Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
STATE-CHANGING ELEMENT OPERATING DEVICE, RANGE CHANGING DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION, AND PARKING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/031449
Kind Code:
A1
Abstract:
A state-changing element operating device (40) comprises a detent mechanism (50) for moving and positioning movable members (22, 33) of a state changing element (10), an actuator (60) for driving the detent mechanism (50), and a controller (5) for controlling the actuator (60). The controller (5) includes initial motion means (S1) for reducing the play in the rotation direction present in the actuator (60) by driving an electric motor (61) when changing the posture of the detent member (51) in response to a state change request of the state changing element (10) and management means (S2 to S5) for setting a target rotation angle of the electric motor (61) to the value which is the sum of the rotation angle necessary to change the posture of the detent member (51) responding to the request and the play in the rotation direction present in the coupling portion of the support shaft (52) and the output shaft (63) when the play is judged to be reduced.

Inventors:
ITAZU NAOKI (JP)
NOZAKI YOSHINOBU (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/065389
Publication Date:
March 12, 2009
Filing Date:
August 28, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TOYOTA MOTOR CO LTD (JP)
ITAZU NAOKI (JP)
NOZAKI YOSHINOBU (JP)
International Classes:
F16H61/28; F16H59/08; F16H61/22; F16H63/34
Foreign References:
JP2006136035A2006-05-25
JP2006322553A2006-11-30
JP2005180653A2005-07-07
JP2006336680A2006-12-14
Attorney, Agent or Firm:
KURAUCHI, Giro et al. (Nishitemma 4-chome Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 47, JP)
Download PDF:
Claims:
 機械的に変位されることで状態が切り替わる状態切替要素の作動装置であって、
 前記状態切替要素が備える変位部材を変位させて位置決めするためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを含み、
 前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより傾動されることで前記変位部材を変位させるディテント部材と、ディテント部材の停止姿勢を保持する位置決め部材とを含み、
 前記アクチュエータは、回転動力を発生する電動モータと、この電動モータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸から出力させる減速機構とを含み、
 前記制御装置は、前記状態切替要素の状態切り替え要求を受けてディテント部材を姿勢変更させる場合、前記電動モータを駆動して前記アクチュエータの内部に存在する回転方向の遊びを詰める初動手段と、
 前記遊びが詰まったと判定したとき、前記要求に対応するディテント部材の姿勢変更に必要な回転角に、前記支軸と出力軸との連結部分に存在する回転方向の遊びを上乗せした値を、前記電動モータの目標回転角として設定する管理手段とを含む、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 機械的に変位されることで状態が切り替わる状態切替要素の作動装置であって、
 前記状態切替要素が備える変位部材を変位させて位置決めするためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを含み、
 前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより傾動されることで前記変位部材を変位させるディテント部材と、ディテント部材の停止姿勢を保持する位置決め部材とを含み、
 前記アクチュエータは、回転動力を発生する電動モータと、この電動モータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸から出力させる減速機構とを含み、
 前記制御装置は、前記状態切替要素の状態切り替え要求を受けてディテント部材を姿勢変更させる場合、前記要求に対応するディテント部材の姿勢変更に必要な回転角に、前記支軸と出力軸との連結部分に存在する回転方向の遊びを上乗せした値を電動モータの目標回転角として設定して当該電動モータを駆動する初動手段と、
 前記電動モータの駆動に伴い前記アクチュエータの内部に存在する回転方向の遊びが詰まったと判定したときに、当該遊び詰めに要した回転角を前記設定した目標回転角に上乗せするよう補正する管理手段とを含む、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 請求項1または2に記載の状態切替要素の作動装置において、
 前記管理手段は、前記アクチュエータの出力軸の回転角を検出する出力角検出手段からの出力に基づいて、前記初動手段で電動モータを駆動してから前記出力軸が回転し始めたことを検出したときに、前記内部遊びが詰まったと判定する、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 機械的に変位されることで状態が切り替わる状態切替要素の作動装置であって、
 前記状態切替要素が備える変位部材を変位させて位置決めするためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを含み、
 前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより傾動されることで前記変位部材を変位させるディテント部材と、ディテント部材の停止姿勢を保持する位置決め部材とを含み、
 前記アクチュエータは、回転動力を発生する電動モータと、この電動モータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸から出力させる減速機構とを含み、
 前記制御装置は、前記状態切替要素の状態切り替え要求を受けてディテント部材を姿勢変更させる場合、前記電動モータを駆動して当該電動モータからディテント部材までの動力伝達経路に存在する回転方向の総遊びを詰める初動手段と、
 前記総遊びが詰まったと判定したとき、前記要求に対応するディテント部材の姿勢変更に必要な回転角を目標回転角として前記電動モータを駆動する管理手段とを含む、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 請求項4に記載の状態切替要素の作動装置において、
 前記管理手段は、前記支軸またはディテント部材の回転角を検出するディテント角検出手段からの出力に基づいて、前記初動手段で電動モータを駆動してから前記支軸が回転し始めたことを検出したときに、前記総遊びが詰まったと判定する、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 請求項1から5のいずれか一つに記載の状態切替要素の作動装置において、
 前記管理手段は、前記電動モータのロータの回転角を検出するロータ角検出手段からの出力に基づいてロータの検出回転角が目標回転角に到達したか否かを判定し、到達したと判定したときに前記電動モータの駆動を停止する、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 請求項1から6のいずれか一つに記載の状態切替要素の作動装置において、
 前記ディテント部材は、その回転角毎に対応する複数の谷および当該谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、その自由端側に前記波形部のいずれかの谷に係合される係合部を有し、
 前記ディテント部材の姿勢変更に必要な回転角は、ディテント部材の各谷の底から底までの角度とされる、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
 人的に操作されてシフトレンジを選択するためのシフト操作手段と、
 シフト操作手段で選択されるシフトレンジの位置を検出するレンジ検出手段と、
 レンジ検出手段からの検出出力に基づき自動変速機に備えるシフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態を変更するための作動装置とを含み、
 前記作動装置が、請求項1から7のいずれか一つに記載の構成とされている、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
 変速機の出力軸に外装固定されるパーキングギアと、
 このパーキングギアに係止される爪を有し、かつ、前記パーキングギアに接近して当該パーキングギアに爪を係止させて回転不可能とするロック位置あるいは前記パーキングギアから離隔して当該パーキングギアから爪を離脱させて回転可能とするアンロック位置に変位されるパーキングロックポールと、
 このパーキングロックポールを当該パーキングギアに対して遠近変位させるよう押し引きされるパーキングロッドと、
 このパーキングロッドを押し引きするための作動装置とを含み、
 前記作動装置が、請求項1から7のいずれか一つに記載の構成とされていることを特徴とするパーキング装置。 
Description:
状態切替要素の作動装置、自動 速機のレンジ切替装置、ならびにパーキン 装置

 本発明は、機械的に変位されることで状 が切り替わる状態切替要素を作動するため 作動装置に関する。

 なお、状態切替要素としては、例えば自 車等の車両に搭載される自動変速機のレン 切替装置や、車両用の変速機内に設置され パーキング装置等が挙げられる。つまり、 ンジ切替装置やパーキング装置等が、本発 に係る作動装置の利用対象とされる。

