JP2009127856A - レンジ切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイワイヤ方式のレンジ切替装置１において、レンジ切り替えを比較的簡易な制御で確実に行えるようにする。
【解決手段】ディテント機構５０のディテント部材５１は、切り替え対象となるレンジ毎に対応する複数の谷５６ａ〜５６ｄを有する。各谷５６ａ〜５６ｄは、その底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dと中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dとがずらされた形状である。位置決め部材５３は、谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dに係合する係合部５７を有しかつ係合部５７を谷底へ向けて押圧する付勢力を発生するものとされる。制御装置４０は、レンジ切り替え時に、要求レンジに対応する谷（５６ａ〜５６ｄ）の中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dが係合部５７に到達する位置でアクチュエータ６０の駆動を停止させるように制御する。駆動停止後は、位置決め部材５３の付勢力によるディテント部材５１の自走作用により、底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dが係合部５７に係合する最終係合位置まで変位誘導される。
【選択図】図７

Description

本発明は、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に関する。

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等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等を操作すると、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、前記レンジ切替装置は、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、必要に応じてアクチュエータを制御する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、ディテントプレート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山からなる波形部が設けられている。各谷の底の位置は、マニュアルバルブのスプールのレンジ設定位置に対応付けられている。

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ディテントローラが設けられている。このディテントスプリングは、ディテントローラを谷に係合すると、当該係合状態を保つように付勢力をディテントプレートに付与する。

アクチュエータは、電動式のモータ等と、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、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、パーキングレンジＰが要求された場合には、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、パーキング機構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が要求された場合には、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。

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の底に、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。

ところで、このようなレンジ切替装置は、アクチュエータの内部に回転方向の遊び（がたつき）が不可避的に存在するために、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。

また、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は、この連結部分にバックラッシ（連結遊び）が不可避的に存在するので、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、前記スプライン嵌合部分の連結遊びを加える必要がある。

このような動力伝達経路の遊びがあると、前記アクチュエータを駆動開始してから前記遊びを詰める期間について、ディテントプレートの実際の傾動動作が遅れることになる。そのため、仮に、従来例のようにディテントプレートの各谷の開口幅が狭く設定されているような場合には、レンジ切り替え時に、前記遅れによって要求レンジに対応する谷にディテントローラが係入できなくなるおそれがある等、結果的に要求レンジに切り替えられなくなることが懸念される。

このような事情に対し、特許文献１では、前記遊びを検出し、この遊びをモータの制御量に盛り込むことで、ディテントプレートの位置制御を高めるようにしている。

また、この他、特許文献２に示すような技術が提案されている。この特許文献２に示す技術では、モータでディテントレバー（前記のディテントプレートに相当）を傾動させてから、予め定められた制動位置でモータを制動させるようにして、最終係合位置までの残りの移動をディテントスプリングの付勢力に委ねるようにするとともに、前記制動位置が正しい停止位置から外れているときには、逐一、補正制動位置を設定してモータの駆動を細かく補正するようにしている。
特開２００６−３２２５５３号公報 特開２００７−１０７６７３号公報

上記特許文献１，２の従来例では、いずれも、レンジ切り替えを確実に行うために、複雑かつ高精度な制御を行うようにしているので、制御プログラムが複雑化することが懸念される。

さらに、特許文献２の従来例では、モータの制動位置について指令ポジションの手前とだけ記載されているだけで、特別な意味を持つ位置に特定するといった記載や示唆が全くない。しかも、ディテントレバーのレンジ溝（谷）の形状についても、特別な意味を持つ形状に特定するといった記載や示唆が全くない。

なお、ディテントレバーの形状は、通常、従来のシフトレバーとディテントレバーとをワイヤ等で連結する機械連結式のディテント機構に用いていたディテントレバーそのものを流用しており、バイワイヤ方式レンジ切替装置専用に適正化されたディテントレバーが考えられていなかった。

ちなみに、機械連結式のディテント機構に用いていたディテントレバーでは、その各レンジ溝（谷）の配置がマニュアルバルブのスプールのレンジ設定位置に対応して決定されており、また、各レンジ溝や各凸部（山）の形状については、運転者に対するシフトレバーの操作フィーリングを良好とすることを重視して、凸部の頂部を緩やかな曲線形状として谷の開口幅を比較的小さく設定するようになっている。但し、パーキングレンジ溝およびリバースレンジ溝は、それ以外のレンジ溝よりも大きく離隔配置されているとともに、開口幅も大きく設定されている。

