JP2008128432A - マニュアルロッド位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が容易で、かつ、シフトレバーのＰレンジ及びＮレンジの位置が正確であることの保証が可能なこと。
【解決手段】マニュアルロッド２０にラック２１が形成され、ラック２１にピニオンギヤ２３が噛合っているから、マニュアルロッド１０の往復動に応じてピニオンギヤ２３が回動する。その回動は、ピニオンギヤ２３に取付けられた磁石２４の回動となり、ホールＩＣ２５の出力の変化となり、ホールＩＣ２５の出力の変化からマニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０位置を検出できる。更に、ピニオンギヤ２３にはＰレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う固定子５２，５３は、ＰレンジまたはＮレンジが選択されたとき、可動子５５と可動子５６の間を短絡するから、両者の論理積を取ればその信頼性が向上し、また、ホールＩＣ２５の出力の確認を行うことにより、ホールＩＣ２５の出力の信頼性が向上する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置に関し、特に自動変速機のレンジ選択手段の変位を検出するマニュアルロッド位置検出装置に関するものである。

従来の自動変速機のマニュアルロッドのポジションセンサは、マニュアルバルブと共に移動する可動側のスライド部と、マニュアルバルブの軸方向に沿って固定されている固定部とを有している。スライド部には、所定の範囲で磁極の異なる磁性部材が取付けられている。一方、固定部には、ホール素子を有するホールＩＣが取付けられている。ホールＩＣが取付けられている固定部は、磁性部材が取付けられているスライド部と対向している。そのため、スライド部がマニュアルバルブとともにマニュアルバルブの軸方向へ移動することにより、ホールＩＣのホール素子は磁性部材の磁極及びその変化を検出することができるものである。この技術は、特許文献１で公知である。

特許文献２では、同様に、マニュアルバルブとともに移動する可動側のスライド部と、マニュアルバルブの軸方向に沿って固定されている固定部とを有し、両者に配設した可動子と固定子間で、マニュアルロッドの直線移動位置を複数の可動子位置の組合せによって検出する技術を開示している。
特開２００６−０４６４５１ 特開２００２−１７５７４４

ところが、特許文献１及び特許文献２の技術は、マニュアルバルブのマニュアルロッドと並行した磁石の直線移動位置を、複数の磁石位置の組合せまたは複数の可動子位置の組合せによって検出する固定部を設けており、当該固定部はマニュアルロッドの変位長以上の長さを必要とし、自動変速機のポジションセンサを小さくすることができない。また、複数の磁石位置の組合せ、複数の可動子位置の組合せによってマニュアルロッドの位置を検出しているので、長さばかりでなく、幅及びその容積も大きくならざるを得なかった。
一方、複数の磁石位置の組合せのような非接触式でポジションセンサを構成すると共に、スタータモータを駆動するためのＰレンジ及びＮレンジのみは接点で保証する意味で、他のＰレンジ及びＮレンジの位置の確認を望むという信頼性の高揚を望む者の存在も推定される。

そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、小型化が容易なマニュアルロッド位置検出装置の提供を第１の課題とし、また、シフトレバーのＰレンジ及びＮレンジの位置が正確であることの確証が可能なマニュアルロッド位置検出装置の提供を第２の課題とするものである。

請求項１にかかるマニュアルロッド位置検出装置は、前記マニュアルロッドに形成したラックと、前記ラックに噛合い、前記マニュアルロッドの往復動に応じて回動するピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに取付けられた磁石と、前記磁石に対向して配置された磁気センサとを具備するものである。
ここで、上記マニュアルロッドに形成したラックは、前記マニュアルロッドの延長線上に形成しても良いし、油路の開閉に影響しないバルブとバルブとの間のロッド部分にラックを形成しても良い。このラックは平歯でもよいし斜歯でもよい。上記ピニオンギヤは、ギヤ部の平歯または斜歯と噛合うものであり、前記マニュアルロッドの１ストロークに対して１回転以下の噛合いであればよい。上記ピニオンギヤに取付けられた磁石は、円形磁石または方形磁石とすることができる。上記磁気センサは、ホールＩＣ、半導体磁気抵抗素子とし、磁石の回動角度として検出できるものであればよい。

