JP6178173B2 - シフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速位置を切り替えるシフト装置に関する。

従来、自動変速機とシフト装置とが機械的に分離したいわゆるバイワイヤ方式のシフト装置が周知である。当該シフト装置にあっては、シフタの操作位置を電気信号として検出するとともに、その検出信号に基づき自動変速機の変速位置（接続状態）を切り換える。このようなシフト装置としては、特許文献１に開示されるものがある。

特許文献１のシフト装置は、シフタと、シフタの位置の変化に基づいてモータの駆動を制御するＥＣＵと、モータに連動してディテントを目標の位置に移動させるディテント機構と、ディテントの位置に応じて変速位置を切り替えトランスミッションと、を備えている。

ディテント機構は、ボス部と、マニュアルシャフトと、ディテントと、ディテントスプリングとを備えている。
ボス部は、モータと一体回転する。マニュアルシャフトは、ボス部に設けられるボス孔に挿入されている。ボス孔は、マニュアルシャフトとの間に遊びを備えている。すなわち、マニュアルシャフトは、ボス部が先の遊び分だけ回転した後に当該ボス部に連動する。ディテントは、弧にあたる部位が山と谷とが交互に連続する被押圧部とされた略扇型とされている。ディテントは、扇の要にあたる部位においてマニュアルシャフトに連結されている。ディテントは、マニュアルシャフトと一体回転する。ディテントスプリングは、球状の押圧部を備えている。ディテントスプリングは、押圧部を介して被押圧部をディテントの要に向かって常時付勢する。すなわち、ディテントは、押圧部が被押圧部の谷に収まるように回転する力を受ける。ディテントは、ボス孔とマニュアルシャフトとの間の遊びの分だけ回転が許容されているので、モータが停止しても最大で先の遊びの分だけ回転する。これにより、モータが停止すると押圧部が被押圧部の谷に収まる。被押圧部の谷の位置は、トランスミッションの変速位置と対応しているので、モータが停止すると変速位置が切り替わる。

特許３２２１２２２号公報

シフト装置は、マニュアルシャフトの回転角度を検出する検出センサを備えている。ＥＣＵは、検出センサの検出結果に基づきモータが駆動するために供給している電流を停止する。従って、ＥＣＵがモータに供給する電力を停止するタイミングが遅れると、その分ディテントが余分に回るので、シフタの位置とトランスミッションの変速位置とが一致しないおそれがある。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、シフタの位置とトランスミッションの変速位置とがずれにくいシフト装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、シフト装置は、シフタと、前記シフタの変位に基づきモータを回転させる制御部と、前記モータに連動するディテント機構と、前記ディテント機構に連動して変速ギアを複数の中から選択するトランスミッションと、を備え、前記ディテント機構は、ボス孔を有し前記モータに連動して回転するボス部材と、前記ボス孔に挿入され、前記ボス部材に連動して回転するマニュアルシャフトと、前記マニュアルシャフトと一体回転するディテントと、前記ディテントに前記変速ギアの数と同数の谷部と、谷部同士の間に設けられる山部とからなる被押圧部を前記ディテントの回転中心に向かって常時押圧する押圧部を有するディテントスプリングと、を備え、前記ボス孔と前記マニュアルシャフトとの間には前記マニュアルシャフトの回転方向に遊びが設定され、その遊び量は、隣り合う山部の頂点と谷部の谷底とがなす複数の中心角のうち最小のものと等しく設定されることを要旨とする。

山部の頂点と谷部の谷底との間は、押圧部の押圧方向に対して傾斜している。このため、ディテントは、押圧部によって被押圧部が押圧されることにより押圧部が谷に収まるように回転する力を受ける。ディテントは、ボス孔とマニュアルシャフトとの間の遊びの分だけ回転が許容されているので、押圧部が斜面に位置していればモータが停止しても最大で遊びの分だけ回転する。ここで、上記の構成によれば、遊び量は、隣り合う山部の頂点と谷部の谷底とがなす複数の中心角のうち最小のものと等しく設定されるので、ディテントは、モータが停止してディテントスプリングの押圧力により回転しても押圧部が山部の頂点を乗り越えることはできない。これにより、シフタにより選択された変速ギアとトランスミッションの変速ギアとが異なりにくい。

上記構成において、前記ディテント又は前記マニュアルシャフトの回転位置を検出する検出センサと、前記複数の変速ギアのそれぞれと対応付けられた前記検出センサの検出結果である対応値を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記記憶部の前記対応値に対応する前記検出センサの検出結果を認識したときに前記モータの回転を停止させるものであって、前記モータの回転を停止させた後における単位時間当たりの前記検出センサの検出結果の変化量が、予め変化がないと判断する設定閾値を下回った場合には、そのときの前記検出センサの検出結果に前記記憶部の前記対応値を更新することを要旨とする。

ディテントは、ディテントスプリングに常時押圧されているので回転することにより摩耗する。このため、例えば変速ギアの対応値が初期値に固定されている場合、実際に選択された変速ギアに対応しなくなるおそれがある。この点、上記の構成によれば、記憶部に記憶される変速ギアの対応値は、ディテントが停止する度に更新されるので、対応しなくなるおそれがない。ひいては、シフタにより選択された変速ギアとトランスミッションの変速ギアとが異なりにくい。

