JP2011220468A - Transmission and shift driving device - Google Patents
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Abstract
【課題】2つの電動アクチュエータを用いる場合に、センサの個数を削減し、これにより、コストダウンを図ることができる変速装置および変速駆動装置を提供すること。
【解決手段】シフトレバー2は第1出力軸33の軸方向(X1)移動によって駆動される。セレクトレバー3は第2出力軸73の軸方向移動によって駆動される。第1および第2ボールねじ機構により、第1および第2モータの出力回転が、第1および第2出力軸33,73の軸方向移動にそれぞれ変換される。リニア位置センサ60は、軸方向X1に沿って離間する位置に配置された複数の近接センサ62,63,64を有している。各近接センサ62,63,64は、第1および第2ボールナット38,78の被検出片40,80を検出可能であり、これらの近接センサ62,63,64の検出出力に基づいて、第1または第2出力軸33,73のリニア位置が求められる。
【選択図】図2To provide a speed change device and a speed change drive device that can reduce the number of sensors when two electric actuators are used, thereby reducing the cost.
A shift lever is driven by an axial (X1) movement of a first output shaft. The select lever 3 is driven by the axial movement of the second output shaft 73. The first and second ball screw mechanisms convert the output rotations of the first and second motors into axial movements of the first and second output shafts 33 and 73, respectively. The linear position sensor 60 includes a plurality of proximity sensors 62, 63, and 64 that are arranged at positions spaced along the axial direction X1. Each proximity sensor 62, 63, 64 can detect the detection pieces 40, 80 of the first and second ball nuts 38, 78, and based on the detection output of these proximity sensors 62, 63, 64, The linear position of the first or second output shaft 33, 73 is obtained.
[Selection] Figure 2
Description
この発明は、変速装置および変速駆動装置に関する。 The present invention relates to a transmission and a transmission drive device.
従来から、マニュアルトランスミッションのクラッチが自動化された自動制御式マニュアルトランスミッション(Auto Manual Transmission)の変速駆動装置が知られている。変速駆動装置では、シフトレバーまたはセレクトセバーを駆動する電動アクチュエータとして、出力軸が軸方向に伸縮するものが用いられることがある。
図12は、従来の電動アクチュエータ101の構成を示す概略断面図である。電動アクチュエータ101は、モータ102と、出力軸103と、ボールねじ機構104とを備えている。出力軸103は、略円筒状の本体部106と、本体部106の先端に固定され、シフトレバーに連結される連結部107とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an automatic manual transmission (Auto Manual Transmission) shift drive device in which a manual transmission clutch is automated. In a variable speed drive, an electric actuator whose output shaft extends and contracts in the axial direction may be used as an electric actuator that drives a shift lever or a select lever.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a conventional
ボールねじ機構104は、出力軸103と同軸のねじ軸108と、本体部106の途中部に設けられてねじ軸108と螺合するボールナット109とを備えている。ねじ軸108の基端(図12で示す左端)は、電動モータ102の回転軸110(出力軸)の先端に連結されている。モータ102によって、ねじ軸108が回転駆動されると、これに伴って、ボールナット109が軸方向に(往復)移動する。すなわち、このボールねじ機構104により、モータ102の出力回転が、出力軸103の軸方向の移動に変換される。
The
電動アクチュエータ101には、電動モータ102の回転角を検出するための回転角センサ105と、ボールナット109の軸方向位置(リニア位置)を検出するためのリニア位置センサ111とが備えられている。
リニア位置センサ111は、たとえば渦電流検出タイプのものである。リニア位置センサ111は、本体部106にボールナット109に固定された円筒管状のステータ(被検出体)112と、ハウジング(図示せず)などに固定的に設けれ、ステータ112の内部に進入可能な棒状(棒芯状)のロータ113(検出体)と、ステータ112に対するロータ113の相対的な軸方向位置を検出するための検出部114とを備えている。ステータ112は、鉄などの磁性材料を用いて形成されている。ロータ113は、出力軸103に沿って延びており、その周囲に電線が巻回されてコイルが形成されている。そして、検出部114は、コイルのインダクタンスの値に基づいて、ステータ112に対するロータ113の相対的な軸方向位置を検出する。
The
The
ボールナット109が軸方向に移動すると、これに伴って、ボールナット109に固定されたロータ113が軸方向に移動し、ロータ113のステータ112に対する位置が変化する。この位置変化がリニア位置センサ111により検出され、これによりボールナット109の軸方向位置が検出される。
また、2つの電動アクチュエータを用いてシフトレバーまたはセレクトレバーを駆動するときは、特許文献1のように、2つの出力軸が互いに平行になるように、各電動アクチュエータを配置することがある。
When the
Further, when the shift lever or the select lever is driven using two electric actuators, each electric actuator may be arranged so that the two output shafts are parallel to each other as in
2つの電動アクチュエータを用いてシフトレバーおよびセレクトレバーを駆動する場合、各電動アクチュエータとして、図12に示す構成のものを採用することができる。しかしながら、各電動アクチュエータが回転角センサとリニア位置センサとの双方を備えているので、電動アクチュエータを2つ組み合わせた構成では、2つの回転角センサと2つのリニア位置センサとが備えられている。かかる構成では、高コスト化するおそれがある。 When the shift lever and the select lever are driven using two electric actuators, the one shown in FIG. 12 can be adopted as each electric actuator. However, since each electric actuator includes both a rotation angle sensor and a linear position sensor, in a configuration in which two electric actuators are combined, two rotation angle sensors and two linear position sensors are included. In such a configuration, the cost may increase.
そこで、この発明の目的は、2つの電動アクチュエータを用いる場合に、センサの個数を削減し、これにより、コストダウンを図ることができる変速装置および変速駆動装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a transmission and a transmission driving apparatus that can reduce the number of sensors when two electric actuators are used, thereby reducing the cost.
請求項1記載の発明は、シフトレバー(2)と、セレクトレバー(3)と、前記シフトレバーに連結された第1出力軸(33)と、前記セレクトレバーに連結された第2出力軸(73)と、前記第1および第2出力軸をそれぞれ駆動するための第1および第2モータ(31,71)と、前記第1および第2モータの出力回転を、前記第1出力軸の軸方向の移動および前記第2出力軸の軸方向の移動にそれぞれ変換する第1および第2ボールねじ機構(32,72)とを含み、前記第1出力軸と前記第2出力軸とは、互いに同方向に沿って延びており、前記第1および第2ボールねじ機構は、互いに平行に延びる第1および第2ねじ軸(37,77)と、前記第1および第2ねじ軸とそれぞれ螺合し、前記第1および第2モータによってそれぞれ駆動される第1および第2ボールナット(38,78)とを含み、前記第1および第2ボールナットには、それぞれ前記第1および第2出力軸が連結されており、さらに、前記第1ボールナットの通過および第2ボールナットの通過の双方を検出する近接センサ(62,63,64)を複数有し、各近接センサを前記軸方向に沿って互いに離間する位置にそれぞれ配置する軸方向位置センサ(60)と、前記各近接センサの出力に基づいて、前記第1出力軸または/および前記第2出力軸の軸方向位置を演算する軸方向位置演算手段(44,84)とを含む、変速駆動装置(1)である。
The invention according to
なお、括弧内の数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、軸方向位置センサは、軸方向に沿って互いに離間する位置にそれぞれ配置された複数個の近接センサを備えている。また、各近接センサは、第1ボールナットの通過および第2ボールナットの通過の双方を検出することができる。すなわち、1つの軸方向位置センサで、2つの出力軸(第1および第2出力軸)の軸方向位置を検出することができる。したがって、センサの個数を削減することができ、これにより、コストダウンを図ることができる。
The numbers in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later, but are not intended to limit the scope of the claims to the embodiments. The same applies hereinafter.
According to this configuration, the axial position sensor includes a plurality of proximity sensors respectively arranged at positions spaced apart from each other along the axial direction. Each proximity sensor can detect both passage of the first ball nut and passage of the second ball nut. That is, the axial position of two output shafts (first and second output shafts) can be detected by one axial position sensor. Therefore, the number of sensors can be reduced, thereby reducing the cost.
