(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトポジションを選択し得るシフトポジション選択手段と、前記シフトポジション選択手段の選択に基づいて所定信号を出力するシフトレンジ制御手段と、前記シフトレンジ制御手段からの前記所定信号に基づいて駆動される電気モータと、前記電気モータにより駆動され、シフトレンジを切り替え操作し得るシフトレンジ操作部と、前記シフトレンジ制御手段からの前記所定信号に基づき、前記電気モータと前記シフトレンジ操作部との動力伝達路を係合自在な電磁クラッチと、を備える車輌のレンジ切り替え装置において、
解放された前記電磁クラッチが共振し得る所定の振動条件を検出する振動条件検出手段と、
前記振動条件検出手段の検出結果に基づいて前記電磁クラッチを係合するクラッチ係合手段と、を備える、
ことを特徴とする車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の車輌のレンジ切り替え装置は、駆動源と、該駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置と、を備える車輌に搭載し得、
前記駆動源及び前記駆動車輪、またはいずれか一方が振動源である。
【請求項３】
前記電磁クラッチは、吸着ロータと、前記吸着ロータに係合自在な被吸着ディスクと、前記被吸着ディスクを係合方向に対して移動自在に支持する弾性体と、を有する、
請求項１または２記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項４】
前記弾性体は、薄板形状からなる、
請求項３記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項５】
前記振動条件検出手段は、前記被吸着ディスクの共振条件に基づいて前記所定の振動条件を検出してなる、
請求項３または４記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項６】
前記クラッチ係合手段は、前記振動条件検出手段により検出される前記共振条件のうち、最低周波数である前記共振条件に基づいて前記電磁クラッチを係合してなる、
請求項５記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項７】
前記電磁クラッチにおける振動を計測する振動計測手段を備え、
前記振動条件検出手段は、前記振動計測手段の計測結果に基づき、前記電磁クラッチが所定振動数範囲内である際に前記所定の振動条件を検出してなる、
請求項１ないし６のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項８】
前記駆動源の回転数を計測する駆動源回転数計測手段を備え、
前記振動条件検出手段は、前記駆動源回転数計測手段の計測結果に基づき、前記駆動源が所定回転数範囲内である際に前記所定の振動条件を検出してなる、
請求項２ないし６のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項９】
前記駆動車輪の回転数を計測する駆動車輪回転数計測手段と、を備え、
前記振動条件検出手段は、前記駆動車輪回転数計測手段の計測結果に基づき、前記車輌が所定速度範囲内である際に前記所定の振動条件を検出してなる、
請求項２ないし６のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項１０】
前記駆動源は、エンジンである、
請求項２ないし９のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【請求項１１】
前記振動条件検出手段は、前記振動条件の継続時間が所定時間を超えない場合、前記電磁クラッチを解放状態に維持するために前記所定の振動条件を不感とする不感手段を有する、
請求項１ないし１０のいずれか記載の車輌のレンジ切り替え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌などに搭載されるレンジ切り替え装置に係り、詳しくは、電気信号によりシフトレンジを切り替える、いわゆるシフトバイワイヤシステムによるレンジ切り替え装置において、電磁クラッチを構成する部品が、例えばエンジンなどの振動により振動することを抑制するレンジ切り替え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輌の走行レンジを切り替えるレンジ切り替え装置は、最近の自動車における車室内のデザインの自由度の拡大の要請、同一プラットフォームからの派生車種の拡大要請などから、シフトレバー設置場所の自由度拡大が求められる傾向にある。そこで、例えば実開平７−１６０６７号公報などに開示されているように、電気信号によってレンジ切り替えを行なう、いわゆるシフトバイワイヤシステムによるレンジ切り替え装置の提案がなされている。
【０００３】
上記公報に開示されたレンジ切り替え装置は、シフトレバーからのシフトポジション選択を電気的な信号により伝達し、電気モータおよび電磁クラッチなどから構成されるバルブ駆動装置を駆動して、例えば自動変速機のバルブボディのレンジなどを切り替えている。このように構成することにより、上述のようなシフトレバー設置場所の自由度拡大に応じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の電磁クラッチは、例えば被吸着ディスク、スプリング、アーマチュア本体、吸着ロータ、励磁コイルなどから構成されており、中でもスプリングは薄板形状に形成されているため、構造上振動し易い。そのため、レンジ切り替え装置の外部から、例えば所定のエンジン回転数における車輌の振動が電磁クラッチに伝播することなどにより、上記スプリングに支持される被吸着ディスクがスプリングと共に共振してしまう場合があった。かかる場合には、被吸着ディスクが吸着ロータに衝突して変形や破損する虞や、また該スプリングが変形または破損する虞があり、つまり上記電磁クラッチの耐久性の低下などを引き起こすことや、該電磁クラッチの破損を招く虞があった。
【０００５】
そこで本発明は、電磁クラッチが振動し得る所定の振動条件を検出する振動条件検出手段と、振動条件検出手段の検出結果に基づいて電磁クラッチを係合するクラッチ係合手段とを備え、もって上記課題を解決したレンジ切り替え装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、シフトポジションを選択し得るシフトポジション選択手段（２５）と、前記シフトポジション選択手段（２５）の選択に基づいて所定信号を出力するシフトレンジ制御手段（１８）と、前記シフトレンジ制御手段（１８）からの前記所定信号に基づいて駆動される電気モータ（１２）と、前記電気モータ（１２）により駆動され、シフトレンジ（例えばＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジなど）を切り替え操作し得るシフトレンジ操作部（７０）と、前記シフトレンジ制御手段（１８）からの前記所定信号に基づき、前記電気モータ（１２）と前記シフトレンジ操作部（７０）との動力伝達路を係合自在な電磁クラッチ（３０）と、を備える車輌のレンジ切り替え装置（１）において、解放された前記電磁クラッチが共振し得る所定の振動条件を検出する振動条件検出手段（２６）と、前記振動条件検出手段（２６）の検出結果に基づいて前記電磁クラッチ（３０）を係合するクラッチ係合手段（２７）と、を備えている。
【０００７】
請求項２に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記請求項１記載の車輌のレンジ切り替え装置は、駆動源と、該駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置（例えば自動変速機）と、を備える車輌に搭載し得、前記駆動源及び前記駆動車輪、またはいずれか一方が振動源である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記電磁クラッチ（３０）は、吸着ロータ（３２）と、前記吸着ロータ（３２）に係合自在な被吸着ディスク（３１）と、前記被吸着ディスク（３１）を係合方向に対して移動自在に支持する弾性体（５２）と、を有している。
