JP2000249223A

JP2000249223A - 自動変速機のレンジ切り替え装置

Info

Publication number: JP2000249223A
Application number: JP11210486A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takemoto; 和雄竹本; Naoki Ogoshi; 直樹大越; Kazumasa Tsukamoto; 一雅塚本; Shigeo Tsuzuki; 繁男都築; Muneo Kusafuka; 宗夫草深; Yoshitaka Murase; 好隆村瀬
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】モータにより、簡単な制御ルーチンで切り替え
バルブを切り替えることが出来る、自動変速機のレンジ
切り替え装置を提供する。【解決手段】切り替えバルブ２を各シフトポジション間
で切り替え操作し得るレンジ切り替え弁操作手段５、７
と、該操作手段を各シフトポジションに保持させるディ
テント機構５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、９と、駆動
モータ１２と、欠歯ギヤ１５を有する動力伝達手段１０
を備え、シフト位置に変動が有ったものと判定される
と、選択されたシフトポジションへ向けて、駆動モータ
を駆動して欠歯ギヤを回転駆動する。欠歯ギヤは、レン
ジ切り替え時のみ、レンジ切り替え弁操作手段を駆動
し、切り替えバルブを切り替え操作するが、該操作が終
了すると、駆動モータと該操作手段間の連結を解除す
る。これにより、該操作手段は各シフトポジションにデ
ィテント機構の作用だけで位置決め保持されることとな
り、駆動モータとの連結は絶たれる。

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ために使用される、自動変速機のレ
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、変速機内の走行レンジを切
り替えるバルブであるマニュアルバルブと、該バルブと
シフトケーブルで連結された、車室内に設けられたシフ
トレバーからなるものが知られており、この装置は、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もので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の自動車
における車室内のデザインの自由度の拡大の要請、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、
シフトレバー設置場所の自由度拡大が求められるように
なる傾向がある。しかし、シフトレバーとマニュアルバ
ルブを結ぶシフトケーブルは、そのレイアウトに制約が
多く、シフトケーブルを使用しないレンジ切り替え装置
の開発が望まれている。

【０００４】そこで、特開平５−１１８４３６号公報な
どにおいて、モータを用いてレンジ切り替えを行なわん
とする提案がなされているが、レンジ切り替え動作の正
確さや、故障時の対応などにおいて多くの問題を抱えて
いる。

【０００５】即ち、レンジ切り替え動作は、マニュアル
バルブの正確な各レンジ位置に１００−２５０ｍｓｅｃ
の短時間で停止させる性能が求められるが、モータの制
御のみでマニュアルバルブを駆動制御する従来の構造だ
と、位置決め目標位置付近で、モータが正逆回転をしな
がら、位置決め位置を収束させるフィードバック制御が
行われることから、上記した極めて短かい時間で各レン
ジ位置に正確にマニュアルバルブの位置を収束位置決め
することは、モータ制御上極めて困難であるばかりか、
複雑な制御ルーチンを必要とし、コスト的にも問題が多
い。

【０００６】また、モータを起動する際の、通電開始か
ら動作開始までの立上り時間が、１００−２５０ｍｓｅ
ｃという短時間のレンジ切り替え動作においては、応答
速度を遅らせる要因となり、大きな問題となる。

【０００７】更に、モータが故障して回転が出来なくな
った場合などにおいては、モータを切り離して、小さな
操作力で簡単にマニュアルバルブを操作できることが望
ましい。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、モータを使用
するにもかかわらず、短時間で正確なレンジ位置にマニ
ュアルバルブなどの切り替えバルブを切り替えることが
出来、制御ルーチンも簡単なもので済み、しかも、応答
速度が早く、モータの故障時には、小さな操作力で簡単
に切り替えバルブを操作できる、自動変速機のレンジ切
り替え装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
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、Ｄｓ）間で切り替え
操作し得るレンジ切り替え弁操作手段（５、７）と、前
記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（５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５
ｈ、９）と、前記切り替え弁操作手段を駆動する駆動モ
ータ（１２）と、前記駆動モータ（１２）と前記切り替
え弁操作手段との間に介在し、欠歯ギヤ（１５）を有す
る動力伝達手段（１０）と、シフトレンジ操作手段（２
５）と、前記シフトレンジ操作手段（２５）からの信号
に基づき、前記駆動モータを制御するモータ制御手段
（１９、２０、２３）と、を備えて構成される。

【００１０】請求項２に係る発明は、前記動力伝達手段
が、前記欠歯ギヤ（１５）と前記切り替え弁操作手段
（５、７）との間に介在する減速ギヤ機構（１６、１
７）を有するように構成される。

【００１１】請求項３に係る発明は、前記モータ制御手
段（１９、２０、２３）は、前記レンジ切り替え弁操作
手段（５、７）を操作する際に、前記ディテント機構
（５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、９）から生じるシフ
トトルク（図７参照）が正の状態の時に、前記欠歯ギヤ
（１５）から前記切り替え弁操作手段（５、７）側に動
力を伝達するように前記駆動モータ（１２）を制御する
ことを特徴とする。

【００１２】請求項４に係る発明は、前記シフトレンジ
操作手段（２５）により現在選択されているシフトポジ
ションに対して次に選択される可能性の高いシフトポジ
ションを示したシフト切り替え予想テーブル（ＴＢ２）
を格納したメモリ（２９）を設け、前記モータ制御手段
（１９、２０、２３）は、前記シフト切り替え予想テー
ブル（ＴＢ２）から、前記シフトレンジ操作手段（２
５）により現在選択されているシフトポジションに対し
て次に選択される可能性の高いシフトポジションを判定
し、該判定結果に基づいて、前記欠歯ギヤ（１５）を、
該判定された次に選択される可能性の高いシフトポジシ
ョン側に予め移動駆動させておくように前記駆動モータ
（１２）を制御することを特徴とする。

【００１３】請求項５に係る発明は、前記モータ制御手
段（１９、２０、２３）は、前記欠歯ギヤ（１５）が前
記切り替え弁操作手段（５、７）を駆動させない範囲内
で、前駆駆動モータ（１２）に常時電流を通電させるよ
うに制御することを特徴とする。

【００１４】請求項６に係わる発明は、請求項２の発明
において、前記減速ギヤ機構（１６、１７）には、該ギ
ヤ機構を構成するギヤの位置を前記欠歯ギヤ（１５）に
対して、ギヤロックを生じさせない所定の位置に位置決
め保持する位置決め手段（３１）が設けられて構成され
る。

【００１５】請求項７に係わる発明は、請求項６の発明
において、前記位置決め手段（３１）は、前記減速ギヤ
機構（１６、１７）の、前記欠歯ギヤ（１５）と直接噛
合するギヤ（１６ａ）に設けられて構成される。

【００１６】請求項８に係わる発明は、請求項６の発明
において、前記減速ギヤ機構（１６、１７）には、前記
位置決め手段による位置決め動作が、前記ディテント機
構（５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、９）による、前記
切り替え弁操作手段（５、７）を前記各シフトポジショ
ンに保持させるシフトポジション保持動作を阻害しない
ように、バックラッシュが設けられて構成される。

