車両のシフト切換装置
【課題】運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータが制御されることにより走行レンジが切り換えられる車両のシフト切換装置において、装置の制御性を向上させることができる車両のシフト切換装置を提供する。
【解決手段】マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応する位置に位置決めする位置決め機構が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８とのスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるため、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８との間のスプライン嵌合部（連結部）に生じるガタ（組付余裕）の影響なく電動アクチュエータ３４の回転を制御することができるようになり、シフト切換装置１０５の制御性を向上させることができる。
【解決手段】マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応する位置に位置決めする位置決め機構が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８とのスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるため、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８との間のスプライン嵌合部（連結部）に生じるガタ（組付余裕）の影響なく電動アクチュエータ３４の回転を制御することができるようになり、シフト切換装置１０５の制御性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータが制御されることにより走行レンジが切り換えられる所謂シフトバイワイヤ式の車両のシフト切換装置に係り、特に、シフト切換装置の制御性の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータを制御することにより走行レンジを変更する所謂シフトバイワイヤ式の車両のシフト切換装置が実現されている。例えば、特許文献１の車両制御システムがその一例である。特許文献１では、アクチュエータ内に内蔵されたエンコーダ（角度検出装置）と、ディテントプレートに設けられたシフトレンジ検出装置とから走行レンジを検出し、エンコーダとシフトレンジ検出装置とから検出される走行レンジが一致しないとき、車両の異常を判定する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３６７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１においては、アクチュエータとコントロールロッドとの接続部位よりも動力伝達系において後段側にディテント機構（位置決め機構）が存在する。ここで、アクチュエータとコントロールロッドとの接続部は、通常、スプライン嵌合などによって連結されるため、所定のガタ（スプラインガタ等）が生じる。そして、この所定のガタにより、アクチュエータを所定の走行レンジの対応する回転位置まで回転させても、ガタ分さらに余計に回転させないとディテント機構（位置決め機構）を狙いの位置へ移動させることができないなどの不都合が生じ、シフト切換装置の制御性が低下する可能性があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータが制御されることにより走行レンジが切り換えられる車両のシフト切換装置において、装置の制御性を向上させることができる車両のシフト切換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）変速機内部の油路を切り換えることで走行レンジを変更する油路変更手段と、前記走行レンジに応じた回転位置に変位されることにより前記油路変更手段の油路を切り換えるコントロールロッドと、そのコントロールロッドに動力伝達可能に連結されることでそのコントロールロッドを回転可能なアクチュエータと、所定の回転部材の回転位置を検出する位置検出手段とを、備え、前記位置検出手段によって検出される所定の回転部材の回転位置に基づいて前記アクチュエータの回転を制御して走行レンジを切り換える車両のシフト切換装置において、（ｂ）前記油路変更手段を走行レンジに対応する切換位置に位置決めする位置決め機構を備え、（ｃ）その位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との連結部よりも前記アクチュエータ側に設けられることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両のシフト切換装置において、前記位置決め機構は前記アクチュエータ内部に設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両のシフト切換装置において、前記位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸が挿通されるケース孔の内周面において、前記アクチュエータの出力軸の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、前記アクチュエータの出力軸から弾性部材によってそのケース孔の内周面に当接するように付勢されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、前記所定の走行レンジに対応する凹部と嵌合する凸部部とを、有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両のシフト切換装置において、前記アクチュエータの出力軸の回転に従って走行レンジが第１シフトレンジ、第２シフトレンジ、第３シフトレンジと順番に切り換えられるとき、前記第１シフトレンジに対応する第１の凹部と前記第３シフトレンジに対応する第３の凹部とが、第１の凸部と嵌合状態となり、前記第２シフトレンジに対応する第２の凹部が前記第１の凸部と別体で設けられた第２の凸部と嵌合状態となることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両のシフト切換装置において、前記第１の凸部および第２の凸部は、前記アクチュエータの出力軸内を径方向に貫通する貫通孔に内挿された共通の弾性部材によってそれぞれ径方向に押圧されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両のシフト切換装置において、前記位置決め機構は、前記アクチュエータのケース孔に設けられて、前記アクチュエータの出力軸の外周面と当接するように付勢される凸部と、前記アクチュエータの出力軸に形成されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置となると前記凸部と嵌合する複数個の凹部とを有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記油路変更手段を前記走行レンジに対応する位置に位置決めする位置決め機構が、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との連結部よりも前記アクチュエータ側に設けられるため、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との間の連結部に生じるガタ（組付余裕）の影響なくアクチュエータの回転を制御することができる。これにより、シフト切換装置の制御性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記位置決め機構は前記アクチュエータ内部に設けられるため、前記ガタの影響を考慮することなく、アクチュエータの回転を制御することができ、シフト切換装置の制御性が向上する。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸が挿通されるケース孔の内周面において、前記アクチュエータの出力軸の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、前記アクチュエータの出力軸から、弾性部材によってそのケース孔の内周面に当接するように付勢されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、前記所定の走行レンジに対応する凹部と嵌合する凸部とを、有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、前記位置決め機構をアクチュエータ内部に設けることができ、且つ、位置決め機構をコンパクトに構成することができる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記アクチュエータの出力軸の回転に従って走行レンジが第１シフトレンジ、第２シフトレンジ、第３シフトレンジと順番に切り換えられるとき、前記第１シフトレンジに対応する第１の凹部と前記第３シフトレンジに対応する第３の凹部とが、第１の凸部と嵌合状態となり、前記第２シフトレンジに対応する第２の凹部が前記第１の凸部と別体で設けられた第２の凸部と嵌合状態となるものである。このようにすれば、第１シフトレンジと第３シフトレンジとの間に位置する第２シフトレンジの第２の凹部を、第１の凹部および第３の凹部とは離れた位置に形成することができる。これにより、第１の凹部、第２の凹部、および第３の凹部の間隔を拡げることができ、ケースの強度を確保することができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記第１の凸部および第２の凸部は、前記アクチュエータの出力軸内を径方向に貫通する貫通孔に内蔵された共通の弾性部材によってそれぞれ径方向に押圧されるため、部品点数が少なくなり、しかも、第１の凸部および第２の凸部の構成を簡潔にすることができる。
【００１７】
また、請求項６にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記位置決め機構は、前記アクチュエータのケース孔に設けられて、前記アクチュエータの出力軸の外周面と当接するように付勢される凸部と、前記アクチュエータの出力軸に形成されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置となると前記凸部と嵌合する複数個の凹部とを有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、前記位置決め機構をアクチュエータ内部に設けることができ、且つ、位置決め機構をコンパクトに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで、好適には、請求項３にかかる発明において、さらにケース孔の内周面において、前記アクチュエータの誤作動によってアクチュエータの出力軸がオーバーランしたとき、さらなる回転を阻止するストッパ溝が形成されるものである。このようにすれば、アクチュエータの故障により、出力軸がオーバーランしてもその回転が阻止されるので、さらなる出力軸の過回転による意図しない走行レンジ切換等が回避され、変速機内部の過負荷による破損等を回避することができる。
【００１９】
また、好適には、前記位置検出手段は、前記アクチュエータの出力軸の回転位置を検出するものである。このようにすれば、位置決め機構による位置決めの制御性が向上する。
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明が適用された車両の自動変速機（本発明の変速機に対応）６の構成を説明する骨子図である。本実施例における上記車両は、縦置き型の自動変速機６を有するものであってＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型の駆動方式を採用するものであり、走行用の動力源としてエンジン８を備えている。内燃機関にて構成されるエンジン８の出力は、流体伝動装置として機能するトルクコンバータ１０、自動変速機６、図示しない差動歯車装置および一対の車軸などを介して図示しない左右の駆動輪へ伝達されるようになっている。
【００２２】
図１において、自動変速機６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、ケースと表す）１１内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心Ｃ上に備え、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は、走行用の動力源であるエンジン８によって回転駆動されるトルクコンバータ１０のタービン軸でもある。出力軸２４は、上述のようにたとえば図示しない差動歯車装置や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、自動変速機６は、出力軸２４の軸心すなわち上記共通の軸心Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心Ｃの下半分が省略されている。
【００２３】
上記第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。また、第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２及びＰ３、そのピニオンギヤＰ２及びＰ３を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２及びＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。
【００２４】
図１におけるクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと記載する）は、油圧シリンダから成る油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置である。第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、ブレーキＢ１を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２に選択的に連結され、さらにクラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１すなわち第１中間出力間接経路ＰＡ１ｂに選択的に連結されるようになっている。
【００２５】
また、第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、ブレーキＢ２を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、クラッチＣ２を介して入力軸２２すなわち第１中間出力直結経路ＰＡ１ａに選択的に連結されるようになっている。また、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。また、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されるようになっている。
【００２６】
また、第２回転要素ＲＭ２とケース１１との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１がブレーキＢ２と並列に設けられている。また、第３回転部材ＲＭ３の外周側には、後述の駐車ロック機構としても機能するシフト切換装置１０５の一部を構成し、後述の図６に示すパーキングロックポール１０８と噛み合うことにより出力軸２４の回転を阻止するパーキングギヤ１０６が固設されている。