請求項２にかかるマニュアルロッド位置検出装置は、請求項１の構成に加えて、前記ピニオンギヤに取付けられたＰレンジ及び／またはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点を具備するものである。
ここで、上記機械的接点は、ピニオンギヤに取付けられたＰレンジ及びＮレンジで電気的通電を行うものとして、前記磁気センサのＰレンジ及びＮレンジ情報と重複して設けた機械的接点であればよく、固定子と可動子を対向させて前記ピニオンギヤの一方の面と、対向するハウジングの他方の面との間に配設するもの、或いは、ピニオンギヤの幅方向、即ち、周方向と対向するハウジングの面との間に固定子と可動子を対向させてもよい。接触子と接触片との組合せの他、リードスイッチとすることもできる。そして、上記機械的接点は、前記ピニオンギヤに取付けられた回転またはレバー部材によって、開閉する機械的接点とすることもできる。

請求項３にかかるマニュアルロッド位置検出装置の前記マニュアルロッドに形成したラックは、前記マニュアルロッドの油路の開閉に関与しない部分に形成したものである。この前記マニュアルロッドの油路の開閉に関与しない部分とは、前記マニュアルロッドの油路の開閉に影響しないバルブとバルブとの間のロッド部分にラックを形成してもよいし、または前記マニュアルロッド外のその延長線上の部分とすることもできる。

請求項４にかかるマニュアルロッド位置検出装置の前記ピニオンギヤに取付けられたＰレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う機械的接点は、シフトレバーにリンクして駆動される部材の位置変化に伴って動作する機械的スイッチとして重複して設けたものである。ここで、上記機械的スイッチとは、他にリードスイッチまたはマイクロスイッチ（リミットスイッチ）も使用できる。

請求項５にかかるマニュアルロッド位置検出装置の前記ピニオンギヤに取付けられた磁石及び前記磁石に対向して配置された磁気センサは、自動変速機内の閉じられた空間内に配設されたものである。ここで、自動変速機に内の閉じられた空間内とは、オイルが入る空間か、入らない空間かを特定するものではなく、オイル中に浮遊する鉄粉の侵入を防止する空間であるから、必ずしも密閉構造を意味するものではない。

請求項１のマニュアルロッド位置検出装置は、シフトレバーの動作にリンクして自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブがその油路を切替え、前進走行レンジ（以下「Ｄレンジ」という。）、ニュートラルレンジ（以下「Ｎレンジ」という。）、後進走行レンジ（以下「Ｒレンジ」という。）、パーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」という。）等の各レンジを特定する。この各レンジは、マニュアルロッドの位置によって、Ｄレンジ圧、Ｒレンジ圧等が発生する。前記マニュアルロッドにラックが形成され、当該ラックにはピニオンギヤが噛合っているから、前記マニュアルロッドの往復動に応じてピニオンギヤが回動する。その回動は、前記ピニオンギヤに取付けられた磁石の回動となり、磁気センサの出力の変化となる。故に、磁気センサの出力の変化からマニュアルバルブのマニュアルロッド位置を検出できる。
したがって、マニュアルロッドはピニオンギヤを回転させるものであり、ピニオンギヤがマニュアルロッドの長さ方向に移動するものでないから、ピニオンギヤに取付けた磁石の回動角度を磁気センサのアナログ出力の変化からマニュアルバルブのマニュアルロッド位置を検出でき、自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の容積及び寸法を小さくすることができる。また、仮に、磁石がオイル中に配置されていても、マニュアルロッドの前記磁石及び前記磁気センサからなる位置検出機構は、マニュアルロッドの移動とは関係なく固定されているので、それをハウジングに収容することが容易となり、自動変速機内のオイルに浮遊している鉄粉が付着し、長期間の使用によって検出精度が低下することがない。

請求項２のマニュアルロッド位置検出装置は、更に、シフトレバーの動作にリンクして自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブがその油路を切替え、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ等の各レンジを選択でき、また、マニュアルロッドの位置によって、Ｄレンジ圧、Ｒレンジ圧等が発生する。前記マニュアルロッドにラックが形成され、前記ラックにピニオンギヤが噛合っているから、前記マニュアルロッドの往復動に応じてピニオンギヤが回動する。その回動は、前記ピニオンギヤに取付けられた磁石の回動となり、磁気センサの出力の変化となり、磁気センサの出力の変化からマニュアルバルブのマニュアルロッド位置を検出できる。更に、前記ピニオンギヤには、Ｐレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う機械的接点を重複して設けたものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、単に、両者の論理積を取ればその信頼性が向上し、また、Ｐレンジ及びＮレンジのときの磁気センサの出力の確認を行うことにより、磁気センサの出力の信頼性が向上する。そして、例えば、寒冷地または車両を長期間放置していた場合にも、バッテリの能力低下により磁気センサからの出力が低下し、最悪の場合には磁気センサの出力が判読困難になる可能性もあるが、このような場合でも、エンジンの始動を行うことによって、その回復が可能となる。