 一般的に、車両用の自動変速機では、例 ば車両の運転席付近に設置されるシフトレ ーを運転者が操作することにより、パーキ グレンジ(P),リバースレンジ(R),ニュートラ レンジ(N),ドライブレンジ(D)等の中から、選 されたシフトレンジを成立させるように構 されている。

 近年のレンジ切替装置は、一般的に、バ ワイヤ方式と呼ばれるものとされており、 転者がシフトレバーを操作すると、シフト バーで選択されたレンジポジションをセン 等で検出し、この検出信号に基づいて下記 動装置がシフトレンジ切替用の油圧制御装 の一構成要素であるマニュアルバルブの状 やパーキング機構の状態を変更するように っている(例えば特許文献1参照。)。

 ここで、前記作動装置は、マニュアルバ ブのスプールやパーキング機構のパーキン ロッドを段階的に押し引きして位置決めす ためのディテント機構と、ディテント機構 駆動するためのアクチュエータと、アクチ エータを制御する電子制御装置とを含んで る。

 前記ディテント機構は、前記アクチュエ タにより傾動されることで前記スプールや ーキングロッドを押し引きするディテント レートと、ディテントプレートの停止姿勢 保持するディテントスプリングとを含む。

 前記ディテントプレートには、その傾動 心にアクチュエータの出力軸に連結される 軸が一体的に取り付けられており、また、 ィテントプレートの回転角毎に対応する複 の谷および当該谷間の山からなる波形部が けられている。

 前記ディテントスプリングは、その自由 側に前記波形部のいずれかの谷に係合され 係合部としてのローラが設けられている。 のディテントスプリングは、ローラを谷に 合すると、当該係合状態を保つように弾性 をディテントプレートに付与する。

 アクチュエータは、電動モータ等と、電 モータの出力を減速して出力軸に伝える減 機構とを備えている。このようなアクチュ ータは、一般的に、電動モータのロータか 出力軸までの間に回転方向の遊び(バックラ ッシや組立誤差等)が存在している。

 ここで、参考までに、シフトレバーでパ キングレンジPが選択された場合には、ディ テントプレートが所定角度傾動され、このデ ィテントプレートの傾きに連動して、パーキ ング装置のパーキングロッドを例えば奥へ押 して、自動変速機のアウトプットシャフトを 回転不可能なロック状態とするようになって いる。

 また、リバースレンジR、ニュートラルレ ンジN、ドライブレンジDが選択された場合に 、ディテントプレートが所定角度傾動され このディテントプレートの傾きに連動して パーキングロッドを例えば手前に引っ張っ 自動変速機のアウトプットシャフトを回転 能なアンロック状態にするとともに、マニ アルバルブのスプールを軸方向に変位させ ことによって、自動変速機の変速機構部に えるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素 係合または解放させることにより、要求の ンジを成立させるようになっている。

 ところで、上記いずれの状況でも、ディテ トプレートが停止されると、ディテントプ ートの波形部のいずれかの谷に、ディテン スプリングのローラが係合されることにな て、ディテントプレートの姿勢が位置決め 持される。

特開2006-322553号公報

 上記レンジ切替装置は、一般的に、アク ュエータの内部に回転方向の遊び(がたつき )が存在するために、ディテントプレートを 勢変更させる際に、アクチュエータの電動 ータの目標回転角とディテントプレートの 際の回転角とにずれが生じる。

 そこで、前記アクチュエータの目標回転 について、実験等で一義的に決定した前記 部遊びの標準値を加味して設定することが 純に考えられるが、前記内部遊びには、作 装置毎の個体差があるために、依然として ィテントプレートの姿勢変更制御を正確に えていないと言える。

 これに対して、特許文献1には、前記アク チュエータの内部遊びを実際に検出して、こ の検出した内部遊びを加味して、ディテント プレートを姿勢変更させるときのアクチュエ ータの目標回転角を設定することが記載され ている。この場合、内部遊びの個体差を考慮 しているから、ディテントプレートの姿勢変 更制御を正確に行えると考えられる。

 しかし、アクチュエータの出力軸とディ ントプレートの支軸との連結をスプライン 合とするような場合において、アクチュエ タからディテント部材までの動力伝達経路 おける総遊びとしては、前述したアクチュ ータの内部遊びに、前記連結部分に存在す バックラッシ(連結遊び)を加える必要があ 。この場合、前述したような特許文献1の対 では、ロータ角検出手段の出力と出力角検 手段の出力との差で遊びを検出する形態で るので、実質的にアクチュエータの内部遊 を検出していて、前記連結遊びを検出して ないと考えられる。ここに改良の余地があ と言える。

 本発明は、例えば車両に備えるシフト切 機構やパーキング機構等の状態切替要素の 動装置において、ディテントプレートの姿 変更を正確に行えるようにすることを目的 している。

 また、本発明は、前述した作動装置を備 るレンジ切替装置の提供を目的としている さらに、本発明は、前述した作動装置を備 るパーキング装置の提供を目的としている

 本発明に係る状態切替要素の作動装置は 機械的に変位されることで状態が切り替わ 状態切替要素の作動装置であって、前記状 切替要素が備える変位部材を変位させて位 決めするためのディテント機構と、ディテ ト機構を駆動するためのアクチュエータと アクチュエータを制御する制御装置とを含 、前記ディテント機構は、前記アクチュエ タにより傾動されることで前記変位部材を 位させるディテント部材と、ディテント部 の停止姿勢を保持する位置決め部材とを含 、前記アクチュエータは、回転動力を発生 る電動モータと、この電動モータで発生し 回転動力を減速して前記ディテント部材の 軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出 軸から出力させる減速機構とを含み、前記 御装置は、前記状態切替要素の状態切り替 要求を受けてディテント部材を姿勢変更さ る場合、前記電動モータを駆動して前記ア チュエータの内部に存在する回転方向の遊 を詰める初動手段と、前記遊びが詰まった 判定したとき、前記要求に対応するディテ ト部材の姿勢変更に必要な回転角に、前記 軸と出力軸との連結部分に存在する回転方 の遊びを上乗せした値を、前記電動モータ 目標回転角として設定する管理手段とを含 、ことを特徴としている。

 そもそも、ディテント機構を用いる作動 置では、例えばアクチュエータの内部に回 方向の遊びが存在するとともに、前記支軸 出力軸との連結部分に回転方向の遊びが存 することがあるために、これらの遊びの積 重ねにより、アクチュエータの電動モータ 目標回転角とディテント部材の実際回転角 がずれることがある。

 そこで、本発明では、要するに、ディテ ト部材を姿勢変更させる際に、まず、前記 クチュエータの内部遊びを詰めるようにす ことにより、電動モータのロータから出力 に駆動力を直接的に伝達できるようにした えで、それ以降の電動モータの目標回転角 ついて、前記連結部分の遊びを加味するこ により、当該連結遊びを詰めた状態でディ ント部材を回転駆動させるようにしている

 これにより、電動モータからディテント 材までの動力伝達経路に存在するすべての びを吸収した状態で、ディテント部材を目 姿勢に正確に変更させることが可能になる

 このような本発明では、従来例のように クチュエータ内部の遊びを実際に検出する ともに、この遊びを加味して目標回転角を 定する、といった煩雑な制御を行わないの 、制御内容を簡単にすることが可能になり それに伴い制御プログラム等の設計コスト 高騰を抑制または防止することが可能にな 。