【００２７】
図２は、図１に示す自動変速機６において変速比の異なる複数の変速段を成立させる際の前記クラッチＣ、ブレーキＢ、一方向クラッチＦ１を含む各係合要素の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみの係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。図２に示すように、本実施例の自動変速機６は、上記各係合要素が選択的に係合させられることにより変速比（自動変速機６の入力軸回転数を出力軸回転数で除した値）が異なる前進８段を含む複数の変速段が成立するようになっている。なお、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比によって適宜定められる。
【００２８】
図３は、図１に示すクラッチＣおよびブレーキＢにそれぞれ設けられた油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ６の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６等に関する油圧制御回路２５の要部を示す回路図である。
【００２９】
図３において、油圧供給装置２６は、エンジン８によって回転駆動される機械式のオイルポンプ２７（図１参照）から発生する油圧を元圧として第１ライン油圧ＰＬ１を調圧する例えばリリーフ型のプライマリレギュレータバルブ（第１調圧弁）２８と、そのプライマリレギュレータバルブ２８から排出される油圧を元圧として第２ライン油圧ＰＬ２を調圧するセカンダリレギュレータバルブ（第２調圧弁）２９と、アクセル操作量（アクセル開度）Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨで表されるエンジン負荷等に応じた第１ライン油圧ＰＬ１および第２ライン油圧ＰＬ２が調圧されるためにプライマリレギュレータバルブ２８およびセカンダリレギュレータバルブ２９へ信号圧ＰＳＬＴを供給するリニアソレノイドバルブＳＬＴと、第１ライン油圧ＰＬ１を元圧としてモジュレータ油圧ＰＭを一定値に調圧するモジュレータバルブ３０とを備えている。また、油圧供給装置２６は、後述の図４に示すシフトレバー３８およびパーキングスイッチ４０の操作すなわちシフトレンジ（シフトポジション）切換操作に基づいて出力される電気的駆動指令信号ＳＡに従って駆動する電動アクチュエータ（アクチュエータ）３４により油路が切り換えられ、シフトレバー３８が予め定められた操作位置のうちのドライブレンジ指令位置（前進走行指令位置）Ｄへ操作されたときには、入力された第１ライン油圧ＰＬ１をドライブレンジ油圧ＰＤとして出力し、シフトレバー３８がリバースレンジ指令位置（後進走行指令位置）Ｒへ操作されたときには、入力された第１ライン油圧ＰＬ１をリバースレンジ油圧ＰＲとして出力し、シフトレバー３８がニュートラルレンジ指令位置（動力伝達遮断指令位置）Ｎへ操作されるか、あるいはパーキングスイッチ４０がパーキングレンジ指令位置（駐車指令位置）Ｐへ操作されるすなわちパーキングレンジ切換操作が行われたときには、油圧の出力を遮断するマニュアルバルブ（シフトレンジ切換弁）３１を備えている。油圧供給装置２６は、第１ライン油圧ＰＬ１、第２ライン油圧ＰＬ２、モジュレータ油圧ＰＭ、ドライブレンジ油圧ＰＤ、およびリバースレンジ油圧ＰＲを出力するようになっている。
【００３０】
前記クラッチＣおよびブレーキＢにそれぞれ設けられた油圧シリンダから成る油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ６には、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６（以下特に区別しない場合はリニアソレノイドバルブＳＬと記載する）がそれぞれ設けられている。油圧アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ５、ＡＣＴ６には、それぞれ対応するリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ５、ＳＬ６により、油圧供給装置２６からそれぞれ供給されたドライブレンジ油圧ＰＤが調圧されて供給される。また、各油圧アクチュエータＡＣＴ３、ＡＣＴ４には、それぞれ対応するリニアソレノイドバルブＳＬ３、ＳＬ４により、油圧供給装置２６からそれぞれ供給されたリバースレンジ油圧ＰＲが調圧されて供給される。なお、ブレーキＢ２の油圧アクチュエータＡＣＴ６には、リニアソレノイドバルブＳＬ６の出力油圧またはリバースレンジ油圧ＰＲのどちらかがシャトル弁３３を介して供給されるようになっている。
【００３１】
ここで、上記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、基本的には何れも同じ構成であり、それぞれ独立に励磁、非励磁や電流制御がなされて各油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ６へ供給される油圧を独立に調圧制御し、各クラッチＣおよびブレーキＢの係合圧をそれぞれ制御するものである。そして、自動変速機６は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合要素が係合されることによって各変速段が成立させられる。例えば、図２の係合作動表に示すように第５変速段から第４変速段へのダウンシフトに際しては、クラッチＣ２が解放されると共にクラッチＣ４が係合され、変速ショックを抑制するようにクラッチＣ２の解放過渡油圧とクラッチＣ４の係合過渡油圧とが適切に制御される。
【００３２】
図４は、後述のシフト切換装置１０５のシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換操作の入力装置として機能するシフト操作装置３６を示す斜視図である。図４において、シフト操作装置３６は、例えば運転席の近傍に配設されて運転者により操作され、車両前後方向に配列された３つの操作位置すなわちドライブレンジ指令位置Ｄ、リバースレンジ指令位置Ｒ、ニュートラルレンジ指令位置Ｎへ操作されるシフトレバー３８と、駐車する際に押圧操作されることでパーキングレンジ指令位置Ｐへ位置させられる押釦式のパーキングスイッチ４０とを備えている。上記シフトレバー３８は、図示しないスプリングの付勢力に従って、非操作時には図４に示す位置すなわち原位置（ホームポジション）に自動的に復帰させられるモーメンタリータイプ（自動復帰型）である。また、シフトレバー３８は、上記原位置からニュートラルレンジ指令位置Ｎを通過してドライブレンジ指令位置Ｄまたはリバースレンジ指令位置Ｒへ操作されるようになっている。また、シフト操作装置３６は、シフトレバー３８の操作位置を検出してその操作位置を示すシフトレバー位置信号ＰＳＨを後述の電子制御装置４６に供給するシフトレバーポジションセンサ４２と、Ｐ操作スイッチ９４が押圧操作されてパーキングレンジ指令位置Ｐへ位置させられたことを示す駐車指令信号ＰＰを後述の電子制御装置４６に供給するパーキングポジションセンサ４４とをさらに備えている。シフト操作装置３６は、シフトレバー３８およびパーキングスイッチ４０の操作すなわちシフトレンジ切換操作を電気的に検出し、そのシフトレンジ切換操作に応じてシフトレンジ指令信号に相当する上記シフトレバー位置信号ＰＳＨおよび駐車指令信号ＰＰを発生するものである。
【００３３】
ここで、上記ドライブレンジ指令位置Ｄは、シフトレンジを車両が前進走行させられるドライブレンジ（「Ｄ」レンジ）に切り換えるための操作位置であって、図２に示す第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速ギヤ段「８ｔｈ」のいずれか１つが成立させられる。
【００３４】
また、リバースレンジ指令位置Ｒは、シフトレンジを車両が後進走行させられるリバースレンジ（「Ｒ」レンジ）に切り換えるための操作位置であって、図２に示す第１後進ギヤ段「Ｒｅｖ１」または第２後進ギヤ段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。
【００３５】
また、ニュートラルレンジ指令位置Ｎは、シフトレンジを自動変速機６の動力伝達経路が遮断状態にされるニュートラルレンジ（「Ｎ」レンジ）に切り換えるための操作位置である。
【００３６】
また、パーキングレンジ指令位置Ｐは、シフトレンジを自動変速機６の動力伝達経路が遮断状態にされ、且つ後述のシフト切換装置１０５によって自動変速機６の出力軸２４の回転が機械的に固定されるパーキングレンジ（「Ｐ」レンジ）に切り換えるための操作位置である。
【００３７】
図５は、図１に示す自動変速機６やエンジン８などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図５において、電子制御装置４６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８の出力制御や自動変速機６の変速制御やシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換制御等を実行する。なお、この電子制御装置４６は、必要に応じて出力制御用や変速制御用やシフトレンジ切換制御用などに分けて構成されるものであり、本実施例では、上記シフトレンジ切換制御を行うシフトバイワイヤ用電子制御装置としてのＳＢＷ−ＥＣＵ４８を含んで構成されている。
【００３８】
図５に示すように、電子制御装置４６には、車速Ｖ[km/h]を検出する車速センサ５８、アクセルペダル６０の操作量すなわちアクセル操作量Ａcc[%]を検出するアクセル操作量センサ６２、常用ブレーキであるフットブレーキ６４の操作量すなわちブレーキ操作量Ｂ[%]を検出するフットブレーキ操作量センサ６６、シフトレバー３８の操作位置を検出してシフトレバー位置信号ＰＳＨを出力するするシフトレバーポジションセンサ４２、パーキングスイッチ４０がパーキングレンジ指令位置Ｐへ操作されたことを検出して駐車指令信号ＰＰを出力するパーキングポジションセンサ４４、電動アクチュエータ３４内部に配設され、その電動アクチュエータ３４の出力軸８４の回転位置に応じて出力されるポジション電圧ＰＶを検出するニュートラルスタートスイッチ８２等から、車速Ｖ、アクセル操作量Ａcc、ブレーキ操作量Ｂ、シフトレバー位置信号ＰＳＨ、駐車指令信号ＰＰ、ポジション信号ＰＶなどを表す信号が供給される。
【００３９】
また、電子制御装置４６からは、シフトレバー位置信号ＰＳＨが変更されたことや駐車指令信号ＰＰが供給されたことに応じてマニュアルバルブ３１の油路や後述の駐車ロック機構の切り換えを行うことにより走行レンジを切り換えるために、電動モータやソレノイド等からなる電動アクチュエータ３４へ駆動指令信号ＳＡが出力される。本実施例では、シフトレバー３８やパーキングスイッチ４４の操作すなわちシフトレンジ切換操作に従って電動アクチュエータ３４の回転が制御されることにより走行レンジが切り換えられるようになっている。なお、本実施例のＳＢＷ−ＥＣＵ４８は、ニュートラルスタートスイッチ８２から出力されるポジション電圧ＰＶを取得して上記電動アクチュエータ３４の実際の回転状況を検出し、指令位置となるまで電動アクチュエータ３４を駆動するフィードバック制御を行うようになっている。
【００４０】
図６は、自動変速機６の出力軸２４の回転を機械的に固定するパーキングロックを行う駐車ロック機構としても機能し、シフトレバー位置信号ＰＳＨまたは駐車指令信号ＰＰに従って作動する電動アクチュエータ３４によりシフトレンジを切り換えるシフト切換装置１０５の構成を示す斜視図である。
【００４１】
図６において、シフト切換装置１０５は、自動変速機６の出力軸２４に固定されたパーキングギヤ１０６と、パーキングギヤ１０６に噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ１０６に噛み合わされることにより出力軸２４を回転不能に固定するパーキングロックポール１０８と、パーキングロックポール１０８に係合するテーパ部材１１０に挿し通されてそのテーパ部材１１０を一端部において支持するパーキングロッド１１２と、パーキングロッド１１２に設けられてテーパ部材１１０をその小径方向へ付勢するスプリング１１４と、パーキングロッド１１２の他端部に回動可能に接続されてマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を軸心方向に移動させるプレート１１６と、プレート１１６に固設されて一軸心まわりに回転可能に支持されたコントロールロッド１１８と、コントロールロッド１１８を回転駆動させる電動アクチュエータ３４とを、備えている。なお、マニュアルバルブ３１が自動変速機６内部の油路を切り換える本発明の油路変更手段に対応しており、電動アクチュエータ３４が本発明のアクチュエータに対応している。
【００４２】
プレート１１６には、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４の一端がプレート１１６に設けられたピン１２６を介してそのピン１２６まわりに回動可能且つプレート１１６に対してコントロールロッド１１８とピン１２６とを結ぶ直線方向に相対移動可能に設けられており、コントロールロッド１１８の回転すなわちプレート１１６のコントロールロッド１１８の軸心まわりの回動に伴ってマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４がそのスプール弁子１２４の軸心方向に摺動させられるようになっている。上記スプール弁子１２４を摺動可能に収容するバルブボデー１２５内には、油圧制御回路２５を構成する油路の一部が設けられている。また、プレート１１６は、コントロールロッド１１８を介して電動アクチュエータ３４に作動的に連結されている。
【００４３】
図６は、シフトレンジがパーキングレンジであるとき、すなわちシフト切換装置１０５がパーキングロックされた状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０８がパーキングギヤ１０６を回転不能に固定しており、車両の出力軸２４の回転が阻止されている。この状態から、電子制御装置４６から作動のための駆動指令信号ＳＡを受けた電動アクチュエータ３４によりコントロールロッド１１８が図６に示す矢印Ａの方向に回転されると、プレート１１６を介してパーキングロッド１１２が図６に示す矢印Ｃの方向に移動され、パーキングロッド１１２の先端に設けられたテーパ部材１１０の移動によりパーキングロックポール１０８が図６に示す矢印Ｄの方向に移動可能となるとともに、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４が図６に示す矢印Ｅの方向すなわちスプール弁子１２４の軸心方向に摺動させられる。
【００４４】
上記電動アクチュエータ３４の作動すなわちプレート１１６の回動に伴って、プレート１１６が矢印Ａの方向へ回転させられたときには、パーキングロックポール１０８がパーキングギヤ１０６と噛み合うことのない位置まで矢印Ｄの方向へ押し下げられる。これにより、出力軸２４およびこれに連結された車両の駆動輪が機械的に固定されなくなる。そして、プレート１１６の回動に伴ってスプール弁子１２４が移動させられ、マニュアルバルブ３１の油路が切り換えられるようになっている。
【００４５】
