JPH0538455U - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ギヤ機構が収容されているギヤハウジングに
対しアクチュエータ、アクチュエータセンサ及びバルブ
センサをそれぞれ一括して組付けることによりアクチュ
エータ及びレンジ切換弁の位置を個々に検出可能で、か
つ装置の小型化を図る。 【構成】 アクチュエータ５０の回転駆動力をコントロ
ール軸３２に減速して伝達するギヤ機構７０が収容され
たギヤハウジング６０にこのアクチュエータ５０が組付
けられ、かつこのギヤ機構７０を構成している最終減速
ギヤ８２の回転軸心部に対してコントロール軸３２が回
転方向に関して所定の遊びδをもって回転伝達可能に挿
通されている。そして最終減速ギヤ８２以外のギヤ７８
の回転軸８０に直結されてその回転角を検出可能なアク
チュエータセンサ９０と、コントロール軸３２に直結さ
れてその回転角を検出可能なバルブセンサ９４とがギヤ
ハウジング６０にそれぞれ組付けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数の走行レンジの選択を電気的な制御によって実現する自動変速 機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動変速機において、前進レンジや後退レンジあるいはニュートラルレンジな どの走行レンジの切換えは、レンジ切換弁（マニュアルバルブ）の切換えによっ て行われる。そしてこのレンジ切換弁は一般に手動操作によって切換えられてい たが、これを電気的な制御で行う構成の自動変速機もすでに提案されている。

【０００３】 例えば特公昭６３−３７７２９号公報には、レンジ選択スイッチの操作に基づ いて自動変速機の走行レンジを切換えるための直流モータを駆動させ、この駆動 力によりウォームとウォームホイールとの噛合いを通じてレンジ切換弁を切換え る構成の装置が開示されている。 またこの装置では、前記ウォームホイールと共に回転する部材（アーム）の位 置をセンサで検出し、この検出信号に基づいて前記直流モータを停止するように 構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記公報のような位置センサを用いた場合、あるいはこれに代えて前記ウォー ムホイールにその回転角を検出可能なロータリーエンコーダなどのセンサを設け た場合には、装置が大型になって車両に搭載する上で好ましくない。また前記直 流モータの回転角及びレンジ切換弁の切換え位置をそれぞれ検出するために個別 にセンサを設ける場合は、なおさら装置の大型化を招くこととなる。

【０００５】 本考案の技術的課題は、アクチュエータの回転駆動力をレンジ切換弁に伝達す るためのギヤ機構が収容されているギヤハウジングに対してアクチュエータ、ア クチュエータセンサ及びバルブセンサをそれぞれ一括して組付けることにより、 アクチュエータ及びレンジ切換弁の位置を個々に検出可能とし、かつ装置の小型 化を図ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、本考案における自動変速機の制御装置は次のよう に構成されている。 すなわちレンジ制御部から出力される電気信号に基づいてその回転駆動量が制 御されるアクチュエータと、軸心回りの回転によって自動変速機のレンジ切換弁 を切換え可能なコントロール軸と、このコントロール軸に前記アクチュエータの 回転駆動力を減速して伝達するギヤ機構とを備えた自動変速機の制御装置におい て、前記ギヤ機構を収容したギヤハウジングに前記アクチュエータが組付けられ 、かつこのギヤ機構を構成している最終減速ギヤの回転軸心部に対して前記コン トロール軸が回転方向に関して所定の遊びをもって回転伝達可能に挿通されてい る。 そして前記最終減速ギヤ以外のギヤの回転軸に直結されてその回転角を検出可 能なアクチュエータセンサと、前記コントロール軸に直結されてその回転角を検 出可能なバルブセンサとが前記ギヤハウジングにそれぞれ組付けられている。

【０００７】

【作用】

この構成によれば、ギヤ機構を構成している最終減速ギヤ以外のギヤの回転軸 に直結されたアクチュエータセンサにより前記アクチュエータの回転位置が検出 され、また最終減速ギヤに対して所定の遊びをもって貫通されている前記コント ロール軸に直結されたバルブセンサにより前記レンジ切換弁の切換え位置が検出 される。これら両センサの検出信号を監視することで、例えばレンジ切換弁側に 設けられているディテント機構の働きにより前記コントロール軸が前記遊びの範 囲でアクチュエータの駆動とは無関係に自走し始めたことを検出でき、これに基 づいてアクチュエータの駆動を停止するなどの制御が行える。