【００１７】［作用］上記した構成により、シフトレン
ジ操作手段（２５）からの信号に基づき、シフト位置に
変動が有ったものとモータ制御手段（１９、２０、２
３）により判定されると、シフトレンジ操作手段（２
５）により選択されたシフトポジションへ向けて、駆動
モータ（１２）を駆動して、欠歯ギヤ（１５）を回転駆
動する。欠歯ギヤ（１５）は、前記動力伝達手段（１
０）を介して、レンジ切り替え時のみ、レンジ切り替え
弁操作手段（５、７）を駆動し、切り替えバルブ（２）
を各シフトポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｄｓ）間で切
り替え操作するが、当該切り替え操作が終了すると、駆
動モータ（１２）とレンジ切り替え弁操作手段（５、
７）間の連結を解除する。これにより、切り替え弁操作
手段（５、７）は各シフトポジションにディテント機構
（５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、９）の作用だけで位
置決め保持されることとなり、駆動モータ（１２）との
連結は絶たれた状態となるように作用する。

【００１８】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

【００１９】

【発明の効果】請求項１に係る発明によると、欠歯ギヤ
により、駆動モータによるレンジ切り替え弁操作手段の
駆動は、専らレンジ切り替えのために行われ、切り替え
弁操作手段の各シフトポジションへの位置決め保持は、
専らディテント機構の作用にて行なうので、駆動モータ
による、レンジ切り替え弁操作手段の各シフトポジショ
ンへの位置決め保持に伴う精密な制御が不要となり、簡
単な構成で、正確な切り替えバルブの操作が可能とな
り、また複雑な駆動モータの制御ルーチンが不要となる
ので、コスト的にも有利である。

【００２０】更に、切り替え弁操作手段が各シフトポジ
ションで位置決め保持されている状態では、駆動モータ
と切り替え弁操作手段の間の連結を解除することが出来
るので、万一、駆動モータが故障して回転不能になった
としても、切り替え弁操作手段側で、駆動モータと無関
係にマニュアルバルブなどの切り替えバルブを操作する
ことができ、信頼性が高い。

【００２１】また、欠歯ギヤの歯数を調整することによ
り、シフトポジションの増減にも容易に対応することが
出来、また、部分的なシフトポジションに関するレンジ
切り替えにも応用することが出来、極めて汎用性に富
む。

【００２２】請求項２に係る発明によると、減速ギヤ機
構により、通常極めて狭い角度範囲となる切り替え弁操
作手段の作動範囲を、角度的に拡大した形で駆動モータ
側で制御することが可能となり、正確な回転制御が可能
となるばかりか、欠歯ギヤに作用する切り替え弁操作手
段の駆動トルクを減少させ、欠歯ギヤの長寿命化に寄与
することが出来る。

【００２３】請求項３に係る発明によると、駆動モータ
は、ディテント機構から生じるシフトトルク（図７参
照）が正の状態の時に、前記欠歯ギヤから切り替え弁操
作手段側に動力を伝達するように制御されるので、切り
替え弁操作手段のレンジ切り替え操作に無駄な動力を用
いることのない経済的な制御が可能となる。

【００２４】請求項４の発明によると、シフト切り替え
予想テーブルにより、欠歯ギヤを、次に選択される可能
性の高いシフトポジション側に予め移動駆動させておく
ことが出来、シフトレンジ操作手段により当該可能性の
高いシフトポジションが選択された場合には、レンジ切
り替え動作を迅速に行なうことが出来る。

【００２５】請求項５の発明によると、駆動モータは、
常時駆動状態に保持されるので、次のレンジ切り替え動
作に際して、駆動モータの立上り時間を大幅に短縮する
ことが出来、応答時間の短縮化に寄与することが出来
る。

【００２６】請求項６の発明によると、位置決め手段に
より、減速ギヤ機構（１６、１７）は、欠歯ギヤ（１
５）に対して、ギヤロックが生じない位置に位置決め保
持されるので、欠歯ギヤ（１５）との係合が解除された
状態で、減速ギヤ機構がディテント機構（５ｄ、５ｅ、
５ｆ、５ｇ、５ｈ、９）の動作により、回転させられた
としても、次のシフト動作に際した欠歯ギヤ（１５）に
よるシフト動作を円滑に行うことが出来る。

【００２７】請求項７の発明によると、位置決め手段
（３１）を、欠歯ギヤ（１５）と直接噛合するギヤ（１
６ａ）に設けることにより、位置決め手段（３１）は、
ディテント機構（５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、９）
に対して最も上流側に位置することとなり、位置決め手
段（３１）による減速ギヤ機構（１６、１７）に対する
位置決め動作が、ディテント機構（５ｄ、５ｅ、５ｆ、
５ｇ、５ｈ、９）のシフトポジション保持動作に与える
悪影響を極力排除することが出来る。

【００２８】請求項８の発明によると、バックラッシュ
により、前記位置決め手段による位置決め動作に起因す
るギヤの回転を吸収し、当該回転がディテント機構側に
伝達されて、ディテント機構（５ｄ、５ｅ、５ｆ、５
ｇ、５ｈ、９）によるシフトポジション保持動作が阻害
される事態を、未然に防止することが出来る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明に係
る実施の形態について説明する。図４は、自動変速機の
レンジ切り替え装置１の一例を示すものであり、レンジ
切り替え装置１は、図示しない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を有してお
り、マニュアルバルブ２は、自動変速機の外観の一部を
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内をバルブのスプール２ａの
軸心方向である矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在に設けられて
おり、マニュアルバルブ２を矢印Ａ、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、Ｄｓレンジに切り替えられる。

【００３０】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
おり、係合溝２ｃにはディテントレバー５が、該ディテ
ントレバー５のアーム部５ｂに植設されたピン５ａを介
して係合している。ディテントレバー５は、図５に示す
ように、板状の本体５ｃを有しており、本体５ｃの図中
上部には、５個のレンジ係合溝５ｄ、５ｅ、５ｆ、５
ｇ、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」、「Ｄｓ」に対応す
る形で、図中右方から順に配列されており、また、本体
５ｃの図中右方には、前述のピン５ａが植設されたアー
ム部５ｂが突出形成されている。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穴５ｉが貫通穿設されており、
また、本体５ｃの略中央部には、後述するレンジ制御軸
７が挿着される長方形状の係合穴５ｊが貫通形成されて
いる。

【００３１】本体５ｃの５個のレンジ係合溝５ｄ、５
ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈの上部には、図４に示すように、
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、先端
に回転自在に支持されたローラ９ａを、５個のレンジ係
合溝５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈのうちのいずれかの
溝に嵌入係合させた形で、自らの弾性により図中下方に
付勢された形で設けられており、更に、本体５ｃの係合
穴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と一体的に係合している。

【００３２】レンジ制御軸７の、図４左方の先端部に
は、断面が長方形の係合部７ａが形成されており、係合
部７ａには、バルブ駆動装置１０が接続している。バル
ブ駆動装置１０は、自動変速機のカバー上などに装着さ
れており、バルブ駆動装置１０は、図１及び図２に示す
ように、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、駆動モータ１２が装着されて
おり、駆動モータ１２の出力軸１２ａには、ウォーム１
２ｂが装着されている。ウォーム１２ｂには、ケーシン
グ１１に回転自在に支持されたウォームホイール１３が
噛合しており、ウォームホイール１３には、欠歯ギヤ１
５が、ウォームホイール１３と一体的に回転し得る形で
同心で設けられている。