一方、電動アクチュエータ３４によりコントロールロッド１１８が矢印Ｂの方向に回転させられると、上述とは逆の作動によりシフトレンジがパーキングレンジに切り換えられるとともにマニュアルバルブ３１の油路がパーキングレンジに対応する状態に切り換えられるようになっている。すなわち、本実施例のシフト切換装置１０５では、シフト操作装置３６から出力されるシフトレバー位置信号ＰＳＨおよび駐車指令信号ＰＰに応じてＳＢＷ−ＥＣＵ４８により電動アクチュエータ３４が制御されてコントロールロッド１１８がその軸心まわりに回転させられることによって、プレート１１６を介してマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４が機械的に一直線方向へ移動させられ、そのスプール弁子１２４が４つのシフトレンジすなわちドライブレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、またはパーキングレンジのうちの１つに対応する位置に位置決めされることにより油圧制御回路２５の油路が切り換えられるようになっている。
【００４６】
また、本実施例では、油圧制御装置２５の油路を切り換えるスプール弁子１２４を各走行レンジに対応する切換位置に位置決めする位置決め機構１３０が電動アクチュエータ３４内部に設けられている。図７は、電動アクチュエータ３４内部に配設されている位置決め機構１３０を説明するための電動アクチュエータ３４の部分断面図であり、図８は、図７において位置決め機構１３０を矢印Ｇ方向から見た矢視図である。図７において、電動アクチュエータ３４の非回転部材であるケース１３２に形成されたケース孔１３４に電動アクチュエータ３４の出力軸８４が回転可能に挿通されている。ここで、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８とは、スプライン嵌合によって動力伝達可能に連結されており、電動アクチュエータ３４の回転がコントロールロッド１１８に伝達される。
【００４７】
位置決め機構１３０は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が挿通されるケース孔１３４の内周面において、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４から、スプリング１４０によってケース孔１３４の内周面に当接するように付勢されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となったとき、その所定の走行レンジに対応する凹部と勘合する第１係合部１４２および第２係合部１４４とを有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が適宜変更される。なお、スプリング１４０が本発明の弾性部材に対応している。
【００４８】
ケース１３２のケース孔１３４に形成された複数個の凹部は、選択される走行レンジに対応する位置、すなわち出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると、第１係合部１４２および第２係合部１４４の何れかと嵌合する位置に形成されている。図８において、上部に形成されている「Ｐ」レンジに対応するＰ凹部１４６から時計方向に、「Ｎ」レンジに対応するＮ凹部１４８、「Ｒ」レンジに対応するＲ凹部１５０、「Ｄ」レンジに対応するＤ凹部１５２が形成され、さらに、電動アクチュエータ３４の誤作動時による出力軸８４のオーバーラン時において、その回転を停止させる第１ストッパ溝１５４、および第２ストッパ溝１５６が形成されている。なお、本実施例のＰ凹部１４６、Ｎ凹部１４８、Ｒ凹部１５０、およびＤ凹部１５２が、本発明の凹部に対応している。
【００４９】
また、円柱形状である第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４は、出力軸８４の軸心（中心）を通って径方向に貫通する貫通孔１３８に摺動可能にそれぞれ嵌め入れられており、貫通孔１３８に内挿された共通のスプリング１４０の弾性復帰力によって、それぞれ径方向の押圧されている。また、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４の外径側に位置する先端部（１５８、１６０）は、ぞれぞれ半球状に形成されており、この先端部（１５８、１６０）が、スプリング１４０の弾性復帰力によってケース孔１３４の内周面に当接させられる。なお、第１嵌合部１４２が本発明の凸部および第１の凸部に対応しており、第２嵌合部１４４が本発明の凸部および第２の凸部に対応している。
【００５０】
ここで、図９（図８も同様）は、第１嵌合部１４２の先端部１５８がＰ凹部１４６に嵌合された状態を示している。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｐ」レンジに対応している。すなわち、第１嵌合部１４２がＰ凹部１４６に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｐ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが非走行レンジである「Ｐ」レンジに切り換えられる。
【００５１】
ここで、図９の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって時計方向にさらに回転させられると、図１０に示すように、第２嵌合部１４４の先端部１６０がＲ凹部１５０に嵌合される。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｒ」レンジに対応している。すなわち、第２嵌合部１４４がＲ凹部１５０に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｒ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが後進走行レンジである「Ｒ」レンジに切り換えられる。
【００５２】
また、図１０の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって時計方向にさらに回転させられると、図１１に示すように、第１嵌合部１４２の先端部１５８がＮ凹部１４８に嵌合される。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｎ」レンジに対応している。すなわち、第１嵌合部１４２がＮ凹部１４８に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｎ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが非走行レンジである「Ｎ」レンジに切り換えられる。
【００５３】
また、図１１の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって時計方向にさらに回転させられると、図１２に示すように、第２嵌合部１４４の先端部１６０がＤ凹部１５２に嵌合される。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｄ」レンジに対応している。すなわち、第２嵌合部１４４がＤ凹部１５２に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｄ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが前進走行レンジである「Ｄ」レンジに切り換えられる。
【００５４】
また、図９（または図８）の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって反時計方向にさらに回転させられる、もしくは、図１２の状態から出力軸８４が時計方向にさらに回転させられると、図１３に示すように、第１嵌合部１４２が第２ストッパ溝１５６に嵌合される、もしくは、第２嵌合部１４４が第１ストッパ溝１５４に嵌合される。なお、図１３においては、図８の第１ストッパ溝１５４および第２ストッパ溝１５６が共通のストッパ溝として表示されるものとする。ここで、ストッパ溝（１５４、１５６）は他の凹部に比べ径方向に長め（深く）に形成されているので、第１嵌合部１４２または第２嵌合部１４４が嵌合されると、それぞれの嵌合部（１４２、１４４）がストッパ溝（１５４、１５６）の深くまで嵌め入れられる。これにより、嵌合部（１４２、１４４）が出力軸８４の回転停止部材（ストッパ部材）として機能させられ、電動アクチュエータ３４の故障によって出力軸８４がオーバーランされたとき、その回転を強制停止させる。なお、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４は、電動アクチュエータ３４の駆動トルクによって破損されない強度を有するようにその形状が設計される。これに伴い、第１係合部１４２および第２係合部１４４の形状は、円柱形状に限定されず、例えば出力軸８４の軸心方向に所定の奥行き径を有する形状など、強度を確保するために適宜その形状が変更される。
【００５５】
上記のように、図８乃至図１２に示すように、出力軸８４が時計方向に回転するに従い、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」レンジと順番にシフトされるが、「Ｐ」レンジのＰ凹部１４６および「Ｎ」レンジのＮ凹部１４８が隣り合って形成されると共に、「Ｒ」レンジのＲ凹部１５０および「Ｄ」レンジのＤ凹部１５２が前記Ｐ凹部１４６、Ｎ凹部１４８に対して出力軸８４の対角側に形成されている。そして、Ｐ凹部１４６とＮ凹部１４８とが、出力軸８４の回転位置に応じて第１嵌合部１４２と嵌合状態となり、Ｒ凹部１５０とＤ凹部１５２とが、出力軸８４の回転位置に応じて第２嵌合部１４４と嵌合状態となる。これより、走行レンジが出力軸８４の回転に伴って「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」レンジと順番に切り換えられる。さらに、Ｒ凹部１５０とＤ凹部１５２とが出力軸８４の対角側に形成されるので、各凹部が配置される間隔が拡げられてケース１３２の強度が確保される。
【００５６】
ここで、本実施例のシフト切換装置１０５では、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応した位置に位置決めする位置決め機構１３０が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側、具体的には電動アクチュエータ３４内部に設けられている。図１４は、シフト切換装置１０５の動力伝達経路を概略的に示した構成図である。図１４に示すように、電動アクチュエータ３４のモータ部１６２の動力が例えば歯車装置やベルト車などを介して出力軸８４に伝達される。そして、出力軸８４が回転駆動させられ、スプライン嵌合を介してコントロールロッド１１８に回転が伝達される。さらに、コントロールロッド１１８の回転位置に応じてマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４が移動され、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。また、上述したように、位置決め機構１３０が出力軸８４とコントロールロッド１１８との間のスプライン嵌合部（連結部）よりも上流側に設けられている。また、ニュートラルスタートスイッチ８２が出力軸８４に直接的に設けられており、出力軸８４の回転位置に応じたポジション電圧ＰＶが検出される。なお、ニュートラルスタートスイッチ８２が本発明の位置検出手段に対応している。
【００５７】
ニュートラルスタートスイッチ８２は、図１５に示すように、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の周囲であって軸心Ｏに対して対称位置に配設された一対の磁石８６と、出力軸８４に一体的に配設されて一体的に軸心Ｏまわりに回転させられるホール素子８８とを備えている。ホール素子８８は、磁力の強さに応じて変化するポジション電圧ＰＶを出力するもので、出力軸８４の回転に伴ってホール素子８８に作用する磁力が変化することにより、その回転角度に応じてポジション電圧ＰＶは連続的に変化する。したがって、このポジション電圧ＰＶの大きさに基づいて出力軸８４の回転位置、更にはマニュアルバルブ３１のシフトレンジ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」を検出することができる。
【００５８】
このように、ニュートラルスタートスイッチ８２は、位置決め機構１３０と直結された状態で出力軸８４の回転位置を直接検出することから、スプライン嵌合部に形成されるガタの影響が生じない。これより、位置決め機構１３０の精度が向上することとなる。
【００５９】
上述のように、本実施例によれば、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応する位置に位置決めする位置決め機構１３０が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８とのスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるため、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッドとの間のスプライン嵌合部（連結部）に生じるガタ（組付余裕）の影響なく電動アクチュエータ３４の回転を制御することができるようになり、シフト切換装置１０５の制御性を向上させることができる。
【００６０】
また、本実施例によれば、位置決め機構１３０は電動アクチュエータ３４内部に設けられるため、前記ガタの影響を考慮することなく、電動アクチュエータ３４の回転を制御することができ、シフト切換装置１０５の制御性が向上する。また、位置決め機構１３０をコンパクトに構成することができる。
【００６１】
また、本実施例によれば、位置決め機構１３０は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が挿通されるケース孔１３４の内周面において、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部（１４６、１４８、１５０、１５２）と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４から、スプリング１４０によってそのケース孔１３４の内周面に当接するように付勢されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、その所定の走行レンジに対応する凹部（１４６、１４８、１５０、１５２）と嵌合する凸部（１４２、１４４）とを、有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、位置決め機構１３０を電動アクチュエータ３４内部に設けることができ、且つ、位置決め機構１３０をコンパクトに構成することができる。
【００６２】
また、本実施例によれば、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の回転に従って走行レンジが「Ｐ」レンジ、「Ｒ」レンジ、「Ｎ」レンジ、「Ｄ」レンジと順番に切り換えられるとき、第「Ｐ」レンジに対応するＰ凹部１４６と「Ｎ」レンジに対応するＮ凹部１４８とが、第１嵌合部１４２と嵌合状態となり、「Ｒ」レンジに対応するＲ凹部１５０と「Ｄ」レンジに対応するＤ凹部１５２とが、第１嵌合部１４２と別体で設けられた第２嵌合部１４４と嵌合状態となるものである。このようにすれば、「Ｐ」レンジと「Ｎ」レンジとの間に位置する「Ｒ」レンジのＲ凹部１５０、並びに、「Ｄ」レンジのＤ凹部１５２を、Ｐ凹部１４６およびＮ凹部１４８とは離れた位置に形成することができる。これにより、Ｐ凹部１４６、Ｎ凹部１４８、Ｒ凹部１５０およびＤ凹部１５２の間隔が拡げられて、ケース１３２の強度を確保することができる。
【００６３】