 また、本発明は、機械的に変位されるこ で状態が切り替わる状態切替要素の作動装 であって、前記状態切替要素が備える変位 材を変位させて位置決めするためのディテ ト機構と、ディテント機構を駆動するため アクチュエータと、アクチュエータを制御 る制御装置とを含み、前記ディテント機構 、前記アクチュエータにより傾動されるこ で前記変位部材を変位させるディテント部 と、ディテント部材の停止姿勢を保持する 置決め部材とを含み、前記アクチュエータ 、回転動力を発生する電動モータと、この 動モータで発生した回転動力を減速して前 ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転 能に連結される出力軸から出力させる減速 構とを含み、前記制御装置は、前記状態切 要素の状態切り替え要求を受けてディテン 部材を姿勢変更させる場合、前記要求に対 するディテント部材の姿勢変更に必要な回 角に、前記支軸と出力軸との連結部分に存 する回転方向の遊びを上乗せした値を電動 ータの目標回転角として設定して当該電動 ータを駆動する初動手段と、前記電動モー の駆動に伴い前記アクチュエータの内部に 在する回転方向の遊びが詰まったと判定し ときに、当該遊び詰めに要した回転角を前 設定した目標回転角に上乗せするよう補正 る管理手段とを含む、ことを特徴としてい 。

 この場合、要するに、見込みの目標回転 で電動モータを駆動することにより内部遊 を詰めておき、その後で前記内部遊びの詰 に要した回転角を、前記見込みの目標回転 に上乗せするようにしている。

 これにより、上記同様に、比較的簡単な 御内容でもってディテント部材の姿勢変更 正確に行うことが可能になる。

 好ましくは、前記管理手段は、前記アク ュエータの出力軸の回転角を検出する出力 検出手段からの出力に基づいて、前記初動 段で電動モータを駆動してから前記出力軸 回転し始めたことを検出したときに、前記 部遊びが詰まったと判定する、ものとされ 。

 この場合、管理手段において内部遊びの め判定を行うための形態を特定しており、 の特定により、比較的簡単な手法でありな ら高精度に内部遊びの詰め判定を行うこと 可能になる。

 さらに、本発明は、機械的に変位される とで状態が切り替わる状態切替要素の作動 置であって、前記状態切替要素が備える変 部材を変位させて位置決めするためのディ ント機構と、ディテント機構を駆動するた のアクチュエータと、アクチュエータを制 する制御装置とを含み、前記ディテント機 は、前記アクチュエータにより傾動される とで前記変位部材を変位させるディテント 材と、ディテント部材の停止姿勢を保持す 位置決め部材とを含み、前記アクチュエー は、回転動力を発生する電動モータと、こ 電動モータで発生した回転動力を減速して 記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回 可能に連結される出力軸から出力させる減 機構とを含み、前記制御装置は、前記状態 替要素の状態切り替え要求を受けてディテ ト部材を姿勢変更させる場合、前記電動モ タを駆動して当該電動モータからディテン 部材までの動力伝達経路に存在する回転方 の総遊びを詰める初動手段と、前記総遊び 詰まったと判定したとき、前記要求に対応 るディテント部材の姿勢変更に必要な回転 を目標回転角として前記電動モータを駆動 る管理手段とを含む、ことを特徴としてい 。

 この場合、要するに、ディテント部材を 勢変更させる際に、まず、電動モータから ィテント部材までの動力伝達経路に存在す すべての回転方向の遊びを積み重ねながら めることによって、電動モータからディテ ト部材に駆動力を直接的に伝達できるよう して、その状態からディテント部材の姿勢 更に必要な回転角だけ電動モータを駆動す ことにより、当該電動モータのロータとデ テント部材の支軸とを一体的に回転させる うにしている。

 これにより、電動モータからディテント 材までの動力伝達経路に存在するすべての びを吸収した状態で、ディテント部材を目 姿勢に正確に変更させることが可能になる    

 しかも、本発明では、従来例のようにア チュエータの内部遊びを実際に検出すると もに、この内部遊びを加味して目標回転角 設定する、といった煩雑な制御を行わない で、制御内容を簡単にすることが可能にな 、それに伴い制御プログラム等の設計コス の高騰を抑制または防止することが可能に る。

 好ましくは、前記管理手段は、前記支軸 たはディテント部材の回転角を検出するデ テント角検出手段からの出力に基づいて、 記初動手段で電動モータを駆動してから前 支軸が回転し始めたことを検出したときに 前記総遊びが詰まったと判定する、ものと れる。

 このように、管理手段において総遊びの め判定を行うための形態を特定しており、 の特定により、比較的簡単な手法でありな ら高精度に前記総遊びの詰め判定を行うこ が可能になる。

 好ましくは、前記管理手段は、前記電動 ータのロータの回転角を検出するロータ角 出手段からの出力に基づいてロータの検出 転角が目標回転角に到達したか否かを判定 、到達したと判定したときに前記電動モー の駆動を停止する、ものとされる。

 この場合、電動モータの駆動制御をロー 角検出手段の検出出力に基づいて行うよう なっているから、従来例のようにロータ角 出手段および出力角検出手段の検出出力を 用する場合に比べて、制御内容を簡単にす ことが可能になる。

 好ましくは、前記ディテント部材は、そ 回転角毎に対応する複数の谷および当該谷 の山からなる波形部を有するものとされ、 た、前記位置決め部材は、その自由端側に 記波形部のいずれかの谷に係合される係合 を有するものとされ、さらに、前記ディテ ト部材の姿勢変更に必要な回転角は、ディ ント部材の各谷の底から底までの角度とさ る。

 この場合、ディテント部材および位置決 部材の構成例を特定しており、その特定に り、ディテント部材の姿勢変更が各谷の数 応じて段階的に行われることが明確になる また、ディテント部材の姿勢変更に必要な 度を定義しているから、電動モータの目標 転角を設定するときの内容が明確になる。

 ところで、前述したような状態切替要素 しては、例えば自動変速機のレンジ切替装 や、パーキング装置等とすることが可能で る。

 本発明に係る自動変速機のレンジ切替装 は、人的に操作されてシフトレンジを選択 るためのシフト操作手段と、シフト操作手 で選択されるシフトレンジの位置を検出す レンジ検出手段と、レンジ検出手段からの 出出力に基づき自動変速機に備えるシフト ンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素で るマニュアルバルブの状態を変更するため 作動装置とを含み、前記作動装置が、前述 た構成とされている、ことを特徴としてい 。

 この場合、レンジ切替装置の作動装置を 述した構成としているから、マニュアルバ ブの状態切り替えを正確に行うことが可能 なる等、動作安定性を向上することが可能 なる。

 本発明に係るパーキング装置は、変速機 出力軸に外装固定されるパーキングギアと パーキングギアに係止される爪を有しかつ 記パーキングギアに接近してパーキングギ に爪を係止させて回転不可能とするロック 置や、前記パーキングギアから離隔してパ キングギアから爪を離脱させて回転可能と るアンロック位置に変位されるパーキング ックポールと、パーキングロックポールを ーキングギアに対して遠近変位させるよう し引きされるパーキングロッドと、パーキ グロッドを押し引きするための作動装置と 含み、前記作動装置が、前述した構成とさ ている、ことを特徴としている。

 この場合、パーキング装置の作動装置を 述した構成としているから、パーキングギ の状態切り替えを正確に行うことが可能に る等、動作安定性を向上することが可能に る。