このような事情に鑑み、本発明は、自動変速機に用いるバイワイヤ方式のレンジ切替装置において、レンジ切り替えを比較的簡易な制御で確実に行えるようにすることを目的とする。

本発明は、自動変速機に備える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、要求に応じて前記アクチュエータを制御する制御装置とを備えるレンジ切替装置であって、前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより変位され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、前記ディテント部材は、前記切り替え対象となるレンジ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、かつ、前記各谷が、その底と中央とがずらされた形状とされ、前記位置決め部材は、前記波形部の谷底に係合する係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ向けて押圧する付勢力を発生するものとされ、前記制御装置は、レンジ切り替え時に、要求レンジに対応する谷の中央が前記係合部に到達する位置で前記アクチュエータの駆動を停止させるように制御する、ことを特徴としている。

このようなディテント機構を用いるレンジ切替装置では、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駆動量（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。その関係より、例えばアクチュエータを駆動開始してから前記遊びを詰める期間について、ディテント部材の実際の動作（例えば傾動）が遅れることになる。仮に、従来例で説明した機械連結式のレンジ切替装置に用いるディテントレバーのように各谷の開口幅が狭く設定されているものの場合には、レンジ切り替え時に、前記遅れによって要求レンジに対応する谷が位置決め部材の係合部に係合できなくなるおそれがあるので、要求されたレンジに切り替えることができなくなることが懸念される。

このような事情に対し、本発明の上記構成では、要求レンジに対応する谷において長い側斜面の方から位置決め部材の係合部に係合させる場合、前記長い側斜面の長さが長く確保されている関係より、前記のようなディテント部材の動作遅れが発生しても、谷が係合部に嵌まるようになる。

一方、要求レンジに対応する谷において短い側斜面の方から位置決め部材の係合部に係合させる場合、谷の中央が底よりも変位方向奥側に位置するから、前記のようなディテント部材の動作遅れが発生しても、谷が係合部に嵌まるようになる。

このようにして谷内に係合部が係合した後は、前記位置決め部材の付勢力と前記谷の斜面の傾斜とによるディテント部材の自走作用によって、谷の最終係合位置である底が前記係合部の存在する位置まで変位誘導されて、係合部に係合するようになる。

このように、アクチュエータでディテント部材を変位させる過程において前記動作遅れが発生しても、要求レンジに対応する谷を前記位置決め部材の係合部に確実に嵌め合わせることが可能になる。

しかも、ディテント部材の谷の形状を工夫するとともに、ディテント部材を変位させるときにおけるアクチュエータの制御上の駆動停止目標位置を工夫しているだけであるから、従来例のようにレンジ切り替え時にモータの制御を細かく補正しなくても、レンジ切り替えが確実に行えるようになる等、制御プログラムを簡略化することが可能になる。

好ましくは、前記制御装置は、前記谷の中央が係合部に到達する位置の手前でアクチュエータを減速させるように制御する、ものとすることができる。

この場合、前記谷の中央が係合部に到達する位置の手前でディテント部材に制動力が働くことになるので、ディテント機構の慣性力を十分に弱めることが可能になる。

これにより、アクチュエータを実際に駆動停止した後において、位置決め部材の付勢力によるディテント部材の自走作用でもって、谷の底が係合部に係合する位置へ向けて変位誘導されるときに、谷の底が係合部に係合する位置を越えてしまう、オーバーランが発生しにくくなる。仮に、オーバーランが発生した場合には、戻すための時間が必要になるが、前記の場合には、前記戻し時間を削減できるので、谷の底を係合部に係合させるのに要するトータル時間を短縮することが可能になる。

好ましくは、前記各谷の開口幅は、その長い側の斜面がそれに隣接する谷側へ拡げられることにより幅広とされる。

この場合、要するに、ディテント部材の各谷の開口幅が従来例に比べて幅広とされているので、上記した比較的簡易な制御であっても、要求レンジに対応する谷を係合部により係入させやすくなる。

好ましくは、前記のレンジ切替装置は、シフトレンジを選択するための人的操作を受けるとともに、選択されたレンジに対応する信号を出力する操作入力手段を備え、前記制御装置は、前記操作入力手段の出力に基づき、前記アクチュエータの目標駆動量を設定する、ものとすることができる。

ここでは、人間による操作によってレンジ切り替えを要求してアクチュエータを駆動する形態を明確にしている。

好ましくは、前記アクチュエータは、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式のモータと、この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、構成とすることができる。

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等を特定すれば、レンジ切替装置の構成を明確にすることができる。

