自動変速機のレンジ切替装置
【課題】バイワイヤ方式のレンジ切替装置１０において、ディテント部材５１に過大な負荷をかけることのない比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習できるようにする。
【解決手段】制御装置４０は、パーキングレンジＰの谷５６に係合部５７が係合している状態から、当該谷５６の一方斜面上の所定範囲内に係合部５７を配置させて、その停止位置の情報Ｖｃを取得するとともに、当該変位過程におけるアクチュエータ６０の実駆動量を取得する処理（Ｓ２〜Ｓ７）と、この処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータ６０を前記と逆向きに駆動することにより谷５６の他方斜面上に係合部５７を配置させて、その停止位置の情報Ｖｄを取得する処理（Ｓ８，Ｓ９）と、前記取得した二つの停止位置情報Ｖｃ，Ｖｄに基づいて谷５６の底位置を算出して、この算出値を前記零点位置とする処理（Ｓ１０）とを行う。
【解決手段】制御装置４０は、パーキングレンジＰの谷５６に係合部５７が係合している状態から、当該谷５６の一方斜面上の所定範囲内に係合部５７を配置させて、その停止位置の情報Ｖｃを取得するとともに、当該変位過程におけるアクチュエータ６０の実駆動量を取得する処理（Ｓ２〜Ｓ７）と、この処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータ６０を前記と逆向きに駆動することにより谷５６の他方斜面上に係合部５７を配置させて、その停止位置の情報Ｖｄを取得する処理（Ｓ８，Ｓ９）と、前記取得した二つの停止位置情報Ｖｃ，Ｖｄに基づいて谷５６の底位置を算出して、この算出値を前記零点位置とする処理（Ｓ１０）とを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両用の自動変速機では、例えば車両の運転席付近に設置されるシフトレバーを運転者が操作することにより、パーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等の中から、選択されたシフトレンジを成立させるように構成されている（例えば特許文献１，２参照。）。
【０００３】
近年では、いわゆるバイワイヤ方式のレンジ切替装置が考えられており、運転者がシフトレバーを操作すると、シフトレバーで選択されたレンジポジションをセンサ等で検出し、この検出信号に基づいてシフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態やパーキング機構の状態を変更するようになっている。
【０００４】
ここで、バイワイヤ方式のレンジ切替装置は、マニュアルバルブのスプールやパーキング機構のパーキングロッドを段階的に押し引きして位置決めするためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを含んでいる。
【０００５】
前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより傾動されることで前記スプールやパーキングロッドを押し引きするディテントプレートと、ディテント部材の停止姿勢を保持するディテントスプリングとを含む。
【０００６】
前記ディテントプレートには、その傾動中心にアクチュエータの出力軸に連結される支軸が一体的に取り付けられており、また、ディテントプレートの回転角毎に対応する複数の谷および当該谷間の山からなる波形部が設けられている。
【０００７】
前記ディテントスプリングは、その自由端側に前記波形部のいずれかの谷に係合される係合部としてのディテントローラが設けられている。このディテントスプリングは、ディテントローラを谷に係合すると、当該係合状態を保つように弾性力をディテントプレートに付与する。
【０００８】
アクチュエータは、電動式のモータ等と、このモータの出力を減速して出力軸に伝える減速機構とを備えている。このようなアクチュエータは、一般的に、モータのロータから出力軸までの間に回転方向の遊び（バックラッシや組立誤差等）が存在している。また、アクチュエータの出力軸とディテントプレートの支軸との連結をスプライン嵌合とするような場合には、当該連結部分にバックラッシが存在するため、アクチュエータからディテントプレートまでの動力伝達経路には、アクチュエータの内部遊びと前記連結遊びとが存在する。
【０００９】
ここで、参考までに、シフトレバーでパーキングレンジＰが選択された場合には、ディテントプレートが所定角度傾動され、このディテントプレートの傾きに連動して、パーキング機構のパーキングロッドを例えば奥へ押して、自動変速機のアウトプットシャフトを回転不可能なロック状態とするようになっている。
【００１０】
また、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤが選択された場合には、ディテントプレートが所定角度傾動され、このディテントプレートの傾きに連動して、パーキングロッドを例えば手前に引っ張って自動変速機のアウトプットシャフトを回転可能なアンロック状態にするとともに、マニュアルバルブのスプールを軸方向に変位させることによって、自動変速機の変速機構部に備えるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を係合または解放させることにより、要求のレンジを成立させるようになっている。
【００１１】
なお、上記いずれの状況でも、ディテントプレートが停止されると、ディテントプレートの波形部のいずれかの谷に、ディテントローラが係合されることになって、ディテントプレートの姿勢が位置決め保持される。
【００１２】
ところで、上述したようなレンジ切替装置は、一般的に、アクチュエータからディテントプレートまでの動力伝達経路に存在する遊びによって、ディテントプレートを傾動させる際に、アクチュエータのモータの目標回転角とディテントプレートの実際の回転角とにずれが生じるために、レンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）がばらつくことがある。
【００１３】
そこで、前記の零点位置を例えば工場出荷時やバッテリ外し後の再装着時等において、学習することが容易に考えられるが、その場合、学習を行う頻度が少ないために、不十分である。
【００１４】
これに対し、レンジ切り替え回数が所定以上になると、レンジ切り替え制御上の基準位置（零点）を検出する技術が提案されている（例えば特許文献３参照。）。
【００１５】
この従来例は、パーキングレンジと非パーキングレンジとの二ポジションの切り替えを行う構成であって、ディテントプレートのパーキングレンジ溝のＰ壁位置をレンジ切り替え制御上の基準位置（零点）としている。
【００１６】
そして、前記従来例において基準位置を検出する手法としては、パーキングレンジ谷にディテントスプリングのころ（ディテントローラに相当）を係合させている状態において、このころをパーキングレンジ谷のＰ壁に押し付けるようにアクチュエータを駆動し、停止位置でのＰ壁位置を検出するようにしている。
【００１７】
なお、前記押し付けによりＰ壁に撓みが発生することを考慮し、前記検出値に撓み量または撓み角を加味するように補正し、Ｐ壁位置の検出精度を高めるようにしている。
【特許文献１】特開平５−９９３２６号公報
【特許文献２】特開平５−２０３０４２号公報
【特許文献３】特開２００４−３０８７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記特許文献３に係る従来例は、基本的に二つのポジション（パーキングレンジと非パーキングレンジ）の切り替えを行う構成を前提としていて、本発明のように少なくとも三つ以上のポジションの切り替えを行う構成とは発明の前提が相違している。
【００１９】
但し、特許文献３に係る従来例にも、三つ以上のポジションの切り替えを行うものにも適用できる旨の記載がある。
【００２０】
しかしながら、三つ以上のポジション切り替えの場合には、パーキングレンジ谷にディテントスプリングのころを吸い込ませるための付勢力を強くすることが要求されるが、その場合にはパーキングレンジから他のレンジに切り替える際に、パーキングレンジ谷からころを比較的簡易に外せるようにする必要がある。
【００２１】
そのために、前記三つ以上のポジション切り替えの場合に用いるモータは、二つのポジション切り替えの場合に用いるモータに比べて、発生トルク容量を大きいものとする必要がある。
【００２２】
このようなモータを用いていると、基準位置を検出するにあたって、Ｐ壁にディテントスプリングのころを押し付ける際に、モータの発生トルクが過剰となり、Ｐ壁を破損するおそれがある。
【００２３】
この他、モータの発生トルクは、季節等、雰囲気温度の高低に応じて変化することは避けられない。言うまでも無いが、モータの発生トルクは、雰囲気温度が低い場合、高い場合に比べて増加する。そのため、前記のＰ壁押し付けを行う際、モータ周辺の雰囲気温度が低い場合には、モータの発生トルクが過剰となり、Ｐ壁に対する押圧力が必要以上に強くなってしまい、Ｐ壁を破損しやすくなることが懸念される。また、破損に至らなくても零点学習のためのレンジ山（ディテントプレートの波形部の山）のころ登り量が発生トルクの変化により、ばらついてしまうことが懸念される。
【００２４】
本発明は、例えば車両に搭載される自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置において、ディテント部材に過大な負荷をかけることのない比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習できるようにし、レンジ切り替えの信頼性を向上可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、自動変速機のレンジ切り替え用のバルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、前記制御装置は、前記いずれか一端側の谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部を配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記谷の底位置を算出して、この算出値をディテント部材の変位制御上の零点とする設定処理とを行う、ことを特徴としている。
【００２６】
この構成では、一端側の谷の一方斜面上に係合部を配置させるようにディテント部材を一方向へ変位（例えば傾動）させることによって前記アクチュエータからディテント部材までの動力伝達経路に存在する遊びを一方向へ詰めておいて、そのときのアクチュエータの駆動量と同じ駆動量でもって前記と逆に前記谷の他方斜面上に係合部を配置させることによって前記遊びを他方向へ詰めるようにしている。
【００２７】
これにより、両斜面上で係合部が停止したときの位置情報の中央が遊びの中央位置となるので、この中央の位置情報を前記一端側の谷における底の位置とし、その位置を学習するようにしている。
【００２８】
このように、従来例のようなＰ壁押し付けのような形態に比べてディテント部材に過大な負荷をかけることがなく、また、撓み補正といった誤差要因を省くことが可能になるから、比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習することが可能になる。
【００２９】
しかも、上記零点位置の学習を例えば車両の使用毎等、定期的に行うようにすれば、レンジ切替装置の使用経過に関係なく、レンジ切り替え時のディテント部材の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性向上に貢献できるようになる。
【００３０】
また、本発明は、自動変速機のレンジ切り替え用バルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、前記制御装置は、前記ディテント部材の一端側のパーキングレンジに対応する谷を前記係合部に係合させた状態での当該谷の底をレンジ切り替え制御上の零点位置とし、当該零点位置からその他の各谷の底位置まで変位させるのに必要なディテント部材の変位量情報が記憶される記憶手段と、レンジ切り替え要求に応答して、目標となる谷に前記係合部に係合させるための変位量情報を前記記憶手段から取り出し、当該変位量情報に基づき前記アクチュエータを制御する実行手段と、パーキングレンジが成立している状態での適宜タイミングにおいて前記零点を学習する学習手段とを含み、前記学習手段は、前記パーキングレンジに対応する谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部に配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記パーキングに対応する谷の底位置を算出して、この算出値を前記記憶手段に記憶してある零点として書き換える設定処理とを行う、ことを特徴としている。
【００３１】
このように、レンジ切り替えを行うための手段を特定することにより、レンジ切替装置の構成を明確にしている。
【００３２】
好ましくは、前記レンジ切替装置において、前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、回転動力を発生する電動式のモータと、このモータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能にスプライン嵌合により連結される出力軸から出力させる減速機構と、前記アクチュエータの出力軸の回転角をそれに対応する電圧値として検出出力する出力角検出手段を含む、構成とすることができる。その場合には、前記第１情報収集処理で取得するアクチュエータの実駆動量は、前記モータへの通電開始時点から停止時点までにおける前記モータへの通電量の積算値とされ、前記両情報収集処理で取得する停止位置情報は、前記出力角検出手段で検出出力される実電圧値とされる。
【００３３】
このように、ディテント部材の変位形態、アクチュエータで発生する動力形態、ならびに取得する情報の形態等を特定することにより、レンジ切替装置の構成を明確にしている。
【００３４】
好ましくは、前記モータは、適宜のデューティー比のパルス波により制御される、ものとすることができる。
【００３５】
このように、モータへの通電形態を特定すれば、情報収集処理にてディテント部材を停止させた位置で保持されるようになるから、停止位置での位置情報を容易に取得することが可能になる他、第１情報収集処理にてモータへの通電量の積算値を容易に取得することが可能になる等、各処理の簡易化につながる。
【００３６】
好ましくは、前記ディテント部材のレンジ切り替えの零点基準となる谷の形状は、その底を中心として左右対称とされ、前記設定処理では、前記二つの停止位置情報の中央位置を算出する、ものとすることができる。
【００３７】
この構成によれば、仮に、アクチュエータで回転動力を発生してディテント部材を傾動させる構成とする場合において、各谷の底を中心とした一方の斜面上での停止位置で取得する情報を出力角検出手段からの出力電圧値Ｖｃ、他方の斜面上での停止位置で取得する情報を出力角検出手段からの出力電圧値Ｖｄとしたとき、前記両電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央位置が谷の底位置、つまり零点位置となる。このように、零点位置は、（Ｖｄ−Ｖｃ）÷２といった簡単な計算式で求めることが可能になる。
【００３８】
好ましくは、前記第１情報収集処理の実行開始タイミングは、自動変速機が搭載される車両のイグニッションスイッチがオンされたときとされる。
【００３９】
このように、零点学習を、従来例のように工場出荷時のみでなく、比較的頻繁に行わせるようにすれば、レンジ切替装置の使用経過に関係なく、レンジ切り替え時のディテント部材の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性向上に貢献できるようになる。
【００４０】
好ましくは、前記制御装置は、零点学習中にレンジ切り替え要求を受けたときに、前記学習を中断して、既に設定されている零点を基準として要求レンジへの切り替えを行う、構成とすることができる。
【００４１】
この場合、零点学習よりレンジ切り替え要求を優先するから、レンジ切り替え要求に対する応答性が良好となり、運転者にレンジ切り替えのもたつき感を与えずに済む。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置は、ディテント部材に過大な負荷をかけることのない比較的簡易な形態でありながら、撓み補正量の経年変化や雰囲気温度変化によるモータ発生トルク変化の影響を受けない。これは、零点補正の際にディテント部材を両側へ変位させることで発生トルク変化によるレンジ山（ディテント部材の波形部の山）の係合部の登り量のばらつきを相殺しているためであり、これにより、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習することが可能になる。したがって、レンジ切り替え時のディテント部材の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性を向上可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１から図１１に、本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置の一実施形態を示している。
