JP3972629B2 - Vehicle range switching device - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌などに搭載されるレンジ切り替え装置に係り、詳しくは、電気信号によりシフトレンジを切り替える、いわゆるシフトバイワイヤシステムによるレンジ切り替え装置において、温度が比較的低温である際に、シフトレンジ切り替え操作の遅延を防止するレンジ切り替え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンジ切り替え装置は、シフトレバーの位置の移動がシフトレバーに係合されたプッシュプルケーブルを介して伝達される方式、つまり手動により油圧制御装置のシフトレンジを切り替える方式が一般的である。
【０００３】
近年、自動車における車室内デザインの自由度拡大の要請、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の拡大が求められる傾向にある。そこで、例えば実開平７−１６０６７号公報などに開示されているように、電気信号によってレンジ切り替えを行なう、いわゆるシフトバイワイヤシステムによるレンジ切り替え装置の提案がなされている。
【０００４】
上記公報に開示されたレンジ切り替え装置は、シフトレバーからのシフトポジション選択を電気的な信号により伝達し、電気モータの駆動を歯車などを介して伝達させ、例えば自動変速機の油圧制御装置のシフトレンジなどを切り替えている。これにより、従来の方式と同じ機能を達成しながら、上述のようなシフトレバー設置場所の自由度の拡大に応じている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の方式では、シフトレバーの位置の移動によりプッシュプルケーブルを介して直接シフトレンジを切り替えるので、シフトレバーによるシフトポジションの選択から自動変速機のマニュアルバルブの移動までの時間（セレクトタイム）は、温度の影響を受けることなく一定で、ドライバーは何等不快感を感じることはなかった。
【０００６】
しかし、上述したシフトバイワイヤシステムによるレンジ切り替え装置は、シフトレバーから電気信号により駆動される電気モータを、ベアリングに支持される歯車より動力を減速して伝える機構（減速歯車機構）などを介し、該駆動が伝達されるが、電気モータ内、ベアリング、歯車などに塗布された潤滑剤（例えばグリース、油など）が硬化する場合がある。このため、電気モータの駆動の伝達が通常よりも遅れる虞があった。特に、低温下で、かつ比較的長時間放置した車輌では、最初のセレクトタイムが硬化した潤滑剤により長くなり、ドライバーはシフトレバーによるシフトポジションを選択した後、不要な待ち時間を課されて不快感を感じる場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、シフトポジションが選択される前に電気モータを駆動し、もって上記課題を解決したレンジ切り替え装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１ないし図８参照）、シフトポジションを選択し得るシフトポジション選択手段（２５）と、前記シフトポジション選択手段（２５）の選択に基づいて所定信号を出力するシフトレンジ制御手段（１８）と、前記シフトレンジ制御手段（１８）からの前記所定信号に基づいて駆動される電気モータ（１２）と、該駆動によりシフトレンジ（例えばＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジなど）を切り替え操作し得るシフトレンジ操作部（７０）と、を備える車輌のレンジ切り替え装置（１）において、
前記車輌の停止状態を制御し得る車輌停止制御手段（６２ｂ）と、
前記車輌停止制御手段（６２ｂ）により前記車輌の停止状態が維持された状態で、前記電気モータ（１２）を駆動する電気モータ駆動手段（６３）と、を備え、
イグニッションの作動又は駆動源の始動を検出した際、前記シフトポジション選択手段（２５）により前記シフトポジションが選択される前に、前記車輌停止制御手段（６２ｂ）により前記車輌の停止状態を維持しつつ、前記電気モータ駆動手段（６３）により前記電気モータ（１２）を駆動して、前記シフトレンジの切り替え操作を行っておく、
ことを特徴とする車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【０００９】
請求項２に係る本発明は（例えば図１ないし図８参照）、前記レンジ切り替え装置（１）における温度（Ｔ）を検出する温度検出手段（例えば温度センサなど）（２６）と、
前記温度検出手段（２６）により検出された前記温度（Ｔ）が所定温度以下である（例えばＴｌｉｍ以下）ことを判定する温度判定手段（６１）と、を備え、
前記車輌停止制御手段（６２ｂ）は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて前記車輌の停止状態を維持してなる、
請求項１記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１３】
請求項３に係る本発明は（例えば図１ないし図４参照）、前記車輌停止制御手段（６２ｂ）は、前記車輌を停止するブレーキ（例えばフットブレーキ、ＡＢＳ、電動パーキング機構など）（２７）を作動してなる、
請求項１または２記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１４】
請求項４に係る本発明は（例えば図１ないし図４、及び図８参照）、前記車輌は、駆動源を有し、かつ前記駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置（例えば２、３、２８）を備え、
前記車輌停止制御手段（６２ｂ）、は、前記車輌の前記駆動車輪への動力伝達を抑制するように前記駆動装置（例えば２、３、２８）を操作（例えばＲ制御即ちリバースインヒビット制御、Ｎ制御即ちニュートラル制御など）してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１５】
請求項５に係る本発明は（例えば図１ないし図４、及び図８参照）、前記車輌停止制御手段（６２ｂ）は、前記駆動装置（例えば２、３、２８）の摩擦係合要素（例えば入力クラッチなど）の係合を抑制してなる、
請求項４記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１６】
請求項６に係る本発明は（例えば図１ないし図４、及び図８参照）、前記電気モータ（１２）と前記シフトレンジ操作部（７０）との動力伝達状態を接・断する電磁クラッチ（３０）を備え、
前記車輌停止制御手段（６２ｂ）は、前記電磁クラッチ（３０）を係合した状態で前記車輌の停止状態を維持してなる、
請求項１ないし５のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１７】
請求項７に係る本発明は（例えば図１ないし図４、及び図６ないし図８参照）、前記車輌は、駆動源を有し、かつ前記駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置（例えば２、３、２８）を備え、
前記シフトレンジ操作部（７０）は、前記駆動装置（例えば２、３、２８）のシフトレンジ（例えばＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジなど）を各シフトレンジに保持させるディテント機構（９）を有してなる、
請求項１ないし６のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１８】
請求項８に係る本発明は（例えば図１ないし図４、及び図６ないし図８参照）、前記シフトレンジ操作部（７０）は、前記電気モータ（１２）の駆動を伝達する減速歯車機構（４６）を有してなる、
請求項１ないし７のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００１９】
請求項９に係る本発明は（例えば図１ないし図８参照）、シフトポジションを選択し得るシフトポジション選択手段（２５）と、前記シフトポジション選択手段（２５）の選択に基づいて所定信号を出力するシフトレンジ制御手段（１８）と、前記シフトレンジ制御手段（１８）からの前記所定信号に基づいて駆動される電気モータ（１２）と、該駆動によりシフトレンジ（例えばＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジなど）を切り替え操作し得るシフトレンジ操作部（７０）と、前記電気モータ（１２）と前記シフトレンジ操作部（７０）との動力伝達状態を接・断する電磁クラッチ（３０）と、を備える車輌のレンジ切り替え装置（１）において、
前記電磁クラッチ（３０）を解放制御し得る電磁クラッチ制御手段（６２ａ）を備え、
前記電磁クラッチ制御手段（６２ａ）により前記電気モータ（１２）と前記シフトレンジ操作部（７０）との動力伝達状態を切断した状態で、前記電気モータ（１２）を駆動する電気モータ駆動手段（６３）と、を備え、
イグニッションの作動又は駆動源の始動を検出した際、前記シフトポジション選択手段（２５）により前記シフトポジションが選択される前に、前記電磁クラッチ制御手段（６２ａ）により前記電気モータ（１２）と前記シフトレンジ操作部（７０）との動力伝達状態を切断した状態を維持しつつ、前記電気モータ駆動手段（６３）により前記電気モータ（１２）の駆動を行っておく、
ことを特徴とする車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
請求項１０に係る本発明は（例えば図１ないし図８参照）、前記レンジ切り替え装置（１）における温度（Ｔ）を検出する温度検出手段（例えば温度センサなど）（２６）と、
該温度検出手段（２６）により検出された前記温度（Ｔ）が所定温度以下である（例えばＴｌｉｍ以下）ことを判定する温度判定手段（６１）と、を備え、
前記電磁クラッチ制御手段（６２ａ）は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて前記電気モータ（１２）と前記シフトレンジ操作部（７０）との動力伝達状態を切断した状態を維持してなる、
請求項９記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
請求項１１に係る本発明は（例えば図１ないし図８）、前記電気モ−タ（１２）の駆動を前記電磁クラッチ（３０）に伝達するウォームギヤ（１２ｂ）、及びウォームホイール（１３）を備えてなる、
請求項１ないし１０のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置（１）にある。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、車輌停止制御手段が車輌の停止状態を維持し、イグニッションの作動又は駆動源の始動を検出した際、シフトポジションを選択する前に電気モータ駆動手段が電気モータを駆動させて、シフトレンジの切り替え操作を行っておくので、車輌の停止状態を維持するものでありながら、（例えば潤滑剤の硬化により）駆動が鈍くなった電気モータを、シフトポジション選択する前に駆動させることより、レンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。これにより、レンジ切り替え装置における電気モータの駆動の伝達遅延を防止することができることから、シフトポジションの選択からシフトレンジの切り替えまでの時間（セレクトタイム）を短くして、ドライバーに不要な待ち時間によって不快感を与えることを防止することができる。
【００２１】
請求項２に係る本発明によると、温度検出手段がレンジ切り替え装置における温度を検出し、温度判定手段が所定温度以下であることを判定するので、温度が比較的低温の際において硬化した潤滑剤により駆動が鈍くなった電気モータを、シフトポジション選択する前に駆動させることより、硬化した潤滑剤を軟化させてレンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。これにより、温度が比較的低温であっても、シフトポジションの選択からシフトレンジの切り替えまでの時間（セレクトタイム）を短くして、ドライバーに不要な待ち時間によって不快感を与えることを防止することができる。
【００２４】
請求項３に係る本発明によると、車輌停止制御手段は、車輌を停止するブレーキを作動するので、たとえシフトレンジが走行レンジとなっていても、車輌停止制御手段がブレーキを作動して車輌の停止することより、車輌の停止状態を確実に維持した状態で、駆動が鈍くなった電気モータ及びシフトレンジ操作部などのレンジ切り替え装置を駆動することができ、これにより、レンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。
【００２５】
請求項４に係る本発明によると、車輌停止制御手段は、車輌の駆動車輪への動力伝達を抑制するように駆動装置を操作するので、たとえシフトレンジが走行レンジとなっていても、車輌停止制御手段が駆動装置を操作し、車輌の駆動車輪への動力伝達を抑制することより、車輌の停止状態を確実に維持した状態で、駆動が鈍くなった電気モータ及びシフトレンジ操作部などのレンジ切り替え装置を駆動することができ、これにより、レンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。
【００２６】
請求項５に係る本発明によると、車輌停止制御手段は駆動装置の摩擦係合要素の係合を抑制するので、確実に動力伝達を抑制するものでありながら、駆動が鈍くなった電気モータ及びシフトレンジ操作部などのレンジ切り替え装置を駆動することができ、これにより、レンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。
【００２７】
請求項６に係る本発明によると、車輌停止制御手段は、電磁クラッチを係合した状態で車輌の停止状態を制御するので、車輌の停止状態を確実に維持した状態にすることができるものながら、電気モータの駆動はシフトレンジ操作部まで伝達され、電気モータに限らず、駆動が鈍くなったシフトレンジ操作部を駆動させて、レンジ切り替え装置全体における電気モータの駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００２８】
請求項７に係る本発明によると、ディテント機構は、駆動装置のシフトレンジを各シフトレンジに保持させるので、駆動が鈍くなったディテント機構を駆動させて、シフトレンジ操作部における電気モータの駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００２９】
請求項８に係る本発明によると、減速歯車機構は、シフトレンジ操作部における電気モータの駆動を伝達するので、駆動が鈍くなった減速歯車機構を駆動させて、シフトレンジ操作部における電気モータの駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００３０】
請求項９に係る本発明によると、イグニッションの作動又は駆動源の始動を検出した際、シフトポジションを選択する前に、電磁クラッチ制御手段が電気モータとシフトレンジ操作部との動力伝達状態を切断した状態を維持しつつ、電気モータ駆動手段が電気モータの駆動を行っておくので、車輌の停止状態を維持するものでありながら、（例えば潤滑剤の硬化により）駆動が鈍くなった電気モータを、シフトポジション選択する前に駆動させることより、レンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。これにより、レンジ切り替え装置における電気モータの駆動の伝達遅延を防止することができることから、シフトポジションの選択からシフトレンジの切り替えまでの時間（セレクトタイム）を短くして、ドライバーに不要な待ち時間によって不快感を与えることを防止することができる。
請求項１０に係る本発明によると、温度検出手段がレンジ切り替え装置における温度を検出し、温度判定手段が所定温度以下であることを判定するので、温度が比較的低温の際において硬化した潤滑剤により駆動が鈍くなった電気モータを、シフトポジション選択する前に駆動させることより、硬化した潤滑剤を軟化させてレンジ切り替え装置の駆動をスムーズなものとすることができる。これにより、温度が比較的低温であっても、シフトポジションの選択からシフトレンジの切り替えまでの時間（セレクトタイム）を短くして、ドライバーに不要な待ち時間によって不快感を与えることを防止することができる。
請求項１１に係る本発明によると、ウォームギヤ、及びウォームホイールは、電気モ−タの駆動を電磁クラッチに伝達するので、駆動が鈍くなったウォームギヤ、及びウォームホイールを駆動させて、電気モータから電磁クラッチへの該駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００３１】
【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。
【００３２】
図１は本発明に係るレンジ切り替え装置１を示す模式図、図２はレンジ切り替え装置１のバルブ駆動装置１０を示す断面図である。
【００３３】
本発明を適用している車輌は、駆動源を有し、かつ駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する不図示の駆動装置を備え、多段式自動変速機、または無段変速機（ＣＶＴ）などの図示しない自動変速機２８は、該駆動装置の一部を構成している。
【００３４】
本発明に係るレンジ切り替え装置１は、図１に示すように、上記自動変速機２８が備える油圧制御装置３を介して自動変速機２８に連結されており、該油圧制御装置３に収納されているマニュアルバルブ２は、油圧制御装置３内をバルブのスプール２ａの軸心方向である図１中矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在に設けられている。マニュアルバルブ２を図１に示す矢印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、油圧制御装置３は矢印Ａ側から矢印Ｂ側に向けて、油圧制御装置３のシフトレンジを順次例えばＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジに切り替えられる。