【０００８】 しかもこれらのアクチュエータセンサ及びバルブセンサは、前記ギヤ機構が収 容されているギヤハウジングに対し、前記アクチュエータと共に組付けられてい るため、これら両センサ、ギヤ機構及びアクチュエータが一括構成となり、その 小型化が実現される。

【０００９】

【実施例】

次に本考案の一実施例を図面にしたがって説明する。

【００１０】 まず図６に自動変速機の走行レンジを切換えるためのレンジ切換弁３０及びそ のコントロール系の概要が斜視図で示されている。この図面からも明らかなよう にレンジ切換弁３０はスプールバルブ形式であって、ここには自動変速機の制御 のための基本油圧となるライン油圧が供給されている。このレンジ切換弁３０の スプールを軸方向に操作することで、その排出ポートが切換えられて各走行レン ジを設定するための摩擦係合装置（図示しない）の係合及び解放が制御されるよ うになっている。

【００１１】 この図６に示されているコントロール軸３２に対しては、前記レンジ切換弁３ ０を切換えるためのアクチュエータ（直流モータ）５０の回転駆動力が、ギヤハ ウジング６０の内部に収容されている後述のギヤ機構７０により増大（減速）し て伝達されるようになっている。そしてこのコントロール軸３２の回転は、その 軸上に固定されているディテントレバー３６の回動を通じて前記レンジ切換弁３ ０のスプールをその軸線方向に移動させる。

【００１２】 前記ディテントレバー３６は扇形状であり、その外周には複数個の凹凸部３６ ａが形成されてい。これらの凹凸部３６ａのうちの一つの凹部に対し、ディテン トスプリング３８の端部に設けられたローラ３８ａが常に係合している。これに より前記コントロール軸３２の回転位置、つまりレンジ切換弁３０の複数のレン ジ位置を決めるディテント機構３４が構成されている。

【００１３】 またパーキング（Ｐ）レンジが選択されたときには、前記ディテントレバー３ ６の回動によってパーキングカム４０が押し動かされるようになっている。この ときのパーキングカム４０の作用により、パーキング爪４２がパーキングギヤ４ ４に噛合わされて車両の出力軸系がロックされる。

【００１４】 図７に前記アクチュエータ５０の回転駆動を制御するための電気系統図が示さ れている。この図面においてレンジ選択スイッチ１０は、自動変速機ＡＴの走行 レンジを選択するために運転者によるシフトレバーの操作によって切換られるポ ジションスイッチ、あるいは運転者が直接操作する操作スイッチなどである。

【００１５】 図７に示されているレンジ制御部（ＳＢＷ）２０はマイクロコンピュータが使 用され、自動変速機の走行レンジ切換えのための各種ソフトウェア処理に必要な プログラムを記憶させた読出専用メモリー（ＲＯＭ）、このプログラムを実行す る中央演算処理装置（ＣＰＵ）、プログラムに必要な変数を一時的に記憶する書 き込み可能メモリー（ＲＡＭ）などを主体として構成されている。

【００１６】 前記レンジ制御部２０には、前記レンジ選択スイッチ１０の操作によって出力 されるレンジ信号が入力されるとともに、自動変速機ＡＴ側に設けられた後述の アクチュエータセンサ９０及びバルブセンサ９４から出力されるそれぞれの検出 信号（アナログ信号）がアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２２により ディジタル信号に変換された後に入力される。

【００１７】 前記レンジ制御部２０からは、前記レンジ信号に応じた駆動信号が前記アクチ ュエータ５０の駆動回路（図示しない）に対して出力される。さらにこのレンジ 制御部２０からは、運転席前面の計器パネルに設けられたレンジインジケータ２ ３及びボイスナビケーション制御部２４に対する信号がそれぞれ出力される。 前記レンジインジケータ２３では基本的には自動変速機ＡＴの現在の走行レン ジを点灯表示し、ボイスナビケーション制御部２４はスピーカ２６から音声を出 して前記レンジ選択スイッチ１０の誤操作などを運転者に警告するなどの機能を 果たす。

【００１８】 図１（Ａ）に前記ギヤハウジング６０が前記アクチュエータ５０と共にカバー ６２の一部を破断した正面図で示され、図１（Ｂ）に図１（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断 面図が示されている。また図２に図１（Ａ）の背面図が示され、図３に同じく図 １（Ａ）の右側面図が示されている。