【０００９】
請求項４に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記弾性体（５２）は、薄板形状からなっている。
【００１０】
請求項５に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記振動条件検出手段（２６）は、前記被吸着ディスク（３１）の共振条件に基づいて前記所定の振動条件を検出するようになっている。
【００１１】
請求項６に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記クラッチ係合手段（２７）は、前記振動条件検出手段（２６）により検出される前記共振条件のうち、最低周波数である前記共振条件に基づいて前記電磁クラッチ（３０）を係合するようになっている。
【００１２】
請求項７に係る本発明は（例えば図１ないし図３、および図６参照）、前記電磁クラッチ（３０）における振動（例えば振動数ｆ）を計測する振動計測手段（６０）を備え、前記振動条件検出手段（２６）は、前記振動計測手段（６０）の計測結果に基づき、前記電磁クラッチ（３０）が所定振動数範囲内（例えば、ｆｌｉｍ以上）である際に前記振動条件を検出するようになっている。
【００１３】
請求項８に係る本発明は（例えば図１ないし図４参照）、前記駆動源の回転数（Ｎｅ）を計測する駆動源回転数計測手段（６１）を備え、前記振動条件検出手段（２６）は、前記駆動源回転数計測手段（６１）の計測結果に基づき、前記駆動源が所定回転数範囲内（例えば、Ｎｅｌｉｍ以上）である際に前記振動条件を検出するようになっている。
【００１４】
請求項９に係る本発明は（例えば図１ないし図３、および図５参照）、前記駆動車輪の回転数（Ｎｏ）を計測する駆動車輪回転数計測手段（６２）と、を備え、前記振動条件検出手段（２６）は、前記駆動車輪回転数計測手段（６２）の計測結果に基づき、前記車輌が所定速度範囲内（例えば、Ｎｏｌｉｍ以上）である際に前記振動条件を検出するようになっている。
【００１５】
請求項１０に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記駆動源は、エンジンである。
【００１６】
請求項１１に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記振動条件検出手段（２６）は、前記振動条件の継続時間が所定時間を超えない場合、前記電磁クラッチ（３０）を解放状態に維持するために前記所定の振動条件を不感とする不感手段（２６ａ）を有する。
【００１７】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、振動条件検出手段が、解放された電磁クラッチが共振し得る所定の振動条件を検出し、クラッチ係合手段が電磁クラッチを係合するので、電磁クラッチにおける振動を抑制することができる。それにより、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００１９】
請求項２に係る本発明によると、駆動源及び駆動車輪、またはいずれか一方が振動源であり、振動条件検出手段は、上記振動源に基づく所定の振動条件を検出するので、電磁クラッチにおける振動を抑制することができる。それにより、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００２０】
請求項３に係る本発明によると、振動条件検出手段が弾性体を介して振動し得る被吸着ディスクの所定の振動条件を検出するので、被吸着ディスクの振動を抑制することでき、それにより、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００２１】
請求項４に係る本発明によると、弾性体は薄板形状からなるので、該弾性体に支持されている被吸着ディスクは振動し易いが、振動条件検出手段は被吸着ディスクが振動し得る所定の振動条件を検出するので、被吸着ディスクの振動を抑制することでき、それにより、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００２２】
請求項５に係る本発明によると、振動条件検出手段は、共振し得る被吸着ディスクの共振条件に基づいて所定の振動条件を検出するので、該被吸着ディスクの共振を防止することでき、それにより、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００２３】
請求項６に係る本発明によると、被吸着ディスクの共振条件のうち、最低周波数である共振条件に基づいて電磁クラッチを係合するので、共振条件が複数ある場合であっても、該電磁クラッチを係合させることにより被吸着ディスクの共振を防止することができる。それにより、全ての共振条件において、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００２４】
請求項７に係る本発明によると、振動計測手段が電磁クラッチにおける振動を計測するので、該電磁クラッチに伝播する振動が何れであっても確実に、所定の振動条件を検出することができる。
【００２５】
請求項８に係る本発明によると、駆動源回転数計測手段が駆動源の回転数を計測するので、駆動源の回転数に基づいて車輌の振動を計測することができ、それにより所定の振動条件を検出することができる。
【００２６】
請求項９に係る本発明によると、駆動車輪回転数計測手段が駆動車輪の回転数を計測するので、駆動車輪の回転数に基づいて車輌の振動を計測することができ、それにより所定の振動条件を検出することができる。
【００２７】
請求項１０に係る本発明によると、駆動源がエンジンからなるので、車輌に該エンジンによる振動が発生し、特にエンジンが所定回転数である場合に、電磁クラッチが振動し得るが、振動条件検出手段がエンジンの振動により電磁クラッチの所定の振動条件を検出し、クラッチ係合手段が電磁クラッチを係合するので、電磁クラッチにおける振動を抑制することができる。それにより、電磁クラッチの耐久性の低下を引き起こすことや、電磁クラッチの破損を招くことを防止することができる。
【００２８】
請求項１１に係る本発明によると、振動条件検出手段は、所定の振動条件の継続時間が所定時間を超えない場合、電磁クラッチを解放状態に維持するために所定の振動条件を不感とする不感手段を有するので、電磁クラッチにおける振動を抑制するとともに、電磁クラッチの不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は本発明に係るレンジ切り替え装置１を示す模式図、図２はレンジ切り替え装置１のバルブ駆動装置１０を示す断面図である。
【００３１】
図１に示すように、レンジ切り替え装置１は、駆動源の出力回転を駆動車輪に伝達する駆動装置、例えば図示しない自動変速機（例えば多段式自動変速機、無段変速機など）の一部を構成するマニュアルバルブ２、および前記自動変速機のカバー８の一部を構成するバルブボディ３を介して、前記自動変速機と連結されている。マニュアルバルブ２はバルブボディ３に収納されており、バルブボディ３内をバルブのスプール２ａの軸心方向である図１中矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在に設けられている。マニュアルバルブ２を図１に示す矢印Ａ、Ｂ方向に移動させて、所定位置に位置決めすることにより、自動変速機は矢印Ａ側から矢印Ｂ側に向けて、シフトレンジを順次例えばＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｄｓレンジに切り替えられる。
【００３２】