【００４４】
ここで、本発明の特徴を適用した部分の説明に先立ち、レンジ切替装置の概略構成について、図１から図８を参照して説明する。
【００４５】
これらの図において、１は自動変速機、１０はレンジ切替装置である。
【００４６】
自動車等の車両に搭載される自動変速機１は、例えば車両運転席近傍に設置されるパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２等を運転者が手動操作することに応答して、例えばパーキングレンジＰ，リバースレンジＲ，ニュートラルレンジＮ，ドライブレンジＤ等を成立するようになっている。この自動変速機１の動作は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ（Electronic Controlled automatic Transmission-Electronic Control Unit）２によって制御される。
【００４７】
図２を参照して、パーキングスイッチ１１やシフトレバー１２の形態を説明する。
【００４８】
パーキングスイッチ１１は、人的な押動操作の度に、パーキングレンジＰに対応する信号と、非パーキングレンジＮＰに対応する信号とを交互に出力するものであって、例えば運転席近傍に設置されるシフト台９の所定位置に設置されている。
【００４９】
シフトレバー１２は、シフト台９においてパーキングスイッチ１１の近傍に設置されており、人的な傾動操作を受けることに伴い、シフトセンサ１３から適宜の信号（ニュートラルレンジＮに対応する信号、リバースレンジＲに対応する信号、ドライブレンジＤに対応する信号等）を出力させるようになっている。
【００５０】
このシフトレバー１２は、いわゆるモーメンタリータイプとされていて、図２に示すように、シフト台９のシフトゲート９ａ内におけるホームポジションＨを起点にしてニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢへと傾動操作可能になっているとともに、ホームポジションＨから、ニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢに傾動操作した後は、自動的にホームポジションＨに戻るようになっている。
【００５１】
なお、シフトセンサ１３は、シフトレバー１２がホームポジションＨから横方向一方に倒されてニュートラルポジションＮに傾動操作されたときにニュートラルレンジＮに対応する信号を出力し、また、ニュートラルポジションＮから前方向のリバースポジションＲに向けて傾動操作されたときにリバースレンジＲに対応する信号を出力し、さらに、ニュートラルポジションＮから後方向のドライブポジションＤに向けて傾動操作されたときにドライブレンジＤに対応する信号を出力し、そして、ホームポジションＨから後方向のエンジンブレーキポジションＢに向けて傾動操作されたときにエンジンブレーキを効かせるための信号を出力するようになっている。
【００５２】
レンジ切替装置１０は、いわゆるバイワイヤ方式と呼ばれるものであり、運転者によりパーキングスイッチ１１あるいはシフトレバー１２等が手動操作されることにより要求されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、自動変速機１の油圧制御装置４の一構成要素であるマニュアルバルブ２０およびパーキング機構３０を作動させるものであって、図１に示すように、主として、ＳＢＷ＿ＥＣＵ（Shift by Wire-Electronic Control Unit）４０と、ディテント機構５０と、アクチュエータ６０とを含んで構成されている。
【００５３】
マニュアルバルブ２０は、自動変速機１に備える各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する油圧制御装置４の構成要素の一つである。
【００５４】
なお、油圧制御装置４は、一般的に公知であるが、前記マニュアルバルブ２０の他に、前記各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する複数のリニアソレノイドバルブを備えており、シフトレバー１２の操作に応答してマニュアルバルブ２０が作動されて前記各リニアソレノイドバルブに対する作動油供給経路が変更されることによって、前記操作に対応するレンジを成立するものである。
【００５５】
このマニュアルバルブ２０は、一般的に公知のスプールバルブタイプであり、主として、バルブボディ２１と、スプール２２とを含んだ構成になっている。
【００５６】
バルブボディ２１は、自動変速機１のケース内の適宜場所に固定されかつ適宜の給油ポートや排出ポートを有している。スプール２２は、バルブボディ２１に軸方向変位可能に収納されている。
【００５７】
パーキング機構３０は、図３に示すように、自動変速機１のアウトプットシャフト３を回転不可能なロック状態あるいは回転可能なアンロック状態に切り替えるもので、主として、パーキングギア３１と、パーキングロックポール３２と、パーキングロッド３３とを含んだ構成になっている。
【００５８】
パーキングギア３１は、自動変速機１のアウトプットシャフト３に一体回転可能に外装固定されている。
【００５９】
パーキングロックポール３２は、パーキングギア３１の近傍に一端側を支点として傾動自在となるように配置されている。このパーキングロックポール３２の長手方向途中には、パーキングギア３１の歯間に係入または離脱可能とされる爪３２ａが設けられている。なお、パーキングロックポール３２は、図示省略のばねによってパーキングギア３１から引き離される方向に常時付勢されている。
【００６０】
パーキングロッド３３は、自動変速機１のアウトプットシャフト３と略平行に前端側または後端側に変位されるように配置されている。
【００６１】
このパーキングロッド３３の前端は、下記するディテントプレート５１に連結されていて、このディテントプレート５１の傾動動作によって押し引きされる。
【００６２】
また、パーキングロッド３３の後端には、パーキングロックポール３２を傾動させるためのテーパコーン３７が設けられている。このテーパコーン３７は、コイルスプリング３８によりパーキングギア３１側へ押圧されている。このコイルスプリング３８は、パーキングロッド３３に外装されており、その一端がパーキングロッド３３に係止固定されている止め輪３９によって受け止められている。
【００６３】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、レンジ切替装置１０の動作を制御するものであって、詳細に図示していないが、一般的なＥＣＵと同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭならびにバックアップＲＡＭ等を含んだ構成であり、図示していないエンジン制御用のＥＮＧ＿ＥＣＵや自動変速機１制御用のＥＣＴ＿ＥＣＵ２と、互いに必要な情報を双方向で送受信可能に接続されている。そして、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２とＳＢＷ＿ＥＣＵ４０とが、必要に応じて自動変速機１を要求の変速段に切り替える変速処理を実行する。
【００６４】
このＳＢＷ＿ＥＣＵ４０には、図１に示すように、主として、イグニッションスイッチ８、パーキングスイッチ１１、シフトセンサ１３、ロータ角検出手段１４、出力角検出手段１５等が図示していない入力インタフェースを介して接続されているとともに、アクチュエータ６０のモータ６１等が図示していない出力インタフェースを介して接続されている。
【００６５】
この実施形態では、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０に接続される構成要素について本発明の特徴に関連するもののみにして、本発明の特徴に直接的に関連しないものについての記載や説明を割愛している。
【００６６】
なお、ロータ角検出手段１４および出力角検出手段１５は、従来公知の構成（例えば特開２００６−３２２５５３号公報参照）であるので、詳細な図示や説明を割愛し、簡単に説明する。
【００６７】
ロータ角検出手段１４は、モータ６１のロータの回転角を検出するものであって、ロータの外周に設置される磁石あるいはロータの外周に交互に反対の極性で磁化される磁極と、磁気検出用のホールＩＣとで構成され、ロータの回転量に応じた数のパルスを出力するデジタルエンコーダである。
【００６８】
出力角検出手段１５は、アクチュエータ６０の出力軸６３の回転角を検出するものであって、出力軸６３の外面側の所定回転角範囲に設置されかつ円周方向一方へ向けて断面積が漸増する磁石と、リニア出力ホールＩＣとで構成され、出力軸６３の回転角に応じた前記磁石の磁力を検出し、その検出磁力に応じたリニアなアナログ信号（電圧）を出力するアナログ磁気センサである。このアナログ磁気センサとしては、例えばニュートラルスイッチ（ＮＳＷ）等と呼ばれるものとされる。
【００６９】
ディテント機構５０は、マニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング機構３０のパーキングロッド３３を段階的に押し引きして位置決めするものであって、主として、ディテントプレート５１と、支軸（マニュアルシャフトとも言う）５２と、ディテントスプリング５３とを含んだ構成になっている。
【００７０】
ディテントプレート５１は、アクチュエータ６０により傾動されることでマニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング機構３０のパーキングロッド３３を押し引きするものである。
【００７１】
このディテントプレート５１は、外形が扇形に形成されており、その傾動中心となる領域には、当該ディテントプレート５１と別体の支軸５２が貫通する状態で一体回転可能に固定されるようになっている。
【００７２】
具体的に、ディテントプレート５１と支軸５２との連結は、例えばディテントプレート５１の傾動支点部分に円筒ボス部（図示省略）を設けるとともに、この円筒ボス部の内孔に支軸５２を嵌合し、例えばスプリングピン等（図示省略）を打ち込むことにより連結する形態になっているが、その他の形態でもよい。
【００７３】
これにより、支軸５２が回転されると、それと一体にディテントプレート５１が回転（または傾動）するようになる。なお、ディテントプレート５１と支軸５２とを一体に形成してもよい。
【００７４】
支軸５２の軸方向一端側は、アクチュエータ６０の出力軸６３に同軸かつ一体回転可能に連結されており、また、支軸５２の軸方向他端は、図示していないが、例えば自動変速機ケース１ａ等に回動可能に支持される。
【００７５】
このディテントプレート５１の支軸５２とアクチュエータ６０の出力軸６３との連結は、例えばスプライン嵌合とされている。つまり、支軸５２の一端側外周には、オススプライン（符号省略）が設けられており、また、アクチュエータ６０の出力軸６３には、その内径側の横穴部分の内周面にメススプライン（符号省略）が設けられている。これにより、アクチュエータ６０でもって支軸５２を正逆両方向に所定角度回転駆動すると、ディテントプレート５１が傾動されるようになるのである。
【００７６】
そして、ディテントプレート５１の所定位置には、マニュアルバルブ２０のスプール２２の前端が連結されているとともに、パーキング機構３０のパーキングロッド３３の前端が連結されている。これにより、ディテントプレート５１を傾動させると、マニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向に変位させられるとともに、パーキングロッド３３が軸方向に変位させられるようになる。
【００７７】
なお、ディテントプレート５１に対するスプール２２の連結形態については、ディテントプレート５１の所定位置に支軸５２と平行に取り付けられるピン５８を、スプール２２の外端部分に設けられている二枚の円板の間に介装させるようにしている。
【００７８】
また、ディテントプレート５１に対するパーキングロッド３３の連結形態としては、ディテントプレート５１の長手方向一端側に設けられる貫通孔５９に、パーキングロッド３３の先端屈曲部を挿入してから、この先端屈曲部に図示省略のスナップリングや係止ピン等を装着したり、あるいは先端屈曲部を塑性変形したりすることによって抜け止め固定するようになっている。
【００７９】
このディテントプレート５１は、シフトレバー１２により選択されるシフトレンジ（例えばパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応して例えば四段階に傾動されて、その傾動姿勢に応じてマニュアルバルブ２０のスプール２２を軸方向に四段階に変位させるようになっている。
【００８０】
そのために、ディテントプレート５１の上端側には、波形部５４が設けられている。波形部５４の山の部分に符号５５を、谷の部分に符号５６を付している。
【００８１】
この波形部５４は、シフトレバー１２における四段階のシフトレンジ（パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応する数（四つ）の谷５６を有している。そして、図２に示すように、ディテントプレート５１において四つの谷５６の近傍には、「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ」というマークが付記されている。
【００８２】
このようなディテントプレート５１においては、図７に示すように、パーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPの回転角θPをレンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）とするとともに、パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤに対応する各谷５６の底ＹP，ＹR，ＹN，ＹD間における中心角θP-R，θR-N，θN-Dを設計上の定数値とし、これらの定数値が予めＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されている。
【００８３】
ディテントスプリング５３は、ディテントプレート５１の四段階の傾動姿勢を個別に位置決め保持するもので、可撓性を有する帯状の板ばねからなり、その先端の二股部分に、係合部としてのディテントローラ５７を回動可能に支持させた構成になっている。
【００８４】
なお、ディテントローラ５７は、詳細に図示していないが、中空形状であり、その中心孔に支軸が挿通され、この支軸の軸方向両端がディテントスプリング５３の二股部分に固定されている。
【００８５】
このディテントスプリング５３の一端側は、この実施形態においてマニュアルバルブ２０のバルブボディ２１等に固定されている。また、ディテントローラ５７は、ディテントプレート５１の波形部５４におけるいずれかの谷５６に係合されるものであるが、その状態において、ディテントスプリング５３そのものが若干弾性変形して反った姿勢となるように設置することによって、ディテントスプリング５３の弾性復元力でもってディテントローラ５７を谷５６の底に押し付けるように作用させて、係合状態を強くする形態としている。
【００８６】
但し、ディテントスプリング５３のディテントローラ５７を谷５６に係合した状態において、ディテントスプリング５３そのものを略真っ直ぐな自然姿勢とするように設置することも可能である。
【００８７】
アクチュエータ６０は、ディテント機構５０を駆動するものであって、詳細に図示していないが、回転動力発生部としての電動式のモータ６１と、減速機構６２と、出力軸６３とを、ケース６４内に収納した構成になっている。このアクチュエータ６０は、例えば自動変速機１のケース１ａ（図４のみ記載）にボルト等で着脱可能に取り付けられる、外付けタイプとされている。
【００８８】
モータ６１は、例えば永久磁石を用いないブラシレスのＳＲ（スイッチトリラクタンス）モータとされ、図示していないが、回転自在に支持されるロータと、このロータの回転中心と同軸上に配置されるステータとで構成される。
【００８９】
減速機構６２は、詳細に図示していないが、例えば、サイクロイドギヤを用いる機構や、複数の歯車を組み合わせた歯車機構や、遊星歯車機構等のいずれかとされる。この減速機構６２の入力部材（図示省略）は、モータ６１のロータ（図示省略）に連結されており、また、減速機構６２の出力部材（図示省略）に、出力軸６３が一体に設けられている。
【００９０】
ケース６４の所定範囲には、図４に示すように、出力軸６３の端部を外部に露呈するための筒形ボス部６６が設けられている。この筒形ボス部６６に対して出力軸６３が非接触とされていて、出力軸６３が回転自在になっている。筒形ボス部６６の開口から出力軸６３が外部に露呈している。
【００９１】
次に、上述した構成のレンジ切替装置１０の基本的な動作を説明する。