【００３５】
マニュアルバルブ２の矢印Ａ側の先端には、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の上部には、例えば５個の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈが所定の間隔で形成されている。各溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈは、油圧制御装置３のシフトレンジ、例えば「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｄｓ」に対応する形で、図１の右上方から順に配列されており、また、ディテントレバー５の図１の右方には、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。ディテントレバー５の図１の左方には、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、ディテントレバー５の略中央部には、長方形状の係合穴５ｊが貫通形成されており、レンジ制御軸７が挿着されている。
【００３６】
ディテントレバー５の、例えば５個の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈの上部には、油圧制御装置３または自動変速機２８になど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９ｂが、先端に回転自在に支持されたローラ９ａを、例えば５個のいずれかの溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌入係合させた形で、自らの弾性により図１の下方に付勢された形で設けられている。さらに、ディテントレバー５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。レンジ制御軸７の、図１の左方の先端部には、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が接続されている。以上のように、ディテント機構９は、ディテントレバー５と、ローラ９ａと、ディテントスプリング９ｂと、から構成されている。
【００３７】
ついで、バルブ駆動装置１０について図１及び図２に沿って説明する。バルブ駆動装置１０は、電気モータ１２と、電磁クラッチ３０と、減速歯車機構４６と、出力歯車１７と、から構成されている。図２に示すように、バルブ駆動装置１０はボルト２９、２９により支持板４５を介して自動変速機２８のカバー８上に装着されており、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に、電磁クラッチ３０と、減速歯車機構４６と、出力歯車１７と、が内装されている。なお、バルブ駆動装置１０は、自動変速機２８のカバー８に対して、間隙ＧＰを介して配置され、カバー８から伝達される自動変速機２８が発生する熱の影響を排除している。
【００３８】
電気モータ１２は、ブラケット１２ｃと、不図示の電機子と、電気モータ１２の出力軸１２ａと、ケーシング１１と、から構成されている。ブラケット１２ｃは、固定子として形成され不図示の電機子を内包し、該電機子の回転中心に設けられた電気モータ１２の出力軸１２ａの一端を回転自在に支持する。電気モータ１２の出力軸１２ａの他端はウォームギヤ１２ｂが装着され、ケーシング１１に装着された電磁クラッチ３０の入力軸３７に装着されたウォームホイール１３と噛合され、これにより電気モータ１２の出力軸１２ａは、前記電機子と共に回転自在に支持されている。なお、電気モータ１２はブラケット１２ｃを介してケーシング１１に装着されている。
【００３９】
また、電磁クラッチ３０は、電磁クラッチ３０の入力軸３７と、アーマチュア本体５０と、スプリング５２と、被吸着ディスク３１と、吸着ロータ３２と、励磁コイル３３と、電磁クラッチ３０の出力軸３８と、から構成されている。電磁クラッチ３０の入力軸３７は円筒状に形成されており、棒状の電磁クラッチ３０の出力軸３８を同心状に内装し、電磁クラッチ３０の出力軸３８上をベアリング４２、４３を介して回転自在に支持されている。電磁クラッチ３０の入力軸３７の、図２の左方には、吸着ロータ３２がスプライン結合された形で設けられている。
【００４０】
吸着ロータ３２は略々円形状に形成されており、吸着ロータ３２の外周部には励磁コイル３３が巻装されている。吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とは互いに対向しており、電磁クラッチ３０が解放されている場合、吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが後述するスプリング５２の付勢により所定の間隙を有して離反した状態となり、電磁クラッチ３０が係合されている場合には、図２に示すように吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが、該スプリング５２の付勢に反して圧着された状態となる。被吸着ディスク３１はスプリング５２に装着されており、該スプリング５２は、略々円形状のアーマチュア本体５０の外周先端に、スプリング５２を支持する支持部５１を介して係合されている。アーマチュア本体５０は電磁クラッチ３０の出力軸３８に装着されている。
【００４１】
電磁クラッチ３０の励磁コイル３３が励磁されると、上述したように、吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが係合される。これにより、電気モータ１２の駆動が入力軸３７から電磁クラッチ３０に伝達され、順に、吸着ロータ３２、被吸着ディスク３１、スプリング５２、アーマチュア本体５０、を介して電磁クラッチ３０の出力軸３８に伝達される。逆に、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３の励磁を解除することにより、吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが解放される。これにより、電気モータ１２の駆動は電磁クラッチ３０の出力軸３８に伝達されなくなる。
【００４２】
減速歯車機構４６は、電磁クラッチ３０の出力軸３８と、電磁クラッチ３０の出力軸３８に形成された小歯車３５と、中間軸３６と、中間軸３６の大歯車３６ａと、中間軸３６の小歯車３６ｂと、から構成されている。電磁クラッチ３０の出力軸３８は、電磁クラッチ３０の入力軸３７の内周に、電磁クラッチ３０の入力軸３７に対し入れ子状に、かつ同心状に配置された形で回転自在に支持されている。該入力軸３７はベアリング４４を介してケーシング１１に支持されている。また、該出力軸３８は、連結軸３９と,該連結軸３９の一端外周に形成された小歯車３５と、で構成されており、該出力軸３８には、小歯車３５の両端近傍にベアリング４１，４２と、連結軸３９の他端にベアリング４３とが配設されている。そして、該出力軸３８は、ベアリング４１と、上記ベアリング４４及び前記入力軸３７を介してベアリング４２、４３とによりケーシング１１に支持されている。なお、連結軸３９の複数のベアリング４１、４２、４３の内、ベアリング４２は、ウォームホイール１３と軸方向にオーバーラップする位置に配設されている。
【００４３】
電磁クラッチ３０の出力軸３８に形成された小歯車３５には、ケーシング１１にベアリング４７、４７を介して回転自在に支持された中間軸３６の大歯車３６ａが噛合されている。中間軸３６には小歯車３６ｂが形成されており、小歯車３６ｂには全体が扇形に形成された出力歯車１７が噛合されている。出力歯車１７はケーシング１１にベアリング４８、４８を介して回転自在に支持されており、さらに出力歯車１７の中心部には、図１に示すように、長方形の係合穴１７ａが穿設され、該係合穴１７ａには、前述のレンジ制御軸７の係合部７ａが嵌入係合されている。
【００４４】
なお、電気モータ１２と、減速歯車機構４６を構成する、出力軸３８の小歯車３５、中間軸３６の大歯車３６ａ、小歯車３６ｂ、及び出力歯車１７などの歯車列とは、電磁クラッチ３０の入力軸３７内に出力軸３８が入れ子状でかつ同心状に配置されて、電磁クラッチ３０の入力軸３７及び電磁クラッチ３０の出力軸３８が同方向に取り出されていることから、図２に示すように、図中の上下方向に整列した形で配置されている。
【００４５】
また、本発明に係るレンジ切り替え装置１において、シフトレンジ操作部７０はディテント機構９と、レンジ制御軸７と、出力歯車１７と、減速歯車機構４６と、から構成されている。
【００４６】
位置センサ２１は、図２中上方左側に示すように、ケーシング１１より突出しているレンジ制御軸７の一端上に該ケーシング１１が固着されて配設されており、ディテントスプリング９ｂに支持されたローラ９ａがディテントレバー上部の所定の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌入係合するレンジ制御軸７の回動角度により、油圧制御装置３のレンジ位置を検出するようになっている。なお、位置センサ２１は、レンジ制御軸７の回動角度の検出に限らず、ディテントレバー５の現在位置を検出することができればよく、レンジ制御軸７上以外に設けてもよい。
【００４７】
ついで、シフトレンジ制御手段１８について、図１ないし図４に沿って説明する。図３は本発明に係る制御部（ＥＣＵ）を示すブロック図、図４はシフトレンジ制御手段を示すブロック図である。図３に示すようにシフトレンジ制御手段１８は、図１に示す本発明に係る制御部（ＥＣＵ）の一部を構成するが、本発明に係る制御部（ＥＣＵ）の構成については後述する。シフトレンジ制御手段１８は、図２及び図４に示すように、ケーシング１１に固着されレンジ制御軸７を介してディテントレバー５の位置を検出する位置センサ２１と、シフトポジション選択手段２５としてシフトレバー２５と、に接続され、さらに電気モータ１２及び電磁クラッチ３０に接続されている。
【００４８】
さらに、シフトレバー２５は、図４に示すようにシフトレンジ制御手段１８を構成するシフトレバー位置検出部２３に接続され、シフトレバー位置検出部２３はシフト動作制御部２０に接続されている。また、位置センサ２１もシフト動作制御部２０に接続されている。シフト動作制御部２０は、クラッチ駆動制御部２２とモータ駆動制御部１９に接続され、さらにモータ駆動制御部１９は電気モータ１２に、クラッチ駆動制御部２２は電磁クラッチ３０に、接続されている。
【００４９】
つづいて、レンジ切り替え装置１の動作について図１、図２、及び図４に沿って説明する。例えば運転者が、シフトレンジを切り替えるため、図４に示すように、シフトレバー２５の位置を移動させてシフトポジションを選択すると、シフトレバー位置検出部２３はシフト動作制御部２０にシフトポジションに応じた信号を出力する。
【００５０】
シフト動作制御部２０は、シフトレバー位置検出部２３が出力した信号に基づき、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から、シフトレバー２５の位置移動の結果選択されたシフトポジションへシフトポジションを移動させるため、前記移動方向に応じて電気モータ１２を正転または逆転させる指令をモータ駆動制御部１９に出力する。
【００５１】
例えば、移動方向がシフトレンジをＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄ→Ｄｓに切り替える方向の場合、例えばＲレンジからＮレンジを経由してＤレンジに切り替える場合などは電気モータ１２を正転させ、逆に移動方向がシフトレンジをＤｓ→Ｄ→Ｎ→Ｒ→Ｐに切り替える方向の場合、例えばＤレンジからＮレンジ、Ｒレンジを経由してＰレンジに切り替える場合などは電気モータ１２を逆転させる。
【００５２】
モータ駆動制御部１９は、シフト動作制御部２０から上記のように電気モータ１２を正転または逆転させる指令を受けることにより、該指令に基づき電気モータ１２を回動させる。また、シフト動作制御部２０は、電気モータ１２の駆動をシフトレンジ操作部７０に伝達させるために、シフトレバー位置検出部２３からシフトレバー２５の位置が移動された信号を受けることにより、クラッチ駆動制御部２２に電磁クラッチ３０の係合の指令を出力する。クラッチ駆動制御部２２は、シフト動作制御部２０からの指令を受けて、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３を励磁し、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２とを係合させる。
【００５３】
これにより、図１及び図２に示すように、電気モータ１２の駆動は、ウォームギヤ１２ｂ、ウォームホイール１３、電磁クラッチ３０の入力軸３７、吸着ロータ３２、被吸着ディスク３１、スプリング５２、アーマチュア本体５０、電磁クラッチ３０の出力軸３８、小歯車３５、中間軸３６の大歯車３６ａ、小歯車３６ｂを経て出力歯車１７へ伝達され、レンジ制御軸７を図１に示す矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回動させる。
【００５４】
電気モータ１２によりレンジ制御軸７が所定角度回動すると、ディテントレバー５はアーム部５ｂと共に図１に示す矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回動し、ピン５ａはアーム部５ｂと連動して矢印Ａ、Ｂ方向に所定量移動する。ピン５ａが所定量移動することにより、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２ａ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方向に移動され、油圧制御装置３のシフトレンジは、図１に示す矢印Ａ側から順次Ｐ−Ｒ−Ｎ−Ｄ−Ｄｓレンジへ、または図１に示す矢印Ｂ側から順次Ｄｓ−Ｄ−Ｎ−Ｒ−Ｐレンジへと切り替えられる。
【００５５】
レンジ制御軸７によりディテントレバー５が所定角度回動すると、ディテントスプリング９ｂに支持されたローラ９ａは所定の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに移動する。位置センサ２１はローラ９ａが所定の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに移動した状態を検出すると、その検出結果をシフト動作制御部２０に出力し、これを受けたシフト動作制御部２０はクラッチ駆動制御部２２に対して電磁クラッチ３０を解放する指令を出力すると共に、モータ駆動制御装置１９に対して電気モータ１２を停止する指令を出力する。
【００５６】
これにより、電気モータ１２からの駆動は以後出力歯車１７側に伝達されることはなく、シフトレンジ操作部７０は自由回転状態となるが、ディテントスプリング９ｂのローラ９ａがディテントレバー５の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌合係合して固定される。
【００５７】
上記レンジ切り替え装置１においては、電気モータ１２からマニュアルバルブ２に至る該電気モータ１２の駆動の伝達遅延がなく、シフトレンジをスムーズに切り替えるため、電気モータ１２の出力軸１２ａの一端を支持するブラケット１２ｃ、ウォームギヤ１２ｂ、ウォームホイール１３、電磁クラッチ３０の出力軸３８の小歯車３５、中間軸３６の大歯車３６ａ、中間軸３６の小歯車３６ｂ、及び出力歯車１７に潤滑剤（例えばグリース、油など）が塗布されている。また、バルブ駆動装置１０を構成する全てのベアリングである、電磁クラッチ３０の入力軸３７を支持しているベアリング４２、４３、連結軸３９を支持しているベアリング４１、４２、４３、中間軸を支持しているベアリング４７、４７、及び出力軸１７を支持しているベアリング４８、４８にも潤滑剤が塗布されている。さらに、ディテント機構９を構成するディテントレバー５上方の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、及びディテントスプリング９ｂに回転自在に支持されるローラ９ａにも潤滑剤が塗布されている。
【００５８】
ついで、本発明の要部について図１及び図３に沿って説明する。図３に示すように、本発明に係る制御部（ＥＣＵ）は、温度判定手段６１、車輌停止維持手段６２、及び電気モータ駆動手段６３を備えている。また、車輌停止維持手段６２は、電磁クラッチ制御手段６２ａ、または車輌停止制御手段６２ｂを備えている。なお、該制御部には、上述したシフトレンジ制御手段１８が通常のシフトレンジ切り替えを行うために備えられている。
【００５９】
図３に示すように、温度（レンジ切り替え装置１における温度）を検出する温度検出手段２６は、温度判定手段６１に接続され、温度判定手段６１は車輌停止維持手段６２に接続されている。車輌停止維持手段６２において、電磁クラッチ制御手段６２ａは電磁クラッチ３０に、車輌停止制御手段６２ｂはブレーキ２７と、自動変速機２８と、に接続されている。また、車輌停止維持手段６２は電気モータ駆動手段６３に接続されており、電気モータ駆動手段６３は電気モータ１２に接続されている。
【００６０】
本発明に係る実施の形態では、例えば電気モータ１２、ウォームギヤ１２ｂ、ウォームホイール１３、減速歯車機構４６、出力歯車１７、ディテント機構９などに塗布された潤滑剤が硬化（例えば潤滑剤の表層が硬化するなど）するため、電気モータ１２の駆動が通常よりも遅れてマニュアルバルブ２に伝達（伝達遅延）される虞があり、シフトレバー２５によるシフトポジションの選択からマニュアルバルブ２の移動まで時間（以下「セレクトタイム」という。）が長くなる場合があった。例えば、低温下で比較的長時間放置した車輌では、特に最初のセレクトタイムが硬化した潤滑剤により長くなる場合があった。このような場合において、本発明に係るレンジ切り替え装置１は、電気モータ１２の駆動によって硬化した潤滑剤を軟化（例えば硬化した潤滑剤の表層を該駆動により破砕するなど）させ、電気モータ１２の伝達遅延を防ぎ、これにより、不要な待ち時間によってドライバーに不快感を与えることを防止するものである。以下、本発明に係るレンジ切り替え装置１を、実施例１ないし実施例４に沿って説明する。
【００６１】
（実施例１）
本発明に係るレンジ切り替え装置１の動作について図３及び図５に沿って説明する。図５は、実施例１に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００６２】