請求項３のマニュアルロッド位置検出装置は、前記マニュアルロッドに形成したラックは、前記マニュアルロッドの油路の開閉に関与しない部分に形成したものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の位置検出機構の容積及び寸法をより小さくすることができる。

請求項４のマニュアルロッド位置検出装置は、前記ピニオンギヤに取付けられたＰレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う機械的接点は、シフトレバーにリンクして駆動される部材の位置変化に伴って動作する機械的スイッチとして重複して設けたものであるから、請求項１または請求項３に記載の効果に加えて、単に、両者の論理積を取ればその信頼性が向上し、また、Ｐレンジ及びＮレンジのときの磁気センサの出力の確認を行うことにより、磁気センサの出力の信頼性が向上する。そして、前記ピニオンギヤにＰレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う機械的接点を重複して設けるものでないから、より一層の小型化が可能となる。更に、例えば、寒冷地または車両を長期間放置していた場合にも、バッテリの能力低下により磁気センサからの出力が低下し、最悪の場合には磁気センサの出力が判読困難になる可能性もあるが、このような場合でも、エンジンの始動を行うことによってダイナモからバッテリが充電され、その回復が可能となる。

請求項５のマニュアルロッド位置検出装置の前記ピニオンギヤに取付けられた磁石及び前記磁石に対向して配置された磁気センサは、自動変速機内の閉じられた空間内に配設されたものであるから、請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の効果に加えて、磁石がオイル中に配置されていても、マニュアルロッドの位置検出機構としての前記磁石及び前記磁気センサは、マニュアルロッドの移動とは関係なく固定されているので、それをハウジングに収容することによって、自動変速機内のオイルに浮遊している鉄粉の付着を防止でき、長期間の使用によっても検出精度が低下することがなく、長期間安定した出力が期待できる。

[実施の形態１]
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態において、図中、同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、実施の形態２以降では、重複する説明を省略し、特に、相違する構造について説明する。
図１は本発明の実施の形態１における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の全体動作原理を示す概略構成図で、図２は本発明の実施の形態１における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置のポートの開閉を示す説明図である。また、図３は本発明の実施の形態１における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図３（ａ）の切断線Ｗ−Ｗからみた断面図（ｂ）である。

図１において、シフトレバー１は、自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブ１０によって油路を選択するものであり、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ等の各レンジにシフトレバー１をシフトすることができる。各レンジの位置にシフトレバー１が移動されたことを示すため、シフトレバー１の付近には、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の文字が表示されている。
シフトレバー１の動作は、コントロールワイヤ２を介して、ディテント４を回動するディテントレバー３に伝えられる。ディテントレバー３はディテント４をシフトレバー１の位置に応じて回動させ、コネクティングロッド５がマニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０の位置を移動させる。なお、本実施の形態のシフトレバー１とマニュアルロッド２０との構造は、本発明を実施する場合には、これらのディテント４、ディテントレバー３、コネクティングロッド５の構成に拘束されるものではなく、公知の構成及び他のシフトレバー１とマニュアルロッド２０との構造を有していてもよい。

各レンジは、マニュアルロッド２０の位置によって、該当するポートにＤレンジ圧、Ｒレンジ圧等が供給され、それらが該当ポートに加えられ、自動変速機としての必要なクラッチの開閉、ブレーキの拘束及びその解除、歯車変速の選択が行われ、自動変速機としての機能を発揮する。
また、ディテント４にはパーキングロッド６が接続されており、シフトレバー１のＰレンジで自動変速機の出力軸と一体となったパーキングギヤ７にパーキングカム８が噛合い、その回転を阻止するようになっている。

図２において、シフトレバー１は、自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブ１０によって油路を選択するものであり、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ等が選択される。図２（ａ）に示すように、Ｐレンジ、Ｎレンジでは、自動変速機内蔵のポンプのライン圧ＰＬは、マニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０で停止される。また、Ｒレンジでは、図２（ｂ）に示すように、自動変速機のポンプのライン圧ＰＬは、マニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０のバルブＡ及びバルブＢでポートＲに導かれる。そして、Ｄレンジでは、図２（ｃ）に示すように、自動変速機のポンプのライン圧ＰＬは、マニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０でポートＤに導かれる。