【００９２】
そもそも、運転者がパーキングスイッチ１１またはシフトレバー１２を手動操作することにより、自動変速機１のパーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等のいずれかが選択されると、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、パーキングスイッチ１１やシフトセンサ１３からの出力に基づき前記選択されたレンジポジションを認識する。
【００９３】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、前記認識した結果に応じて、アクチュエータ６０の出力軸６３を正回転または逆回転させるよう駆動し、支軸５２およびディテントプレート５１を適宜、回転（傾動）させる。詳しくは、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、レンジ切り替え要求に応答して、要求レンジに対応する目標回転角（目標パルスカウント値）を設定して、モータ６１への通電を開始し、ロータ角検出手段１４の検出出力つまりモータ６１のロータの検出回転角（実パルスカウント値）が前記目標回転角と一致する位置で停止させるようにモータ６１をフィードバック制御する。
【００９４】
このとき、ディテントプレート５１の波形部５４の山５５がディテントローラ５７に当接することによってディテントスプリング５３が一旦上向きに弾性変形されて、ディテントローラ５７が波形部５４における次の谷（５６）に係合することになり、ディテントプレート５１がディテントスプリング５３の弾性復元力（付勢力）により位置決め保持される。
【００９５】
このディテントプレート５１の傾動によりマニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向にスライドされ、マニュアルバルブ２０が「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」のうちの選択されたレンジポジションへと切り替えられる。これにより、油圧制御装置４が適宜に駆動されて自動変速機１における適宜の変速段を成立することになる。
【００９６】
なお、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、出力角検出手段１５から出力される実電圧値を読み込んで、その実電圧値に基づいて現在の出力軸６３の回転角（マニュアルバルブ２０の操作量）、つまり、現在のレンジ（実レンジ）がパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤのいずれであるかを認識し、この認識した現在のレンジ（実レンジ）と要求レンジ（目標レンジ）とを対比することによりレンジ切り替えが正常に行われたか否かを判断する。この出力角検出手段１５の出力電圧値ＶP，ＶR，ＶN，ＶDは、図８に示すように、予め、パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤの回転角θP，θR，θN，θDと対応付けられており、この対応関係のマップが、予めＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されている。
【００９７】
そして、パーキングレンジＰが選択された場合には、マニュアルバルブ２０が「Ｐ」ポジションに切り替えられるとともに、パーキング機構３０のパーキングロッド３３が軸方向にスライドされ、パーキングロックポール３２の爪３２ａをパーキングギア３１に係合させるようになる。これにより、自動変速機１のアウトプットシャフト３が回転不可能なロック状態にされる。
【００９８】
また、パーキングレンジＰの位置からそれ以外のレンジが選択された場合には、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、アクチュエータ６０を駆動することにより、支軸５２を所定方向に所定角度回転させることにより、ディテントプレート５１が傾動されることになり、それに伴いパーキングロッド３３およびテーパコーン３７が前記と逆向きに軸方向にスライドされて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力を解除する。
【００９９】
これにより、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア３１の歯間から抜け出るので、アウトプットシャフト３が回転可能なアンロック状態にされる。それと同時に、マニュアルバルブ２０のスプール２２が目標の位置に変位されて、油圧制御装置４において適宜の作動油供給経路を作成する。
【０１００】
ところで、上述したレンジ切替装置１０において、アクチュエータ６０のモータ６１からディテントプレート５１までの動力伝達経路に回転方向の遊び（バックラッシや組立誤差等）が存在していると、ディテントプレート５１の姿勢変更過程でアクチュエータ６０の駆動力を受けずにディテントプレート５１が自走する現象が発生する。この自走現象の他の表現としては、ディテントローラ５７が谷５６の底に吸い込まれる現象とも言われる。
【０１０１】
このような現象について、図５および図６を参照して説明する。
【０１０２】
仮に、ディテントプレート５１をパーキングレンジＰからリバースレンジＲへ切り替えるために、１レンジ分傾動させる場合、まず、図５に示すように、ディテントローラ５７がディテントプレート５１の波形部５４の谷５６（Ｐ）から山５５へ上るとき、アクチュエータ６０のモータ６１を駆動開始してから、当該モータ６１からディテントプレート５１までの動力伝達経路に存在する回転方向の遊びαを詰めるまでの間は、モータ６１からディテントプレート５１にモータ６１の駆動力（トルク）が伝達されない。
【０１０３】
図５の実線で示すように、前記遊びαが詰まってモータ６１の駆動力がディテントプレート５１に伝達されると、ディテントプレート５１が傾動されてディテントローラ５７が谷５６（Ｐ）から山５５を上り始める。この上り過程では、ディテントローラ５７が図５中の−Ｆ方向に押されるために、ディテントスプリング５３が弾性変形して、弾性復元力が蓄積されることになる。
【０１０４】
この後、図６に示すように、ディテントローラ５７が波形部５４の山５５を越えて要求レンジに対応する谷５６（Ｒ）に係入し始めるときに、前記蓄積されたディテントスプリング５３の弾性復元力Ｆによってディテントローラ５７が谷側に押さえ込まれることになる。このディテントローラ５７からの付勢力によってディテントプレート５１が図６中の実線から一点鎖線で示すように傾動方向前方へ押されることになる。その間、モータ６１の駆動力がディテントプレート５１に伝達されないので、前記詰められた遊びαが再度広がって、ディテントローラ５７が要求レンジに対応する谷５６を滑り落ちるようになる。
【０１０５】
この現象をディテントプレート５１の「自走」、あるいはディテントローラ５７の「吸い込み」等と呼んでおり、その間、ディテントプレート５１の回転角変化が、モータ６１のロータの回転角変化より先行するので、再度、図６の一点鎖線で示すように、前記詰められた遊びαが広がりながら、ディテントローラ５７が要求レンジ（Ｒ）に対応する谷５６の底に係合することになる。
【０１０６】
参考までに、ディテントプレート５１をＰ→Ｄ方向へ傾動させる過程でディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置から、ディテントプレート５１をＤ→Ｐ方向へ傾動させる過程でディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置までの範囲を、吸い込み範囲と言うことにする。前記自走開始位置とは、要するに、谷５６がディテントローラ５７に係合し始める位置とも言える。
【０１０７】
ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図７から図１１を参照して詳細に説明する。
【０１０８】
この実施形態では、そもそも、レンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）を、パーキングレンジＰに対応する谷５６にディテントローラ５７が係合している状態での底ＹPの位置とするように規定している。
【０１０９】
ところが、モータ６１からディテントプレート５１の支軸５２までの動力伝達経路に不可避的に存在している遊びαについては、個体差や経年摩耗等によってばらつきがある。しかも、パーキングレンジＰが成立している状態において、前記遊びαの関係によっては、ディテントプレート５１の支軸５２に対してモータ６１のロータがパーキングレンジＰ側またはドライブレンジＤ側のどちら側に片寄っているのか不明である。
【０１１０】
この片寄りによってレンジ切り替え制御上の零点位置がばらつくために、レンジ切り替え要求を受けて、ディテントプレート５１をパーキングレンジＰ側に傾動させる場合と、ドライブレンジＤ側に傾動させる場合とで、傾動量が不足する場合と過剰になる場合とが発生する。そのために、目標となる谷５６にディテントローラ５７を正確に係合させることができなくなって、結果的にマニュアルバルブ２０やパーキング機構３０に対するレンジ切り替え動作を正確に行えなくなることが懸念される。
【０１１１】
そこで、この実施形態のレンジ切替装置１０では、レンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）を学習するとともに、当該学習の形態を工夫しているので、以下で詳細に説明する。
【０１１２】
まず、この実施形態でのディテントプレート５１の波形部５４における各谷５６の形状については、図７に示すように、各谷底ＹP，ＹR，ＹN，ＹDを中心とする両側を対称にした形状とされている。言い換えると、各谷５６の底を中心とした両側の斜面については、傾き角および斜面長さが同じになっている。
【０１１３】
前記の谷底ＹP，ＹR，ＹN，ＹDとは、谷５６の最深位置のことである。また、以下の説明では、各谷５６において底ＹP，ＹR，ＹN，ＹDを中心にしてパーキングレンジ側端壁５１ａ寄りの斜面をパーキングレンジ側斜面と呼び、ドライブレンジ側端壁５１ｂ寄りの斜面をドライブレンジ側斜面と呼ぶことにする。
【０１１４】
要するに、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、パーキングレンジＰが成立している状態において適宜のタイミングで、ディテントプレート５１をそのパーキングレンジ側端壁５１ａをディテントローラ５７に接近させる側に適宜傾動させることにより谷５６のパーキングレンジ側斜面上の所定範囲にディテントプレート５１を停止させて、その位置において出力角検出手段１５で検出出力される実電圧値Ｖｃを取得するとともに、その間に要したモータ６１に対する通電量ＶＴを取得する第１情報収集処理と、前記と逆向きに前記の駆動量ＶＴと同じ量だけ、ディテントプレート５１をそのドライブレンジ側端壁５１ｂをディテントローラ５７に接近させる側に傾動させることによりディテントプレート５１がドライブレンジ側斜面の所定範囲に停止した位置において出力角検出手段１５で検出出力される実電圧値Ｖｄを取得する第２情報収集処理と、これらの往復傾動動作によって取得した二つの電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央値を、パーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPに対応する電圧値Ｖｐとし、この電圧値Ｖｐを、レンジ切り替え制御上の零点位置として学習する設定処理とを行うようにしている。
【０１１５】
具体的に、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０による前記零点学習に関する手順や動作について、図９から図１１を参照して説明する。
【０１１６】
図９に示すフローチャートは、例えば車両のイグニッションスイッチ８がオンされたとき等に、エントリーされる。
【０１１７】
ステップＳ１では、零点学習を行う条件が成立しているか否か、つまり現在のレンジがパーキングレンジＰであるか否かを判定する。この判定は、レンジセンサ１３からの入力情報に基づいて行うことができる。
【０１１８】
パーキングレンジＰ以外の場合、つまりリバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮあるいはドライブレンジＤの場合には、零点学習を行う条件が成立していないので、前記ステップＳ１で否定判定して、このフローチャートから抜ける。
【０１１９】
しかし、パーキングレンジＰである場合には、零点学習を行う条件が成立しているので、前記ステップＳ１で肯定判定して、続くステップＳ２〜Ｓ６に移行する。
【０１２０】
このステップＳ２〜Ｓ６では、要するに、パーキングレンジＰに対応する谷５６のパーキングレンジ側斜面における所定の目標停止範囲内にディテントローラ５７を停止させるようにしている。
【０１２１】
つまり、ステップＳ２では、モータ６１に予め規定した目標通電量を通電してディテントプレート５１を一回転方向（パーキングレンジ側端壁５１ａをディテントローラ５７に接近させる方向）へ傾動させる。このモータ６１への通電は、デューティー制御とする。
【０１２２】
なお、前記目標通電量は、パーキングレンジ側斜面における目標停止範囲内にディテントローラ５７を停止させるのに必要なディテントプレート５１の回転角に基づいて設定され、固定値として予めＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されている。この目標通電量は、実験等により経験的に特定するのが好ましい。
【０１２３】
前記目標停止範囲について説明する。前記目標停止範囲の上限値（パーキングレンジ側斜面において谷底に近い側）は、動力伝達経路の遊びαの設計値の平均の１／２を詰めるための見込み値とされる。この見込み値は、図１０に示すように、出力角検出手段１５の出力電圧値Ｖｂで表される。
【０１２４】
一方、前記目標停止範囲の下限値は、図１０の一点鎖線で示すように、パーキングレンジ側斜面においてドライブレンジ側斜面と同勾配（図１０の細線ＬＨ参照）になる領域の山側で、かつディテントローラ５７がパーキングレンジ側端壁５１ａに非接触となる位置に配置されたときにおけるディテントプレート５１の回転角とされる。この回転角は、出力角検出手段１５の出力電圧値Ｖａで表される。このＶｂ，Ｖａが、前記ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に予め記憶する固定値とされる。
【０１２５】
そして、前記ステップＳ２によるモータ６１への通電に伴い、例えば図１０の実線から二点鎖線で示すように、ディテントローラ５７がディテントプレート５１のパーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPからパーキングレンジ側斜面を上って適宜の位置で停止することになる。この停止した位置において出力角検出手段１５により検出出力される実電圧値（実回転角）をＶｃとする。
【０１２６】
この停止位置は、実際の遊びαの状態によって異なるが、例えばＶｃが、目標停止範囲に相当するＶａ−Ｖｂ間に収まる場合と、目標停止範囲の上限値Ｖｂより大きい場合（Ｖｂに相当する位置に到達しない場合）と、目標停止範囲の下限値Ｖａより小さい場合（Ｖａに相当する位置を越える場合）とが起こりうる。
【０１２７】
そこで、ステップＳ３において、Ｖｃ＜Ｖｂであるか否かを判定する。要するに、このステップＳ３では、前記ステップＳ２の初期駆動でもってディテントローラ５７がパーキングレンジ側斜面においてＶｃに相当する最低高さ位置を越える位置まで上ったのか否かを調べているのである。なお、図１０において、パーキングレンジ側斜面の低い側から高い側へ向かう程、出力角検出手段１５の出力電圧値は、図８に示すように小さい数値になる。
【０１２８】
ここで、Ｖｃ≧Ｖｂの場合は、前記最低高さ位置を越えていないことを意味するので、前記ステップＳ３で否定判定して、ステップＳ４でモータ６１への通電量（パルス数）をアップして、前記ステップＳ２へ戻る。
【０１２９】
一方、Ｖｃ＜Ｖｂの場合には、前記ステップＳ２の初期駆動でもって前記最低高さ位置を越えたか、あるいは前記ステップＳ３，Ｓ４の繰り返しによる駆動量の増加でもって前記最低高さ位置を越えたことを意味するので、前記ステップＳ３で肯定判定して、続くステップＳ５に移行する。
【０１３０】
このステップＳ５では、Ｖｃ＞Ｖａであるか否かを判定する。要するに、このステップＳ５では、前記ステップＳ２の初期駆動でもってディテントローラ５７がパーキングレンジ側斜面のＶａに相当する最高高さ位置を越える位置まで上ったのか否かを調べているのである。
【０１３１】
ここで、Ｖｃ≦Ｖａの場合は、前記最高高さ位置を越えたことを意味するので、前記ステップＳ５で否定判定して、続くステップＳ６でモータ６１への通電量（パルス数）をダウンして、前記ステップＳ２へ戻る。
【０１３２】