上記構成において、前記ディテント又は前記マニュアルシャフトの回転位置を検出する検出センサと、前記複数の変速ギアのそれぞれと対応付けられた前記検出センサの検出結果である対応値を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記検出センサの検出結果が前記対応値に近づくにつれ前記モータの回転速度を遅くすることを要旨とする。

この構成によれば、制御部がモータを停止させるときの検出センサの検出結果と対応値との差分が小さくなるので、モータの停止後にディテントスプリングの押圧部が山部を乗り越えるようにディテントが回転することをさらに抑制することができる。

本発明のシフト装置は、シフタの位置とトランスミッションの変速位置とがずれにくい効果がある。

シフト装置の概略構成を示すブロック図。 アクチュエータの斜視図。 ボス部材の正面図。 ディテントの正面図。 （ａ）はリバースギアからニュートラルギアに切り替えるときの開始直後の状態を示すボス部材の正面図、（ｂ）は（ａ）に対応するディテントの正面図、（ｃ）はリバースギアからニュートラルギアに切り替えるときの中間状態（押圧部が山部の頂点を越えるとき）を示すボス部材の正面図、（ｄ）は（ｃ）に対応するディテントの正面図、（ｅ）はリバースギアからニュートラルギアに切り替えるときの終了直前の状態を示すボス部材の正面図、（ｆ）は（ｅ）に対応するディテントの正面図。 （ａ）はパーキングギアからリバースギアに切り替えるときの開始直後の状態を示すボス部材の正面図、（ｂ）は（ａ）に対応するディテントの正面図、（ｃ）はパーキングギアからリバースギアに切り替えるときの中間状態（押圧部が山部の頂点を越えるとき）を示すボス部材の正面図、（ｄ）は（ｃ）に対応するディテントの正面図、（ｅ）はパーキングギアからリバースギアに切り替えるときの中間状態（押圧部が山部の頂点を越えて山部と谷部との間の斜面にあるとき）を示すボス部材の正面図、（ｆ）は（ｅ）に対応するディテントの正面図、（ｇ）はパーキングギアからリバースギアに切り替えるときの終了直前の状態を示すボス部材の正面図、（ｈ）は（ｇ）に対応するディテントの正面図。 （ａ）は第１の実施形態におけるパーキングギアからリバースギア、及びリバースギアからニュートラルギアにそれぞれ切り替えるときの検出値の変化態様を示すグラフ、（ｂ）は第１の実施形態におけるニュートラルギアからリバースギア、及びリバースギアからパーキングギアにそれぞれ切り替えるときの検出値の変化態様を示すグラフ。 メモリに記憶される各変速ギアに対応付けられた対応電圧値及び対応電圧閾値を示す図。 第１の実施形態におけるモータ駆動回路の処理を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるモータ駆動回路の処理を示すフローチャート。 （ａ）は第２の実施形態におけるパーキングギアからリバースギア、及びリバースギアからニュートラルギアにそれぞれ切り替えるときの検出値の変化態様を示すグラフ、（ｂ）は第２の実施形態におけるニュートラルギアからリバースギア、及びリバースギアからパーキングギアにそれぞれ切り替えるときの検出値の変化態様を示すグラフ。

以下、車両に設けられる自動変速機（トランスミッション）の変速位置を切り替えるシフト装置に具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
［第１の実施形態］
図１に示すように、シフト装置１は、シフタ２と、シフタセンサ３と、シフトバイワイヤ制御装置４（以下、ＳＢＷＥＣＵ４）と、アクチュエータ５と、トランスミッション６とを備えている。

シフタ２は、ユーザに操作される。
シフタセンサ３は、シフタ２の操作位置に応じた操作位置信号を生成する。
ＳＢＷＥＣＵ４は、モータ駆動回路４１と、メモリ４２と、を備えている。メモリ４２には、図８に示すように、後述するトランスミッション６の各変速ギアに対応付けられた対応電圧値及び対応電圧閾値が記憶されている。図１に示すように、モータ駆動回路４１は、操作位置信号を通じてトランスミッション６のどの変速ギアが選択されたかを認識するとアクチュエータ５に設けられるモータ５１に給電する。また、モータ駆動回路４１は、モータ駆動回路４１は、アクチュエータ５に設けられる回転角センサ６０が生成する回転角信号（検出値）の認識を通じて実際にトランスミッション６のどの変速ギアが選択されたかを認識するとともに、シフタ２の操作位置に対応する変速ギアが選択されたことを認識すると、モータ５１への給電を停止する。なお、メモリ４２は記憶部に、対応電圧値は対応値に、対応電圧閾値は設定閾値に、ＳＢＷＥＣＵ４は制御部に、それぞれ相当する。

