JP2009068538A - 状態切替要素の作動装置、自動変速機のレンジ切替装置、ならびにパーキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】状態切替要素１０の変位部材２２，３３を変位させて位置決めするディテント機構５０と、ディテント機構５０を駆動するアクチュエータ６０と、アクチュエータ６０を制御する制御装置５とを含む作動装置４０において、ディテント部材５１を素早くかつ正確に動作させるようにする。
【解決手段】制御装置５は、ディテント部材５１を実際に往復駆動させて、その往路過程および復路過程でそれぞれディテント部材５１の自走開始位置を検出して記憶する情報収集手段（Ｓ１〜Ｓ５，Ｓ１１〜Ｓ１６）と、収集した情報に基づいて谷５６の底の位置情報を学習する学習手段（Ｓ１７）とを含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、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を作動するための作動装置に関する。

なお、状態切替要素としては、例えば自動車等の車両に搭載される自動変速機のレンジ切替装置や、車両用の変速機内に設置されるパーキング装置等が挙げられる。つまり、レンジ切替装置やパーキング装置等が、本発明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、例えば車両の運転席付近に設置されるシフトレバーを運転者が操作することにより、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）等の中から、選択されたシフトレンジを成立させるように構成されている（例えば特許文献１〜３参照。）。

近年のレンジ切替装置は、一般的に、バイワイヤ方式と呼ばれるものとされており、運転者がシフトレバーを操作すると、シフトレバーで選択されたレンジポジションをセンサ等で検出し、この検出信号に基づいて下記作動装置が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やパーキング機構の状態を変更するようになっている。

ここで、前記作動装置は、マニュアルバルブのスプールやパーキング機構のパーキングロッドを段階的に押し引きし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電子制御装置とを含んでいる。

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スプールやパーキングロッドを押し引きするディテントプレートと、ディテント部材の停止姿勢を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、その傾動中心にアクチュエータの出力軸に連結される支軸が一体的に取り付けられており、また、ディテントプレート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が設けられている。

前記ディテントスプリングは、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としてのローラが設けられている。このディテントスプリングは、ローラを谷に係合すると、当該係合状態を保つように弾性力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、電動モータの出力を減速して出力軸に伝える減速機構とを備えている。このようなアクチュエータは、一般的に、電動モータのロータから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、シフトレバーでパーキングレンジ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、パーキングロッドを例えば手前に引っ張って自動変速機のアウトプットシャフトを回転可能なアンロック状態にするとともに、マニュアルバルブのスプールを軸方向に変位させることによって、自動変速機の変速機構部に備えるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を係合または解放させることにより、要求のレ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、ディテントプレートが停止されると、ディテントプレートの波形部のいずれかの谷に、ディテントスプリングのローラが係合されることになって、ディテントプレートの姿勢が位置決め保持される。
特開平５−９９３２６号公報 特開平５−２０３０４２号公報 特開２００６−３２２５５３号公報

上記レンジ切替装置は、一般的に、アクチ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姿勢変更させる際に、アクチュエータの電動モータの目標回転角とディテントプレートの実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角について、実験等で一義的に決定した前記内部遊びの標準値を加味して設定することが単純に考えられるが、前記内部遊びには、作動装置毎の個体差があるために、依然としてディテントプレートの姿勢変更制御を正確に行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テントプレートの支軸との連結をスプライン嵌合とするような場合において、アクチュエータからディテント部材までの動力伝達経路における総遊びとしては、前述したアクチュエータの内部遊びに、前記連結部分に存在するバックラッシ（連結遊び）を加える必要がある。この場合、前述したような特許文献１の対処では、ロータ角検出手段の出力と出力角検出手段の出力との差で遊びを検出する形態であるので、実質的にアクチュエータの内部遊びを検出していて、前記連結遊びを検出していないと考えられる。ここに改良の余地があると言える。

本発明は、例えば車両に備えるシフト切替機構やパーキング機構等の状態切替要素の作動装置において、ディテント部材を素早くかつ正確に動作させるようにすることを目的としている。

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

本発明は、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駆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、かつ、前記ディテント部材は、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、前記波形部を押圧する係合部を有し、前記制御装置は、前記ディテント部材を実際に往復駆動させて、その往路過程および復路過程でそれぞれディテント部材の自走開始位置を検出して記憶する情報収集手段と、前記情報収集手段で収集した情報に基づいて前記谷の底の位置を学習する学習手段とを含む、ことを特徴としている。

例えば、ディテント機構を用いる作動装置において、例えばアクチュエータからディテント部材までの動力伝達経路に遊び（例えば回転方向の遊び）が存在していると、アクチュエータの目標動作量（例えば目標回転角）とディテント部材の実際動作量（例えば実際回転角）との相関関係にずれが生じることになる。特に前記遊びに個体差がある関係より、前記ずれは一定にならない。

本発明は、実際にディテント部材を駆動（例えば傾動）させることにより、前記遊びを詰めた状態でのディテント部材の波形部における谷の底の位置を学習するようにしている。

そこで、例えば状態切替要素の切り替え要求を受けてディテント部材を動作（例えば姿勢変更）させる場合に、アクチュエータの目標動作量を設定するにあたって前記学習した情報を利用することが可能となる。そのようにすれば、ディテント部材を素早くかつ正確に動作させることが可能になって、応答性ならびに動作安定性の向上に貢献できるようになる。

また、本発明は、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駆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、かつ、前記ディテント部材は、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、前記波形部を押圧する係合部を有し、前記制御装置は、前記ディテント部材を一方向へ動かすとともに、この往路過程でディテント部材の自走開始位置を検出して記憶する往路情報収集手段と、前記ディテント部材を前記と逆向きに動かすとともに、この復路過程でディテント部材の自走開始位置を検出して記憶する復路情報収集手段と、前記両情報収集手段で収集した情報に基づいて前記谷の底の位置を学習する学習手段とを含む、ことを特徴としている。