 本発明に係る状態切替要素の作動装置に れば、比較的簡単な手法で、ディテント部 を目標姿勢に正確に変更して位置決めさせ ことが可能になる等、動作安定性の向上に 献できるようになる。

 本発明に係る自動変速機のレンジ切替装 では、それに備える作動装置を前述した構 としているから、マニュアルバルブの状態 り替えを正確に行えるようになる。

 本発明に係るパーキング装置は、それに える作動装置を前述した構成としているか 、パーキングギアの状態切り替えを正確に えるようになる。

本発明に係るレンジ切替装置の一実施 態の概略構成を示す斜視図である。 図1のレンジ切替装置の側面図で、ニュ ートラルレンジNを示している。 図1のアクチュエータの出力軸とディテ ントプレートの支軸との連結部分を断面にし て示す側面図である。 図2に示すディテントプレートの1レン 分の傾動過程において電動モータのロータ 回転角および出力軸の回転角の変化を示す ラフである。 図2のディテントプレートの傾動過程で ディテントスプリングのローラが上りとなる ときの様子を説明するための図である。 図2のディテントプレートの傾動過程で ディテントスプリングのローラが下りとなる ときの様子を説明するための図である。 本発明における動作説明に用いるフロ チャートである。 図2のディテントプレートの姿勢変更に 必要な回転角を説明するための図である。 本発明に係るパーキング装置の一実施 態の概略構成を示す斜視図である。 図9のパーキング装置の側面図で、ア ロック状態を示している。 図9のパーキング装置の作動装置にお て、ディテントプレートの姿勢変更に必要 回転角を説明するための図である。 本発明に係るレンジ切替装置の他実施 形態の動作説明に用いるフローチャートであ る。

符号の説明

      1   シフトレバー(シフト操作手段)
      2   自動変速機のアウトプットシ フト
      4   シフトポジションセンサ(レン 検出手段)
      5   電子制御装置
      6   ロータ角検出手段
      7   出力角検出手段
     10   レンジ切替装置(状態切替要素)
     20   マニュアルバルブ
     22   マニュアルバルブのスプール( 位部材)
     30   パーキング装置(状態切替要素)
     31   パーキングギア
     32   パーキングロックポール
     32a  パーキングロックポールの爪
     33   パーキングロッド(変位部材)
     40   作動装置
     50   ディテント機構
     51   ディテントプレート(ディテン 部材)
     52   ディテントプレートの支軸
     53   ディテントスプリング(位置決 部材)
     54   ディテントプレートの波形部
     55   波形部の山
     56   波形部の谷
     57   ディテントスプリングのローラ (係合部)
     60   アクチュエータ
     61   アクチュエータの電動モータ
     62   アクチュエータの減速機構
     63   アクチュエータの出力軸
     64   アクチュエータのケース

 以下、本発明の実施形態について図1から 図12を参照して詳細に説明する。

 まず、図1から図8に、本発明に係る作動 置の使用対象となる自動変速機のレンジ切 装置の一実施形態を示している。ここで、 発明の特徴を適用した部分の説明に先立ち レンジ切替装置の概略構成について、図1か 図3を参照して説明する。

 自動車等の車両に搭載される自動変速機 、例えば車両運転席近傍に設置されるシフ 操作手段としてのシフトレバー1等で選択さ れたシフトレンジに対応し、例えばパーキン グレンジP,リバースレンジR,ニュートラルレ ジN,ドライブレンジD等を成立するようにな ている。

 この実施形態のレンジ切替装置10は、い ゆるバイワイヤ方式と呼ばれるものであり 主として、自動変速機のレンジ切替用のマ ュアルバルブ20と、パーキング装置30と、作 装置40とを含んだ構成になっている。

 マニュアルバルブ20は、図示していない 動変速機の変速機構部に備える各種のブレ キやクラッチの係合動作を制御する油圧制 装置の構成要素の一つである。

 なお、前記油圧制御装置は、一般的に公 であるが、前記マニュアルバルブ20の他に 前記各種のブレーキやクラッチの係合動作 制御する複数のリニアソレノイドバルブを えており、シフトレバー1が操作されたとき 、マニュアルバルブ20が作動されて前記各 ニアソレノイドバルブに対する作動油供給 路が変更されることによって、前記操作に 応するレンジを成立するものである。

 このマニュアルバルブ20は、一般的に公 のスプールバルブと呼ばれる形態とされて り、主として、バルブボディ21と、スプール 22とを含んだ構成になっている。

 バルブボディ21は、自動変速機ケース内 適宜場所に固定されかつ適宜の給油ポート 排出ポートを有している。スプール22は、バ ルブボディ21に軸方向変位可能に収納されて る。

 パーキング装置30は、自動変速機のアウ プットシャフト2を回転不可能なロック状態 るいは回転可能なアンロック状態に切り替 るもので、主として、パーキングギア31と パーキングロックポール32と、パーキングロ ッド33とを含んだ構成になっている。

 パーキングギア31は、自動変速機のアウ プットシャフト2に一体回転可能に外装固定 れている。

 パーキングロックポール32は、パーキン ギア31の近傍に一端側を支点として傾動自在 となるように配置されている。このパーキン グロックポール32の長手方向途中には、パー ングギア31の歯間に係入または離脱可能と れる爪32aが設けられている。なお、パーキ グロックポール32は、図示省略のばねによっ てパーキングギア31から引き離される方向に 時付勢されている。

 パーキングロッド33は、自動変速機のア トプットシャフト2と略平行に前端側または 端側に変位されるように配置されている。

 このパーキングロッド33の前端は、図1に すように、下記する作動装置40のディテン プレート51に連結されていて、このディテン トプレート51の傾動動作によって押し引きさ る。

 また、パーキングロッド33の後端には、 ーキングロックポール32を傾動させるための テーパコーン37が設けられている。このテー コーン37は、コイルスプリング38によりパー キングギア31側へ押圧されている。このコイ スプリング38は、パーキングロッド33に外装 されており、その一端がパーキングロッド33 係止固定されている止め輪39によって受け められている。

 作動装置40は、シフトレバー1で選択され シフトレンジ(P,R,N,D)を成立させるために、 ニュアルバルブ20やパーキング装置30を作動 させるもので、主として、ディテント機構50 、アクチュエータ60と、電子制御装置(ECU:Ele ctronic Control Unit )5とを含んで構成されてい 。

 ディテント機構50は、マニュアルバルブ20 のスプール22やパーキング装置30のパーキン ロッド33を段階的に押し引きして位置決めす るものである。アクチュエータ60は、ディテ ト機構50を駆動するものである。電子制御 置5は、アクチュエータ60を制御するもので る。

 ディテント機構50は、ディテントプレー 51と、支軸52と、ディテントスプリング53と 含んだ構成になっている。

 ディテントプレート51は、アクチュエー 60により傾動されることでマニュアルバルブ 20のスプール22やパーキング装置30のパーキン グロッド33を押し引きするものである。

 このディテントプレート51は、外形が扇 に形成されており、その傾動中心となる領 には、当該ディテントプレート51と別体の支 軸52が貫通する状態で一体回転可能に固定さ るようになっている。

 具体的に、ディテントプレート51と支軸52 との連結は、例えばディテントプレート51の 動支点部分に円筒ボス部(例えば図3参照)を けるとともに、この円筒ボス部の内孔に支 52を嵌合し、例えばスプリングピン等(図示 略)を打ち込むことにより連結する形態にな っているが、その他の形態でもよい。