実施例１に係るレンジ切り替え装置１は、温度検出手段２６と、温度判定手段６１と、車輌停止維持手段６２として電磁クラッチ制御手段６２ａと、電気モータ駆動手段６３と、を備えている。
【００６３】
まず、図５に示すように、不図示のイグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」という。）が作動されると（ステップＳ−１のＹｅｓ）、図３に示すように、温度検出手段２６は温度Ｔを検出し、該検出結果を温度判定手段６１に出力する。一方、ＩＧスイッチが作動されない場合、フローチャートは終了する（ステップＳ−１のＮｏ）。
【００６４】
ついで、温度判定手段６１は温度検出手段２６から温度Ｔの信号を受けると、該温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下に該当するかを判定する（Ｓ−２）。潤滑剤の硬化が予想される比較的低い温度Ｔ以下、例えば０℃以下において硬化する場合、温度Ｔが０℃である場合を温度閾値Ｔｌｉｍとし、温度検出手段２６から出力された温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下である場合、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定し（ステップＳ−２のＹｅｓ）、次のステップＳ−３に進む。一方、温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以上であるとき、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当しないと判定し（ステップＳ−２のＮｏ）、潤滑剤が硬化していない場合は、つまりセレクトタイムに影響がないので、フローチャートは終了する（Ｓ−５）。なお、温度検出手段２６は、レンジ切り替え装置１における温度を検出するものであれば、自動変速機２８の温度センサ、または車輌の温度センサなどのいずれのものであってもよい。
【００６５】
上記ステップＳ−２において、温度判定手段６１より潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定されると、図３に示すように温度判定手段６１は、車輌停止維持手段６２を構成する電磁クラッチ制御手段６２ａに、車輌の停止状態を維持する指令を出力する。これを受けると、電磁クラッチ制御手段６２ａは、車輌の停止状態を維持するために電磁クラッチ３０を解放する（Ｓ−３）。これにより、電気モータ１２が駆動されても、電気モータ１２の駆動は電磁クラッチ３０の出力軸３８から、減速歯車機構４６、シフトレンジ操作部７０を介し、マニュアルバルブ２に伝達されることはなく、シフトレンジが走行レンジ（例えば、Ｄｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）に切り替わることはなく、車輌の停止状態が維持される。
【００６６】
ついで、車輌停止維持手段６２は、電気モータ１２を駆動させるために電気モータ駆動手段６３に対し信号を出力し、これを受けた電気モータ駆動手段６３は電気モータ１２を駆動し（Ｓ−４）、温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下のため硬化した潤滑剤を軟化させ、フローチャートは終了する（Ｓ−５）。なお、以上のフローチャートに示す制御中に、ドライバーがシフトポジション選択手段（シフトレバー）２５によりシフトポジションを選択した場合には、該制御を終了した後に、シフトレンジ制御手段１８により通常のレンジ切り替え制御を行って、シフトレンジを切り替える。
【００６７】
以上のように、本発明に係る実施例１のレンジ切り替え装置１は、温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下の際に潤滑剤が硬化する条件を検出するので、温度が比較的低温の際、硬化した潤滑剤により駆動が鈍くなった電気モータ１２を、シフトポジション選択する前に駆動することにより、硬化した潤滑剤を軟化させて、レンジ切り替え装置１の駆動をスムーズなものとすることができる。これにより、レンジ切り替え装置１における電気モータ１２の駆動の伝達遅延を防止することができることから、セレクトタイムを短くしてドライバーに不要な待ち時間によって不快感を与えることを防止することができる。
【００６８】
また、車輌停止維持手段６２が電磁クラッチ３０を解放することにより、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０に伝達されず、つまりシフトレンジが走行レンジ（例えばＤｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）に切り替えず、車輌の停止状態を確実に維持した状態で電気モータ１２を駆動することができ、電気モータ１２の駆動により硬化した潤滑剤を軟化させて、電気モータ１２の駆動をスムーズなものとすることができる。
【００６９】
また、電気モ−タ１２と電磁クラッチ３０との間に備えられているウォームギヤ１２ｂ、及びウォームホイール１３において硬化した潤滑剤を軟化させて、電気モータ１２から電磁クラッチ３０への該駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００７０】
（実施例２）
本発明に係るレンジ切り替え装置１の動作について図３及び図６に沿って説明する。図６は、実施例２に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
実施例２に係るレンジ切り替え装置１は、温度検出手段２６と、温度判定手段６１と、車輌停止維持手段６２として電磁クラッチ制御手段６２ａと、電気モータ駆動手段６３と、を備えている。
【００７２】
まず、図６に示すように、不図示のＩＧスイッチが作動されると（ステップＳ−１１のＹｅｓ）、図３に示すように、温度検出手段２６は温度Ｔを検出し、該検出結果を温度判定手段６１に出力する。一方、ＩＧスイッチが作動されない場合、フローチャートは終了する（ステップＳ−１１のＮｏ）。
【００７３】
ついで、温度判定手段６１は温度検出手段２６から温度Ｔの信号を受けると、該温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下に該当するかを判定する（Ｓ−１２）。潤滑剤の硬化が予想される比較的低い温度Ｔ以下、例えば０℃以下において硬化する場合、温度Ｔが０℃である場合を温度閾値Ｔｌｉｍとし、温度検出手段２６から出力された温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下である場合、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定し（ステップＳ−１２のＹｅｓ）、次のステップＳ−１３に進む。一方、温度検出手段２６から出力された温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以上であるとき、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当しないと判定し（ステップＳ−１２のＮｏ）、潤滑剤が硬化していない場合は、つまりセレクトタイムに影響がないので、フローチャートは終了する（Ｓ−１７）。なお、温度検出手段２６は、レンジ切り替え装置１における温度Ｔを検出するものであれば、自動変速機２８の温度センサ、または車輌の温度センサなどのいずれのものであってもよい。
【００７４】
上記ステップＳ−１２において、温度判定手段６１より潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定されると、図３に示すように、温度判定手段６１は、車輌停止維持手段６２に車輌の停止状態（例えばパーキングブレーキ、フットブレーキの作動状態など）を検出する指令を出力し、これを受けて、車輌停止維持手段６２は車輌の停止状態を検出する（Ｓ−１３）。例えば、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていなければ、車輌停止維持手段６２は電磁クラッチ制御手段６２ａに電磁クラッチ３０を解放する指令を出力する（ステップＳ−１３のＮｏ）。逆に、例えば、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていれば、車輌停止維持手段６２は電磁クラッチ制御手段６２ａに電磁クラッチ３０を係合する指令を出力する（ステップＳ−１３のＹｅｓ）。
【００７５】
電磁クラッチ制御手段６２ａは電磁クラッチ３０を解放する指令を受けると、電磁クラッチ３０を解放する（Ｓ−１４）。これにより、電気モータ１２が駆動されても、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０を介し、マニュアルバルブ２に伝達されないので、シフトレンジは走行レンジ（例えば、Ｄｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）に切り替わることはなく、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていなくても、車輌の停止状態が維持される。
【００７６】
また、電磁クラッチ制御手段６２ａは、電磁クラッチ３０を係合する指令を受けると、電磁クラッチ３０を係合する（Ｓ−１５）。これにより、車輌の停止状態が維持されたまま、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０を介し、つまり、電磁クラッチ３０の出力軸３８、減速歯車機構４６、出力歯車１７、レンジ制御軸７、及びディテント機構９を介して伝達され、マニュアルバルブ２が移動されて、シフトレンジが走行レンジ（例えば、Ｄｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）にも切り替え得る。
【００７７】
ついで、車輌停止維持手段６２は、電気モータ１２を駆動させるため、電気モータ駆動手段６３に対し信号を出力し、これを受けた電気モータ駆動手段６３は電気モータ１２を駆動させ（Ｓ−１６）、温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下のため硬化した潤滑剤を軟化させ、フローチャートは終了する（Ｓ−１７）。なお、以上のフローチャートに示す制御中に、ドライバーがシフトポジション選択手段（シフトレバー）２５によりシフトポジションを選択した場合には、該制御を終了した後に、シフトレンジ制御手段１８により通常のレンジ切り替え制御を行って、シフトレンジを切り替える。
【００７８】
以上のように、本発明に係る実施例２のレンジ切り替え装置１は、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていれば、車輌停止維持手段６２は電磁クラッチ制御手段６２ａに電磁クラッチ３０を係合する指令を出力し、電磁クラッチ制御手段６２ａは電磁クラッチ３０を係合するので、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されている場合は、電気モータ１２の駆動のみだけでなく、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０まで伝達され、レンジ切り替え装置１全体、即ち、減速歯車機構４６やディテント機構９において硬化した潤滑剤をも軟化させて、電気モータ１２の駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００７９】
また、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７の作動、非作動、つまり、電磁クラッチ３０の係合、解放に拘わらず、電気モ−タ１２と電磁クラッチ３０との間に備えられているウォームギヤ１２ｂ、及びウォームホイール１３において硬化した潤滑剤を軟化させて、電気モータ１２から電磁クラッチ３０への該駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００８０】
なお、実施例２において、ブレーキ２７はパーキングブレーキであるが、これに限らず、例えばフットブレーキ、電動パーキング機構、ＡＢＳなどであってもよい。
【００８１】
（実施例３）
本発明に係るレンジ切り替え装置１の動作について図３及び図７に沿って説明する。図７は、実施例３に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００８２】
実施例３に係るレンジ切り替え装置１は、温度検出手段２６と、温度判定手段６１と、車輌停止維持手段６２として電磁クラッチ制御手段６２ａと、電気モータ駆動手段６３と、を備えている。
【００８３】
まず、図７に示すように、不図示のエンジンが始動されると（ステップＳ−２１のＹｅｓ）、図３に示すように、温度検出手段２６は温度Ｔを検出し、該検出結果を温度判定手段６１に出力する。一方、エンジンが始動されない場合、フローチャートは終了する（ステップＳ−２１のＮｏ）。
【００８４】
ついで、温度判定手段６１は温度検出手段２６から温度Ｔの信号を受けると、該温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下に該当するかを判定する（Ｓ−２２）。潤滑剤の硬化が予想される比較的低い温度Ｔ以下、例えば０℃以下において硬化する場合、温度Ｔが０℃である場合を温度閾値Ｔｌｉｍとし、温度検出手段２６から出力された温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下である場合、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定し（ステップＳ−２２のＹｅｓ）、次のステップＳ−２３に進む。一方、温度検出手段２６から出力された温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以上であるとき、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当しないと判定し（ステップＳ−２２のＮｏ）、潤滑剤が硬化していない場合は、つまりセレクトタイムに影響がないので、フローチャートは終了する（Ｓ−２７）。なお、温度検出手段２６は、レンジ切り替え装置１における温度Ｔを検出するものであれば、自動変速機２８の温度センサ、または車輌の温度センサなどのいずれのものであってもよい。
【００８５】
上記ステップＳ−２２において、温度判定手段６１より潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定されると、図３に示すように温度判定手段６１は、車輌停止維持手段６２に車輌の停止状態（例えばパーキングブレーキ、フットブレーキの作動状態など）を検出する指令を出力し、これを受けて、車輌停止維持手段６２は車輌の停止状態を検出する（Ｓ−２３）。ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていなければ、車輌停止維持手段６２は電磁クラッチ制御手段６２ａに電磁クラッチ３０を解放する指令を出力する（ステップＳ−２３のＮｏ）。逆に、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていれば、車輌停止維持手段６２は電磁クラッチ制御手段６２ａに電磁クラッチ３０を係合する指令を出力する（ステップＳ−２３のＹｅｓ）。
【００８６】
電磁クラッチ制御手段６２ａは電磁クラッチ３０を解放する指令を受けると、電磁クラッチ３０を解放する（Ｓ−２４）。これにより、電気モータ１２が駆動されても、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０を介し、マニュアルバルブ２に伝達されないので、シフトレンジは走行レンジ（例えば、Ｄｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）に切り替わることはなく、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていなくても、車輌の停止状態が維持される。
【００８７】
また、電磁クラッチ制御手段６２ａは、電磁クラッチ３０を係合する指令を受けると、電磁クラッチ３０を係合する（Ｓ−２５）。これにより、車輌の停止状態が維持されたまま、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０を介し、つまり、電磁クラッチ３０の出力軸３８、減速歯車機構４６、出力歯車１７、レンジ制御軸７、及びディテント機構９を介して伝達され、マニュアルバルブ２が移動されて、シフトレンジが走行レンジ（例えば、Ｄｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）にも切り替え得る。
【００８８】
ついで、車輌停止維持手段６２は、電気モータ１２を駆動させるため、電気モータ駆動手段６３に対し信号を出力し、これを受けた電気モータ駆動手段６３は電気モータ１２を駆動させ（Ｓ−２６）、温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下のため硬化した潤滑剤を軟化させ、フローチャートは終了する（Ｓ−２７）。なお、以上のフローチャートに示す制御中に、ドライバーがシフトポジション選択手段（シフトレバー）２５によりシフトポジションを選択した場合には、該制御を終了した後に、シフトレンジ制御手段１８により通常のレンジ切り替え制御を行って、シフトレンジを切り替える。
【００８９】
以上のように、本発明に係る実施例３のレンジ切り替え装置１は、エンジンの始動により本発明に係るレンジ切り替え装置１の動作を開始するものを示したが、これに限らず、ＩＧスイッチの作動など、ドライバーがシフトポジションを選択する前に行うものであればいずれのものであってもよい。
【００９０】