【００３３】欠歯ギヤ１５は、図３（ａ）に示すよう
に、その外周部の一部にのみ歯形が形成されたギヤであ
り、その歯は、図中上端部から時計回りに、５個の歯１
５ｋから構成される第１歯群１５ａ、３個の歯１５ｋか
ら構成される第２歯群１５ｂ、３個の歯１５ｋから構成
される第３歯群１５ｃ、３個の歯１５ｋら構成される第
４歯群１５ｄから構成されている。第１歯群１５ａと第
２歯群１５ｂの間には、第１欠歯領域１５ｅが形成され
ており、第２歯群１５ｂと第３歯群１５ｃの間には、第
２欠歯領域１５ｆが形成されている。また、第３歯群１
５ｃと第４歯群１５ｄの間には、第３欠歯領域１５ｇが
形成されており、第４歯群１５ｄと第１歯群１５ａの間
には、第４欠歯領域１５ｈが形成されている。

【００３４】欠歯ギヤ１５には、図１に示すように、ケ
ーシング１１に回転自在に支持された２段ギヤ１６の大
ギヤ１６ａが噛合可能に設けられており、２段ギヤ１６
には大ギヤ１６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が、大ギヤ１６ａと同心に一体的
に回転自在に設けられている。

【００３５】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出力ギヤ１７が噛合
している。出力ギヤ１７はケーシング１１に回転自在に
支持されており、更に出力ギヤ１７の中心部には、長方
形の係合穴１７ａが穿設され（図４参照）、該係合穴１
７ａ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。

【００３６】駆動モータ１２には、図４に示すように、
モータ駆動制御部１９が接続しており、モータ駆動制御
部１９には、シフト動作制御部２０が接続している。シ
フト動作制御部２０には、ケーシング１１に設けられ、
出力ギヤ１７の回転角度を検知する回転角度センサ２
１、シフトポジション変換値メモリ２７、システムプロ
グラムメモリ２２、シフト切り替え予想テーブルメモリ
２９及びシフトレバー位置検出部２３が接続している。
シフトレバー位置検出部２３には、シフト指示手段とし
てのシフトレバー２５（又は、シフトスイッチなど）が
接続している。なお、上記回転角度センサ２１は、動力
伝達装置１０のどこに設けてもよい。

【００３７】一方、駆動モータ１２は、図６に示すよう
に、モータ本体１２ｃを有しており、モータ本体１２ｃ
には、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄチャンネルの４つのチャンネルが
開閉自在に設けられており、駆動モータ１２の出力軸１
２ａを正転させる場合には、ＡとＤチャンネルをＨ（Ｏ
Ｎ）状態にし、逆転させる場合には、ＢとＣチャンネル
をＨ（ＯＮ）状態にして、イグニッションＩＧより電源
を供給する。また、全チャンネルがＬ（ＯＦＦ）の場合
には、モータは駆動制御されていない状態である。

【００３８】レンジ切り替え装置１は、以上のような構
成を有するので、車両の運転中におおいて、レンジ切り
替え装置１により自動変速機のレンジ切り替えを行なう
場合には、駆動モータ１２を正逆方向に適宜回転駆動さ
せ、ウォーム１２ｂ、ウォームホイール１３、欠歯ギヤ
１５、２段ギヤ１６、出力ギヤ１７を介してレンジ制御
軸７を所定回転角度にわたり、図４矢印Ｃ、Ｄ方向に回
転駆動させる。すると、ディテントレバー５もアーム部
５ｂと共に、矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回転し、ピン５
ａはアーム部５ｂと共に矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回転
するが、ピン５ａが矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回転する
と、ピン５ａの図５矢印Ａ、Ｂ方向における位置が矢印
Ｃ、Ｄ方向の回転各度量に応じて変動し、それにより、
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のスプールも、ピン５ａの矢印Ａ、Ｂ方向にお
ける移動量と同じ量だけ、矢印Ａ、Ｂ方向に移動駆動さ
れ、マニュアルバルブ２のレンジが、図４矢印Ｂ側から
順次Ｐ−Ｒ−Ｎ−Ｄ−Ｄｓレンジへと切り替えられる。

【００３９】なお、上述した、レンジ切り替え動作は、
図８に示す基本動作プログラムＰＲＯ１に従って行われ
る。即ち、シフト動作制御部２０は、システムプログラ
ムメモリ２２から基本動作プログラムＰＲＯ１を読み出
し、ステップＳ１で、シフトレバー位置検出部２３を介
してシフトレバー２５の位置に変動が有ったか否かを判
定し、シフトレバー２５の位置に変動が有った場合に
は、ステップＳ２に入り、システムプログラムメモリ２
２から図９に示すモータ駆動プログラムＰＲＯ２を読み
出して実行する。シフトレバー２５からは、シフト位置
に応じてシフト信号Ｓ１が電気信号としてシフトレバー
位置検出部２３に出力され、シフトレバー位置検出部２
３は当該信号Ｓ１より、現在シフトレバー２５で選択さ
れているシフト位置を演算し、シフト動作制御部２０に
シフト位置信号Ｓ２として出力している。従って、シフ
ト動作制御部２０は、当該シフト位置信号Ｓ２を監視す
ることにより、シフトレバー位置に変動が有ったか否か
は、容易に判定することが出来る。

【００４０】一方、モータ駆動プログラムＰＲＯ２は、
図９に示すように、ステップＳ１０で、それまでシフト
レバー２５により選択されていたシフトポジション
（「現在のシフトポジション」と称する）に対して、ス
テップＳ１で、シフトレバーの位置変動の結果、選択さ
れたシフトポジション（「目標のシフトポジション」と
称する）を比較し、現在のシフトポジションから目標の
シフトポジションへシフトポジションを移動させるに
は、駆動モータを正回転させるべきか否かを判定する。
即ち、マニュアルバルブ２のレンジ位置は、図４に示
すように、矢印Ａ、Ｂ方向に亙って直線的に設定されて
いるので、現在のシフトポジションと目標のシフトポジ
ションとのレンジ位置関係により、駆動モータ１２を正
転させるか、逆転させるか判定させる必要がある。ここ
では、レンジをＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄ方向に切り替える場合、
例えばＲからＮレンジを経由してＤレンジに切り替える
場合などは、駆動モータ１２を正転させるものと判定
し、逆にレンジをＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐ方向に切り替える場
合、例えばＤからＮ、Ｒレンジを経由してＰレンジに切
り替える場合などは、駆動モータ１２を逆転させるもの
と判定する。