【００１９】 これらの図面から明らかなように、前記ギヤハウジング６０はアクチュエータ ５０と共に前記自動変速機ＡＴのケース外側に対しボルトなどで取付けられるよ うに構成されている。そしてこのギヤハウジング６０には、前記アクチュエータ ５０及びギヤ機構７０が組込まれた後にガスケット等を介在してカバー６２が組 付けられ、その内部が密閉されている。

【００２０】 図１（Ａ）（Ｂ）で示すように前記ギヤハウジング６０の外側の一部には、前 記アクチュエータ５０がスクリューボルトなどによって組付けられている。この アクチュエータ５０の駆動軸５２はギヤハウジング６０の内部に位置し、その先 端部はギヤハウジング６０の壁に対しベアリング５４によって回転可能に支持さ れている。

【００２１】 次に前記アクチュエータ５０の回転駆動をコントロール軸３２に対して減速し て伝達するギヤ機構７０について説明する。 まずアクチュエータ５０の駆動軸５２の外周には、ギヤハウジング６０の内部 においてウォーム７２が形成されている。このギヤハウジング６０の内部には、 前記ウォーム７２と噛合って回転するウォームホイール７４が組込まれている。 すなわちこのウォームホイール７４は、その回転軸線をアクチュエータ５０の駆 動軸５２の軸線と直交させて配置されており、その回転軸７６の両端部がギヤハ ウジング６０とカバー６２とに対しベアリング７７によって回転自在に支持され ている。

【００２２】 前記ウォームホイール７４は、その回転軸７６上において一体に形成された小 径ギヤ７５を備えている。そしてギヤハウジング６０の内部には、この小径ギヤ ７５に噛合って回転する大径の中間ギヤ７８が組込まれている。この中間ギヤ７ ８の回転軸８０においても、その両端部がギヤハウジング６０とカバー６２とに 対し軸受８１によって回転自在に支持されている。またこの中間ギヤ７８の回転 軸８０上にも小径ギヤ７９が一体に形成されている。

【００２３】 さらにギヤハウジング６０の内部には、前記小径ギヤ７９と噛合って回転する 最終減速ギヤとしてのセクタギヤ８２が組込まれている。このセクタギヤ８２の 中空状のボス部８３も、その両端外周部がギヤハウジング６０とカバー６２とに 対し軸受８４によって回転自在に支持されている。

【００２４】 前記セクタギヤ８２のボス部８３には、前記コントロール軸３２の端部が図１ （Ｂ）の仮想線で示すように挿通されている。 このボス部８３に対するコントロール軸３２の挿通部を拡大断面で表した図４ 及びコントロール軸３２の端部を拡大して表した図５から明らかなように、コン トロール軸３２の端部にはその外周面の両側を所定寸法の二面幅をもって面取り することで二つの係合面３１が形成されている。

【００２５】 一方、前記ボス部８３の内周形状は、前記コントロール軸３２の端部の形状に 合わせて形成されている。そして図４で示すようにコントロール軸３２の両係合 面３１と、これらに対向するボス部８３の内壁面との間には相互の回転方向に関 して所定の遊びδが設けられている。つまり前記コントロール軸３２とセクタギ ヤ８２とは、前記遊びδを介して回転伝達可能に結合されている。

【００２６】 このように前記アクチュエータ５０の駆動軸５２の回転は、前記ギヤ機構７０ を構成している各ギヤ噛合いを通じて三段階に減速されてコントロール軸３２に 伝達される。このコントロール軸３２の回転によって前述したように前記レンジ 切換弁３０を切換え、また前記パーキング爪４２をパーキングギヤ４４に噛合わ せるべくパーキングカム４０を作動させる。

【００２７】 なお前記遊びδは、少なくとも前記ディテント機構３４におけるディテントス プリング３８のローラ３８ａがディテントレバー３６の凹凸部３６ａのうちの一 つの凸部の頂部から隣の凹部の谷部へ相対的に変位するのを許容できる寸法に設 定されている。このことは前記アクチュエータ５０の回転駆動とは無関係に、前 記ディテント機構３４の機能により前記遊びδの範囲でコントロール軸３２が回 転（自走）してレンジ切換弁３０が位置決めされることとなる。