コネクティングロッド５とマニュアルロッド２０の接続端２２との間には、図３に示すように、マニュアルロッド２０の長さ方向に直角な、平歯車を展開してなるラック２１が形成されている。ラック２１には、平歯車からなるピニオンギヤ２３が噛合っている。したがって、マニュアルロッド２０の往復動に応じてピニオンギヤ２３が回動する。ピニオンギヤ２３の一方の平面には、その直径方向に着磁させた円形磁石からなる磁石２４が取付けられている。また、磁石２４に対向させて、プリント基板２６に配設したホールＩＣ２５が配設されている。故に、ピニオンギヤ２３の回動は、ピニオンギヤ２２に固着された磁石２４の回動となり、ホールＩＣ２５のアナログ出力は磁石２４の回動角度に応じた出力となる。

図３に示すピニオンギヤ２３と円形磁石からなる磁石２４とホールＩＣ２５は、ホールＩＣ２５側を合成樹脂によってモールドし、そのハウジング２８を形成しており、ピニオンギヤ２３の下部平面とハウジング２８の上面との間は、僅かな間隙が形成されているに過ぎない。したがって、通常、自動変速機に内蔵されているポンプ油圧によって磁石２４の周囲のオイルまでが循環することは殆どない。

ここで、ピニオンギヤ２３の回動は、シフトレバー１がＤレンジからＰレンジまでの間を移動するから、マニュアルロッド２０の最大変位はこの距離に比例した長さとなる。このマニュアルロッド２０の最大変位に対して、１回転未満の回転に設定することにより、ホールＩＣ２５の出力は磁石２４の回動角度に略比例した出力にすることができる。したがって、シフトレバー１のＤレンジからＰレンジまでの距離及びその変位誤差領域を加味して、ホールＩＣ２５の出力範囲を決定すれば、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ等が確認できる。
［実施の形態２］

図４は本発明の実施の形態２における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図４（ａ）の切断線Ｘ−Ｘからみた断面図（ｂ）である。
図４に示す実施の形態では、マニュアルロッド２０のコネクティングロッド５との接続端２２との間には、マニュアルロッド２０の長さ方向に直角以外の角度、即ち、斜歯歯車を展開してなるラック３１が形成されている。ラック３１には、斜歯歯車からなるピニオンギヤ３３が噛合っている。したがって、マニュアルロッド２０の往復動に応じてピニオンギヤ３３が回動する。このとき、斜歯によって噛合いが行われるので、マニュアルロッド２０のラック３１とピニオンギヤ３３との間にガタツキが生じないから、マニュアルロッド２０の正確な移動位置の検出ができる。ここで、ピニオンギヤ３３の一方の平面には、その直径方向に着磁させた円形磁石からなる磁石３４が取付けられている。また、磁石３４に対向して、プリント基板３６に配設したホールＩＣ３５が配設されている。故に、ピニオンギヤ３３の回動は、ピニオンギヤ３３に固着された磁石３４の回動となり、ホールＩＣ３５のアナログ出力は磁石３４の回動角度に応じた出力となる。
［実施の形態３］

図５は本発明の実施の形態３の自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図５（ａ）の切断線Ｙ−Ｙからみた断面図（ｂ）である。
図５に示す実施の形態では、マニュアルロッド２０自身のバルブＡとバルブＢとの相互間のロッド部分Ｃには、マニュアルロッド２０の長さ方向に対して直角な角度、即ち、平歯車を展開してなるラック４１が形成されている。ラック４１には、平歯車からなるピニオンギヤ４３が噛合っている。したがって、マニュアルロッド２０の往復動に応じてピニオンギヤ４３が回動する。このとき、マニュアルロッド２０の長さの範囲内でマニュアルロッド２０の移動位置の検出ができるから、本実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置の容積及び寸法を小さくすることができる。本実施例においては、ラック４１には、斜歯歯車の切削加工が難しいので、平歯車の使用が望ましい。
なお、ピニオンギヤ４３の一方の平面には、その直径方向に着磁させた円形磁石からなる磁石４４が取付けられている。また、磁石４４に対向して、プリント基板４６に配設したホールＩＣ４５が配設されている。故に、ピニオンギヤ４３の回動は、ピニオンギヤ４３に固着された磁石４４の回動となり、ホールＩＣ３５のアナログ出力は磁石４４の回動角度に応じた出力となる。
［実施の形態４］