この場合、前記第1および第2モータの回転角をそれぞれ検出する第1および第2回転角センサ(34,74)をさらに含み、前記軸方向位置演算手段は、前記第1および第2の回転角センサの検出結果をそれぞれ参照して、前記第1出力軸および前記第2出力軸の軸方向位置をそれぞれ演算してもよい(請求項2)。
この構成によれば、第1および第2回転角センサの検出結果(すなわち、第1および第2回転角センサの回転状態)を参照すれば、軸方向位置センサ(近接センサ)が第1ボールナットを検出しているのか、それとも第2ボールナットを検出しているのかを判別できる。したがって、第1および第2の回転角センサの検出結果を参照することにより、第1および第2出力軸の軸方向位置をそれぞれ良好に検出することができる。
In this case, it further includes first and second rotation angle sensors (34, 74) for detecting the rotation angles of the first and second motors, respectively, and the axial position calculation means includes the first and second rotations. The axial direction positions of the first output shaft and the second output shaft may be calculated by referring to the detection results of the angle sensors, respectively (claim 2).
According to this configuration, referring to the detection results of the first and second rotation angle sensors (that is, the rotation states of the first and second rotation angle sensors), the axial position sensor (proximity sensor) is the first ball nut. Or whether the second ball nut is detected. Therefore, by referring to the detection results of the first and second rotation angle sensors, the axial positions of the first and second output shafts can be detected satisfactorily.
また、請求項3の発明は、シフトレバー(2)と、セレクトレバー(3)と、前記シフトレバーに連結された第1出力軸(33)と、前記セレクトレバーに連結された第2出力軸(73)と、前記第1および第2出力軸をそれぞれ駆動するための第1および第2モータ(31,71)と、前記第1および第2モータの出力回転を、前記第1出力軸の軸方向の移動および前記第2出力軸の軸方向の移動にそれぞれ変換する第1および第2ボールねじ機構(32,72)と、前記第1および第2モータの回転角をそれぞれ検出するための第1および第2回転角センサ(34,74)と、前記第1および第2回転角センサの検出出力に基づいて、前記第1および第2モータの回転状態をそれぞれ演算により求める第1および第2回転状態演算手段(43,83)と、前記第1回転状態演算手段および第2回転状態演算手段の回転状態と、前記第1および第2出力軸の軸方向位置との対応関係をそれぞれ記憶する第1および第2対応関係記憶手段(45,85)と、前記第1回転状態演算手段により演算された第1モータの回転状態と、前記第1対応関係記憶手段に記憶された前記対応関係とに基づいて、前記第1出力軸の軸方向位置を演算する第1軸方向位置演算手段(144)と、前記第2回転状態演算手段により演算された第2モータの回転状態と、前記第2対応関係記憶手段に記憶された前記対応関係とに基づいて、前記第2出力軸の軸方向位置を演算する第2軸方向位置演算手段(184)とを含む、変速駆動装置(50;52)である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a shift lever (2), a select lever (3), a first output shaft (33) connected to the shift lever, and a second output shaft connected to the select lever. (73), the first and second motors (31, 71) for driving the first and second output shafts, respectively, and the output rotations of the first and second motors, First and second ball screw mechanisms (32, 72) for converting axial movement and axial movement of the second output shaft, respectively, and detecting rotation angles of the first and second motors, respectively. First and second rotation angle sensors (34, 74) and first and second rotation states of the first and second motors obtained by calculation based on detection outputs of the first and second rotation angle sensors, respectively. 2 rotation state calculation means ( 3, 83), and first and second correspondences that store the correspondence between the rotational states of the first rotational state computing means and the second rotational state computing means and the axial positions of the first and second output shafts, respectively. Based on the correspondence relationship storage means (45, 85), the rotation state of the first motor calculated by the first rotation state calculation means, and the correspondence relationship stored in the first correspondence relationship storage means, First axial position calculating means (144) for calculating the axial position of the first output shaft, the rotational state of the second motor calculated by the second rotational state calculating means, and the second correspondence relationship storing means A transmission drive unit (50; 52) including second axial position calculation means (184) for calculating an axial position of the second output shaft based on the stored correspondence.
この構成によれば、第1および第2回転角センサの検出出力に基づいて、第1および第2モータの回転状態が演算により求められる。そして、第1対応関係記憶手段に記憶された対応関係に基づいて、第1回転状態演算手段の演算結果(第1モータの回転状態)に対応する第1出力軸の軸方向位置が求められる。また、第2対応関係記憶手段に記憶された対応関係に基づいて、第2回転状態演算手段の演算結果(第2モータの回転状態)に対応する第2出力軸の軸方向位置が求められる。すなわち、第1および第2回転角センサの検出出力に基づいて、それぞれ第1および第2出力軸の軸方向位置を求めることができる。 According to this configuration, the rotation states of the first and second motors are obtained by calculation based on the detection outputs of the first and second rotation angle sensors. Based on the correspondence stored in the first correspondence storage means, the axial position of the first output shaft corresponding to the calculation result of the first rotation state calculation means (rotation state of the first motor) is obtained. Further, based on the correspondence stored in the second correspondence storage means, the axial position of the second output shaft corresponding to the calculation result of the second rotation state calculation means (rotation state of the second motor) is obtained. That is, the axial positions of the first and second output shafts can be obtained based on the detection outputs of the first and second rotation angle sensors, respectively.
そのため、軸方向位置センサを設けることなく、第1および第2出力軸の軸方向位置を求めることができる。したがって、センサの個数を削減することができ、これにより、コストダウンを図ることができる。
また、軸方向位置センサ(46,86)を備える場合には、第1または第2回転角センサの検出出力に基づく演算結果を、軸方向位置センサの故障時の補完用として用いることもできる。
Therefore, the axial positions of the first and second output shafts can be obtained without providing an axial position sensor. Therefore, the number of sensors can be reduced, thereby reducing the cost.
Further, when the axial position sensor (46, 86) is provided, the calculation result based on the detection output of the first or second rotation angle sensor can be used as a supplement for the failure of the axial position sensor.
軸方向位置センサが故障すると、変速装置の制御装置に軸方向位置センサの検出出力が付与されない。したがって、変速装置の制御装置がシフトレバーまたはセレクトレバーの作動状態を把握できなくなり、シフトレバーおよびセレクトレバーの作動を行えない。
これに対し、軸方向位置センサの故障時において、第1および第2回転角センサの検出出力に基づく結果を変速装置の制御装置に付与すれば、制御装置がシフトレバーおよびセレクトレバーの作動状態を把握でき、シフトレバーおよびセレクトレバーの作動を行うことが可能である。すなわち、軸方向位置センサが故障しても、シフトレバーおよびセレクトレバーの作動を継続することができるので、これにより、高い信頼性を実現することができる。
If the axial position sensor fails, the detection output of the axial position sensor is not given to the transmission control device. Therefore, the control device of the transmission cannot grasp the operating state of the shift lever or the select lever, and the shift lever and the select lever cannot be operated.
On the other hand, if the result based on the detection outputs of the first and second rotation angle sensors is given to the control device of the transmission when the axial position sensor fails, the control device can change the operating states of the shift lever and the select lever. It is possible to grasp and to operate the shift lever and the select lever. That is, even if the axial position sensor breaks down, the operation of the shift lever and the select lever can be continued, so that high reliability can be realized.
また、請求項4記載の発明は、シフトレバー(2)と、セレクトレバー(3)と、前記シフトレバーに連結された第1出力軸(33)と、前記セレクトレバーに連結された第2出力軸(73)と、前記第1および第2出力軸をそれぞれ駆動するための第1および第2モータ(31,71)と、前記第1および第2モータの出力回転を、前記第1出力軸の軸方向の移動および前記第2出力軸の軸方向の移動にそれぞれ変換する第1および第2ボールねじ機構(32,72)と、前記第1および第2出力軸の軸方向位置をそれぞれ検出する第1および第2軸方向位置センサ(46,86)と、前記第1回転状態演算手段および第2回転状態演算手段の回転状態と、前記第1および第2出力軸の軸方向位置との対応関係をそれぞれ記憶する第1および第2対応関係記憶手段(45,85)と、前記第1軸方向位置センサの検出出力と、前記第1対応関係記憶手段に記憶されている前記対応関係とに基づいて、前記第1モータの回転状態を演算する第1回転状態演算手段(43,432)と、前記第2軸方向位置センサの検出出力と、前記第2対応関係記憶手段に記憶されている前記対応関係とに基づいて、前記第2モータの回転状態を演算する第2回転状態演算手段(83,832)とを含む、変速駆動装置(54;56)である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shift lever (2), a select lever (3), a first output shaft (33) connected to the shift lever, and a second output connected to the select lever. The shaft (73), the first and second motors (31, 71) for driving the first and second output shafts, respectively, and the output rotation of the first and second motors are converted into the first output shaft. The first and second ball screw mechanisms (32, 72) for converting the movement in the axial direction and the movement in the axial direction of the second output shaft, respectively, and the axial positions of the first and second output shafts are detected. The first and second axial position sensors (46, 86), the rotational states of the first rotational state computing means and the second rotational state computing means, and the axial positions of the first and second output shafts. The first and the second memorize the correspondence Based on the second correspondence storage means (45, 85), the detection output of the first axial position sensor, and the correspondence stored in the first correspondence storage means, the first motor Based on the first rotation state calculation means (43, 432) for calculating the rotation state, the detection output of the second axial position sensor, and the correspondence relationship stored in the second correspondence relationship storage means, A speed change drive device (54; 56) including second rotation state calculation means (83, 832) for calculating the rotation state of the second motor.