また、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていれば、車輌停止維持手段６２は電磁クラッチ制御手段６２ａに電磁クラッチ３０を係合する指令を出力し、電磁クラッチ制御手段６２ａは電磁クラッチ３０を係合するので、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されている場合は、電気モータ１２の駆動のみだけでなく、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０まで伝達され、レンジ切り替え装置１全体における電気モータ１２の駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００９１】
また、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７の作動、非作動、つまり、電磁クラッチ３０の係合、解放に拘わらず、電気モ−タ１２と電磁クラッチ３０との間に備えられているウォームギヤ１２ｂ、及びウォームホイール１３において硬化した潤滑剤を軟化させて、電気モータ１２から電磁クラッチ３０への該駆動の伝達遅延を防止することができる。
【００９２】
なお、実施例３において、ブレーキ２７はパーキングブレーキであるが、これに限らず、例えばフットブレーキ、電動パーキング機構、ＡＢＳなどであってもよい。
【００９３】
（実施例４）
本発明に係るレンジ切り替え装置１の動作について図３及び図８に沿って説明する。図８は、実施例４に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００９４】
実施例４に係るレンジ切り替え装置１は、温度検出手段２６と、温度判定手段６１と、車輌停止維持手段６２（車輌停止制御手段６２ｂ）と、電気モータ駆動手段６３と、を備えている。
【００９５】
まず、図８に示すように、不図示のＩＧスイッチが作動されると（ステップＳ−３１のＹｅｓ）、図３に示すように、温度検出手段２６は温度Ｔを検出し、該検出結果を温度判定手段６１に出力する。一方、ＩＧスイッチが作動されない場合、フローチャートは終了する（ステップＳ−３１のＮｏ）。
【００９６】
ついで、温度判定手段６１は温度検出手段２６から温度Ｔの信号を受けると、該温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下に該当するかを判定する（Ｓ−３２）。潤滑剤の硬化が予想される比較的低い温度Ｔ以下、例えば０℃以下において硬化する場合、温度Ｔが０℃である場合を温度閾値Ｔｌｉｍとし、温度検出手段２６から出力された温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以下である場合、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定し（ステップＳ−３２のＹｅｓ）、次のステップＳ−３３に進む。一方、温度Ｔが温度閾値Ｔｌｉｍ以上であるとき、温度判定手段６１は潤滑剤が硬化する条件に該当しないと判定し（ステップＳ−３２のＮｏ）、潤滑剤が硬化していない場合は、つまりセレクトタイムに影響がないので、フローチャートは終了する（Ｓ−３７）。なお、温度検出手段２６は、レンジ切り替え装置１における温度を示すものであれば、自動変速機２８の温度センサ、または車輌の温度センサなどのいずれのものであってもよい。
【００９７】
上記ステップＳ−３２において、温度判定手段６１より潤滑剤が硬化する条件に該当すると判定されると、図３に示すように温度判定手段６１は、車輌停止維持手段６２に車輌の停止状態（例えばパーキングブレーキ、フットブレーキの作動状態など）を検出する指令を出力し、これを受けて、車輌停止維持手段６２は車輌の停止状態を検出する（Ｓ−３３）。ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていなければ、図３に示すように、車輌停止制御手段６２ｂは車輌の駆動車輪への動力伝達を切断（抑制）するように自動変速機２８を操作する、つまり、自動変速機２８の摩擦係合要素（例えば入力クラッチなど）の係合を禁止（抑制）するため、油圧制御装置３を制御する（例えばＲ制御即ちリバースインヒビット制御、Ｎ制御即ちニュートラル制御など）指令を出力し（ステップＳ−３３のＮｏ）、電磁クラッチ３０を係合した状態で（Ｓ−３５）、油圧制御装置３の制御が行われて（Ｓ−３４）、つまり、車輌停止の制御が行われる。
【００９８】
逆に、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていれば、電磁クラッチ３０は係合される（ステップＳ−３３のＹｅｓ）。なお、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７が作動されていても、車輌の停止状態の維持をさらに確実にするため、車輌停止制御手段６２ｂが車輌の駆動車輪に動力伝達しないように、同様に油圧制御装置３を制御（例えばＲ制御即ちリバースインヒビット制御、Ｎ制御即ちニュートラル制御など）してもよい。
【００９９】
ついで、車輌停止維持手段６２は、電気モータ１２を駆動させるために電気モータ駆動手段６３に対し信号を出力し、これを受けた電気モータ駆動手段６３は電気モータ１２を駆動する（Ｓ−３６）。これにより、車輌の停止状態が常に維持されたまま、電気モータ１２の駆動はシフトレンジ操作部７０を介し、つまり、電磁クラッチ３０の出力軸３８、減速歯車機構４６、出力歯車１７、レンジ制御軸７、及びディテント機構９を介して伝達され、マニュアルバルブ２が移動されて、シフトレンジが走行レンジ（例えば、Ｄｓレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジなどのいずれか）にも切り替え得る。そして、電気モータ１２が駆動されると、潤滑剤は軟化されてフローチャートは終了する（Ｓ−３７）。なお、以上のフローチャートに示す制御中に、ドライバーがシフトポジション選択手段（シフトレバー）２５によりシフトポジションを選択した場合には、該制御を終了した後に、シフトレンジ制御手段１８により通常のレンジ切り替え制御を行って、シフトレンジを切り替える。
【０１００】
以上のように、本発明に係る実施例４のレンジ切り替え装置１は、電磁クラッチ３０を係合した状態で車輌停止制御手段６２ｂが車輌の停止状態を制御維持するので、電気モータ１２の駆動は常にシフトレンジ操作部７０まで伝達され、電気モータ１２のみならず、レンジ切り替え装置１全体、つまり、電磁クラッチ３０の出力軸３８、減速歯車機構４６、出力歯車１７、レンジ制御軸７、及びディテント機構９を介した電気モータ１２の駆動の伝達遅延を防止することができる。
【０１０１】
また、ブレーキ（パーキングブレーキ）２７の作動、非作動、つまり、電磁クラッチ３０の係合、解放に拘わらず、電気モ−タ１２と電磁クラッチ３０との間に備えられているウォームギヤ１２ｂ、及びウォームホイール１３において硬化した潤滑剤を軟化させて、電気モータ１２から電磁クラッチ３０への該駆動の伝達遅延を防止することができる。
【０１０２】
なお、実施例４において、ブレーキ２７はパーキングブレーキであるが、これに限らず、例えばフットブレーキ、電動パーキング機構、ＡＢＳなどであってもよい。また、車輌停止制御手段６２ｂは、自動変速機２８に車輌の駆動車輪への動力伝達を切断（抑制）するように油圧制御装置３を制御すること（例えばＲ制御即ちリバースインヒビット制御、Ｎ制御即ちニュートラル制御など）を示したが、これに限らず、電動パーキング機構の作動、ＡＢＳによる駆動車輪の制動など、車輌の停止状態を維持するものであればいずれのものであってもよい。
【０１０３】
また、実施例４において、本発明について自動変速機２８を搭載した車輌に適用した一例として説明したが、これに限らず、シフトレンジ操作部７０、電気モータ１２を備えるレンジ切り替え装置１を搭載する車輌であれば本発明を適用でき、例えば電気自動車やハイブリット車などにおいて、例えば駆動源（モータ）を操作して、回生ブレーキによって駆動車輪への動力伝達を抑制することにより同様に適用することができる。
【０１０４】
なお、以上の本発明に係る実施の形態において、比較的低温下において潤滑剤が硬化した場合に本発明を適用した例を示したが、これに限らず、温度に関係なく潤滑剤が硬化した場合に本発明を適用してもよく（例えば、潤滑剤を比較的長期間放置したため硬化した場合）、さらに潤滑剤に関係なく電気モータ１２などの駆動が鈍くなった場合に適用してもよい。かかる場合、例えばＩＧスイッチが作動された際やエンジンが始動された場合において、温度検出手段２６による温度を検出することなく、シフトポジションが選択される前に電気モータ１２を駆動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンジ切り替え装置を示す模式図。
【図２】レンジ切り替え装置のバルブ駆動装置を示す断面図。
【図３】本発明に係る制御部（ＥＣＵ）を示すブロック図。
【図４】シフトレンジ制御手段を示すブロック図。
【図５】実施例１に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【図６】実施例２に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【図７】実施例３に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【図８】実施例４に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ レンジ切り替え装置
２ 駆動装置（マニュアルバルブ）
３ 駆動装置（油圧制御装置）
９ ディテント機構
１２ 電気モータ
１２ｂ ウォームギア
１３ ウォームホイール
１８ シフトレンジ制御手段
２５ シフトポジション選択手段（シフトレバー）
２６ 温度検出手段（温度センサ）
２７ ブレーキ
２８ 駆動装置（自動変速機）
３０ 電磁クラッチ
４６ 減速歯車機構
６１ 温度判定手段
６２ 車輌停止維持手段
６２ａ 電磁クラッチ制御手段
６２ｂ 車輌停止制御手段
６３ 電気モータ駆動手段
７０ シフトレンジ操作部
Ｔ 温度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a range switching device mounted on a vehicle or the like, and more specifically, in a range switching device based on a so-called shift-by-wire system that switches a shift range by an electric signal, when the temperature is relatively low, the shift range switching is performed. The present invention relates to a range switching device that prevents operation delay.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the range switching device is generally a method in which the movement of the position of the shift lever is transmitted via a push-pull cable engaged with the shift lever, that is, a method of manually switching the shift range of the hydraulic control device.
[0003]
In recent years, there has been a tendency to increase the degree of freedom of the shift lever installation location in response to requests for increasing the degree of freedom in interior design of automobiles and requests for increasing the number of derived models from the same platform. In view of this, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-16067, a range switching device using a so-called shift-by-wire system that performs range switching using an electrical signal has been proposed.
[0004]
The range switching device disclosed in the above publication transmits the shift position selection from the shift lever by an electrical signal, and transmits the drive of the electric motor via a gear or the like, for example, a shift of a hydraulic control device of an automatic transmission. The range is changed. Thus, while achieving the same function as the conventional method, it responds to the expansion of the degree of freedom of the shift lever installation place as described above.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional method, the shift range is directly switched via the push-pull cable by moving the shift lever position, so the time from selection of the shift position by the shift lever to movement of the manual valve of the automatic transmission (select time) The driver was constant without being affected by temperature, and the driver did not feel any discomfort.
[0006]
However, the above-described range switching device using the shift-by-wire system has a mechanism (deceleration gear mechanism) that transmits an electric motor driven by an electric signal from a shift lever by decelerating power from a gear supported by a bearing. Although the drive is transmitted, the lubricant (for example, grease, oil, etc.) applied to the electric motor, bearings, gears, etc. may be hardened. For this reason, there is a possibility that the transmission of the drive of the electric motor is delayed more than usual. In particular, in vehicles that have been left at a low temperature for a relatively long time, the initial select time becomes longer due to the hardened lubricant. There was a case of feeling pleasant.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a range switching device that solves the above problems by driving an electric motor before a shift position is selected.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention according to claim 1 (see, for example, FIGS. 1 to 8) outputs a predetermined signal based on the selection of the shift position selection means (25) capable of selecting a shift position and the shift position selection means (25). A shift range control means (18) for driving, an electric motor (12) driven based on the predetermined signal from the shift range control means (18), and the driveInIn a vehicle range switching device (1) comprising a shift range operation section (70) capable of switching operation of a shift range (for example, P range, R range, N range, D range, Ds range, etc.)