アクチュエータ５は、ディテント機構部５２を備えている。ディテント機構部５２は、モータ５１によって回転軸Ｏを中心に回転するボス部材５３と、ボス部材５３に設けられるボス孔５４に挿入され、同じく回転軸Ｏを中心に回転するマニュアルシャフト５５とを備えている。図３に示すように、マニュアルシャフト５５の断面は、６−１２時方向が３−９時方向よりも長い小判形とされている。ボス孔５４の断面は、回転軸Ｏの位置では３−９時方向の長さがマニュアルシャフト５５の３−９時方向の長さと等しく、回転軸Ｏから６−１２時方向に離れるに従って徐々に３−９時方向の長さが長くなる形状とされている。これにより、ボス孔５４の内周壁とマニュアルシャフト５５との間には遊びσが設けられる。遊び量は、回転軸Ｏを中心として後述するディテント５６に複数設けられる山部の頂点と谷部の谷底とがなす角度のうち最小角度に設定される。後に詳述するが回転軸Ｏを中心としてディテント５６の山部の頂点と谷部の谷底とがなす角度のうち最小角度は５°であるので、遊びσの遊び量も５°に設定されている。従って、マニュアルシャフト５５は、ボス部材５３に対して５°だけ自由に回転することができる。

また、図２に示すように、ディテント機構部５２は、マニュアルシャフト５５に接続されるディテント５６を備えている。ディテント５６は、略扇形に形成されており、マニュアルシャフト５５のボス孔５４に挿入される側とは反対側の端面は、ディテント５６の要にあたる部位に固定されている。これにより、ディテント５６は、マニュアルシャフト５５と一体回転する。すなわち、ディテント５６は、回転軸Ｏを中心に回転する。ディテント５６の弧にあたる部位には、半円状の山部と半円状の谷部とが交互に連続する波部５７が形成されている。ここでは、図４に示すように、波部５７は、５つの谷部６１，６２，６３，６４，６５と４つの山部７１，７２，７３，７４とが滑らかに連続する構成とされている。なお、波部５７は、被押圧部に相当する。

第１の谷部６１の谷底を０°の位置とすると、第１の山部７１の頂点は１０°の位置、第２の谷部６２の谷底は２０°の位置、第２の山部７２の頂点は２５°の位置、第３の谷部６３の谷底は３０°の位置、第３の山部７３の頂点は３５°の位置、第４の谷部６４の谷底は４０°の位置、第４の山部７４の頂点は４５°の位置、第５の谷部６５の谷底は５０°の位置に、それぞれ設定されている。

なお、第１の谷部６１は、トランスミッション６のパーキングギアの変速位置（Ｐ位置）と対応する。第２の谷部６２は、トランスミッション６のリバースギアの変速位置（Ｒ位置）と対応する。第３の谷部６３は、トランスミッション６のニュートラルギアの変速位置（Ｎ位置）と対応する。第４の谷部６４は、トランスミッション６のドライブギアの変速位置（Ｄ位置）と対応する。第５の谷部６５は、トランスミッション６のローギアの変速位置（Ｌ位置）と対応する。

さらに、図２に示すように、ディテント機構部５２は、ディテントスプリング５８を備えている。ディテントスプリング５８は、トランスミッション６のケースに指示される板ばね５８ａと、板ばね５８ａの先端部に取り付けられた円柱状の押圧部５８ｂとを備えている。ディテントスプリング５８は、押圧部５８ｂを介して波部５７を回転軸Ｏに向かって常時押圧する。従って、押圧部５８ｂが山部の頂点と谷部の谷底との間の斜面に位置する場合には、ディテント５６には押圧部５８ｂが谷部に収まるように回転軸Ｏ回りに回転する力がかかる。

また、ディテント機構部５２は、ディテント５６とトランスミッション６との間を繋ぐマニュアルバルブ５９を備えている。マニュアルバルブ５９は、ディテント５６が回転することにより移動する。

トランスミッション６は、マニュアルバルブ５９の位置に応じてパーキングギア、リバースギア、ニュートラルギア、ドライブギア、及びローギアのいずれかに切り替える。
なお、図１に示すように、アクチュエータ５は、マニュアルシャフト５５の回転角に応じて電圧値を検出する回転角センサ６０を備えている。回転角センサ６０は、定期的に検出値に応じた回転角信号を生成する。

＜ディテント機構部の動き＞
シフタ２が操作されることに伴ってトランスミッション６のギアが切り替わる場合におけるディテント機構部５２の動きについて説明する。まず、トランスミッション６がリバースギアからニュートラルギアに切り替わるときについて説明する。なお、図５（ｂ）に示すように、ディテントスプリング５８の押圧部５８ｂは、第２の谷部６２の谷底に位置しているものとする。また、図３に示すように、ボス孔５４の内周壁とマニュアルシャフト５５との間の遊びσは、マニュアルシャフト５５の回転方向両側に設けられているものとする。

モータ駆動回路４１は、操作位置信号を通じてシフタ２がニュートラルギアに対応する操作位置へ操作されたことを認識すると、ボス部材５３を反時計方向に回転させるようにモータ５１に給電する。ボス部材５３が反時計方向に回転すると、図５（ａ）に示すように、ボス孔５４の反時計方向の内周壁５４ａとマニュアルシャフト５５の時計方向側の側壁５５ａとが係合する。これ以降、ボス部材５３が反時計方向に回転するのに合わせてマニュアルシャフト５５も反時計方向に回転する。

すると、ディテントスプリング５８の押圧部５８ｂが第２の山部７２と第２の谷部６２との間の斜面を駆け上がる。そして、図５（ｄ）に示すように、押圧部５８ｂは、第２の山部７２の頂点に到達する。このとき、図５（ｃ）に示すように、ボス孔５４の反時計方向の内周壁５４ａとマニュアルシャフト５５の時計方向側の側壁５５ａとが係合している。