マニュアルバルブ２の矢印Ａ側の先端には、２枚の円板２ｂ、２ｂからなる係合溝２ｃが形成されており、係合溝２ｃにはディテントレバー５が、該ディテントレバー５のアーム部５ｂに植設されたピン５ａを介して係合している。ディテントレバー５の上部には、例えば５個の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈが所定の間隔で形成されている。各溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈは、自動変速機のシフトレンジの例えば「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｄｓ」に対応する形で、図１の右上方から順に配列されており、また、ディテントレバー５の図１の右方には、前述のピン５ａが植設されたアーム部５ｂが突出形成されている。ディテントレバー５の図１の左方には、図示しないＰレンジにおけるパーキング機構駆動用のパーキングロッド係合穴５ｉが貫通穿設されており、また、ディテントレバー５の略中央部には、長方形状の係合穴５ｊが貫通形成されており、レンジ制御軸７が挿着されている。
【００３３】
ディテントレバー５の、例えば５個の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈの上部には、バルブボディ３または自動変速機のケース等に一端を固着された板ばねからなるディテントスプリング９が、先端に回転自在に支持されたローラ９ａを、例えば５個のいずれかの溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌入係合させた形で、自らの弾性により図１の下方に付勢された形で設けられている。さらに、ディテントレバー５の係合穴５ｊには、棒状に形成されたレンジ制御軸７が、ディテントレバー５と一体的に係合している。レンジ制御軸７の、図１の左方の先端部には、断面が長方形の係合部７ａが形成されており、係合部７ａには、バルブ駆動装置１０が接続されている。
【００３４】
ついで、バルブ駆動装置１０について図１および図２に沿って説明する。バルブ駆動装置１０は、電気モータ１２と、電磁クラッチ３０と、減速歯車機構４６と、出力歯車１７と、から構成されている。図２に示すように、バルブ駆動装置１０はボルト２８、２８により支持板４５を介して自動変速機のカバー８上に装着されており、図１および図２に示すように、箱状に形成されたケーシング１１に、電磁クラッチ３０と、減速歯車機構４６と、出力歯車１７と、が内装されている。なお、バルブ駆動装置１０は、自動変速機のカバー８に対して、間隙ＧＰを介して配置され、カバー８から伝達される自動変速機が発生する熱の影響を排除している。
【００３５】
電気モータ１２はケーシング１１に装着されており、電気モータ１２の出力軸１２ａには、ウォームギヤ１２ｂが装着されている。ウォームギヤ１２ｂには、ケーシング１１に装着された電磁クラッチ３０の入力軸３７に装着されたウォームホイール１３が噛合されている。
【００３６】
電磁クラッチ３０は、電磁クラッチ３０の入力軸３７と、アーマチュア本体５０と、スプリング５２と、被吸着ディスク３１と、吸着ロータ３２と、励磁コイル３３と、電磁クラッチ３０の出力軸３８と、から構成されている。電磁クラッチ３０の入力軸３７は円筒状に形成されており、棒状の電磁クラッチ３０の出力軸３８を同心状に内装し、電磁クラッチ３０の出力軸３８上をベアリング４２、４３を介して回転自在に支持されている。電磁クラッチ３０の入力軸３７の、図２の左方には、吸着ロータ３２がスプライン結合された形で設けられている。
【００３７】
吸着ロータ３２は略々円形状に形成されており、吸着ロータ３２の外周部には励磁コイル３３が巻装されている。吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とは互いに対向しており、電磁クラッチ３０が解放されている場合、吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが後述するスプリング５２の付勢により所定の間隙を有して離反した状態となり、電磁クラッチ３０が係合されている場合には、図２に示すように吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが、該スプリング５２の付勢に反して圧着された状態となる。被吸着ディスク３１はスプリング５２に支持されており、該スプリング５２は、略々円形状のアーマチュア本体５０の外周先端に、スプリング５２を支持する支持部５１を介して係合されている。アーマチュア本体５０は電磁クラッチ３０の出力軸３８に装着されている。
【００３８】
電磁クラッチ３０の励磁コイル３３が励磁されると、上述したように、吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが係合される。これにより、電気モータ１２の駆動力が入力軸３７から電磁クラッチ３０に伝達され、順に、吸着ロータ３２、被吸着ディスク３１、スプリング５２、アーマチュア本体５０、を介して電磁クラッチ３０の出力軸３８に伝達される。逆に、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３の励磁を解除することにより、吸着ロータ３２と被吸着ディスク３１とが解放される。これにより、電気モータ１２の駆動力は電磁クラッチ３０の出力軸３８に伝達されなくなる。
【００３９】
減速歯車機構４６は、電磁クラッチ３０の出力軸３８と、電磁クラッチ３０の出力軸３８に形成された小歯車３５と、中間軸３６と、中間軸３６の大歯車３６ａと、中間軸３６の小歯車３６ｂと、から構成されている。電磁クラッチ３０の出力軸３８は、電磁クラッチ３０の入力軸３７の内周に、電磁クラッチ３０の入力軸３７に対し入れ子状に、かつ同心状に配置された形で回転自在に支持されている。該入力軸３７はベアリング４４を介してケーシング１１に支持されている。また、該出力軸３８は、連結軸３９と,該連結軸３９の一端外周に形成された小歯車３５と、で構成されており、該出力軸３８には、小歯車３５の両端近傍にベアリング４１，４２と、連結軸３９の他端にベアリング４３とが配設されている。そして、該出力軸３８は、ベアリング４１と、上記ベアリング４４および前記入力軸３７を介してベアリング４２、４３とによりケーシング１１に支持されている。なお、連結軸３９の複数のベアリング４１、４２、４３の内、ベアリング４２は、ウォームホイール１３と軸方向にオーバーラップする位置に配設されている。
【００４０】
電磁クラッチ３０の出力軸３８に形成された小歯車３５には、ケーシング１１にベアリング４７、４７を介して回転自在に支持された中間軸３６の大歯車３６ａが噛合されている。中間軸３６には小歯車３６ｂが形成されており、小歯車３６ｂには全体が扇形に形成された出力歯車１７が噛合されている。出力歯車１７はケーシング１１にベアリング４８、４８を介して回転自在に支持されており、さらに出力歯車１７の中心部には、図１に示すように、長方形の係合穴１７ａが穿設され、該係合穴１７ａには、前述のレンジ制御軸７の係合部７ａが嵌入係合されている。
【００４１】
なお、電気モータ１２と、減速歯車機構４６を構成する、出力軸３８の小歯車３５、中間軸３６の大歯車３６ａ、小歯車３６ｂ、および出力歯車１７などの歯車列とは、電磁クラッチ３０の入力軸３７内に出力軸３８が入れ子状でかつ同心状に配置されて、電磁クラッチ３０の入力軸３７および電磁クラッチ３０の出力軸３８が同方向に取り出されていることから、図２に示すように、図中の上下方向に整列した形で配置されている。
【００４２】
また、本発明に係るレンジ切り替え装置１において、シフトレンジ操作部７０はディテントレバー５と、レンジ制御軸７と、ディテントスプリング９と、出力歯車１７と、減速歯車機構４６と、から構成されている。
【００４３】
位置センサ２１は、図２中上方左側に示すように、ケーシング１１より突出しているレンジ制御軸７の一端上に該ケーシング１１が固着されて配設されており、ディテントスプリング９に支持されたローラ９ａがディテントレバー上部の所定の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌入係合するレンジ制御軸７の回動角度により、バルブボディ３のレンジ位置を検出するようになっている。なお、位置センサ２１は、レンジ制御軸７の回動角度の検出に限らず、ディテントレバー５の現在位置を検出することができればよく、レンジ制御軸７上以外に設けてもよい。
【００４４】