上記実施の形態においては、ホールＩＣ２５のアナログ出力によってマニュアルロッド２０の位置検出を行っており、前記ホールＩＣ２５のアナログ出力が正確であることを確証できる程度の安全性を確保する必要がある。次に、その実施の形態を説明する。
図６は本発明の実施の形態４における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図６（ａ）の切断線Ｚ−Ｚからみた断面図（ｂ）である。

マニュアルロッド２０のコネクティングロッド５との接続端２２との間には、図６に示すように、マニュアルロッド２０の長さ方向に直角な、平歯車を展開してなるラック２１が形成されている。ラック２１には、平歯車からなるピニオンギヤ２３が噛合っている。したがって、マニュアルロッド２０の往復動に応じてピニオンギヤ２３が回動する。ピニオンギヤ２３の一方の平面には、その直径方向に着磁させた円形磁石からなる磁石２４が取付けられている。また、磁石２４に対向させて、プリント基板２６に配設したホールＩＣ２５が配設されている。故に、ピニオンギヤ２３の回動は、ピニオンギヤ２２に固着された磁石２４の回動となり、ホールＩＣ２５のアナログ出力は磁石２４の回動角度に応じた出力になる。

また、ピニオンギヤ２３の他方の平面には、絶縁基板５４を介してその半径方向に伸びたＰレンジに対応してオン状態となる固定子５２が、Ｎレンジに対応してオン状態となる固定子５３が設けられている。この固定子５２，５３は、ＰレンジまたはＮレンジが選択されたとき、可動子５５と可動子５６相互間が短絡する構造となっている。この固定子５２，５３と可動子５５，５６は、ＰレンジまたはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点であり、本実施の形態の機械的スイッチを構成する。
したがって、磁石２４に対向させたホールＩＣ２５は、ピニオンギヤ２３の回動によって、そのピニオンギヤ２２に固着された磁石２４の回動となり、ホールＩＣ２５のアナログ出力は磁石２４の回動角度に応じた出力となる。
同時に、ピニオンギヤ２３に配設した固定子５２，５３と可動子５５，５６は、ＰレンジまたはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点として、ホールＩＣ２５のアナログ出力のレンジ情報と重複して機能するものである。
［実施の形態５］

上記実施の形態では、ホールＩＣ２５のアナログ出力が正確であることをピニオンギヤ２３に配設した固定子５２，５３と可動子５５，５６で検出した。しかし、ＰレンジまたはＮレンジの位置は、 HYPERLINK "mailto:シフトレバー１のＰレンジまたはＮレンジの位置がshwew@g.mkw@3;f@<" シフトレバー１のＰレンジまたはＮレンジの位置が特定できる動きを検出しても同様の結果を得ることができる。次に、その実施の形態を説明する。
図７は本発明の実施の形態５において自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の全体動作原理を示す概略構成図である。また、図８は本発明の実施の形態５において自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の位置検出制御のフローチャートである。

図７に示す実施の形態においては、ディテント４にはパーキングロッド６が接続されており、シフトレバー１のＰレンジで自動変速機の出力軸と一体となったパーキングギヤ７にパーキングカム８が噛合い、その回転を阻止するようになっている。このパーキングロッド６には位置検出カム６２が固着されており、Ｐレンジが選択されたときには、マイクロスイッチ６１は位置検出カム６２によってオン状態となるように構成されている。当然ながら、Ｐレンジ外では、マイクロスイッチ６１と位置検出カム６２が離れており、マイクロスイッチ６１がオン状態となることはない。
マイクロスイッチ６１の信号及びホールＩＣ２５のアナログ出力、イグニッションキー６３の信号は、自動変速機（Ａ／Ｔ）制御回路６０に入力されている。自動変速機（Ａ／Ｔ）制御回路６０は、ホールＩＣ２５のアナログ出力が適正に出力されているときには、シフトレバー１の操作を有効とし、車両の自動変速機制御を行う主制御回路６５との情報の送受信を行うものである。