好ましくは、前記のレンジ切替装置は、前記モータのロータの回転角を検出するロータ角検出手段と、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とを備え、前記制御装置は、前記ロータ角検出手段の出力に基づき前記モータの出力トルクをフィードバック制御するとともに、前記出力角検出手段の出力に基づき前記ディテント部材の波形部と係合部との相対位置を判定する、ものとすることができる。

ここでは、傾動するタイプのディテント部材を用いる場合において、ディテント部材を傾動させてから、谷の中央が係合部に係入したか否かを判定するときの形態を特定している。

本発明では、自動変速機に用いるバイワイヤ方式のレンジ切替装置において、レンジ切り替えを比較的簡易な制御で確実に行うことが可能になる。

以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１から図１０に、本発明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４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操作入力手段としてのパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２等を運転者が手動操作することに応答して、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１は、いわゆるバイワイヤ方式と呼ばれるものであり、運転者によりパーキングスイッチ１１あるいはシフトレバー１２等が手動操作されることにより要求されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、自動変速機のレンジ切替用のマニュアルバルブ２０およびパーキング機構３０を作動させるものであって、主として、制御装置４０と、ディテント機構５０と、アクチュエータ６０とを含んで構成されている。

パーキングスイッチ１１は、人的な押動操作の度に、パーキングレンジＰに対応する信号と、非パーキングレンジに対応する信号とを出力するものであって、例えば運転席近傍に設置されるシフト台９の所定位置に設置されている。

このパーキングスイッチ１１は、人的な押動操作の度に、二つの状態を切り替える、いわゆるトグルスイッチ等とされる。

シフトレバー１２は、シフト台９においてパーキングスイッチ１１の近傍に設置されており、人的な傾動操作を受けることに伴い、シフトセンサ１３から適宜の信号（ニュートラルレンジＮに対応する信号、リバースレンジＲに対応する信号、ドライブレンジＤに対応する信号等）を出力させるようになっている。なお、シフトレバー１２とシフトセンサ１３とが、請求項に記載の操作入力手段に相当する。

このシフトレバー１２は、いわゆるモーメンタリータイプとされていて、図３に示すように、シフト台９のシフトゲート９ａ内におけるホームポジションＨを起点にしてニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢへと傾動操作可能になっているとともに、ホームポジションＨから、ニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢに傾動操作した後は、自動的にホームポジションＨに戻るようになっている。

なお、シフトセンサ１３は、シフトレバー１２がホームポジションＨから横方向一方に倒されてニュートラルポジションＮに傾動操作されたときにニュートラルレンジＮに対応する信号を出力し、また、ニュートラルポジションＮから前方向のリバースポジションＲに向けて傾動操作されたときにリバースレンジＲに対応する信号を出力し、さらに、ニュートラルポジションＮから後方向のドライブポジションＤに向けて傾動操作されたときにドライブレンジＤに対応する信号を出力し、そして、ホームポジションＨから後方向のエンジンブレーキポジションＢに向けて傾動操作されたときにエンジンブレーキを効かせるための信号を出力するようになっている。

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１２の操作に応答してマニュアルバルブ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タイプであり、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。

パーキング機構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および図２に示すように、下記する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。

制御装置４０は、シフト切替装置１の動作を制御するものであって、例えばＳＢＷ＿ＥＣＵ（Shift by Wire Electronic Control Unit）と呼ばれるものとされる。

この制御装置４０としてのＳＢＷ＿ＥＣＵは、詳細に図示していないが、一般的なＥＣＵと同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭならびにバックアップＲＡＭ等を含んだ構成であって、図示していないエンジン制御用のＥＣＵや自動変速機制御用のＥＣＴ＿ＥＣＵと、互いに必要な情報を双方向で送受信可能に接続されている。

この制御装置４０には、図４に示すように、主として、パーキングスイッチ１１、シフトセンサ１３、ロータ角検出手段１４、出力角検出手段１５等が図示していない入力インタフェースを介して接続されているとともに、アクチュエータ６０等が図示していない出力インタフェースを介して接続されており、少なくとも、必要に応じてアクチュエータ６０を制御することによって自動変速機を要求の変速段に切り替える変速処理を実行する。

この実施形態では、制御装置４０に接続される構成要素について本発明の特徴に関連するもののみにして、本発明の特徴に直接的に関連しないものについての記載や説明を割愛している。

なお、ロータ角検出手段１４および出力角検出手段１５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し、簡単に説明する。これらの検出手段１４，１５は、下記する以外の適宜の構成とすることも可能である。