ついで、シフトレンジ制御手段１８について、図１ないし図３に沿って説明する。図３はシフトレンジ制御手段を示すブロック図である。電気モータ１２および電磁クラッチ３０には、図１および図３に示すように、シフトレンジ制御手段１８が接続されている。シフトレンジ制御手段１８は、図１および図３に示すように、ケーシング１１に固着されレンジ制御軸７を介してディテントレバー５の位置を検出する位置センサ２１と、シフトポジション選択手段２５としてシフトレバー２５と、が接続されている。
【００４５】
図３に示すように、シフトレバー２５はシフトレンジ制御手段１８を構成するシフトレバー位置検出部２３に接続され、シフトレバー位置検出部２３はシフト動作制御部２０に接続されている。また、位置センサ２１もシフト動作制御部２０に接続されている。シフト動作制御部２０は、クラッチ駆動制御部２２とモータ駆動制御部１９に接続され、さらにモータ駆動制御部１９は電気モータ１２に、クラッチ駆動制御部２２は電磁クラッチ３０に、接続されている。
【００４６】
つづいて、レンジ切り替え装置１の動作について図１ないし図３に沿って説明する。例えば運転者が、シフトレンジを切り替えるため、シフトレバー２５の位置を移動させてシフトポジションを選択すると、シフトレバー位置検出部２３はシフト動作制御部２０にシフトポジションに応じた信号を出力する。
【００４７】
シフト動作制御部２０は、シフトレバー位置検出部２３が出力した信号に基づき、それまでシフトレバー２５により選択されていたシフトポジションから、シフトレバー２５の位置移動の結果選択されたシフトポジションへシフトポジションを移動させるため、前記移動方向に応じて電気モータ１２を正転または逆転させる指令をモータ駆動制御部１９に出力する。
【００４８】
例えば、移動方向がシフトレンジをＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄ→Ｄｓに切り替える方向の場合、例えばＲからＮレンジを経由してＤレンジに切り替える場合などは電気モータ１２を正転させ、逆に移動方向がシフトレンジをＤｓ→Ｄ→Ｎ→Ｒ→Ｐに切り替える方向の場合、例えばＤからＮ、Ｒレンジを経由してＰレンジに切り替える場合などは電気モータ１２を逆転させる。
【００４９】
モータ駆動制御部１９は、シフト動作制御部２０から上記のように電気モータ１２を正転または逆転させる指令を受けることにより、該指令に基づき電気モータ１２を回動させる。また、シフト動作制御部２０は、電気モータ１２の駆動力をシフトレンジ操作部７０に伝達させるために、シフトレバー位置検出部２３からシフトレバー２５の位置が移動された信号を受けることにより、クラッチ駆動制御部２２に電磁クラッチ３０の係合の指令を出力する。クラッチ駆動制御部２２は、シフト動作制御部２０からの指令を受けて、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３を励磁し、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２とを係合させる。
【００５０】
これにより、電気モータ１２の駆動力は、ウォームギヤ１２ｂ、ウォームホイール１３、電磁クラッチ３０の入力軸３７、吸着ロータ３２、被吸着ディスク３１、スプリング５２、アーマチュア本体５０、電磁クラッチ３０の出力軸３８、小歯車３５、中間軸３６の大歯車３６ａ、小歯車３６ｂを経て出力歯車１７へ伝達され、レンジ制御軸７を図１に示す矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回動させる。
【００５１】
電気モータ１２によりレンジ制御軸７が所定角度回動すると、ディテントレバー５はアーム部５ｂと共に図１に示す矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度回動し、ピン５ａはアーム部５ｂと連動して矢印Ａ、Ｂ方向に所定量移動する。ピン５ａが所定量移動することにより、ピン５ａと係合溝２ｃを介して係合しているマニュアルバルブ２のスプールも、ピン５ａの矢印Ａ、Ｂ方向における移動量と同じ量だけ、矢印Ａ、Ｂ方向に移動され、バルブボディ３のシフトレンジは、図１に示す矢印Ａ側から順次Ｐ−Ｒ−Ｎ−Ｄ−Ｄｓレンジへ、または図１に示す矢印Ｂ側から順次Ｄｓ−Ｄ−Ｎ−Ｒ−Ｐレンジへと切り替えられる。
【００５２】
レンジ制御軸７によりディテントレバー５が所定角度回動すると、ディテントスプリング９に支持されたローラ９ａは所定の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに移動する。位置センサ２１はローラ９ａが所定の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに移動した状態を検出すると、その検出結果をシフト動作制御部２０に出力し、これを受けたシフト動作制御部２０はクラッチ駆動制御部２２に対して電磁クラッチ３０を解放する指令を出力すると共に、モータ駆動制御装置１９に対して電気モータ１２を停止する指令を出力する。
【００５３】
これにより、電気モータ１２からの駆動力は以後出力歯車１７側に伝達されることはなく、シフトレンジ操作部７０は自由回転状態となるが、ディテントスプリング９のローラ９ａがディテントレバー５の溝部５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈに嵌合係合して固定される。
【００５４】
ついで、本発明の要部について図１に沿って説明する。図１に示すように、位置センサ２１は、電磁クラッチ３０が振動し得る所定の振動条件を検出する振動条件検出手段２６に接続されている。振動条件検出手段２６は振動条件検出手段２６の検出結果に基づき電磁クラッチ３０を係合・解放するクラッチ係合手段２７に接続され、さらに所定の振動条件を検出するための計測を行う振動計測手段６０、駆動源回転数計測手段６１、駆動車輪回転数計測手段６２のいずれかが接続されている。また、振動条件検出手段２６は不感手段２６ａを有している。不感手段２６ａは、電磁クラッチ３０が振動し得る所定の振動条件を検出しても、所定の振動条件の継続時間が所定時間を超えない場合、電磁クラッチ３０を解放状態に維持するために、所定の振動条件を感じ取らないものとする（不感）。
【００５５】
本発明に係る実施の形態では、例えばエンジンの振動、駆動車輪の振動などにより電磁クラッチ３０が振動する場合、所定の振動条件を検出する振動条件検出手段２６と、振動条件検出手段２６の検出結果に基づいて電磁クラッチ３０を係合するクラッチ係合手段２７を備えることで、電磁クラッチ３０が振動することを抑制し、電磁クラッチ３０の劣化を防止するものである。例えば、被吸着ディスク３１がスプリング５２と共に共振し得る場合に、被吸着ディスク３１の共振条件に基づいて上記所定の振動条件を検出し、同様に電磁クラッチ３０の振動を抑制する。以下、本発明に係るレンジ切り替え装置１を実施例１ないし実施例３に沿って説明する。
【００５６】
（実施例１）
本発明に係るレンジ切り替え装置１の動作について図１ないし図４に沿って説明する。図４は、実施例１に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００５７】
実施例１においては、電磁クラッチ３０が振動し得る所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）の計測手段の一例として、エンジン回転数計測手段（駆動源回転数計測手段）６１を備えている。該エンジン回転数計測手段６１は、車輌の走行中などに、図示しない駆動源の一例であるエンジンの回転数（駆動源回転数）Ｎｅを常時計測し、計測したエンジン回転数Ｎｅを振動条件検出手段２６に出力する（Ｓ−１）。なお、上記エンジン回転数計測手段６１はエンジン回転数Ｎｅを計測するものであるが、直接エンジンからエンジン回転数Ｎｅの信号を受けるものでもよく、また自動変速機の入力軸回転数からエンジン回転数Ｎｅを計測するものでもよく、つまりエンジン回転数Ｎｅが計測できるものであれば、いずれのものでもよい。
【００５８】