【００４１】駆動モータ１２を正転させる場合には、ス
テップＳ１１、１２に入り、駆動モータ１２のチャンネ
ルＤとＡをＨ（ＯＮ）状態にして、出力軸１２ａを正転
させる。すると、ウォーム１２ｂ、ウォームホイール１
３を介して欠歯ギヤ１５が回転を開始する。この際、例
えばそれまでＰレンジが選択されていたとした場合、欠
歯ギヤ１５と２段ギヤ１６との噛合部２６には、欠歯ギ
ヤ１５の第４欠歯領域１５ｈが位置決めされており、欠
歯ギヤ１５は図３矢印Ｅ方向に回転を開始し、噛合部２
６に欠歯ギヤ１５の第１歯群１５ａが進入することによ
り、第１歯群１５ａと２段ギヤ１６の大ギヤ１６ａが噛
合を開始して、大ギヤ１６ａが回転駆動される。大ギヤ
１６ａが回転すると、すでに述べたように、出力ギヤ１
７は図１矢印Ｃ方向に回転し、レンジ制御軸７もディテ
ントレバー５と共に矢印Ｃ方向に回転する。すると、そ
れまで、ディテントレバー５のレンジ係合溝５ｄに嵌入
係合していたディテントスプリング９のローラ９ａは、
図５に示すように、レンジ係合溝５ｄからレンジ係合溝
５ｅ方向に向けて突起５ｋ上を、ディテントスプリング
９の弾性に抗する形で図中上方に移動を開始する。

【００４２】欠歯ギヤ１５が矢印Ｅ方向回転し続け、第
１歯群１５ａと２段ギヤ１６ａの噛合が終了する角度位
置にまで欠歯ギヤ１５が回転されると、ディテントスプ
リング９のローラ９ａは、突起５ｋの頂部５ｌよりもや
やレンジ係合溝５ｅ側に移動を完了した状態となる。こ
うして、第１歯群１５ａと２段ギヤ１６ａの噛合が終了
して噛合部２６に第１欠歯領域１５ｅが進入すれると、
欠歯ギヤ１５側から２段ギヤ１６側へ駆動モータ１２の
回転力が伝達されることがなくなり、２段ギヤ１６以降
の駆動系は自由回転状態となる。

【００４３】すると、自らの弾性に抗する形で図５上方
に移動していたディテントスプリング９のローラ９ａか
ら、ディテントレバー５に対してディテントレバー５を
矢印Ｃ方向に回転させようとする回転モーメントが作用
し、ディテントレバー５は、ディテントスプリング９の
ローラ９ａを係合溝５ｅ中に嵌入させる形で所定角度矢
印Ｃ方向に回転する。ローラ９ａが係合溝５ｅ中に嵌入
すると、ディテントレバー５は、ディテントスプリング
９により、当該所定位置、即ち、Ｒレンジ位置に位置決
め保持されることとなる。

【００４４】目標のシフトポジションがＲレンジではな
く、更に次のＮ、Ｄレンジなどであった場合には、駆動
モータ１２は引き続き回転駆動され、欠歯ギヤ１５は、
噛合部２６に第１欠歯領域１５ｅを通過させた後、今度
は第２歯群１５ｂを進入させ、前述の場合と同様に、第
２歯群１５ｂと２段ギヤ１６を噛合開始さる。すると、
出力ギヤ１７は図１矢印Ｃ方向に更に回転し、レンジ制
御軸７もディテントレバー５と共に矢印Ｃ方向回転す
る。すると、それまで、ディテンドレバー５のレンジ係
合溝５ｅに嵌入係合していたディテントスプリング９の
ローラ９ａは、図５に示すように、レンジ係合溝５ｅか
らレンジ係合溝５ｆ方向に向けて突起５ｋ上を、ディテ
ントスプリング９の弾性に抗する形で図中上方に移動を
開始する。欠歯ギヤ１５が矢印Ｅ方向回転し続け、第２
歯群１５ｂと２段ギヤ１６の噛合が終了する角度位置に
まで欠歯ギヤ１５が回転されると、ディテントスプリン
グ９のローラ９ａは、突起５ｋの頂部５ｌよりもややレ
ンジ係合溝５ｆ側に移動を完了した状態となる。こうし
て、第２歯群１５ｂと２段ギヤ１６の噛合が終了して噛
合部２６に第２欠歯領域１５ｆが進入すれると、欠歯ギ
ヤ１５側から２段ギヤ１６側へ駆動モータ１２の回転力
が伝達されることがなくなり、２段ギヤ１６以降の駆動
系は自由回転状態となる。

【００４５】すると、自らの弾性に抗する形で図５上方
に移動していたディテントスプリング９のローラ９ａか
ら、ディテントレバー５に対してディテントレバー５を
矢印Ｃ方向に回転させようとする回転モーメントが作用
し、ディテントレバー５は、ディテントスプリング９の
ローラ９ａを係合溝５ｆ中に嵌入させる形で所定角度矢
印Ｃ方向に回転する。ローラ９ａが係合溝５ｆ中に嵌入
すると、ローラ９ａは当該係合溝５ｆ内で安定的に保持
され、ディテントレバー５、従って、マニュアルバルブ
２は、ディテントスプリング９により、当該所定位置、
即ち、Ｎレンジ位置に正確に位置決め保持されることと
なる。

【００４６】以後、ＮレンジからＤレンジ、Ｄレンジか
らＤｓレンジへの移動も、第３歯群１５ｃ、第３欠歯領
域１５ｇ、第４歯群１５ｄ、第４欠歯領域１５ｈを介し
て同様に行われる。

【００４７】また、駆動モータ１２を逆回転させて、レ
ンジをＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐ方向に切り替える場合も、まった
く同様である。

【００４８】この際、ディテントレバー５を矢印Ｃ、Ｄ
方向に回転させるのに必要な回転トルクをシフトトルク
として、レンジＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｄｓ間で表示すると、
図７に示すようになる（横軸はディテントレバー５の回
転角度）。図中シフトトルクが０．００より上方の領域
は、シフト動作をレンジＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄ→Ｄｓ方向に行
なった場合にトルクが正となる領域、即ち、ディテント
スプリング９のローラ９ａが突起５ｋ上をディテントス
プリング９の弾性に抗して図５上方に移動させつつある
状態で、ディテントレバー５を矢印Ｃ方向に強制的に回
転させなければならない領域であり、シフトトルクが
０．００より下方の領域は、シフト動作をレンジＰ→Ｒ
→Ｎ→Ｄ→Ｄｓ方向に行なった場合にトルクが負となる
領域、即ち、ディテントスプリング９のローラ９ａが突
起５ｋの頂部５ｌを越えてしまい、ディテントレバー５
に何ら回転力を与えなくとも、ディテントスプリング９
の弾性によりディテントレバー５が矢印Ｃ方向に回転し
てしまう領域である。

【００４９】また、シフト動作をレンジＤｓ→Ｄ→Ｎ→
Ｒ→Ｐ方向に行なった場合には、上述の場合とは逆とな
り、シフトトルクが０．００より下方の領域がシフトト
ルクが正となる領域、即ち、ディテントスプリング９の
ローラ９ａが突起５ｋ上をディテントスプリング９の弾
性に抗して図５上方に移動しつつある状態で、ディテン
トレバー５を矢印Ｄ方向に強制的に回転させなければな
らない領域であり、シフトトルクが０．００より上方の
領域はシフトトルクが負となる領域、即ち、ディテント
スプリング９のローラ９ａが突起５ｋの頂部５ｌを越え
てしまい、ディテントレバー５に何ら回転力を与えなく
とも、ディテントスプリング９の弾性によりディテント
レバー５が矢印Ｄ方向に回転してしまう領域である。