この場合、制御装置の機能実現手段をより細かく特定しており、この特定によって制御装置の構成を具現化することが容易となる。

好ましくは、前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、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むものとされ、また、前記情報収集手段は、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で検出される回転角変化より、ディテント部材の支軸の回転角を検出するディテント角検出手段で検出される回転角変化が先行したときを、前記自走開始位置として認識し、当該認識した時点での前記ディテント角検出手段による検出出力を自走開始位置の位置情報として記憶するものとされる。

このように、ディテント部材の動作形態、アクチュエータで発生する動力形態、ならびに情報収集手段による自走開始位置の検出形態等を特定することができる。このように特定すれば、作動装置の構成を具現化することが容易となる。

好ましくは、前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、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むものとされる。前記両情報収集手段は、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で検出される回転角変化より、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で検出される回転角変化が先行したときを、前記自走開始位置として認識し、当該認識した時点での前記出力角検出手段による検出出力を自走開始位置の位置情報として記憶するものとされる。

このように、ディテント部材の動作形態、アクチュエータで発生する動力形態、ならびに情報収集手段による自走開始位置の検出形態等を特定することができる。このように特定すれば、作動装置の構成を具現化することが容易となる。

好ましくは、前記ディテント部材の波形部は、各谷の形状が底を中心として左右対称とされ、前記学習手段は、前記谷毎において、前記往路側自走開始位置と前記復路側自走開始位との中点を算出し、当該算出値を各谷の底の位置情報として学習するものとされるものとされる。

ここで、仮に、アクチュエータで回転動力を発生してディテント部材を傾動させる構成とする場合には、各谷の往路側自走開始位置におけるディテント部材の回転角（動作量）をθ_F、復路側自走開始位置におけるディテント部材の回転角（動作量）をθ_Bとしたとき、前記両回転角θ_F，θ_Bの中点が谷底の位置となる。そのため、要するに、各谷の底の位置は、（θ_F＋θ_B）／２といった簡単な計算式で求めることが可能になる。

好ましくは、前記制御装置は、状態切替要素の切り替え要求を受けることにより前記アクチュエータでディテント部材を駆動させる際、当該アクチュエータの制御に前記学習した情報を利用するものとされる。

この場合、実際にディテント部材を駆動させる際にアクチュエータの目標動作量（目標回転角）を設定するにあたって、前記学習した情報を利用するようにしているから、ディテント部材を素早くかつ正確に動作させることが可能になる。これにより、ディテント部材の動作終了時においてディテント部材が動作方向前後に揺らぐ現象の発生を抑制または防止することも可能になる。

好ましくは、前記情報収集手段の始動タイミングは、作動装置を使用場所に実装した状態で最初に作動電源が投入されたとき、あるいは作動電源がリセットされたとき等とされる。

そもそも、本発明において学習を行うことの狙いが、作動装置の機構的な個体差を吸収するということであるので、その点を考慮し、前述したように通常行われる状態切り替え動作とは無関係となる状況に特定している。その場合、仮に通常の状態切り替え動作の度に行わせるようにする場合に比べて、いろいろな無駄を省けるようになる。

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

本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置は、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、前述した構成とされている、ことを特徴としている。

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

本発明に係るパーキング装置は、変速機の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前記パーキングギアに接近して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や、前記パーキングギアから離隔して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、パーキングロックポールを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、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、前述した構成とされている、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前述した構成としているから、パーキングギアの状態切り替えを素早くかつ正確に行うことが可能になる等、動作安定性を向上することが可能になる。

本発明では、アクチュエ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遊びを含んだディテント部材の実際の動きによって当該ディテント部材の波形部における各谷の底の位置情報を学習しているから、その学習結果を、アクチュエータによるディテント部材の動作制御に利用することによって、ディテント部材を素早く正確に動作させることが可能になる等、応答性ならびに動作安定性の向上に貢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置では、それの作動装置を前述した構成としているから、マニュアルバルブの状態切り替えを迅速かつ正確に行うことが可能になる。

本発明に係るパーキング装置は、それの作動装置を前述した構成としているから、パーキングギアの状態切り替えを迅速かつ正確に行うことが可能になる。

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、本発明に係る作動装置の使用対象となる自動変速機のレンジ切替装置の一実施形態を示している。ここで、本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から図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は、例えば車両運転席近傍に設置されるシフト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，ニュートラルレンジＮ，ドライブレンジＤ等を成立するようになっている。

この実施形態のレンジ切替装置１０は、いわ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ニュアルバルブ２０と、パーキング装置３０と、作動装置４０とを含んだ構成になっている。

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

なお、前記油圧制御装置は、一般的に公知であるが、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を制御する複数のリニアソレノイドバルブを備えており、シフトレバー１が操作されたときに、マニュアルバルブ２０が作動されて前記各リニアソレノイドバルブに対する作動油供給経路が変更されることによって、前記操作に対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、一般的に公知のスプールバルブと呼ばれる形態とされており、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の適宜場所に固定されかつ適宜の給油ポートや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いる。

パーキング装置３０は、自動変速機のアウトプットシャフト２を回転不可能なロック状態あるいは回転可能なアンロック状態に切り替えるもので、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、自動変速機のアウトプットシャフト２に一体回転可能に外装固定されている。

パーキングロックポール３２は、パーキングギア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、パーキングギア３１の歯間に係入または離脱可能とされる爪３２ａが設けられている。なお、パーキングロックポール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常時付勢されている。

パーキングロッド３３は、自動変速機のアウトプットシャフト２と略平行に前端側または後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に示すように、下記する作動装置４０のディテントプレート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れる。