振動条件検出手段２６はエンジン回転数計測手段６１からエンジン回転数Ｎｅの信号を受けると、該エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上に該当するか否かを判定する（Ｓ−２）。被吸着ディスク３１が所定のエンジン回転数Ｎｅの、例えば４、０００ｒ.ｐ.ｍ.、５、０００ｒ.ｐ.ｍ.、６、０００ｒ.ｐ.ｍ.などにおいてスプリング５２と共に共振する場合、例えばエンジン回転数Ｎｅが４、０００ｒ.ｐ.ｍ.である場合を、被吸着ディスク３１がスプリング５２と共に共振する最低周波数に対し予め決められたエンジン回転数閾値（駆動源回転数閾値）Ｎｅｌｉｍとし、エンジン回転数計測手段６１から出力されたエンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上である場合、振動条件検出手段２６は電磁クラッチ３０の所定の振動条件に該当すると判定し（ステップＳ−２のＹｅｓ）、次のステップＳ−３に進む。
【００５９】
なお、エンジン回転数Ｎｅはギヤ比に基づき駆動車輪回転数Ｎｏより求まる関係にあるので、振動源がエンジン（駆動源）若しくは駆動車輪のいずれであっても、またエンジン（駆動源）及び駆動車輪が振動源であっても、上述したエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍにより所定の振動条件（例えば上記共振条件）を検出することは可能である。
【００６０】
一方、エンジン回転数計測手段６１から出力されたエンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以下であるとき、振動条件検出手段２６は電磁クラッチ３０の上記所定の振動条件に該当しないと判定し（ステップＳ−２のＮｏ）、レンジ切り替え装置１の上述した通常動作が行われない限り、電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−８）、リターンする（Ｓ−９）。
【００６１】
振動条件検出手段２６より上記所定の振動条件に該当すると判定されると、振動条件検出手段２６が位置センサ２１より出力されたレンジ位置を検出し（Ｓ−３）、振動条件検出手段２６はレンジの位置が走行レンジ（例えば、Ｄｓ、Ｄ、Ｒレンジなどのいずれか）であるか否かを判定する（Ｓ−４）。例えば、レンジ位置が走行レンジである場合、車輌は走行中と判定し、次のステップＳ−５に進み（ステップＳ−４のＹｅｓ）、一方レンジ位置が上記走行レンジ以外である場合（ステップＳ−４のＮｏ）、上述と同様に電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−８）、リターンする（Ｓ−９）。
【００６２】
上記ステップＳ−４は、車輌を停止した状態でエンジン回転数Ｎｅを上昇させても、走行レンジ以外である場合は、例えばエンジンの動力と自動変速機との動力伝達を遮断するクラッチ（例えばクラッチＣ１）が切断されて、エンジンの動力が自動変速機に伝達されていないため、電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）する虞が少ない。このような状態では、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。なお、車輌の走行、停止にかかわらずエンジン回転数Ｎｅの上昇により電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）し得る場合は、エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上である場合に、常にステップＳ−５に進むようにしてもよい。
【００６３】
上記ステップＳ−４において、振動条件検出手段２６よりレンジ位置が走行レンジであると判定されると、不感手段２６ａは、エンジン回転数計測手段６１より出力されるエンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上である状態の維持継続する時間（以下、「継続時間ｔｅ」という。）を計測し（Ｓ−５）、不感手段２６ａは前記継続時間ｔｅが継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以上か否か判定する（Ｓ−６）。例えば、継続時間ｔｅが継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以上の場合、つまり、エンジン回転数Ｎｅのエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上である状態が継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以上継続している場合、次のステップＳ−７に進み（ステップＳ−６のＹｅｓ）、一方継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以下の場合、つまり、エンジン回転数Ｎｅが直ぐにエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以下になった場合（ステップＳ−６のＮｏ）、上述と同様に電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−８）、リターンする（Ｓ−９）。
【００６４】
上記ステップＳ−６は、該継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以下は上記所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）の継続時間が所定時間を超えない場合に該当するので、比較的短時間（例えば０．１秒）（継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以下）の振動（例えば上記共振）が電磁クラッチ３０の耐久性に影響を及ぼす虞が少ない場合において、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。また、計測されたエンジン回転数Ｎｅを電気的信号により出力する際に、例えばノイズなどに起因して該信号のエンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上を瞬間的に超えてしまう場合があるが、このような場合でも、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除できる。なお、比較的短時間の振動（例えば上記共振）でも電磁クラッチ３０の耐久性に影響を及ぼす虞がある場合には、そのままＳ−７に進むようにしてもよい。
【００６５】
上記ステップＳ−６において、不感手段２６ａより継続時間ｔｅが継続時間閾値ｔｅｌｉｍ以上と判定されると、不感手段２６ａはクラッチ係合手段２７に電磁クラッチ３０を係合する指令を出力する。クラッチ係合手段２７は、不感手段２６ａより電磁クラッチ３０を係合する指令を受けると、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３を励磁して、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２とを係合させて（Ｓ−７）、以上の制御を繰り返す（Ｓ−９）。
【００６６】
被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２が係合されると、被吸着ディスク３１の係合方向に移動自在であったスプリング５２は、被吸着ディスク３１と共に吸着ロータ３２方向に固定されるので、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２が解放された状態、つまりスプリング５２が被吸着ディスク３１の該係合方向に移動自在である状態に比べて、振動し難いものとなる。
【００６７】
以上のように、本発明に係る実施例１のレンジ切り替え装置１は、エンジン回転数計測手段６１を用いることにより、電磁クラッチにおける所定の振動条件を効果的に検出することができる。それにより、電磁クラッチ３０における振動を抑制することができる。
【００６８】
