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JP2001182828A - 自動変速機のレンジ切り替え装置 - Google Patents

自動変速機のレンジ切り替え装置

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Publication number
JP2001182828A
JP2001182828A JP37150999A JP37150999A JP2001182828A JP 2001182828 A JP2001182828 A JP 2001182828A JP 37150999 A JP37150999 A JP 37150999A JP 37150999 A JP37150999 A JP 37150999A JP 2001182828 A JP2001182828 A JP 2001182828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
range
range switching
automatic transmission
driving force
switching valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP37150999A
Other languages
English (en)
Inventor
Muneo Kusafuka
宗夫 草深
Yoshitaka Murase
好隆 村瀬
Hirotoshi Nagashima
博敏 永島
Kazuo Takemoto
和雄 竹本
Naoki Ogoshi
直樹 大越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP37150999A priority Critical patent/JP2001182828A/ja
Priority to DE60038255T priority patent/DE60038255T2/de
Priority to DE60011741T priority patent/DE60011741T2/de
Priority to EP03026382A priority patent/EP1411274B1/en
Priority to EP00127352A priority patent/EP1113195B1/en
Priority to US09/750,488 priority patent/US6589133B2/en
Publication of JP2001182828A publication Critical patent/JP2001182828A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/08Range selector apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16H2061/326Actuators for range selection, i.e. actuators for controlling the range selector or the manual range valve in the transmission
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19251Control mechanism

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動変速機の切り替えバルブの切り替えを確
実に行えるようにする。 【解決手段】 レンジ切り替え装置1は、シフトレンジ
を切り替える切り替えバルブを各シフトポジション5
d,5e,5f,5g,5h間で切り替え操作可能なレ
ンジ切り替え弁操作手段5,7を各シフトポジションに
保持させるディテント機構8と、レンジ切り替え弁操作
手段を駆動する駆動モータ12からの駆動力がレンジ切
り替え弁操作手段へ伝達することを阻止する駆動力停止
手段31及び18、又は31及び19と、レンジ切り替
え弁操作手段の位置を検知してディテント機構の所定の
シフトポジションに保持させるように駆動力停止手段を
制御する停止制御手段28,20と、駆動モータの環境
を検知する環境検知手段24,27と、環境検知手段に
よって検知された環境の状態に対応して、駆動モータを