 これにより、支軸52が回転されると、そ と一体にディテントプレート51が回転(また 傾動)するようになる。なお、ディテントプ ート51と支軸52とを一体に形成してもよい。

 支軸52の軸方向一端側は、アクチュエー 60の出力軸63に同軸かつ一体回転可能に連結 れており、また、支軸52の軸方向他端は、 示していないが、例えば自動変速機ケース3 に回動可能に支持される。

 このディテントプレート51の支軸52とアク チュエータ60の出力軸63との連結は、例えば プライン嵌合とされている。つまり、支軸52 の一端側外周には、オススプライン(符号省 )が設けられており、また、アクチュエータ6 0の出力軸63には、その内径側の横穴部分の内 周面にメススプライン(符号省略)が設けられ いる。これにより、アクチュエータ60でも て支軸52を正逆両方向に所定角度回転駆動す ると、ディテントプレート51が傾動されるよ になるのである。

 そして、ディテントプレート51の所定位 には、マニュアルバルブ20のスプール22の前 が連結されているとともに、パーキング装 30のパーキングロッド33の前端が連結されて いる。これにより、ディテントプレート51を 動させると、マニュアルバルブ20のスプー 22が軸方向に変位させられるとともに、パー キングロッド33が軸方向に変位させられるよ になる。

 なお、ディテントプレート51に対するス ール22の連結形態については、ディテントプ レート51の所定位置に支軸52と平行に取り付 られるピン58を、スプール22の外端部分に設 られている二枚の円板の間に介装させるよ にしている。

 また、ディテントプレート51に対するパ キングロッド33の連結形態としては、ディテ ントプレート51の長手方向一端側に設けられ 貫通孔59に、パーキングロッド33の先端屈曲 部を挿入してから、この先端屈曲部に図示省 略のスナップリングや係止ピン等を装着した り、あるいは先端屈曲部を塑性変形したりす ることによって抜け止め固定するようになっ ている。

 このディテントプレート51は、シフトレ ー1により選択されるシフトレンジ(例えばパ ーキングレンジP、リバースレンジR、ニュー ラルレンジNならびにドライブレンジD)に対 して例えば四段階に傾動されて、その傾動 勢に応じてマニュアルバルブ20のスプール22 を軸方向に四段階に変位させるようになって いる。

 そのために、ディテントプレート51の上 側には、波形部54が設けられている。波形部 54の山の部分に符号55を、谷の部分に符号56を 付している。この実施形態での波形部54は、 インカーブのように、各谷56の形状が底を 心として左右対称とされているが、この形 は任意である。

 この波形部54は、シフトレバー1における 段階のシフトレンジ(パーキングレンジP、 バースレンジR、ニュートラルレンジNならび にドライブレンジD)に対応する数(四つ)の谷56 を有している。そして、図2に示すように、 ィテントプレート51において四つの谷56の近 には、「P,R,N,D」というマークが付記されて いる。

 ディテントスプリング53は、ディテント レート51の四段階の傾動姿勢を個別に位置決 め保持するもので、可撓性を有する帯状の板 ばねからなり、その先端の二股部分に、ロー ラ57を回動可能に支持させた構成になってい 。

 なお、ローラ57は、詳細に図示していな が、中空形状であり、その中心孔に支軸が 通され、この支軸の軸方向両端がディテン スプリング53の二股部分に固定されている。

 このディテントスプリング53の一端側は この実施形態においてマニュアルバルブ20の バルブボディ21等に固定されている。また、 ーラ57は、ディテントプレート51の波形部54 おけるいずれかの谷56に係合されるが、そ 状態において、ディテントスプリング53その ものが若干弾性変形して反った姿勢となるよ うに設置することによって、ディテントスプ リング53の弾性復元力でローラ57を谷56の底に 押し付けるように作用させて、係合状態を強 くする形態としている。

 但し、ディテントスプリング53のローラ57 を谷56に係合した状態において、ディテント プリング53そのものを略真っ直ぐな自然姿 とするように設置することも可能である。

 アクチュエータ60は、詳細に図示してい いが、例えば図3に示すように、回転動力発 部としての電動モータ61と、減速機構62と、 出力軸63とを、ケース64内に収納した構成に っている。

 このアクチュエータ60は、ケース64の外径 側円周数ヶ所に設けられている取付片65を、 動変速機ケース3(図3のみに記載)にボルトで 留めることによって、取り付けられる。

 減速機構62は、詳細に図示していないが 例えば、サイクロイドギヤを用いる機構や 複数の歯車を組み合わせた歯車機構や、遊 歯車機構等のいずれかとされる。この減速 構62の入力部材(図示省略)は、電動モータ61 ロータ(図示省略)に連結されており、また、 減速機構62の出力部材(図示省略)に、出力軸63 が一体に設けられている。

 ケース64の所定領域には、出力軸63の端部 を外部に露呈するための筒形ボス部66が設け れている。この筒形ボス部66に対して出力 63が非接触とされていて、出力軸63が回転自 になっている。筒形ボス部66の開口から出 軸63が外部に露呈している。

 ケース64内には、図3に示すように、電動 ータ61のロータの回転角を検出するための ータ角検出手段6と、出力軸63の回転角を検 するための出力角検出手段7とが設けられて る。

 なお、ロータ角検出手段6および出力角検 出手段7は、従来公知の構成(例えば特許文献1 参照)であるので、詳細な図示や説明を割愛 、簡単に説明する。

 ロータ角検出手段6は、ロータの外周に設 置される磁石あるいはロータの外周に交互に 反対の極性で磁化される磁極と、磁気検出用 のホールICとで構成され、ロータの回転量に じた数のパルスを出力するデジタルエンコ ダ等とされる。

 出力角検出手段7は、出力軸63の外面側の 定回転角範囲に設置されかつ円周方向一方 向けて断面積が漸増する磁石と、リニア出 ホールICとで構成され、出力軸63の回転角に 応じた前記磁石の磁力を検出し、その検出磁 力に応じたリニアなアナログ信号を出力する アナログ磁気センサとされる。これらの検出 手段6,7は、前述した以外の適宜の構成とする ことが可能である。

 次に、このような構成のレンジ切替装置1 0の動作について、詳細に説明する。

 通常の変速処理では、シフトレバー1を運 転者が手動操作することにより、自動変速機 のパーキングレンジ(P),リバースレンジ(R),ニ ートラルレンジ(N),ドライブレンジ(D)等のい ずれかが選択されると、この選択されたレン ジポジションが何なのかがレンジポジション センサ4で検出される。

 このレンジポジションセンサ4からの検出 出力に基づき電子制御装置5が前記選択され レンジポジションを認識し、この電子制御 置5がアクチュエータ60の出力軸63を正回転ま たは逆回転させるよう駆動し、支軸52および ィテントプレート51を適宜、回転(傾動)させ る。

 このとき、ディテントプレート51の波形 54の山55を乗り越えることによってディテン スプリング53が一旦弾性変形してローラ57が 波形部54における次の谷56に係合することに り、ディテントプレート51がディテントスプ リング53により位置決め保持される。

 このディテントプレート51の傾動により ニュアルバルブ20のスプール22が軸方向にス イドされ、マニュアルバルブ20が「P」,「R ,「N」,「D」のうちの選択されたレンジポジ ョンへと切り替えられる。これにより、前 図示していない油圧制御装置が適宜に駆動 れて自動変速機における適宜の変速段を成 することになる。