ロータ角検出手段１４は、モータ６１のロータの回転角を検出するものであって、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。

出力角検出手段１５は、アクチュエータ６０の出力軸６３の回転角を検出するものであって、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。このアナログ磁気センサとしては、例えばニュートラルスイッチ（ＮＳＷ）等と呼ばれるものとされる。

ディテント機構５０は、マニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング機構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って、主として、ディテントプレート５１と、支軸（マニュアルシャフトとも言う）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やパーキング機構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（図示省略）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、パーキング機構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１２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５６ａ〜５６ｄを付している。この実施形態での波形部５４は、各谷５６ａ〜５６ｄの形状が谷底を中心として左右非対称とされており、その詳細については後で詳細に説明する。

この波形部５４は、シフトレバー１２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５６ａ〜５６ｄ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５６ａ〜５６ｄ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、係合部としてのディテントローラ５７を回動可能に支持させた構成になっている。

なお、ディテントローラ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、ディテントローラ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５６ａ〜５６ｄに係合されるものであるが、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の弾性復元力でもってディテントローラ５７を谷５６ａ〜５６ｄ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のディテントローラ５７を谷５６ａ〜５６ｄ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、ディテント機構５０を駆動するものであって、詳細に図示していないが、回転動力発生部としての電動式のモータ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、例えば自動変速機のケースにボルトで取り付けられる、外付けタイプとされている。

モータ６１は、例えば永久磁石を用いないブラシレスのＳＲ（スイッチド・リラクタンス）モータとされ、図示していないが、回転自在に支持されるロータと、このロータの回転中心と同軸上に配置されるステータとで構成される。

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、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、上述した構成のレンジ切替装置１の基本的な動作を説明する。

そもそも、運転者がパーキングスイッチ１１またはシフトレバー１２を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、制御装置４０は、パーキングスイッチ１１やレンジポジションセンサ１３からの出力に基づき前記選択されたレンジポジションを認識する。

制御装置４０は、前記認識した結果に応じて、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がディテントローラ５７に当接することによってディテントスプリング５３が一旦上向きに弾性変形されて、ディテントローラ５７が波形部５４における次の谷（５６ａ〜５６ｄ）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の弾性復元力（付勢力）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、パーキング機構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、制御装置４０は、アクチュエータ６０を駆動することにより、支軸５２を所定方向に所定角度回転させることにより、ディテントプレート５１が傾動されることになり、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。

ところで、上述したレンジ切替装置１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。この自走現象の他の表現としては、ディテントローラ５７が谷５６ａ〜５６ｄの底に吸い込まれる現象とも言われる。

このような現象について、図５および図６を参照して説明する。なお、図５および図６では、説明をわかりやすくするために、各谷５６ａ〜５６ｄの形状について、底を中心として対称形状としたものを例に挙げている。

仮に、ディテントプレート５１をパーキングレンジＰからリバースレンジＲへ切り替えるために、１レンジ分傾動させる場合、まず、図５に示すように、ディテントローラ５７がディテントプレート５１の波形部５４の谷５６ａから山５５へ上るとき、アクチュエータ６０のモータ６１を駆動開始してから、当該モータ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を詰めるまでの間は、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。

図５の実線で示すように、前記遊びαが詰まってモータ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が傾動されてディテントローラ５７が谷５６ａから山５５を上り始める。この上り過程では、ディテントローラ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、ディテントローラ５７が波形部５４の山５５を越えて要求レンジに対応する谷５６ｂに係入し始めるときに、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によってディテントローラ５７が谷側に押さえ込まれることになる。このディテントローラ５７からの付勢力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。その間、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、前記詰められた遊びαが再度広がって、ディテントローラ５７が要求レンジに対応する谷５６ｂ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」、あるいはディテントローラ５７の「吸い込み」と呼んでおり、その間、ディテントプレート５１の回転角変化が、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が広がりながら、要求レンジに対応する谷５６ｂの底がディテントローラ５７の中心に到達して係合することになる。

参考までに、ディテントプレート５１をＰ→Ｄ方向へ傾動させる過程でディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置から、ディテントプレート５１をＤ→Ｐ方向へ傾動させる過程でディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置までの範囲を、吸い込み範囲と言うことにする。

自走開始位置とは、要するに、谷５６ａ〜５６ｄがディテントローラ５７に係合し始める位置とも言える。

ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図７から図１０を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、要するに、ディテントプレート５１の波形部５４の形状と、ディテント機構５０を駆動するときのアクチュエータ６０の制御形態とを工夫している。