この構成によれば、第1および第2出力軸の軸方向位置が、第1および第2軸方向位置センサによって、それぞれ検出される。そして、第1対応関係記憶手段に記憶された対応関係に基づいて、第1軸方向位置センサの検出出力に対応する第1モータの回転状態が求められる。また、第2対応関係記憶手段に記憶された対応関係に基づいて、第2軸方向位置センサの検出出力に対応する第2モータの回転状態が求められる。すなわち、第1および第2軸方向位置センサの検出出力に基づいて、それぞれ第1および第2モータの回転状態を求めることができる。 According to this configuration, the axial positions of the first and second output shafts are detected by the first and second axial position sensors, respectively. Based on the correspondence stored in the first correspondence storage means, the rotational state of the first motor corresponding to the detection output of the first axial position sensor is obtained. Further, the rotation state of the second motor corresponding to the detection output of the second axial position sensor is obtained based on the correspondence stored in the second correspondence storage means. That is, the rotation states of the first and second motors can be obtained based on the detection outputs of the first and second axial position sensors, respectively.
そのため、回転角センサを設けることなく、第1および第2出力軸の軸方向位置を求めることができる。したがって、センサの個数を削減することができ、これにより、コストダウンを図ることができる。
また、回転角センサ(34,74)を備える場合には、第1および第2軸方向位置センサの検出出力に基づく演算結果を、第1または第2回転角センサの故障時の補完用として用いることもできる。
Therefore, the axial positions of the first and second output shafts can be obtained without providing a rotation angle sensor. Therefore, the number of sensors can be reduced, thereby reducing the cost.
When the rotation angle sensor (34, 74) is provided, the calculation result based on the detection output of the first and second axial position sensors is used as a supplement for the failure of the first or second rotation angle sensor. You can also.
回転角センサが故障すると、変速装置の制御装置に回転角センサの検出出力が付与されない。したがって、変速装置の制御装置がシフトレバーまたはセレクトレバーの作動状態を把握できなくなり、シフトレバーおよびセレクトレバーの作動を行えない。
これに対し、回転角センサの故障時において、第1および第2軸方向位置センサの検出出力に基づく演算結果を変速装置の制御装置に付与すれば、制御装置がシフトレバーおよびセレクトレバーの作動状態を把握でき、シフトレバーおよびセレクトレバーの作動を行うことが可能である。すなわち、回転角センサが故障していても、シフトレバーおよびセレクトレバーの作動を継続することができるので、これにより、高い信頼性を実現することができる。
When the rotation angle sensor fails, the detection output of the rotation angle sensor is not given to the control device of the transmission. Therefore, the control device of the transmission cannot grasp the operating state of the shift lever or the select lever, and the shift lever and the select lever cannot be operated.
On the other hand, if the calculation result based on the detection outputs of the first and second axial position sensors is given to the control device of the transmission when the rotation angle sensor fails, the control device operates the shift lever and the select lever. The shift lever and the select lever can be operated. That is, even if the rotation angle sensor is out of order, the operation of the shift lever and the select lever can be continued, so that high reliability can be realized.
この場合、前記第1および第2モータをそれぞれ回転制御するモータ制御手段(42,82)をさらに含み、前記モータ制御手段は、前記第1および第2回転状態演算手段の演算結果に基づいて、前記第1および第2モータをそれぞれ制御するものであってもよい(請求項5)。
また、変速機構と、前記変速機構の制御を司る主制御部と、前記変速機構を駆動する前記請求項1〜5のいずれか一項に記載の変速駆動装置とを含み、前記第1および第2回転状態演算手段の演算結果、ならびに/もしくは前記第1および第2軸方向位置演算手段の演算結果が、前記変速機構に入力されるようになっている、変速装置(4)であってもよい(請求項6)。
In this case, it further includes motor control means (42, 82) for controlling the rotation of the first and second motors respectively, and the motor control means is based on the calculation results of the first and second rotation state calculation means. Each of the first and second motors may be controlled (claim 5).
The first and second transmission mechanisms include: a transmission mechanism; a main control unit that controls the transmission mechanism; and the transmission driving device according to any one of
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態(第1実施形態)に係る変速駆動装置1が組み込まれた変速装置4の概略構成を示す図である。変速装置4は、平行歯車式の変速機構(図示せず)を備えている。変速駆動装置1は、前記変速機構を駆動するものであり、前記変速機構にシフト動作を行わせるシフトレバー2と、前記変速機構にセレクト動作を行わせるセレクトレバー3と、シフトレバー2を駆動するための第1電動アクチュエータ30と、セレクトレバー3を駆動するための第2電動アクチュエータ70とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
第1電動アクチュエータ30は、車両の所定部に取付部材(図示せず)を介して固定された第1モータ31と、第1モータ31に第1ボールねじ機構32(図1では図示せず。図2参照)を介して連結された第1出力軸33とを備えている。第1モータ31の回転駆動に伴って、第1出力軸33は軸方向X1に移動する。これにより、第1電動アクチュエータ30が伸縮する。
The first
第2電動アクチュエータ70は、車両の所定部に取付部材(図示せず)を介して固定された第2モータ71と、第2モータ71に第2ボールねじ機構72(図1では図示せず。図2参照)を介して連結された第2出力軸73とを備えている。第1出力軸33および第2出力軸73は、互いに平行に配置されている(同方向に延びている)。第2モータ71の回転駆動に伴って、第2出力軸73は軸方向X1に移動する。これにより、第2電動アクチュエータ70が伸縮する。
The second
シフトレバー2の一端2aは、シフトレバーシャフト8の一端8aに同伴回転可能に連結されており、シフトレバー2の他端2bは、ボールジョイント9を介して、第1電動アクチュエータ30の第1出力軸33の先端33aに連結されている。
シフトレバーシャフト8の途中部に、インターナルレバー10の一端10aが、同伴回転可能に且つシフトレバーシャフト8の軸方向Y1に移動可能に支持されている。具体的には、インターナルレバー10の一端10aに設けられたスプライン孔の内周の雌スプライン(図示せず)に、シフトレバーシャフト8の途中部に設けられた雄スプライン8bが嵌合している。シフトレバー2およびインターナルレバー10は、シフトレバーシャフト8の中心軸線C1の回りに、シフトレバーシャフト8と同伴回転する。
One
One
セレクトレバー3の一端3aは、ボールジョイント11を介して、第2電動アクチュエータ70の第2出力軸73の一端73aに連結されている。セレクトレバー3の他端3bは、セレクトレバーシャフト12を介してセレクトフォーク13の一端13aと連結されている。これにより、セレクトレバー3およびセレクトフォーク13は、セレクトレバーシャフト12の中心軸線C2の回りに、セレクトレバーシャフト12と同伴回転可能とされている。セレクトフォーク13の他端13bには、インターナルレバー10に係合した二股状の係合部14が設けられている。
One
複数のシフトロッド15,16,17には、それぞれ、インターナルレバー10の他端10bと係合するシフトブロック18,19,20が固定されている。各シフトロッド15,16,17には、クラッチスリーブ(図示せず)と係合するシフトフォーク21が設けられている(図1では、シフトロッド17に設けられたシフトフォーク21のみを示してある。)