所定の回転速度に制御する回転制御手段20とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の走行
レンジを切り替えるのに使用されるレンジ切り替え装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動変速機の走行レンジを切り替
えるレンジ切り替え装置は、変速機内のマニュアルバル
ブと、このマニュアルバルブにシフトケーブルで連結さ
れて、車室内に設けられたシフトレバーとを備えてい
た。このレンジ切り替え装置は、シフトレバーをドライ
バーが操作することにより、シフトケーブルを介してマ
ニュアルバルブを切り替えるようになっている。しか
し、最近の自動車における車室内デザインの自由度の拡
大要請、同一プラットフォームからの派生車種の拡大要
請などから、シフトレバーを設置する場所の自由度拡大
が求められている。
【0003】このような要請に応えたレンジ切り替え装
置が、特開平7−190180号公報などに開示されて
いる。このレンジ切り替え装置は、モータを用いてレン
ジ切り替えを行うようになっており、マニュアルバルブ
が目標位置になったことを検知して、モータ駆動を停止
させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のレンジ
切り替え装置は、モータの回転速度に関係なく制御され
ているため、モータの回転速度が速すぎる場合には、マ
ニュアルバルブが目標の位置でモータを停止させても、
各構成部材の慣性力の増大によって、目標の位置を大き
く通り過ぎてしまう場合がある。
【0005】(目的)本発明は、自動変速機の切り替え
バルブの切り替えを確実に行えるレンジ切り替え装置を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項1に
係る本発明の、シフトレンジを切り替える切り替えバル
ブ(2)を各シフトポジション(P,R,N,D,L)
間で切り替え操作可能なレンジ切り替え弁操作手段
(5,7)と、前記レンジ切り替え弁操作手段(5,
7)を前記各シフトポジション(P,R,N,D,L)
に保持させるディテント機構(8)と、前記レンジ切り
替え弁操作手段(5,7)を駆動する駆動モータ(1
2)と、前記駆動モータ(12)からの駆動力が前記レ
ンジ切り替え弁操作手段(5,7)へ伝達することを阻
止する駆動力停止手段(31及び18、又は31及び1
9)と、前記レンジ切り替え弁操作手段(5,7)の位
置を検知して前記ディテント機構(8)の所定の前記シ
フトポジション(P,R,N,D,L)に保持させるよ
うに前記駆動力停止手段(31及び18、又は31及び
19)を制御する停止制御手段(28,20)と、前記
駆動モータ(12)の環境を検知する環境検知手段(2
4,27)と、前記環境検知手段(24,27)によっ
て検知された環境の状態に対応して、前記駆動モータ
(12)を所定の回転速度に制御する回転制御手段(2
0)と、を備えた自動変速機のレンジ切り替え装置(1
又は100)によって解決される。
【0007】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
自動変速機のレンジ切り替え装置(1又は100)にお
いて、前記ディテント機構(8)が、前記レンジ切り替
え弁操作手段(5,7)に前記シフトポジション(P,
R,N,D,L)に対応して設けられた複数の凹部(5
d,5e,5f,5g,5h)と、前記凹部(5d,5
e,5f,5g,5h)に選択的に係脱可能な係合部材
(9a)とを有し、前記停止制御手段(31,28)
は、前記係合部材(9a)が前記所定のシフトポジショ
ン(P,R,N,D,L)に対応する凹部(5d,5
e,5f,5g,5h)の入口部(5d’,5e’,5
f’,5g’,5h’)に対応する位置を検知すること
によって、前記駆動力停止手段(31及び18、又は3
1及び19)に停止信号を発信するようになっている。
【0008】請求項3に係る発明は、請求項1に記載の
自動変速機のレンジ切り替え装置(1)において、前記
駆動力停止手段(31,18)が、前記駆動モータ(1
2)を停止させると共に、ブレーキ(18)を作動する
ようになっている。
【0009】請求項4に係る発明は、請求項1に記載の
自動変速機のレンジ切り替え装置(100)において、
前記駆動力停止手段(31,19)が、前記駆動モータ