 なお、パーキングレンジPが選択された場 合には、マニュアルバルブ20が「P」ポジショ ンに切り替えられるとともに、パーキング装 置30のパーキングロッド33が軸方向にスライ され、パーキングロックポール32の爪32aをパ ーキングギア31に係合させるようになる。こ により、自動変速機のアウトプットシャフ 2が回転不可能なロック状態にされる。

 また、パーキングレンジPの位置からそれ 以外のレンジが選択された場合には、電子制 御装置5は、アクチュエータ60を駆動すること により、支軸52を逆回転方向に目標角度、回 させることにより、ディテントプレート51 前記と同方向に傾けられることになり、そ に伴いパーキングロッド33およびテーパコー ン37が前記と逆向きに軸方向にスライドされ 、テーパコーン37によるパーキングロック ール32の押し上げ力を解除する。

 これにより、パーキングロックポール32 下向きに下がって、その爪32aがパーキング ア31の歯間から抜け出るので、アウトプット シャフト2が回転可能なアンロック状態にさ る。それと同時に、マニュアルバルブ20のス プール22が目標の位置に変位されて、油圧制 装置において適宜の作動油供給経路を作成 る。

 ここで、本発明の特徴を適用した部分に いて、図3から図8を参照して詳細に説明す 。

 上述したような構成の作動装置40では、 えばアクチュエータ60の内部に回転方向の遊 び(バックラッシや組立誤差等)が存在すると もに、アクチュエータ60の出力軸63とディテ ントプレート51の支軸52との連結部分に回転 向の遊び(スプライン嵌合によるバックラッ )が存在するために、これらの遊びの積み重 ねにより、アクチュエータ60の電動モータ61 目標回転角とディテントプレート51の実際回 転角とがずれることがある。

 そこで、この実施形態では、要するに、 ィテントプレート51を姿勢変更させる際に まず、アクチュエータ60の内部遊びを詰める ようにすることにより、電動モータ61のロー から出力軸63に駆動力を直接的に伝達でき 状態にしたうえで、それ以降の電動モータ61 の目標回転角について、出力軸63と支軸52と 連結部分の遊びを加味して設定することに り、連結遊びを詰めた状態で支軸52を回転駆 動させるようにしている。

 このようにして、電動モータ61からディ ントプレート51までの動力伝達経路に存在す るすべての遊びを詰めるようにしてディテン トプレート51の姿勢変更を行うようにしてい のである。

 具体的に、ディテントプレート51の姿勢 更を行うときの手順や動作について、図7に すフローチャートを参照して説明する。

 図7に示すフローチャートは、電子制御装 置5による処理であり、例えば運転者による フトレバー1の選択操作に伴いパーキングレ ジ(P),リバースレンジ(R),ニュートラルレン (N),ドライブレンジ(D)等のいずれかが選択さ たときに、レンジポジションセンサ4から出 力される信号に基づき、前記レンジポジショ ン変更の要求を認識したときに、エントリー される。

 まず、ステップS1において、レンジポジ ョンセンサ4からの出力信号に基づき認識し レンジポジションに対応するディテントプ ート51の姿勢に変更するために、アクチュ ータ60の電動モータ61を正回転または逆回転 向に駆動する。ここでは、電動モータ61の 標回転角を設定しない。

 続くステップS2において、アクチュエー 60の内部遊びが詰まったか否かを判定する。

 つまり、前記ステップS1で電動モータ61を 駆動してから出力軸63が回転するまでの間が 部遊びを詰めている期間となり、出力軸63 回転し始めると、内部遊びが詰まって、電 モータ61から出力軸63に駆動力が直接的に伝 されたことになる。

 したがって、内部遊びの詰め判定は、ロ タ角検出手段6の検出信号に基づき電動モー タ61のロータの回転開始を検出した後、出力 検出手段7の検出信号に基づきアクチュエー タ60の出力軸63の回転開始を検出したか否か 調べる。例えば図4に示すように、ロータ角 出手段6の出力に基づきロータの回転開始を 検出した時刻t1から、出力角検出手段7の出力 に基づき出力軸63の回転開始を検出した時刻t 2までが、内部遊びを詰めるのに要する期間 なる。ここで、内部遊びを詰めるのに要す 回転角をα1 とする。

 ここで、アクチュエータ60の内部遊びの めが完了していない場合には前記ステップS2 で否定判定して、内部遊びの詰めが完了する まで待つが、内部遊びの詰めが完了すると前 記ステップS2で肯定判定して、続くステップS 3に移行する。

 ステップS3では、電動モータ61のロータの 目標回転角θn(図4参照)を設定し、電動モータ 61の駆動(通電)を継続する。

 この目標回転角θnの設定は、例えばシフ レンジの切り替え要求に対応するディテン プレート51の姿勢変更に必要な回転角(図8の θR ,θN ,θD 参照)に、出力軸63と支軸52との 結部分に存在する回転方向の遊びの平均値 相当する回転角α2 に1/2を乗算した値を上乗 せした値とする。この上乗せする値は、固定 値として予め電子制御装置5に記憶させてい ものとする。

 なお、前記上乗せする値について、前記 結部分に存在する回転方向の遊びの平均値 相当する回転角α2 に1/2を乗算した値とし が、本発明はこれに限定されるものではな 、例えば前記連結遊びの設計最大値の1/2を 乗せしたり、1/2以外の任意の値を乗算した を上乗せしたり、することが可能である。

 ちなみに、前記上乗せする値を、前記連 遊びの平均値に相当する回転角α2 の1/2と る場合の優位性を説明する。そもそも、前 連結遊びは、製造公差などによる個体差が り、製造公差の最大値と最小値とでは差が る。そこで、連結遊びの実測値が、製造公 の最大値である場合あるいは製造公差の最 値である場合に、前記上乗せする値を、個 毎の連結遊びの平均値に相当する回転角α2  の1/2とすれば、個体差に対する誤差が少なく て済むと言える。

 この後、ステップS4において、ロータ角 出手段6の出力(検出回転角)が、前記目標回 角θnに到達したか否かを判定する。

 ここで、検出回転角が目標回転角θnに到 するまでの間は前記ステップS4で否定判定 て、到達するまで継続するが、到達すると 記ステップS4で肯定判定して、続くステップ S5に移行する。このステップS5では、電動モ タの駆動(通電)を停止し、このフローチャー トを終了する。

 上述した動作説明から明らかなように、 求項1に記載の初動手段がステップS1に、ま 、請求項1に記載の管理手段がステップS2~S5 、それぞれ相当している。

 ところで、電動モータ61から出力軸63に駆 動力が伝達されている期間においては、ディ テントプレート51が自走する現象が発生する のの、ディテントプレート51の位置決めに して著しい悪影響をもたらすことはない。

 なお、前記自走現象は、従来公知である 、図4から図6を参照して簡単に説明する。    

 仮にディテントプレート51をパーキング ンジPの位置からリバースレンジRへと、1レ ジ分傾動させる過程において、アクチュエ タ60の内部遊びに連結遊びを加えた総遊び( 5および図6のα参照)を詰めるまでの間(図4の 刻t1からt2までの期間、参照)は、電動モー 61から支軸52に駆動力が伝達されない。