また、パーキングロッド３３の後端には、パ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。このテーパコーン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。このコイルスプリング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に係止固定されている止め輪３９によって受け止められている。

作動装置４０は、シフトレバー１で選択されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、マニュアルバルブ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と、アクチュエータ６０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５とを含んで構成されている。

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のパーキングロッド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、ディテント機構５０を駆動するものである。電子制御装置５は、アクチュエータ６０を制御するものである。

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

ディテントプレート５１は、アクチュエータ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、外形が扇形に形成されており、その傾動中心となる領域には、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れ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の傾動支点部分に円筒ボス部（例えば図３参照）を設けるとともに、この円筒ボス部の内孔に支軸５２を嵌合し、例えばスプリングピン等（図示省略）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、それと一体にディテントプレート５１が回転（または傾動）するようになる。なお、ディテントプレート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、アクチュエータ６０の出力軸６３に同軸かつ一体回転可能に連結されており、また、支軸５２の軸方向他端は、図示していないが、例えば自動変速機ケース３等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、例えばス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（符号省略）が設けられており、また、アクチュエータ６０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）が設けられている。これにより、アクチュエータ６０でもって支軸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が傾動されるようになるのである。

そして、ディテントプレート５１の所定位置には、マニュアルバルブ２０のスプール２２の前端が連結されているとともに、パーキング装置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を傾動させると、マニュアルバルブ２０のスプール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うになる。

なお、ディテントプレート５１に対するスプール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と平行に取り付けられるピン５８を、スプール２２の外端部分に設けられている二枚の円板の間に介装させるようにしている。

また、ディテントプレート５１に対するパーキングロッド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る貫通孔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、シフトレバー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、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応して例えば四段階に傾動されて、その傾動姿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の上端側には、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、サインカーブのように、各谷５６の形状が底を中心として左右対称とされているが、この形状は任意である。

この波形部５４は、シフトレバー１における四段階のシフトレンジ（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、ディテントプレート５１において四つの谷５６の近傍には、「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、ディテントプレート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る。

なお、ローラ５７は、詳細に図示していないが、中空形状であり、その中心孔に支軸が挿通され、この支軸の軸方向両端がディテントスプリング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、ローラ５７は、ディテントプレート５１の波形部５４におけるいずれかの谷５６に係合されるが、その状態において、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、ディテントスプリング５３そのものを略真っ直ぐな自然姿勢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、詳細に図示していないが、例えば図３に示すように、回転動力発生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なっている。

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、自動変速機ケース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、遊星歯車機構等のいずれかとされる。この減速機構６２の入力部材（図示省略）は、電動モータ６１のロータ（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が設けられている。この筒形ボス部６６に対して出力軸６３が非接触とされていて、出力軸６３が回転自在になっている。筒形ボス部６６の開口から出力軸６３が外部に露呈している。

次に、このような構成のレンジ切替装置１０の動作について、詳細に説明する。

そもそも、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），ニュートラルレンジ（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が前記選択されたレンジポジションを認識し、この電子制御装置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およびディテントプレート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の波形部５４の山５５を乗り越えることによってディテントスプリング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に係合することになり、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の傾動によりマニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向にスライドされ、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ションへと切り替えられる。これにより、前記図示していない油圧制御装置が適宜に駆動されて自動変速機における適宜の変速段を成立することになる。

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が軸方向にスライドされ、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。これにより、自動変速機のア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。

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を逆回転方向に適宜、回転させることにより、ディテントプレート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て、テーパコーン３７によるパーキングロックポール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が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア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れる。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、油圧制御装置において適宜の作動油供給経路を作成する。

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

この実施形態では、ディテントプレート５１の波形部５４における複数の谷５６の底の位置情報（ディテントプレート５１の回転角）を検出して、それを記憶させるような学習処理を行い、その学習結果を利用して、それ以降のディテントプレート５１の姿勢変更制御を行うようにしている。

前記学習処理は、要するに、実際にディテントプレート５１の傾動動作を往復で行い、往路過程と復路過程とでそれぞれディテントプレート５１の自走開始位置（係合開始位置ともいう）を認識し、この認識した自走開始位置毎の位置情報としてディテントプレート５１の回転角を検出し、この検出結果に基づいて谷５６毎の底の位置情報を算出し、この算出値を電子制御装置５のメモリ（図示省略）に記憶させるようにしている。

ところで、上述したレンジ切替装置１０のようにディテント機構５０を用いる構成において、アクチュエータ６０からディテントプレート５１までの動力伝達経路に回転方向の遊び（バックラッシや組立誤差等）が存在していると、ディテントプレート５１の姿勢変更過程でアクチュエータ６０の駆動力を受けずにディテントプレート５１が自走する現象が発生する。

しかも、ディテントプレート５１を傾動させるときのアクチュエータ６０の制御について、例えばディテントプレート５１の目標となる谷５６の底がディテントスプリング５３のローラ５７に係合する位置に到達するときに、アクチュエータ６０の駆動を停止させるように電動モータ６１の目標回転角を設定していると、ディテントプレート５１が傾動方向前後に揺らぐ現象が発生する。

前記自走現象および揺らぎ現象について、図４から図６を参照して説明する。

まず、ディテントプレート５１を、仮にパーキングレンジＰの位置からリバースレンジＲへと、１レンジ分傾動させると、ディテントプレート５１の支軸５２の回転角変化が、電動モータ６１のロータの回転角変化より先行する現象が発生する。この現象が発生している期間は、図４の区間ｃに相当している。

なお、図４では、支軸５２の回転角変化を実線で、また、電動モータ６１のロータの回転角変化を細線でそれぞれ示しており、また、ａは電動モータ６１から支軸５２までの動力伝達経路に存在する遊びαを詰める区間、ｂは電動モータ６１から支軸５２に動力を伝達している区間、ｃは支軸５２が自走して電動モータ６１のロータより先行する区間、ｄは電動モータ６１が支軸５２に追いついて再度動力伝達している区間を示している。