(12)から前記切り替え弁駆動手段への駆動力を断つ
クラッチ(19)を有している。
【0010】請求項5に係る発明は、請求項1に記載の
自動変速機のレンジ切り替え装置(1又は100)にお
いて、前記環境検知手段(24)が、前記駆動モータ
(12)の電源電圧を測定する電圧測定装置(24)に
なっている。
【0011】請求項6に係る発明は、請求項1に記載の
自動変速機のレンジ切り替え装置(1又は100)にお
いて、前記環境検知手段(27)が、自動変速機内の油
温度を測定する温度測定装置(27)になっている。
【0012】(作用)駆動モータ(12)を始動する
と、レンジ切り替え弁操作手段(5,7)が所望のシフ
トポジション(P,R,N,D,L)に向けて作動させ
られる。同時に、ディテント機構(8)は、レンジ切り
替え弁操作手段(5,7)が各シフトポジション(P,
R,N,D,L)に切り替わるまでの間に通過するシフ
トポジション(P,R,N,D,L)において、レンジ
切り替え弁操作手段(5,7)を保持する動作と解除す
る動作とを繰り返す。レンジ切り替え弁操作手段(5,
7)がシフトポジション(P,R,N,D,L)に切り
替えられる度に、その切り替えられたことが停止制御手
段(31,28)によって検知される。
【0013】レンジ切り替え弁操作手段(5,7)が所
望のシフトポジション(P,R,N,D,L)に切り替
わると、停止制御手段(31,28)は、駆動力停止手
段(31及び18、又は31及び19)を作動させて、
駆動モータ(12)からの駆動力がレンジ切り替え弁操
作手段(5,7)へ伝達することを阻止する。レンジ切
り替え弁操作手段(5,7)は、切り替えバルブ(2)
の切り替え動作を停止し、ディテント機構(8)によっ
て、所望のシフトポジション(P,R,N,D,L)に
保持される。これによって、レンジ切り替え装置(1又
は100)は、自動変速機を所望のシフトレンジに切り
替えたことになる。
【0014】しかし、駆動モータ(12)の回転速度
は、例えば、バッテリ電圧の変動、自動変速機内の作動
油温度等の環境によって変化する。一方、例えば、ブレ
ーキ、クラッチ等の駆動力停止手段(31及び18、又
は31及び19)を作動させて、駆動モータ(12)か
らの駆動力がレンジ切り替え弁操作手段(5,7)へ伝
達しないようにしてから、レンジ切り替え弁操作手段
(5,7)が実際に停止するまで、各部の慣性によって
わずかな減速停止時間差を要する。この時間差は、モー
タの回転速度によって異なり、減速停止時間の長さによ
っては、ディテント機構(8)がレンジ切り替え弁操作
手段(5,7)を所望のシフトポジション(P,R,
N,D,L)に正確に保持することができないことがあ
る。
【0015】そこで、回転制御手段(20)が、環境検
知手段(24,27)によって検知された環境の変化に
対応して、例えば、駆動モータ(12)のデューティ比
を変えて、駆動モータ(12)を所定の回転速度で回転
するように調整する。これによって、上記減速停止時間
が、常時、一定になり、ディテント機構(8)は、レン
ジ切り替え弁操作手段(5,7)を所望のシフトポジシ
ョン(P,R,N,D,L)に正確に保持する。
【0016】なお、括弧内の符号は、便宜的に、図面と
対応し易くするため、符したものであり、本発明の構成
を何ら限定するものではない。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態のレンジ
切り替え装置を図に基づいて説明する。
【0018】[第1実施形態] (構成の説明)図1は、自動変速機のレンジ切り替え装
置1の概略図である。レンジ切り替え装置1は、多段式
自動変速機及び無段変速機(CVT)などの自動変速機
の一部を構成する切り替えバルブとしてのマニュアルバ
ルブ2を作動するようにようになっている。マニュアル
バルブ2は、自動変速機の一部を構成するバルブボディ
3に収納されている。マニュアルバルブ2はバルブボデ
ィ3内に、バルブのスプール2aの軸心方向である矢印
A、矢印B方向に移動自在に設けられている。マニュア
ルバルブ2を、矢印A、矢印B方向に移動させて、所定
位置に位置決めすることにより、自動変速機は図中矢印
B側から矢印A側に向けて、順次P、R、N、D、Lレ
ンジに切り替えられる。マニュアルバルブ2の矢印A側
先端には、2枚の円板2b,2bからなる係合溝2cが
形成されている。係合溝2cには、ディテントレバー
(レンジ切り替え弁操作手段)5がこのディテントレバ