  The vehicle stop stateControllable vehicle stop control means (62b)When,
  In a state where the vehicle stop state is maintained by the vehicle stop control means (62b),Electric motor driving means (63) for driving the electric motor (12)e,
The vehicle stop control means (62b) maintains the stop state of the vehicle before the shift position is selected by the shift position selection means (25) when the ignition operation or the drive source start is detected. The electric motor drive means (63) drives the electric motor (12) to perform the shift range switching operation.
  The vehicle range switching device (1) is characterized in that.
[0009]
  The present invention according to claim 2 (see, for example, FIGS. 1 to 8),In the range switching device (1)Temperature detection means (for example, a temperature sensor) (26) for detecting the temperature (T);
  Temperature determining means (61) for determining that the temperature (T) detected by the temperature detecting means (26) is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, Tlim or lower),
  SaidVehicle stop control means (62b)Is the temperatureJudgment meansBased on the determination result, the vehicle is kept stopped.
  A vehicle range switching device (1) according to claim 1.
[0013]
  Claim3The present invention according to the present invention (for example, FIGS. 1 to 4).reference), The vehicle stop control means (62b) operates a brake (for example, foot brake, ABS, electric parking mechanism, etc.) (27) for stopping the vehicle.
  Claim1 or 2It exists in the range switching apparatus (1) of the described vehicle.
[0014]
  Claim4(E.g., FIGS. 1 to 4 and 8).reference), The vehicle includes a drive source (for example, 2, 3, 28) having a drive source and transmitting the output rotation of the drive source to the drive wheel,
  The vehicle stop control means (62b) operates the drive device (eg 2, 3, 28) so as to suppress power transmission to the drive wheel of the vehicle (eg R control, ie reverse inhibit control, N control). Ie neutral control)
  Claim1 to 3It exists in the range switching apparatus (1) of the described vehicle.
[0015]
  Claim5(E.g., FIGS. 1 to 4 and 8).reference), The vehicle stop control means (62b) is configured to suppress engagement of a friction engagement element (for example, an input clutch) of the drive device (for example, 2, 3, 28).
  Claim4It exists in the range switching apparatus (1) of the described vehicle.
[0016]
  Claim6(E.g., FIGS. 1 to 4 and 8).reference),An electromagnetic clutch (30) for connecting / disconnecting a power transmission state between the electric motor (12) and the shift range operation unit (70);
  The vehicle stop control means (62b) controls the vehicle stop state with the electromagnetic clutch (30) engaged.MaintenanceBecome
  Claim1 to 5It exists in the range switching apparatus (1) of the described vehicle.
[0017]
  Claim7(E.g., FIGS. 1 to 4 and FIGS. 6 to 8).reference), The vehicle includes a drive source (for example, 2, 3, 28) having a drive source and transmitting the output rotation of the drive source to the drive wheel,
  The shift range operation unit (70) is a detent that holds a shift range (for example, P range, R range, N range, D range, Ds range, etc.) of the driving device (for example, 2, 3, 28) in each shift range. Comprising a mechanism (9),
  ClaimAny one of 1 to 6It exists in the range switching apparatus (1) of the described vehicle.
[0018]
  Claim8(E.g., FIGS. 1 to 4 and FIGS. 6 to 8).reference), The shift range operation unit (70) includes a reduction gear mechanism (46) for transmitting the drive of the electric motor (12).
  ClaimAny one of 1-7It exists in the range switching apparatus (1) of the described vehicle.
[0019]
According to the ninth aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 8), a shift position selecting means (25) capable of selecting a shift position, and a predetermined signal is output based on the selection of the shift position selecting means (25). Shift range control means (18), an electric motor (12) driven based on the predetermined signal from the shift range control means (18), and a shift range (for example, P range, R range, N) A shift range operation unit (70) capable of switching between a range, a D range, a Ds range, and the like, and an electromagnetic clutch for connecting / disconnecting a power transmission state between the electric motor (12) and the shift range operation unit (70) (30) and a vehicle range switching device (1) comprising:
An electromagnetic clutch control means (62a) capable of controlling the release of the electromagnetic clutch (30);
Electric motor drive means (63) for driving the electric motor (12) in a state where the power transmission state between the electric motor (12) and the shift range operation section (70) is cut off by the electromagnetic clutch control means (62a). ) And
When the operation of the ignition or the start of the drive source is detected, before the shift position is selected by the shift position selecting means (25), the electromagnetic clutch control means (62a) and the electric motor (12) and the shift are selected. The electric motor (12) is driven by the electric motor driving means (63) while maintaining the state where the power transmission state with the range operation unit (70) is disconnected.
The vehicle range switching device (1) is characterized in that.
The present invention according to claim 10 (see, for example, FIGS. 1 to 8), a temperature detection means (for example, a temperature sensor) (26) for detecting a temperature (T) in the range switching device (1),
Temperature determining means (61) for determining that the temperature (T) detected by the temperature detecting means (26) is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, Tlim or lower),
The electromagnetic clutch control means (62a) maintains a state where the power transmission state between the electric motor (12) and the shift range operation unit (70) is disconnected based on the determination result of the temperature determination means.
A vehicle range switching device (1) according to claim 9.
  The present invention according to claim 11 (for example, FIGS. 1 to 8) includes a worm gear (12b) for transmitting the drive of the electric motor (12) to the electromagnetic clutch (30), and a worm wheel (13). Become
  It exists in the range switching apparatus (1) of the vehicle in any one of Claim 1 thru | or 10.
[0020]
【The invention's effect】
  According to the invention according to claim 1,Vehicle stop control meansKeeps the vehicle stationary,When it detects the ignition operation or the start of the drive source,Before the shift position is selected, the electric motor drive means drives the electric motor toofSwitching operationKeep goingAs a result, the electric motor whose driving has been slowed down (for example, due to hardening of the lubricant) while maintaining the vehicle stopped state is driven before the shift position is selected, so that the driving of the range switching device can be performed smoothly. Can be. As a result, transmission delay in driving the electric motor in the range switching device can be prevented, so the time from selection of the shift position to switching of the shift range (select time) is shortened, and the waiting time unnecessary for the driver is reduced. An unpleasant feeling can be prevented.
[0021]
  According to the present invention of claim 2, the temperature detecting means isIn the range switching deviceSince the temperature is detected and it is determined that the temperature determination means is equal to or lower than the predetermined temperature, the electric motor that has become dull due to the hardened lubricant when the temperature is relatively low is driven before selecting the shift position. As a result, the hardened lubricant can be softened to smoothly drive the range switching device. This shortens the time (select time) from shift position selection to shift range switching even when the temperature is relatively low, and prevents the driver from feeling uncomfortable due to unnecessary waiting time. Can do.
[0024]
  Claim3According to the present invention, since the vehicle stop control means operates the brake for stopping the vehicle, the vehicle stop control means operates the brake to stop the vehicle even if the shift range is the travel range. This makes it possible to drive a range switching device such as an electric motor and a shift range operation unit that has become dull in driving while maintaining the vehicle stop state reliably, thereby smoothly driving the range switching device. It can be.
[0025]
  Claim4According to the present invention, since the vehicle stop control means operates the drive device so as to suppress power transmission to the drive wheels of the vehicle, even if the shift range is the travel range, the vehicle stop control means A range switching device such as an electric motor and a shift range operation unit that has become dull in driving while operating the driving device and suppressing power transmission to the driving wheel of the vehicle while reliably maintaining the stopped state of the vehicle. Accordingly, the range switching device can be driven smoothly.
[0026]
  Claim5According to the present invention, since the vehicle stop control means suppresses the engagement of the frictional engagement element of the drive device, the electric motor and the shift range operation in which the drive becomes dull while reliably suppressing power transmission. The range switching device such as the unit can be driven, and thereby the range switching device can be driven smoothly.
[0027]
  Claim6According to the present invention, the vehicle stop control means controls the vehicle stop state with the electromagnetic clutch engaged, so that the electric motor can be maintained in a state in which the vehicle stop state can be reliably maintained. The drive is transmitted to the shift range operation unit, and not only the electric motor but also the shift range operation unit whose drive has become dull can be driven to prevent transmission delay of the electric motor drive in the entire range switching device.
[0028]
  Claim7According to the present invention, since the detent mechanism holds the shift range of the drive device in each shift range, the detent mechanism that has become dull in driving is driven to reduce the transmission delay of the electric motor drive in the shift range operation unit. Can be prevented.
[0029]
  Claim8According to the present invention, since the reduction gear mechanism transmits the drive of the electric motor in the shift range operation unit, the reduction gear mechanism that has become dull in driving is driven to transmit the drive of the electric motor in the shift range operation unit. Delay can be prevented.
[0030]
According to the ninth aspect of the present invention, the electromagnetic clutch control means disconnects the power transmission state between the electric motor and the shift range operation unit before selecting the shift position when the ignition operation or the drive source start is detected. Since the electric motor driving means drives the electric motor while maintaining this state, the electric motor whose driving is slowed down (for example, due to the hardening of the lubricant) while maintaining the vehicle stopped state. By driving before the shift position is selected, the range switching device can be driven smoothly. As a result, transmission delay in driving the electric motor in the range switching device can be prevented, so the time from selection of the shift position to switching of the shift range (select time) is shortened, and the waiting time unnecessary for the driver is reduced. An unpleasant feeling can be prevented.
According to the tenth aspect of the present invention, the temperature detecting means detects the temperature in the range switching device, and the temperature determining means determines that the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, so that the lubricant hardened when the temperature is relatively low. By driving the electric motor whose driving is slowed down before selecting the shift position, the hardened lubricant can be softened and the driving of the range switching device can be made smooth. This shortens the time (select time) from shift position selection to shift range switching even when the temperature is relatively low, and prevents the driver from feeling uncomfortable due to unnecessary waiting time. Can do.
  According to the eleventh aspect of the present invention, the worm gear and the worm wheel transmit the drive of the electric motor to the electromagnetic clutch. Transmission delay of the drive to the clutch can be prevented.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
FIG. 1 is a schematic view showing a range switching device 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a valve driving device 10 of the range switching device 1.
[0033]
A vehicle to which the present invention is applied has a drive source and a drive device (not shown) that transmits output rotation of the drive source to drive wheels, and is a multi-stage automatic transmission or continuously variable transmission (CVT). An automatic transmission 28 (not shown) constitutes a part of the driving device.
[0034]
As shown in FIG. 1, the range switching device 1 according to the present invention is connected to an automatic transmission 28 via a hydraulic control device 3 provided in the automatic transmission 28, and is housed in the hydraulic control device 3. The manual valve 2 is movably provided in the hydraulic control device 3 in the directions of arrows A and B in FIG. 1, which is the axial direction of the spool 2a of the valve. By moving the manual valve 2 in the directions of arrows A and B shown in FIG. 1 and positioning the manual valve 2 at a predetermined position, the hydraulic control device 3 increases the shift range of the hydraulic control device 3 from the arrow A side to the arrow B side. For example, the P range, the R range, the N range, the D range, and the Ds range are sequentially switched.
[0035]
An engagement groove 2c composed of two disks 2b and 2b is formed at the tip of the manual valve 2 on the arrow A side, and a detent lever 5 is provided in the engagement groove 2c, and an arm portion of the detent lever 5 is provided. The pin 5a is engaged with the pin 5a. For example, five groove portions 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h are formed on the upper portion of the detent lever 5 at a predetermined interval. Each of the grooves 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h corresponds to the shift range of the hydraulic control device 3, for example, “P”, “R”, “N”, “D”, and “Ds” in FIG. Arranged in order from the upper right, an arm portion 5b in which the above-described pin 5a is implanted is formed on the right side of the detent lever 5 in FIG. A parking rod engagement hole 5i for driving a parking mechanism in the P range (not shown) is formed through the left side of the detent lever 5 in FIG. 1, and a rectangular shape is formed in the substantially central portion of the detent lever 5. The engagement hole 5j is formed through, and the range control shaft 7 is inserted.
[0036]
A detent spring 9b made of a leaf spring having one end fixed to the hydraulic control device 3 or the automatic transmission 28, for example, above the five groove portions 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h of the detent lever 5, The roller 9a supported rotatably at the tip is urged downward in FIG. 1 by its own elasticity, for example, in the form of being fitted into and engaged with any of the five grooves 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h. Is provided. In addition, a rod-shaped range control shaft 7 is integrally engaged with the detent lever 5 in the engagement hole 5 j of the detent lever 5. An engagement portion 7a having a rectangular cross section is formed at the left end portion of the range control shaft 7 in FIG. 1, and a valve driving device 10 is connected to the engagement portion 7a. As described above, the detent mechanism 9 includes the detent lever 5, the roller 9a, and the detent spring 9b.
[0037]
Next, the valve driving device 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The valve drive device 10 includes an electric motor 12, an electromagnetic clutch 30, a reduction gear mechanism 46, and an output gear 17. As shown in FIG. 2, the valve drive device 10 is mounted on the cover 8 of the automatic transmission 28 via bolts 29 and 29 via a support plate 45, and as shown in FIGS. The formed casing 11 includes an electromagnetic clutch 30, a reduction gear mechanism 46, and an output gear 17. The valve driving device 10 is disposed with respect to the cover 8 of the automatic transmission 28 via the gap GP, and eliminates the influence of heat generated by the automatic transmission 28 transmitted from the cover 8.