第１に、図７に示すように、ディテントプレート５１の波形部５４における複数の谷５６ａ〜５６ｄは、その底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dを中心とする両側が非対称な形状になっている。

詳しくは、各谷５６ａ〜５６ｄは、その底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dを中心とした両側の斜面長さを異ならせることによって、当該各谷５６ａ〜５６ｄの吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dと底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dとをずらしたような形状とされている。なお、底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dとは、谷の最深位置のことである。

第２に、制御装置４０は、レンジ切り替え時に、要求レンジに対応する谷（５６ａ〜５６ｄ）の吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dが、ディテントローラ５７の中心に到達する位置でアクチュエータ６０のモータ６１の駆動を停止させるように制御する。

詳しくは、制御装置４０は、レンジ切り替え要求に伴いアクチュエータ６０のモータ６１を駆動するにあたって、要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄの吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dがディテントローラ５７の中心に到達する位置を、アクチュエータ６０のモータ６１の駆動停止目標位置に設定するようにしている。

そして、モータ６１の駆動停止（通電停止）後は、ディテントスプリング５３の付勢力と各谷５６ａ〜５６ｄの斜面の傾斜とによるディテントプレート５１の自走作用（あるいはディテントローラ５７の吸い込み作用）を利用して、最終係合位置である谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dにディテントローラ５７を係合させるように変位誘導する。

この実施形態で提示するディテントプレート５１については、図７に示すように、波形部５４における複数の谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dが、マニュアルバルブ２０のスプール２２によるレンジ設定位置に応じて設計されていて、各谷５６ａ〜５６ｄの開口幅がそれぞれ異なるサイズに設定されている。

それに加えて、ニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃと、ドライブレンジＤに対応する谷５６ｄとにおける長い側斜面は、隣接する谷５５ｂや５６ｃ側に拡げられることによって長く設定されている。

このように、ニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃと、ドライブレンジＤに対応する谷５６ｄにおける長い側斜面とを拡げて長くした関係より、リバースレンジＲに対応する谷５６ｂとニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃとにおける短い側斜面は、短くなっている。

但し、トータル的には、ニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃおよびドライブレンジＤに対応する谷５６ｄの開口幅は、例えば図５および図６に示したような底を中心として対称形状としたものに比べて、幅広になっている。

このようなディテントプレート５１を用いるので、図７に示すように、各レンジＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄに対応する各谷５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_D間における中心角θ_P-R，θ_R-N，θ_N-Dと、各谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dから各谷５６ａ〜５６ｄの吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dまでの回転角θ_PRX，θ_RNX，θ_NDX，θ_DNX，θ_NRX，θ_RPXとについては、定数値として予め制御装置４０に記憶されているものとする。

但し、前記定数値は、少なくともディテントプレート５１の製造ばらつきを加味した値とされる。また、ディテントプレート５１のパーキングレンジＰに対応する谷５６ａの底Ｙ_Pの回転角θ_YPは、制御上の基準点つまりゼロ点とされる。

次に、本発明の特徴を適用したレンジ切替装置１の動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。

図８に示すフローチャートは、制御装置４０による処理であり、例えば運転者によるパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２の操作に伴い、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）等のいずれかが選択されたときに、パーキングスイッチ１１やシフトセンサ１３から出力される信号に基づき、前記レンジ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、要求レンジが現在レンジと同じか否かを判定する。ここでは、制御装置４０の内部メモリに一時的に記憶されている現在レンジを読み出し、前記認識した要求レンジとを対比する。

このとき、同じであれば、レンジ切り替えする必要がないので、前記ステップＳ１で肯定判定して、このフローチャートを抜ける。一方、異なっていれば、レンジ切り替えする必要があるので、前記ステップＳ１で否定判定して、続くステップＳ２，Ｓ３に移行する。

このステップＳ２，Ｓ３を繰り返すことにより、アクチュエータ６０のモータ６１を駆動することによりディテントプレート５１を傾動させて前記エントリー時に認識した要求レンジを成立させる。

具体的には、まず、ステップＳ２において、レンジ切り替え要求に伴いモータ６１を駆動するにあたって、要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄの吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dがディテントローラ５７の中心に到達する位置を、モータ６１の駆動停止目標位置に設定し、モータ６１を駆動開始させることにより、ディテントプレート５１を傾動させる。なお、ステップＳ２では、現在レンジから要求レンジへの傾動に必要なディテントプレート５１の目標回転角を調べるとともに、それに基づいてモータ６１への通電電圧を設定し、通電を開始する。前記のディテントプレート５１の目標回転角に対応するモータ６１への通電電圧値は、予め制御装置４０の内部メモリに記憶されており、それに基づいて前記通電電圧値を設定するようになっている。