ー5のアーム部5Bに設けられたピン5aを介して係合
している。
【0019】ディテントレバー5は、図2に示すよう
に、板状の本体5cを有している。本体5cの図中上部
には、5個のレンジ係合溝(凹部)5d,5e,5f,
5g,5hが所定の間隔で形成されている。各レンジ係
合溝5d,5e,5f,5g,5hは、自動変速機のレ
ンジ[P」、「R」、「N」、「D」、「L」に対応す
る形で、図中右方から順に配列されている。また、本体
5cの図中右方には、前述のピン5aが設けられたアー
ム部5bが突出している。本体5cの図中左方には、図
示しないPレンジにおけるパーキング機構駆動用のパー
キングロッド係合孔5iが貫通形成されている。また、
本体5cのほぼ中央部には、後述するレンジ制御軸7が
挿入される長方形状の係合孔5jが貫通形成されてい
る。
【0020】本体5cの5個のレンジ係合溝5d,5
e,5f,5g,5hの上部には、バルブボディ3又は
自動変速機のケース等に一端を固着された板ばねからな
るディテントスプリング9が設けられている。ディテン
トスプリング9の先端に回転可能に支持されたローラ
(係合部材)9aは、ディテントスプリング9の弾性に
より図1の下方に付勢されて、5個のレンジ係合溝5
d,5e,5f,5g,5hの内いずれか1つの係合溝
に嵌入係合されるようになっている。また、本体5cの
係合孔5jには、棒状に形成されたレンジ制御軸7が、
ディテントレバー5に対して一体的に係合している。デ
ィテントレバー5、ディテントスプリング9等は、ディ
テント機構8を構成している。
【0021】レンジ制御軸7の、左方の先端部には、断
面が長方系の係合部7aが形成されている。係合部7a
には、バルブ駆動装置10が接続されている。バルブ駆
動装置10は、自動変速機のケース上などに装着されて
いる。バルブ駆動装置10は、箱状に形成されたケーシ
ング11を有している。ケーシング11には、DC駆動
モータ12が装着されている。駆動モータ12には、モ
ータの回転を速やかに止めるブレーキ18が設けられて
いる。駆動モータ12の出力軸には、ウォーム12bが
装着されている。ウォーム12bには、ケーシング11
に回転可能に支持された不図示のウォームホイールが噛
合している。ウォームホイールには、ギヤ15が、不図
示のウォームホイールと一体に回転するように同心に設
けられている。
【0022】ギヤ15には、ケーシング11に回転可能
に支持された2段ギヤ16の大ギヤ16aが噛合可能に
設けられている。2段ギヤ16は、大ギヤ16aのピッ
チ円半径の1/2のピッチ円半径を有する小ギヤ16b
と、大ギヤ16aとが同心に一体に形成されている。
【0023】小ギヤ16bは、小ギヤ16bのピッチ円
半径の4倍のピッチ円半径を有する不図示の出力ギヤが
噛合している。この出力ギヤは、ケーシング11に回転
可能に支持されている。さらに、出力ギヤの中心部に
は、長方形の係合孔17aが形成されている。この係合
孔17aには、前述のレンジ制御軸7の係合部7aが嵌
入係合している。
【0024】モータ12、ブレーキ18には、レンジ切
り替え装置1全体を制御するレンジ制御部(回転制御手
段)20が接続されている。レンジ制御部20は、シフ
トレバー位置検出部21に接続されている。シフトレバ
ー位置検出部21は、シフトレバー22に接続されてい
る。レンジ制御部20には、モータ12に接続されたバ
ッテリ23の電圧を測定する電圧測定器(環境検知手
段)24が接続されている。
【0025】さらに、レンジ制御部20には、自動変速
機25を制御する自動変速機コントロールユニット26
が接続されている。自動変速機コントロールユニット2
6に、自動変速機25内に設けられて、自動変速機25
内の作動油の温度を測定する油温度センサ(環境検知手
段)27が接続されている。また、レンジ制御部20に
は、不図示の固定部材にもうけられてディテントレバー
5のレンジ係合溝5d,5e,5f,5g,5hの位置
を検知するポジションセンサ(停止制御手段)28が接
続されている。ポジションセンサ28は、各レンジ係合
溝5d,5e,5f,5g,5hの後述する入口に設け
られた被検知体36を検知して、レンジ係合溝5d,5
e,5f,5g,5hを検出するようになっている。
【0026】レンジ制御部20は、図3に示す、電圧測
定器24によって測定されたバッテリ電圧を記憶するR
AM1(29)と、油温度センサ27によって測定され
た自動変速機内の油温度を記憶するRAM2(30)