この異常検出制御のプログラムは、イグニッションキー６３の投入時に１回実行されるルーチンである。
まず、ステップＳ１でイグニッションキー６３がＰレンジでオンとなると、ステップＳ２でマイクロスイッチ６１からなる機械的スイッチの動作を見て、オンでなかったときには、エンジンを駆動することなく、このルーチンを脱する。イグニッションキー６３がオンとなったとき、Ｐレンジでなかったときも、このルーチンを脱する。
ステップＳ２でマイクロスイッチ６１からなる機械的スイッチの動作がオンであると判断されたとき、ステップＳ３でホールＩＣ２５のアナログ出力を読込み、ステップＳ４でホールＩＣ２５のアナログ出力が所定の範囲内であるか判断し、所定の範囲内であるとき、ステップＳ９でエンジンを駆動し、ステップＳ１０でシフトレバー１の動作を許容する。または、シフトレバー１の動作を許容するフラグを立てる。

ステップＳ４でホールＩＣ２５のアナログ出力が所定の範囲内でないと判断したとき、ステップＳ５でバッテリの能力不足表示を行い、ステップＳ６でエンジンを駆動し、ステップＳ７でシフトレバー１の動作を無効にする。または、シフトレバー１の動作を許容するフラグを降ろす。そして、ステップＳ８でホールＩＣ２５のアナログ出力が所定の範囲内となるようなバッテリの能力回復を確認する。能力回復の確認ができないときには、ステップＳ４乃至ステップＳ８のルーチンを繰り返し実行する。そして、ステップＳ８でホールＩＣ２５のアナログ出力が所定の範囲内となり、バッテリの能力回復を確認すると、ステップＳ１０でシフトレバー１の動作を許容する。または、シフトレバー１の動作を許容するフラグを立てる。
この結果を受けて、主制御回路６５は変速制御を行うことになる。

ところで、上記実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置は、ホールＩＣ２５のアナログ出力が正確であることを確証できるために、マニュアルロッド２０のＰレンジの位置検出を行っているが、本発明を実施する場合には、Ｎレンジとすることができ、また、Ｐレンジ及びＮレンジとすることができる。これらの実施の形態は、基本的には、図６及び図７に示すとおりである。また、Ｐレンジ及び／またはＮレンジの検出は、ディテント４、パーキングロッド６の何れの変化を検出してもよい。

上記各実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置は、次のようにまとめることができる。
即ち、自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブ１０の油路を切替えるマニュアルロッド２０の位置検出を行うマニュアルロッド位置検出装置において、マニュアルロッド２０に形成したラック２１，３１，４１と、ラック２１，３１，４１に噛合い、マニュアルロッド２０の往復動に応じて回動するピニオンギヤ２３，３３，４３と、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられた磁石２４，３４，４４と、磁石２４，３４，４４に対向して配置された磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５とを具備するものである。

したがって、上記実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置は、シフトレバー１の動作にリンクして自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブ１０がその油路を切替え、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ等の各レンジを選択することができる。この各レンジは、マニュアルロッド２０の位置によって、Ｄレンジ圧、Ｒレンジ圧等が発生する。マニュアルロッド２０にラック２１，３１，４１が形成され、ラック２１，３１，４１にピニオンギヤ２３，３３，４３が噛合っているから、マニュアルロッド２０の往復動に応じてピニオンギヤ２３，３３，４３が回動する。その回動は、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられた磁石２４，３４，４４の回動となり、磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５の出力変化となる。故に、磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５の出力変化からマニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０の位置を検出できる。

このように、マニュアルロッド２０は、ピニオンギヤ２３，３３，４３を回転させるものであり、ピニオンギヤ２３，３３，４３がマニュアルロッド２０の長さ方向に移動するものでないから、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けた磁石２４，３４，４４の回動角度を磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５の出力変化からマニュアルバルブ１０のマニュアルロッド２０の位置を検出でき、自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の容積及び寸法を小さくすることができる。また、仮に、磁石２４，３４，４４がオイル中に配置されていても、磁石２４，３４，４４及びホールＩＣ２５，３５，４５からなる検出機構は、マニュアルロッド２０の移動とは関係なく固定されているので、それをハウジング２８，３８，４８に収容することが容易となり、自動変速機内のオイルに浮遊している鉄粉が付着して、長期間の使用によって検出精度が低下するような不都合が生じない。
なお、マニュアルロッド２０に形成したラック２１，３１，４１と、ラック２１，３１，４１に噛合い、マニュアルロッド２０の往復動に応じて回動するピニオンギヤ２３，３３，４３と、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられた磁石２４，３４，４４と、磁石２４，３４，４４に対向して配置された磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５とを具備するものである。