続くステップＳ３では、ディテントプレート５１がモータ６１の駆動停止目標位置まで傾動されたか否かを調べる。つまり、ここでは、出力角検出手段１５から入力される出力電圧（検出回転角）に基づいて、要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄの吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dがディテントローラ５７の中心まで到達したか否かを判定する。具体的には、出力角検出手段１５の出力電圧値（検出回転角）が、モータ６１の駆動停止目標電圧値（目標回転角）と一致するか否かを判定する。なお、図９に示されているように、ディテントプレート５１の回転角θ_P，θ_R，θ_N，θ_D，θ_XP，θ_XR，θ_XN，θ_XDと、出力角検出手段１５の出力電圧値（検出回転角）Ｖ_P，Ｖ_R，Ｖ_N，Ｖ_D，Ｖ_XP，Ｖ_XR，Ｖ_XN，Ｖ_XDとは、対応付けられた関係になっており、出力角検出手段１５の出力電圧値に基づいてディテントプレート５１の回転角を認識することができる。

ここで、一致していれば前記ステップＳ３で肯定判定して、続くステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では、ディテントプレート５１が最終係合位置まで傾動されたか否かを調べる。つまり、ここでは、出力角検出手段１５の出力電圧値（回転角）に基づいて、谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dがディテントローラ５７の中心まで到達したか否かを判定する。

ここで、到達していれば前記ステップＳ４で肯定判定して、このフローチャートを抜けるが、到達していなければ前記ステップＳ４で否定判定して、続くステップＳ５，Ｓ６において、一定時間が経過するのを待つ。

要するに、このステップＳ５，Ｓ６では、ディテントスプリング５３による付勢力と谷５６ａ〜５６ｄの斜面の傾斜とによるディテントプレート５１の自走作用（あるいはディテントローラ５７の吸い込み作用）による誘導が正常に行われているか否かを調べているのである。

ちなみに、前記自走作用による誘導が正常な時間内で終了すると、ディテントローラ５７がディテントプレート５１における要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dに係合したことになる。

具体的に、ステップＳ５では、制御装置４０の内部のタイマＴを作動させて、ステップＳ６では、前記のタイマＴがタイムアップするのを待つ。このとき、タイマＴのカウント値が、予め規定されてある閾値Ｔ１以上になったか否かを調べている。なお、この閾値Ｔ１は、前記吸い込み作用による誘導でもってディテントプレート５１の谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dがディテントローラ５７の中心まで正常に到達するのに要する時間を予め実験等により把握しておき、その結果から経験的に設定される。

ここで、前記のタイマＴがタイムアップすると、前記ステップＳ６で肯定判定して、ステップＳ７において、出力角検出手段１５の出力電圧値（回転角）に基づいて、谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dがディテントローラ５７の中心まで到達したか否かを判定する。

ここで、到達している場合には、ディテントプレート５１の姿勢変更が正常にできたことを意味しているので、前記ステップＳ７で肯定判定して、このフローチャートを抜ける。しかし、到達していない場合には、ディテントプレート５１の姿勢変更が正常にできていないことを意味しているので、前記ステップＳ７で否定判定して、続くステップＳ８に移行する。

このステップＳ８では、前記ステップＳ５で作動開始したタイマＴのカウント値が第２の閾値Ｔ２以上になったか否かを調べる。ここでは、ディテントプレート５１が何らかの異常発生によって正常に姿勢変更できないフェール現象が発生していることを確認しているのである。

前記の閾値Ｔ２は、閾値Ｔ１に適宜の時間を加算した値に設定される。そもそも、前記のようなフェール現象が発生すると、比較的長い時間経過しても、谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dがディテントローラ５７の中心に到達しないと考えられるので、前記加算値については、フェール現象の発生を検知するのに、時間がかかりすぎないように留意して、必要以上に大きな値に設定しないようにするのが好ましい。

そうして、タイマＴのカウント値が第２の閾値Ｔ２以上になると、前記ステップＳ８で肯定判定して、続くステップＳ９において、フェール現象の発生を確定し、続くステップＳ１０において、前記タイマＴをリセットする。この後、このフローチャートを抜ける。