【００２８】 また前記セクタギヤ８２は、レンジ切換弁３０をパーキング（Ｐ）レンジから ロー（Ｌ）レンジまで切換えるのに必要な前記コントロール軸３２の回転量に対 応した角度の扇形状に設定されている。このセクタギヤ８２の回転方向の両側に は、前記ギヤハウジング６０の外側から内部に向けてねじ込まれたストッパー６ ４がそれぞれ設けられている。

【００２９】 これらのストッパー６４は、レンジ切換弁３０がＰレンジあるいはＬレンジに 切換えられたときのセクタギヤ８２を受止めてコントロール軸３２がそれ以上回 転できないように制限する。そこで両ストッパー６４のねじ込み量を調整するこ とで、前記セクタギヤ４６の受止め位置が調整される。なお調整後のストッパー ７０はロックナット６６の締付けによって弛み止めされる。

【００３０】 さて前記ギヤハウジング６０の背面には、前記ギヤ機構７０の中間ギヤ７８と 対応する箇所においてアクチュエータセンサ９０が組付けられている。このセン サ９０は、図１（Ｂ）で示すように前記中間ギヤ７８の回転軸線上においてギヤ ハウジング６０に形成されている開口部に対し、そのシャフト９２と中間ギヤ７ ８の回転軸８０との軸線を一致させたセンタリング状態で組付けられ、スクリュ ーボルト９３によりギヤハウジング６０に固定されている。

【００３１】 前記シャフト９２の端部には係合溝９２ａが形成されていて、これが回転軸８ ０の端部の係合凸片８０ａに対して回転伝達可能に係合している。これによりア クチュエータセンサ９０のシャフト９２は中間ギヤ７８の回転軸８０に直結され たこととなる。

【００３２】 なお前記アクチュエータセンサ９０は、次に説明するバルブセンサ９４と共に ロータリー式ポテンショメータが使用されている。これは周知のようにそのシャ フト９２の回転角に比例して変化する電気抵抗値を出力電圧として取り出すこと ができ、これによってシャフト９２の回転角を検出できる構成となっている。

【００３３】 同じくギヤハウジング６０の背面には、前記コントロール軸３２の軸線上にお いてバルブセンサ９４が組付けられている。このバルブセンサ９４においてもコ ントロール軸３２の軸線上においてギヤハウジング６０に形成されている開口部 に対し、そのシャフト９２とコントロール軸３２との軸線を一致させたセンタリ ング状態で組付けられ、スクリューボルト９７によりギヤハウジング６０に固定 されている。

【００３４】 前記バルブセンサ９４のシャフト９６の端部には係合凸片９６ａが形成されて いる。そして図５からも明らかなように前記コントロール軸３２の端部には係合 溝３２ａが形成されている。このコントロール軸３２はすでに説明したように前 記セクタギヤ８２のボス部８３に挿通され、その係合溝３２ａを前記シャフト９ ６の係合凸片９６ａに対して回転伝達可能に係合させている。これによってバル ブセンサ９４のシャフト９６はコントロール軸３２に直結されたこととなる。

【００３５】 前記アクチュエータセンサ９０のシャフト９２は、前記ウォームホイール７４ 及び中間ギヤ７８を通じて前記アクチュエータ５０の駆動軸５２の回転を受け、 もってこのセンサ９０はアクチュエータ５０の回転角を検出できる。なおアクチ ュエータセンサ９０は、アクチュエータ５０の駆動軸５２の回転が減速された箇 所でその回転角を検出しているので、一回転型のロータリー式ポテンショメータ で充分対応できる。 また前記バルブセンサ９４は、前記コントロール軸３２の回転角を検出すると で、結果的には前記レンジ切換弁３０のレンジ位置を検出できる。このセンサ９ ４についても当然に一回転型のロータリー式ポテンショメータで対応できる。

【００３６】 前記の構成において運転者による前記レンジ選択スイッチ１０の操作により、 そのレンジ信号に応じてレンジ制御部２０から出力される駆動信号に基づき前記 アクチュエータ５０の回転駆動量が制御される。このアクチュエータ５０の回転 駆動力は前記ギヤ機構７０により減速され、このギヤ機構７０のセクタギヤ８２ から前記遊びδを詰めた後にコントロール軸３２に伝達される。

【００３７】 前記コントロール軸３２の回転により、前記ディテントレバー３６を通じてレ ンジ切換弁３０が切換えられ、あるいは前記パーキングギヤ４４にパーキング爪 ４２を噛合わせるためのパーキングカム４０が押し動かされる。 なおこのパーキング機構を作動させるためには相当の力を必要とするが、前記 ギヤ機構７０の減速機能によりアクチュエータ５０が過大な負荷を受けることは 防止される。