そもそも、ディテントプレート５１の姿勢変更過程において、まず、図５に示すように、ディテントスプリング５３のローラ５７がディテントプレート５１の波形部５４の谷５６から山５５に上る場合、例えばアクチュエータ６０の電動モータ６１を駆動開始してから、当該電動モータ６１からディテントプレート５１までの動力伝達経路に存在する回転方向の遊びαを詰めるまでの間、つまり図５中の一点鎖線位置から実線位置までの変位過渡期間（図４の区間ａに相当）は、電動モータ６１からディテントプレート５１に駆動力が伝達されない。

そして、図５の実線で示すように前記遊びαが詰まって電動モータ６１の駆動力がディテントプレート５１に伝達されると、ディテントプレート５１が傾動されてローラ５７が谷５６から山５５に上り始める（図４の区間ｂに相当）。この上り過程では、ローラ５７が図５中の−Ｆ方向に押されるために、ディテントスプリング５３が弾性変形して、弾性復元力が蓄積されることになる。

この後、図６に示すように、ローラ５７が波形部５４の山５５を越えて目標となる谷５６が係合し始めるときに、前記蓄積されたディテントスプリング５３の弾性復元力Ｆによってローラ５７が谷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の区間ｃ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に伝達されないので、前記詰められた総遊びαが再度広がって、ローラ５７が目標となる谷５６を滑り落ちるようになる。この現象をディテントプレート５１の「自走」と呼んでおり、その間、出力軸６３の回転角変化が、電動モータ６１のロータの回転角変化より先行するので、再度、図６の一点鎖線で示すように、前記詰められた遊びαが広がる。そして、ローラ５７が目標となる谷５６の底に位置するようになる。

そのために、ローラ５７を目標となる谷５６の底に停止させるように電動モータ６１のロータの目標回転角を設定していても、ローラ５７が目標となる谷５６の底に位置したときに、電動モータ６１の駆動力が遅れてディテントプレート５１に伝達されることになってしまい、前記遊びαが詰まって無くなったときにローラ５７が目標となる谷５６の底から次の山側へ上るようにオーバーランさせられることになり、遅れてアクチュエータ６０が駆動停止されたときに、前記オーバーランしたローラ５７が目標となる谷５６の底側へ戻されるようになる。このような現象を、前記揺らぎ現象と呼んでいる。

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との相対位置が変化するので、上記説明では、ローラ５７を転動させているような表現をすることで、説明をわかりやすくしている。

次に、前記学習処理に関する手順や動作について、図７に示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、例えば車両の製造工場出荷前の検査過程において最初にイグニッションスイッチ等の作動電源が投入されたとき、あるいは車両の整備過程においてバッテリから一旦ケーブルを外して再度取り付けることによって作動電源がリセットされたとき等に、エントリーされる。

まず、ステップＳ１において、ディテントプレート５１をパーキングレンジＰの位置からドライブレンジＤの位置へ向かう方向へ１レンジ分傾動させる。この傾動方向を往路とする。

一般的に、パーキングレンジＰの位置からドライブレンジＤの位置に切り替える場合、ディテントプレート５１を「Ｐ→Ｒ→Ｎ→Ｄ」と段階的に傾動させるようにする。そのため、アクチュエータ６０の電動モータ６１に各レンジ間の移動に必要な目標回転角に対応する駆動信号を順次与えることにより、電動モータ６１のロータおよびディテントプレート５１の支軸５２を例えば正回転方向に所定角度ずつ回転（傾動）させる。したがって、前記ステップＳ１では、前記段階的な切り替えのうち、何から何へのレンジ切り替えであるかを認識し、そのレンジ切り替えに必要な目標回転角だけ、アクチュエータ６０の電動モータ６１を駆動するようになっている。

なお、アクチュエータ６０の駆動は、その電動モータ６１のロータの回転角を検出するロータ角検出手段６の出力（検出回転角）が、前記目標回転角に一致するまで、前記電動モータ６１への通電を行う。ロータ角検出手段６は、詳細に図示していないが、簡単に説明すると、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、ロータの回転量に応じた数のパルスを出力するデジタルエンコーダ等とされる。このロータ角検出手段６は、前記以外の適宜の構成とすることも可能である。

続くステップＳ２において、レンジ切り替えのカウンタＣ_F（初期値は１）が、予め設定した閾値Ｎ_F（但しＮ_Fは整数）であるか否かを判定する。前記閾値Ｎ_Fは、レンジ切り替えが四段階であることから、「４」とされる。このカウンタＣ_Fは、要するに、ディテントスプリング５３のローラ５７に、波形部５４の谷５６が係合した回数をカウントするものであるが、制御の都合上、下記ステップＳ３，Ｓ４が終了する毎にカウントされるようになっている。

ここで、カウンタＣ_Fが閾値Ｎ_F未満の場合には前記ステップＳ２で否定判定して、続くステップＳ３〜Ｓ５の流れに移行するが、カウンタＣ_Fが閾値Ｎ_Fである場合には前記ステップＳ２で肯定判定して、ステップＳ６に移行する。

まず、ステップＳ３〜Ｓ５について説明する。

ステップＳ３では、ディテントプレート５１の往路方向への傾動に伴いディテントスプリング５３のローラ５７がディテントプレート５１の適宜の山５５を乗り越えて谷５６を滑り落ちることによってディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置、換言すれば谷５６がローラ５７に係合し始める位置に到達したか否かを判定する。

この往路側の自走開始位置の判定方法については、支軸５２の回転角変化が、電動モータ６１のロータの回転角変化よりも先行することにより、支軸５２の回転角変化が大きくなった場合、つまり下記関係（ａ）が成立した場合に到達したものと判定する形態とされる。