また、本実施例によれば、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４内を径方向に貫通する貫通孔１３８に内挿された共通のスプリング１４０によってそれぞれ径方向に押圧されるため、部品点数が少なくなり、しかも、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４の構成を簡潔にすることができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、さらにケース孔１３４の内周面において、電動アクチュエータ３４の誤作動によって電動アクチュエータ３４の出力軸８４がオーバーランしたとき、さらなる回転を阻止する第１ストッパ溝１５４および第２ストッパ溝１５６が形成されるものである。このようにすれば、電動アクチュエータ３４の故障により、出力軸８４がオーバーランしてもその回転が停止されるので、さらなる出力軸８４の過回転による意図しない走行レンジ切換等が回避され、自動変速機６内部の過負荷による破損等を回避することができる。
【００６５】
また、本実施例によれば、ニュートラルスタートスイッチ８２は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の回転位置を直接検出するものである。このようにすれば、位置決め機構１３０による位置決めの制御性が向上する。
【００６６】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００６７】
図１６は、本発明の他の実施例である位置決め機構２００を構成を説明する図であり、図８に対応するものである。本実施例では、出力軸８４側に走行レンジに対応する複数個の凹部が形成されると共に、ケース１３２側に第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４が設けられている。
【００６８】
位置決め機構２００は、電動アクチュエータ３４のケース孔１３４側に設けられて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の外周面と当接するように付勢される第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４に形成されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると第１嵌合部１４２または第２嵌合部１４４と嵌合する複数個の凹部とを、有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が変更される。
【００６９】
第１嵌合部１４２は、ケース１３２に形成された第１の溝２０２内に内挿された第１スプリング２０４の弾性復帰力によって出力軸８４の中心方向に押圧され、その先端部１５８が出力軸８４の外周面に当接させられている。また、第２嵌合部１４４は、第２の溝２０６内に内挿された第２スプリング２０８の弾性復帰力によって出力軸８４の中心方向に押圧され、その先端部１６０が出力軸８４の外周面に当接させられている。
【００７０】
出力軸８４では、出力軸８４の各走行レンジに対応した回転位置に、Ｐ凹部１４６、Ｎ凹部１４８、Ｒ凹部１５０、Ｄ凹部１５２が適宜形成されている。上記のような構成であっても、電動アクチュエータ３４を回転駆動（本実施例では反時計方向）させることにより、走行レンジに対応する回転位置に好適に位置決めすることができる。なお、作動に関する詳細な説明は、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
【００７１】
本実施例においても、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応した位置に位置決めする位置決め機構２００が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるので、スプライン嵌合部のガタによる影響が生じない。これより、位置決め機構２００の精度が向上することとなる。
【００７２】
また、本実施例によれば、位置決め機構２００は、電動アクチュエータ３４のケース孔１３４に設けられて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の外周面と当接するように付勢される第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４に形成されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると第１嵌合部１４２または第２嵌合部１４４と嵌合する複数個の凹部（１４６、１４８、１５０、１５２）とを有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、前記位置決め機構２００を電動アクチュエータ３４内部に設けることができ、且つ、位置決め機構２００をコンパクトに構成することができる。
【実施例３】
【００７３】
図１７は、本実施例のさらに他の実施例である位置決め機構３００の構成を説明する図であり、図８に対応するものである。本実施例では、走行レンジが「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」と電動アクチュエータ３４の回転に応じて切り換えられるとき、隣り合う走行レンジに対応する凹部が対角上に形成するのではなく、出力軸８４に対して例えば９０度位相がずれた位置に形成される。
【００７４】
これに伴って、第２嵌合部１４４は、第１嵌合部１４２に対して９０度位相がずれた回転位置にそれぞれ設けられている。第１嵌合部１４２は、出力軸８４に形成された第１の溝３０２に内挿されている第１スプリング３０４の弾性復帰力によって径方向外側に押圧され、その先端部１５８がケース孔１３４の内周面に当接させられる。また、第２嵌合部１４４は、出力軸８４に形成された第２の溝３０６に内挿されている第２スプリング３０８の弾性復帰力によって径方向外側に押圧され、その先端部１６０がケース孔１３４の内周面に当接させられる。そして、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると、その走行レンジに対応する凹部が第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４の何れかと嵌合状態となる。
【００７５】
上記のように構成される位置決め機構３００であっても電動アクチュエータ３４を回転駆動させることにより、走行レンジに対応する回転位置に好適に位置決めすることができる。
【００７６】
上述のように、本実施例においても、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応した位置に位置決めする位置決め機構３００が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるので、スプライン嵌合部のガタによる影響が生じない。これより、位置決め機構３００の精度が向上することとなる。
【００７７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７８】
例えば、前述の実施例の位置決め機構１３０、２００、３００は、電動アクチュエータ３４内部に設けられていたが、必ずしも電動アクチュエータ３４内部に限定されるものではない。すなわち、位置決め機構が電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられる構成であれば、本発明の効果を得ることができる。
【００７９】
また、前述の実施例の電動アクチュエータ３４は、モータ部１６２と出力軸８４とが２軸で構成されているが、必ずしも２軸に限定されず、例えば１軸形式の構造であっても構わない。
【００８０】
また、前述の実施例の凹部の配置は対角線側もしくは９０度位相をずらすなどして、配置されているが、凹部の配置は上記に限定されず、適宜変更しても構わない。また、例えば各凹部に対して１つの係合部を設けることで凹部の間隔を拡げた構造であっても構わない。さらに、強度が確保されるのであれば、１つの係合部（凸部）に対して走行レンジ順に単純に凹部を配置した構造であっても構わない。
【００８１】
また、前述の実施例では、電動アクチュエータ３４とコントロールロッド１１８の接続部とはスプライン嵌合されているが、例えばキーなどのよる接続であってもガタが生じるので、本発明を適用することができる。すなわち、ガタが生じる接続方法であれば本発明の効果を好適に得ることができる。
【００８２】
また、前述の実施例のニュートラルスタートスイッチ８２は、例えば回転角度に応じて変化する磁力を検出するホール素子や磁気抵抗素子等を有する非接触式回転角センサにて構成されているが、例えば回転角度に応じてパルスを出力するロータリエンコーダなど、接触式か非接触式を問わず様々な態様が可能である。また、ニュートラルスタートスイッチ８２の取付位置は、出力軸８４の回転位置を検出する構成であれば、特に限定されるものではない。
【００８３】
また、前述の実施例では、弾性部材としてスプリング１４０が使用されているが、例えば所定の弾性を有する樹脂やゴム材を内挿することで第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４を押圧する構造であっても構わない。
【００８４】
また、前述の実施例では、燃料の燃焼によって動力を発生させるエンジン駆動車両であったが、電動モータによって駆動する電気自動車、或いは複数の動力源を備えているハイブリッド車両など、種々の車両用のシフト制御装置に好適に適用される。また、前後進を切り換える前後進切換装置や、変速比が異なる複数のギヤ段を有する有段の自動変速機、或いは変速比を連続的に変化させる無段変速機などを有し、シフト機構により駆動状態を変更することができる種々の車両に好適に適用される。
【００８５】
また、前述の実施例では、自動変速機として有段式の自動変速機６が用いられていたが、自動変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置の数や変速段数、およびクラッチＣ、ブレーキＢの数が遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているかなど特に限定はない。
【００８６】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明が適用された車両の動力伝達機構すなわち自動変速機の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１に示す自動変速機において変速比の異なる複数の変速段を成立させる際の複数の油圧式摩擦係合装置の作動状態を説明する図表である。
【図３】図１に示すクラッチおよびブレーキの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する油圧制御回路の要部を示す回路図である。
【図４】シフトポジションを切り換えるためのシフトポジション切換操作の入力装置として機能するシフト操作装置を示す斜視図である。
【図５】図１に示す自動変速機やエンジンなどを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図６】図５に示すＳＢＷ−ＥＣＵに供給されるシフトレバー位置信号または駐車指令信号に従って作動する電動アクチュエータによりシフトポジションを切り換えるシフト切換装置の構成を示す斜視図である。
【図７】電動アクチュエータ内部に配設されている位置決め機構を説明するための電動アクチュエータの部分断面図である。
【図８】図７において位置決め機構を矢印Ｇ方向から見た矢視図である。
【図９】位置決め機構において、第１嵌合部の先端部がＰ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１０】位置決め機構において、第２嵌合部の先端部がＲ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１１】位置決め機構において、第１嵌合部の先端部がＮ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１２】位置決め機構において、第２嵌合部の先端部がＤ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１３】位置決め機構において、第１、第２嵌合部の先端部がストッパに嵌合された状態を示す図である。
【図１４】シフト切換装置の動力伝達経路を概略的に示した構成図である。
【図１５】図１４のニュートラルスタートスイッチを説明する概略構成図である。
【図１６】本発明の他の実施例である位置決め機構を構成を説明する図であり、図８に対応するものである。
【図１７】本実施例のさらに他の実施例である位置決め機構の構成を説明する図であり、図８に対応するものである。
【符号の説明】
【００８８】
６：自動変速機（変速機）
３１：マニュアルバルブ（油路変更手段）
３４：電動アクチュエータ（アクチュエータ）
８２：ニュートラルスタートスイッチ（位置検出手段）
８４：出力軸（アクチュエータの出力軸）
１０５：シフト切換装置
１１８：コントロールロッド
１３０、２００、３００：位置決め機構
１３４：ケース孔
１４０：スプリング（弾性部材）
１４２：第１嵌合部（凸部、第１の凸部）
１４４：第２嵌合部（凸部、第２の凸部）
１４６：Ｐ凹部（凹部）
１４８：Ｎ凹部（凹部）
１５０：Ｒ凹部（凹部）