[0038]
The electric motor 12 includes a bracket 12c, an armature (not shown), an output shaft 12a of the electric motor 12, and a casing 11. The bracket 12c is formed as a stator, encloses an armature (not shown), and rotatably supports one end of the output shaft 12a of the electric motor 12 provided at the rotation center of the armature. A worm gear 12b is attached to the other end of the output shaft 12a of the electric motor 12, and meshes with the worm wheel 13 attached to the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30 attached to the casing 11, whereby the output shaft 12a of the electric motor 12 is engaged. Is supported rotatably together with the armature. The electric motor 12 is attached to the casing 11 via a bracket 12c.
[0039]
The electromagnetic clutch 30 includes an input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30, an armature body 50, a spring 52, an attracted disk 31, an attracting rotor 32, an excitation coil 33, an output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, It is composed of The input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30 is formed in a cylindrical shape, and the output shaft 38 of the rod-shaped electromagnetic clutch 30 is concentrically provided, and the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30 can be freely rotated via bearings 42 and 43. It is supported by. On the left side of FIG. 2 of the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30, a suction rotor 32 is provided in a splined form.
[0040]
The suction rotor 32 is formed in a substantially circular shape, and an excitation coil 33 is wound around the outer periphery of the suction rotor 32. The suction rotor 32 and the suction target disk 31 are opposed to each other, and when the electromagnetic clutch 30 is released, the suction rotor 32 and the target suction disk 31 have a predetermined gap due to the bias of a spring 52 described later. When the electromagnetic clutch 30 is engaged, the attracting rotor 32 and the attracted disk 31 are pressed against the bias of the spring 52 as shown in FIG. Become. The attracted disk 31 is attached to a spring 52, and the spring 52 is engaged with the outer peripheral tip of a substantially circular armature body 50 via a support portion 51 that supports the spring 52. The armature body 50 is attached to the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30.
[0041]
When the exciting coil 33 of the electromagnetic clutch 30 is excited, the suction rotor 32 and the suction target disk 31 are engaged as described above. As a result, the drive of the electric motor 12 is transmitted from the input shaft 37 to the electromagnetic clutch 30, and sequentially transmitted to the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30 via the suction rotor 32, the suction target disk 31, the spring 52, and the armature body 50. Is done. Conversely, by releasing the excitation of the excitation coil 33 of the electromagnetic clutch 30, the suction rotor 32 and the suction target disk 31 are released. As a result, the drive of the electric motor 12 is not transmitted to the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30.
[0042]
The reduction gear mechanism 46 includes an output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, a small gear 35 formed on the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, an intermediate shaft 36, a large gear 36 a of the intermediate shaft 36, and a small gear of the intermediate shaft 36. And a gear 36b. The output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30 is rotatably supported on the inner periphery of the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30 so as to be nested and concentric with the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30. . The input shaft 37 is supported on the casing 11 via a bearing 44. The output shaft 38 includes a connecting shaft 39 and a small gear 35 formed on the outer periphery of one end of the connecting shaft 39. The output shaft 38 has bearings near both ends of the small gear 35. 41 and 42, and a bearing 43 is disposed at the other end of the connecting shaft 39. The output shaft 38 is supported on the casing 11 by a bearing 41 and bearings 42 and 43 through the bearing 44 and the input shaft 37. Of the plurality of bearings 41, 42, 43 of the connecting shaft 39, the bearing 42 is disposed at a position that overlaps the worm wheel 13 in the axial direction.
[0043]
A small gear 35 formed on the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30 is engaged with a large gear 36 a of an intermediate shaft 36 that is rotatably supported by the casing 11 via bearings 47 and 47. A small gear 36b is formed on the intermediate shaft 36, and the output gear 17 that is formed in a fan shape is meshed with the small gear 36b. The output gear 17 is rotatably supported by the casing 11 via bearings 48, 48, and a rectangular engagement hole 17a is formed in the center of the output gear 17 as shown in FIG. The engaging portion 7a of the aforementioned range control shaft 7 is fitted and engaged in the engaging hole 17a.
[0044]
The electric motor 12 and the gear train such as the small gear 35 of the output shaft 38, the large gear 36 a of the intermediate shaft 36, the small gear 36 b, and the output gear 17 that constitute the reduction gear mechanism 46 are connected to the electromagnetic clutch 30. The output shaft 38 is nested and concentrically arranged in the input shaft 37, and the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30 and the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30 are taken out in the same direction. Thus, they are arranged in a form aligned in the vertical direction in the figure.
[0045]
In the range switching device 1 according to the present invention, the shift range operation unit 70 includes the detent mechanism 9, the range control shaft 7, the output gear 17, and the reduction gear mechanism 46.
[0046]
As shown in the upper left side of FIG. 2, the position sensor 21 is a roller that is fixedly disposed on one end of the range control shaft 7 protruding from the casing 11 and supported by the detent spring 9b. 9a is configured to detect the range position of the hydraulic control device 3 based on the rotation angle of the range control shaft 7 fitted into and engaged with predetermined grooves 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h on the upper part of the detent lever. The position sensor 21 is not limited to detecting the rotation angle of the range control shaft 7, but may be provided other than on the range control shaft 7 as long as the current position of the detent lever 5 can be detected.
[0047]
Next, the shift range control means 18 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing a control unit (ECU) according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing shift range control means. As shown in FIG. 3, the shift range control means 18 constitutes a part of the control unit (ECU) according to the present invention shown in FIG. 1, and the configuration of the control unit (ECU) according to the present invention will be described later. As shown in FIGS. 2 and 4, the shift range control means 18 includes a position sensor 21 that is fixed to the casing 11 and detects the position of the detent lever 5 via the range control shaft 7, and a shift lever as the shift position selection means 25. 25, and further connected to the electric motor 12 and the electromagnetic clutch 30.
[0048]
Further, the shift lever 25 is connected to a shift lever position detection unit 23 constituting the shift range control means 18 as shown in FIG. 4, and the shift lever position detection unit 23 is connected to the shift operation control unit 20. The position sensor 21 is also connected to the shift operation control unit 20. The shift operation control unit 20 is connected to the clutch drive control unit 22 and the motor drive control unit 19, the motor drive control unit 19 is connected to the electric motor 12, and the clutch drive control unit 22 is connected to the electromagnetic clutch 30.
[0049]
Next, the operation of the range switching device 1 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4. For example, when the driver switches the shift range and moves the position of the shift lever 25 and selects the shift position as shown in FIG. 4, the shift lever position detection unit 23 responds to the shift operation control unit 20 according to the shift position. Output the signal.
[0050]
Based on the signal output from the shift lever position detection unit 23, the shift operation control unit 20 shifts the shift position from the shift position previously selected by the shift lever 25 to the shift position selected as a result of the position movement of the shift lever 25. In order to move the motor, a command to rotate the electric motor 12 forward or backward according to the moving direction is output to the motor drive control unit 19.
[0051]
For example, when the movement direction is a direction in which the shift range is switched from P → R → N → D → Ds, for example, when switching from the R range to the D range via the N range, the electric motor 12 is rotated forward and vice versa. When the moving direction is a direction in which the shift range is switched from Ds → D → N → R → P, for example, when switching from the D range to the N range and the R range via the R range, the electric motor 12 is reversed.
[0052]
When the motor drive control unit 19 receives a command to rotate the electric motor 12 forward or reverse from the shift operation control unit 20 as described above, the motor drive control unit 19 rotates the electric motor 12 based on the command. Further, the shift operation control unit 20 receives a signal indicating that the position of the shift lever 25 has been moved from the shift lever position detection unit 23 in order to transmit the drive of the electric motor 12 to the shift range operation unit 70, thereby driving the clutch. A command for engaging the electromagnetic clutch 30 is output to the control unit 22. In response to the command from the shift operation control unit 20, the clutch drive control unit 22 excites the excitation coil 33 of the electromagnetic clutch 30 to engage the suction target disk 31 and the suction rotor 32.
[0053]
1 and 2, the electric motor 12 is driven by the worm gear 12b, the worm wheel 13, the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30, the suction rotor 32, the suction target disk 31, the spring 52, and the armature body 50. 1 is transmitted to the output gear 17 through the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, the small gear 35, the large gear 36 a and the small gear 36 b of the intermediate shaft 36, and the range control shaft 7 is set at a predetermined angle in the directions of arrows C and D shown in FIG. Rotate.
[0054]
When the range control shaft 7 is rotated by a predetermined angle by the electric motor 12, the detent lever 5 is rotated together with the arm portion 5b by a predetermined angle in the directions of arrows C and D shown in FIG. 1, and the pin 5a is interlocked with the arm portion 5b. Move a predetermined amount in the A and B directions. When the pin 5a moves by a predetermined amount, the spool 2a of the manual valve 2 engaged with the pin 5a via the engaging groove 2c is also moved by the same amount as the amount of movement of the pin 5a in the directions of arrows A and B. The shift range of the hydraulic control device 3 is moved in the A and B directions, and is sequentially changed from the arrow A side shown in FIG. 1 to the PRNDDs range, or from the arrow B side shown in FIG. The range is switched to the D-N-R-P range.
[0055]
When the detent lever 5 is rotated by a predetermined angle by the range control shaft 7, the roller 9a supported by the detent spring 9b moves to predetermined grooves 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h. When the position sensor 21 detects that the roller 9a has moved to the predetermined grooves 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h, the position sensor 21 outputs the detection result to the shift operation control unit 20, and the shift operation control unit 20 that receives the detection result A command to release the electromagnetic clutch 30 is output to the clutch drive control unit 22, and a command to stop the electric motor 12 is output to the motor drive control device 19.
[0056]
As a result, the drive from the electric motor 12 is not transmitted to the output gear 17 side thereafter, and the shift range operation unit 70 is in a free rotating state, but the roller 9a of the detent spring 9b is moved to the groove 5d of the detent lever 5, 5e, 5f, 5g, 5h are fitted and engaged and fixed.
[0057]
In the range switching device 1, there is no transmission delay in driving the electric motor 12 from the electric motor 12 to the manual valve 2, and a bracket that supports one end of the output shaft 12 a of the electric motor 12 in order to smoothly switch the shift range. 12c, the worm gear 12b, the worm wheel 13, the small gear 35 of the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, the large gear 36a of the intermediate shaft 36, the small gear 36b of the intermediate shaft 36, and the output gear 17 with lubricant (for example, grease, oil, etc.) ) Is applied. Further, bearings 42 and 43 supporting the input shaft 37 of the electromagnetic clutch 30, bearings 41, 42 and 43 supporting the connecting shaft 39, and intermediate shafts, which are all bearings constituting the valve driving device 10, are provided. A lubricant is also applied to the bearings 47 and 47 that support the bearings 48 and 48 that support the output shaft 17. Further, the lubricant is also applied to the grooves 5d, 5e, 5f, 5g, and 5h above the detent lever 5 constituting the detent mechanism 9 and the roller 9a that is rotatably supported by the detent spring 9b.
[0058]
Next, the main part of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the control unit (ECU) according to the present invention includes a temperature determination unit 61, a vehicle stop maintaining unit 62, and an electric motor driving unit 63. Further, the vehicle stop maintaining means 62 includes an electromagnetic clutch control means 62a or a vehicle stop control means 62b. The control unit is provided with the above-described shift range control means 18 for performing normal shift range switching.
[0059]
As shown in FIG. 3, the temperature detection means 26 that detects the temperature (temperature in the range switching device 1) is connected to the temperature determination means 61, and the temperature determination means 61 is connected to the vehicle stop maintaining means 62. In the vehicle stop maintaining means 62, the electromagnetic clutch control means 62 a is connected to the electromagnetic clutch 30, and the vehicle stop control means 62 b is connected to the brake 27 and the automatic transmission 28. The vehicle stop maintaining means 62 is connected to the electric motor driving means 63, and the electric motor driving means 63 is connected to the electric motor 12.
[0060]
In the embodiment according to the present invention, for example, the lubricant applied to the electric motor 12, the worm gear 12b, the worm wheel 13, the reduction gear mechanism 46, the output gear 17, the detent mechanism 9, etc. is cured (for example, the surface layer of the lubricant is cured). Therefore, there is a possibility that the drive of the electric motor 12 is transmitted to the manual valve 2 later than usual (transmission delay). "Select time") may be longer. For example, in a vehicle that is left for a relatively long time at a low temperature, the initial select time may be longer due to the hardened lubricant. In such a case, the range switching device 1 according to the present invention softens the lubricant that is hardened by driving the electric motor 12 (for example, the surface layer of the hardened lubricant is crushed by the drive). This prevents the transmission delay, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable due to unnecessary waiting time. Hereinafter, a range switching device 1 according to the present invention will be described with reference to Examples 1 to 4.
[0061]
Example 1
The operation of the range switching device 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device 1 according to the first embodiment.
[0062]
The range switching device 1 according to the first embodiment includes a temperature detection unit 26, a temperature determination unit 61, an electromagnetic clutch control unit 62 a as a vehicle stop maintaining unit 62, and an electric motor drive unit 63.
[0063]
First, as shown in FIG. 5, when an ignition switch (not shown) (hereinafter referred to as “IG switch”) is actuated (Yes in step S-1), as shown in FIG. T is detected, and the detection result is output to the temperature determination means 61. On the other hand, when the IG switch is not actuated, the flowchart ends (No in step S-1).
[0064]
Next, upon receiving the temperature T signal from the temperature detection means 26, the temperature determination means 61 determines whether the temperature T falls below the temperature threshold Tlim (S-2). When curing is performed at a relatively low temperature T or lower, for example, 0 ° C. or lower, at which the lubricant is expected to be cured, a temperature threshold Tlim is set when the temperature T is 0 ° C., and the temperature T output from the temperature detecting means 26 is the temperature. If it is equal to or less than the threshold value Tlim, the temperature determination means 61 determines that the condition for curing the lubricant is satisfied (Yes in step S-2), and proceeds to the next step S-3. On the other hand, when the temperature T is equal to or higher than the temperature threshold Tlim, the temperature determination unit 61 determines that the condition for curing the lubricant is not met (No in Step S-2), and if the lubricant is not cured, that is, Since the selection time is not affected, the flowchart ends (S-5). The temperature detecting means 26 may be any one of a temperature sensor of the automatic transmission 28, a vehicle temperature sensor, or the like as long as it detects the temperature in the range switching device 1.