【００３８】 前記レンジ切換弁３０の切換制御中においては、前記ディテント機構３４にお けるディテントスプリング３８のローラ３８ａが、前記ディテントレバー３６に おける凹凸部３６ａの凸部を乗り越えては凹部に係合するといった動作を繰り返 す。そして一つの凹部にローラ３８ａが係合した状態においてレンジ切換弁３０ はそのときのレンジポジションで位置決めされる。

【００３９】 また前記ディテントスプリング３８のローラ３８ａが前記ディテントレバー３ ６における凹凸部３６ａの一つの凸部を乗り越えてから隣の凹部に至るまでの間 は、前記ディテントスプリング３８の弾性力に基づいてコントロール軸３２がア クチュエータ５０の回転駆動とは無関係に、前記遊びδの範囲内において自走す ることとなる。

【００４０】 すなわちこの自走時においては、それまで所定の対応関係にあったアクチュエ ータ５０の駆動軸５２とコントロール軸３２との回転角にずれが生じる。このた め前記アクチュエータセンサ９０で検出される電圧値と、バルブセンサ９４で検 出される電圧値との差が大きく変化する。そこでこの電圧差の変化を前記レンジ 制御部２０で監視することにより、コントロール軸３２の自走を検出できる。

【００４１】 したがって目標の走行レンジ位置においてコントロール軸３２の自走が検出さ れたら、レンジ制御部２０からアクチュエータ５０の駆動回路に停止信号を出し てこのアクチュエータ５０の駆動を停止する。そしてこのアクチュエータ５０に ついては目標とするレンジ位置で正確に停止させなくても、前記ディテント機構 ３４におけるディテントスプリング３８のローラ３８ａがディテントレバー３６ の凹凸部３６ａのうちの目標レンジに対応する凹部の手前の凸部を越えておれば 後はコントロール軸３２の自走によってレンジ切換弁３０が目標のレンジで位置 決めされる。

【００４２】

【考案の効果】

このように本考案は、アクチュエータセンサ及びバルブセンサによる個々の検 出信号に基づいて、例えばコントロール軸がアクチュエータの駆動とは無関係に 自走し始めたことを検出してアクチュエータの駆動を停止するなどの制御が行え るにもかかわらず、これらの両センサ、ギヤ機構及びアクチュエータが一括構成 となってその小型化が図られ、車両への搭載が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ギヤ機構が収容されたギヤハウジングを破断し
て表した構成図である。

【図２】ギヤハウジングの背面図である。

【図３】同じくギヤハウジングの側面図である。

【図４】ギヤ機構の最終減速ギヤに対するコントロール
軸の挿通部を表した拡大断面でである。

【図５】コントロール軸の端部を表した拡大図である。

【図６】自動変速機の走行レンジを切換えるためのレン
ジ切換弁とそのコントロール系の概要を表した斜視図で
ある。

【図７】アクチュエータの回転駆動を制御するための電
気系統図である。

【符号の説明】

２０ レンジ制御部 ３０ レンジ切換弁 ３２ コントロール軸 ５０ アクチュエータ ６０ ギヤハウジング ７０ ギヤ機構 ８２ 最終減速ギヤ（セクタギヤ） ９０ アクチュエータセンサ ９４ バルブセンサ δ 遊び

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンジ制御部から出力される電気信号に
   基づいてその回転駆動量が制御されるアクチュエータ
   と、軸心回りの回転によって自動変速機のレンジ切換弁
   を切換え可能なコントロール軸と、このコントロール軸
   に前記アクチュエータの回転駆動力を減速して伝達する
   ギヤ機構とを備えた自動変速機の制御装置において、 前記ギヤ機構を収容したギヤハウジングに前記アクチュ
   エータが組付けられ、かつこのギヤ機構を構成している
   最終減速ギヤの回転軸心部に対して前記コントロール軸
   が回転方向に関して所定の遊びをもって回転伝達可能に
   挿通されているとともに、この最終減速ギヤ以外のギヤ
   の回転軸に直結されてその回転角を検出可能なアクチュ
   エータセンサと、前記コントロール軸に直結されてその
   回転角を検出可能なバルブセンサとが前記ギヤハウジン
   グにそれぞれ組付けられていることを特徴とした自動変
   速機の制御装置。