【００５０】従って、２段ギヤ１６と噛合してディテン
トレバー５を矢印Ｃ、Ｄ方向に回転駆動する、欠歯ギヤ
１５は、上述したシフトトルクが正となる領域のみで２
段ギヤ１６と噛合してその回転力をディテントレバー５
側に伝達するように構成されている。例えば、レンジＲ
とＮとの間でレンジをＲからＮに切り替える場合には、
図７に示すように、ポイントＡとＢの間の角度Ｌ１で、
ディテントレバー５を駆動モータ１２で駆動し、逆にレ
ンジをＮからＲに切り替える場合には、ポイントＣとＢ
の間の角度Ｌ２で、ディテントレバー５を駆動モータ１
２で駆動する必要がある。従って、レンジＲ−Ｎ切り替
え用の第２歯群１５ｂは角度Ｌ１、Ｌ２のうち大きな角
度Ｌ２だけディテントレバー５を回転駆動し得るように
第２歯群１５ｂを構成する歯数が設定されている。この
点は、第１、３、４歯群１５ａ、１５ｃ、１５ｄにおい
ても同様である。

【００５１】こうして、図９のモータ駆動プログラムＰ
ＲＯ２のステップＳ１１、１２で、駆動モータ１２を回
転駆動させて、ディテントレバー５を矢印Ｃ方向に回転
させたところで、ステップＳ１３に入り、現在、目標の
シフトポジションに到達しているか否かを判定する。こ
れには、シフト動作制御部２０が、図１０に示すシフト
ポジション判定プログラムＰＲＯ３をシステムプログラ
ムメモリ２２から読み出し、該読み出されたシフトポジ
ション判定プログラムＰＲＯ３に従って、目標のシフト
ポジションの判定を行なう。

【００５２】即ち、シフトポジション判定プログラムＰ
ＲＯ３のステップＳ３０では、目標のシフトポジション
のＡ／Ｄ変換値ＢＥＳＴＧＥＡＲを図示しないＲＡＭ
（「ランダムアクセスメモリ」の意、以下単にＲＡＭと
称する）中に格納する。シフト動作制御部２０は、シフ
トポジション変換値メモリ２７中に格納された、図１３
に示すシフトポジション変換値テーブルＴＢ１を読み出
して、目標のシフトポジションに対応するＡ／Ｄ変換値
ＢＥＳＴＧＥＡＲを選択する。シフトポジション変換値
テーブルＴＢ１には、各目標のシフトポジションに対応
しＡ／Ｄ変換値がが格納されているので、目標のシフト
ポジションに対応したＡ／Ｄ変換値ＢＥＳＴＧＥＡＲは
直ちに求めることが出来る。

【００５３】シフト動作制御部２０は、シフトポジショ
ン判定プログラムＰＲＯ３のステップＳ３１に入り、出
力ギヤ１７の回転角度センサ２１から、入力される信号
Ｓ３をＡ／Ｄ変換して現在の出力ギヤ１７の回転角度位
置を、現在位置変換値ＮＯＷＧＥＡＲとして図示しない
ＲＡＭ中に格納する。回転角度センサ２１で検出される
出力ギヤ１７の回転角度位置は、各シフトポジションと
対応することから、その信号Ｓ３から、現在のシフトポ
ジション位置は容易に演算することが出来る。

【００５０】次に、ステップＳ３２に入り、シフト動作
制御部２０は、出力ギヤ１７の位置、従って、現在のシ
フトポジションが目標のシフトポジションになったかど
うかを、目標のシフトポジションに対応したＡ／Ｄ変換
値ＢＥＳＴＧＥＡＲと現在の出力ギヤ１７の回転角度位
置の現在位置変換値ＮＯＷＧＥＡＲを比較することによ
り判定する。なお、図中αは所定のオフセット量であ
る。ステップＳ３３で、現在のシフトポジションが目標
のシフトポジションになったものと判定された場合に
は、ステップＳ３３に入り図９のモーター駆動プログラ
ムＰＲＯ２のステップＳ１４に進み、なっていないもの
のと判定された場合には、ステップＳ３４に入って、図
９のモーター駆動プログラムＰＲＯ２のステップＳ１３
に戻り、再度、シフトポジション判定プログラムＰＲＯ
３を実行する。

【００５４】現在のシフトポジションが目標のシフトポ
ジションになったものと判定された場合には、図９のモ
ーター駆動プログラムＰＲＯ２のステップＳ１４、１５
で、モータ駆動制御部１９を介して駆動モータ１２のチ
ャンネルＡをＬ（ＯＦＦ）とし、駆動モータ１２を停止
させると共に、ＣチャンネルをＨ（ＯＮ）にしてモータ
に残留している電流を解放する、駆動モータ１２の停止
処理を行なう。

【００５５】一方、ステップＳ１０で、現在のシフトポ
ジションから目標のシフトポジションへシフトポジショ
ンを移動させるには、駆動モータを逆回転させるべきで
あると判定された場合には、ステップＳ１９、２０でモ
ータ駆動制御部１９を介して駆動モータ１２のチャンネ
ルＢ、ＣをＨ（ＯＮ）として、駆動モータ１２を逆転さ
せ、以後同様に、ステップＳ２１で、シフトポジション
判定プログラムＰＲＯ３で、目標のシフトポジションに
到達しているか否かを判定し、到達した場合には、ステ
ップＳ２２、２３でステップＳ１４、１５と同様の駆動
モータ１２の停止処理を行なう。

【００５６】この時点で、ディテントスプリング９は、
目標のシフトポジションに対応したディテントレバー５
のレンジ係合溝５ｄ〜５ｈの直前の突起５ｋの頂部５ｌ
を乗り越えて、駆動モータ１２による駆動を離れて、デ
ィテントスプリング９の弾性により、目標のシフトポジ
ションに対応するレンジ係合溝５ｄ〜５ｈ内に嵌入係合
し、マニュアルバルブ２は目標のシフトポジションに対
応したレンジ位置が選択されることとなる。

【００５７】次に、モーター駆動プログラムＰＲＯ２
は、ステップＳ１６に入り、図１１に示す、モータ停止
判定プログラムＰＲＯ４に基づいて、駆動モータ１６が
完全に停止したか否かを判定する。モータ停止判定プロ
グラムＰＲＯ４では、ステップＳ４０で、モータ駆動制
御部１９を介して制御１サイクル前の駆動モータ１２の
出力軸１２ａの位置を、駆動モータ１２ａに設けられた
位置センサ１２ｄからの信号Ｓ４から演算し、前モータ
位置ＬＡＳＴＭＯＴＯＲＳＴＯＰとして、適宜な図示し
ないＲＡＭに格納する。ついで、ステップＳ４１で位置
センサ１２ｄからの信号Ｓ４を再度入力して、現時点の
駆動モータ１２の出力軸１２ａの位置を検出して、Ａ／
Ｄ変換して現モータ位置ＭＯＴＯＲＳＴＯＰとして、適
宜な図示しないＲＡＭに格納する。次に、ステップＳ４
２で、制御１サイクル前のモータ位置ＬＡＳＴＭＯＴＯ
ＲＳＴＯＰと今回検出したモータ位置ＭＯＴＯＲＳＴＯ
Ｐを比較して、それらの差が所定のオフセット量β以下
であるか否かを判定し、それらの差が所定のオフセット
量β以下の場合には、モータ位置が変化していないの
で、モータが停止したものと判定し、ステップＳ４３に
入り、図９のモータ駆動プログラムＰＲＯ２のステップ
Ｓ１７に入り、差が所定のオフセット量β以上の場合に
は、モータ位置が変化しているので、モータがまだ停止
していなものと判定し、ステップＳ４４に入り、図９の
モータ駆動プログラムＰＲＯ２のステップＳ１６に入
り、モータ停止判定プログラムＰＲＯ４を再度繰り返
す。