[0065]
In step S-2, if it is determined by the temperature determination means 61 that the condition for curing the lubricant is satisfied, the temperature determination means 61 is an electromagnetic clutch control means constituting the vehicle stop maintaining means 62 as shown in FIG. In 62a, a command to maintain the vehicle stop state is output. Upon receiving this, the electromagnetic clutch control means 62a releases the electromagnetic clutch 30 in order to maintain the vehicle stop state (S-3). Thus, even when the electric motor 12 is driven, the driving of the electric motor 12 is not transmitted from the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30 to the manual valve 2 via the reduction gear mechanism 46 and the shift range operation unit 70. The shift range is not switched to the travel range (for example, any one of the Ds range, the D range, the R range, etc.), and the stop state of the vehicle is maintained.
[0066]
Next, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a signal to the electric motor driving means 63 in order to drive the electric motor 12, and the electric motor driving means 63 having received the signal drives the electric motor 12 (S-4). The hardened lubricant is softened because the temperature T is equal to or lower than the temperature threshold value Tlim, and the flowchart ends (S-5). If the driver selects a shift position with the shift position selection means (shift lever) 25 during the control shown in the flowchart above, normal range switching control is performed with the shift range control means 18 after the control is completed. To change the shift range.
[0067]
As described above, the range switching device 1 according to the first embodiment of the present invention detects the condition that the lubricant is cured when the temperature T is equal to or lower than the temperature threshold Tlim, and thus is cured when the temperature is relatively low. By driving the electric motor 12 that has been dulled by the lubricant before selecting the shift position, the hardened lubricant can be softened and the range switching device 1 can be driven smoothly. Thereby, since the transmission delay of the drive of the electric motor 12 in the range switching device 1 can be prevented, it is possible to shorten the select time and prevent the driver from feeling uncomfortable due to an unnecessary waiting time.
[0068]
Further, when the vehicle stop maintaining means 62 releases the electromagnetic clutch 30, the drive of the electric motor 12 is not transmitted to the shift range operation unit 70, that is, the shift range is a travel range (for example, Ds range, D range, R range, etc.). The electric motor 12 can be driven in a state where the stop state of the vehicle is reliably maintained without switching to any one of the above), and the hardened lubricant is softened by driving the electric motor 12 to drive the electric motor 12. It can be smooth.
[0069]
Further, the worm gear 12b provided between the electric motor 12 and the electromagnetic clutch 30 and the lubricant hardened in the worm wheel 13 are softened, and the drive transmission delay from the electric motor 12 to the electromagnetic clutch 30 is delayed. Can be prevented.
[0070]
(Example 2)
The operation of the range switching device 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device 1 according to the second embodiment.
[0071]
The range switching device 1 according to the second embodiment includes a temperature detection unit 26, a temperature determination unit 61, an electromagnetic clutch control unit 62a as a vehicle stop maintaining unit 62, and an electric motor driving unit 63.
[0072]
First, as shown in FIG. 6, when an IG switch (not shown) is operated (Yes in step S-11), as shown in FIG. 3, the temperature detection means 26 detects the temperature T, and the detection result is displayed. It outputs to the temperature determination means 61. On the other hand, when the IG switch is not actuated, the flowchart ends (No in step S-11).
[0073]
Next, when receiving the temperature T signal from the temperature detecting means 26, the temperature determining means 61 determines whether the temperature T falls below the temperature threshold Tlim (S-12). When curing is performed at a relatively low temperature T or lower, for example, 0 ° C. or lower, at which the lubricant is expected to be cured, a temperature threshold Tlim is set when the temperature T is 0 ° C., and the temperature T output from the temperature detecting means 26 is the temperature. If it is equal to or less than the threshold value Tlim, the temperature determination means 61 determines that the condition for curing the lubricant is satisfied (Yes in step S-12), and proceeds to the next step S-13. On the other hand, when the temperature T output from the temperature detection unit 26 is equal to or higher than the temperature threshold Tlim, the temperature determination unit 61 determines that the condition for curing the lubricant does not apply (No in step S-12), and the lubricant is If it is not cured, that is, the selection time is not affected, and the flowchart ends (S-17). The temperature detecting means 26 may be any one of a temperature sensor for the automatic transmission 28 or a vehicle temperature sensor as long as it detects the temperature T in the range switching device 1.
[0074]
In step S-12, if it is determined by the temperature determining means 61 that the lubricant is cured, the temperature determining means 61 causes the vehicle stop maintaining means 62 to stop the vehicle (see FIG. 3). For example, the vehicle stop maintaining means 62 detects the stop state of the vehicle (S-13). For example, if the brake (parking brake) 27 is not operated, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a command to release the electromagnetic clutch 30 to the electromagnetic clutch control means 62a (No in step S-13). On the contrary, for example, if the brake (parking brake) 27 is operated, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a command to engage the electromagnetic clutch 30 to the electromagnetic clutch control means 62a (Yes in step S-13).
[0075]
When receiving the command to release the electromagnetic clutch 30, the electromagnetic clutch control means 62a releases the electromagnetic clutch 30 (S-14). Thereby, even if the electric motor 12 is driven, the drive of the electric motor 12 is not transmitted to the manual valve 2 via the shift range operation unit 70, so the shift range is a travel range (for example, Ds range, D range, R range). The vehicle is kept stopped even if the brake (parking brake) 27 is not operated.
[0076]
Further, when receiving an instruction to engage the electromagnetic clutch 30, the electromagnetic clutch control means 62a engages the electromagnetic clutch 30 (S-15). Thus, the electric motor 12 is driven through the shift range operation unit 70 while the vehicle is stopped, that is, the output shaft 38, the reduction gear mechanism 46, the output gear 17, and the range control shaft 7 of the electromagnetic clutch 30. , And the detent mechanism 9, the manual valve 2 is moved, and the shift range can be switched to the travel range (for example, any of Ds range, D range, R range, etc.).
[0077]
Next, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a signal to the electric motor driving means 63 in order to drive the electric motor 12, and the electric motor driving means 63 having received the signal drives the electric motor 12 (S-16). The hardened lubricant is softened because the temperature T is equal to or lower than the temperature threshold Tlim, and the flowchart ends (S-17). If the driver selects a shift position with the shift position selection means (shift lever) 25 during the control shown in the flowchart above, normal range switching control is performed with the shift range control means 18 after the control is completed. To change the shift range.
[0078]
As described above, in the range switching device 1 according to the second embodiment of the present invention, when the brake (parking brake) 27 is operated, the vehicle stop maintaining unit 62 engages the electromagnetic clutch 30 with the electromagnetic clutch control unit 62a. Since the electromagnetic clutch control means 62a engages the electromagnetic clutch 30, not only the electric motor 12 but also the electric motor 12 is driven when the brake (parking brake) 27 is operated. Is transmitted to the shift range operation unit 70, and the lubricant hardened in the entire range switching device 1, that is, the reduction gear mechanism 46 and the detent mechanism 9, is also softened, thereby preventing the transmission delay of the drive of the electric motor 12. it can.
[0079]
The worm gear 12b provided between the electric motor 12 and the electromagnetic clutch 30 regardless of whether the brake (parking brake) 27 is activated or deactivated, that is, whether the electromagnetic clutch 30 is engaged or released, and the worm The hardened lubricant in the wheel 13 can be softened to prevent transmission delay of the drive from the electric motor 12 to the electromagnetic clutch 30.
[0080]
In the second embodiment, the brake 27 is a parking brake, but is not limited thereto, and may be a foot brake, an electric parking mechanism, an ABS, or the like.
[0081]
(Example 3)
The operation of the range switching device 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device 1 according to the third embodiment.
[0082]
The range switching device 1 according to the third embodiment includes a temperature detection unit 26, a temperature determination unit 61, an electromagnetic clutch control unit 62a as a vehicle stop maintaining unit 62, and an electric motor drive unit 63.
[0083]
First, as shown in FIG. 7, when an unillustrated engine is started (Yes in step S-21), as shown in FIG. 3, the temperature detecting means 26 detects the temperature T, and the detection result is converted into the temperature. It outputs to the determination means 61. On the other hand, if the engine is not started, the flowchart ends (No in step S-21).
[0084]
Next, upon receiving the temperature T signal from the temperature detection means 26, the temperature determination means 61 determines whether the temperature T falls below the temperature threshold Tlim (S-22). When curing is performed at a relatively low temperature T or lower, for example, 0 ° C. or lower, at which the lubricant is expected to be cured, a temperature threshold Tlim is set when the temperature T is 0 ° C., and the temperature T output from the temperature detecting means 26 is the temperature. If it is equal to or lower than the threshold value Tlim, the temperature determination means 61 determines that the condition for curing the lubricant is satisfied (Yes in step S-22), and proceeds to the next step S-23. On the other hand, when the temperature T output from the temperature detection means 26 is equal to or higher than the temperature threshold Tlim, the temperature determination means 61 determines that the condition for curing the lubricant does not apply (No in step S-22), and the lubricant is If it is not cured, that is, the selection time is not affected, and the flowchart ends (S-27). The temperature detecting means 26 may be any one of a temperature sensor for the automatic transmission 28 or a vehicle temperature sensor as long as it detects the temperature T in the range switching device 1.
[0085]
In step S-22, when it is determined by the temperature determining means 61 that the lubricant is cured, the temperature determining means 61 causes the vehicle stop maintaining means 62 to stop the vehicle (for example, as shown in FIG. 3). In response to this, the vehicle stop maintaining means 62 detects the stop state of the vehicle (S-23). If the brake (parking brake) 27 is not operated, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a command to release the electromagnetic clutch 30 to the electromagnetic clutch control means 62a (No in step S-23). On the contrary, if the brake (parking brake) 27 is operated, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a command to engage the electromagnetic clutch 30 to the electromagnetic clutch control means 62a (Yes in step S-23).
[0086]
When receiving the command to release the electromagnetic clutch 30, the electromagnetic clutch control means 62a releases the electromagnetic clutch 30 (S-24). Thereby, even if the electric motor 12 is driven, the drive of the electric motor 12 is not transmitted to the manual valve 2 via the shift range operation unit 70, so the shift range is a travel range (for example, Ds range, D range, R range). The vehicle is kept stopped even if the brake (parking brake) 27 is not operated.
[0087]
Further, when receiving an instruction to engage the electromagnetic clutch 30, the electromagnetic clutch control means 62a engages the electromagnetic clutch 30 (S-25). Thus, the electric motor 12 is driven through the shift range operation unit 70 while the vehicle is stopped, that is, the output shaft 38, the reduction gear mechanism 46, the output gear 17, and the range control shaft 7 of the electromagnetic clutch 30. , And the detent mechanism 9, the manual valve 2 is moved, and the shift range can be switched to the travel range (for example, any of Ds range, D range, R range, etc.).
[0088]
Next, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a signal to the electric motor driving means 63 in order to drive the electric motor 12, and the electric motor driving means 63 having received the signal drives the electric motor 12 (S-26). The hardened lubricant is softened because the temperature T is equal to or lower than the temperature threshold Tlim, and the flowchart ends (S-27). If the driver selects a shift position with the shift position selection means (shift lever) 25 during the control shown in the flowchart above, normal range switching control is performed with the shift range control means 18 after the control is completed. To change the shift range.
[0089]
As described above, the range switching device 1 according to the third embodiment of the present invention has been shown to start the operation of the range switching device 1 according to the present invention by starting the engine. Any operation may be performed as long as the operation is performed before the driver selects the shift position.
[0090]
If the brake (parking brake) 27 is operated, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a command to engage the electromagnetic clutch 30 to the electromagnetic clutch control means 62a, and the electromagnetic clutch control means 62a engages the electromagnetic clutch 30. Therefore, when the brake (parking brake) 27 is operated, not only the drive of the electric motor 12 but also the drive of the electric motor 12 is transmitted to the shift range operation unit 70, and the electric power in the entire range switching device 1 is transmitted. A transmission delay in driving the motor 12 can be prevented.
[0091]
The worm gear 12b provided between the electric motor 12 and the electromagnetic clutch 30 regardless of whether the brake (parking brake) 27 is activated or deactivated, that is, whether the electromagnetic clutch 30 is engaged or released, and the worm The hardened lubricant in the wheel 13 can be softened to prevent transmission delay of the drive from the electric motor 12 to the electromagnetic clutch 30.
[0092]
In the third embodiment, the brake 27 is a parking brake, but is not limited thereto, and may be a foot brake, an electric parking mechanism, an ABS, or the like.
[0093]
Example 4
The operation of the range switching device 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device 1 according to the fourth embodiment.
[0094]
The range switching device 1 according to the fourth embodiment includes a temperature detection unit 26, a temperature determination unit 61, a vehicle stop maintaining unit 62 (vehicle stop control unit 62 b), and an electric motor driving unit 63.
[0095]
First, as shown in FIG. 8, when an IG switch (not shown) is actuated (Yes in step S-31), as shown in FIG. 3, the temperature detection means 26 detects the temperature T, and the detection result is displayed. It outputs to the temperature determination means 61. On the other hand, when the IG switch is not actuated, the flowchart ends (No in step S-31).