第2電動アクチュエータ70が、その第2出力軸73を軸方向X1に移動させると(すなわち第2電動アクチュエータ70が伸縮すると)、これに伴って、セレクトレバーシャフト12およびセレクトフォーク13が、セレクトレバーシャフト12の中心軸線C2の回りに揺動する。これにより、セレクトフォーク13の他端13bの係合部14が、インターナルレバー10をシフトレバーシャフト8の軸方向Y1に移動させる。その結果、インターナルレバー10の他端10bが所要のシフトブロック18〜20に係合し、これによりセレクト動作が達成される。
Shift blocks 18, 19, and 20 that engage with the
When the second
一方、第1電動アクチュエータ30が、その第1出力軸33を軸方向X1に移動させると(すなわち第1電動アクチュエータ30が伸縮すると)、これに伴って、シフトレバー2、シフトレバーシャフト8およびインターナルレバー10が、シフトレバーシャフト8の中心軸線C1回りに揺動する。その結果、インターナルレバー10と係合しているたとえばシフトブロック18が、シフトロッド15の軸方向Z1に移動し、これによりシフト動作が達成される。
On the other hand, when the first
図2は、図1に示す第1電動アクチュエータ30および第2電動アクチュエータ70の構成を示す断面図である。図2では、説明の関係上、第1および第2電動アクチュエータ30,70の軸方向長さが同程度である場合を示している。第1および第2電動アクチュエータ30,70は、互いに近接した位置に配置されている。第1電動アクチュエータ30と第2電動アクチュエータ70とは、第1および第2出力軸33,73の軸方向X1に直交する一方向(図2の紙面に直交する方向)に関連してずれた位置に配置されている。第1電動アクチュエータ30の第1出力軸33と、第2電動アクチュエータ70の第2出力軸73とは互いに平行をなしている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the first
また、前述のように、第1電動アクチュエータ30は、第1モータ31と、第1出力軸33と、第1ボールねじ機構32とを備えている。
第1モータ31は、たとえばブラシレスモータなどの電動モータからなる。第1モータ31に関連して、第1モータ31の回転角を検出するための第1回転角センサ34が設けられている。第1回転角センサ34としては、たとえば光学式エンコーダや、磁気式エンコーダ、レゾルバなどが用いられる。
As described above, the first
The
第1出力軸33は、略円筒状の第1本体部35と、第1本体部35の先端に固定され、シフトレバー2を連結するための第1連結部36とを備えている。第1本体部35は、軸方向X1に沿って延びており、その先端側(図2で示す右側)が閉塞されている。
第1ボールねじ機構32は、第1ねじ軸37と、第1ねじ軸37と螺合する第1ボールナット38とを備えている。第1ねじ軸37の基端(図2で示す左端)は、第1モータ31の出力軸である第1回転軸39の先端に連結されている。第1ボールナット38は、第1本体部35の外径と同径の外郭円筒状に形成され、第1本体部35の先端側部分と基端側部分との間にこれらと一体的に設けられている。そのため第1ねじ軸37と第1ボールナット38との螺合状態では、第1本体部35が第1ねじ軸37の周囲を取り囲む。第1ボールナット38の周面には、第1被検出片40が固定されている。この第1被検出片40は、第1ボールナット38の周面から第2電動アクチュエータ70側に向けて突出している。なお、図2では、第1ボールナット38を第1本体部35と一体的に設けた構成を示しているが、第1ボールナット38を第1本体部35とは別の部材で設けてもよい。
The
The first
第1ねじ軸37は、その外周のほぼ全域に雄ねじを有しており、第1ボールナット38の内周は雌ねじ(図示せず)を有している。第1ねじ軸37の雄ねじと、第1ボールナット38の雌ねじとの間には、複数のボール(図示しない。)が転動可能に介在している。そのため、第1モータ31によって、第1ねじ軸37が回転駆動されると、これに伴って、第1ボールナット38が軸方向X1に(往復)移動する。すなわち、第1ボールねじ機構32は、第1回転軸39の回転運動を第1ボールナット38の軸方向X1の直線運動に変換するものであり、この第1ボールねじ機構32により、第1モータ31の出力回転が、第1出力軸33の軸方向X1の移動に変換される。
The
前述のように、第2電動アクチュエータ70は、第2モータ71と、第2出力軸73と、第2ボールねじ機構72とを備えている。
第2モータ71は、たとえばブラシレスモータなどの電動モータからなる。第2モータ71に関連して、第2モータ71の回転角を検出するための第2回転角センサ74が設けられている。第2回転角センサ74としては、たとえば光学式エンコーダや、磁気式エンコーダ、レゾルバなどが用いられる。
As described above, the second
The
第2出力軸73は、略円筒状の第2本体部75と、第2本体部75の先端に固定され、セレクトレバー3を連結するための第2連結部76とを備えている。第2本体部75は、軸方向X1に沿って延びており、その先端側(図2で示す右側)が閉塞されている。
第2ボールねじ機構72は、第1ねじ軸37と平行な第2ねじ軸77と、第2ねじ軸77と螺合する第2ボールナット78とを備えている。第2ねじ軸77の基端(図2で示す左端)は、第2モータ71の出力軸である第2回転軸79の先端に連結されている。第2ボールナット78は、第2本体部75の外径と同径の外郭円筒状に形成され、第2本体部75の先端側部分と基端側部分との間にこれらと一体的に設けられている。そのため、第2ねじ軸77と第2ボールナット78との螺合状態では、第2本体部75が第2ねじ軸77の周囲を取り囲む。第2ボールナット78の周面には、第2被検出片80が固定されている。この第2被検出片80は、第2ボールナット78の周面から第2電動アクチュエータ70側に向けて突出している。なお、図2では、第2ボールナット78を第2本体部75と一体的に設けた構成を示しているが、第2ボールナット78を第2本体部75とは別の部材で設けてもよい。
The
The second
第2ねじ軸77は、その外周のほぼ全域に雄ねじを有しており、第2ボールナット78の内周は雌ねじ(図示せず)を有している。第2ねじ軸77の雄ねじと、第2ボールナット78の雌ねじとの間には、複数のボール(図示しない。)が転動可能に介在している。そのため、第2モータ71によって、第2ねじ軸77が回転駆動されると、これに伴って、第2ボールナット78が軸方向X1に(往復)移動する。すなわち、第2ボールねじ機構72は、第2回転軸79の回転運動を第2ボールナット78の軸方向X1の直線運動に変換するものであり、この第2ボールねじ機構72により、第2モータ71の出力回転が、第2出力軸73の軸方向X1の移動に変換される。
The
変速駆動装置1は、第1ボールナット38の軸方向位置(リニア位置)および第2ボールナット78の軸方向位置(リニア位置)を検出するための共通の位置センサであるリニア位置センサ60を備えている。このリニア位置センサ60は、各ボールナット38,78が、軸方向X1の予め定める複数位置(この実施形態では、たとえば3位置)に位置することを検出することができるようになっている。
The
リニア位置センサ60は、軸方向X1に沿って延びる1本のレール31を備えている。レール31は、軸方向X1に直交する前記一方向(図2の紙面に直交する方向)に関して、第1出力軸33(第1電動アクチュエータ30)と第2出力軸73(第2電動アクチュエータ70)との間に配置されている。レール31には、3個の近接センサ62,63,64が等間隔を隔てて(離間して)固定配置されている。各近接センサ62,63,64は、たとえばホールICからなる。
The
各近接センサ62,63,64は、第1被検出片40の近接(通過)および第2被検出片40の近接(通過)の双方を検出可能である。各近接センサ62,63,64は、第1または第2被検出片40,80と、前記一方向に直交する方向から見て重複する位置関係になると、ECU41,81(後述する)に対して、所定の検出信号(たとえば、オン/オフのデジタル信号)を出力する。
Each
図3は、変速装置4における第1および第2電動アクチュエータ30,70に相当する部分の電気的構成を示すブロック図である。
変速装置4には、変速機構(図示せず)側の制御を司る本体側ECU65が設けられている。本体側ECU65には、第1電動アクチュエータ30の制御を司る第1ユニットECU41と、第2電動アクチュエータ70の制御を司る第2ユニットECU81とが接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a portion corresponding to the first and second
The
第1ユニットECU41は、第1モータ制御部(モータ制御手段)42と、第1回転状態演算部(第1回転状態演算手段)43と、第1リニア位置演算部(第1軸方向位置演算手段)44とを備えている。
第1回転角センサ34の検出出力は、第1回転状態演算部43に入力される。第1回転状態演算部43は、第1回転角センサ34からの検出出力に基づいて、第1モータ31の回転状態(第1モータ31の回転位置および回転回数)を演算し、その回転状態を本体側ECU65に対して出力するとともに、その回転状態を第1モータ制御部42に付与する。
The
The detection output of the first
第1モータ制御部42には、本体側ECU65から、第1モータ31の回転制御のための指令信号が入力される。第1モータ制御部42は、本体側ECU65からの指令信号および第1回転状態演算部43からの回転状態の双方に基づいたデューティ比のPWM信号を出力する。このPWM信号がドライバ回路(図示せず)に付与されて、このドライバ回路(図示せず)により第1モータ31が駆動される。すなわち、第1モータ制御部42は、指令信号および回転状態の双方に基づいて第1モータ31を制御する。
A command signal for controlling rotation of the
図4は、第1リニア位置演算部44の制御内容を示す図である。図3および図4を参照して、各近接センサ62,63,64の検出出力は、第1リニア位置演算部44に入力されるようになっている。第1リニア位置演算部44は、各近接センサ62,63,64からの検出出力があると(ステップS1でYES)、第1回転状態演算部43から、第1モータ31の回転状態を取得する(ステップS2)。そして、第1モータ31が駆動状態であるとき(すなわち、第1モータ31の回転状態と第1ボールナット38の軸方向位置(リニア位置)とが連動して変化しているとき)は(ステップS3でYES)、第1回転状態演算部43は、近接センサ62,63,64が第1ボールナット38の第1被検出片40を検出したと判断し、当該検出出力に基づいて第1ボールナット38の軸方向位置(リニア位置)を演算する(ステップS4)。そして、第1リニア位置演算部44の演算結果であるリニア位置が本体側ECU65に対して出力される(ステップS5)。
FIG. 4 is a diagram illustrating the control contents of the first linear