また、エンジン回転数Ｎｅが被吸着ディスク３１の最低周波数である共振条件に基づいて、エンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上の際に上記共振条件を検出するので、該エンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍ以上の範囲内はエンジンの所定回転数範囲内である場合に該当する。これにより、被吸着ディスク３１における全ての共振条件において電磁クラッチ３０を係合させるので、上記共振条件が複数ある場合、例えば、被吸着ディスク３１の複数箇所が共振する場合や、共振条件における最低周波数の整数倍において被吸着ディスク３１が共振する場合であっても、全ての共振を防止することができる。
【００６９】
さらに、スプリング５２が薄板形状からなることから、例えば該スプリング５２と共に被吸着ディスク３１が共振し易い場合であっても、該共振に伴う被吸着ディスク３１の吸着ロータ３２への衝突による被吸着ディスク３１の変形や破損、また該スプリング５２自体の変形や破損を防ぎ、すなわち電磁クラッチ３０の耐久性の低下や破損を防止することができる。
【００７０】
なお、シフトレバー２５が移動された際には、上記制御とは別にクラッチ駆動制御部２２により電磁クラッチ３０が係合・解放し、レンジ切り替え装置１の通常の動作をすることは勿論のことである。また、本実施例では、エンジン回転数閾値Ｎｅｌｉｍは被吸着ディスク３１が共振するエンジン回転数Ｎｅに基づいて設定されているが、これに限らず被吸着ディスク３１以外の電磁クラッチ３０を構成する部品が振動するエンジン回転数Ｎｅに基づいて設定してもよい。
【００７１】
（実施例２）
ついで上記実施例１を一部変更した実施例２について図１および図５に沿って説明する。図５は、実施例２に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００７２】
実施例２においては、電磁クラッチ３０が振動し得る所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）の計測手段の一例として、駆動車輪回転数計測手段６２を備えている。該駆動車輪回転数計測手段６２は、車輌の走行中に、図示しない駆動車輪の回転数Ｎｏ（即ち車輌の車速）を常時計測し、計測した駆動車輪回転数Ｎｏを振動条件検出手段２６に出力する（Ｓ−１１）。なお、上記駆動車輪回転数計測手段６２は、駆動車輪回転数Ｎｏを計測するものであるが、出力軸回転数の信号を直接受けるものでもよく、駆動車輪回転数Ｎｏが計測できるものであればいずれのものでもよい。
【００７３】
振動条件検出手段２６は駆動車輪回転数計測手段６２から駆動車輪回転数Ｎｏの信号を受けると、該駆動車輪回転数Ｎｏが駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上に該当するか否かを判定する（Ｓ−１２）。所定の駆動車輪回転数Ｎｏにおいて、例えば、スプリング５２に支持された被吸着ディスク３１が、スプリング５２と共に共振する場合、振動源はエンジンの振動と、駆動車輪の振動とからなる場合がある。この場合、上記被吸着ディスク３１を共振させ得る最低周波数に対する駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍは、上記被吸着ディスク３１を共振させ得る所定のエンジン回転数Ｎｅからギヤ比に基づき求まる駆動車輪回転数Ｎｏと、上記被吸着ディスク３１を共振させ得る所定の駆動車輪回転数Ｎｏとの内、最も低い駆動車輪回転数Ｎｏからなる。これにより、駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍは予め決められ、駆動車輪回転数計測手段６２から出力された駆動車輪回転数Ｎｏが駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上である場合、振動条件検出手段２６は電磁クラッチ３０の所定の振動条件に該当すると判定し（ステップＳ−１２のＹｅｓ）、次のステップＳ−１３に進む。
【００７４】
なお、上述した駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍは、振動源がエンジン（駆動源）及び駆動車輪である場合において予め決められた一例を示したが、これに限らず、振動源がエンジン（駆動源）及び駆動車輪、またはいずれか一方であってもよい。
【００７５】
一方、駆動車輪回転数計測手段６２から出力された駆動車輪回転数Ｎｏが駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以下であるとき、所定の振動条件に該当しないと判定し（ステップＳ−１２のＮｏ）、レンジ切り替え装置１の上述した通常動作が行われない限り、電磁クラッチ３０は解放された状態が維持され（Ｓ−１８）、リターンする（Ｓ−１９）。
【００７６】
振動条件検出手段２６より所定の振動条件に該当すると判定されると、振動条件検出手段２６が位置センサ２１より出力されたレンジ位置を検出し（Ｓ−１３）、振動条件検出手段２６はレンジの位置が走行レンジ（例えば、Ｄｓ、Ｄ、Ｒレンジなどのいずれか）であるか否かを判定する（Ｓ−１４）。例えば、レンジ位置が走行レンジである場合、車輌は走行中と判定し、次のステップＳ−１５に進み（ステップＳ−１４のＹｅｓ）、一方レンジ位置が上記走行レンジ以外である場合（ステップＳ−１４のＮｏ）、上述と同様に電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−１８）、リターンする（Ｓ−１９）。
【００７７】
上記ステップＳ−１４は、特に電磁クラッチ３０の振動（例えば被吸着ディスク３１の共振）し得る原因がエンジンの振動によるものである場合、車輌を停止した状態で駆動車輪回転数Ｎｏを上昇させても、走行レンジ以外である場合は、例えばエンジンの動力と自動変速機との動力伝達を遮断するクラッチ（例えばクラッチＣ１）が切断されて、エンジンの動力が自動変速機に伝達されていないため、電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）する虞が少ない。このような状態では、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。なお、車輌の走行、停止にかかわらず駆動車輪回転数Ｎｏの上昇により電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）し得る場合は、駆動車輪回転数Ｎｏが駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上である場合に、常にステップＳ−１５に進むようにしてもよい。
【００７８】
上記ステップＳ−１４において、振動条件検出手段２６よりレンジ位置が走行レンジであると判定されると、不感手段２６ａは、駆動車輪回転数計測手段６２より出力される駆動車輪回転数Ｎｏが駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上である状態の維持継続する時間（以下、「継続時間ｔｏ」という。）を計測し（Ｓ−１５）、不感手段２６ａは前記継続時間ｔｏが継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以上か否か判定する（Ｓ−１６）。例えば、継続時間ｔｏが継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以上の場合、つまり、駆動車輪回転数Ｎｏの駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上である状態が継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以上継続している場合、次のステップＳ−１７に進み（ステップＳ−１６のＹｅｓ）、一方継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以下の場合、つまり、駆動車輪回転数Ｎｏが直ぐに駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以下になった場合（ステップＳ−１６のＮｏ）、上述と同様に電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−１８）、リターンする（Ｓ−１９）。
【００７９】