【００５８】図９のモータ駆動プログラムＰＲＯ２のス
テップＳ１７では、次のシフトレバー操作に備え、欠歯
ギヤ１５の各欠歯領域１５ｅ〜１５ｈ部分を駆動モータ
１２により空転させるだけのタイムラグを無くすため、
駆動モータ１２に常に微小電流を通電しておき、次のレ
ンジ切り替え動作の立上りを素早く行なえるようにす
る。

【００５９】即ち、ステップＳ１７では、図１２に示
す、動作速度向上制御プログラムＰＲＯ５を実行し、そ
のステップＳ５０で、次にシフトされる可能性の高いレ
ンジは、駆動モータ１２の正転方向であるか否かを判定
する。即ち、シフト動作制御部２０は、シフト切り替え
予想テーブルメモリ２９から、図１４に示すシフト切り
替え予想テーブルＴＢ２を読み出して、該シフト切り替
え予想テーブルＴＢ２から、次にシフトされる可能性の
高いレンジを判定し、その際の駆動モータ１２の回転方
向を判定する。シフト切り替え予想テーブルＴＢ２に
は、図１４に示すように、現在選択されているシフトポ
ジションに対して、次にシフトされる可能性の高いシフ
トポジションが格納され、その際の駆動モータ１２の回
転方向が格納されているので、シフト制御部２０は、容
易にその判定を行なうことが出来る。

【００５７】具体的には、欠歯ギヤ１５は、現在のシフ
トポジションがＰレンジにある場合、第４欠歯領域１５
ｈにおける第１歯群１５ａの側に回転付勢され、Ｒレン
ジにある場合、第１欠歯領域１５ｅにおける第２歯群１
５ｂ側に回転付勢され、Ｎレンジにある場合、第２欠歯
領域１５ｆにおける第３歯群１５ｃ側に回転付勢され、
Ｄレンジにある場合、第３欠歯領域１５ｇにおける第３
歯群１５ｃ側に回転付勢され、そしてＤｓレンジにある
場合、第４欠歯領域１５ｈにおける第４歯群１５ｄ側に
回転付勢されている。

【００６０】ステップＳ５０で、次にシフトされる可能
性の高いレンジは、駆動モータ１２の正転方向であると
判定された場合には、ステップＳ５１に入り、駆動モー
タ１２のチャンネルＤをＨ（ＯＮ）にして、ステップＳ
５２で所定のモータ動作時間ＤＥＣＴＩＭＥＲを、ＲＡ
Ｍにセットする。次に、ステップＳ５３で、駆動モータ
１２を穏やかに駆動させるために、駆動モータ１２のＡ
チャンネルにＤＵＴＹ率が１０パーセントとなるよう
に、図示しないＰＷＭタイマ（ＯＮ−ＯＦＦ切り替え時
間）をセットする。すると、駆動モータ１２は緩やかに
正方向に回転駆動され、現在選択されているレンジに対
応した欠歯領域（１５ｅ〜１５ｆのうち、ひとつ）内を
正方向に回転し、欠歯ギヤ１５も、図３矢印Ｅ方向に回
転する。

【００６１】欠歯ギヤ１５が、図３矢印Ｅ方向に回転す
ると、欠歯ギヤ１５と２段ギヤ１６の大ギヤ１６ａとの
噛合部２６には、それまで選択されていたレンジ対応す
る欠歯領域（１５ｅ〜１５ｆのうち、ひとつ）が対向し
た状態から、次に選択されると予想されるレンジに対応
した該欠歯領域の矢印Ｅ方向に隣接した歯群（１５ａ〜
ｄのうち、ひとつ）が図中下方から接近し、該歯群と大
ギヤ１６ａが噛合を開始する。一方、シフト動作制御部
２０はステップＳ５４、５５でモータの動作時間ＤＥＣ
ＴＩＭＥＲを監視し、モータの動作時間ＤＥＣＴＩＭＥ
Ｒが満了し、歯群と大ギヤ１６ａが噛合を開始したとこ
ろで、ステップＳ６５、５７で駆動モータ１２のチャン
ネルＡをＬ（ＯＦＦ）として駆動モータ１２を停止させ
ると共に、チャンネルＣを、Ｈ（ＯＮ）としてモータ電
流を開放する停止処理を行なう。歯群と大ギヤ１６ａが
噛合を開始ししても、駆動モータ１２のＤＵＴＹ率は１
０パーセントに制限されているので、駆動モータ１２の
駆動力はディテントレバー５をディテントスプリング９
の弾性に抗して回転させるだけの力は無く、不用意にレ
ンジが切り替えられるようなことない。

【００６２】一方、運転者による次のシフト動作が、シ
フト切り替え予想テーブルＴＢ２示された通り行われた
場合には、すでに欠歯ギヤ１５は、シフト切り替え予想
テーブルＴＢ２で予想されたシフトポジションに切り替
えるための歯群と係合を開始した状態で保持されている
ので、直ちにレンジ切り替え動作に入ることが出来、欠
歯ギヤ１５の欠歯領域を空転させるタイムロスの発生を
防止することが出来る。

【００６３】なお、ステップＳ５０で、次にシフトされ
る可能性の高いレンジは、駆動モータ１２の逆転方向で
あると判定された場合には、ステップＳ５８に入り、駆
動モータ１２のチャンネルＣをＨ（ＯＮ）にして、前述
と同様に、ステップＳ５９から６４で駆動モータを次に
選択が予想されたシフトポジションに切り替えるための
歯群と係合を開始させた状態で保持し、次にシフトポジ
ションへの移動を迅速に行なえるようにする。

【００６４】こうして、シフト動作制御部２０は、図９
のステップＳ１７で、次のシフト動作に備えたところ
で、ステップＳ１８に入り駆動モータ１２の全てのチャ
ンネルＡ〜ＤをＬ（ＯＦＦ）として、モータ駆動プログ
ラムＰＲＯ２の実行を完了し、図８の基本動作プログラ
ムＰＲＯ１に戻り、ステップＳ１で、シフトレバー位置
変動が有ったかどうかを判定する動作に戻る。なお、こ
の際、駆動モータ１２の全てのチャンネルＡ〜ＤをＬ
（ＯＦＦ）とせず、常に微小電流を駆動モータ１２に通
電しておき、次のシフト動作に伴う駆動モータ１２の立
上り時間を最小限にすることも可能である。