一方、各近接センサ62,63,64の検出出力があったときの第1モータ31が非駆動状態であるときは(ステップS3でNO)、第1回転状態演算部43は、近接センサ62,63,64が第2ボールナット78の第2被検出片80(後述する)を検出したと判断し、当該検出出力についての処理は終了する。
再び図3を参照して、第2ユニットECU81は、第2モータ制御部(モータ制御手段)82と、第2回転状態演算部(第2回転状態演算手段)83と、第2リニア位置演算部(第2軸方向位置演算手段)84とを備えている。
On the other hand, when the
Referring to FIG. 3 again, the
第2回転角センサ74の検出出力は、第2回転状態演算部83に入力される。第2回転状態演算部83は、第2回転角センサ74からの検出出力に基づいて、第2モータ71の回転状態(第2モータ71の回転位置および回転回数)を演算し、その回転状態を本体側ECU65に対して出力するとともに、その回転状態を第2モータ制御部82に付与する。
The detection output of the second
第2モータ制御部82には、本体側ECU65から、第2モータ71の回転制御のための指令信号が入力される。第2モータ制御部82は、本体側ECU65からの指令信号および第2回転状態演算部83からの回転状態の双方に基づいたデューティ比のPWM信号を出力する。このPWM信号がドライバ回路(図示せず)に付与されて、このドライバ回路(図示せず)により第2モータ71が駆動される。すなわち、第2モータ制御部82は、指令信号および回転状態の双方に基づいて第2モータ71を制御する。
A command signal for controlling the rotation of the
図5は、第2リニア位置演算部84の制御内容を示す図である。図3および図5を参照して、各近接センサ62,63,64の検出出力は、第2リニア位置演算部84に入力されるようになっている。第2リニア位置演算部84は、各近接センサ62,63,64からの検出出力があると(ステップS11でYES)、第2回転状態演算部83から、第2モータ71の回転状態を取得する(ステップS12)。そして、第2モータ71が駆動状態であるとき(すなわち、第2モータ71の回転状態と第2ボールナット78の軸方向位置(リニア位置)とが連動して変化しているとき)は(ステップS13でYES)、第2回転状態演算部83は、近接センサ62,63,64が第1ボールナット38の第2被検出片80を検出したと判断し、当該検出出力に基づいて第2ボールナット78の軸方向位置(リニア位置)を演算する(ステップS14)。そして、第2リニア位置演算部84の演算結果であるリニア位置が本体側ECU65に対して出力される(ステップS15)。
FIG. 5 is a diagram illustrating the control contents of the second linear
一方、各近接センサ62,63,64の検出出力があったときの第2モータ71が非駆動状態であるときは(ステップS13でNO)、第2回転状態演算部83は、近接センサ62,63,64が第1ボールナット38の第1被検出片40を検出したと判断し、当該検出出力についての処理は終了する。
ところで、変速装置4の電源オフ時は、本体側ECU65、第1ユニットECU41および第2ユニットECU81に給電されていない。そのため、変速装置4の電源オフ時に、第1出力軸33にシフトレバー2からの逆入力があった場合や、第2出力軸73にセレクトレバー3からの逆入力があった場合に、第1出力軸33や第2出力軸73が軸方向に移動すると、第1ユニットECU41および第2ユニットECU81が管理しているリニア位置が実際と異なっている場合がある。
On the other hand, when the
By the way, when the
このとき、変速装置4の起動時に近接センサ62,63,64からの検出出力があると、第1ユニットECU41および第2ユニットECUは、近接センサ62,63,64が第1ボールナット38の第1被検出片40を検出しているのか、第2ボールナット78の第2被検出片80を検出しているのかを判断することができない。
図6は、起動時における第1ユニットECU41の制御内容を示す図である。
At this time, if there is a detection output from the
FIG. 6 is a diagram showing the control contents of the
そのため、変速装置4の起動時(すなわち電源オン時)は(ステップS21でYES)、第1ユニットECU41は、第1モータ31を制御して、第1ボールナット38を、第1出力軸33の最も退避した状態(第1電動アクチュエータ30が最も短縮した状態)における第1ボールナット38の位置(以下、「第1ボールナットの最退避位置」という。この状態の第1被検出片40を図2に二点鎖線で示す(左側))まで移動させる。次いで、第1ユニットECU41は、第1モータ31を制御して、第1ボールナット38を、第1ボールナット38の最退避位置から、第1出力軸33の最も進出した状態(第1電動アクチュエータ30が最も伸張した状態)における第1ボールナット38の位置(以下、「第1ボールナットの最進出位置」という。この状態の第1被検出片40を図2に二点鎖線で示す(右側))まで移動させる(ステップS22)。
Therefore, when the
そして、この第1ボールナット38を最退避位置から最進出位置まで移動させる途中に、全ての近接センサ62,63,64から検出出力があると(ステップS23でYES)、第1ボールナット38を一旦停止させた後、第1ボールナット38をホームポジション位置(ホーム位置。たとえば最退避位置)に戻す(ステップS24)。なお、第1ボールナット38用のホームポジション位置が最進出位置に設定されていてもよい。
If there is a detection output from all the
この場合、第1ボールナット38の最退避位置から最進出位置までの移動に伴って、各近接センサ62,63,64からの検出出力があると、本体側ECU65または第1ユニットECU41は、第1ボールナット38は、変速装置4の起動時に近接センサ62,63,64が第1ボールナット38の第1被検出片40を検出していたと判断することができる。
In this case, if there is a detection output from each
一方、第1ボールナット38の最退避位置から最進出位置までの移動に伴って、各近接センサ62,63,64からの検出出力がない場合は、本体側ECU65または第1ユニットECU41は、第1ボールナット38は、変速装置4の起動時に近接センサ62,63,64が第2ボールナット78の第2被検出片80を検出していたと判断することができる。
On the other hand, when there is no detection output from each
これにより、第1ボールナット38および第2ボールナットのリニア位置が、ECU41,81,65によって正確に管理される。
なお、図6の説明では、第1ボールナット38を移動させることにより、変速装置4の起動時における被検出片40,80の位置確認を行う構成を例に挙げて説明したが、第2ボールナット78を移動させることにより、かかる位置確認を行う構成であってもよい。また、第1ボールナット38と第2ボールナット78との双方を移動させることにより、かかる位置確認を行う構成であってもよい。
Thus, the linear positions of the
In the description of FIG. 6, the configuration in which the position of the detected
以上により、この実施形態によれば、リニア位置センサ60は、軸方向X1に沿って互いに離間する位置にそれぞれ配置された複数個の近接センサ62,63,64を備えている。また、各近接センサ62,63,64は、第1ボールナット38の通過および第2ボールナット78の通過の双方を検出することができる。すなわち、1つのリニア位置センサ60で、2つの出力軸33,73のリニア位置の検出を良好に行うことができる。したがって、センサの個数を削減することができ、これにより、コストダウンを図ることができる。
As described above, according to this embodiment, the
なお、この第1実施形態では、図3に二点鎖線で示すように、各近接センサ62,63,64からの検出出力が第1ユニットECU41や第2ユニットECU81に付与されず、本体側ECU65に直接付与される構成であってもよい。
図7は、本発明の他の実施形態(第2実施形態)に係る変速駆動装置50が組み込まれた変速装置4の電気的構成を示すブロック図である。この第2実施形態において、図1〜図6に示す第1実施形態に示された各部に対応する部分には、図1〜図6と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
In the first embodiment, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, detection outputs from the
FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the
この第2実施形態が第1実施形態と相違する点は、第1および第2ユニットECU41,81に代えて、第1および第2ユニットECU141,181を設けた点にある。第1ユニットECU141は、第1回転角センサ34からの検出出力に基づいて、第1モータ31の回転状態と第1出力軸33のリニア位置との双方を求め、第2ユニットECU81が、第2回転角センサ74からの検出出力に基づいて、第2モータ71の回転状態と第2出力軸73のリニア位置との双方を求めている。そのため、第2実施形態では、第1実施形態と異なり、リニア位置センサ60は設けられていない。以下、図7を参照して具体的に説明する。
The second embodiment is different from the first embodiment in that first and
第1ユニットECU141には、第1対応関係記憶部(第1対応関係記憶手段)45が備えられている。第1対応関係記憶部45には、第1モータ31の回転状態と第1ボールナット38のリニア位置との対応関係を予め測定した結果に相当する式(変換式)やテーブルなど(以下、「第1回転状態−リニア位置対応関係」という)が記憶されている。この第1対応関係記憶部45は、第1リニア位置記憶部44に接続されている。
The
第1回転角センサ34の検出出力は第1回転状態演算部43に入力される。第1回転状態演算部43は、第1回転角センサ34からの検出出力に基づいて、第1モータ31の回転状態を演算し、その回転状態を本体側ECU65に対して出力するとともに、第1モータ制御部42に付与する。また、第1モータ31の回転状態は、第1リニア位置演算部(第1軸方向位置演算手段)144に付与される。
The detection output of the first
第1リニア位置演算部144は、第1対応関係記憶部45に記憶された第1回転状態―リニア位置対応関係に基づいて、第1モータ31の回転状態に対応する第1出力軸33のリニア位置が演算される。第1リニア位置演算部144は、リニア位置を本体側ECU65に対して出力する。