（Δθ_O／Δｔ）＞θ・・・（ａ）
但し、Δθ_Oは支軸５２の回転角変化量、Δｔは経過時間、θは判定閾値である。

この他、自走開始位置の検出は、下記関係（ｂ）で示すように、判定閾値に適宜の幅を持たせるように設定することも可能である。

（Δθ_m／Δｔ−α）＜（Δθ_O／Δｔ）＜（Δθ_m／Δｔ＋α）・・・（ｂ）
但し、Δθ_Oは支軸５２の回転角変化量、Δθ_mは電動モータ６１のロータの回転角変化量、αは定数である。

ここで、ディテントプレート５１の往路側自走開始位置は、図８において実線で示すローラ５７を参照されたい。なお、図８では、説明をわかりやすくするために、ディテントプレート５１を不動としてローラ５７が変位したような形で記載している。

ここで、ディテントプレート５１が往路側自走開始位置に到達していない場合には前記ステップＳ３で否定判定して、到達するのを待つ。一方、ディテントプレート５１が往路側自走開始位置に到達した場合には前記ステップＳ３で肯定判定して、続くステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、前記往路側自走開始位置に到達した時点で当該往路側自走開始位置の位置情報としてディテントプレート５１の実際の回転角（図８のθ_F1〜θ_F3参照）を検出し、この検出値を電子制御装置５に一時的に記憶する。

ここでの回転角（θ_F1〜θ_F3）は、支軸５２の回転角を検出するディテント角検出手段７の出力に基づいて検出することができる。ディテント角検出手段７は、詳細に図示してないが、簡単に説明すると、支軸５２の外周面の所定回転角範囲に設置されかつ円周方向一方へ向けて断面積が漸増する磁石と、リニア出力ホールＩＣとで構成され、支軸５２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。このディテント角検出手段７は、前記以外の適宜の構成とすることも可能である。

また、パーキングレンジＰに対応する谷５５にローラ５７が係合している状態でのディテントプレート５１の回転角を０°とするので、パーキングレンジＰに対応する谷５５の端縁の位置をゼロ点位置（基準位置）とするように定めている。この端縁の位置情報としての回転角θ_F0（図８参照）は、設計上の定数として予め電子制御装置５に記憶されているものとする。但し、端縁の回転角θ_F0を、学習するようにしてもよい。

続くステップＳ５では、カウンタＣ_Fをインクリメントしてから、ステップＳ１に戻り、カウンタＣ_Fが閾値Ｎ_F（例えば４）になるまでステップＳ１〜Ｓ５を繰り返す。

そして、カウンタＣ_Fが閾値Ｎ_Fになって前記ステップＳ２で肯定判定することによって移行するステップＳ６について説明する。

ステップＳ６では、カウンタＣ_Fを初期値「１」に戻すようにリセットしてから、ステップＳ１１へ移行する。

このステップＳ１１では、ディテントプレート５１をドライブレンジＤの位置からパーキングレンジＰの位置へ向かう方向つまり戻す方向へ１レンジ分傾動させる。この傾動方向を復路とする。

一般的に、ドライブレンジＤの位置からパーキングレンジＰの位置に切り替える場合、ディテントプレート５１を「Ｄ→Ｎ→Ｒ→Ｐ」と段階的に傾動させるようにする。そのため、アクチュエータ６０の電動モータ６１に各レンジ間の移動に必要な目標回転角に対応する駆動信号を順次与えることにより、電動モータ６１のロータおよびディテントプレート５１の支軸５２を例えば逆回転方向に所定角度ずつ回転（傾動）させる。したがって、前記ステップＳ１１では、前記段階的な切り替えのうち、何から何へのレンジ切り替えであるかを認識し、そのレンジ切り替えに必要な目標回転角だけ、アクチュエータ６０の電動モータ６１を駆動するようになっている。

なお、アクチュエータ６０の駆動は、ロータ角検出手段６の出力（検出回転角）が、前記目標回転角に一致するまで、前記電動モータ６１への通電を行う。

続くステップＳ１２においては、レンジ切り替えのカウンタＣ_B（初期値は１）が、予め設定した閾値Ｎ_B（但しＮ_Bは整数）であるか否かを判定する。前記閾値Ｎ_Bは、レンジ切り替えが四段階であることから、「４」とされる。このカウンタＣ_Bは、要するに、ディテントスプリング５３のローラ５７に、波形部５４の谷５６が係合した回数をカウントするものであるが、制御の都合上、下記ステップＳ１３，Ｓ１４が終了する毎にカウントされるようになっている。

ここで、カウンタＣ_Bが閾値Ｎ_B未満の場合には前記ステップＳ１２で否定判定して、ステップＳ１３〜Ｓ１５の流れに移行するが、カウンタＣ_Bが閾値Ｎ_Bである場合には前記ステップＳ１２で肯定判定して、ステップＳ１６に移行する。

まず、ステップＳ１３〜Ｓ１５について説明する。

ステップＳ１３では、ディテントプレート５１の復路方向への傾動に伴いディテントスプリング５３のローラ５７がディテントプレート５１の適宜の山５５を乗り越えて谷５６を滑り落ちることによってディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置、換言すれば谷５６がローラ５７に係合し始める位置に到達したか否かを判定する。

この復路側の自走開始位置の判定方法については、前記ステップＳ３と同じであるので、ここでの説明を割愛する。なお、ディテントプレート５１の復路側自走開始位置は、図８において破線で示すローラ５７を参照されたい。なお、図８では、説明をわかりやすくするために、ディテントプレート５１を不動としてローラ５７が変位したような形で記載している。