【００６５】なお、上述の実施例は、ディテントレバー
５の現在位置を検知するレバー位置検知手段として出力
ギヤ１７の回転角度を検知する回転角度センサ２１を設
けた場合について述べたが、レバー位置検知手段は、出
力ギヤ１７に限らず、ディテントレバー５の現在位置を
検知することが出来ればどのような位置でもよく、例え
ば図１５に示すように、欠歯ギヤ１５の軸に回転角度セ
ンサを設けて、同様の方法で検出することが可能であ
る。更に、回転角度センサの代わりに欠歯ギヤ１５の歯
数を検出して、構成することも可能である。

【００６６】また、駆動モータ１２が何らかの理由で故
障し、回転駆動が不能となった場合でも、シフトポジシ
ョンが選択されている状態では、欠歯ギヤ１５と２段ギ
ヤ１６との噛合状態は解除されているので、マニュアル
バルブ２は、レンジ制御軸７やディテントレバー５を介
して、駆動モータ１２を切り離した形で、手動操作など
の適宜な手段で操作することが出来る。

【００６７】なお、シフトレンジ操作手段としては、運
転者のレンジ切り替えの意志を電気信号として出力する
ことが出来る限り、図４に示すシフトレバー２５のほか
に、シフトボタン、シフトスイッチ、シフトレバー、音
声入力装置など各種の態様を採用することが出来る。

【００６８】また、２段ギヤ１６と欠歯ギヤ１５の歯群
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ，１５ｅとの噛合状態
が解除され、ディテントスプリング９のローラ９ａがデ
ィテントレバー５の頂部５ｌを越えて、自らの弾性でレ
ンジ係合溝５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌入係合す
ると、ディテントレバー５の図５矢印Ｃ、Ｄ方向の回転
により、出力ギヤ１７、２段ギヤ１６も所定角度回転し
てしまい、欠歯ギヤ１５に対する大ギヤ１６ａの位置
が、欠歯ギヤ１５との最終の噛合状態から変化してしま
う。すると、大ギヤ１６ａの歯先の位置によっては、次
のレンジ切り替えに際して、欠歯ギヤ１５の歯が大ギヤ
１６ａの歯と干渉してしまい、大ギヤ１６ａと欠歯ギヤ
１５との間でギヤロックを生じ、円滑なシフト動作が行
えなくなる場合が生じる可能性がある。そこで、図１６
に示すように、大ギヤ１６ａに、当該ギヤの位置を欠歯
ギヤ１５とのギヤロックが生じない位置に位置決めする
ことのできるディテント機構３１を、ギヤ位置決め手段
として設けても良い。

【００６９】図１６では、既に説明した部分と同一の部
分は同一の符号を付してその部分の説明を省略する。大
ギヤ１６ａには、ディテント機構３１が設けられてお
り、ディテント機構３１は、大ギヤ１６ａの歯底部分と
係合自在に設けられたボール状のストッパー３１ａと該
ストッパー３１ａを大ギヤ１６ａの歯底方向に付勢する
スプリング３１ｂを有している。ディテント機構３１
は、大ギヤ１６ａの歯底と係合して、大ギヤ１６ａが自
由に回転してしまうことを防止し、大ギヤ１６ａを欠歯
ギヤ１５との再度の噛合に際して、ギヤロックが生じな
い適正な位置に位置決めすることが出来る。

【００７０】従って、ディテント機構３１により、大ギ
ヤ１６ａは、大ギヤ１６ａと欠歯ギヤ１５との噛合が解
除され、ディテントスプリング９の弾性により、出力ギ
ヤ１７を介して大ギヤ１６ａが回転されたとしても、そ
の歯先は欠歯ギヤ１５とのギヤロックが生じない適正な
位置に位置決め保持され、次のシフト動作を、ギヤロッ
クを生じさせることなく円滑に行うことが出来る。

【００７１】より詳細に説明すると、いま、仮に、大ギ
ヤ１６ａの歯数をＺとすると、図１８に示すように、大
ギヤ１６ａの歯底の角度間隔は、３６０゜／Ｚとなる。
この角度の１／２をωとすると、図１６に示すように、
ディテント機構３１のストッパー３１ａが嵌入する部位
は大ギヤ１６ａの歯底であることから、ストッパー３１
ａが嵌入係合する歯底３２ａに対する大ギヤ１６ａの他
の歯先及び歯底の位置は、大ギヤ１６ａの時計回り方向
を正として、ｎω（ｎ：自然数）で表現することが出来
る。この際、ｎが偶数の場合には、当該位置は歯底を表
し、ｎが奇数の場合には、当該位置は歯先を表す。

【００７２】大ギヤ１６ａと欠歯ギヤ１５との噛合状態
を、拡大して示すと、図１７のようになり、欠歯ギヤ１
５と大ギヤ１６ａの歯先円が交差する２点Ｘ、Ｙが、両
ギヤが噛合を開始する地点である。そこで、点Ｘ及びＹ
で大ギヤ１６ａの歯先が、正確に言うと、歯３２の歯先
及び、歯面の図１８で示すピッチ円の外側の、歯末の面
３２ｃが点Ｘ及びＹに位置しないように、大ギヤ１６ａ
をディテント機構３１により位置決めする事により、点
Ｘ、Ｙでは、必ず、大ギヤ１６ａの歯底が、正確に言う
と、歯３２の歯底及び、歯面の図１８で示すピッチ円の
内側の、歯元の面３２ｄが位置決めされる。すると、欠
歯ギヤ１５の歯先は、必ず、大ギヤ１６ａの歯底３２ａ
および当該歯底に隣接する歯元の面３２ｄ部分に嵌入す
ることにより大ギヤ１６ａと噛合を開始することとな
り、ギヤロックが生じることはない。

【００７３】いま、仮に、図１８に示すように、歯底３
２ａの中心から図中両側の歯面の、歯元の面３２ｃ、３
２ｃ先端までの角度をπｍ／４とし、同様に、歯先３２
ｂの中心から図中両側の歯面の、歯末の面３２ｃ、３２
ｃ基端までの角度をπｍ／４とする。そして、ディテン
ト機構３１のストッパー３１ａが係合する歯底３２ａと
点Ｙまでの角度をαとし点Ｘまでの角度をθとすると、 α＝ｋ１ω＋Ｃ１０≦Ｃ１≦ω θ＝ｋ２ω＋Ｃ２０≦Ｃ２≦ω で表すことが出来る。

【００７４】そこで、各点Ｘ、Ｙにおける大ギヤ１６ａ
の位置決めパターンを図１７に示すと、（ａ）は点Ｘで
歯底（歯元の面を含む、以下同様）が、点Ｙで歯底が位
置決めされるパターンであり、（ｂ）は、点Ｘで歯先
（歯末の面を含む、以下同様）が、点Ｙで歯底が位置決
めされるパターン、（ｃ）は点Ｘで歯底が、点Ｙで歯先
が位置決めされるパターン、（ｄ）は、点Ｘで歯先が、
点Ｙで歯先が位置決めされるパターンとなる。