次の瞬間、押圧部５８ｂは、第２の山部７２の頂点を乗り越えて第２の山部７２と第３の谷部６３との間の斜面を押圧する。すなわち、ディテント５６には反時計方向に回転させる力がかかる。ボス孔５４の内周壁とマニュアルシャフト５５との間には５°の遊びσが設定されているので、押圧部５８ｂが第２の山部７２の頂点を乗り越えた瞬間、図５（ｆ）に示すように、ディテント５６はモータ５１による回転速度よりも速い速度で反時計方向に５°回転する。これにより、押圧部５８ｂは、トランスミッション６のニュートラルギアに対応する第３の谷部６３の谷底に収まる。こうして、トランスミッション６は、リバースギアからニュートラルギアに切り替わる。また、図５（ｅ）に示すように、ボス孔５４の時計方向の内周壁５４ｂとマニュアルシャフト５５の反時計方向側の側壁５５ｂとが係合する。これにより、マニュアルシャフト５５が更に反時計方向へ回転することが抑制される。

なお、ここでは、トランスミッション６をリバースギアからニュートラルギアに切り替える場合におけるディテント機構部５２の動きについて説明したが、ディテント５６における山部の頂点と谷部の頂点との間隔が等しいギア間を切り替える場合におけるディテント機構部５２の動きは、同様である。すなわち、ニュートラルギアからドライブギアに、ドライブギアからローギアに、それぞれ切り替える場合におけるディテント機構部５２の動きは、押圧部５８ｂが乗り越える山部と収まる谷部が異なるだけであるので、その説明を省略する。

また、トランスミッション６がニュートラルギアからリバースギアに、ドライブギアからニュートラルギアに、ローギアからドライブギアに、それぞれ切り替わる場合は、ボス部材５３、マニュアルシャフト５５、及びディテント５６の回転方向が先の説明の場合と逆になるだけであるので、その説明を省略する。

次に、トランスミッション６がパーキングギアからリバースギアに切り替わるときについて説明する。なお、図６（ｂ）に示すように、ディテントスプリング５８の押圧部５８ｂは、第１の谷部６１の谷底に位置している。また、図３に示すように、ボス孔５４の内周壁とマニュアルシャフト５５との間の遊びσは、マニュアルシャフト５５の回転方向両側に設けられているものとする。

モータ駆動回路４１は、操作位置信号を通じてシフタ２がリバースギアに対応する操作位置へ操作されたことを認識すると、ボス部材５３を反時計方向に回転させるようにモータ５１に給電する。ボス部材５３が反時計方向に回転すると、図６（ａ）に示すように、ボス孔５４の反時計方向の内周壁５４ａとマニュアルシャフト５５の時計方向側の側壁５５ａとが係合する。これにより、ボス部材５３が反時計方向に回転するのに合わせてマニュアルシャフト５５も反時計方向に回転する。

すると、ディテントスプリング５８の押圧部５８ｂが第１の山部７１と第１の谷部６１との間の斜面を駆け上がる。そして、図６（ｄ）に示すように、押圧部５８ｂは、第１の山部７１の頂点に到達する。このとき、図６（ｃ）に示すように、ボス孔５４の反時計方向の内周壁５４ａとマニュアルシャフト５５の時計方向側の側壁５５ａとが係合している。

次の瞬間、押圧部５８ｂは、第１の山部７１の頂点を乗り越えて第１の山部７１と第２の谷部６２との間の斜面を押圧する。すなわち、ディテント５６には反時計方向に回転させる力がかかる。ボス孔５４の内周壁とマニュアルシャフト５５との間には５°の遊びσが設定されているので、押圧部５８ｂが第１の山部７１の頂点を乗り越えた瞬間、図６（ｆ）に示すように、ディテント５６はモータ５１の回転速度よりも早く反時計方向に５°回転する。第１の山部７１の頂点と第２の谷部６２の頂点との間の回転角は１０°に設定されているので、図６（ｆ）に示すように、ディテント５６は、押圧部５８ｂが第１の山部７１の頂点と第２の谷部６２の頂点との中間地点に位置するまで回転する。このとき、図６（ｅ）に示すように、ボス孔５４の時計方向の内周壁５４ｂとマニュアルシャフト５５の反時計方向側の側壁５５ｂとが係合する。これにより、押圧部５８ｂが第１の山部７１と第２の谷部６２との間の斜面を押圧することによってマニュアルシャフト５５が更に反時計方向へ回転することを規制する。

その後、ボス部材５３はモータ５１に連動して更に反時計方向に回転する。この状態では、押圧部５８ｂが第１の山部７１の第２の谷部６２側の斜面を押圧しているので、すなわち、ディテント５６は、反時計方向への力を受けているので、図６（ｇ）に示すように、ボス孔５４の時計方向の内周壁５４ｂとマニュアルシャフト５５の反時計方向側の側壁５５ｂとが係合している状態でボス部材５３に連動して回転する。これにより、図６（ｈ）に示すように、押圧部５８ｂは、トランスミッション６のリバースギアに対応する第２の谷部６２の底部に収まる。これにより、トランスミッション６は、パーキングギアからリバースギアに切り替わる。