第2ユニットECU181には、第2対応関係記憶部(第2対応関係記憶手段)85が備えられている。第2対応関係記憶部85には、第2モータ71の回転状態と第2ボールナット78のリニア位置との対応関係を予め測定した結果に相当する式(変換式)やテーブルなど(以下、「第2回転状態−リニア位置対応関係」という)が記憶されている。この第2対応関係記憶部85は、第2リニア位置記憶部84に接続されている。
The first linear
The
第2回転角センサ74の検出出力は第2回転状態演算部83に入力される。第2回転状態演算部83は、第2回転角センサ74からの検出出力に基づいて、第2モータ71の回転状態(回転姿勢および回転数の双方)を演算し、その回転状態を本体側ECU65に対して出力するとともに、第2モータ制御部82に付与する。また、第2モータ71の回転状態は、第2リニア位置演算部(第2軸方向位置演算手段)184に付与される。
The detection output of the second
第2リニア位置演算部184は、第2対応関係記憶部85に記憶された第2回転状態―リニア位置対応関係に基づいて、第2モータ71の回転状態に対応する第2出力軸73のリニア位置を演算により求める。そして、第2リニア位置演算部184による演算結果であるリニア位置が、本体側ECU65に対して出力される。
以上により、第2実施形態によれば、第1および第2回転角センサ34,74の検出出力に基づいて第1および第2出力軸33,73のリニア位置をそれぞれ求めることができるので、リニア位置センサを用いる必要がなく、これにより、コストダウンを図ることができる。
The second linear
As described above, according to the second embodiment, the linear positions of the first and
図8は、本発明の他の実施形態(第3実施形態)に係る変速駆動装置52が組み込まれた変速装置4の電気的構成を示すブロック図である。この第3実施形態において、図7に示す第2実施形態に示された各部に対応する部分には、図7と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この第3実施形態が第2実施形態と相違する点は、第1および第2リニア位置センサ46,86が設けられている点である。第1および第2リニア位置センサ46,86として、たとえば図12に示すリニア位置センサ111と同様の構成のリニア位置センサが用いられる。第1および第2リニア位置センサ46,86は、本体側ECU65に接続されている。そのため、第1および第2リニア位置センサ46,86の検出出力(リニア位置)は、本体側ECU65に直接付与される。すなわち、この第3実施形態では、第1リニア位置センサ(第1軸方向位置センサ)46からのリニア位置と、第1リニア位置演算部144からのリニア位置との双方が、第1ボールナット38のリニア位置として本体側ECU65に入力される。また、第2リニア位置センサ(第2軸方向位置センサ)86からのリニア位置と、第2リニア位置演算部184からのリニア位置との双方が、第2ボールナット87のリニア位置として本体側ECU65に入力される。
FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the
The third embodiment is different from the second embodiment in that first and second
通常時は、本体側ECU65は、第1および第2リニア位置センサ46,86からのリニア位置を正規のリニア位置として取り扱っている。そのため、第1および第2リニア位置センサ46,86からのリニア位置のみが本体側ECU65に記憶され、第1および第2リニア位置演算部144,184からのリニア位置は、本体側ECU65側で破棄される。
Normally, the main
一方、本体側ECU65は、第1または第2リニア位置センサ46,86の故障時には、当該故障の対象であるリニア位置センサ46,86からの検出出力(リニア位置)に代えて、第1または第2リニア位置演算部144,184から出力されるリニア位置を、正規のリニア位置として記憶する(取り扱う)。なお、第1または第2リニア位置センサ46,86の故障時は、そのリニア位置センサ46,86の検出出力の値がそれまでの検出出力の値から大きく変動し、連続性を失う。そのため、本体側ECU65は、第1および第2ユニットECU141,181からの入力を参照することにより、当該リニア位置センサ46,86の故障を検知することができる。
On the other hand, when the first or second
この第3実施形態では、リニア位置センサ46,86の故障があっても、本体側ECU65がシフトレバー2およびセレクトレバー3の作動状態を把握することができ、シフトレバー2およびセレクトレバー3の作動を継続できるので、これにより、高い信頼性を実現することができる。
図9は、本発明のさらに他の実施形態(第4実施形態)に係る変速駆動装置54が組み込まれた変速装置4の電気的構成を示すブロック図である。この第4実施形態において、図1〜図6に示す第1実施形態に示された各部に対応する部分には、図1〜図6と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
In the third embodiment, even if the
FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the
この第4実施形態が第1実施形態と相違する点は、第1および第2ユニットECU41,81に代えて、第1および第2ユニットECU241,281を設けた点にある。第1ユニットECU241は、第1リニア位置センサ46からの検出出力(リニア位置)に基づいて、第1出力軸33のリニア位置と第1モータ31の回転状態との双方を求め、第2ユニットECU281が、第2リニア位置センサ86からの検出出力(リニア位置)に基づいて、第2出力軸73のリニア位置と第2モータ71の回転状態との双方を求めている。そのため、第4実施形態では、第1実施形態と異なり、回転角センサを設けていない。
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that first and
また、第4実施形態では、リニア位置センサ60に代えて、第2実施形態で採用したリニア位置センサ46,86を用いている。そのため、図9では同一の参照符号を付して示す。以下、図9を参照して具体的に説明する。
第1ユニットECU241には、第1対応関係記憶部45が備えられている。この第1対応関係記憶部45は、図7に示すものと同様のものであるので、同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。第1対応関係記憶部45は、第1回転状態演算部43に接続されている。
In the fourth embodiment, instead of the
The
第1リニア位置センサ46の検出出力は、第1回転状態演算部43と本体側ECU65とに入力される。第1回転状態演算部43は、第1対応関係記憶部45に記憶された回転状態―リニア位置対応関係に基づいて、第1リニア位置センサ46の検出出力(すなわち第1ボールナット38のリニア位置)に対応する第1モータ31の回転状態が演算される。第1回転状態演算部43は、第1モータ31の回転状態を本体側ECU65に対して出力する。
The detection output of the first
第2ユニットECU281には、第2対応関係記憶部85が備えられている。この第1対応関係記憶部45は、図7に示すものと同様のものであるので、同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。第2対応関係記憶部85は、第2回転状態演算部83に接続されている。
第2リニア位置センサ86の検出出力は、第2回転状態演算部83と本体側ECU65とに入力される。第2回転状態演算部83は、第2対応関係記憶部85に記憶された回転状態―リニア位置対応関係に基づいて、第2リニア位置センサ86の検出出力(すなわち第2ボールナット87のリニア位置)に対応する第2モータ71の回転状態が演算される。第2回転状態演算部83は、第2モータ71の回転状態を本体側ECU65に対して出力する。
The
The detection output of the second
以上により、第4実施形態によれば、第1および第2リニア位置センサ46,86の検出出力に基づいて第1および第2モータ31,71の回転状態をそれぞれ求めることができるので、回転角センサを用いる必要がなく、これにより、コストダウンを図ることができる。
図10は、本発明のさらに他の実施形態(第5実施形態)に係る変速駆動装置56が組み込まれた変速装置4の電気的構成を示すブロック図である。この第5実施形態において、図9に示す第4実施形態に示された各部に対応する部分には、図9と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
As described above, according to the fourth embodiment, the rotation states of the first and
FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the
この第5実施形態が第4実施形態と相違する点は、第1および第2回転角センサ34,74が設けられている点である。また、図9に示す第1回転状態演算部43に代えて、第1メイン回転状態演算部431と第1サブ回転状態演算部432とが備えられ、図9に示す第2回転状態演算部83に代えて、第2メイン回転状態演算部831と第2サブ回転状態演算部832とが備えられている。
The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that first and second
第1メイン回転状態演算部431には、第1回転角センサ34が接続されており、第1回転角センサ34の検出出力が入力されるようになっている。この第1回転角センサ34は、図3に示すものと同様のものであるので、同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
第1サブ回転状態演算部432には、第1リニア位置センサ46が接続されており、第1リニア位置センサ46の検出出力(リニア位置)が入力されるようになっている。第1サブ回転状態演算部432には、第1対応関係記憶部45が接続されている。また、第1メイン回転状態演算部431の回転状態および第1サブ回転状態演算部432の演算結果(回転状態)は、本体側ECU65に出力されるとともに、第1モータ制御部42に付与されるようになっている。すなわち、この第5実施形態では、第1メイン回転状態演算部431によって演算された回転状態と、第1サブ回転状態演算部432によって演算された回転状態とが、第1モータ31の回転状態として本体側ECU65に入力される。
A first
A first