ここで、マニュアルロッド２０に形成したラック２１，３１，４１は、例えば、図３及び図４に示すように、マニュアルロッド２０の延長線上にラック２１，３１を形成してもよいし、図５に示すように油路の開閉に影響しないロッド部にラック４１を形成してもよい。このラック４１は平歯でもよいし斜歯、ウオームでもよい。ピニオンギヤ２３，３３，４３は、ラック２１，３１，４１の平歯または斜歯と噛合うものであり、マニュアルロッド２０の１ストロークに対して１回転以下の噛合いであればよい。または、ピニオンギヤ２３，３３，４３の回転軸に他の回転軸を取付けて使用することもできる。ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられた磁石２４，３４，４４は、円形磁石または方形磁石とすることができる。磁気センサは、ホールＩＣ２５，３５，４５または半導体磁気抵抗素子とすることができ、磁石２４，３４，４４の回動角度として検出することができる。

上記実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置は、更に、ピニオンギヤ２３，３３，４３には、Ｐレンジ及び／またはＮレンジで電気的導通を行う機械的スイッチを構成する固定子５２，５３と可動子５５，５６からなる機械的接点またはマイクロスイッチ６１からなる機械的接点をＰレンジ及び／またはＮレンジ情報として重複して設けたものであるから、単に、両者の論理積を取ればその信頼性が向上し、また、Ｐレンジ及びＮレンジのときのホールＩＣ２５，３５，４５の出力確認を行うことにより、ホールＩＣ２５，３５，４５の出力の信頼性が向上する。そして、例えば、寒冷地または車両を長期間放置していた場合にも、バッテリの能力低下によりホールＩＣ２５，３５，４５からの出力が低下し、最悪の場合にはホールＩＣ２５，３５，４５の出力が判読困難になる可能性もあるが、このような場合でも、エンジンの始動を行うことによってそのバッテリの回復が可能となる。

このように、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられたＰレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う固定子５２，５３と可動子５５，５６またはマイクロスイッチ６１からなる機械的接点を具備するものであるが、この機械的接点とは、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられたＰレンジ及び／またはＮレンジで電気的通電（通電を断つものも含む）を行うものとして重複して設けたものであればよく、固定子５２，５３と可動子５５，５６を対向させてピニオンギヤ２３，３３，４３のギヤの一方の面と、対向するハウジング２８，３８，４８の他方の面とに配設するもの、或いは、ピニオンギヤ２３，３３，４３のギヤの幅方向、即ち、周方向と対向するハウジング２８，３８，４８の面との間に固定子と可動子または接触子と接触片との組合せの他、リードスイッチとすることもできる。

更に、上記実施の形態のマニュアルロッド２０に形成したラック２１，３１，４１は、マニュアルロッド２０の油路の開閉に関与しない部分、例えば、マニュアルロッド２０自身のバルブＡとバルブＢとの相互間のロッド部分Ｃに形成したものであるから、自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の容積及び寸法をより小さくすることができる。したがって、マニュアルロッド位置検出装置のマニュアルロッド２０に形成したラック２１，３１，４１は、マニュアルロッド２０の油路の開閉に関与しない部分に形成したものである。このマニュアルロッド２０の油路の開閉に関与しない部分とは、マニュアルロッド２０内の細径部またはマニュアルロッド２０外の延長線上の部分とすることができる。

上記実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置は、マニュアルロッド２０のＰレンジ及びＮレンジで電気的導通を行う機械的接点は、シフトレバー１にリンクして駆動されるパーキングロッド６等の部材の位置変化に伴って動作する固定子５２，５３と可動子５５，５６またはマイクロスイッチ６１からなる機械的スイッチとして重複して設けたものである。単に、両者の論理積を取ればその信頼性が向上し、また、Ｐレンジ及び／またはＮレンジのときの磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５の出力の確認を行うことにより、磁気センサとしてのホールＩＣ２５，３５，４５の出力の信頼性が向上する。そして、ピニオンギヤ２３，３３，４３にＰレンジ及び／またはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点をＰレンジ及び／またはＮレンジ情報として重複して設けるものでないから、より一層の小型化が可能となる。更に、例えば、寒冷地または車両を長期間放置していた場合にも、バッテリの能力低下によりホールＩＣ２５，３５，４５からの出力が低下し、最悪の場合にはホールＩＣ２５，３５，４５の出力が判読困難になる可能性もあるが、このような場合でも、エンジンの始動を行うことによって、それを回復可能となる。
また、マニュアルロッド位置検出装置のピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられたＰレンジ及び／またはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点は、シフトレバー１にリンクして駆動されるパーキングロッド６等の部材の位置変化に伴って動作するマイクロスイッチ６１からなる機械的スイッチとして重複して設けたものである。ここで、上記機械的スイッチとは、他にリードスイッチも使用できる。