なお、トランスミッション６がリバースギアからパーキングギアに切り替わる場合は、ボス部材５３、マニュアルシャフト５５、及びディテント５６の回転方向が先の説明の場合と逆になるだけであるので、その説明を省略する。

＜ディテントと回転角センサの検出値との関係＞
次に、トランスミッション６が切り替えられるときのディテント５６の位置と回転角センサ６０が検出する回転角信号（検出値）との関係について図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明する。

まず、トランスミッション６がリバースギアからニュートラルギアに切り替えられるときについて説明する。この場合、先にも説明したように、ディテント５６は、押圧部５８ｂが第２の谷部６２の谷底から第２の山部７２の頂点を越えるまで、すなわち２０°から２５°に回転するまではモータ５１に動力により回転する。そして、ディテント５６は、押圧部５８ｂが第２の山部７２の頂点を越えてから第３の谷部６３の谷底に収まるまで、すなわち２５°から３０°回転するまでは押圧部５８ｂの押圧力によりモータ５１による回転速度よりも速い速度で回転する。従って、図７（ａ）に示すように、回転角センサ６０が検出する検出値は、電圧Ｖ_Ｒから電圧Ｖ_Ｒ＋５を検出するまでは一定の傾きで上昇し、電圧Ｖ_Ｒ＋５を越えてから電圧Ｖ_Ｎを検出するまでは先よりも大きい一定の傾きで上昇する。

なお、ここでは、トランスミッション６をリバースギアからニュートラルギアに切り替える場合におけるディテント５６と検出値との関係について説明したが、ディテント５６における山部の頂点と谷部の頂点との間隔が等しいギア間を切り替える場合における検出値の変化態様は、同様である。すなわち、ニュートラルギアからドライブギアに、ドライブギアからローギアに、それぞれ切り替える場合における検出値の変化態様は、電圧値が異なるだけであるので、その説明を省略する。

また、トランスミッション６がニュートラルギアからリバースギアに、ドライブギアからニュートラルギアに、ローギアからドライブギアに、それぞれ切り替わる場合の検出値の変化態様は、リバースギアからニュートラルギアに切り替わる場合と同様で、図７（ｂ）に示すように、山部を越える前よりも山部を越えた後が大きくなるだけであるので、その説明を省略する。

次に、トランスミッション６がパーキングギアからリバースギアに切り替えられるときについて説明する。この場合、先にも説明したように、ディテント５６は、押圧部５８ｂが第１の谷部６１の谷底から第１の山部７１の頂点を越えるまで、すなわち０°から１０°に回転するまではモータ５１に動力により回転する。そして、ディテント５６は、押圧部５８ｂが第１の山部７１の頂点を越えてから第２の谷部６２の谷底との中間地点まで、すなわち１０°から１５°に回転するまでは押圧部５８ｂの押圧力によりモータ５１による回転速度よりも速い速度で回転する。さらに、ディテント５６は、押圧部５８ｂが第２の谷部６２の谷底との中間地点から第２の谷部６２の谷底まで、すなわち１５°から２０°に回転するまではモータ５１に動力により回転する。従って、図７（ａ）に示すように、回転角センサ６０が検出する検出値は、電圧Ｖ_Ｐから電圧Ｖ_Ｐ＋１０を検出するまでは一定の傾きで上昇し、電圧Ｖ_Ｐ＋１０を越えてから電圧Ｖ_Ｐ＋１５を検出するまでは先よりも大きい一定の傾きで上昇する。さらに、検出値は、電圧Ｖ_Ｐ＋１５を越えてから電圧Ｖ_Ｒを検出するまでは、電圧Ｖ_Ｐから電圧Ｖ_Ｐ＋１０を検出するまでと同じ傾きで上昇する。

なお、トランスミッション６がリバースギアからパーキングギアに切り替わる場合の検出値の変化態様は、パーキングギアからリバースギアに切り替わる場合と同様で、図７（ｂ）に示すように、山部を越える前よりも山部を越えて谷部との中間地点に至るまでが大きくなるだけであるので、その説明を省略する。

＜モータ駆動回路の処理＞
次に、図９に示すフローチャートを参照してトランスミッション６のギアを変更するときにおけるモータ駆動回路４１の処理について説明する。当該処理は、モータ駆動回路４１は、操作位置信号の受信を契機として開始する。なお、モータ駆動回路４１は、回転角センサ６０を通じて定期的にマニュアルシャフト５５の回転角を認識する。

モータ駆動回路４１は、受信した操作位置信号に対応する変速ギアの対応電圧値である目標電圧値を定める（ステップＳ１）。次に、目標電圧値と検出値との比較を通じてモータ５１の回転方向を決定する（ステップＳ２）。そして、決定した回転方向に応じてモータ５１に給電する（ステップＳ３）。

次に、モータ駆動回路４１は、検出値変化速度が頂点超え変化速度を上回るか否かを判断する（ステップＳ４）。なお、頂点超え変化速度は、メモリ４２に予め記憶されている。また、検出値変化速度は、回転角センサ６０を通じて検出される検出値と１回前の検出値である前回検出値との差分を検出周期で割って求められ、次式（１）で示される。