ここで、ディテントプレート５１が復路側自走開始位置に到達していない場合には前記ステップＳ１３で否定判定して、到達するのを待つ。一方、ディテントプレート５１が復路側自走開始位置に到達した場合には前記ステップＳ１３で肯定判定して、続くステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、前記復路側自走開始位置に到達した時点で当該復路側自走開始位置の位置情報としてディテントプレート５１の実際の回転角（図８のθ_B1〜θ_B3参照）を検出し、この検出値を電子制御装置５のメモリ（図示省略）に一時的に記憶する。

ここでの回転角（θ_B1〜θ_B3）の検出形態は、前記ステップＳ４と同じであるので、ここでの説明を割愛する。但し、ドライブレンジＤに対応する谷５５の端縁の回転角θ_B0（図８参照）は、設計上の定数として予め電子制御装置５に記憶されている。

続くステップＳ１５では、カウンタＣ_Bをインクリメントしてから、ステップＳ１１に戻り、カウンタＣ_Bが閾値Ｎ_B（例えば４）になるまでステップＳ１１〜Ｓ１５を繰り返す。

そして、カウンタＣ_Bが閾値Ｎ_Bになって前記ステップＳ１２で肯定判定することによって移行するステップＳ１６について説明する。

ステップＳ１６では、カウンタＣ_Bを初期値「１」に戻すようにリセットしてから、続くステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７では、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」に対応する各谷５６の底の位置（回転角）を算出するとともに、この算出値を各谷５６の底の絶対位置情報として電子制御装置５のメモリ（図示省略）に保存する。その後、このフローチャートを抜ける。

前記ステップＳ１７の処理を具体的に説明する。

まず、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」に対応する各谷５６の底の位置（回転角）を求める手法としては、例えば上述したステップＳ４で記憶した往路側自走開始位置毎の回転角（θ_F1〜θ_F3）と、ステップＳ１４で記憶した復路側自走開始位置毎の回転角（θ_B1〜θ_B3）とを読み出すとともに、予め記憶されている波形部５４の両端の谷５６における端縁の回転角θ_F0、θ_B0を読み出し、これらを、下記計算式（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に代入して算出することができる。

（θ_F0＋θ_B1）／２・・・（ｃ）
（θ_F1＋θ_B2）／２・・・（ｄ）
（θ_F2＋θ_B3）／２・・・（ｅ）
（θ_F3＋θ_B0）／２・・・（ｆ）
つまり、計算式（ｃ）では、パーキングレンジＰに対応する谷５６の底の位置、計算式（ｄ）では、リバースレンジＲに対応する谷５６の底の位置、計算式（ｅ）では、ニュートラルレンジＮに対応する谷５６の底の位置、計算式（ｆ）では、ドライブレンジＤに対応する谷５６の底の位置を算出することができる。

以上説明したようにして求める各谷５６の底の絶対位置情報は、アクチュエータ６０によるディテントプレート５１の姿勢変更制御を行う際に利用される。そのようにすれば、シフトレバー１によって選択されたシフトレンジを成立するために必要な電動モータ６１の目標回転角を、動力伝達経路に存在する遊びの個体差を加味して、正確に設定することができる。したがって、ディテントプレート５１の自走現象が不可避的に発生するような構成の作動装置４０であっても、ディテントプレート５１の姿勢変更時にディテントプレート５１がオーバーランすることを抑制または防止することが可能になる。

特に、ディテントプレート５１が自走開始する位置で電動モータ６１の駆動を停止させるように、電動モータ６１の目標回転角を設定すれば、ディテントプレート５１の目標となる谷５６がローラ５７に係合した後で電動モータ６１の駆動力が遅れてディテントプレート５１に伝達されるといったことを無くせるので、ディテントプレート５１のオーバーランを抑制または防止することが可能になるとともに、揺らぎ現象も発生せずに済むようになる。そのため、ディテントプレート５１の姿勢変更を素早くかつ正確に行うことが可能になる。

ところで、上述した動作説明から明らかなように、請求項１，２に記載の情報収集手段がステップＳ１〜Ｓ６やステップＳ１１〜Ｓ１６に相当している。請求項３，４に記載の往路情報収集手段がステップＳ１〜Ｓ６に、また、請求項３，４に記載の復路情報収集手段がステップＳ１１〜Ｓ１６にそれぞれ相当している。請求項１から５に記載の学習手段がステップＳ１７に相当している。

次に、図９から図１１を参照して、本発明に係るパーキング装置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、要するに、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５１に設けてある位置決め用の波形部５４の谷５６を二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、前述したとおりであり、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３３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）とを含んで構成されている。

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により電気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との二つが設けられていて、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。また、ディテントスプリング５３の基端側は、図示していないが、例えば自動変速機ケース３等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の基本的な動作を説明する。

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にパーキングロック信号が入力される。この電子制御装置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を駆動することにより、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トプレート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が後端側へ押される。そして、テーパコーン３７の大径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の歯間に係入される。これにより、自動変速機のア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にパーキング解除信号が入力される。この電子制御装置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、出力軸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トプレート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およびテーパコーン３７が前端側へ引かれて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力が解除されるので、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア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が回転可能な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状態が成立すると、ディテントプレート５１の波形部５４における二つの谷５６のうちのいずれか一方に、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の姿勢が位置決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の作動装置４０でも、前述したレンジ切替装置１０の作動装置４０と同様の学習処理を行い、この学習結果に基づいてアクチュエータ６０によるディテントプレート５１の姿勢変更制御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に関する学習処理についても、基本的に図７に示すフローチャートの処理が流用できる。そこで、上記実施形態と重複する説明は割愛し、相違する事柄について詳細に説明する。