【００７５】各パターンについて各点Ｘ、Ｙにおけるギ
ヤロックの有無を判定すると、図１９に示すようにな
り、１）が、図１７の（ｄ）に対応し、２）が図１７の
（ａ）に対応し、３）が、図１７の（ｃ）に対応し、
４）が図１７の（ｂ）に対応する。従って、図１９中、
１）−、２）−、３）−、４）−のいずれかの
条件を満足するように歯数Ｚを設定することにより、欠
歯ギヤ１５と大ギヤ１６ａの間では、ギヤロックは発生
しない。

【００７６】こうして歯数Ｚが設定された大ギヤ１６ａ
を使用し、ディテント機構３１を利用してギヤロックを
生じさせることなく適正にシフト動作を行うことが出来
る。なお、出力ギヤ１７と小ギヤ１６ｂとの間には適宜
なバックラッシュ（例えば、前述のω程度）が設定され
ているので、ディテントスプリング９がディテントレバ
ー５の各レンジ係合溝５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに
嵌入係合する際の係合動作が、ディテント機構３１によ
り阻害され、ディテントスプリング９のローラ９ａがレ
ンジ係合溝５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに十分係合す
ることが出来ず、シフト動作が行えなくなるような事態
の発生は未然に防止される。

【００７７】なお、ディテント機構３１は、大ギヤ１６
ａに限らず、小ギヤ１６ｂ、出力ギヤ１７に設けること
もできるが、ディテントスプリング９によるディテント
レバー５の位置決めに前述の相互干渉による悪影響を及
ぼさないためにも、出力ギヤ１７に対して増速となる大
ギヤ１６ａ側に設置し、ディテント機構３１がディテン
トスプリング９によるディテントレバー５に対する位置
決め動作に悪影響を与えなうようにすることが望まし
い。

【００７８】なお、大ギヤ１６ａを欠歯ギヤ１５に対し
て位置決め保持する位置決め保持手段としては、大ギヤ
１６ａを欠歯ギヤ１５に対して所定の位置に保持するこ
とが出来る限り、ディテント機構３１に限らず、各種の
位置決め保持機構を採用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】レンジ切り替え装置の駆動部分の一例を示す正
面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】欠歯ギヤの噛合状態を示す図。

【図４】レンジ切り替え装置の一例を示す図。

【図５】ディテントレバーの一例を示す図。

【図６】駆動モータの回路図。

【図７】シフトトルクと各シフトポジション間の関係を
示す図。

【図８】基本動作プログラムの一例を示すフローチャー
ト。

【図９】モーター駆動プログラムの一例を示すフローチ
ャート。

【図１０】シフトポジション判定プログラムの一例を示
すフローチャート。

【図１１】モータ停止判定プログラムの一例を示すフロ
ーチャート。

【図１２】動作速度向上制御プログラムの一例を示すフ
ローチャート。

【図１３】シフトポジション変換値テーブルを示す図。

【図１４】シフト切り替え予想テーブルを示す図。

【図１５】レンジ切り替え装置の駆動部分の、別の例を
示す正面図。

【図１６】レンジ切り替え装置の駆動部分の、別の例を
示す正面図。

【図１７】大ギヤと欠歯ギヤとの噛合パターンの一例を
示す図。

【図１８】大ギヤの歯先の詳細を示す図。

【図１９】大ギヤのギヤロックの有無を判定するための
図表。

【符号の説明】

２切り替えバルブ（マニュアルバルブ）５レンジ切り替え弁操作手段（ディテントレバ
ー）５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈディテント機構
（レンジ係合溝）７レンジ切り替え弁操作手段（レンジ制御軸）９ディテント機構（ディテントスプリング）１０動力伝達手段（バルブ駆動装置）１２駆動モータ１５欠歯ギヤ１６減速ギヤ機構（２段ギヤ）１７減速ギヤ機構（出力ギヤ）１９モータ制御手段（モータ駆動制御部）２０モータ制御手段（シフト動作制御部）２１位置センサ（回転角度センサ）２３モータ制御手段（シフトレバー位置検出部）２５シフトレンジ操作手段（シフトレバー）３０位置センサ（センサ）３１位置決め手段（ディテント機構）ＴＢ２シフト切り替え予想テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本一雅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)発明者都築繁男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)発明者草深宗夫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)発明者村瀬好隆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 AA00 AA33 AB01 AC57 AF24 AF26 3J067 AA01 AA24 AB11 AB23 CA01 DA43 DB13 DB31 DB32 FA24

Claims

【特許請求の範囲】

【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し得るレンジ
切り替え弁操作手段と、前記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、前記駆動モータと前記切り替え弁操作手段との間に介在
し、欠歯ギヤを有する動力伝達手段と、シフトレンジ操作手段と、前記シフトレンジ操作手段からの信号に基づき、前記駆
動モータを制御するモータ制御手段と、を備えてなる自動変速機のレンジ切り替え装置。
【請求項２】前記動力伝達手段が、前記欠歯ギヤと前
記切り替え弁操作手段との間に介在する減速ギヤ機構を
有する、請求項１記載の自動変速機のレンジ切り替え装
置。
【請求項３】前記モータ制御手段は、前記レンジ切り
替え弁操作手段を操作する際に、前記ディテント機構か
ら生じるシフトトルクが正の状態の時に、前記欠歯ギヤ
から前記切り替え弁操作手段側に動力を伝達するように
前記駆動モータを制御することを特徴とする、請求項１
記載の自動変速機のレンジ切り替え装置。
【請求項４】前記シフトレンジ操作手段により現在選
択されているシフトポジションに対して次に選択される
可能性の高いシフトポジションを示したシフト切り替え
予想テーブルを格納したメモリを設け、前記モータ制御手段は、前記シフト切り替え予想テーブ
ルから、前記シフトレンジ操作手段により現在選択され
ているシフトポジションに対して次に選択される可能性
の高いシフトポジションを判定し、該判定結果に基づい
て、前記欠歯ギヤを、該判定された次に選択される可能
性の高いシフトポジション側に予め移動駆動させておく
ように前記駆動モータを制御することを特徴とする、請
求項１記載の自動変速機のレンジ切り替え装置。
【請求項５】前記モータ制御手段は、前記欠歯ギヤが
前記切り替え弁操作手段を駆動させない範囲内で、前記
駆動モータに常時電流を通電させるように制御すること
を特徴とする、請求項１記載の自動変速機のレンジ切り
替え装置。
【請求項６】前記減速ギヤ機構には、該ギヤ機構を構
成するギヤの位置を前記欠歯ギヤに対して、ギヤロック
を生じさせない所定の位置に位置決め保持する位置決め
手段が設けられている、請求項２記載の自動変速機のレ
ンジ切り替え装置。
【請求項７】前記位置決め手段は、前記減速ギヤ機構
の、前記欠歯ギヤと直接噛合するギヤに設けられてい
る、請求項６記載の自動変速機のレンジ切り替え装置。
【請求項８】前記減速ギヤ機構には、前記位置決め手
段による位置決め動作が、前記ディテント機構による、
前記切り替え弁操作手段を前記各シフトポジションに保
持させるシフトポジション保持動作を阻害しないよう
に、バックラッシュが設けられている、請求項６記載の
自動変速機のレンジ切り替え装置。