一方、Ｖｃ＞Ｖａの場合には、前記ステップＳ２の初期駆動でもって前記最高高さ位置を越えていないか、あるいは前記ステップＳ５，Ｓ６の繰り返しによる駆動量の減少でもって前記最高高さ位置の手前に戻されたことを意味するので、前記ステップＳ５で肯定判定して、続くステップＳ７に移行する。
【０１３３】
このステップＳ７では、パーキングレンジ側斜面において目標停止範囲Ｖｂ−Ｖａに相当する領域にディテントローラ５７が停止したときの実電圧値Ｖｃを取得して、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のＲＡＭ等に一時的に保存するとともに、Ｖｃが範囲Ｖｂ−Ｖａ内に収まるまでに要したモータ６１の通電量ＶＴを取得し、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のＲＡＭ等に一時的に保存する。このモータ６１への通電量ＶＴは、初期通電量（パルス数）に前記ステップＳ４でのアップ分（パルス数）や前記ステップＳ６のダウン分（パルス数）等を加減算することにより求められる。
【０１３４】
この後、ステップＳ８において、モータ６１を前記ステップＳ２の初期駆動のときと逆向きに駆動するのであるが、このときには、前記ステップＳ７で保存した通電量ＶＴと同じ量だけ、モータ６１を逆回転させるよう通電する。
【０１３５】
これにより、パーキングレンジ側斜面において目標停止範囲Ｖｂ−Ｖａに相当する領域に停止しているディテントローラ５７は、図１１の実線から二点鎖線で示すように、ディテントスプリング５３の付勢力つまり自走作用（あるいは吸い込み作用）によってパーキングレンジ側斜面を滑り落ちる。その間は、モータ６１にディテントプレート５１から反力が作用しない状態であるために、モータ６１からディテントプレート５１へ駆動力（トルク）が伝達されない。そして、ディテントローラ５７がパーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPを通過してドライブレンジ側斜面に到達すると、モータ６１にディテントプレート５１から反力が作用する状態になるので、モータ６１の駆動力がディテントプレート５１へ伝達されることになって、図１１の二点鎖線から一点鎖線で示すように、ドライブレンジ側斜面をディテントローラ５７が上ることになって、動力伝達経路の遊びαが前記初期駆動時と逆向きに詰まり始めることになる。
【０１３６】
そして、モータ６１への通電が終了すると、図１１の一点鎖線で示すように、ドライブレンジ側斜面上の適宜高さ位置でディテントローラ５７が停止することになる。なお、この停止位置は、パーキングレンジ側斜面上においてディテントローラ５７が停止したときの高さ位置と同じ高さ位置になる。ここでの高さ位置とは、図１１の細線ＬＭで示すように、ディテントローラ５７と斜面との当接位置としている。
【０１３７】
続くステップＳ９では、前記ドライブレンジ側斜面上で停止した時点において出力角検出手段１５で検出出力される実電圧値（回転角）Ｖｄを取得し、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のＲＡＭ等に一時的に保存する。
【０１３８】
この後、ステップＳ１０において、前記ステップＳ８，Ｓ９で取得した電圧値Ｖｃ，Ｖｄを下記計算式（１）に代入することにより、実電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央値、つまりパーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPの電圧値を算出し、この算出値をＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭに保存してあるディテントプレート５１の回転角の零点位置（制御上の零点位置）として書き換える。こうしてから、このフローチャートを抜ける。
【０１３９】
（Ｖｄ−Ｖｃ）÷２・・・（１）
なお、以上の説明では、ディテントプレート５１の谷５６を不動としてディテントローラ５７が移動しているような表現をすることにより、説明をわかりやすくしているが、実際には、ディテントローラ５７は不動でディテントプレート５１の谷５６の位置が変化する。
【０１４０】
また、上述したアクチュエータ６０に備えるモータ６１の発生トルクは、季節等、モータ６１周辺の雰囲気温度の高低に応じて変化することは避けられない。例えばモータ６１の発生トルクは、雰囲気温度が高い場合、低い場合に比べて低下する。そのため、前記の零点学習を実行する際、モータ６１の雰囲気温度が高い場合には、前記したディテントローラ５７の斜面上り量が小さくなり、モータ６１の雰囲気温度が低い場合には、前記したディテントローラ５７の斜面上り量が大きくなる等、変化するものの、上述した情報収集の形態であればパーキングレンジ側斜面での上り量とドライブレンジ側斜面での上り量とがモータ６１周辺の雰囲気温度の高低に関係なく、常に略同じになる。したがって、上述したように出力角検出手段１５で検出する実電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央値を、谷５６の底ＹPに対応する電圧値ＶPとする手法であれば、モータ６１周辺の雰囲気温度の高低に関係なく、零点位置を正確に学習できるようになる。
【０１４１】
ところで、上述した動作説明から明らかなように、ステップＳ２〜Ｓ７が請求項に記載の第１情報収集処理に、また、ステップＳ８，Ｓ９が請求項に記載の第２情報収集処理に、さらに、ステップＳ１０が請求項に記載の設定処理にそれぞれ相当している。
【０１４２】
以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態では、車両のイグニッションスイッチ８がオンされる度に、レンジ切り替え制御上の零点位置を学習するようにしているから、従来例のように工場出荷時やバッテリ外し後の再装着時に零点学習する場合に比べて、レンジ切替装置１０の使用経過に伴う零点位置の変化を頻繁に吸収することができる。
【０１４３】
しかも、レンジ切り替え制御上の零点位置を学習するにあたって、上述したような情報収集処理および設定処理を行うようにしているから、従来例のようなＰ壁押し付けのような形態に比べてディテントプレート５１に過大な負荷をかけることがなく、また、撓み補正といった手間を省くことが可能になるから、比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習することが可能になる。
【０１４４】
これらのことから、レンジ切り替え時のディテントプレート５１の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性向上に貢献できるようになる。
【０１４５】
なお、本発明は、前記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下、本発明の他の実施形態を例に挙げる。
【０１４６】
（１）前記各実施形態で説明したレンジ切替装置１０は、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）形式やフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）形式やその他の方式の自動変速機に組み込まれて使用される。また、前記自動変速機は有段式あるいは無段式に限られない。さらに、自動変速機に限らず、トルクコンバータを用いない手動式変速機にも組み込むことが可能である。
【０１４７】
（２）上記実施形態では、ディテントプレート５１を傾動するタイプとした場合を例に挙げている。しかし、ディテントプレート５１を直線的に変位させるタイプとする場合も本発明に含まれる。その場合、アクチュエータ６０の駆動源としては、直動型シリンダとすることも可能であり、また、電動式のモータとする場合には、回転動力を直線動力に変換するための機構を、モータとディテントプレート５１の支軸５２との間に介装する必要がある。
【０１４８】
（３）上記実施形態では、ディテントプレート５１の零点学習を実行を開始するタイミングとして、パーキングレンジＰになっている状態で、車両のイグニッションスイッチ８をオンしたときに特定していた。しかし、本発明は、要するに、パーキングレンジＰになっている状態であれば、零点学習の実行開始タイミングは限定されるものでなく、任意とすることができる。
【０１４９】
（４）上記実施形態では、説明をわかりやすくするために、ディテントプレート５１の波形部５４の谷５６を底中心の左右対称形状とした例を挙げている。しかし、波形部５４の谷５６の形状については、特に限定されるものでなく、底中心の左右非対称形状であっても、本発明を適用することが可能である。その場合においても、上記実施形態と略同様の作用、効果が得られる。
【０１５０】
例えばディテントプレート５１の谷５６を底中心の左右非対称形状とする場合について、図１２および図１３を参照して説明する。
【０１５１】
まず、図１３に示すように、谷５６において底ＹPを中心としたパーキングレンジ側斜面に比べて、ドライブレンジ側斜面の傾き角θｅを小さくして斜面長さＥを大きくしている。なお、図１３では、図１１に示した左右対称形状の谷５６の場合のドライブレンジ側斜面を破線で示している。
【０１５２】
この実施形態の場合の零点学習は、上述した実施形態と基本的に同様であるが、上記実施形態で説明した図９のフローチャートにおけるステップＳ９の処理を次のように変更する。
【０１５３】
つまり、図１２の一点鎖線で示すように、ドライブレンジ側斜面の所定高さ位置でディテントローラ５７が停止したときに出力角検出手段１５から検出出力される電圧値Ｖｅを取得する。なお、図１２において、ドライブレンジ側斜面の低い側から高い側へ向かう程、出力角検出手段１５の出力電圧値は、図８に示すように大きい数値になる。
【０１５４】
そして、このように谷５６を左右非対称形状とする実施形態の場合において、二つの停止位置情報である電圧値Ｖｃ，Ｖｅで谷５６の底ＹPの位置を算出する計算式として、上記実施形態で説明した簡易な計算式（１）を利用するには、前記取得した停止位置情報Ｖｅを、下記計算式（２）を用いて補正すればよい。この補正は、単純に、左右非対称形状の谷５６におけるドライブレンジ側斜面の傾き角θｅを、左右対称形状の谷５６におけるドライブレンジ側斜面の傾き角θｄに合わせるようにしているだけである。
【０１５５】
（Ｖｅ−Ｖ０）×ｋ＋Ｖ０・・・（２）
但し、Ｖ０は、谷５６の底ＹPでの出力角検出手段１５の設計上の出力電圧値である。また、係数ｋ＝（Ｄｃｏｓθｄ）÷（Ｅｃｏｓθｅ）とされる。
【０１５６】
このように補正した停止位置情報Ｖｅを、簡易な計算式（１）でのＶｄに置き換えて代入することによって、零点を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のレンジ切替装置に用いるシフトレバーのレンジ切り替えパターンを示す斜視図である。
【図３】図１のレンジ切替装置の外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】図１のアクチュエータの出力軸とディテントプレートの支軸との連結部分を断面にして示す側面図である。
【図５】図２のディテントプレートの自走作用の発生理由を説明するための図で、ディテントプレートの傾動過程でディテントローラが上りとなるときの様子を示している。
【図６】図２のディテントプレートの自走作用の発生理由を説明するための図で、ディテントプレートの傾動過程でディテントローラが下りとなるときの様子を示している。
【図７】図３に示すディテントプレートの側面図である。
【図８】図７に示すディテントプレートのレンジ毎の回転角と出力角検出手段の出力電圧との関係を示すグラフである。
【図９】本発明における学習処理に関する説明に用いるフローチャートである。
【図１０】図１に示すＳＢＷ＿ＥＣＵによる零点学習時の第１情報収集処理の様子を説明するための図である。
【図１１】図１に示すＳＢＷ＿ＥＣＵによる零点学習時の第２情報収集処理の様子を説明するための図である。
【図１２】本発明に係るレンジ切替装置に用いるディテントプレートの波形部の他実施形態で、零点学習時の動作説明に用いる図である。
【図１３】図１２の他実施形態で、ドライブレンジ側斜面における停止位置情報の補正方法の説明に用いる図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１ 自動変速機
８ イグニッションスイッチ
１０ レンジ切替装置
１１ パーキングスイッチ
１２ シフトレバー
１３ シフトセンサ
１４ ロータ角検出手段
１５ 出力角検出手段
２０ マニュアルバルブ
２２ マニュアルバルブのスプール
３０ パーキング機構
３１ パーキングギア
３２ パーキングロックポール
３２ａ パーキングロックポールの爪
３３ パーキングロッド
４０ ＳＢＷ＿ＥＣＵ（制御装置に相当）
５０ ディテント機構
５１ ディテントプレート（ディテント部材に相当）
５２ ディテントプレートの支軸
５３ ディテントスプリング（位置決め部材に相当）
５４ ディテントプレートの波形部
５５ 波形部の山
５６ 波形部の谷
５７ ディテントローラ（係合部に相当）
６０ アクチュエータ
６１ アクチュエータのモータ
６２ アクチュエータの減速機構
６３ アクチュエータの出力軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両用の自動変速機では、例えば車両の運転席付近に設置されるシフトレバーを運転者が操作することにより、パーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等の中から、選択されたシフトレンジを成立させるように構成されている（例えば特許文献１，２参照。）。
【０００３】
近年では、いわゆるバイワイヤ方式のレンジ切替装置が考えられており、運転者がシフトレバーを操作すると、シフトレバーで選択されたレンジポジションをセンサ等で検出し、この検出信号に基づいてシフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態やパーキング機構の状態を変更するようになっている。
【０００４】
ここで、バイワイヤ方式のレンジ切替装置は、マニュアルバルブのスプールやパーキング機構のパーキングロッドを段階的に押し引きして位置決めするためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを含んでいる。
【０００５】
前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより傾動されることで前記スプールやパーキングロッドを押し引きするディテントプレートと、ディテント部材の停止姿勢を保持するディテントスプリングとを含む。
【０００６】
前記ディテントプレートには、その傾動中心にアクチュエータの出力軸に連結される支軸が一体的に取り付けられており、また、ディテントプレートの回転角毎に対応する複数の谷および当該谷間の山からなる波形部が設けられている。
【０００７】
前記ディテントスプリングは、その自由端側に前記波形部のいずれかの谷に係合される係合部としてのディテントローラが設けられている。このディテントスプリングは、ディテントローラを谷に係合すると、当該係合状態を保つように弾性力をディテントプレートに付与する。
【０００８】
アクチュエータは、電動式のモータ等と、このモータの出力を減速して出力軸に伝える減速機構とを備えている。このようなアクチュエータは、一般的に、モータのロータから出力軸までの間に回転方向の遊び（バックラッシや組立誤差等）が存在している。また、アクチュエータの出力軸とディテントプレートの支軸との連結をスプライン嵌合とするような場合には、当該連結部分にバックラッシが存在するため、アクチュエータからディテントプレートまでの動力伝達経路には、アクチュエータの内部遊びと前記連結遊びとが存在する。
【０００９】
ここで、参考までに、シフトレバーでパーキングレンジＰが選択された場合には、ディテントプレートが所定角度傾動され、このディテントプレートの傾きに連動して、パーキング機構のパーキングロッドを例えば奥へ押して、自動変速機のアウトプットシャフトを回転不可能なロック状態とするようになっている。
【００１０】
また、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤが選択された場合には、ディテントプレートが所定角度傾動され、このディテントプレートの傾きに連動して、パーキングロッドを例えば手前に引っ張って自動変速機のアウトプットシャフトを回転可能なアンロック状態にするとともに、マニュアルバルブのスプールを軸方向に変位させることによって、自動変速機の変速機構部に備えるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を係合または解放させることにより、要求のレンジを成立させるようになっている。
【００１１】
なお、上記いずれの状況でも、ディテントプレートが停止されると、ディテントプレートの波形部のいずれかの谷に、ディテントローラが係合されることになって、ディテントプレートの姿勢が位置決め保持される。
【００１２】