１５２：Ｄ凹部（凹部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータが制御されることにより走行レンジが切り換えられる所謂シフトバイワイヤ式の車両のシフト切換装置に係り、特に、シフト切換装置の制御性の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータを制御することにより走行レンジを変更する所謂シフトバイワイヤ式の車両のシフト切換装置が実現されている。例えば、特許文献１の車両制御システムがその一例である。特許文献１では、アクチュエータ内に内蔵されたエンコーダ（角度検出装置）と、ディテントプレートに設けられたシフトレンジ検出装置とから走行レンジを検出し、エンコーダとシフトレンジ検出装置とから検出される走行レンジが一致しないとき、車両の異常を判定する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３６７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１においては、アクチュエータとコントロールロッドとの接続部位よりも動力伝達系において後段側にディテント機構（位置決め機構）が存在する。ここで、アクチュエータとコントロールロッドとの接続部は、通常、スプライン嵌合などによって連結されるため、所定のガタ（スプラインガタ等）が生じる。そして、この所定のガタにより、アクチュエータを所定の走行レンジの対応する回転位置まで回転させても、ガタ分さらに余計に回転させないとディテント機構（位置決め機構）を狙いの位置へ移動させることができないなどの不都合が生じ、シフト切換装置の制御性が低下する可能性があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、運転者のシフト変更操作に応じてアクチュエータが制御されることにより走行レンジが切り換えられる車両のシフト切換装置において、装置の制御性を向上させることができる車両のシフト切換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）変速機内部の油路を切り換えることで走行レンジを変更する油路変更手段と、前記走行レンジに応じた回転位置に変位されることにより前記油路変更手段の油路を切り換えるコントロールロッドと、そのコントロールロッドに動力伝達可能に連結されることでそのコントロールロッドを回転可能なアクチュエータと、所定の回転部材の回転位置を検出する位置検出手段とを、備え、前記位置検出手段によって検出される所定の回転部材の回転位置に基づいて前記アクチュエータの回転を制御して走行レンジを切り換える車両のシフト切換装置において、（ｂ）前記油路変更手段を走行レンジに対応する切換位置に位置決めする位置決め機構を備え、（ｃ）その位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との連結部よりも前記アクチュエータ側に設けられることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両のシフト切換装置において、前記位置決め機構は前記アクチュエータ内部に設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両のシフト切換装置において、前記位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸が挿通されるケース孔の内周面において、前記アクチュエータの出力軸の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、前記アクチュエータの出力軸から弾性部材によってそのケース孔の内周面に当接するように付勢されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、前記所定の走行レンジに対応する凹部と嵌合する凸部部とを、有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両のシフト切換装置において、前記アクチュエータの出力軸の回転に従って走行レンジが第１シフトレンジ、第２シフトレンジ、第３シフトレンジと順番に切り換えられるとき、前記第１シフトレンジに対応する第１の凹部と前記第３シフトレンジに対応する第３の凹部とが、第１の凸部と嵌合状態となり、前記第２シフトレンジに対応する第２の凹部が前記第１の凸部と別体で設けられた第２の凸部と嵌合状態となることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両のシフト切換装置において、前記第１の凸部および第２の凸部は、前記アクチュエータの出力軸内を径方向に貫通する貫通孔に内挿された共通の弾性部材によってそれぞれ径方向に押圧されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両のシフト切換装置において、前記位置決め機構は、前記アクチュエータのケース孔に設けられて、前記アクチュエータの出力軸の外周面と当接するように付勢される凸部と、前記アクチュエータの出力軸に形成されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置となると前記凸部と嵌合する複数個の凹部とを有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記油路変更手段を前記走行レンジに対応する位置に位置決めする位置決め機構が、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との連結部よりも前記アクチュエータ側に設けられるため、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との間の連結部に生じるガタ（組付余裕）の影響なくアクチュエータの回転を制御することができる。これにより、シフト切換装置の制御性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記位置決め機構は前記アクチュエータ内部に設けられるため、前記ガタの影響を考慮することなく、アクチュエータの回転を制御することができ、シフト切換装置の制御性が向上する。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸が挿通されるケース孔の内周面において、前記アクチュエータの出力軸の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、前記アクチュエータの出力軸から、弾性部材によってそのケース孔の内周面に当接するように付勢されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、前記所定の走行レンジに対応する凹部と嵌合する凸部とを、有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、前記位置決め機構をアクチュエータ内部に設けることができ、且つ、位置決め機構をコンパクトに構成することができる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記アクチュエータの出力軸の回転に従って走行レンジが第１シフトレンジ、第２シフトレンジ、第３シフトレンジと順番に切り換えられるとき、前記第１シフトレンジに対応する第１の凹部と前記第３シフトレンジに対応する第３の凹部とが、第１の凸部と嵌合状態となり、前記第２シフトレンジに対応する第２の凹部が前記第１の凸部と別体で設けられた第２の凸部と嵌合状態となるものである。このようにすれば、第１シフトレンジと第３シフトレンジとの間に位置する第２シフトレンジの第２の凹部を、第１の凹部および第３の凹部とは離れた位置に形成することができる。これにより、第１の凹部、第２の凹部、および第３の凹部の間隔を拡げることができ、ケースの強度を確保することができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記第１の凸部および第２の凸部は、前記アクチュエータの出力軸内を径方向に貫通する貫通孔に内蔵された共通の弾性部材によってそれぞれ径方向に押圧されるため、部品点数が少なくなり、しかも、第１の凸部および第２の凸部の構成を簡潔にすることができる。
【００１７】
また、請求項６にかかる発明の車両のシフト切換装置によれば、前記位置決め機構は、前記アクチュエータのケース孔に設けられて、前記アクチュエータの出力軸の外周面と当接するように付勢される凸部と、前記アクチュエータの出力軸に形成されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置となると前記凸部と嵌合する複数個の凹部とを有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、前記位置決め機構をアクチュエータ内部に設けることができ、且つ、位置決め機構をコンパクトに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで、好適には、請求項３にかかる発明において、さらにケース孔の内周面において、前記アクチュエータの誤作動によってアクチュエータの出力軸がオーバーランしたとき、さらなる回転を阻止するストッパ溝が形成されるものである。このようにすれば、アクチュエータの故障により、出力軸がオーバーランしてもその回転が阻止されるので、さらなる出力軸の過回転による意図しない走行レンジ切換等が回避され、変速機内部の過負荷による破損等を回避することができる。
【００１９】
また、好適には、前記位置検出手段は、前記アクチュエータの出力軸の回転位置を検出するものである。このようにすれば、位置決め機構による位置決めの制御性が向上する。
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明が適用された車両の自動変速機（本発明の変速機に対応）６の構成を説明する骨子図である。本実施例における上記車両は、縦置き型の自動変速機６を有するものであってＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型の駆動方式を採用するものであり、走行用の動力源としてエンジン８を備えている。内燃機関にて構成されるエンジン８の出力は、流体伝動装置として機能するトルクコンバータ１０、自動変速機６、図示しない差動歯車装置および一対の車軸などを介して図示しない左右の駆動輪へ伝達されるようになっている。
【００２２】
図１において、自動変速機６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、ケースと表す）１１内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心Ｃ上に備え、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は、走行用の動力源であるエンジン８によって回転駆動されるトルクコンバータ１０のタービン軸でもある。出力軸２４は、上述のようにたとえば図示しない差動歯車装置や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、自動変速機６は、出力軸２４の軸心すなわち上記共通の軸心Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心Ｃの下半分が省略されている。
【００２３】
上記第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。また、第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２及びＰ３、そのピニオンギヤＰ２及びＰ３を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２及びＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。
【００２４】
図１におけるクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと記載する）は、油圧シリンダから成る油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置である。第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、ブレーキＢ１を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２中間出力経路ＰＡ２に選択的に連結され、さらにクラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリヤＣＡ１すなわち第１中間出力間接経路ＰＡ１ｂに選択的に連結されるようになっている。
【００２５】
また、第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２およびＣＡ３）は、ブレーキＢ２を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、クラッチＣ２を介して入力軸２２すなわち第１中間出力直結経路ＰＡ１ａに選択的に連結されるようになっている。また、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。また、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されるようになっている。
【００２６】
また、第２回転要素ＲＭ２とケース１１との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１がブレーキＢ２と並列に設けられている。また、第３回転部材ＲＭ３の外周側には、後述の駐車ロック機構としても機能するシフト切換装置１０５の一部を構成し、後述の図６に示すパーキングロックポール１０８と噛み合うことにより出力軸２４の回転を阻止するパーキングギヤ１０６が固設されている。
【００２７】
図２は、図１に示す自動変速機６において変速比の異なる複数の変速段を成立させる際の前記クラッチＣ、ブレーキＢ、一方向クラッチＦ１を含む各係合要素の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみの係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。図２に示すように、本実施例の自動変速機６は、上記各係合要素が選択的に係合させられることにより変速比（自動変速機６の入力軸回転数を出力軸回転数で除した値）が異なる前進８段を含む複数の変速段が成立するようになっている。なお、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比によって適宜定められる。
【００２８】
図３は、図１に示すクラッチＣおよびブレーキＢにそれぞれ設けられた油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ６の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６等に関する油圧制御回路２５の要部を示す回路図である。
【００２９】
図３において、油圧供給装置２６は、エンジン８によって回転駆動される機械式のオイルポンプ２７（図１参照）から発生する油圧を元圧として第１ライン油圧ＰＬ１を調圧する例えばリリーフ型のプライマリレギュレータバルブ（第１調圧弁）２８と、そのプライマリレギュレータバルブ２８から排出される油圧を元圧として第２ライン油圧ＰＬ２を調圧するセカンダリレギュレータバルブ（第２調圧弁）２９と、アクセル操作量（アクセル開度）Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨで表されるエンジン負荷等に応じた第１ライン油圧ＰＬ１および第２ライン油圧ＰＬ２が調圧されるためにプライマリレギュレータバルブ２８およびセカンダリレギュレータバルブ２９へ信号圧ＰＳＬＴを供給するリニアソレノイドバルブＳＬＴと、第１ライン油圧ＰＬ１を元圧としてモジュレータ油圧ＰＭを一定値に調圧するモジュレータバルブ３０とを備えている。また、油圧供給装置２６は、後述の図４に示すシフトレバー３８およびパーキングスイッチ４０の操作すなわちシフトレンジ（シフトポジション）切換操作に基づいて出力される電気的駆動指令信号ＳＡに従って駆動する電動アクチュエータ（アクチュエータ）３４により油路が切り換えられ、シフトレバー３８が予め定められた操作位置のうちのドライブレンジ指令位置（前進走行指令位置）Ｄへ操作されたときには、入力された第１ライン油圧ＰＬ１をドライブレンジ油圧ＰＤとして出力し、シフトレバー３８がリバースレンジ指令位置（後進走行指令位置）Ｒへ操作されたときには、入力された第１ライン油圧ＰＬ１をリバースレンジ油圧ＰＲとして出力し、シフトレバー３８がニュートラルレンジ指令位置（動力伝達遮断指令位置）Ｎへ操作されるか、あるいはパーキングスイッチ４０がパーキングレンジ指令位置（駐車指令位置）Ｐへ操作されるすなわちパーキングレンジ切換操作が行われたときには、油圧の出力を遮断するマニュアルバルブ（シフトレンジ切換弁）３１を備えている。油圧供給装置２６は、第１ライン油圧ＰＬ１、第２ライン油圧ＰＬ２、モジュレータ油圧ＰＭ、ドライブレンジ油圧ＰＤ、およびリバースレンジ油圧ＰＲを出力するようになっている。
【００３０】