（検出値変化速度）＝｜（検出値）−（前回検出値）｜／（検出周期）・・・（１）
ステップＳ４でＮＯ、すなわち、検出値変化速度が頂点越え変化速度以下である場合には、押圧部５８ｂが山部の斜面を駆け上がっている最中であるので、当該処理を繰り返す。

ステップＳ４でＹＥＳ、すなわち、検出値変化速度が頂点超え変化速度を上回る場合には、押圧部５８ｂが山部の頂点を越えてディテント５６を回転させたものであるので、検出値が目標電圧値の対応電圧値域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５でＮＯ、すなわち、検出値が目標電圧値の対応電圧値域に含まれない場合には、さらに押圧部５８ｂが隣の山部の頂点を越える必要があるので、当該処理をステップＳ４へ移行する。これにより、モータ５１の回転が継続される。

ステップＳ５でＹＥＳ、すなわち、検出値が目標電圧値の対応電圧値域に含まれる場合には、検出値が電圧Ｖ_Ｒを下回るか否かを判定する（ステップＳ６）。
ステップＳ６でＹＥＳ、すなわち、検出値が電圧Ｖ_Ｒを下回る場合には、リバースギアとパーキングギアとの間を切り替えている途中である。この場合、図６（ｆ）に示すように、押圧部５８ｂが山部と谷部との間の斜面に位置している。モータ駆動回路４１は、押圧部５８ｂが谷部に近づくようにディテント５６を回転させるべく給電を続ける。次に、モータ駆動回路４１は、図９に示すように、検出値が一定となるか否かを判断する（ステップＳ７）。ステップＳ７でＮＯ、すなわち、検出値が変化している場合には、押圧部５８ｂが谷部の底部に到達していないので、当該処理を繰り返す。

ステップＳ７でＹＥＳ、すなわち、検出値が一定となった場合には、押圧部５８ｂが谷部の底部に到達しているので、モータ５１への給電を停止する（ステップＳ８）。そして、メモリ４２の対応電圧値を一定となった検出値に更新して（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。

なお、ステップＳ６でＮＯ、すなわち、検出値が電圧Ｖ_Ｒを上回る場合には、リバースギアとニュートラルギアとの間、ニュートラルギアとドライブギアとの間、ドライブギアとローギアとの間のいずれかを切り替えている途中である。この場合、モータ５１が回転していなくても押圧部５８ｂが山部と谷部との間の斜面を押圧することによってディテント５６が回転することにより押圧部５８ｂが谷部の底部に向かうので、モータ５１への電流の供給を停止する（ステップＳ１０）。そして、検出値が一定となるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１でＮＯ、検出値が変化している場合には、押圧部５８ｂが谷部の底部に到達していないので、当該処理を繰り返す。

ステップＳ１１でＹＥＳ、すなわち、検出値が一定となった場合には、押圧部５８ｂが谷部の底部に到達しているので、ステップＳ９にその処理を移行する。
なお、波部５７は、押圧部５８ｂと摺動することにより摩耗する。このため、回転軸Ｏに対して谷部の谷底の位置（角度）が変化するおそれがある。これにより、変速ギアの対応電圧値が実際に選択されたトランスミッション６の変速ギアに対応しなくなるおそれがある。その点、この実施形態では、対応電圧値をディテント５６が停止して検出値が一定となる度に当該検出値に更新する。シフタ２により選択された変速ギアとトランスミッション６の変速ギアとが異なりにくい。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）ボス孔５４の内周壁とマニュアルシャフト５５の側壁との間に、マニュアルシャフト５５の回転方向に対応する遊びσを設けた。そして、その遊び量を、ディテント５６の回転軸Ｏに対する隣り合う山部の頂点と谷部の谷底とがなす複数の中心角のうち最小のものである５°に設定した。これにより、マニュアルシャフト５５と一体回転するディテント５６は、モータ５１が停止してディテントスプリング５８の押圧力により回転しても許容される回転は遊び量に相当する５°分だけである。従って、ディテントスプリング５８の押圧部５８ｂは、ディテント５６がディテントスプリング５８の押圧力によって回転しても山部を乗り越えることはできない。これにより、シフタ２により選択された変速ギアとトランスミッション６の変速ギアとが異なりにくい。

（２）メモリ４２の対応電圧値を一定となった検出値に更新するようにした。これにより、波部５７が押圧部５８ｂと摺動することにより摩耗しても、シフタ２により選択された変速ギアとトランスミッション６の変速ギアとが異なりにくい。

［第２の実施形態］
次に、シフト装置１の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と第２の実施形態との主たる相違点は、トランスミッション６の変速ギアを切り替えるときにおけるモータ５１の回転速度である。そのため、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

＜モータ駆動回路の処理＞
次に、図１０に示すフローチャートを参照してトランスミッション６のギアを変更するときにおけるモータ駆動回路４１の処理について説明する。当該処理は、モータ駆動回路４１は、操作位置信号の受信を契機として開始する。

モータ駆動回路４１は、受信した操作位置信号に対応する変速ギアの対応電圧値である目標電圧値を定める（ステップＳ２１）。次に、目標電圧値と検出値との比較を通じてモータ５１の回転方向を決定する（ステップＳ２２）。そして、決定した回転方向に応じてモータ５１にデューティー１００％で給電する（ステップＳ２３）。