ところで、上述したようなレンジ切替装置は、一般的に、アクチュエータからディテントプレートまでの動力伝達経路に存在する遊びによって、ディテントプレートを傾動させる際に、アクチュエータのモータの目標回転角とディテントプレートの実際の回転角とにずれが生じるために、レンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）がばらつくことがある。
【００１３】
そこで、前記の零点位置を例えば工場出荷時やバッテリ外し後の再装着時等において、学習することが容易に考えられるが、その場合、学習を行う頻度が少ないために、不十分である。
【００１４】
これに対し、レンジ切り替え回数が所定以上になると、レンジ切り替え制御上の基準位置（零点）を検出する技術が提案されている（例えば特許文献３参照。）。
【００１５】
この従来例は、パーキングレンジと非パーキングレンジとの二ポジションの切り替えを行う構成であって、ディテントプレートのパーキングレンジ溝のＰ壁位置をレンジ切り替え制御上の基準位置（零点）としている。
【００１６】
そして、前記従来例において基準位置を検出する手法としては、パーキングレンジ谷にディテントスプリングのころ（ディテントローラに相当）を係合させている状態において、このころをパーキングレンジ谷のＰ壁に押し付けるようにアクチュエータを駆動し、停止位置でのＰ壁位置を検出するようにしている。
【００１７】
なお、前記押し付けによりＰ壁に撓みが発生することを考慮し、前記検出値に撓み量または撓み角を加味するように補正し、Ｐ壁位置の検出精度を高めるようにしている。
【特許文献１】特開平５−９９３２６号公報
【特許文献２】特開平５−２０３０４２号公報
【特許文献３】特開２００４−３０８７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記特許文献３に係る従来例は、基本的に二つのポジション（パーキングレンジと非パーキングレンジ）の切り替えを行う構成を前提としていて、本発明のように少なくとも三つ以上のポジションの切り替えを行う構成とは発明の前提が相違している。
【００１９】
但し、特許文献３に係る従来例にも、三つ以上のポジションの切り替えを行うものにも適用できる旨の記載がある。
【００２０】
しかしながら、三つ以上のポジション切り替えの場合には、パーキングレンジ谷にディテントスプリングのころを吸い込ませるための付勢力を強くすることが要求されるが、その場合にはパーキングレンジから他のレンジに切り替える際に、パーキングレンジ谷からころを比較的簡易に外せるようにする必要がある。
【００２１】
そのために、前記三つ以上のポジション切り替えの場合に用いるモータは、二つのポジション切り替えの場合に用いるモータに比べて、発生トルク容量を大きいものとする必要がある。
【００２２】
このようなモータを用いていると、基準位置を検出するにあたって、Ｐ壁にディテントスプリングのころを押し付ける際に、モータの発生トルクが過剰となり、Ｐ壁を破損するおそれがある。
【００２３】
この他、モータの発生トルクは、季節等、雰囲気温度の高低に応じて変化することは避けられない。言うまでも無いが、モータの発生トルクは、雰囲気温度が低い場合、高い場合に比べて増加する。そのため、前記のＰ壁押し付けを行う際、モータ周辺の雰囲気温度が低い場合には、モータの発生トルクが過剰となり、Ｐ壁に対する押圧力が必要以上に強くなってしまい、Ｐ壁を破損しやすくなることが懸念される。また、破損に至らなくても零点学習のためのレンジ山（ディテントプレートの波形部の山）のころ登り量が発生トルクの変化により、ばらついてしまうことが懸念される。
【００２４】
本発明は、例えば車両に搭載される自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置において、ディテント部材に過大な負荷をかけることのない比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習できるようにし、レンジ切り替えの信頼性を向上可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、自動変速機のレンジ切り替え用のバルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、前記制御装置は、前記いずれか一端側の谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部を配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記谷の底位置を算出して、この算出値をディテント部材の変位制御上の零点とする設定処理とを行う、ことを特徴としている。
【００２６】
この構成では、一端側の谷の一方斜面上に係合部を配置させるようにディテント部材を一方向へ変位（例えば傾動）させることによって前記アクチュエータからディテント部材までの動力伝達経路に存在する遊びを一方向へ詰めておいて、そのときのアクチュエータの駆動量と同じ駆動量でもって前記と逆に前記谷の他方斜面上に係合部を配置させることによって前記遊びを他方向へ詰めるようにしている。
【００２７】
これにより、両斜面上で係合部が停止したときの位置情報の中央が遊びの中央位置となるので、この中央の位置情報を前記一端側の谷における底の位置とし、その位置を学習するようにしている。
【００２８】
このように、従来例のようなＰ壁押し付けのような形態に比べてディテント部材に過大な負荷をかけることがなく、また、撓み補正といった誤差要因を省くことが可能になるから、比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習することが可能になる。
【００２９】
しかも、上記零点位置の学習を例えば車両の使用毎等、定期的に行うようにすれば、レンジ切替装置の使用経過に関係なく、レンジ切り替え時のディテント部材の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性向上に貢献できるようになる。
【００３０】
また、本発明は、自動変速機のレンジ切り替え用バルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、前記制御装置は、前記ディテント部材の一端側のパーキングレンジに対応する谷を前記係合部に係合させた状態での当該谷の底をレンジ切り替え制御上の零点位置とし、当該零点位置からその他の各谷の底位置まで変位させるのに必要なディテント部材の変位量情報が記憶される記憶手段と、レンジ切り替え要求に応答して、目標となる谷に前記係合部に係合させるための変位量情報を前記記憶手段から取り出し、当該変位量情報に基づき前記アクチュエータを制御する実行手段と、パーキングレンジが成立している状態での適宜タイミングにおいて前記零点を学習する学習手段とを含み、前記学習手段は、前記パーキングレンジに対応する谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部に配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記パーキングに対応する谷の底位置を算出して、この算出値を前記記憶手段に記憶してある零点として書き換える設定処理とを行う、ことを特徴としている。
【００３１】
このように、レンジ切り替えを行うための手段を特定することにより、レンジ切替装置の構成を明確にしている。
【００３２】
好ましくは、前記レンジ切替装置において、前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、回転動力を発生する電動式のモータと、このモータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能にスプライン嵌合により連結される出力軸から出力させる減速機構と、前記アクチュエータの出力軸の回転角をそれに対応する電圧値として検出出力する出力角検出手段を含む、構成とすることができる。その場合には、前記第１情報収集処理で取得するアクチュエータの実駆動量は、前記モータへの通電開始時点から停止時点までにおける前記モータへの通電量の積算値とされ、前記両情報収集処理で取得する停止位置情報は、前記出力角検出手段で検出出力される実電圧値とされる。
【００３３】
このように、ディテント部材の変位形態、アクチュエータで発生する動力形態、ならびに取得する情報の形態等を特定することにより、レンジ切替装置の構成を明確にしている。
【００３４】
好ましくは、前記モータは、適宜のデューティー比のパルス波により制御される、ものとすることができる。
【００３５】
このように、モータへの通電形態を特定すれば、情報収集処理にてディテント部材を停止させた位置で保持されるようになるから、停止位置での位置情報を容易に取得することが可能になる他、第１情報収集処理にてモータへの通電量の積算値を容易に取得することが可能になる等、各処理の簡易化につながる。
【００３６】
好ましくは、前記ディテント部材のレンジ切り替えの零点基準となる谷の形状は、その底を中心として左右対称とされ、前記設定処理では、前記二つの停止位置情報の中央位置を算出する、ものとすることができる。
【００３７】
この構成によれば、仮に、アクチュエータで回転動力を発生してディテント部材を傾動させる構成とする場合において、各谷の底を中心とした一方の斜面上での停止位置で取得する情報を出力角検出手段からの出力電圧値Ｖｃ、他方の斜面上での停止位置で取得する情報を出力角検出手段からの出力電圧値Ｖｄとしたとき、前記両電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央位置が谷の底位置、つまり零点位置となる。このように、零点位置は、（Ｖｄ−Ｖｃ）÷２といった簡単な計算式で求めることが可能になる。
【００３８】
好ましくは、前記第１情報収集処理の実行開始タイミングは、自動変速機が搭載される車両のイグニッションスイッチがオンされたときとされる。
【００３９】
このように、零点学習を、従来例のように工場出荷時のみでなく、比較的頻繁に行わせるようにすれば、レンジ切替装置の使用経過に関係なく、レンジ切り替え時のディテント部材の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性向上に貢献できるようになる。
【００４０】
好ましくは、前記制御装置は、零点学習中にレンジ切り替え要求を受けたときに、前記学習を中断して、既に設定されている零点を基準として要求レンジへの切り替えを行う、構成とすることができる。
【００４１】
この場合、零点学習よりレンジ切り替え要求を優先するから、レンジ切り替え要求に対する応答性が良好となり、運転者にレンジ切り替えのもたつき感を与えずに済む。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置は、ディテント部材に過大な負荷をかけることのない比較的簡易な形態でありながら、撓み補正量の経年変化や雰囲気温度変化によるモータ発生トルク変化の影響を受けない。これは、零点補正の際にディテント部材を両側へ変位させることで発生トルク変化によるレンジ山（ディテント部材の波形部の山）の係合部の登り量のばらつきを相殺しているためであり、これにより、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習することが可能になる。したがって、レンジ切り替え時のディテント部材の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性を向上可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１から図１１に、本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置の一実施形態を示している。
【００４４】
ここで、本発明の特徴を適用した部分の説明に先立ち、レンジ切替装置の概略構成について、図１から図８を参照して説明する。
【００４５】
これらの図において、１は自動変速機、１０はレンジ切替装置である。
【００４６】
自動車等の車両に搭載される自動変速機１は、例えば車両運転席近傍に設置されるパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２等を運転者が手動操作することに応答して、例えばパーキングレンジＰ，リバースレンジＲ，ニュートラルレンジＮ，ドライブレンジＤ等を成立するようになっている。この自動変速機１の動作は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ（Electronic Controlled automatic Transmission-Electronic Control Unit）２によって制御される。
【００４７】
図２を参照して、パーキングスイッチ１１やシフトレバー１２の形態を説明する。
【００４８】
パーキングスイッチ１１は、人的な押動操作の度に、パーキングレンジＰに対応する信号と、非パーキングレンジＮＰに対応する信号とを交互に出力するものであって、例えば運転席近傍に設置されるシフト台９の所定位置に設置されている。
【００４９】
シフトレバー１２は、シフト台９においてパーキングスイッチ１１の近傍に設置されており、人的な傾動操作を受けることに伴い、シフトセンサ１３から適宜の信号（ニュートラルレンジＮに対応する信号、リバースレンジＲに対応する信号、ドライブレンジＤに対応する信号等）を出力させるようになっている。
【００５０】
このシフトレバー１２は、いわゆるモーメンタリータイプとされていて、図２に示すように、シフト台９のシフトゲート９ａ内におけるホームポジションＨを起点にしてニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢへと傾動操作可能になっているとともに、ホームポジションＨから、ニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢに傾動操作した後は、自動的にホームポジションＨに戻るようになっている。
【００５１】
なお、シフトセンサ１３は、シフトレバー１２がホームポジションＨから横方向一方に倒されてニュートラルポジションＮに傾動操作されたときにニュートラルレンジＮに対応する信号を出力し、また、ニュートラルポジションＮから前方向のリバースポジションＲに向けて傾動操作されたときにリバースレンジＲに対応する信号を出力し、さらに、ニュートラルポジションＮから後方向のドライブポジションＤに向けて傾動操作されたときにドライブレンジＤに対応する信号を出力し、そして、ホームポジションＨから後方向のエンジンブレーキポジションＢに向けて傾動操作されたときにエンジンブレーキを効かせるための信号を出力するようになっている。
【００５２】
レンジ切替装置１０は、いわゆるバイワイヤ方式と呼ばれるものであり、運転者によりパーキングスイッチ１１あるいはシフトレバー１２等が手動操作されることにより要求されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、自動変速機１の油圧制御装置４の一構成要素であるマニュアルバルブ２０およびパーキング機構３０を作動させるものであって、図１に示すように、主として、ＳＢＷ＿ＥＣＵ（Shift by Wire-Electronic Control Unit）４０と、ディテント機構５０と、アクチュエータ６０とを含んで構成されている。
【００５３】
マニュアルバルブ２０は、自動変速機１に備える各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する油圧制御装置４の構成要素の一つである。
【００５４】
なお、油圧制御装置４は、一般的に公知であるが、前記マニュアルバルブ２０の他に、前記各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する複数のリニアソレノイドバルブを備えており、シフトレバー１２の操作に応答してマニュアルバルブ２０が作動されて前記各リニアソレノイドバルブに対する作動油供給経路が変更されることによって、前記操作に対応するレンジを成立するものである。
【００５５】
このマニュアルバルブ２０は、一般的に公知のスプールバルブタイプであり、主として、バルブボディ２１と、スプール２２とを含んだ構成になっている。
【００５６】
バルブボディ２１は、自動変速機１のケース内の適宜場所に固定されかつ適宜の給油ポートや排出ポートを有している。スプール２２は、バルブボディ２１に軸方向変位可能に収納されている。
【００５７】
パーキング機構３０は、図３に示すように、自動変速機１のアウトプットシャフト３を回転不可能なロック状態あるいは回転可能なアンロック状態に切り替えるもので、主として、パーキングギア３１と、パーキングロックポール３２と、パーキングロッド３３とを含んだ構成になっている。
【００５８】
パーキングギア３１は、自動変速機１のアウトプットシャフト３に一体回転可能に外装固定されている。
【００５９】
パーキングロックポール３２は、パーキングギア３１の近傍に一端側を支点として傾動自在となるように配置されている。このパーキングロックポール３２の長手方向途中には、パーキングギア３１の歯間に係入または離脱可能とされる爪３２ａが設けられている。なお、パーキングロックポール３２は、図示省略のばねによってパーキングギア３１から引き離される方向に常時付勢されている。