と、モータ12のデューティ比を記憶し、且つデューテ
ィ比に基づいてモータ12の回転速度を制御すると共
に、ブレーキ18の作動制御をするCPU(駆動力停止
手段、停止制御手段)31等を有している。
【0027】(動作の説明)図4のフローチャートに基
づいて説明する。
【0028】車両の始動時、或いは車両の運転中におい
て、シフトレバー22を切り替えると、シフトレバー位
置検知部21によって、シフトレバー22の切り替え位
置が検知され、レンジ制御部20のCPU31に報らさ
れる(セクションS1)。CPU31は、シフトレバー
の切り替え位置に対応するレンジに相当するレンジ係合
溝5d,5e,5f,5g,5hがローラ9aに係合す
ることができる位置に、ディテントレバー5を回動させ
るべくモータ12を始動させる(セクションS2)。
【0029】そのとき、電圧測定器24によって測定さ
れたバッテリ電圧情報がRAM1(29)に記憶され、
油温度センサ27によって測定された自動変速機25内
の作動油の温度情報がRAM2(30)に記憶される。
【0030】CPU31は、図3のデューティ比の表に
基づき、バッテリ電圧情報と油の温度情報とから、デュ
ーティ比を設定する(セクションS3)。なお、デュー
ティ比は、例えば、与えられた時間内での、総時間に対
する可動時間の比である。モータ12は、そのデューテ
ィ比に応じた回転速度で正回転或いは逆回転する(セク
ションS4)。すると、ウォーム12b、不図示のウォ
ームホイール、ギヤ15、2段ギヤ16、不図示の出力
ギヤを介してレンジ制御軸7が、所定の角度だけ、図1
矢印C方向、或いは矢印D方向に回転する。ディテント
レバー5、ピン5a、アーム部5bも、矢印C方向、或
いは矢印D方向に所定角度回転する。ピン5aが、所定
角度回転すると、その回転角に応じて、ピン5aと係合
溝2cを介して係合しているマニュアルバルブ2のスプ
ール2aが、矢印A方向、或いは矢印B方向に移動す
る。マニュアルバルブ2のレンジは、矢印B側から順次
P−R−N−D−Lレンジへと切り替えられる。
【0031】この切り替え途中において、ポジションセ
ンサ28が、ローラ9aに係合するレンジ係合溝5d,
5e,5f,5g,5hを順次検知する。ポジションセ
ンサ28がシフトレバー21の切り替えレンジに対応す
るレンジ係合溝を検知したとき(セクションS5)、C
PU31は、モータ12への電源を断ち、ブレーキ18
を作動させて(セクションS6)、モータ12を停止さ
せる。これによって、マニュアルバルブ2が、シフトレ
バー21の切り替えレンジに対応するレンジに切りえら
れる。
【0032】次に、本実施形態の特徴とする動作を説明
する。
【0033】上記動作において、CPU31が、モータ
12をブレーキ18によって停止させたとき、ディテン
トレバー5も回転を停止する。モータ12を停止させて
からディテントレバー5が実際に回転を停止するまでの
間、各部の慣性によって、ディテントレバー5が回転
し、ローラ9aがレンジ係合溝の谷底に落ち込む前に、
或いは、レンジ係合溝の谷底を通過してから、ディテン
トレバー5の回転が停止することがある。このような場
合、マニュアルバルブ2のレンジ切り替えが不正確にな
り、自動変速機25の切り替え動作が円滑に行われない
ことがある。
【0034】そこで、本実施形態のレンジ切り替え装置
1は、図5に示すように、各部の慣性を考慮して、ディ
テントレバー5が矢印D方向に回転している場合、ロー
ラ9aがディテントスプリング9の弾性力によってディ
テントレバー5を引き込む位置を通過し、レンジ係合溝
(例えば符号5fのレンジ係合溝)の入口部5f’がロ
ーラ9aにさしかかったことをポジションセンサ28に
よって検知し、モータ12への電源を断ち、ブレーキ1
8を作動させることによってレンジ係合溝5fの谷底5
f’’でローラ9aを受け止めるようにしている。
【0035】なお、レンジ係合溝5fは、谷底5f’’
で確実に受け止めるのが困難であるため、谷底5f’’
を中心にして、ある程度の領域(ディテントレバー回転
停止領域W)内でローラ9aを受け止めるようにしてい
る。この領域Wは、マニュアルバルブ2のレンジ切り替
え誤差の範囲内に設定してあり、マニュアルバルブ2の
レンジ切り替えによる油圧発生領域である。
【0036】しかし、各部の慣性を考慮して、モータ1
2を停止させるタイミングを設定してあっても、モータ
12の回転速度は、バッテリ電圧の変動、自動変速機内
の作動油の熱による影響等の環境の変化によって、モー