第2メイン回転状態演算部831には、第2回転角センサ74が接続されており、第2回転角センサ74の検出出力が入力されるようになっている。この第2回転角センサ74は、図3に示すものと同様のものであるので、同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
第2サブ回転状態演算部832には、第2リニア位置センサ86が接続されており、第2リニア位置センサ86の検出出力(リニア位置)が入力されるようになっている。第2サブ回転状態演算部832には、第2対応関係記憶部85が接続されている。また、第2メイン回転状態演算部831の回転状態および第2サブ回転状態演算部832の演算結果(回転状態)は、本体側ECU65に出力されるとともに、第2モータ制御部82に付与されるようになっている。すなわち、この第5実施形態では、第2メイン回転状態演算部831によって演算された回転状態と、第2サブ回転状態演算部832によって演算された回転状態とが、第2モータ71の回転状態として本体側ECU65に入力される。
A second
A second
通常時は、本体側ECU65は、第1および第2メイン回転状態演算部431,831からの回転状態を正規の回転状態として取り扱っている。そのため、第1および第2メイン回転状態演算部431,831からの回転状態のみが本体側ECU65に記憶され、第1および第2サブ回転状態演算部432,832からの回転状態は、本体側ECU65側で破棄される。
At normal times, the main
一方、本体側ECU65は、第1または第2回転角センサ34,74の故障時には、当該故障の対象である回転角センサ34,74からの検出出力に基づいて演算された回転状態に代えて、第1または第2サブ回転状態演算部432,832で演算された回転状態を、正規の回転状態として記憶する(取り扱う)。なお、第1または第2回転角センサ34,74の故障時は、その回転角センサ34,74の検出出力の値がそれまでの検出出力の値から大きく変動し、連続性を失う。そのため、本体側ECU65は、第1および第2ユニットECU141,181からの入力を参照することにより、当該回転角センサ34,74の故障を検知することができる。
On the other hand, when the first or second
この第5実施形態では、回転角センサ34,74の故障があっても、本体側ECU65がシフトレバー2およびセレクトレバー3の作動状態を把握することができ、シフトレバー2およびセレクトレバー3の作動を継続できるので、これにより、高い信頼性を実現することができる。
図11は、本発明のさらに他の実施形態(第6実施形態)に係る変速駆動装置58の第1電動アクチュエータ58の構成を示す概略断面図である。この第6実施形態において、図1に示す第1実施形態に示された各部に対応する部分には、図1と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
In the fifth embodiment, even if the
FIG. 11 is a schematic sectional view showing the configuration of the first
この第6実施形態が第1実施形態と相違する点は、リニア位置センサ60に代えて、渦電流検出タイプのリニア位置センサ600が設けられている点である。以下では、リニア位置センサ600が第1電動アクチュエータ30に設けられる場合を例に挙げて説明するが、このリニア位置センサ600を第2電動アクチュエータ70に設けてもよい。
リニア位置センサ600は、第1本体部35などに固定的に設けられた棒状(棒芯状)のロータ601(検出体)と、第1ねじ軸38に対するロータ601の相対的な軸方向位置(リニア位置)を検出するための検出部602とを備えている。検出部602は、円筒状の第1本体部35内に収容固定されている。ロータ601は、その一端(図11で示す右側)が第1本体部35に固定されている。
The sixth embodiment differs from the first embodiment in that an eddy current detection type
The
第1ねじ軸37は、鉄などの磁性材料を用いて形成されている。第1ねじ軸37の軸心には、ロータ601を挿通させるための挿通孔603が軸方向に延びて形成されている。挿通孔603は、第1ねじ軸37の先端面に開口している。
ロータ601は、第1出力軸33に沿って延び、その他端(図11で示す左側)が第1ねじ軸37の開口に対向するように配置されている。ロータ601の周囲には電線が巻回されておりコイルが形成されている。検出部602は、コイルのインダクタンスの値に基づいて、第1ねじ軸37に対するロータ601の相対的な軸方向位置(リニア位置)を検出する。
The
The
第1ボールナット38が軸方向に移動すると、これに伴って、第1ボールナット38に固定されたロータ601が軸方向に移動し、ロータ601の第1ねじ軸37に対する位置が変化する。こうして、リニア位置センサ600により、第1ボールナット38の軸方向位置(リニア位置)が検出されるようになっている。
この実施形態のリニア位置センサ600は、第1本体部35内に収容される。そのため、リニア位置センサ600を配置するためのスペースが不要になる。これにより、省スペース化を図ることができる。
When the
The
以上、この発明の6つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
第1実施形態において、近接センサ62,63,64を3つ設けた構成について説明したが、近接センサは2つであってもよいし4つ以上であってもよい。
第3実施形態において、第1および第2ユニットECU141,181は、通常、それぞれ、第1および第2リニア位置センサ46,86からのリニア位置のみを本体側ECU65に対して出力し、第1または第2リニア位置センサ46,86の故障時は、当該故障の対象であるリニア位置センサ46,86からの検出出力(リニア位置)に代えて、第1または第2リニア位置演算部144,184によって演算されたリニア位置を、本体側ECU65に対して出力してもよい。
Although the six embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms.
In the first embodiment, the configuration in which three
In the third embodiment, the first and
第5実施形態において、第1および第2ユニットECU141,181は、通常、それぞれ、第1および第2メイン回転状態演算部431,831からの回転状態のみを本体側ECU65に対して出力し、第1または第2回転角センサ34,74の故障時は、当該故障の対象である回転角センサ34,74からの検出出力に基づいて演算された回転状態に代えて、第1または第2サブ回転状態演算部432,832によって演算された回転状態を、本体側ECU65に対して出力してもよい。
In the fifth embodiment, the first and
また、第2〜第5実施形態において、モータ31,71の回転状態と出力軸33,74のリニア位置の間の変換(第1および/または第2対応関係を用いた変換)は、本体側ECU65で行う構成であってもよい。この場合、本体側ECU65は、対応関係記憶部45,85を備えており、ECU141,181,241,281からの入力される回転状態および/またはリニア位置ないし/もしくはリニア位置センサ46,86からの検出出力に基づいて、かかる変換を行うものであってもよい。
In the second to fifth embodiments, conversion between the rotation state of the
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1…変速駆動装置、2…シフトレバー、3…セレクトレバー、4…変速装置、31…第1モータ、32…第1ボールねじ機構、33…第1出力軸、34…第1回転角センサ、37…第1ねじ軸、38…第1ボールナット、42…第1モータ制御部(モータ制御手段)、43…第1回転状態演算部(第1回転状態演算手段)、44…第1リニア位置演算部(第1軸方向位置演算手段)、45…第1対応関係記憶部(第1対応関係記憶手段)、46…第1リニア位置センサ(第1軸方向位置センサ)、50,52,54,56,58…変速駆動装置、60…リニア位置センサ、62,63,64…近接センサ、71…第2モータ、72…第2ボールねじ機構、73…第2出力軸、74…第2回転角センサ、77…第2ねじ軸、78…第2ボールナット、82…第2モータ制御部(モータ制御手段)、83…第2回転状態演算部(第2回転状態演算手段)、84…第2リニア位置演算部(第2軸方向位置演算手段)、85…第2対応関係記憶部(第2対応関係記憶手段)、86…第2リニア位置センサ(第2軸方向位置センサ)、144…第1リニア位置演算部(第1軸方向位置演算手段)、184…第2リニア位置演算部(第2軸方向位置演算手段)、432…第1サブ回転状態演算部(第1回転状態演算手段)、832……第2サブ回転状態演算部(第2回転状態演算手段)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
セレクトレバーと、
前記シフトレバーに連結された第1出力軸と、
前記セレクトレバーに連結された第2出力軸と、
前記第1および第2出力軸をそれぞれ駆動するための第1および第2モータと、
前記第1および第2モータの出力回転を、前記第1出力軸の軸方向の移動および前記第2出力軸の軸方向の移動にそれぞれ変換する第1および第2ボールねじ機構とを含み、
前記第1出力軸と前記第2出力軸とは、互いに同方向に沿って延びており、
前記第1および第2ボールねじ機構は、互いに平行に延びる第1および第2ねじ軸と、前記第1および第2ねじ軸とそれぞれ螺合し、前記第1および第2モータによってそれぞれ駆動される第1および第2ボールナットとを含み、
前記第1および第2ボールナットには、それぞれ前記第1および第2出力軸が連結されており、さらに、
前記第1ボールナットの通過および第2ボールナットの通過の双方を検出する近接センサを複数有し、各近接センサを前記軸方向に沿って互いに離間する位置にそれぞれ配置する軸方向位置センサと、
前記各近接センサの出力に基づいて、前記第1出力軸または/および前記第2出力軸の軸方向位置を演算する軸方向位置演算手段とを含む、変速駆動装置。 A shift lever,
Select lever,
A first output shaft coupled to the shift lever;
A second output shaft coupled to the select lever;
First and second motors for driving the first and second output shafts, respectively;
First and second ball screw mechanisms for converting output rotations of the first and second motors into axial movement of the first output shaft and axial movement of the second output shaft, respectively.