【００６０】
パーキングロッド３３は、自動変速機１のアウトプットシャフト３と略平行に前端側または後端側に変位されるように配置されている。
【００６１】
このパーキングロッド３３の前端は、下記するディテントプレート５１に連結されていて、このディテントプレート５１の傾動動作によって押し引きされる。
【００６２】
また、パーキングロッド３３の後端には、パーキングロックポール３２を傾動させるためのテーパコーン３７が設けられている。このテーパコーン３７は、コイルスプリング３８によりパーキングギア３１側へ押圧されている。このコイルスプリング３８は、パーキングロッド３３に外装されており、その一端がパーキングロッド３３に係止固定されている止め輪３９によって受け止められている。
【００６３】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、レンジ切替装置１０の動作を制御するものであって、詳細に図示していないが、一般的なＥＣＵと同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭならびにバックアップＲＡＭ等を含んだ構成であり、図示していないエンジン制御用のＥＮＧ＿ＥＣＵや自動変速機１制御用のＥＣＴ＿ＥＣＵ２と、互いに必要な情報を双方向で送受信可能に接続されている。そして、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２とＳＢＷ＿ＥＣＵ４０とが、必要に応じて自動変速機１を要求の変速段に切り替える変速処理を実行する。
【００６４】
このＳＢＷ＿ＥＣＵ４０には、図１に示すように、主として、イグニッションスイッチ８、パーキングスイッチ１１、シフトセンサ１３、ロータ角検出手段１４、出力角検出手段１５等が図示していない入力インタフェースを介して接続されているとともに、アクチュエータ６０のモータ６１等が図示していない出力インタフェースを介して接続されている。
【００６５】
この実施形態では、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０に接続される構成要素について本発明の特徴に関連するもののみにして、本発明の特徴に直接的に関連しないものについての記載や説明を割愛している。
【００６６】
なお、ロータ角検出手段１４および出力角検出手段１５は、従来公知の構成（例えば特開２００６−３２２５５３号公報参照）であるので、詳細な図示や説明を割愛し、簡単に説明する。
【００６７】
ロータ角検出手段１４は、モータ６１のロータの回転角を検出するものであって、ロータの外周に設置される磁石あるいはロータの外周に交互に反対の極性で磁化される磁極と、磁気検出用のホールＩＣとで構成され、ロータの回転量に応じた数のパルスを出力するデジタルエンコーダである。
【００６８】
出力角検出手段１５は、アクチュエータ６０の出力軸６３の回転角を検出するものであって、出力軸６３の外面側の所定回転角範囲に設置されかつ円周方向一方へ向けて断面積が漸増する磁石と、リニア出力ホールＩＣとで構成され、出力軸６３の回転角に応じた前記磁石の磁力を検出し、その検出磁力に応じたリニアなアナログ信号（電圧）を出力するアナログ磁気センサである。このアナログ磁気センサとしては、例えばニュートラルスイッチ（ＮＳＷ）等と呼ばれるものとされる。
【００６９】
ディテント機構５０は、マニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング機構３０のパーキングロッド３３を段階的に押し引きして位置決めするものであって、主として、ディテントプレート５１と、支軸（マニュアルシャフトとも言う）５２と、ディテントスプリング５３とを含んだ構成になっている。
【００７０】
ディテントプレート５１は、アクチュエータ６０により傾動されることでマニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング機構３０のパーキングロッド３３を押し引きするものである。
【００７１】
このディテントプレート５１は、外形が扇形に形成されており、その傾動中心となる領域には、当該ディテントプレート５１と別体の支軸５２が貫通する状態で一体回転可能に固定されるようになっている。
【００７２】
具体的に、ディテントプレート５１と支軸５２との連結は、例えばディテントプレート５１の傾動支点部分に円筒ボス部（図示省略）を設けるとともに、この円筒ボス部の内孔に支軸５２を嵌合し、例えばスプリングピン等（図示省略）を打ち込むことにより連結する形態になっているが、その他の形態でもよい。
【００７３】
これにより、支軸５２が回転されると、それと一体にディテントプレート５１が回転（または傾動）するようになる。なお、ディテントプレート５１と支軸５２とを一体に形成してもよい。
【００７４】
支軸５２の軸方向一端側は、アクチュエータ６０の出力軸６３に同軸かつ一体回転可能に連結されており、また、支軸５２の軸方向他端は、図示していないが、例えば自動変速機ケース１ａ等に回動可能に支持される。
【００７５】
このディテントプレート５１の支軸５２とアクチュエータ６０の出力軸６３との連結は、例えばスプライン嵌合とされている。つまり、支軸５２の一端側外周には、オススプライン（符号省略）が設けられており、また、アクチュエータ６０の出力軸６３には、その内径側の横穴部分の内周面にメススプライン（符号省略）が設けられている。これにより、アクチュエータ６０でもって支軸５２を正逆両方向に所定角度回転駆動すると、ディテントプレート５１が傾動されるようになるのである。
【００７６】
そして、ディテントプレート５１の所定位置には、マニュアルバルブ２０のスプール２２の前端が連結されているとともに、パーキング機構３０のパーキングロッド３３の前端が連結されている。これにより、ディテントプレート５１を傾動させると、マニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向に変位させられるとともに、パーキングロッド３３が軸方向に変位させられるようになる。
【００７７】
なお、ディテントプレート５１に対するスプール２２の連結形態については、ディテントプレート５１の所定位置に支軸５２と平行に取り付けられるピン５８を、スプール２２の外端部分に設けられている二枚の円板の間に介装させるようにしている。
【００７８】
また、ディテントプレート５１に対するパーキングロッド３３の連結形態としては、ディテントプレート５１の長手方向一端側に設けられる貫通孔５９に、パーキングロッド３３の先端屈曲部を挿入してから、この先端屈曲部に図示省略のスナップリングや係止ピン等を装着したり、あるいは先端屈曲部を塑性変形したりすることによって抜け止め固定するようになっている。
【００７９】
このディテントプレート５１は、シフトレバー１２により選択されるシフトレンジ（例えばパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応して例えば四段階に傾動されて、その傾動姿勢に応じてマニュアルバルブ２０のスプール２２を軸方向に四段階に変位させるようになっている。
【００８０】
そのために、ディテントプレート５１の上端側には、波形部５４が設けられている。波形部５４の山の部分に符号５５を、谷の部分に符号５６を付している。
【００８１】
この波形部５４は、シフトレバー１２における四段階のシフトレンジ（パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応する数（四つ）の谷５６を有している。そして、図２に示すように、ディテントプレート５１において四つの谷５６の近傍には、「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ」というマークが付記されている。
【００８２】
このようなディテントプレート５１においては、図７に示すように、パーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPの回転角θPをレンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）とするとともに、パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤに対応する各谷５６の底ＹP，ＹR，ＹN，ＹD間における中心角θP-R，θR-N，θN-Dを設計上の定数値とし、これらの定数値が予めＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されている。
【００８３】
ディテントスプリング５３は、ディテントプレート５１の四段階の傾動姿勢を個別に位置決め保持するもので、可撓性を有する帯状の板ばねからなり、その先端の二股部分に、係合部としてのディテントローラ５７を回動可能に支持させた構成になっている。
【００８４】
なお、ディテントローラ５７は、詳細に図示していないが、中空形状であり、その中心孔に支軸が挿通され、この支軸の軸方向両端がディテントスプリング５３の二股部分に固定されている。
【００８５】
このディテントスプリング５３の一端側は、この実施形態においてマニュアルバルブ２０のバルブボディ２１等に固定されている。また、ディテントローラ５７は、ディテントプレート５１の波形部５４におけるいずれかの谷５６に係合されるものであるが、その状態において、ディテントスプリング５３そのものが若干弾性変形して反った姿勢となるように設置することによって、ディテントスプリング５３の弾性復元力でもってディテントローラ５７を谷５６の底に押し付けるように作用させて、係合状態を強くする形態としている。
【００８６】
但し、ディテントスプリング５３のディテントローラ５７を谷５６に係合した状態において、ディテントスプリング５３そのものを略真っ直ぐな自然姿勢とするように設置することも可能である。
【００８７】
アクチュエータ６０は、ディテント機構５０を駆動するものであって、詳細に図示していないが、回転動力発生部としての電動式のモータ６１と、減速機構６２と、出力軸６３とを、ケース６４内に収納した構成になっている。このアクチュエータ６０は、例えば自動変速機１のケース１ａ（図４のみ記載）にボルト等で着脱可能に取り付けられる、外付けタイプとされている。
【００８８】
モータ６１は、例えば永久磁石を用いないブラシレスのＳＲ（スイッチトリラクタンス）モータとされ、図示していないが、回転自在に支持されるロータと、このロータの回転中心と同軸上に配置されるステータとで構成される。
【００８９】
減速機構６２は、詳細に図示していないが、例えば、サイクロイドギヤを用いる機構や、複数の歯車を組み合わせた歯車機構や、遊星歯車機構等のいずれかとされる。この減速機構６２の入力部材（図示省略）は、モータ６１のロータ（図示省略）に連結されており、また、減速機構６２の出力部材（図示省略）に、出力軸６３が一体に設けられている。
【００９０】
ケース６４の所定範囲には、図４に示すように、出力軸６３の端部を外部に露呈するための筒形ボス部６６が設けられている。この筒形ボス部６６に対して出力軸６３が非接触とされていて、出力軸６３が回転自在になっている。筒形ボス部６６の開口から出力軸６３が外部に露呈している。
【００９１】
次に、上述した構成のレンジ切替装置１０の基本的な動作を説明する。
【００９２】
そもそも、運転者がパーキングスイッチ１１またはシフトレバー１２を手動操作することにより、自動変速機１のパーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等のいずれかが選択されると、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、パーキングスイッチ１１やシフトセンサ１３からの出力に基づき前記選択されたレンジポジションを認識する。
【００９３】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、前記認識した結果に応じて、アクチュエータ６０の出力軸６３を正回転または逆回転させるよう駆動し、支軸５２およびディテントプレート５１を適宜、回転（傾動）させる。詳しくは、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、レンジ切り替え要求に応答して、要求レンジに対応する目標回転角（目標パルスカウント値）を設定して、モータ６１への通電を開始し、ロータ角検出手段１４の検出出力つまりモータ６１のロータの検出回転角（実パルスカウント値）が前記目標回転角と一致する位置で停止させるようにモータ６１をフィードバック制御する。
【００９４】
このとき、ディテントプレート５１の波形部５４の山５５がディテントローラ５７に当接することによってディテントスプリング５３が一旦上向きに弾性変形されて、ディテントローラ５７が波形部５４における次の谷（５６）に係合することになり、ディテントプレート５１がディテントスプリング５３の弾性復元力（付勢力）により位置決め保持される。
【００９５】
このディテントプレート５１の傾動によりマニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向にスライドされ、マニュアルバルブ２０が「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」のうちの選択されたレンジポジションへと切り替えられる。これにより、油圧制御装置４が適宜に駆動されて自動変速機１における適宜の変速段を成立することになる。
【００９６】
なお、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、出力角検出手段１５から出力される実電圧値を読み込んで、その実電圧値に基づいて現在の出力軸６３の回転角（マニュアルバルブ２０の操作量）、つまり、現在のレンジ（実レンジ）がパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤのいずれであるかを認識し、この認識した現在のレンジ（実レンジ）と要求レンジ（目標レンジ）とを対比することによりレンジ切り替えが正常に行われたか否かを判断する。この出力角検出手段１５の出力電圧値ＶP，ＶR，ＶN，ＶDは、図８に示すように、予め、パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤの回転角θP，θR，θN，θDと対応付けられており、この対応関係のマップが、予めＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されている。
【００９７】
そして、パーキングレンジＰが選択された場合には、マニュアルバルブ２０が「Ｐ」ポジションに切り替えられるとともに、パーキング機構３０のパーキングロッド３３が軸方向にスライドされ、パーキングロックポール３２の爪３２ａをパーキングギア３１に係合させるようになる。これにより、自動変速機１のアウトプットシャフト３が回転不可能なロック状態にされる。
【００９８】
また、パーキングレンジＰの位置からそれ以外のレンジが選択された場合には、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、アクチュエータ６０を駆動することにより、支軸５２を所定方向に所定角度回転させることにより、ディテントプレート５１が傾動されることになり、それに伴いパーキングロッド３３およびテーパコーン３７が前記と逆向きに軸方向にスライドされて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力を解除する。
【００９９】
これにより、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア３１の歯間から抜け出るので、アウトプットシャフト３が回転可能なアンロック状態にされる。それと同時に、マニュアルバルブ２０のスプール２２が目標の位置に変位されて、油圧制御装置４において適宜の作動油供給経路を作成する。
【０１００】
ところで、上述したレンジ切替装置１０において、アクチュエータ６０のモータ６１からディテントプレート５１までの動力伝達経路に回転方向の遊び（バックラッシや組立誤差等）が存在していると、ディテントプレート５１の姿勢変更過程でアクチュエータ６０の駆動力を受けずにディテントプレート５１が自走する現象が発生する。この自走現象の他の表現としては、ディテントローラ５７が谷５６の底に吸い込まれる現象とも言われる。
【０１０１】
このような現象について、図５および図６を参照して説明する。
【０１０２】
仮に、ディテントプレート５１をパーキングレンジＰからリバースレンジＲへ切り替えるために、１レンジ分傾動させる場合、まず、図５に示すように、ディテントローラ５７がディテントプレート５１の波形部５４の谷５６（Ｐ）から山５５へ上るとき、アクチュエータ６０のモータ６１を駆動開始してから、当該モータ６１からディテントプレート５１までの動力伝達経路に存在する回転方向の遊びαを詰めるまでの間は、モータ６１からディテントプレート５１にモータ６１の駆動力（トルク）が伝達されない。