タの回転速度が変化し、上記ディテントレバー回転停止
領域W内で、ローラ9aを受け止めることができない場
合がある。
【0037】このようなことを防止するため、本発明の
レンジ切り替え装置1は、さらに、図4のセクションS
2、セクションS3において、CPU31がバッテリ電
圧と自動変速機の油温度に応じて図3のデューティ比を
選択し、そのデューティ比に基づいてモータ12の回転
速度を制御し、図5に示すブレーキ位置の補正領域H内
でブレーキ18を作動させて、確実にディテントレバー
回転停止領域W内で、ローラ9aを受け止めている。
【0038】[第2実施形態]第1実施形態のレンジ切
り替え装置1は、ディテントレバー5の回転を停止させ
るとき、モータを停止しブレーキをかけているが、本第
2実施形態のレンジ切り替え装置100は、ブレーキの
代わりにクラッチ(駆動力停止手段)19を設け、クラ
ッチ19を開放させて、駆動モータの動力伝達を断つこ
とで、ディテントレバー5の回転を停止させている。
【0039】なお、第2実施形態のレンジ切り替え装置
100は、第1実施形態のレンジ切り替え装置1と比較
して、ブレーキ18の代わりにクラッチ19を設け、C
PU31がクラッチ19を開閉制御する構成になってい
るため、第1実施形態のレンジ切り替え装置1と同一部
分には、同一符号を付して、構成の説明は省略する。
【0040】(動作の説明)図7のフローチャートに基
づいて説明する。
【0041】車両の始動時、或いは車両の運転中におい
て、シフトレバー22を切り替えると、シフトレバー位
置検知部21によって、シフトレバー22の切り替え位
置が検知され、レンジ制御部20のCPU31に報らさ
れる(セクションS11)。CPU31は、シフトレバ
ーの切り替え位置に対応するレンジに相当するレンジ係
合溝5d,5e,5f,5g,5hがローラ9aに係合
することができる位置に、ディテントレバー5を回動さ
せるべくモータ12を始動させる(セクションS1
2)。
【0042】そのとき、電圧測定器24によって測定さ
れたバッテリ電圧情報がRAM1(29)に記憶され、
油温度センサ27によって測定された自動変速機25内
の作動油の温度情報がRAM2(30)に記憶される。
【0043】CPU31は、図3のデューティ比の表に
基づき、バッテリ電圧情報と油の温度情報とから、デュ
ーティ比を設定する(セクションS13)。モータ12
は、そのデューティ比に応じた回転速度で正回転或いは
逆回転する(セクションS14)。すると、モータの回
転力は、ウォーム12b、不図示のウォームホイール、
ギヤ15、2段ギヤ16、不図示の出力ギヤ、レンジ制
御軸7に伝達される。そして、マニュアルバルブ2のス
プール2aが、ピン5aの矢印A方向、或いは矢印B方
向に移動し、マニュアルバルブ2のレンジが、矢印B側
から順次P−R−N−D−Lレンジへと切り替えられ
る。
【0044】この切り替え途中において、ポジションセ
ンサ28が、ローラ9aに係合するレンジ係合溝5d,
5e,5f,5g,5hを順次検知する。ポジションセ
ンサ28がシフトレバー21の切り替えレンジに対応す
るレンジ係合溝を検知したとき(セクションS15)、
CPU31は、クラッチ19を開き(セクションS1
6)、モータ12を停止させる(セクションS17)。
これによって、マニュアルバルブ2が、シフトレバー2
1の切り替えレンジに対応するレンジに切り替えられ
る。
【0045】次に、本実施形態の特徴とする動作を説明
する。
【0046】上記動作において、CPU31が、クラッ
チ19を開くと、駆動モータの動力伝達が断たれ、ディ
テントレバー5は回転を停止するが、クラッチ19を開
いてから、ディテントレバー5が実際に回転を停止する
までの間、各部の慣性によって、ディテントレバー5が
回転し、ローラ9aがレンジ係合溝の谷底に確実に落ち
込まずに、ディテントレバー5の回転が停止することが
ある。
【0047】このようなことを考慮して、本実施形態の
レンジ切り替え装置100も、図8に示すように、レン
ジ係合溝(例えば符号5fのレンジ係合溝)の入口部5
f’がローラ9aにさしかかったことをポジションセン
サ28によって検知し、レンジ係合溝5fの谷底5
f’’を中心にして、ある程度の領域内(ディテントレ
バー回転停止領域W)でローラ9aを受け止めるように
している。
【0048】しかし、モータ12の回転速度は、バッテ
リ電圧の変動、自動変速機内の作動油の熱による影響等
の環境によって、モータの回転速度が変化するため、図