 この総遊びαが詰まって電動モータ61の駆 動力が支軸52に伝達されると、図5に示すよう に、ディテントスプリング53のローラ57がデ テントプレート51の波形部54の谷56から山55に 上り始める。この上り過程では、ローラ57が 5中の-F方向に押されるために、ディテント プリング53が弾性変形して、弾性復元力が 積される。

 この後、図6に示すように、ローラ57が波 部54の山55を越えて目標となる谷56に係合し めるときに、前記蓄積されたディテントス リング53の弾性復元力Fによってローラ57が 側に押さえ込まれる。このローラ57からの荷 重によってディテントプレート51が図6中の実 線から一点鎖線で示すように傾動方向前方へ 押されることになる(図4では時刻t3からt4まで の期間に相当)。その間、電動モータ61の駆動 力がディテントプレート51に伝達されないの 、前記詰められた総遊びαが再度広がりつ 、ローラ57が目標となる谷56を滑り落ちるよ になる(図4の時刻t4からt5)。この滑りによっ て、出力軸63の回転角変化が、電動モータ61 ロータの回転角変化より先行する。この現 をディテントプレート51の「自走」と呼んで いる。

 最終的に、図4の時刻t6に、電動モータ61 ロータが目標回転角に到達して電動モータ61 の駆動が停止されるが、ローラ57が目標とな 谷56の底に到達したときに、電動モータ61の ロータが出力軸63の回転に追いついて前記自 によって発生した遊び分が詰められる。

 なお、実際にはローラ57は転動しないが ローラ57とディテントプレート51との相対位 が変化するので、上記説明では、ローラ57 転動させているような表現をすることで、 明をわかりやすくしている。

 以上説明したように、本発明の特徴を適 した実施形態によれば、従来例のようにア チュエータ60の内部遊びを学習して、この 習結果を加味して目標回転角を設定する場 に比べて、制御内容が簡単でありながら、 ィテントプレート51の姿勢変更を正確に行う ことが可能になる。

 次に、図9から図11を参照して、本発明に るパーキング装置30の一実施形態について 詳細に説明する。

 この実施形態のパーキング装置30は、要 るに、前述したレンジ切替装置10において自 動変速機のレンジ切替用のマニュアルバルブ 20を排除するとともに、ディテントプレート5 1に設けてある位置決め用の波形部54の谷56を つに減らしたような構成になっている。

 パーキング装置30の主たる構成は、前述 たとおりであり、パーキングギア31と、パー キングロックポール32と、パーキングロッド3 3と、作動装置40(ディテント機構50、アクチュ エータ60、電子制御装置5)とを含んで構成さ ている。

 このパーキング装置30の作動装置40は、例 えばパーキングボタン等のパーキング操作部 材8の操作に応答して電子制御装置5により電 的に制御されるようになっている。   

 なお、ディテントプレート51の波形部54は 、図示しているように、ロック用の谷56aと、 アンロック用(パーキング解除)の谷56bとの二 が設けられていて、これらの谷56a,56bの間に 一つ山55が存在しているだけになっている。 た、ディテントスプリング53の基端側は、 示していないが、例えば自動変速機ケース3 のような固定部分に取り付けられる。

 このようなパーキング装置30の基本的な 作を説明する。

 まず、運転者がパーキング操作部材8によ りパーキングロックを選択する操作を行うと 、パーキング操作部材8から電子制御装置5に ーキングロック信号が入力される。この電 制御装置5は、パーキングロック信号の入力 に応答してアクチュエータ60を駆動すること より、出力軸63および支軸52をロック方向例 えば正回転方向に所定角度回転させる。

 これにより、支軸52と一体的にディテン プレート51が前記同方向に傾けられることに なり、それに伴いパーキングロッド33が後端 へ押される。そして、テーパコーン37の大 側がパーキングロックポール32を上向きに押 し上げて、その爪32aがパーキングギア31の歯 に係入される。これにより、自動変速機の ウトプットシャフト2が回転不可能なロック 状態にされる。

 一方、運転者がパーキング操作部材8でパ ーキング解除を選択する操作を行うと、パー キング操作部材8から電子制御装置5にパーキ グ解除信号が入力される。この電子制御装 5は、パーキング解除信号の入力に応答して アクチュエータ60を駆動することにより、出 軸63および支軸52をアンロック方向例えば逆 回転方向に所定角度回転させる。

 これにより、支軸52と一体的にディテン プレート51が前記と同方向に傾けられること になり、それに伴いパーキングロッド33およ テーパコーン37が前端側へ引かれて、テー コーン37によるパーキングロックポール32の し上げ力が解除されるので、パーキングロ クポール32が下向きに下がって、その爪32a パーキングギア31の歯間から抜け出る。これ により、アウトプットシャフト2が回転可能 アンロック状態にされる。

 なお、前述したロック状態やアンロック 態が成立すると、ディテントプレート51の 形部54における二つの谷56のうちのいずれか 方に、ディテントスプリング53のローラ57が 係合してディテントプレート51の姿勢が位置 め保持されるようになる。   

 以上説明したようなパーキング装置30の 動装置40でも、前述したレンジ切替装置10の 動装置40と同様の制御を行うことにより、 ィテントプレート51の姿勢変更を行うように している。

 つまり、パーキング装置30の作動装置40に おける状態切り替えに関する制御についても 、基本的に図7に示すフローチャートの処理 流用できる。そこで、上記実施形態と重複 る説明は割愛し、相違する事柄について詳 に説明する。

 パーキング装置30において、図11に示すよ うに、ディテントスプリング53のローラ57に ィテントプレート51のロック用(パーキング ンジ)の谷56aを係合させている状態からアン ック用(非パーキングレンジ)の谷56bを係合 せる状態へと切り替える場合に必要な回転 をθURとし、その逆の状態切り替えに必要な 転角をθR とすると、この回転角θUR,θR が 図7のステップS3において目標回転角を設定 る際に、利用される。

 以上説明したパーキング装置30において 、上記レンジ切替装置10と同様の作用、効果 が得られる。

 次に、本発明の他の実施形態を例に挙げ 。

 (1)前記各実施形態で説明したレンジ切替 置10やパーキング装置30は、フロントエンジ ン・リアドライブ(FR)形式やフロントエンジ ・フロントドライブ(FF)形式やその他の方式 自動変速機に組み込まれて使用される。ま 、前記自動変速機は有段式あるいは無段式 限られない。さらに、自動変速機に限らず トルクコンバータを用いない手動式変速機 も組み込むことが可能である。

 (2)上記実施形態では、説明を簡単にする めに、ディテントプレート51の波形部54の形 状をサインカーブとしたが、それ形状につい ては特に限定されない。図示していないが、 例えば谷の形状が、その底を中心として左右 対称になっていない場合であっても、本発明 を適用することが可能である。

 (3)上記実施形態では、ディテントプレー 51の姿勢変更を行う場合に、まずアクチュ ータ60の内部遊びを詰めてから、電動モータ 61の目標回転角を適宜に設定するような形態 した。しかし、本発明の他の実施形態とし 、ディテントプレート51の姿勢変更を行う 合に、まず、電動モータ61の目標回転角を設 定しておき、電動モータ61の駆動を開始して ら前記内部遊びの詰めが終わった時点で、 記目標回転角を補正するような形態にする とも可能である。