【０１０３】
図５の実線で示すように、前記遊びαが詰まってモータ６１の駆動力がディテントプレート５１に伝達されると、ディテントプレート５１が傾動されてディテントローラ５７が谷５６（Ｐ）から山５５を上り始める。この上り過程では、ディテントローラ５７が図５中の−Ｆ方向に押されるために、ディテントスプリング５３が弾性変形して、弾性復元力が蓄積されることになる。
【０１０４】
この後、図６に示すように、ディテントローラ５７が波形部５４の山５５を越えて要求レンジに対応する谷５６（Ｒ）に係入し始めるときに、前記蓄積されたディテントスプリング５３の弾性復元力Ｆによってディテントローラ５７が谷側に押さえ込まれることになる。このディテントローラ５７からの付勢力によってディテントプレート５１が図６中の実線から一点鎖線で示すように傾動方向前方へ押されることになる。その間、モータ６１の駆動力がディテントプレート５１に伝達されないので、前記詰められた遊びαが再度広がって、ディテントローラ５７が要求レンジに対応する谷５６を滑り落ちるようになる。
【０１０５】
この現象をディテントプレート５１の「自走」、あるいはディテントローラ５７の「吸い込み」等と呼んでおり、その間、ディテントプレート５１の回転角変化が、モータ６１のロータの回転角変化より先行するので、再度、図６の一点鎖線で示すように、前記詰められた遊びαが広がりながら、ディテントローラ５７が要求レンジ（Ｒ）に対応する谷５６の底に係合することになる。
【０１０６】
参考までに、ディテントプレート５１をＰ→Ｄ方向へ傾動させる過程でディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置から、ディテントプレート５１をＤ→Ｐ方向へ傾動させる過程でディテントプレート５１が自走し始める自走開始位置までの範囲を、吸い込み範囲と言うことにする。前記自走開始位置とは、要するに、谷５６がディテントローラ５７に係合し始める位置とも言える。
【０１０７】
ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図７から図１１を参照して詳細に説明する。
【０１０８】
この実施形態では、そもそも、レンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）を、パーキングレンジＰに対応する谷５６にディテントローラ５７が係合している状態での底ＹPの位置とするように規定している。
【０１０９】
ところが、モータ６１からディテントプレート５１の支軸５２までの動力伝達経路に不可避的に存在している遊びαについては、個体差や経年摩耗等によってばらつきがある。しかも、パーキングレンジＰが成立している状態において、前記遊びαの関係によっては、ディテントプレート５１の支軸５２に対してモータ６１のロータがパーキングレンジＰ側またはドライブレンジＤ側のどちら側に片寄っているのか不明である。
【０１１０】
この片寄りによってレンジ切り替え制御上の零点位置がばらつくために、レンジ切り替え要求を受けて、ディテントプレート５１をパーキングレンジＰ側に傾動させる場合と、ドライブレンジＤ側に傾動させる場合とで、傾動量が不足する場合と過剰になる場合とが発生する。そのために、目標となる谷５６にディテントローラ５７を正確に係合させることができなくなって、結果的にマニュアルバルブ２０やパーキング機構３０に対するレンジ切り替え動作を正確に行えなくなることが懸念される。
【０１１１】
そこで、この実施形態のレンジ切替装置１０では、レンジ切り替え制御上の零点位置（基準位置）を学習するとともに、当該学習の形態を工夫しているので、以下で詳細に説明する。
【０１１２】
まず、この実施形態でのディテントプレート５１の波形部５４における各谷５６の形状については、図７に示すように、各谷底ＹP，ＹR，ＹN，ＹDを中心とする両側を対称にした形状とされている。言い換えると、各谷５６の底を中心とした両側の斜面については、傾き角および斜面長さが同じになっている。
【０１１３】
前記の谷底ＹP，ＹR，ＹN，ＹDとは、谷５６の最深位置のことである。また、以下の説明では、各谷５６において底ＹP，ＹR，ＹN，ＹDを中心にしてパーキングレンジ側端壁５１ａ寄りの斜面をパーキングレンジ側斜面と呼び、ドライブレンジ側端壁５１ｂ寄りの斜面をドライブレンジ側斜面と呼ぶことにする。
【０１１４】
要するに、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、パーキングレンジＰが成立している状態において適宜のタイミングで、ディテントプレート５１をそのパーキングレンジ側端壁５１ａをディテントローラ５７に接近させる側に適宜傾動させることにより谷５６のパーキングレンジ側斜面上の所定範囲にディテントプレート５１を停止させて、その位置において出力角検出手段１５で検出出力される実電圧値Ｖｃを取得するとともに、その間に要したモータ６１に対する通電量ＶＴを取得する第１情報収集処理と、前記と逆向きに前記の駆動量ＶＴと同じ量だけ、ディテントプレート５１をそのドライブレンジ側端壁５１ｂをディテントローラ５７に接近させる側に傾動させることによりディテントプレート５１がドライブレンジ側斜面の所定範囲に停止した位置において出力角検出手段１５で検出出力される実電圧値Ｖｄを取得する第２情報収集処理と、これらの往復傾動動作によって取得した二つの電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央値を、パーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPに対応する電圧値Ｖｐとし、この電圧値Ｖｐを、レンジ切り替え制御上の零点位置として学習する設定処理とを行うようにしている。
【０１１５】
具体的に、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０による前記零点学習に関する手順や動作について、図９から図１１を参照して説明する。
【０１１６】
図９に示すフローチャートは、例えば車両のイグニッションスイッチ８がオンされたとき等に、エントリーされる。
【０１１７】
ステップＳ１では、零点学習を行う条件が成立しているか否か、つまり現在のレンジがパーキングレンジＰであるか否かを判定する。この判定は、レンジセンサ１３からの入力情報に基づいて行うことができる。
【０１１８】
パーキングレンジＰ以外の場合、つまりリバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮあるいはドライブレンジＤの場合には、零点学習を行う条件が成立していないので、前記ステップＳ１で否定判定して、このフローチャートから抜ける。
【０１１９】
しかし、パーキングレンジＰである場合には、零点学習を行う条件が成立しているので、前記ステップＳ１で肯定判定して、続くステップＳ２〜Ｓ６に移行する。
【０１２０】
このステップＳ２〜Ｓ６では、要するに、パーキングレンジＰに対応する谷５６のパーキングレンジ側斜面における所定の目標停止範囲内にディテントローラ５７を停止させるようにしている。
【０１２１】
つまり、ステップＳ２では、モータ６１に予め規定した目標通電量を通電してディテントプレート５１を一回転方向（パーキングレンジ側端壁５１ａをディテントローラ５７に接近させる方向）へ傾動させる。このモータ６１への通電は、デューティー制御とする。
【０１２２】
なお、前記目標通電量は、パーキングレンジ側斜面における目標停止範囲内にディテントローラ５７を停止させるのに必要なディテントプレート５１の回転角に基づいて設定され、固定値として予めＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に記憶されている。この目標通電量は、実験等により経験的に特定するのが好ましい。
【０１２３】
前記目標停止範囲について説明する。前記目標停止範囲の上限値（パーキングレンジ側斜面において谷底に近い側）は、動力伝達経路の遊びαの設計値の平均の１／２を詰めるための見込み値とされる。この見込み値は、図１０に示すように、出力角検出手段１５の出力電圧値Ｖｂで表される。
【０１２４】
一方、前記目標停止範囲の下限値は、図１０の一点鎖線で示すように、パーキングレンジ側斜面においてドライブレンジ側斜面と同勾配（図１０の細線ＬＨ参照）になる領域の山側で、かつディテントローラ５７がパーキングレンジ側端壁５１ａに非接触となる位置に配置されたときにおけるディテントプレート５１の回転角とされる。この回転角は、出力角検出手段１５の出力電圧値Ｖａで表される。このＶｂ，Ｖａが、前記ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等に予め記憶する固定値とされる。
【０１２５】
そして、前記ステップＳ２によるモータ６１への通電に伴い、例えば図１０の実線から二点鎖線で示すように、ディテントローラ５７がディテントプレート５１のパーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPからパーキングレンジ側斜面を上って適宜の位置で停止することになる。この停止した位置において出力角検出手段１５により検出出力される実電圧値（実回転角）をＶｃとする。
【０１２６】
この停止位置は、実際の遊びαの状態によって異なるが、例えばＶｃが、目標停止範囲に相当するＶａ−Ｖｂ間に収まる場合と、目標停止範囲の上限値Ｖｂより大きい場合（Ｖｂに相当する位置に到達しない場合）と、目標停止範囲の下限値Ｖａより小さい場合（Ｖａに相当する位置を越える場合）とが起こりうる。
【０１２７】
そこで、ステップＳ３において、Ｖｃ＜Ｖｂであるか否かを判定する。要するに、このステップＳ３では、前記ステップＳ２の初期駆動でもってディテントローラ５７がパーキングレンジ側斜面においてＶｃに相当する最低高さ位置を越える位置まで上ったのか否かを調べているのである。なお、図１０において、パーキングレンジ側斜面の低い側から高い側へ向かう程、出力角検出手段１５の出力電圧値は、図８に示すように小さい数値になる。
【０１２８】
ここで、Ｖｃ≧Ｖｂの場合は、前記最低高さ位置を越えていないことを意味するので、前記ステップＳ３で否定判定して、ステップＳ４でモータ６１への通電量（パルス数）をアップして、前記ステップＳ２へ戻る。
【０１２９】
一方、Ｖｃ＜Ｖｂの場合には、前記ステップＳ２の初期駆動でもって前記最低高さ位置を越えたか、あるいは前記ステップＳ３，Ｓ４の繰り返しによる駆動量の増加でもって前記最低高さ位置を越えたことを意味するので、前記ステップＳ３で肯定判定して、続くステップＳ５に移行する。
【０１３０】
このステップＳ５では、Ｖｃ＞Ｖａであるか否かを判定する。要するに、このステップＳ５では、前記ステップＳ２の初期駆動でもってディテントローラ５７がパーキングレンジ側斜面のＶａに相当する最高高さ位置を越える位置まで上ったのか否かを調べているのである。
【０１３１】
ここで、Ｖｃ≦Ｖａの場合は、前記最高高さ位置を越えたことを意味するので、前記ステップＳ５で否定判定して、続くステップＳ６でモータ６１への通電量（パルス数）をダウンして、前記ステップＳ２へ戻る。
【０１３２】
一方、Ｖｃ＞Ｖａの場合には、前記ステップＳ２の初期駆動でもって前記最高高さ位置を越えていないか、あるいは前記ステップＳ５，Ｓ６の繰り返しによる駆動量の減少でもって前記最高高さ位置の手前に戻されたことを意味するので、前記ステップＳ５で肯定判定して、続くステップＳ７に移行する。
【０１３３】
このステップＳ７では、パーキングレンジ側斜面において目標停止範囲Ｖｂ−Ｖａに相当する領域にディテントローラ５７が停止したときの実電圧値Ｖｃを取得して、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のＲＡＭ等に一時的に保存するとともに、Ｖｃが範囲Ｖｂ−Ｖａ内に収まるまでに要したモータ６１の通電量ＶＴを取得し、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のＲＡＭ等に一時的に保存する。このモータ６１への通電量ＶＴは、初期通電量（パルス数）に前記ステップＳ４でのアップ分（パルス数）や前記ステップＳ６のダウン分（パルス数）等を加減算することにより求められる。
【０１３４】
この後、ステップＳ８において、モータ６１を前記ステップＳ２の初期駆動のときと逆向きに駆動するのであるが、このときには、前記ステップＳ７で保存した通電量ＶＴと同じ量だけ、モータ６１を逆回転させるよう通電する。
【０１３５】
これにより、パーキングレンジ側斜面において目標停止範囲Ｖｂ−Ｖａに相当する領域に停止しているディテントローラ５７は、図１１の実線から二点鎖線で示すように、ディテントスプリング５３の付勢力つまり自走作用（あるいは吸い込み作用）によってパーキングレンジ側斜面を滑り落ちる。その間は、モータ６１にディテントプレート５１から反力が作用しない状態であるために、モータ６１からディテントプレート５１へ駆動力（トルク）が伝達されない。そして、ディテントローラ５７がパーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPを通過してドライブレンジ側斜面に到達すると、モータ６１にディテントプレート５１から反力が作用する状態になるので、モータ６１の駆動力がディテントプレート５１へ伝達されることになって、図１１の二点鎖線から一点鎖線で示すように、ドライブレンジ側斜面をディテントローラ５７が上ることになって、動力伝達経路の遊びαが前記初期駆動時と逆向きに詰まり始めることになる。
【０１３６】
そして、モータ６１への通電が終了すると、図１１の一点鎖線で示すように、ドライブレンジ側斜面上の適宜高さ位置でディテントローラ５７が停止することになる。なお、この停止位置は、パーキングレンジ側斜面上においてディテントローラ５７が停止したときの高さ位置と同じ高さ位置になる。ここでの高さ位置とは、図１１の細線ＬＭで示すように、ディテントローラ５７と斜面との当接位置としている。
【０１３７】
続くステップＳ９では、前記ドライブレンジ側斜面上で停止した時点において出力角検出手段１５で検出出力される実電圧値（回転角）Ｖｄを取得し、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のＲＡＭ等に一時的に保存する。
【０１３８】
この後、ステップＳ１０において、前記ステップＳ８，Ｓ９で取得した電圧値Ｖｃ，Ｖｄを下記計算式（１）に代入することにより、実電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央値、つまりパーキングレンジＰに対応する谷５６の底ＹPの電圧値を算出し、この算出値をＳＢＷ＿ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭに保存してあるディテントプレート５１の回転角の零点位置（制御上の零点位置）として書き換える。こうしてから、このフローチャートを抜ける。
【０１３９】
（Ｖｄ−Ｖｃ）÷２・・・（１）
なお、以上の説明では、ディテントプレート５１の谷５６を不動としてディテントローラ５７が移動しているような表現をすることにより、説明をわかりやすくしているが、実際には、ディテントローラ５７は不動でディテントプレート５１の谷５６の位置が変化する。
【０１４０】
また、上述したアクチュエータ６０に備えるモータ６１の発生トルクは、季節等、モータ６１周辺の雰囲気温度の高低に応じて変化することは避けられない。例えばモータ６１の発生トルクは、雰囲気温度が高い場合、低い場合に比べて低下する。そのため、前記の零点学習を実行する際、モータ６１の雰囲気温度が高い場合には、前記したディテントローラ５７の斜面上り量が小さくなり、モータ６１の雰囲気温度が低い場合には、前記したディテントローラ５７の斜面上り量が大きくなる等、変化するものの、上述した情報収集の形態であればパーキングレンジ側斜面での上り量とドライブレンジ側斜面での上り量とがモータ６１周辺の雰囲気温度の高低に関係なく、常に略同じになる。したがって、上述したように出力角検出手段１５で検出する実電圧値Ｖｃ，Ｖｄの中央値を、谷５６の底ＹPに対応する電圧値ＶPとする手法であれば、モータ６１周辺の雰囲気温度の高低に関係なく、零点位置を正確に学習できるようになる。
【０１４１】
ところで、上述した動作説明から明らかなように、ステップＳ２〜Ｓ７が請求項に記載の第１情報収集処理に、また、ステップＳ８，Ｓ９が請求項に記載の第２情報収集処理に、さらに、ステップＳ１０が請求項に記載の設定処理にそれぞれ相当している。
【０１４２】
以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態では、車両のイグニッションスイッチ８がオンされる度に、レンジ切り替え制御上の零点位置を学習するようにしているから、従来例のように工場出荷時やバッテリ外し後の再装着時に零点学習する場合に比べて、レンジ切替装置１０の使用経過に伴う零点位置の変化を頻繁に吸収することができる。
【０１４３】
しかも、レンジ切り替え制御上の零点位置を学習するにあたって、上述したような情報収集処理および設定処理を行うようにしているから、従来例のようなＰ壁押し付けのような形態に比べてディテントプレート５１に過大な負荷をかけることがなく、また、撓み補正といった手間を省くことが可能になるから、比較的簡易な形態でありながら、レンジ切り替え制御上の零点位置を精度良く学習することが可能になる。