[0096]
Next, when receiving the temperature T signal from the temperature detecting means 26, the temperature determining means 61 determines whether the temperature T falls below the temperature threshold Tlim (S-32). When curing is performed at a relatively low temperature T or lower, for example, 0 ° C. or lower, at which the lubricant is expected to be cured, a temperature threshold Tlim is set when the temperature T is 0 ° C., and the temperature T output from the temperature detecting means 26 is the temperature. If it is equal to or less than the threshold value Tlim, the temperature determining means 61 determines that the condition for curing the lubricant is satisfied (Yes in step S-32), and proceeds to the next step S-33. On the other hand, when the temperature T is equal to or higher than the temperature threshold value Tlim, the temperature determination unit 61 determines that the condition for curing the lubricant is not met (No in step S-32), and if the lubricant is not cured, that is, Since the selection time is not affected, the flowchart ends (S-37). The temperature detecting means 26 may be any one of the temperature sensor of the automatic transmission 28 or the temperature sensor of the vehicle as long as it indicates the temperature in the range switching device 1.
[0097]
If it is determined in step S-32 that the temperature determining means 61 satisfies the condition for curing the lubricant, the temperature determining means 61 causes the vehicle stop maintaining means 62 to stop the vehicle (for example, as shown in FIG. 3). In response to this, the vehicle stop maintaining means 62 detects the stop state of the vehicle (S-33). If the brake (parking brake) 27 is not actuated, as shown in FIG. 3, the vehicle stop control means 62b operates the automatic transmission 28 so as to cut (suppress) the power transmission to the drive wheels of the vehicle. In other words, the hydraulic control device 3 is controlled (for example, R control, ie, reverse inhibit control, N control, ie, neutral control, etc.) in order to prohibit (suppress) the engagement of frictional engagement elements (for example, an input clutch) of the automatic transmission 28. ) Command is output (No in step S-33) and the electromagnetic clutch 30 is engaged (S-35), the hydraulic control device 3 is controlled (S-34), that is, the vehicle is stopped. Control is performed.
[0098]
Conversely, if the brake (parking brake) 27 is operated, the electromagnetic clutch 30 is engaged (Yes in step S-33). Even when the brake (parking brake) 27 is operated, the hydraulic control device is similarly applied so that the vehicle stop control means 62b does not transmit power to the drive wheels of the vehicle in order to further maintain the stop state of the vehicle. 3 may be controlled (for example, R control, ie, reverse inhibit control, N control, ie, neutral control).
[0099]
Next, the vehicle stop maintaining means 62 outputs a signal to the electric motor driving means 63 in order to drive the electric motor 12, and the electric motor driving means 63 receiving this drives the electric motor 12 (S-36). . As a result, the electric motor 12 is driven via the shift range operation unit 70, that is, the stop state of the vehicle is always maintained, that is, the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, the reduction gear mechanism 46, the output gear 17, the range control shaft. 7 and the detent mechanism 9, the manual valve 2 is moved, and the shift range can be switched to a travel range (for example, any of Ds range, D range, R range, etc.). When the electric motor 12 is driven, the lubricant is softened and the flowchart ends (S-37). If the driver selects a shift position with the shift position selection means (shift lever) 25 during the control shown in the flowchart above, normal range switching control is performed with the shift range control means 18 after the control is completed. To change the shift range.
[0100]
As described above, in the range switching device 1 according to the fourth embodiment of the present invention, the vehicle stop control unit 62b controls and maintains the vehicle stop state with the electromagnetic clutch 30 engaged. Always transmitted to the shift range operation unit 70, not only the electric motor 12, but the entire range switching device 1, that is, the output shaft 38 of the electromagnetic clutch 30, the reduction gear mechanism 46, the output gear 17, the range control shaft 7, and the detent mechanism. The transmission delay of the drive of the electric motor 12 through 9 can be prevented.
[0101]
The worm gear 12b provided between the electric motor 12 and the electromagnetic clutch 30 regardless of whether the brake (parking brake) 27 is activated or deactivated, that is, whether the electromagnetic clutch 30 is engaged or released, and the worm The hardened lubricant in the wheel 13 can be softened to prevent transmission delay of the drive from the electric motor 12 to the electromagnetic clutch 30.
[0102]
In the fourth embodiment, the brake 27 is a parking brake, but is not limited thereto, and may be a foot brake, an electric parking mechanism, an ABS, or the like. Further, the vehicle stop control means 62b controls the hydraulic control device 3 so as to cut (suppress) the power transmission to the drive wheels of the vehicle to the automatic transmission 28 (for example, R control, that is, reverse inhibit control, N control, that is, However, the present invention is not limited to this, and any device may be used as long as the vehicle is kept stopped such as the operation of the electric parking mechanism and the braking of the driving wheels by the ABS.
[0103]
In the fourth embodiment, the present invention has been described as an example applied to a vehicle equipped with the automatic transmission 28. However, the present invention is not limited thereto, and the range switching device 1 including the shift range operation unit 70 and the electric motor 12 is mounted. The present invention can be applied to any vehicle. For example, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like, the present invention can be similarly applied by, for example, operating a drive source (motor) and suppressing power transmission to a drive wheel by a regenerative brake. it can.
[0104]
In the above-described embodiment according to the present invention, the example in which the present invention is applied when the lubricant is cured at a relatively low temperature is shown. However, the present invention is not limited to this, and the lubricant is cured regardless of the temperature. In some cases, the present invention may be applied (for example, when the lubricant is cured after being left for a relatively long period of time), and may be applied when the driving of the electric motor 12 or the like becomes slow regardless of the lubricant. . In such a case, for example, when the IG switch is operated or the engine is started, the electric motor 12 may be driven before the shift position is selected without detecting the temperature by the temperature detecting means 26.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a range switching device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a valve driving device of a range switching device.
FIG. 3 is a block diagram showing a control unit (ECU) according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing shift range control means.
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device according to the second embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device according to the third embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the range switching device according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Range switching device
2 Drive unit (manual valve)
3 Drive unit (hydraulic control unit)
9 Detent mechanism
12 Electric motor
12b Worm gear
13 Worm wheel
18 Shift range control means
25 Shift position selection means (shift lever)
26 Temperature detection means (temperature sensor)
27 Brake
28 Drive unit (automatic transmission)
30 Electromagnetic clutch
46 Reduction gear mechanism
61 Temperature determination means
62 Vehicle stop maintenance means
62a Electromagnetic clutch control means
62b Vehicle stop control means
63 Electric motor drive means
70 Shift range operation section
T temperature

Claims (11)

シフトポジションを選択し得るシフトポジション選択手段と、前記シフトポジション選択手段の選択に基づいて所定信号を出力するシフトレンジ制御手段と、前記シフトレンジ制御手段からの前記所定信号に基づいて駆動される電気モータと、該駆動によりシフトレンジを切り替え操作し得るシフトレンジ操作部と、を備える車輌のレンジ切り替え装置において、
前記車輌の停止状態を制御し得る車輌停止制御手段と、
前記車輌停止制御手段により前記車輌の停止状態が維持された状態で、前記電気モータを駆動する電気モータ駆動手段と、を備え、
イグニッションの作動又は駆動源の始動を検出した際、前記シフトポジション選択手段により前記シフトポジションが選択される前に、前記車輌停止制御手段により前記車輌の停止状態を維持しつつ、前記電気モータ駆動手段により前記電気モータを駆動して、前記シフトレンジの切り替え操作を行っておく、
ことを特徴とする車輌のレンジ切り替え装置。Shift position selection means that can select a shift position, shift range control means that outputs a predetermined signal based on the selection of the shift position selection means, and electric that is driven based on the predetermined signal from the shift range control means a motor, the range switchover apparatus for a vehicle comprising a shift range switching unit capable of operating switch more shift range to the drive,
Vehicle stop control means capable of controlling the stop state of the vehicle ;
Wherein in a state where the stop state is maintained of the vehicle by the vehicle stop control means, Bei example and a electric motor drive means for driving the electric motor,
The electric motor drive means while maintaining the vehicle stop state by the vehicle stop control means before the shift position is selected by the shift position selection means when the ignition operation or the drive source start is detected. To drive the electric motor to perform the shift range switching operation.
A vehicle range switching device. 前記レンジ切り替え装置における温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された前記温度が所定温度以下であることを判定する温度判定手段と、を備え、
前記車輌停止制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて前記車輌の停止状態を維持してなる、
請求項１記載の車輌のレンジ切り替え装置。Temperature detecting means for detecting the temperature in the range switching device ;
Temperature determining means for determining that the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature, and
The vehicle stop control means maintains the stop state of the vehicle based on the determination result of the temperature determination means.
The vehicle range switching device according to claim 1. 前記車輌停止制御手段は、前記車輌を停止するブレーキを作動してなる、
請求項１または２記載の車輌のレンジ切り替え装置。The vehicle stop control means operates a brake that stops the vehicle.
The vehicle range switching device according to claim 1 or 2 . 前記車輌は、駆動源を有し、かつ前記駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置を備え、
前記車輌停止制御手段は、前記車輌の前記駆動車輪への動力伝達を抑制するように前記駆動装置を操作してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。The vehicle has a drive source, and includes a drive device that transmits output rotation of the drive source to drive wheels,
The vehicle stop control means operates the drive device so as to suppress power transmission to the drive wheels of the vehicle.
The vehicle range switching device according to any one of claims 1 to 3 . 前記車輌停止制御手段は、前記駆動装置の摩擦係合要素の係合を抑制してなる、
請求項４記載の車輌のレンジ切り替え装置。The vehicle stop control means is configured to suppress the engagement of the friction engagement element of the drive device.
The vehicle range switching device according to claim 4 . 前記電気モータと前記シフトレンジ操作部との動力伝達状態を接・断する電磁クラッチを備え、
前記車輌停止制御手段は、前記電磁クラッチを係合した状態で前記車輌の停止状態を維持してなる、
請求項１ないし５のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。 An electromagnetic clutch for connecting / disconnecting a power transmission state between the electric motor and the shift range operation unit;
The vehicle stop control means is configured to maintain a stop state of the vehicle with the electromagnetic clutch engaged.
The vehicle range switching device according to any one of claims 1 to 5 . 前記車輌は、駆動源を有し、かつ前記駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置を備え、
前記シフトレンジ操作部は、前記駆動装置のシフトレンジを各シフトレンジに保持させるディテント機構を有してなる、
請求項１ないし６のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。The vehicle has a drive source, and includes a drive device that transmits output rotation of the drive source to drive wheels,
The shift range operation unit includes a detent mechanism that holds the shift range of the driving device in each shift range.
The vehicle range switching device according to any one of claims 1 to 6 . 前記シフトレンジ操作部は、前記電気モータの駆動を伝達する減速歯車機構を有してなる、
請求項１ないし７のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。The shift range operation unit includes a reduction gear mechanism that transmits driving of the electric motor.
The vehicle range switching device according to any one of claims 1 to 7 . シフトポジションを選択し得るシフトポジション選択手段と、前記シフトポジション選択手段の選択に基づいて所定信号を出力するシフトレンジ制御手段と、前記シフトレンジ制御手段からの前記所定信号に基づいて駆動される電気モータと、該駆動によりシフトレンジを切り替え操作し得るシフトレンジ操作部と、前記電気モータと前記シフトレンジ操作部との動力伝達状態を接・断する電磁クラッチと、を備える車輌のレンジ切り替え装置において、
前記電磁クラッチを解放制御し得る電磁クラッチ制御手段を備え、
前記電磁クラッチ制御手段により前記電気モータと前記シフトレンジ操作部との動力伝達状態を切断した状態で、前記電気モータを駆動する電気モータ駆動手段と、を備え、
イグニッションの作動又は駆動源の始動を検出した際、前記シフトポジション選択手段により前記シフトポジションが選択される前に、前記電磁クラッチ制御手段により前記電気モータと前記シフトレンジ操作部との動力伝達状態を切断した状態を維持しつつ、前記電気モータ駆動手段により前記電気モータの駆動を行っておく、
ことを特徴とする車輌のレンジ切り替え装置。Shift position selection means that can select a shift position, shift range control means that outputs a predetermined signal based on the selection of the shift position selection means, and electric that is driven based on the predetermined signal from the shift range control means motor and a shift range switching unit capable of operating switch more shift range to the drive, vehicle range switching device and a electromagnetic clutch which engaged and disengaged with the power transmission state between the electric motor and the shift range switching unit In
Comprising an electromagnetic clutch control means capable of controlling the release of the electromagnetic clutch;
Wherein in a state where the cutting power transmission state between the electric motor and the shift range switching unit by the electromagnetic clutch control means, Bei example and a electric motor drive means for driving the electric motor,
When the ignition operation or the drive source start is detected, before the shift position is selected by the shift position selection unit, the electromagnetic clutch control unit changes the power transmission state between the electric motor and the shift range operation unit. The electric motor is driven by the electric motor driving means while maintaining the disconnected state.
A vehicle range switching device. 前記レンジ切り替え装置における温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された前記温度が所定温度以下であることを判定する温度判定手段と、を備え、
前記電磁クラッチ制御手段は、前記温度判定手段の判定結果に基づいて前記電気モータと前記シフトレンジ操作部との動力伝達状態を切断した状態を維持してなる、
請求項９記載の車輌のレンジ切り替え装置。Temperature detecting means for detecting the temperature in the range switching device ;
Temperature determining means for determining that the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature, and
The electromagnetic clutch control means maintains a state where the power transmission state between the electric motor and the shift range operation unit is disconnected based on the determination result of the temperature determination means.
The vehicle range switching device according to claim 9 . 前記電気モ−タの駆動を前記電磁クラッチに伝達するウォームギヤ、及びウォームホイールを備えてなる、
請求項１ないし１０のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。A worm gear for transmitting the drive of the electric motor to the electromagnetic clutch, and a worm wheel;
The vehicle range switching device according to any one of claims 1 to 10.
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