前記クラッチＣおよびブレーキＢにそれぞれ設けられた油圧シリンダから成る油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ６には、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６（以下特に区別しない場合はリニアソレノイドバルブＳＬと記載する）がそれぞれ設けられている。油圧アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ５、ＡＣＴ６には、それぞれ対応するリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ５、ＳＬ６により、油圧供給装置２６からそれぞれ供給されたドライブレンジ油圧ＰＤが調圧されて供給される。また、各油圧アクチュエータＡＣＴ３、ＡＣＴ４には、それぞれ対応するリニアソレノイドバルブＳＬ３、ＳＬ４により、油圧供給装置２６からそれぞれ供給されたリバースレンジ油圧ＰＲが調圧されて供給される。なお、ブレーキＢ２の油圧アクチュエータＡＣＴ６には、リニアソレノイドバルブＳＬ６の出力油圧またはリバースレンジ油圧ＰＲのどちらかがシャトル弁３３を介して供給されるようになっている。
【００３１】
ここで、上記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、基本的には何れも同じ構成であり、それぞれ独立に励磁、非励磁や電流制御がなされて各油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ６へ供給される油圧を独立に調圧制御し、各クラッチＣおよびブレーキＢの係合圧をそれぞれ制御するものである。そして、自動変速機６は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合要素が係合されることによって各変速段が成立させられる。例えば、図２の係合作動表に示すように第５変速段から第４変速段へのダウンシフトに際しては、クラッチＣ２が解放されると共にクラッチＣ４が係合され、変速ショックを抑制するようにクラッチＣ２の解放過渡油圧とクラッチＣ４の係合過渡油圧とが適切に制御される。
【００３２】
図４は、後述のシフト切換装置１０５のシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換操作の入力装置として機能するシフト操作装置３６を示す斜視図である。図４において、シフト操作装置３６は、例えば運転席の近傍に配設されて運転者により操作され、車両前後方向に配列された３つの操作位置すなわちドライブレンジ指令位置Ｄ、リバースレンジ指令位置Ｒ、ニュートラルレンジ指令位置Ｎへ操作されるシフトレバー３８と、駐車する際に押圧操作されることでパーキングレンジ指令位置Ｐへ位置させられる押釦式のパーキングスイッチ４０とを備えている。上記シフトレバー３８は、図示しないスプリングの付勢力に従って、非操作時には図４に示す位置すなわち原位置（ホームポジション）に自動的に復帰させられるモーメンタリータイプ（自動復帰型）である。また、シフトレバー３８は、上記原位置からニュートラルレンジ指令位置Ｎを通過してドライブレンジ指令位置Ｄまたはリバースレンジ指令位置Ｒへ操作されるようになっている。また、シフト操作装置３６は、シフトレバー３８の操作位置を検出してその操作位置を示すシフトレバー位置信号ＰＳＨを後述の電子制御装置４６に供給するシフトレバーポジションセンサ４２と、Ｐ操作スイッチ９４が押圧操作されてパーキングレンジ指令位置Ｐへ位置させられたことを示す駐車指令信号ＰＰを後述の電子制御装置４６に供給するパーキングポジションセンサ４４とをさらに備えている。シフト操作装置３６は、シフトレバー３８およびパーキングスイッチ４０の操作すなわちシフトレンジ切換操作を電気的に検出し、そのシフトレンジ切換操作に応じてシフトレンジ指令信号に相当する上記シフトレバー位置信号ＰＳＨおよび駐車指令信号ＰＰを発生するものである。
【００３３】
ここで、上記ドライブレンジ指令位置Ｄは、シフトレンジを車両が前進走行させられるドライブレンジ（「Ｄ」レンジ）に切り換えるための操作位置であって、図２に示す第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速ギヤ段「８ｔｈ」のいずれか１つが成立させられる。
【００３４】
また、リバースレンジ指令位置Ｒは、シフトレンジを車両が後進走行させられるリバースレンジ（「Ｒ」レンジ）に切り換えるための操作位置であって、図２に示す第１後進ギヤ段「Ｒｅｖ１」または第２後進ギヤ段「Ｒｅｖ２」が成立させられる。
【００３５】
また、ニュートラルレンジ指令位置Ｎは、シフトレンジを自動変速機６の動力伝達経路が遮断状態にされるニュートラルレンジ（「Ｎ」レンジ）に切り換えるための操作位置である。
【００３６】
また、パーキングレンジ指令位置Ｐは、シフトレンジを自動変速機６の動力伝達経路が遮断状態にされ、且つ後述のシフト切換装置１０５によって自動変速機６の出力軸２４の回転が機械的に固定されるパーキングレンジ（「Ｐ」レンジ）に切り換えるための操作位置である。
【００３７】
図５は、図１に示す自動変速機６やエンジン８などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図５において、電子制御装置４６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８の出力制御や自動変速機６の変速制御やシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換制御等を実行する。なお、この電子制御装置４６は、必要に応じて出力制御用や変速制御用やシフトレンジ切換制御用などに分けて構成されるものであり、本実施例では、上記シフトレンジ切換制御を行うシフトバイワイヤ用電子制御装置としてのＳＢＷ−ＥＣＵ４８を含んで構成されている。
【００３８】
図５に示すように、電子制御装置４６には、車速Ｖ[km/h]を検出する車速センサ５８、アクセルペダル６０の操作量すなわちアクセル操作量Ａcc[%]を検出するアクセル操作量センサ６２、常用ブレーキであるフットブレーキ６４の操作量すなわちブレーキ操作量Ｂ[%]を検出するフットブレーキ操作量センサ６６、シフトレバー３８の操作位置を検出してシフトレバー位置信号ＰＳＨを出力するするシフトレバーポジションセンサ４２、パーキングスイッチ４０がパーキングレンジ指令位置Ｐへ操作されたことを検出して駐車指令信号ＰＰを出力するパーキングポジションセンサ４４、電動アクチュエータ３４内部に配設され、その電動アクチュエータ３４の出力軸８４の回転位置に応じて出力されるポジション電圧ＰＶを検出するニュートラルスタートスイッチ８２等から、車速Ｖ、アクセル操作量Ａcc、ブレーキ操作量Ｂ、シフトレバー位置信号ＰＳＨ、駐車指令信号ＰＰ、ポジション信号ＰＶなどを表す信号が供給される。
【００３９】
また、電子制御装置４６からは、シフトレバー位置信号ＰＳＨが変更されたことや駐車指令信号ＰＰが供給されたことに応じてマニュアルバルブ３１の油路や後述の駐車ロック機構の切り換えを行うことにより走行レンジを切り換えるために、電動モータやソレノイド等からなる電動アクチュエータ３４へ駆動指令信号ＳＡが出力される。本実施例では、シフトレバー３８やパーキングスイッチ４４の操作すなわちシフトレンジ切換操作に従って電動アクチュエータ３４の回転が制御されることにより走行レンジが切り換えられるようになっている。なお、本実施例のＳＢＷ−ＥＣＵ４８は、ニュートラルスタートスイッチ８２から出力されるポジション電圧ＰＶを取得して上記電動アクチュエータ３４の実際の回転状況を検出し、指令位置となるまで電動アクチュエータ３４を駆動するフィードバック制御を行うようになっている。
【００４０】
図６は、自動変速機６の出力軸２４の回転を機械的に固定するパーキングロックを行う駐車ロック機構としても機能し、シフトレバー位置信号ＰＳＨまたは駐車指令信号ＰＰに従って作動する電動アクチュエータ３４によりシフトレンジを切り換えるシフト切換装置１０５の構成を示す斜視図である。
【００４１】
図６において、シフト切換装置１０５は、自動変速機６の出力軸２４に固定されたパーキングギヤ１０６と、パーキングギヤ１０６に噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ１０６に噛み合わされることにより出力軸２４を回転不能に固定するパーキングロックポール１０８と、パーキングロックポール１０８に係合するテーパ部材１１０に挿し通されてそのテーパ部材１１０を一端部において支持するパーキングロッド１１２と、パーキングロッド１１２に設けられてテーパ部材１１０をその小径方向へ付勢するスプリング１１４と、パーキングロッド１１２の他端部に回動可能に接続されてマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を軸心方向に移動させるプレート１１６と、プレート１１６に固設されて一軸心まわりに回転可能に支持されたコントロールロッド１１８と、コントロールロッド１１８を回転駆動させる電動アクチュエータ３４とを、備えている。なお、マニュアルバルブ３１が自動変速機６内部の油路を切り換える本発明の油路変更手段に対応しており、電動アクチュエータ３４が本発明のアクチュエータに対応している。
【００４２】
プレート１１６には、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４の一端がプレート１１６に設けられたピン１２６を介してそのピン１２６まわりに回動可能且つプレート１１６に対してコントロールロッド１１８とピン１２６とを結ぶ直線方向に相対移動可能に設けられており、コントロールロッド１１８の回転すなわちプレート１１６のコントロールロッド１１８の軸心まわりの回動に伴ってマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４がそのスプール弁子１２４の軸心方向に摺動させられるようになっている。上記スプール弁子１２４を摺動可能に収容するバルブボデー１２５内には、油圧制御回路２５を構成する油路の一部が設けられている。また、プレート１１６は、コントロールロッド１１８を介して電動アクチュエータ３４に作動的に連結されている。
【００４３】
図６は、シフトレンジがパーキングレンジであるとき、すなわちシフト切換装置１０５がパーキングロックされた状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０８がパーキングギヤ１０６を回転不能に固定しており、車両の出力軸２４の回転が阻止されている。この状態から、電子制御装置４６から作動のための駆動指令信号ＳＡを受けた電動アクチュエータ３４によりコントロールロッド１１８が図６に示す矢印Ａの方向に回転されると、プレート１１６を介してパーキングロッド１１２が図６に示す矢印Ｃの方向に移動され、パーキングロッド１１２の先端に設けられたテーパ部材１１０の移動によりパーキングロックポール１０８が図６に示す矢印Ｄの方向に移動可能となるとともに、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４が図６に示す矢印Ｅの方向すなわちスプール弁子１２４の軸心方向に摺動させられる。
【００４４】
上記電動アクチュエータ３４の作動すなわちプレート１１６の回動に伴って、プレート１１６が矢印Ａの方向へ回転させられたときには、パーキングロックポール１０８がパーキングギヤ１０６と噛み合うことのない位置まで矢印Ｄの方向へ押し下げられる。これにより、出力軸２４およびこれに連結された車両の駆動輪が機械的に固定されなくなる。そして、プレート１１６の回動に伴ってスプール弁子１２４が移動させられ、マニュアルバルブ３１の油路が切り換えられるようになっている。
【００４５】
一方、電動アクチュエータ３４によりコントロールロッド１１８が矢印Ｂの方向に回転させられると、上述とは逆の作動によりシフトレンジがパーキングレンジに切り換えられるとともにマニュアルバルブ３１の油路がパーキングレンジに対応する状態に切り換えられるようになっている。すなわち、本実施例のシフト切換装置１０５では、シフト操作装置３６から出力されるシフトレバー位置信号ＰＳＨおよび駐車指令信号ＰＰに応じてＳＢＷ−ＥＣＵ４８により電動アクチュエータ３４が制御されてコントロールロッド１１８がその軸心まわりに回転させられることによって、プレート１１６を介してマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４が機械的に一直線方向へ移動させられ、そのスプール弁子１２４が４つのシフトレンジすなわちドライブレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、またはパーキングレンジのうちの１つに対応する位置に位置決めされることにより油圧制御回路２５の油路が切り換えられるようになっている。
【００４６】
また、本実施例では、油圧制御装置２５の油路を切り換えるスプール弁子１２４を各走行レンジに対応する切換位置に位置決めする位置決め機構１３０が電動アクチュエータ３４内部に設けられている。図７は、電動アクチュエータ３４内部に配設されている位置決め機構１３０を説明するための電動アクチュエータ３４の部分断面図であり、図８は、図７において位置決め機構１３０を矢印Ｇ方向から見た矢視図である。図７において、電動アクチュエータ３４の非回転部材であるケース１３２に形成されたケース孔１３４に電動アクチュエータ３４の出力軸８４が回転可能に挿通されている。ここで、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８とは、スプライン嵌合によって動力伝達可能に連結されており、電動アクチュエータ３４の回転がコントロールロッド１１８に伝達される。
【００４７】
位置決め機構１３０は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が挿通されるケース孔１３４の内周面において、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４から、スプリング１４０によってケース孔１３４の内周面に当接するように付勢されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となったとき、その所定の走行レンジに対応する凹部と勘合する第１係合部１４２および第２係合部１４４とを有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が適宜変更される。なお、スプリング１４０が本発明の弾性部材に対応している。
【００４８】
ケース１３２のケース孔１３４に形成された複数個の凹部は、選択される走行レンジに対応する位置、すなわち出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると、第１係合部１４２および第２係合部１４４の何れかと嵌合する位置に形成されている。図８において、上部に形成されている「Ｐ」レンジに対応するＰ凹部１４６から時計方向に、「Ｎ」レンジに対応するＮ凹部１４８、「Ｒ」レンジに対応するＲ凹部１５０、「Ｄ」レンジに対応するＤ凹部１５２が形成され、さらに、電動アクチュエータ３４の誤作動時による出力軸８４のオーバーラン時において、その回転を停止させる第１ストッパ溝１５４、および第２ストッパ溝１５６が形成されている。なお、本実施例のＰ凹部１４６、Ｎ凹部１４８、Ｒ凹部１５０、およびＤ凹部１５２が、本発明の凹部に対応している。
【００４９】
また、円柱形状である第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４は、出力軸８４の軸心（中心）を通って径方向に貫通する貫通孔１３８に摺動可能にそれぞれ嵌め入れられており、貫通孔１３８に内挿された共通のスプリング１４０の弾性復帰力によって、それぞれ径方向の押圧されている。また、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４の外径側に位置する先端部（１５８、１６０）は、ぞれぞれ半球状に形成されており、この先端部（１５８、１６０）が、スプリング１４０の弾性復帰力によってケース孔１３４の内周面に当接させられる。なお、第１嵌合部１４２が本発明の凸部および第１の凸部に対応しており、第２嵌合部１４４が本発明の凸部および第２の凸部に対応している。