 この形態について、図12のフローチャー を参照して説明する。図12に示すフローチャ ートは、電子制御装置5による処理であり、 えば運転者によるシフトレバー1の選択操作 伴いパーキングレンジ(P),リバースレンジ(R) ,ニュートラルレンジ(N),ドライブレンジ(D)等 いずれかが選択されたときに、レンジポジ ョンセンサ4から出力される信号に基づき、 前記レンジポジション変更の要求を認識した ときに、エントリーされる。

 まず、ステップS11において、レンジポジ ョンセンサ4からの出力信号に基づき認識し たレンジポジションに対応するディテントプ レート51の姿勢に変更するために、電動モー 61のロータの目標回転角を設定し、電動モ タ61を駆動(通電)させる。

 この目標回転角の設定は、例えばシフト ンジの切り替え要求に対応するディテント レート51の姿勢変更に必要な回転角(図8のθR  ,θN ,θD 参照)に、出力軸63と支軸52との連 部分に存在する回転方向の遊びの平均値に 当する回転角α2 の1/2を上乗せした値とする 。この上乗せする値は、固定値として予め電 子制御装置5に記憶させているものとする。

 なお、前記上乗せする値について、前記 結部分に存在する回転方向の遊びの平均値 相当する回転角α2 に1/2を乗算した値とし が、本発明はこれに限定されるものではな 、例えば前記連結遊びの設計最大値の1/2を 乗せしたり、1/2以外の任意の値を乗算した を上乗せしたり、することが可能である。

 前記上乗せする値を、前記連結遊びの平 値に相当する回転角α2 の1/2とする場合の 位性を説明する。そもそも、前記連結遊び 、製造公差などによる個体差があり、製造 差の最大値と最小値とでは差がある。そこ 、連結遊びの実測値が、製造公差の最大値 ある場合あるいは製造公差の最小値である 合に、前記上乗せする値を、個体毎の連結 びの平均値に相当する回転角α2 の1/2とすれ ば、個体差に対する誤差が少なくて済むと言 える。

 続くステップS12において、アクチュエー 60の内部遊びが詰まったか否かを判定する

 つまり、前記ステップS11で電動モータ61 駆動してから出力軸63が回転するまでの間が 内部遊びを詰めている期間となり、出力軸63 回転し始めると、内部遊びが詰まって、電 モータ61から出力軸63に駆動力が直接的に伝 達されたことになる。

 したがって、内部遊びの詰め判定は、ロ タ角検出手段6の検出信号に基づき電動モー タ61のロータの回転開始を検出した後、出力 検出手段7の検出信号に基づきアクチュエー タ60の出力軸63の回転開始を検出したか否か 調べる。ここで、内部遊びを詰めるのに要 る回転角をα1 とする。

 ここで、アクチュエータ60の内部遊びの めが完了していない場合には前記ステップS1 2で否定判定して、内部遊びの詰めが完了す まで待つが、内部遊びの詰めが完了すると 記ステップS12で肯定判定して、続くステッ S13に移行する。

 ステップS13では、前記ステップS11で設定 た目標回転角を補正する。ここでの補正は 前記ステップS11で設定した目標回転角に、 記内部遊びの詰めに要した回転角α1 を上 せすることによって行う。

 この後、ステップS14において、ロータ角 出手段6の出力(検出回転角)が、前記目標回 角に到達したか否かを判定する。

 ここで、検出回転角が目標回転角に到達 るまでの間は前記ステップS14で否定判定し 、到達するまで継続するが、到達すると前 ステップS14で肯定判定して、続くステップS 15に移行する。このステップS15では、電動モ タの駆動(通電)を停止し、このフローチャ トを終了する。

 この実施形態が、請求項2を具現化した例 であり、上述した動作説明から明らかなよう に、請求項2に記載の初動手段がステップS11 、また、請求項2に記載の管理手段がステッ S12~S15に、それぞれ相当している。

 以上のように、この実施形態では、要す に、見込みの目標回転角で電動モータ61を 動することにより内部遊びを詰めておき、 の後で前記内部遊びの詰めに要した回転角 、前記見込みの目標回転角に上乗せするよ にしている。これにより、上記実施形態と 様に、比較的簡単な制御内容でもってディ ントプレート51の姿勢変更を正確に行うこと が可能になる。

 (4)上記実施形態では、シフト切替装置10 パーキング装置30の作動装置40に、アクチュ ータ60の出力軸63の回転角を検出する出力角 検出手段7を備える構成とした例を挙げてい が、出力角検出手段7の代わりに、ディテン プレート51の支軸52、あるいはディテントプ レート51そのものの回転角を検出するディテ ト角検出手段を備える構成にしてもよい。

 この場合、ロータ角検出手段6で電動モー タ61のロータの回転角を検出するとともに、 ィテント角検出手段でディテントプレート5 1の支軸52の回転角を検出し、それらの回転角 の差を求めることで、電動モータ61からディ ントプレート51までの動力伝達経路の総遊 (アクチュエータ60の内部に存在する遊びや 出力軸63と支軸52とのスプライン嵌合による 結部分に存在する遊びの総和)を認識するこ とができる。

 このようなディテント検出手段を用いる 動装置40に対し、図1から図8に示す実施形態 で開示した技術思想を適用することが可能で ある。この実施形態が、請求項4,5を具現化し た例に相当する。この場合に、図7に示すフ ーチャートを流用できるのであるが、一部 ステップに記載している内容の持つ意味が 違することになる。

 つまり、まず、図7のステップS2について 、前記ディテント角検出手段の出力に基づ て総遊びが詰まったか否かを判定するもの すればよい。また、図7のステップS3で設定 る目標回転角は、例えばシフトレンジの切 替え要求に対応するディテントプレート51 姿勢変更に必要な回転角(図8のθR ,θN ,θD  照)のみとすればよい。

 この場合、上記実施形態に比べてさらに 単な手法にて、ディテントプレート51の姿 変更を正確に行うことが可能になる。

 この他、前述したディテント検出手段を いる作動装置40に対し、上記(3)に示す実施 態で開示した技術思想を適用することも可 である。この場合、図12に示すフローチャー トを流用できるのであるが、一部のステップ に記載している内容の持つ意味が相違するこ とになる。

 つまり、まず、図12のステップS11で設定 る目標回転角は、例えばシフトレンジの切 替え要求に対応するディテントプレート51の 姿勢変更に必要な回転角(図8のθR ,θN ,θD  照)のみとすればよい。また、図12のステッ S12については、前記ディテント角検出手段 出力に基づいて総遊びが詰まったか否かを 定するものとすればよい。さらに、図12のス テップ13については、総遊びの詰めに要した 転角を目標回転角に上乗せするようにすれ よい。

 この場合、上記実施形態に比べてさらに 単な手法にて、ディテントプレート51の姿 変更を正確に行うことが可能になる。

  本発明は、その精神または主要な特徴 ら逸脱することなく、他のいろいろな形で 施することができる。そのため、上述の実 例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限 的に解釈してはならない。本発明の範囲は 許請求の範囲によって示すものであって、 細書本文には、なんら拘束されない。さら 、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形 変更は、全て本発明の範囲内のものである

 本発明は、比較的簡単な手法で、ディテ ト部材を目標姿勢に正確に変更して位置決 させることが可能になる等、動作安定性の 上に貢献でき、しかも、制御内容を簡単に ることが可能になり、それに伴い制御プロ ラム等の設計コストの高騰を抑制または防 することが可能になる点で有益である。本 明に係る自動変速機のレンジ切替装置や、 ーキング装置における効果は、極めて有用 ある。