上記実施の形態のマニュアルロッド位置検出装置は、ピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられた磁石２４，３４，４４及び磁石２４，３４，４４に対向して配置されたホールＩＣ２５，３５，４５は、自動変速機内の閉じられた空間内に配設されたものであるから、磁石２４，３４，４４がオイル中に配置されていても、マニュアルロッド２０の位置検出機構としての磁石２４，３４，４４及びホールＩＣ２５，３５，４５は、マニュアルロッド６の移動とは関係なく固定されているので、それをハウジング２８，３８，４８に収容することによって、自動変速機内のオイルに浮遊している鉄粉の付着を防止でき、長期間の使用によって検出精度が低下することがなく、長期間安定した出力が期待できる。
そして、マニュアルロッド位置検出装置のピニオンギヤ２３，３３，４３に取付けられた磁石２４，３４，４４及び磁石２４，３４，４４に対向して配置されたホールＩＣ２５，３５，４５は、自動変速機に内の閉じられた空間内に配設されたものである。ここで、自動変速機に内の閉じられた空間内とは、オイルが入る空間か、入らない空間かを特定するものではなく、オイル中に浮遊する鉄粉の侵入を防止する空間であるから、必ずしも密閉構造を意味するものではない。

図１は本発明の実施の形態１における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の全体動作原理を示す概略構成図である。 図２は本発明の実施の形態１における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置のポートの開閉を示す説明図である。 図３は本発明の実施の形態１における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図６（ａ）の切断線Ｗ−Ｗからみた断面図（ｂ）である。 図４は本発明の実施の形態２における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図６（ａ）の切断線Ｘ−Ｘからみた断面図（ｂ）である。 図５は本発明の実施の形態３における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図６（ａ）の切断線Ｙ−Ｙからみた断面図（ｂ）である。 図６は本発明の実施の形態４における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の構造を示す正面図（ａ）及び図６（ａ）の切断線Ｚ−Ｚからみた断面図（ｂ）である。 図７は本発明の実施の形態５における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の全体動作原理を示す概略構成図である。 図８は本発明の実施の形態５における自動変速機のマニュアルロッド位置検出装置の位置検出制御のフローチャートである。

符号の説明

１ シフトレバー
１０ マニュアルバルブ
２０ マニュアルロッド
２１，３１，４１ ラック
２３，３３，４３ ピニオンギヤ
２４，３４，４４ 磁石
２５，３５，４５ ホールＩＣ
２８，３８，４８ ハウジング
６１ マイクロスイッチ
６２ 位置検出カム
５２，５３ 固定子
５５，５６ 可動子

Claims (5)

1. 自動変速機に内蔵されているマニュアルバルブの油路を切替えるマニュアルロッドの位置検出を行うマニュアルロッド位置検出装置において、
   前記マニュアルロッドに形成したラックと、
   前記ラックに噛合い、前記マニュアルロッドの往復動に応じて回動するピニオンギヤと、
   前記ピニオンギヤに取付けられた磁石と、
   前記磁石に対向して配置された磁気センサと
   を具備することを特徴とするマニュアルロッド位置検出装置。
2. 更に、前記ピニオンギヤには、Ｐレンジ及び／またはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点を前記磁気センサの出力とは別にＰレンジ及び／またはＮレンジ情報として重複して設けたことを特徴とする請求項１に記載のマニュアルロッド位置検出装置。
3. 前記マニュアルロッドに形成したラックは、前記マニュアルロッドの油路の開閉に関与しない部分に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマニュアルロッド位置検出装置。
4. 更に、前記マニュアルロッドのＰレンジ及び／またはＮレンジで電気的導通を行う機械的接点は、前記シフトレバーにリンクして駆動される部材の位置変化に伴って動作する機械的スイッチを前記磁気センサの出力とは別にＰレンジ及び／またはＮレンジ情報として重複して設けたことを特徴とする請求項１または請求項３に記載のマニュアルロッド位置検出装置。
5. 前記ピニオンギヤに取付けられた磁石及び前記磁石に対向して配置された磁気センサは、自動変速機内の閉じられた空間内に配設されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載のマニュアルロッド位置検出装置。

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