【００５０】
ここで、図９（図８も同様）は、第１嵌合部１４２の先端部１５８がＰ凹部１４６に嵌合された状態を示している。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｐ」レンジに対応している。すなわち、第１嵌合部１４２がＰ凹部１４６に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｐ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが非走行レンジである「Ｐ」レンジに切り換えられる。
【００５１】
ここで、図９の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって時計方向にさらに回転させられると、図１０に示すように、第２嵌合部１４４の先端部１６０がＲ凹部１５０に嵌合される。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｒ」レンジに対応している。すなわち、第２嵌合部１４４がＲ凹部１５０に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｒ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが後進走行レンジである「Ｒ」レンジに切り換えられる。
【００５２】
また、図１０の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって時計方向にさらに回転させられると、図１１に示すように、第１嵌合部１４２の先端部１５８がＮ凹部１４８に嵌合される。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｎ」レンジに対応している。すなわち、第１嵌合部１４２がＮ凹部１４８に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｎ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが非走行レンジである「Ｎ」レンジに切り換えられる。
【００５３】
また、図１１の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって時計方向にさらに回転させられると、図１２に示すように、第２嵌合部１４４の先端部１６０がＤ凹部１５２に嵌合される。このときの出力軸８４の回転位置が「Ｄ」レンジに対応している。すなわち、第２嵌合部１４４がＤ凹部１５２に嵌合されると、それに連動して作動させられるコントロールロッド１１８およびプレート１１６を介してスプール弁子１２４が「Ｄ」レンジに対応する切換位置に移動させられ、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。これにより、走行レンジが前進走行レンジである「Ｄ」レンジに切り換えられる。
【００５４】
また、図９（または図８）の状態から出力軸８４が電動アクチュエータ３４によって反時計方向にさらに回転させられる、もしくは、図１２の状態から出力軸８４が時計方向にさらに回転させられると、図１３に示すように、第１嵌合部１４２が第２ストッパ溝１５６に嵌合される、もしくは、第２嵌合部１４４が第１ストッパ溝１５４に嵌合される。なお、図１３においては、図８の第１ストッパ溝１５４および第２ストッパ溝１５６が共通のストッパ溝として表示されるものとする。ここで、ストッパ溝（１５４、１５６）は他の凹部に比べ径方向に長め（深く）に形成されているので、第１嵌合部１４２または第２嵌合部１４４が嵌合されると、それぞれの嵌合部（１４２、１４４）がストッパ溝（１５４、１５６）の深くまで嵌め入れられる。これにより、嵌合部（１４２、１４４）が出力軸８４の回転停止部材（ストッパ部材）として機能させられ、電動アクチュエータ３４の故障によって出力軸８４がオーバーランされたとき、その回転を強制停止させる。なお、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４は、電動アクチュエータ３４の駆動トルクによって破損されない強度を有するようにその形状が設計される。これに伴い、第１係合部１４２および第２係合部１４４の形状は、円柱形状に限定されず、例えば出力軸８４の軸心方向に所定の奥行き径を有する形状など、強度を確保するために適宜その形状が変更される。
【００５５】
上記のように、図８乃至図１２に示すように、出力軸８４が時計方向に回転するに従い、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」レンジと順番にシフトされるが、「Ｐ」レンジのＰ凹部１４６および「Ｎ」レンジのＮ凹部１４８が隣り合って形成されると共に、「Ｒ」レンジのＲ凹部１５０および「Ｄ」レンジのＤ凹部１５２が前記Ｐ凹部１４６、Ｎ凹部１４８に対して出力軸８４の対角側に形成されている。そして、Ｐ凹部１４６とＮ凹部１４８とが、出力軸８４の回転位置に応じて第１嵌合部１４２と嵌合状態となり、Ｒ凹部１５０とＤ凹部１５２とが、出力軸８４の回転位置に応じて第２嵌合部１４４と嵌合状態となる。これより、走行レンジが出力軸８４の回転に伴って「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」レンジと順番に切り換えられる。さらに、Ｒ凹部１５０とＤ凹部１５２とが出力軸８４の対角側に形成されるので、各凹部が配置される間隔が拡げられてケース１３２の強度が確保される。
【００５６】
ここで、本実施例のシフト切換装置１０５では、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応した位置に位置決めする位置決め機構１３０が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側、具体的には電動アクチュエータ３４内部に設けられている。図１４は、シフト切換装置１０５の動力伝達経路を概略的に示した構成図である。図１４に示すように、電動アクチュエータ３４のモータ部１６２の動力が例えば歯車装置やベルト車などを介して出力軸８４に伝達される。そして、出力軸８４が回転駆動させられ、スプライン嵌合を介してコントロールロッド１１８に回転が伝達される。さらに、コントロールロッド１１８の回転位置に応じてマニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４が移動され、油圧制御回路２５の油路が切り換えられる。また、上述したように、位置決め機構１３０が出力軸８４とコントロールロッド１１８との間のスプライン嵌合部（連結部）よりも上流側に設けられている。また、ニュートラルスタートスイッチ８２が出力軸８４に直接的に設けられており、出力軸８４の回転位置に応じたポジション電圧ＰＶが検出される。なお、ニュートラルスタートスイッチ８２が本発明の位置検出手段に対応している。
【００５７】
ニュートラルスタートスイッチ８２は、図１５に示すように、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の周囲であって軸心Ｏに対して対称位置に配設された一対の磁石８６と、出力軸８４に一体的に配設されて一体的に軸心Ｏまわりに回転させられるホール素子８８とを備えている。ホール素子８８は、磁力の強さに応じて変化するポジション電圧ＰＶを出力するもので、出力軸８４の回転に伴ってホール素子８８に作用する磁力が変化することにより、その回転角度に応じてポジション電圧ＰＶは連続的に変化する。したがって、このポジション電圧ＰＶの大きさに基づいて出力軸８４の回転位置、更にはマニュアルバルブ３１のシフトレンジ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」を検出することができる。
【００５８】
このように、ニュートラルスタートスイッチ８２は、位置決め機構１３０と直結された状態で出力軸８４の回転位置を直接検出することから、スプライン嵌合部に形成されるガタの影響が生じない。これより、位置決め機構１３０の精度が向上することとなる。
【００５９】
上述のように、本実施例によれば、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応する位置に位置決めする位置決め機構１３０が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッド１１８とのスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるため、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とコントロールロッドとの間のスプライン嵌合部（連結部）に生じるガタ（組付余裕）の影響なく電動アクチュエータ３４の回転を制御することができるようになり、シフト切換装置１０５の制御性を向上させることができる。
【００６０】
また、本実施例によれば、位置決め機構１３０は電動アクチュエータ３４内部に設けられるため、前記ガタの影響を考慮することなく、電動アクチュエータ３４の回転を制御することができ、シフト切換装置１０５の制御性が向上する。また、位置決め機構１３０をコンパクトに構成することができる。
【００６１】
また、本実施例によれば、位置決め機構１３０は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が挿通されるケース孔１３４の内周面において、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部（１４６、１４８、１５０、１５２）と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４から、スプリング１４０によってそのケース孔１３４の内周面に当接するように付勢されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、その所定の走行レンジに対応する凹部（１４６、１４８、１５０、１５２）と嵌合する凸部（１４２、１４４）とを、有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、位置決め機構１３０を電動アクチュエータ３４内部に設けることができ、且つ、位置決め機構１３０をコンパクトに構成することができる。
【００６２】
また、本実施例によれば、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の回転に従って走行レンジが「Ｐ」レンジ、「Ｒ」レンジ、「Ｎ」レンジ、「Ｄ」レンジと順番に切り換えられるとき、第「Ｐ」レンジに対応するＰ凹部１４６と「Ｎ」レンジに対応するＮ凹部１４８とが、第１嵌合部１４２と嵌合状態となり、「Ｒ」レンジに対応するＲ凹部１５０と「Ｄ」レンジに対応するＤ凹部１５２とが、第１嵌合部１４２と別体で設けられた第２嵌合部１４４と嵌合状態となるものである。このようにすれば、「Ｐ」レンジと「Ｎ」レンジとの間に位置する「Ｒ」レンジのＲ凹部１５０、並びに、「Ｄ」レンジのＤ凹部１５２を、Ｐ凹部１４６およびＮ凹部１４８とは離れた位置に形成することができる。これにより、Ｐ凹部１４６、Ｎ凹部１４８、Ｒ凹部１５０およびＤ凹部１５２の間隔が拡げられて、ケース１３２の強度を確保することができる。
【００６３】
また、本実施例によれば、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４内を径方向に貫通する貫通孔１３８に内挿された共通のスプリング１４０によってそれぞれ径方向に押圧されるため、部品点数が少なくなり、しかも、第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４の構成を簡潔にすることができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、さらにケース孔１３４の内周面において、電動アクチュエータ３４の誤作動によって電動アクチュエータ３４の出力軸８４がオーバーランしたとき、さらなる回転を阻止する第１ストッパ溝１５４および第２ストッパ溝１５６が形成されるものである。このようにすれば、電動アクチュエータ３４の故障により、出力軸８４がオーバーランしてもその回転が停止されるので、さらなる出力軸８４の過回転による意図しない走行レンジ切換等が回避され、自動変速機６内部の過負荷による破損等を回避することができる。
【００６５】
また、本実施例によれば、ニュートラルスタートスイッチ８２は、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の回転位置を直接検出するものである。このようにすれば、位置決め機構１３０による位置決めの制御性が向上する。
【００６６】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００６７】
図１６は、本発明の他の実施例である位置決め機構２００を構成を説明する図であり、図８に対応するものである。本実施例では、出力軸８４側に走行レンジに対応する複数個の凹部が形成されると共に、ケース１３２側に第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４が設けられている。
【００６８】
位置決め機構２００は、電動アクチュエータ３４のケース孔１３４側に設けられて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の外周面と当接するように付勢される第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４に形成されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると第１嵌合部１４２または第２嵌合部１４４と嵌合する複数個の凹部とを、有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が変更される。
【００６９】
第１嵌合部１４２は、ケース１３２に形成された第１の溝２０２内に内挿された第１スプリング２０４の弾性復帰力によって出力軸８４の中心方向に押圧され、その先端部１５８が出力軸８４の外周面に当接させられている。また、第２嵌合部１４４は、第２の溝２０６内に内挿された第２スプリング２０８の弾性復帰力によって出力軸８４の中心方向に押圧され、その先端部１６０が出力軸８４の外周面に当接させられている。
【００７０】
出力軸８４では、出力軸８４の各走行レンジに対応した回転位置に、Ｐ凹部１４６、Ｎ凹部１４８、Ｒ凹部１５０、Ｄ凹部１５２が適宜形成されている。上記のような構成であっても、電動アクチュエータ３４を回転駆動（本実施例では反時計方向）させることにより、走行レンジに対応する回転位置に好適に位置決めすることができる。なお、作動に関する詳細な説明は、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
【００７１】
本実施例においても、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応した位置に位置決めする位置決め機構２００が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるので、スプライン嵌合部のガタによる影響が生じない。これより、位置決め機構２００の精度が向上することとなる。
【００７２】