7のセクションS12、セクションS13において、C
PU31がバッテリ電圧と自動変速機の油温度に応じて
図3のデューティ比を選択し、そのデューティ比に基づ
いてモータ12の回転速度を制御している。このため、
本発明のレンジ切り替え装置100は、図8に示すクラ
ッチ開位置の補正領域G内でクラッチ19を作動させ
て、確実にディテントレバー回転停止領域W内で、ロー
ラ9aを受け止めるようになっている。
【0049】なお、第1、第2実施形態のレンジ切り替
え装置1,100のディテントレバー5が矢印D方向に
回転する場合の動作説明をしたが、矢印C方向に回転す
る場合もある。図9において、ローラ9aに対するブレ
ーキ作動時、クラッチ開時のディテントレバー5の位置
は、ディテントレバー5が矢印D方向に回転する場合、
E点近傍(入口部5d’,5e’,5f’,5g’,5
h’近傍)であり、矢印C方向に回転する場合、J点近
傍(入口部5d’,5e’,5f’,5g’,5h’近
傍)である。なお、符号5dで示すレンジ係合溝は、他
のレンジ係合溝より、谷を深く形成してある。
【0050】また、ディテントレバー5は、弾性を備え
たディテントスプリング9に設けられたローラ9aに押
圧されているため、ローラ9aがレンジ係合溝の傾斜面
に当接した場合、ローラ9aの押圧力を受けて回転し、
レンジ係合溝の谷底でローラ9aを受け止めることがで
きるように思われるが、モータ12の回転を減速するウ
ォーム12bが設けられているため、ローラ9aに押圧
されて回転するようなことが殆どない。
【0051】
【発明の効果】請求項1に係る発明によると、回転制御
手段が、環境検知手段によって検知された環境の状態に
対応して、駆動モータを所定の回転速度で回転するよう
に調整するようになっているため、駆動モータからレン
ジ切り替え弁操作手段への駆動力の伝達を駆動力停止手
段によって阻止してから、ディテント機構によって、レ
ンジ切り替え弁操作手段を所望のシフトポジションに正
確に保持することができ、自動変速機のシフトレンジの
切り替えを確実且つ円滑に行うことができる。
【0052】請求項2に係る発明のように、停止制御手
段が、ディテント機構の係合部材が所定のシフトポジシ
ョンに対応するディテント機構の凹部の入口部に対応す
る位置を検知して、駆動力停止手段に停止信号を発信す
るようになっていると、駆動モータからの駆動力がレン
ジ切り替え弁駆動手段に伝達されなくなって、各部の慣
性によって、レンジ切り替え弁駆動手段が直ちに停止し
なくても、ディテント機構が、レンジ切り替え弁操作手
段を所望のシフトポジションに正確に保持して、切り替
えバルブの切り替えを正確に行うことができる。
【0053】請求項3に係る発明は、駆動力停止手段
が、駆動モータを停止させると共に、ブレーキを作動す
るようになっていると、駆動モータを速やかに停止させ
て、レンジ切り替え弁操作手段を所望のシフトポジショ
ンに正確に保持して、切り替えバルブの切り替えを正確
に行うことができる。
【0054】請求項4に係る発明のように、駆動力停止
手段が、駆動モータから切り替え弁駆動手段への駆動力
を断つクラッチであると、レンジ切り替え弁操作手段を
所望のシフトポジションに正確に保持して、切り替えバ
ルブの切り替えを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のレンジ切り替え装置の
全体概略図である。
【図2】ディテントレバーの拡大図である。
【図3】バッテリ電圧と、自動変速機内の作動油の温度
とに基づく、モータのデューティ比の表図である。
【図4】図1のレンジ切り替え装置の動作フローチャー
ト図である。
【図5】図1のレンジ切り替え装置のディテント機構の
動作説明図である。
【図6】本発明の第2実施形態のレンジ切り替え装置の
全体概略図である。
【図7】図6のレンジ切り替え装置の動作フローチャー
ト図である。
【図8】図6のレンジ切り替え装置のディテント機構の
動作説明図である。
【図9】ディテントレバーの回転方向に応じた、入口部
を示す図である。
【符号の説明】
