according to an embodiment.
FIG. 2 is a main part perspective view showing a detailed structure of an assist actuator.
FIG. 3 is a control block diagram of a control unit.
FIG. 4 is a perspective view showing a detent structure of the automatic transmission.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of select lever assist control processing executed by the control unit;
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an operation reaction force generated in the select lever in the P → R range direction.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a target operation reaction force of the select lever in the P → R range direction.
FIG. 8 is an FF assist force map in a P → R range direction.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of failure determination processing executed by the control unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Select mechanism part 2 Select lever 3 Center cluster 4 Select knob 5 Support shaft 7 Select lever joint 8 Control cable 9 Assist actuator 10 Input lever 11 Input lever joint 12 Output shaft 13 Output lever 14 Worm gear 15 Electric motor 16 Motor output shaft 17 Output Lever joint 18 Control cable 19 Automatic transmission 20 Control arm 21 Torque sensor 22 Control unit 23 Wire harness 24 Contactor 25 Potentiometer 26 Rotating shaft 27 Detent plate 27a Cam mountain 27b Valley 28 Spring plate 29 Detent pin 30 Parking pole 31 Cam shape Plate 32 Parking gear 33 Direction discrimination block 34 Target table block 35 Adder 36 FB control unit 37 Multiplier 38 Adder 39 the multiplier 40 integrator 41 adder 42 FF controller 43 FF compensation table block 44 the multiplier 45 a motor driving control block 50 malfunction decision block 51 differentiator 52 timer 221 main controller

Claims (3)

自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーへの入力操作力を検出する入力操作力検出手段と、
前記セレクトレバーの操作位置を検出する操作位置検出手段と、
前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
検出された入力操作力と操作位置に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト力制御手段と、
を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、
前記入力操作力検出手段の出力の微分値と前記操作位置検出手段の出力の微分値から故障かどうかを自己診断する故障判断手段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。
An input operation force detecting means for detecting an input operation force to the select lever connected to the range position switching device of the automatic transmission;
An operation position detecting means for detecting an operation position of the select lever;
An assist actuator that outputs an assist force to assist the operating force of the driver to the select lever;
An assist force control means for outputting a control command for changing the assist force to the assist actuator based on the detected input operation force and operation position;
A selection assist device for an automatic transmission having
A selection assist device for an automatic transmission, comprising: a failure judging means for self-diagnosis of whether or not there is a malfunction from a differential value of an output of the input operating force detection means and a differential value of an output of the operating position detection means.
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、
前記故障判断手段において前記入力操作力検出手段の出力と前記操作位置検出手段の出力との時間ずれを考慮するよう時間情報を出力するタイマ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。
In the automatic transmission select assist device according to claim 1,
A selection assist device for an automatic transmission comprising a timer for outputting time information so as to take into account a time lag between the output of the input operation force detection means and the output of the operation position detection means in the failure determination means .
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、
前記故障判断手段が、故障と判断するとアシスト力制御手段にアシスト制御停止信号を出力することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
In the automatic transmission select assist device according to claim 2,
A selection assist device for an automatic transmission, wherein the failure determination means outputs an assist control stop signal to the assist force control means when it is determined that there is a failure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006200722A (en) * 2005-01-24 2006-08-03 Calsonic Kansei Corp Selection assist device of automatic transmission
CN100338375C (en) * 2005-06-10 2007-09-19 成都依姆特高科技有限责任公司 Gear operating lever position-signal identifying control method

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