The first output shaft and the second output shaft extend along the same direction,
The first and second ball screw mechanisms are respectively screwed into the first and second screw shafts extending in parallel with each other and the first and second screw shafts, and are driven by the first and second motors, respectively. Including first and second ball nuts,
The first and second ball nuts are connected to the first and second output shafts, respectively,
An axial position sensor that includes a plurality of proximity sensors that detect both the passage of the first ball nut and the passage of the second ball nut, and each proximity sensor is disposed at a position spaced apart from each other along the axial direction;
A shift drive apparatus comprising: an axial position calculation means for calculating an axial position of the first output shaft or / and the second output shaft based on the output of each proximity sensor.
前記軸方向位置演算手段は、前記第1および第2の回転角センサの検出結果をそれぞれ参照して、前記第1出力軸および前記第2出力軸の軸方向位置をそれぞれ演算する、請求項1記載の変速駆動装置。 Further comprising first and second rotation angle sensors for detecting rotation angles of the first and second motors, respectively.
The axial direction position calculating means calculates the axial positions of the first output shaft and the second output shaft by referring to detection results of the first and second rotation angle sensors, respectively. The variable speed drive described.
セレクトレバーと、
前記シフトレバーに連結された第1出力軸と、
前記セレクトレバーに連結された第2出力軸と、
前記第1および第2出力軸をそれぞれ駆動するための第1および第2モータと、
前記第1および第2モータの出力回転を、前記第1出力軸の軸方向の移動および前記第2出力軸の軸方向の移動にそれぞれ変換する第1および第2ボールねじ機構と、
前記第1および第2モータの回転角をそれぞれ検出するための第1および第2回転角センサと、
前記第1および第2回転角センサの検出出力に基づいて、前記第1および第2モータの回転状態をそれぞれ演算により求める第1および第2回転状態演算手段と、
前記第1回転状態演算手段および第2回転状態演算手段の回転状態と、前記第1および第2出力軸の軸方向位置との対応関係をそれぞれ記憶する第1および第2対応関係記憶手段と、
前記第1回転状態演算手段により演算された第1モータの回転状態と、前記第1対応関係記憶手段に記憶された前記対応関係とに基づいて、前記第1出力軸の軸方向位置を演算する第1軸方向位置演算手段と、
前記第2回転状態演算手段により演算された第2モータの回転状態と、前記第2対応関係記憶手段に記憶された前記対応関係とに基づいて、前記第2出力軸の軸方向位置を演算する第2軸方向位置演算手段とを含む、変速駆動装置。 A shift lever,
Select lever,
A first output shaft coupled to the shift lever;
A second output shaft coupled to the select lever;
First and second motors for driving the first and second output shafts, respectively;
First and second ball screw mechanisms for converting output rotations of the first and second motors into axial movement of the first output shaft and axial movement of the second output shaft, respectively;
First and second rotation angle sensors for detecting rotation angles of the first and second motors, respectively;
First and second rotation state calculation means for calculating rotation states of the first and second motors based on detection outputs of the first and second rotation angle sensors, respectively;
First and second correspondence storage means for storing the correspondence between the rotation states of the first rotation state calculation means and the second rotation state calculation means and the axial positions of the first and second output shafts, respectively;
An axial position of the first output shaft is calculated based on the rotation state of the first motor calculated by the first rotation state calculation means and the correspondence relation stored in the first correspondence relation storage means. First axial direction position calculating means;
An axial position of the second output shaft is calculated based on the rotation state of the second motor calculated by the second rotation state calculation means and the correspondence relation stored in the second correspondence relation storage means. A speed change drive apparatus including second axial position calculation means.
セレクトレバーと、
前記シフトレバーに連結された第1出力軸と、
前記セレクトレバーに連結された第2出力軸と、
前記第1および第2出力軸をそれぞれ駆動するための第1および第2モータと、
前記第1および第2モータの出力回転を、前記第1出力軸の軸方向の移動および前記第2出力軸の軸方向の移動にそれぞれ変換する第1および第2ボールねじ機構と、
前記第1および第2出力軸の軸方向位置をそれぞれ検出する第1および第2軸方向位置センサと、
前記第1回転状態演算手段および第2回転状態演算手段の回転状態と、前記第1および第2出力軸の軸方向位置との対応関係をそれぞれ記憶する第1および第2対応関係記憶手段と、
前記第1軸方向位置センサの検出出力と、前記第1対応関係記憶手段に記憶されている前記対応関係とに基づいて、前記第1モータの回転状態を演算する第1回転状態演算手段と、
前記第2軸方向位置センサの検出出力と、前記第2対応関係記憶手段に記憶されている前記対応関係とに基づいて、前記第2モータの回転状態を演算する第2回転状態演算手段とを含む、変速駆動装置。 A shift lever,
Select lever,
A first output shaft coupled to the shift lever;
A second output shaft coupled to the select lever;
First and second motors for driving the first and second output shafts, respectively;
First and second ball screw mechanisms for converting output rotations of the first and second motors into axial movement of the first output shaft and axial movement of the second output shaft, respectively;
First and second axial position sensors for detecting axial positions of the first and second output shafts, respectively;
First and second correspondence storage means for storing the correspondence between the rotation states of the first rotation state calculation means and the second rotation state calculation means and the axial positions of the first and second output shafts, respectively;
First rotation state calculation means for calculating a rotation state of the first motor based on the detection output of the first axial position sensor and the correspondence relation stored in the first correspondence relation storage means;
Second rotation state calculating means for calculating the rotation state of the second motor based on the detection output of the second axial position sensor and the correspondence stored in the second correspondence storage means; A variable speed drive device.
前記モータ制御手段は、前記第1および第2回転状態演算手段の演算結果に基づいて、前記第1および第2モータをそれぞれ制御する、請求項4記載の変速駆動装置。 Motor control means for controlling rotation of each of the first and second motors;
The speed change drive device according to claim 4, wherein the motor control means controls the first and second motors based on calculation results of the first and second rotation state calculation means, respectively.
前記変速機構の制御を司る主制御部と、
前記変速機構を駆動する前記請求項1〜5のいずれか一項に記載の変速駆動装置とを含み、
前記第1および第2回転状態演算手段の演算結果、ならびに/もしくは前記第1および第2軸方向位置演算手段の演算結果が、前記変速機構に入力されるようになっている、変速装置。 A transmission mechanism;
A main control unit for controlling the transmission mechanism;
Including the speed change drive device according to any one of claims 1 to 5 that drives the speed change mechanism,
A transmission apparatus in which the calculation results of the first and second rotational state calculation means and / or the calculation results of the first and second axial position calculation means are input to the transmission mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010091320A JP2011220468A (en) | 2010-04-12 | 2010-04-12 | Transmission and shift driving device |
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