次に、検出値が電圧Ｖ_Ｐと電圧Ｖ_Ｒとの間にあるか否かを判定する（ステップＳ２４）。
ステップＳ２４でＹＥＳ、すなわち、検出値が電圧Ｖ_Ｒと電圧Ｖ_Ｐとの間にある場合には、パーキングギアとリバースギアとの間を切り替えていることが確定する。そして、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐ＋８を、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ−８を、検出したか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５でＮＯ、すなわち、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐ＋８を、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ−８を、検出していない場合には、当該処理を繰り返す。

ステップＳ２５でＹＥＳ、すなわち、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐ＋８を、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ−８を、検出した場合にはモータ５１への給電をデューティー７０％に設定する（ステップＳ２６）。これにより、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には図１１（ａ）に示すように、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には図１１（ｂ）に示すように、デューティー１００％のときと比較して電圧値の変化速度が遅くなる。

次に、図１０に示すように、モータ駆動回路４１は、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐ＋１５を、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ−１５を、検出したか否かを判断する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７でＮＯ、すなわち、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐ＋１５を、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ−１５を、検出していない場合には、当該処理を繰り返す。

ステップＳ２７でＹＥＳ、すなわち、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐ＋１５を、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ−１５を、検出した場合にはモータ５１への給電をデューティー５０％に設定する（ステップＳ２６）。これにより、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には図１１（ａ）に示すように、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には図１１（ｂ）に示すように、デューティー１００％のときと比較して電圧値の変化速度が遅くなる。

次に、図１０に示すように、モータ駆動回路４１は、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒを、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐを、検出したか否かを判断する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９でＮＯ、すなわち、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒを、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐを、検出していない場合には、当該処理を繰り返す。

ステップＳ２９でＹＥＳ、すなわち、パーキングギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒを、リバースギアからパーキングギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｐを、検出した場合にはモータ５１への給電を停止する（デューティー０％に設定する）（ステップＳ３０）。モータ５１への給電の停止直前は、給電の開始時と比較して電圧値の変化速度が遅くなっている、すなわち、ディテント５６の回転速度が遅くなっているので、押圧部５８ｂが谷部の谷底に収まりやすい。換言すれば、押圧部５８ｂが隣の山部の頂点を越えにくいので、シフタ２により選択された変速ギアとトランスミッション６の変速ギアとが異なりにくい。

なお、ステップＳ２４でＮＯ、すなわち、検出値が電圧Ｖ_Ｒと電圧Ｖ_Ｐとの間にない場合には、リバースギアとニュートラルギアとの間、又はニュートラルギアとドライブギアとの間、又はドライブギアとローギアとの間を切り替えていることが確定する。

そして、リバースギアからニュートラルギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ＋３を、ニュートラルギアからドライブギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ＋３を、ドライブギアからローギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ＋３を、ニュートラルギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ−３を、ドライブギアからニュートラルギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ−３を、ローギアからドライブギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｌ−３を、検出したか否かを判断する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１でＮＯ、すなわち、リバースギアからニュートラルギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ＋３を、ニュートラルギアからドライブギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ＋３を、ドライブギアからローギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ＋３を、ニュートラルギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ−３を、ドライブギアからニュートラルギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ−３を、ローギアからドライブギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｌ−３を、検出していない場合には、当該処理を繰り返す。

ステップＳ３１でＮＯ、すなわち、リバースギアからニュートラルギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ＋３を、ニュートラルギアからドライブギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ＋３を、ドライブギアからローギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ＋３を、ニュートラルギアからリバースギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ−３を、ドライブギアからニュートラルギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ−３を、ローギアからドライブギアに切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｌ−３を、検出した場合には、モータ５１への給電をデューティー７０％に設定する（ステップＳ３２）。これにより、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、デューティー１００％のときと比較して電圧値の変化速度が遅くなる。

次に、図１０に示すように、モータ駆動回路４１は、リバースギアとニュートラルギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ＋５を、ニュートラルギアとドライブギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ＋５を、ドライブギアとローギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ＋５を、検出したか否かを判断する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３でＮＯ、すなわち、リバースギアとニュートラルギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ＋５を、ニュートラルギアとドライブギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ＋５を、ドライブギアとローギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ＋５を、検出していない場合には、当該処理を繰り返す。

ステップＳ３３でＹＥＳ、すなわち、リバースギアとニュートラルギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｒ＋５を、ニュートラルギアとドライブギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｎ＋５を、ドライブギアとローギアとの間を切り替えている場合には電圧Ｖ_Ｄ＋５を、検出した場合には、ステップＳ３０に処理を移行する。ステップＳ３３でＹＥＳの場合、山部の頂点を越えているのでモータ５１の駆動が停止しても押圧部５８ｂの押圧力によりディテント５６が回転して、押圧部５８ｂが谷部の谷底に収まる。また、モータ５１が駆動していないので、押圧部５８ｂが谷部を通過して隣の山部を越えるおそれもない。