1,100 レンジ切り替え装置 2 マニュアルバルブ(切り替えバルブ) 5 ディテントレバー(レンジ切り替え弁操作手段) 5d レンジ係合溝(P)(凹部、シフトポジション) 5e レンジ係合溝(R)(凹部、シフトポジション) 5f レンジ係合溝(N)(凹部、シフトポジション) 5g レンジ係合溝(D)(凹部、シフトポジション) 5h レンジ係合溝(L)(凹部、シフトポジション) 5d’,5e’,5f’,5g’,5h’ 入口部 7 レンジ制御軸(レンジ切り替え弁操作手段) 8 ディテント機構 9 ディテントスプリング 9a ローラ(係合部材) 10 バルブ駆動装置 12 駆動モータ 12b ウォーム 18 ブレーキ(駆動力停止手段) 19 クラッチ(駆動力停止手段) 20 レンジ制御部(回転制御手段) 21 シフトレバー位置検出部 24 電圧測定器(環境検知手段) 25 自動変速機 26 自動変速機コントロールユニット 27 油温度センサ(環境検知手段) 28 ポジションセンサ(停止制御手段) 29 RAM1 30 RAM2 31 CPU(駆動力停止手段、停止制御手段) 36 被検知体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16H 59:72 F16H 59:72 (72)発明者 永島 博敏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 竹本 和雄 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 大越 直樹 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Fターム(参考) 3D040 AA10 AA14 AA22 AA33 AB01 AC36 AC57 3J052 AA02 CB11 FA01 FB33 GA12 GA13 GA18 GB06 GC04 HA01 HA11 HA12 KA09 LA01 3J067 AA01 AB23 BA51 CA33 DA52 DB18 DB32 FA24 FB63 FB71 GA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シフトレンジを切り替える切り替えバル
    ブを各シフトポジション間で切り替え操作可能なレンジ
    切り替え弁操作手段と、 前記レンジ切り替え弁操作手段を前記各シフトポジショ
    ンに保持させるディテント機構と、 前記レンジ切り替え弁操作手段を駆動する駆動モータ
    と、 前記駆動モータからの駆動力が前記レンジ切り替え弁操
    作手段へ伝達することを阻止する駆動力停止手段と、 前記レンジ切り替え弁操作手段の位置を検知して前記デ
    ィテント機構の所定の前記シフトポジションに保持させ
    るように前記駆動力停止手段を制御する停止制御手段
    と、 前記駆動モータの環境を検知する環境検知手段と、 前記環境検知手段によって検知された環境の状態に対応
    して、前記駆動モータを所定の回転速度に制御する回転
    制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機のレンジ切り替え
    装置。
  2. 【請求項2】 前記ディテント機構が、前記レンジ切り
    替え弁操作手段に前記シフトポジションに対応して設け
    られた複数の凹部と、前記凹部に選択的に係脱可能な係
    合部材とを有し、前記停止制御手段は、前記係合部材が
    前記所定のシフトポジションに対応する凹部の入口部に
    対応する位置を検知することによって、前記駆動力停止
    手段に停止信号を発信してなる請求項1に記載の自動変
    速機のレンジ切り替え装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動力停止手段が、前記駆動モータ
    を停止させると共に、ブレーキを作動してなる請求項1
    に記載の自動変速機のレンジ切り替え装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動力停止手段が、前記駆動モータ
    から前記切り替え弁駆動手段への駆動力を断つクラッチ
    を有している請求項1に記載の自動変速機のレンジ切り
    替え装置。
  5. 【請求項5】 前記環境検知手段が、前記駆動モータの
    電源電圧を測定する電圧測定装置である請求項1に記載
    の自動変速機のレンジ切り替え装置。
  6. 【請求項6】 前記環境検知手段が、自動変速機内の油
    温度を測定する温度測定装置である請求項1に記載の自
    動変速機のレンジ切り替え装置。
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