なお、前記のステップＳ９では、フェール現象が発生していることを、車両運転者に報知するようにしてもよい。この報知の形態としては、図示していないが、例えば車両室内に設けられるブザーを鳴らしたり、メーターパネル内の表示部やナビゲーションシステムの表示パネル等に適宜のメッセージを表示させたりすることが考えられる。

次に、図１０を参照して、パーキングレンジＰからニュートラルレンジＮに切り替えるときの動作について説明する。

図１０（ａ）に示すように、ディテントプレート５１におけるパーキングレンジＰに対応する谷５６ａの長い側斜面でもって、実線で示すディテントローラ５７を押し上げるために、図１０（ｂ）に示すように、モータ６１を加速制御する。これにより、ディテントプレート５１が傾動して、リバースレンジＲに対応する谷５６ｂがディテントローラ５７に係合する。

この後、ディテントローラ５７がリバースレンジＲに対応する谷５６ｂからニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃへ乗り越えるときに、再度、モータ６１を加速制御する。

こうして、ディテントローラ５７がニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃの自走開始位置に到達すると、図１０（ｂ）に示すように、モータ６１を減速制御する。これにより、ディテントプレート５１の傾動に伴う慣性力が弱められることになるので、ディテントプレート５１がゆっくり傾動しつつ、ニュートラルレンジＮに対応する谷５６ｃの吸い込み範囲Ｗ_Nの中央Ｘ_Nが、ディテントローラ５７の中心に正対する位置へ変位される。

そして、谷５６ｃの中央Ｘ_Nが、ディテントローラ５７の中心に正対する位置に到達すると、モータ６１の駆動を停止する。これにより、ディテントプレート５１は、モータ６１で駆動されなくなるものの、図１０（ｃ）に示すように、ディテントスプリング５３による付勢力（吸い込みトルク）を受けて、ディテントプレート５１が傾動されることになり、最終係合位置である底Ｙ_Nがディテントローラ５７の中心に正対する位置に到達することになる。この位置で、前記ディテントスプリング５３による付勢力がゼロになるので、ディテントプレート５１も傾動停止する。

このように、パーキングレンジＰ側からドライブレンジＤ側へ向けてディテントプレート５１を傾動させる場合には、要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄにおいて長い側斜面の方からディテントローラ５７に係合されるようになる。この場合、谷５６ａ〜５６ｄの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dから開口端縁までの距離が長く確保されている関係より、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の遊びの存在によってディテントプレート５１の動作遅れが発生しても、谷５６ａ〜５６ｄがディテントローラ５７に嵌まるようになる。

また、逆に、ドライブレンジＤ側からパーキングレンジＰ側へ向けてディテントプレート５１を傾動させる場合には、詳細に説明していないが、前記動作説明とは逆に、要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄにおいて短い側斜面の方からディテントローラ５７に係合されるようになる。この場合、谷５６ａ〜５６ｄの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dが底底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_Dよりも変位方向奥側に位置するから、ディテントプレート５１の動作遅れが発生しても、谷５６ａ〜５６ｄがディテントローラ５７に嵌まるようになる。

いずれにしても、アクチュエータ６０でディテントプレート５１を変位させる過程において前記動作遅れが発生しても、要求レンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄをディテントローラ５７に確実に係合させることが可能になる。

以上、要するに、本発明を適用した実施形態では、ディテントスプリング５３による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レンジ切替装置１において、ディテントプレート５１の谷５６ａ〜５６ｄの形状を工夫するとともに、レンジ切り替え時における制御上のアクチュエータ６０の駆動停止タイミングを工夫しているだけであるから、従来例に比べて簡易な手法でありながら、要求されるレンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄにディテントローラ５７を確実に係合させることが可能になる。

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１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）上記実施形態において、図８のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ７では、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１５の出力を利用しているが、それに代えて、モータ６１のロータ角を検出するためのロータ角検出手段１４を利用することも可能であり、また、図示していないが、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を設け、それの出力を利用することも可能である。

このディテント角検出手段は、詳細な図示や説明を割愛するが、例えばディテントプレート５１の支軸５２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、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。

（３）上記実施形態において、ディテントプレート５１の波形部５４における各谷谷５６ａ〜５６ｄの底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_D間の間隔については、マニュアルバルブ２０のスプール２２によるレンジ設定位置に対応して設定されているので、このスプール２２によるレンジ設定位置を変更することにより、変更する必要がある。したがって、底Ｙ_P，Ｙ_R，Ｙ_N，Ｙ_D間の間隔は、任意とされる。