上記ステップＳ−１６は、該継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以下は所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）の継続時間が所定時間を超えない場合に該当するので、比較的短時間（例えば０．１秒）（継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以下）の振動（例えば上記共振）が電磁クラッチ３０の耐久性に影響を及ぼす虞が少ない場合において、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。また、計測された駆動車輪回転数Ｎｏを電気的信号により出力する際に、例えばノイズなどに起因して該信号の駆動車輪回転数Ｎｏが駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上を瞬間的に超えてしまう場合があるが、このような場合でも、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除できる。なお、比較的短時間の振動（例えば上記共振）でも電磁クラッチ３０の耐久性に影響を及ぼす虞がある場合には、そのままＳ−１７に進むようにしてもよい。
【００８０】
上記ステップＳ−１６において、不感手段２６ａより継続時間ｔｏが継続時間閾値ｔｏｌｉｍ以上と判定されると、不感手段２６ａはクラッチ係合手段２７に電磁クラッチ３０を係合する指令を出力する。クラッチ係合手段２７は、不感手段２６ａより電磁クラッチ３０を係合する指令を受けると、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３を励磁して、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２とを係合させて（Ｓ−１７）、以上の制御を繰り返す（Ｓ−１９）。
【００８１】
被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２が係合されると、被吸着ディスク３１の係合方向に移動自在であったスプリング５２は、被吸着ディスク３１と共に吸着ロータ３２方向に固定されるので、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２が解放された状態、つまりスプリング５２が被吸着ディスク３１の該係合方向に移動自在である状態に比べて、振動し難いものとなる。
【００８２】
以上のように、本発明に係る実施例２のレンジ切り替え装置１は、駆動車輪回転数計測手段６２を用いることにより、電磁クラッチにおける所定の振動条件を効果的に検出することができる。それにより、電磁クラッチ３０における振動を抑制することができる。また、駆動源として電気モータとエンジンとを搭載する車輌、いわゆるハイブリット車輌のように、所定条件においてエンジンを停止し電気モータの動力のみで走行するような場合には、特に駆動車輪からの振動により発生し得る電磁クラッチ３０における振動を抑制することができる。
【００８３】
また、駆動車輪回転数Ｎｏが被吸着ディスク３１の最低周波数である共振条件に基づいて、駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上の際に被吸着ディスク３１の上記共振条件を検出するので、該駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍ以上の範囲内は駆動車輪の所定回転数範囲内である場合に該当する。これにより、被吸着ディスク３１における全ての共振条件において電磁クラッチ３０を係合させるので、上記共振条件が複数ある場合、例えば、被吸着ディスク３１の複数箇所が共振する場合や、共振条件における最低周波数の整数倍において被吸着ディスク３１が共振する場合であっても、全ての共振を防止することができる。
【００８４】
さらに、スプリング５２が薄板形状からなることから、例えば該スプリング５２と共に被吸着ディスク３１が共振し易い場合であっても、該共振に伴う被吸着ディスク３１の吸着ロータ３２への衝突による被吸着ディスク３１の変形や破損、また該スプリング５２自体の変形や破損を防ぎ、すなわち電磁クラッチ３０の耐久性の低下や破損を防止することができる。
【００８５】
なお、シフトレバー２５が移動された際には、上記制御とは別にクラッチ駆動制御部２２により電磁クラッチ３０が係合・解放し、レンジ切り替え装置１の通常の動作をすることは勿論のことである。
【００８６】
また、本実施例では、駆動車輪回転数閾値Ｎｏｌｉｍは被吸着ディスク３１が共振する駆動車輪回転数Ｎｏに基づいて設定されているが、これに限らず被吸着ディスク３１以外の電磁クラッチ３０を構成する部品が振動する駆動車輪回転数Ｎｏに基づいて設定してもよい。
【００８７】
（実施例３）
ついで上記実施例１を一部変更した実施例３について図１および図６に沿って説明する。図６は、実施例３に係るレンジ切り替え装置１の動作を示すフローチャートである。
【００８８】
実施例３においては、電磁クラッチ３０が振動し得る所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）の計測手段の一例として、振動計測手段６０を備えている。該振動計測手段６０は、車輌の走行中などに、電磁クラッチ３０における振動を常時計測し、計測した電磁クラッチ３０における振動の振動数ｆを振動条件検出手段２６に出力する（Ｓ−２１）。なお、上記振動計測手段６０は、振動数ｆを計測するものであるが、加速度センサから直接振動数ｆを計測するものでもよく、つまり振動数ｆが計測できるものであればいずれのものでもよい。
【００８９】
振動条件検出手段２６は振動計測手段６０から振動数ｆの信号を受けると、該振動数ｆが振動数閾値ｆｌｉｍ以上に該当するか否かを判定する（Ｓ−２２）。所定の振動数ｆにおいて電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）する場合、振動源はエンジンの振動、駆動車輪の振動などからなる場合があるが、振動源がいずれであっても、電磁クラッチ３０を振動（例えば被吸着ディスク３１を共振）させ得る最低周波数に対する振動数ｆが振動数閾値ｆｌｉｍとして予め決められ、振動数計測手段６０から出力された振動数ｆが振動数閾値ｆｌｉｍ以上である場合、振動条件検出手段２６は所定の振動条件に該当すると判定し（ステップＳ−２２のＹｅｓ）、次のステップＳ−２３に進む。
【００９０】
一方、振動数計測手段６０から出力された振動数ｆが振動数閾値ｆｌｉｍ以下であるとき、振動条件検出手段２６は所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）に該当しないと判定し（ステップＳ−２２のＮｏ）、レンジ切り替え装置１の上述した通常動作が行われない限り、電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−２８）、リターンする（Ｓ−２９）。
【００９１】
振動条件検出手段２６より所定の振動条件に該当すると判定されると、振動条件検出手段２６が位置センサ２１より出力されたレンジ位置を検出し（Ｓ−２３）、振動条件検出手段２６はレンジの位置が走行レンジ（例えば、Ｄｓ、Ｄ、Ｒレンジなどのいずれか）であるか否かを判定する（Ｓ−２４）。例えば、レンジ位置が走行レンジである場合、車輌は走行中と判定し、次のステップＳ−２５に進み（ステップＳ−２４のＹｅｓ）、一方レンジ位置が上記走行レンジ以外である場合（ステップＳ−２４のＮｏ）、上述と同様に電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−２８）、リターンする（Ｓ−２９）。
【００９２】