まず、パーキング装置３０においては、図１１に示すように、ディテントスプリング５３のローラ５７にディテントプレート５１のロック用（パーキングレンジ）の谷５６ａを係合させている状態からアンロック用（非パーキングレンジ）の谷５６ｂを係合させる状態へと変更するようにディテントプレート５１を傾動させる方向が往路となり、その逆向きが復路となる。したがって、図７のステップＳ１の処理内容としては、ディテントプレート５１をロック側からアンロック側に傾動させるものとし、図７のステップＳ１１の処理内容としては、ディテントプレート５１をアンロック側からロック側に傾動させるものとする。

また、この実施形態でのディテントプレート５１の波形部５４には、二つの谷５６ａ，５６ｂと一つの山５５しかない関係上、往路過程および復路過程でディテントプレート５１の自走開始位置がそれぞれ一箇所だけとなる。

そのため、図１１に示すように、往路側の自走開始位置と復路側の自走開始位置とを認識し、当該認識した位置毎にディテントプレート５１の回転角θ_F1，θ_B1を検出する。したがって、図７のステップＳ２やＳ１２のカウンタＣ_F，Ｃ_Bの初期値を「０」とし、閾値Ｎ_F，Ｎ_Bを「１」とする必要がある。

そして、この実施形態の場合も、上記実施形態と同様に、波形部５４においてロック用の谷５６ａの端縁位置（回転角θ_F0）およびアンロック用の谷５６ｂの端縁位置（回転角θ_B0）を、予め電子制御装置５に固定情報として記憶させておくものとする。

さらに、図７のフローチャートのステップＳ４，Ｓ１４では、前記検出した位置情報や電子制御装置５に記憶してある固定情報を読み出し、下記する計算式（ｇ），（ｈ）に代入することよって、谷５６ａ，５６ｂの底における位置情報としてディテントプレート５１の回転角を算出する。

つまり、ロック用の谷５６ａの場合、計算式（ｇ）を、また、アンロック用の谷５６ｂの場合、計算式（ｈ）をそれぞれ用いる。

（θ_F0＋θ_B1）／２・・・（ｇ）
（θ_F1＋θ_B0）／２・・・（ｈ）
以上説明したようにして求める二つの谷５６ａ，５６ｂの底の絶対位置情報は、アクチュエータ６０によるディテントプレート５１の姿勢変更制御を行う際に利用される。そのようにすれば、パーキング操作部材８によって選択されたパーキングロック状態またはパーキング解除状態を成立するために必要な電動モータ６１の目標回転角を、動力伝達経路に存在する遊びの個体差を加味して、正確に設定することができる。したがって、ディテントプレート５１の自走現象が不可避的に発生するような構成の作動装置４０であっても、ディテントプレート５１の姿勢変更時にディテントプレート５１がオーバーランすることを抑制または防止することが可能になる。

特に、ディテントプレート５１が自走開始する時点で電動モータ６１の駆動を停止させるように、電動モータ６１の目標回転角を設定すれば、ディテントプレート５１の目標となる谷５６ａ，５６ｂがローラ５７に係合した後で電動モータ６１の駆動力が遅れてディテントプレート５１に伝達されるといったことを無くせるので、ディテントプレート５１のオーバーランを抑制または防止することが可能になるとともに、揺らぎ現象も発生せずに済むようになる。そのため、ディテントプレート５１の姿勢変更を素早くかつ正確に行うことが可能になる。

なお、本発明は、前記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下、本発明の他の実施形態を例に挙げる。

（１）前記各実施形態で説明したレンジ切替装置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ン・フロントドライブ（ＦＦ）形式やその他の方式の自動変速機に組み込まれて使用される。また、前記自動変速機は有段式あるいは無段式に限られない。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にも組み込むことが可能である。

（２）上記実施形態では、自走開始位置を検出する際に、ディテントプレート５１の支軸５２の回転角を検出するディテント角検出手段７を用いているが、それに代えて、アクチュエータ６０の出力軸６３の回転角を検出するための出力角検出手段を用いることも可能である。

この出力角検出手段は、従来公知（例えば特許文献３参照）であるので、詳細な図示や説明を割愛するが、簡単に説明すると、例えば出力軸６３の外面側の所定回転角範囲に設置されかつ円周方向一方へ向けて断面積が漸増する磁石と、リニア出力ホール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。この出力角検出手段は、前記以外の適宜の構成とすることも可能である。

つまり、そもそもディテントプレート５１が自走する際に、アクチュエータ６０からディテントプレート５１までの動力伝達経路に存在する遊び分について出力軸６３が電動モータ６１のロータよりも先行することになる。ここで、上記出力角検出手段を用いて前記自走開始位置を検出するには、出力角検出手段で検出される出力軸６３の回転角変化が、ロータ角検出手段６で検出されるロータの回転角変化より先行したか否かを判定する形態とする必要がある。

この場合、出力軸６３とロータとの回転差を検出しているが、この回転差はアクチュエータ６０の内部の遊び分によって発生することになる。このような形態で谷５６の開口側における往路側自走開始位置と復路側自走開始位置とを検出する場合でも、両自走開始位置ではアクチュエータ６０からディテントプレート５１までの動力伝達経路に存在するすべての遊びが詰められた状態になって、前記両自走開始位置が出力軸６３と支軸５２との連結部分の遊びによって変化することがないから、前述した出力角検出手段とロータ角検出手段６との検出出力によって前記両自走開始位置を検出する形態であっても、上記実施形態の場合と同等の精度で検出することが可能になる。

（３）上記実施形態では、ディテントプレート５１の波形部５４における谷５６の位置を学習する時期として、車両を運転していない場合に特定していた。

しかし、本発明は、前記学習時期について、例えば車両運転のために運転者がシフトレバー１をパーキングレンジＰからドライブレンジＤへと操作するような状況において、前記レンジ切り替え毎に往路側自走開始位置の位置情報（回転角θ_F1〜θ_F3）を検出し、運転者がシフトレバー１をドライブレンジＤからパーキングレンジＰへと操作するような場合にレンジ切り替え毎に復路側自走開始位置の位置情報（回転角θ_B1〜θ_B3）を検出するようにし、両方の自走開始位置における位置情報の検出が終了してから、図７のステップＳ１７に示すような処理を実行する形態にしてもよい。