【０１４４】
これらのことから、レンジ切り替え時のディテントプレート５１の動作制御を長期にわたって精度良く行うことが可能になる等、レンジ切り替えの信頼性向上に貢献できるようになる。
【０１４５】
なお、本発明は、前記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下、本発明の他の実施形態を例に挙げる。
【０１４６】
（１）前記各実施形態で説明したレンジ切替装置１０は、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）形式やフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）形式やその他の方式の自動変速機に組み込まれて使用される。また、前記自動変速機は有段式あるいは無段式に限られない。さらに、自動変速機に限らず、トルクコンバータを用いない手動式変速機にも組み込むことが可能である。
【０１４７】
（２）上記実施形態では、ディテントプレート５１を傾動するタイプとした場合を例に挙げている。しかし、ディテントプレート５１を直線的に変位させるタイプとする場合も本発明に含まれる。その場合、アクチュエータ６０の駆動源としては、直動型シリンダとすることも可能であり、また、電動式のモータとする場合には、回転動力を直線動力に変換するための機構を、モータとディテントプレート５１の支軸５２との間に介装する必要がある。
【０１４８】
（３）上記実施形態では、ディテントプレート５１の零点学習を実行を開始するタイミングとして、パーキングレンジＰになっている状態で、車両のイグニッションスイッチ８をオンしたときに特定していた。しかし、本発明は、要するに、パーキングレンジＰになっている状態であれば、零点学習の実行開始タイミングは限定されるものでなく、任意とすることができる。
【０１４９】
（４）上記実施形態では、説明をわかりやすくするために、ディテントプレート５１の波形部５４の谷５６を底中心の左右対称形状とした例を挙げている。しかし、波形部５４の谷５６の形状については、特に限定されるものでなく、底中心の左右非対称形状であっても、本発明を適用することが可能である。その場合においても、上記実施形態と略同様の作用、効果が得られる。
【０１５０】
例えばディテントプレート５１の谷５６を底中心の左右非対称形状とする場合について、図１２および図１３を参照して説明する。
【０１５１】
まず、図１３に示すように、谷５６において底ＹPを中心としたパーキングレンジ側斜面に比べて、ドライブレンジ側斜面の傾き角θｅを小さくして斜面長さＥを大きくしている。なお、図１３では、図１１に示した左右対称形状の谷５６の場合のドライブレンジ側斜面を破線で示している。
【０１５２】
この実施形態の場合の零点学習は、上述した実施形態と基本的に同様であるが、上記実施形態で説明した図９のフローチャートにおけるステップＳ９の処理を次のように変更する。
【０１５３】
つまり、図１２の一点鎖線で示すように、ドライブレンジ側斜面の所定高さ位置でディテントローラ５７が停止したときに出力角検出手段１５から検出出力される電圧値Ｖｅを取得する。なお、図１２において、ドライブレンジ側斜面の低い側から高い側へ向かう程、出力角検出手段１５の出力電圧値は、図８に示すように大きい数値になる。
【０１５４】
そして、このように谷５６を左右非対称形状とする実施形態の場合において、二つの停止位置情報である電圧値Ｖｃ，Ｖｅで谷５６の底ＹPの位置を算出する計算式として、上記実施形態で説明した簡易な計算式（１）を利用するには、前記取得した停止位置情報Ｖｅを、下記計算式（２）を用いて補正すればよい。この補正は、単純に、左右非対称形状の谷５６におけるドライブレンジ側斜面の傾き角θｅを、左右対称形状の谷５６におけるドライブレンジ側斜面の傾き角θｄに合わせるようにしているだけである。
【０１５５】
（Ｖｅ−Ｖ０）×ｋ＋Ｖ０・・・（２）
但し、Ｖ０は、谷５６の底ＹPでの出力角検出手段１５の設計上の出力電圧値である。また、係数ｋ＝（Ｄｃｏｓθｄ）÷（Ｅｃｏｓθｅ）とされる。
【０１５６】
このように補正した停止位置情報Ｖｅを、簡易な計算式（１）でのＶｄに置き換えて代入することによって、零点を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のレンジ切替装置に用いるシフトレバーのレンジ切り替えパターンを示す斜視図である。
【図３】図１のレンジ切替装置の外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】図１のアクチュエータの出力軸とディテントプレートの支軸との連結部分を断面にして示す側面図である。
【図５】図２のディテントプレートの自走作用の発生理由を説明するための図で、ディテントプレートの傾動過程でディテントローラが上りとなるときの様子を示している。
【図６】図２のディテントプレートの自走作用の発生理由を説明するための図で、ディテントプレートの傾動過程でディテントローラが下りとなるときの様子を示している。
【図７】図３に示すディテントプレートの側面図である。
【図８】図７に示すディテントプレートのレンジ毎の回転角と出力角検出手段の出力電圧との関係を示すグラフである。
【図９】本発明における学習処理に関する説明に用いるフローチャートである。
【図１０】図１に示すＳＢＷ＿ＥＣＵによる零点学習時の第１情報収集処理の様子を説明するための図である。
【図１１】図１に示すＳＢＷ＿ＥＣＵによる零点学習時の第２情報収集処理の様子を説明するための図である。
【図１２】本発明に係るレンジ切替装置に用いるディテントプレートの波形部の他実施形態で、零点学習時の動作説明に用いる図である。
【図１３】図１２の他実施形態で、ドライブレンジ側斜面における停止位置情報の補正方法の説明に用いる図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１ 自動変速機
８ イグニッションスイッチ
１０ レンジ切替装置
１１ パーキングスイッチ
１２ シフトレバー
１３ シフトセンサ
１４ ロータ角検出手段
１５ 出力角検出手段
２０ マニュアルバルブ
２２ マニュアルバルブのスプール
３０ パーキング機構
３１ パーキングギア
３２ パーキングロックポール
３２ａ パーキングロックポールの爪
３３ パーキングロッド
４０ ＳＢＷ＿ＥＣＵ（制御装置に相当）
５０ ディテント機構
５１ ディテントプレート（ディテント部材に相当）
５２ ディテントプレートの支軸
５３ ディテントスプリング（位置決め部材に相当）
５４ ディテントプレートの波形部
５５ 波形部の山
５６ 波形部の谷
５７ ディテントローラ（係合部に相当）
６０ アクチュエータ
６１ アクチュエータのモータ
６２ アクチュエータの減速機構
６３ アクチュエータの出力軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のレンジ切り替え用のバルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、
前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、
前記制御装置は、前記いずれか一端側の谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部を配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、
前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、
前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記谷の底位置を算出して、この算出値をディテント部材の変位制御上の零点とする設定処理とを行う、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項２】
自動変速機のレンジ切り替え用バルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、
前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、
前記制御装置は、前記ディテント部材の一端側のパーキングレンジに対応する谷を前記係合部に係合させた状態での当該谷の底をレンジ切り替え制御上の零点位置とし、当該零点位置からその他の各谷の底位置まで変位させるのに必要なディテント部材の変位量情報が記憶される記憶手段と、
レンジ切り替え要求に応答して、目標となる谷に前記係合部に係合させるための変位量情報を前記記憶手段から取り出し、当該変位量情報に基づき前記アクチュエータを制御する実行手段と、
パーキングレンジが成立している状態での適宜タイミングにおいて前記零点を学習する学習手段とを含み、
前記学習手段は、前記パーキングレンジに対応する谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部に配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、
前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、
前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記パーキングに対応する谷の底位置を算出して、この算出値を前記記憶手段に記憶してある零点として書き換える設定処理とを行う、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、回転動力を発生する電動式のモータと、このモータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能にスプライン嵌合により連結される出力軸から出力させる減速機構と、前記アクチュエータの出力軸の回転角をそれに対応する電圧値として検出出力する出力角検出手段を含み、
前記第１情報収集処理で取得するアクチュエータの実駆動量は、前記モータへの通電開始時点から停止時点までにおける前記モータへの通電量の積算値とされ、
前記両情報収集処理で取得する停止位置情報は、前記出力角検出手段で検出出力される実電圧値とされる、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記モータは、適宜のデューティー比のパルス波により制御される、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記ディテント部材の各谷の形状は、その底を中心として左右対称とされ、
前記設定処理では、前記二つの停止位置情報の中央位置を算出する、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記第１情報収集処理の実行開始タイミングは、自動変速機が搭載される車両のイグニッションスイッチがオンされたときとされる、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記制御装置は、零点学習中にレンジ切り替え要求を受けたときに、前記学習を中断して、既に設定されている零点を基準として要求レンジへの切り替えを行う、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項１】
自動変速機のレンジ切り替え用のバルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、
前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、
前記制御装置は、前記いずれか一端側の谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部を配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、
前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、
前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記谷の底位置を算出して、この算出値をディテント部材の変位制御上の零点とする設定処理とを行う、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項２】
自動変速機のレンジ切り替え用バルブを変位させるディテント部材と、ディテント部材を位置決めするための位置決め部材と、前記ディテント部材を変位させるアクチュエータと、このアクチュエータを制御する制御装置とを含む、バイワイヤ方式のレンジ切替装置であって、
前記ディテント部材は、三つ以上の谷および当該各谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記いずれかの谷に係合される係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ吸い込むよう付勢するものであり、
前記制御装置は、前記ディテント部材の一端側のパーキングレンジに対応する谷を前記係合部に係合させた状態での当該谷の底をレンジ切り替え制御上の零点位置とし、当該零点位置からその他の各谷の底位置まで変位させるのに必要なディテント部材の変位量情報が記憶される記憶手段と、
レンジ切り替え要求に応答して、目標となる谷に前記係合部に係合させるための変位量情報を前記記憶手段から取り出し、当該変位量情報に基づき前記アクチュエータを制御する実行手段と、
パーキングレンジが成立している状態での適宜タイミングにおいて前記零点を学習する学習手段とを含み、
前記学習手段は、前記パーキングレンジに対応する谷に係合部が係合している状態から、当該谷の一方斜面上の所定範囲内に前記係合部に配置させるまでディテント部材を変位させて、このディテント部材の停止位置の情報を取得するとともに、当該変位過程における前記アクチュエータの実駆動量を取得する第１情報収集処理と、
前記ディテント部材の停止後、前記第１情報収集処理で取得した実駆動量と同じ駆動量で、アクチュエータを前記と逆向きに駆動することにより前記谷の他方斜面上に係合部を配置させるようディテント部材を変位させて、前記アクチュエータが駆動停止した時点における前記ディテント部材の停止位置情報を取得する第２情報収集処理と、
前記両情報収集処理で取得した二つの停止位置情報に基づいて前記パーキングに対応する谷の底位置を算出して、この算出値を前記記憶手段に記憶してある零点として書き換える設定処理とを行う、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記アクチュエータは、必要に応じて前記ディテント部材を傾動させるもので、回転動力を発生する電動式のモータと、このモータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能にスプライン嵌合により連結される出力軸から出力させる減速機構と、前記アクチュエータの出力軸の回転角をそれに対応する電圧値として検出出力する出力角検出手段を含み、
前記第１情報収集処理で取得するアクチュエータの実駆動量は、前記モータへの通電開始時点から停止時点までにおける前記モータへの通電量の積算値とされ、
前記両情報収集処理で取得する停止位置情報は、前記出力角検出手段で検出出力される実電圧値とされる、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記モータは、適宜のデューティー比のパルス波により制御される、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記ディテント部材の各谷の形状は、その底を中心として左右対称とされ、
前記設定処理では、前記二つの停止位置情報の中央位置を算出する、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記第１情報収集処理の実行開始タイミングは、自動変速機が搭載される車両のイグニッションスイッチがオンされたときとされる、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機のレンジ切替装置において、
前記制御装置は、零点学習中にレンジ切り替え要求を受けたときに、前記学習を中断して、既に設定されている零点を基準として要求レンジへの切り替えを行う、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１４４７９４（Ｐ２００９−１４４７９４Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２１６３４（Ｐ２００７−３２１６３４）
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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