上記ステップＳ−２４は、電磁クラッチ３０の振動（例えば被吸着ディスク３１の共振）し得る原因がエンジンの振動による場合、車輌を停止した状態で振動数ｆを上昇しても、走行レンジ以外である場合は、例えばエンジンの動力と自動変速機との動力伝達を遮断するクラッチ（例えばクラッチＣ１）が切断されて、エンジンの動力が自動変速機に伝達されていないため、電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）する虞が少ない。このような状態では、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。なお、車輌の走行、停止にかかわらず振動数ｆの上昇により電磁クラッチ３０が振動（例えば被吸着ディスク３１が共振）し得る場合は、振動数ｆが振動数閾値ｆｌｉｍ以上である場合に、常にステップＳ−２５に進むようにしてもよい。
【００９３】
上記ステップＳ−２４において、振動条件検出手段２６よりレンジ位置が走行レンジであると判定されると、不感手段２６ａは、振動数計測手段６０より出力される振動数閾値ｆｌｉｍ以上である状態の維持継続する時間（以下、「継続時間ｔｆ」という。）を計測し（Ｓ−２５）、不感手段２６ａは前記継続時間ｔｆが継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以上か否か判定する（Ｓ−２６）。例えば、継続時間ｔｆが継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以上の場合、つまり、振動数ｆの振動数閾値ｆｌｉｍ以上である状態が継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以上継続している場合、次のステップＳ−２７に進み（ステップＳ−２６のＹｅｓ）、一方継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以下の場合、つまり、振動数ｆが直ぐに振動数閾値ｆｌｉｍ以下になった場合（ステップＳ−２６のＮｏ）、上述と同様に電磁クラッチ３０は解放された状態が維持されて（Ｓ−２８）、リターンする（Ｓ−２９）。
【００９４】
上記ステップＳ−２６は、該継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以下は上記所定の振動条件（例えば被吸着ディスク３１の共振条件）の継続時間が所定時間を超えない場合に該当するので、比較的短時間（例えば０．１秒）（継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以下）の振動（例えば上記共振）が電磁クラッチ３０の耐久性に影響を及ぼす虞が少ない場合において、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除し、無用な消費電力の消費を防ぐことができる。また、計測された振動数ｆを電気的信号により出力する際に、例えばノイズなどに起因して該信号の振動数ｆが振動数閾値ｆｌｉｍ以上を瞬間的に超えてしまう場合があるが、このような場合でも、電磁クラッチ３０の不要な係合・解放を行う無駄を排除できる。なお、比較的短時間の振動（例えば上記共振）でも電磁クラッチ３０の耐久性に影響を及ぼす虞がある場合には、そのままＳ−２７に進むようにしてもよい。
【００９５】
上記ステップＳ−２６において、不感手段２６ａより継続時間ｔｆが継続時間閾値ｔｆｌｉｍ以上と判定されると、不感手段２６ａはクラッチ係合手段２７に電磁クラッチ３０を係合する指令を出力する。クラッチ係合手段２７は、不感手段２６ａより電磁クラッチ３０を係合する指令を受けると、電磁クラッチ３０の励磁コイル３３を励磁して、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２とを係合させて（Ｓ−２７）、以上の制御を繰り返す（Ｓ−２９）。
【００９６】
被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２が係合されると、被吸着ディスク３１の係合方向に移動自在であったスプリング５２は、被吸着ディスク３１と共に吸着ロータ３２方向に固定されるので、被吸着ディスク３１と吸着ロータ３２が解放された状態、つまりスプリング５２が被吸着ディスク３１の該係合方向に移動自在である状態に比べて、振動し難いものとなる。
【００９７】
以上のように、本発明に係る実施例３のレンジ切り替え装置１は、振動数計測手段６０を用いることにより、例えば振動の発生がエンジンからの場合または駆動車輪からの場合でも、つまり電磁クラッチ３０に伝播する振動がいずれであっても所定の振動条件を効果的に検出することができる。これにより、電磁クラッチ３０における振動数ｆを直接計測することによって精度の良い所定の振動の判定が可能となる。
【００９８】
また、振動数ｆが被吸着ディスク３１の最低周波数である共振条件に基づいて、振動数閾値ｆｌｉｍ以上の際に上記共振条件を検出するので、該振動数閾値ｆｌｉｍ以上の範囲内は電磁クラッチ３０における振動の所定振動数範囲内である場合に該当する。これにより、被吸着ディスク３１における全ての共振条件において電磁クラッチ３０を係合させるので、上記共振条件が複数である場合、例えば、被吸着ディスク３１の複数箇所が共振する場合や、共振条件における最低周波数の整数倍において被吸着ディスク３１が共振する場合であっても、全ての共振を防止することができる。
【００９９】
さらに、スプリング５２が薄板形状からなることから、例えば該スプリング５２と共に被吸着ディスク３１が共振し易い場合であっても、該共振に伴う被吸着ディスク３１の吸着ロータ３２への衝突による被吸着ディスク３１の変形や破損、また該スプリング５２の変形や破損を防ぎ、すなわち電磁クラッチ３０の耐久性の低下や破損を防止することができる。
【０１００】
なお、シフトレバー２５が移動された際には、上記制御とは別にクラッチ駆動制御部２２により電磁クラッチ３０が係合・解放し、レンジ切り替え装置１の通常の動作をすることは勿論のことである。また、本実施例では、振動数閾値ｆｌｉｍは被吸着ディスク３１が共振する振動数ｆに基づいて設定されているが、これに限らず被吸着ディスク３１以外の電磁クラッチ３０を構成する部品が振動する振動数ｆに基づいて設定してもよい。
【０１０１】
以上の本発明に係る実施の形態において、本発明の所定の振動条件の計測手段の一例として、振動計測手段６０、駆動源回転数計測手段６１、駆動車輪回転数計測手段６２を示したが、これに限らず、所定の振動条件を検出できるものであればいずれのものであってもよい。
【０１０２】
また、上記実施の形態において、本発明についてエンジン及び自動変速機を搭載した車輌に適用した一例として説明したが、電磁クラッチ３０を備えるレンジ切り替え装置１を搭載する車輌であれば本発明を適用でき、例えば電気自動車やハイブリット車などにおいても、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンジ切り替え装置を示す模式図。
【図２】レンジ切り替え装置のバルブ駆動装置を示す断面図。
【図３】シフトレンジ制御手段を示すブロック図。
【図４】実施例１に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【図５】実施例２に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【図６】実施例３に係るレンジ切り替え装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  レンジ切り替え装置
１２  電気モータ
１８  シフトレンジ制御手段
２５  シフトポジション選択手段（シフトレバー）
２６  振動条件検出手段
２６ａ  不感手段
２７  クラッチ係合手段
３０  電磁クラッチ
３１  被吸着ディスク
３２  吸着ロータ
５２  弾性体（スプリング）
６０  振動計測手段
６１  駆動源回転数計測手段、エンジン回転数計測手段
６２  駆動車輪回転数計測手段
７０  シフトレンジ操作部
Ｎｅ  駆動源回転数（エンジン回転数）
Ｎｅｌｉｍ  駆動源回転数閾値（エンジン回転数閾値）
Ｎｏ  駆動車輪回転数
Ｎｏｌｉｍ  駆動車輪回転数閾値
ｆ  振動数
ｆｌｉｍ  振動数閾値
【図１】
0003960006.tif 000002
【図２】
0003960006.tif 000003
【図３】
0003960006.tif 000004
【図４】
0003960006.tif 000005
【図５】
0003960006.tif 000006
【図６】
0003960006.tif 000007