（４）上記実施形態では、制御装置４０によるレンジ切り替え処理として、要求されたレンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄの吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dがディテントローラ５７の中心に到達する位置を、モータ６１の駆動停止目標位置として設定するようにした例を挙げているが、要求されたレンジに対応する谷５６ａ〜５６ｄの開口幅の中央を前記駆動停止目標位置として設定することも可能である。

なお、吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの中央Ｘ_P，Ｘ_R，Ｘ_N，Ｘ_Dと、谷５６ａ〜５６ｄの開口幅の中央とは、一致する場合もあるが、吸い込み範囲Ｗ_P，Ｗ_R，Ｗ_N，Ｗ_Dの両端位置（自走開始位置）の設定次第によって、相違する場合もある。

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のレンジ切替装置に用いるシフトレバーの各レンジポジションを示す斜視図である。 図１のレンジ切替装置における制御装置に接続される要素を示すブロック図である。 ディテントプレートの自走作用の発生理由を説明するための図で、ディテントプレートの傾動過程でディテントローラが上りとなるときの様子を示している。 ディテントプレートの自走作用の発生理由を説明するための図で、ディテントプレートの傾動過程でディテントローラが下りとなるときの様子を示している。 本発明に係るレンジ切替装置のディテントプレートの波形部を展開して模式的に示した側面図である。 本発明に係るレンジ切替装置の動作説明に用いるフローチャートである。 図７に示すディテントプレートのレンジ毎の回転角と出力角検出手段の出力電圧との関係を示すグラフである。 本発明に係るレンジ切替装置の動作説明に用いるタイムチャートで、（ａ）はディテントプレートの波形部の展開図、（ｂ）はアクチュエータのモータの出力トルクを示すグラフ、（ｃ）はディテントスプリングによる吸い込みトルク（ディテントプレートの自走トルク）を示すグラフを示している。

符号の説明

１ レンジ切替装置
１１ パーキングスイッチ（操作入力手段）
１２ シフトレバー（操作入力手段）
１３ シフトセンサ（操作入力手段）
１４ ロータ角検出手段
１５ 出力角検出手段
２０ マニュアルバルブ
２２ マニュアルバルブのスプール
３０ パーキング機構
３３ パーキングロッド
４０ 制御装置
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
５６ａ 波形部のパーキングレンジＰに対応する谷
５６ｂ 波形部のリバースレンジＲに対応する谷
５６ｃ 波形部のニュートラルレンジＮに対応する谷
５６ｂ 波形部のドライブレンジＤに対応する谷
５７ ディテントローラ（係合部）
６０ アクチュエータ
６１ アクチュエータのモータ
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

Claims (6)

1. 自動変速機に備える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、要求に応じて前記アクチュエータを制御する制御装置とを備えるレンジ切替装置であって、
   前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより変位され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、
   前記ディテント部材は、前記切り替え対象となるレンジ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、かつ、前記各谷が、その底と中央とがずらされた形状とされ、
   前記位置決め部材は、前記波形部の谷底に係合する係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ向けて押圧する付勢力を発生するものとされ、
   前記制御装置は、レンジ切り替え時に、要求レンジに対応する谷の中央が前記係合部に到達する位置で前記アクチュエータの駆動を停止させるように制御する、ことを特徴とするレンジ切替装置。
2. 請求項１に記載のレンジ切替装置において、
   前記制御装置は、前記谷の中央が係合部に到達する位置の手前でアクチュエータを減速させるように制御する、ことを特徴とするレンジ切替装置。
3. 請求項１または２に記載のレンジ切替装置において、
   前記各谷の開口幅は、その長い側の斜面がそれに隣接する谷側へ拡げられることにより幅広とされる、ことを特徴とするレンジ切替装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載のレンジ切替装置において、
   シフトレンジを選択するための人的操作を受けるとともに、選択されたレンジに対応する信号を出力する操作入力手段を備え、
   前記制御装置は、前記操作入力手段の出力に基づき、前記アクチュエータの目標駆動量を設定する、ことを特徴とするレンジ切替装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載のレンジ切替装置において、
   前記アクチュエータは、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式のモータと、この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、ことを特徴とするレンジ切替装置。
6. 請求項５に記載のレンジ切替装置において、
   前記モータのロータの回転角を検出するロータ角検出手段と、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とを備え、
   前記制御装置は、前記ロータ角検出手段の出力に基づき前記モータの出力トルクをフィードバック制御するとともに、前記出力角検出手段の出力に基づき前記ディテント部材の波形部と係合部との相対位置を判定する、ことを特徴とするレンジ切替装置。

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