（４）上記実施形態では、説明を簡単にするために、ディテントプレート５１の波形部５４をサインカーブ形状としたが、波形部５４の形状については特に限定されるものでなく、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。

ここで、例えばパーキング装置３０の作動装置４０におけるディテントプレート５１の波形部５４の形状を、前述したような非対称形状とする場合を、図１２に示して説明する。

つまり、ロック用の谷５６ａとアンロック用の谷５６ｂにおいて、底Ｐ₁，Ｐ₂から傾動方向一方（往路側）への上り斜面と傾動方向他方（復路側）への上り斜面とについて、傾動方向長さや傾斜角度等を異ならせたようなものとすることが可能である。

この場合、図７のステップＳ１７において二つの谷５６ａ，５６ｂの底の位置（回転角）を算出するときの計算式については、次のようにすればよい。

ロック用の谷５６ａの場合、（ｘ₁θ_F0＋ｘ₂θ_B1）／ｘ₁＋ｘ₂を用いる。

アンロック用の谷５６ｂの場合、（ｘ₁θ_F1＋ｘ₂θ_B0）／ｘ₁＋ｘ₂を用いる。

但し、θ_F1は往路側自走開始位置の位置情報（上記実施形態ではθ_F1〜θ_F3に相当）、θ_B1は復路側自走開始位置の位置情報（上記実施形態ではθ_B1〜θ_B3に相当）、ｘ₁はロック用の谷５６ａの底Ｐ₁からロック側端縁θ_F0までの距離およびアンロック用の谷５６ｂの底Ｐ₂から往路側自走開始位置θ_F1までの距離、ｘ₂はロック用の谷５６ａの底Ｐ₁から復路側自走開始位置θ_B1までの距離およびアンロック用の谷５６ｂの底Ｐ₂からアンロック側端縁θ_B0までの距離である。

この場合、ロック用の谷５６ａの端縁における位置情報（回転角θ_F0）およびアンロック用の谷５６ｂの端縁における位置情報（回転角θ_B0）や、前記ｘ₁とｘ₂との設計上の比率を、予め電子制御装置５に固定情報として記憶させておき、この固定情報を前記計算式に用いるようにすればよい。

本発明に係るレンジ切替装置の一実施形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に示すディテント部材の１レンジ分の傾動過程において電動モータのロータの回転角およびディテントプレートの支軸の回転角の変化を示すグラフである。 図２のディテント部材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。 本発明における学習処理に関する説明に用いるフローチャートである。 図２のディテントプレートの波形部における各部の回転角検出時の説明に用いる図である。 本発明に係るパーキング装置の一実施形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、アン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いて、ディテントプレートの谷の位置を学習するときの様子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でのディテントプレートの波形部の他実施形態を模式的に示す側面図である。

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ャフト
４ シフトポジションセンサ（レンジ検出手段）
５ 電子制御装置
６ ロータ角検出手段
７ ディテント角検出手段
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（変位部材）
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（ディテント部材）
５２ ディテントプレートの支軸
５３ ディテントスプリング（位置決め部材）
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

Claims (9)

1. 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駆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、かつ、前記ディテント部材は、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、前記波形部を押圧する係合部を有し、
   前記制御装置は、前記ディテント部材を実際に往復駆動させて、その往路過程および復路過程でそれぞれディテント部材の自走開始位置を検出して記憶する情報収集手段と、
   前記情報収集手段で収集した情報に基づいて前記谷の底の位置を学習する学習手段とを含む、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
2. 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駆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、かつ、前記ディテント部材は、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、前記波形部を押圧する係合部を有し、
   前記制御装置は、前記ディテント部材を一方向へ動かすとともに、この往路過程でディテント部材の自走開始位置を検出して記憶する往路情報収集手段と、
   前記ディテント部材を前記と逆向きに動かすとともに、この復路過程でディテント部材の自走開始位置を検出して記憶する復路情報収集手段と、
   前記両情報収集手段で収集した情報に基づいて前記谷の底の位置を学習する学習手段とを含む、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
3. 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、
   前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、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、
   前記情報収集手段は、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で検出される回転角変化より、ディテント部材の支軸の回転角を検出するディテント角検出手段で検出される回転角変化が先行したときを、前記自走開始位置として認識し、当該認識した時点での前記ディテント角検出手段による検出出力を自走開始位置の位置情報として記憶する、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
4. 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、
   前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、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、
   前記情報収集手段は、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で検出される回転角変化より、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で検出される回転角変化が先行したときを、前記自走開始位置として認識し、当該認識した時点での前記出力角検出手段による検出出力を自走開始位置の位置情報として記憶する、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
5. 請求項１から４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の波形部は、各谷の形状が底を中心として左右対称とされ、
   前記学習手段は、前記谷毎において、前記往路側自走開始位置と前記復路側自走開始位との中点を算出し、当該算出値を各谷の底の位置情報として学習するものとされる、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
6. 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、
   前記制御装置は、状態切替要素の切り替え要求を受けることにより前記アクチュエータでディテント部材を駆動させる際、当該アクチュエータの制御に前記学習した情報を利用する、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
7. 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、
   前記情報収集手段の始動タイミングは、作動装置を使用場所に実装した状態で最初に作動電源が投入されたとき、あるいは作動電源がリセットされたときとされる、ことを特徴とする状態切替要素の作動装置。
8. 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。
9. 変速機の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前記パーキングギアに接近して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や、前記パーキングギアから離隔して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、
   パーキングロックポールを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、
   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。

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