また、本実施例によれば、位置決め機構２００は、電動アクチュエータ３４のケース孔１３４に設けられて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４の外周面と当接するように付勢される第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４と、電動アクチュエータ３４の出力軸８４に形成されて、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると第１嵌合部１４２または第２嵌合部１４４と嵌合する複数個の凹部（１４６、１４８、１５０、１５２）とを有し、電動アクチュエータ３４の回転駆動に伴って嵌合状態が変更されるものである。このようにすれば、前記位置決め機構２００を電動アクチュエータ３４内部に設けることができ、且つ、位置決め機構２００をコンパクトに構成することができる。
【実施例３】
【００７３】
図１７は、本実施例のさらに他の実施例である位置決め機構３００の構成を説明する図であり、図８に対応するものである。本実施例では、走行レンジが「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」と電動アクチュエータ３４の回転に応じて切り換えられるとき、隣り合う走行レンジに対応する凹部が対角上に形成するのではなく、出力軸８４に対して例えば９０度位相がずれた位置に形成される。
【００７４】
これに伴って、第２嵌合部１４４は、第１嵌合部１４２に対して９０度位相がずれた回転位置にそれぞれ設けられている。第１嵌合部１４２は、出力軸８４に形成された第１の溝３０２に内挿されている第１スプリング３０４の弾性復帰力によって径方向外側に押圧され、その先端部１５８がケース孔１３４の内周面に当接させられる。また、第２嵌合部１４４は、出力軸８４に形成された第２の溝３０６に内挿されている第２スプリング３０８の弾性復帰力によって径方向外側に押圧され、その先端部１６０がケース孔１３４の内周面に当接させられる。そして、電動アクチュエータ３４の出力軸８４が所定の走行レンジに対応する回転位置となると、その走行レンジに対応する凹部が第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４の何れかと嵌合状態となる。
【００７５】
上記のように構成される位置決め機構３００であっても電動アクチュエータ３４を回転駆動させることにより、走行レンジに対応する回転位置に好適に位置決めすることができる。
【００７６】
上述のように、本実施例においても、マニュアルバルブ３１のスプール弁子１２４を走行レンジに対応した位置に位置決めする位置決め機構３００が、電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられるので、スプライン嵌合部のガタによる影響が生じない。これより、位置決め機構３００の精度が向上することとなる。
【００７７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７８】
例えば、前述の実施例の位置決め機構１３０、２００、３００は、電動アクチュエータ３４内部に設けられていたが、必ずしも電動アクチュエータ３４内部に限定されるものではない。すなわち、位置決め機構が電動アクチュエータ３４の出力軸８４とマニュアルバルブ３１との間に設けられたスプライン嵌合部（連結部）よりも電動アクチュエータ３４側に設けられる構成であれば、本発明の効果を得ることができる。
【００７９】
また、前述の実施例の電動アクチュエータ３４は、モータ部１６２と出力軸８４とが２軸で構成されているが、必ずしも２軸に限定されず、例えば１軸形式の構造であっても構わない。
【００８０】
また、前述の実施例の凹部の配置は対角線側もしくは９０度位相をずらすなどして、配置されているが、凹部の配置は上記に限定されず、適宜変更しても構わない。また、例えば各凹部に対して１つの係合部を設けることで凹部の間隔を拡げた構造であっても構わない。さらに、強度が確保されるのであれば、１つの係合部（凸部）に対して走行レンジ順に単純に凹部を配置した構造であっても構わない。
【００８１】
また、前述の実施例では、電動アクチュエータ３４とコントロールロッド１１８の接続部とはスプライン嵌合されているが、例えばキーなどのよる接続であってもガタが生じるので、本発明を適用することができる。すなわち、ガタが生じる接続方法であれば本発明の効果を好適に得ることができる。
【００８２】
また、前述の実施例のニュートラルスタートスイッチ８２は、例えば回転角度に応じて変化する磁力を検出するホール素子や磁気抵抗素子等を有する非接触式回転角センサにて構成されているが、例えば回転角度に応じてパルスを出力するロータリエンコーダなど、接触式か非接触式を問わず様々な態様が可能である。また、ニュートラルスタートスイッチ８２の取付位置は、出力軸８４の回転位置を検出する構成であれば、特に限定されるものではない。
【００８３】
また、前述の実施例では、弾性部材としてスプリング１４０が使用されているが、例えば所定の弾性を有する樹脂やゴム材を内挿することで第１嵌合部１４２および第２嵌合部１４４を押圧する構造であっても構わない。
【００８４】
また、前述の実施例では、燃料の燃焼によって動力を発生させるエンジン駆動車両であったが、電動モータによって駆動する電気自動車、或いは複数の動力源を備えているハイブリッド車両など、種々の車両用のシフト制御装置に好適に適用される。また、前後進を切り換える前後進切換装置や、変速比が異なる複数のギヤ段を有する有段の自動変速機、或いは変速比を連続的に変化させる無段変速機などを有し、シフト機構により駆動状態を変更することができる種々の車両に好適に適用される。
【００８５】
また、前述の実施例では、自動変速機として有段式の自動変速機６が用いられていたが、自動変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置の数や変速段数、およびクラッチＣ、ブレーキＢの数が遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているかなど特に限定はない。
【００８６】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明が適用された車両の動力伝達機構すなわち自動変速機の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１に示す自動変速機において変速比の異なる複数の変速段を成立させる際の複数の油圧式摩擦係合装置の作動状態を説明する図表である。
【図３】図１に示すクラッチおよびブレーキの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する油圧制御回路の要部を示す回路図である。
【図４】シフトポジションを切り換えるためのシフトポジション切換操作の入力装置として機能するシフト操作装置を示す斜視図である。
【図５】図１に示す自動変速機やエンジンなどを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図６】図５に示すＳＢＷ−ＥＣＵに供給されるシフトレバー位置信号または駐車指令信号に従って作動する電動アクチュエータによりシフトポジションを切り換えるシフト切換装置の構成を示す斜視図である。
【図７】電動アクチュエータ内部に配設されている位置決め機構を説明するための電動アクチュエータの部分断面図である。
【図８】図７において位置決め機構を矢印Ｇ方向から見た矢視図である。
【図９】位置決め機構において、第１嵌合部の先端部がＰ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１０】位置決め機構において、第２嵌合部の先端部がＲ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１１】位置決め機構において、第１嵌合部の先端部がＮ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１２】位置決め機構において、第２嵌合部の先端部がＤ凹部に嵌合された状態を示す図である。
【図１３】位置決め機構において、第１、第２嵌合部の先端部がストッパに嵌合された状態を示す図である。
【図１４】シフト切換装置の動力伝達経路を概略的に示した構成図である。
【図１５】図１４のニュートラルスタートスイッチを説明する概略構成図である。
【図１６】本発明の他の実施例である位置決め機構を構成を説明する図であり、図８に対応するものである。
【図１７】本実施例のさらに他の実施例である位置決め機構の構成を説明する図であり、図８に対応するものである。
【符号の説明】
【００８８】
６：自動変速機（変速機）
３１：マニュアルバルブ（油路変更手段）
３４：電動アクチュエータ（アクチュエータ）
８２：ニュートラルスタートスイッチ（位置検出手段）
８４：出力軸（アクチュエータの出力軸）
１０５：シフト切換装置
１１８：コントロールロッド
１３０、２００、３００：位置決め機構
１３４：ケース孔
１４０：スプリング（弾性部材）
１４２：第１嵌合部（凸部、第１の凸部）
１４４：第２嵌合部（凸部、第２の凸部）
１４６：Ｐ凹部（凹部）
１４８：Ｎ凹部（凹部）
１５０：Ｒ凹部（凹部）
１５２：Ｄ凹部（凹部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機内部の油路を切り換えることで走行レンジを変更する油路変更手段と、前記走行レンジに応じた回転位置に変位されることにより前記油路変更手段の油路を切り換えるコントロールロッドと、該コントロールロッドに動力伝達可能に連結されることで該コントロールロッドを回転可能なアクチュエータと、所定の回転部材の回転位置を検出する位置検出手段とを、備え、前記位置検出手段によって検出される所定の回転部材の回転位置に基づいて前記アクチュエータの回転を制御して走行レンジを切り換える車両のシフト切換装置であって、
前記油路変更手段を走行レンジに対応する切換位置へ位置決めする位置決め機構を備え、
該位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との連結部よりも前記アクチュエータ側に設けられることを特徴とする車両のシフト切換装置。
【請求項２】
前記位置決め機構は前記アクチュエータ内部に設けられることを特徴とする請求項１の車両のシフト切換装置。
【請求項３】
前記位置決め機構は、
前記アクチュエータの出力軸が挿通されるケース孔の内周面において、前記アクチュエータの出力軸の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、
前記アクチュエータの出力軸から弾性部材によって前記ケース孔の内周面に当接するように付勢されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、前記所定の走行レンジに対応する凹部と嵌合する凸部と、
を有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする請求項２の車両のシフト切換装置。
【請求項４】
前記アクチュエータの出力軸の回転に従って走行レンジが第１シフトレンジ、第２シフトレンジ、第３シフトレンジと順番に切り換えられるとき、前記第１シフトレンジに対応する第１の凹部と前記第３シフトレンジに対応する第３の凹部とが、第１の凸部と嵌合状態となり、前記第２シフトレンジに対応する第２の凹部が前記第１の凸部と別体で設けられた第２の凸部と嵌合状態となることを特徴とする請求項３の車両のシフト切換装置。
【請求項５】
前記第１の凸部および第２の凸部は、前記アクチュエータの出力軸内を径方向に貫通する貫通孔に内挿された共通の弾性部材によってそれぞれ径方向に押圧されることを特徴とする請求項４の車両のシフト切換装置。
【請求項６】
前記位置決め機構は、
前記アクチュエータのケース孔に設けられて、前記アクチュエータの出力軸の外周面と当接するように付勢される凸部と、
前記アクチュエータの出力軸に形成されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置となると、前記凸部と嵌合する複数個の凹部とを
有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする請求項２の車両のシフト切換装置。
【請求項１】
変速機内部の油路を切り換えることで走行レンジを変更する油路変更手段と、前記走行レンジに応じた回転位置に変位されることにより前記油路変更手段の油路を切り換えるコントロールロッドと、該コントロールロッドに動力伝達可能に連結されることで該コントロールロッドを回転可能なアクチュエータと、所定の回転部材の回転位置を検出する位置検出手段とを、備え、前記位置検出手段によって検出される所定の回転部材の回転位置に基づいて前記アクチュエータの回転を制御して走行レンジを切り換える車両のシフト切換装置であって、
前記油路変更手段を走行レンジに対応する切換位置へ位置決めする位置決め機構を備え、
該位置決め機構は、前記アクチュエータの出力軸と前記コントロールロッドの入力軸との連結部よりも前記アクチュエータ側に設けられることを特徴とする車両のシフト切換装置。
【請求項２】
前記位置決め機構は前記アクチュエータ内部に設けられることを特徴とする請求項１の車両のシフト切換装置。
【請求項３】
前記位置決め機構は、
前記アクチュエータの出力軸が挿通されるケース孔の内周面において、前記アクチュエータの出力軸の走行レンジに対応する回転位置に形成された複数個の凹部と、
前記アクチュエータの出力軸から弾性部材によって前記ケース孔の内周面に当接するように付勢されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置になったとき、前記所定の走行レンジに対応する凹部と嵌合する凸部と、
を有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする請求項２の車両のシフト切換装置。
【請求項４】
前記アクチュエータの出力軸の回転に従って走行レンジが第１シフトレンジ、第２シフトレンジ、第３シフトレンジと順番に切り換えられるとき、前記第１シフトレンジに対応する第１の凹部と前記第３シフトレンジに対応する第３の凹部とが、第１の凸部と嵌合状態となり、前記第２シフトレンジに対応する第２の凹部が前記第１の凸部と別体で設けられた第２の凸部と嵌合状態となることを特徴とする請求項３の車両のシフト切換装置。
【請求項５】
前記第１の凸部および第２の凸部は、前記アクチュエータの出力軸内を径方向に貫通する貫通孔に内挿された共通の弾性部材によってそれぞれ径方向に押圧されることを特徴とする請求項４の車両のシフト切換装置。
【請求項６】
前記位置決め機構は、
前記アクチュエータのケース孔に設けられて、前記アクチュエータの出力軸の外周面と当接するように付勢される凸部と、
前記アクチュエータの出力軸に形成されて、前記アクチュエータの出力軸が所定の走行レンジに対応する回転位置となると、前記凸部と嵌合する複数個の凹部とを
有し、前記アクチュエータの回転駆動に伴って嵌合状態が変更されることを特徴とする請求項２の車両のシフト切換装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−２８７７５５（Ｐ２００９−２８７７５５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４３７６２（Ｐ２００８−１４３７６２）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【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１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【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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