以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果に加えて以下に示す効果が得られる。
（３）モータ５１への給電の停止直前のデューティーを給電の開始時と比較して小さくした。これにより、モータ５１への給電の停止直前は、給電の開始時と比較して電圧値の変化速度が遅くなっている、すなわち、ディテント５６の回転速度が遅くなっているので、押圧部５８ｂが谷部の谷底に収まりやすい。換言すれば、押圧部５８ｂが隣の山部の頂点を越えにくいので、シフタ２により選択された変速ギアとトランスミッション６の変速ギアとが異なりにくい。

なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１の実施形態において、モータ駆動回路４１は、対応電圧値は更新しなくてもよい。このように構成した場合でも、上記第１の実施形態の（１）の効果を認識することができる。

・上記第１の実施形態において、モータ駆動回路４１は、図９のステップＳ５の処理を省略してもよい。この場合、モータ駆動回路４１は、例えばパーキングギアからリバースギア、さらにリバースギアからニュートラルギアというように２つ以上のギアを連続して切り替える場合でも、中間のリバースギアで一旦モータ５１への給電を停止する。そして、対応電圧値を更新する。このように構成しても上記第１の実施形態の（１）及び（２）の効果を得ることができる。

・上記第２の実施形態において、モータ５１へ給電するときのデューティーはディテントが停止する回転位置に向かうに従って徐々に回転速度が低下するようにすれば、任意に変更してもよい。

・上記第２の実施形態において、ステップＳ２６、ステップＳ２７を省略してもよい。このように処理する場合であっても、上記第２の実施形態の（３）の効果を得ることができる。

・上記各実施形態において、波部５７の各山部の頂点と隣り合う各谷部の谷底との間の角度は１０°若しくは５°に設定されたが任意に変更してもよい。各山部の頂点と隣り合う各谷部の谷底との間の角度のうち最小の角度に対応するようにボス孔５４とマニュアルシャフト５５との間の遊びσの遊び量を設定すればよい。

・上記各実施形態において、マニュアルバルブ５９は、ディテント５６ではなくマニュアルシャフト５５に固定されていてもよい。
・上記各実施形態において、トランスミッション６は、パーキングギア、リバースギア、ニュートラルギア、ドライブギア、及びローギアの５つの変速ギアを備えるものであったが変速ギアの数はこれに限定されない。谷部の数が変速ギアの数に対応していれば変速ギアの数は適宜変更してもよい。

・上記各実施形態において、シフタ２は、ニュートラルギアを選択できない構成としてもよい。この場合、たとえばトランスミッション６の変速ギアニュートラルギアに切り替えるニュートラルスイッチを別途に設ける。

・上記各実施形態において、シフタ２は、レバータイプであってもよいし、回転式であってもよいし、ボタン式であってもよい。

１…シフト装置、２…シフタ、３…シフタセンサ、４…シフトバイワイヤ制御装置（ＳＢＷＥＣＵ）、５…アクチュエータ、６…トランスミッション、４１…モータ駆動回路、４２…メモリ、５１…モータ、５２…ディテント機構部、５３…ボス部材、５４…ボス孔、５５…マニュアルシャフト、５６…ディテント、５７…波部、５８…ディテントスプリング、５８ｂ…押圧部、５９…マニュアルバルブ、６０…回転角センサ、６１〜６５…谷部、７１〜７５…山部。

Claims (3)

1. シフタと、前記シフタの変位に基づきモータを回転させる制御部と、前記モータに連動するディテント機構と、前記ディテント機構に連動して変速ギアを複数の中から選択するトランスミッションと、を備えるシフト装置において、
   前記ディテント機構は、ボス孔を有し前記モータに連動して回転するボス部材と、
   前記ボス孔に挿入され、前記ボス部材に連動して回転するマニュアルシャフトと、
   前記マニュアルシャフトと一体回転するディテントと、
   前記ディテントに前記変速ギアの数と同数の谷部と、谷部同士の間に設けられる山部とからなる被押圧部を前記ディテントの回転中心に向かって常時押圧する押圧部を有するディテントスプリングと、を備え、
   前記ボス孔と前記マニュアルシャフトとの間には前記マニュアルシャフトの回転方向に遊びが設定され、その遊び量は、隣り合う山部の頂点と谷部の谷底とがなす複数の中心角のうち最小のものと等しく設定されるシフト装置。
2. 請求項１に記載のシフト装置において、
   前記ディテント又は前記マニュアルシャフトの回転位置を検出する検出センサと、
   前記複数の変速ギアのそれぞれと対応付けられた前記検出センサの検出結果である対応値を記憶する記憶部と、を備え、
   前記制御部は、前記記憶部の前記対応値に対応する前記検出センサの検出結果を認識したときに前記モータの回転を停止させるものであって、前記モータの回転を停止させた後における単位時間当たりの前記検出センサの検出結果の変化量が、予め変化がないと判断する設定閾値を下回った場合には、そのときの前記検出センサの検出結果に前記記憶部の前記対応値を更新するシフト装置。
3. 請求項１又は２に記載のシフト装置において、
   前記ディテント又は前記マニュアルシャフトの回転位置を検出する検出センサと、
   前記複数の変速ギアのそれぞれと対応付けられた前記検出センサの検出結果である対応値を記憶する記憶部と、を備え、
   前記制御部は、前記検出センサの検出結果が前記対応値に近づくにつれ前記モータの回転速度を遅くするシフト装置。