换挡装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安装在车辆上的换挡装置。
【背景技术】
[0002]以往，公知有基于乘坐人员(驾驶员)的换挡操作对挡位状态进行电切换的线控换挡(shift-by-wire)式的换挡装置(例如，参照专利文献I)。
[0003]在上述专利文献I中，公开了一种换挡控制装置(换挡装置)，具有:促动器，其基于与乘坐人员的换挡操作对应的控制信号进行动作；挡位切换机构(挡位切换构件)，其被促动器驱动来切换挡位。在该专利文献I记载的换挡控制装置中，在锁止板的缘部连有4个嵌合部(谷部)。另外，锁止簧的顶端部与锁止板借助促动器而进行的转动动作一起与I个嵌合部嵌合，由此形成与该嵌合部对应的挡位。此外，在两端部的嵌合部(谷部)设置有壁部，该壁部具有锁止簧的顶端部不能越过的倾斜角度。由此，在使锁止簧的顶端部按压锁止板的壁部来设定锁止板的转动起点后，锁止板以预先设定的转动角度旋转至与各挡位对应的位置。
[0004]专利文献1:日本特开2013-194855号公报
[0005]但是，在上述专利文献I的换挡控制装置(换挡装置)中，每次使锁止板转动并使动弹簧的顶端部按压锁止板的壁部，都在促动器上产生制动扭矩(lock torque)。另外，在产生制动扭矩的同时，对锁止板的壁部以及锁止簧的顶端部双方施加过大的按压力。因此，存在随着对锁止板的转动起点反复进行学习，促动器以及挡位切换机构的耐久性降低的问题。另外，在对转动起点进行学习后，由于锁止板以预先设定的转动角度转动至与各挡位对应的位置，所以存在因各个换挡装置的个体差异(制造误差等)引起不能够与各个嵌合部的谷底高精度地嵌合而各个挡位的定位精度降低的问题。
【发明内容】
[0006]本发明是为了解决上述的问题而做出的，本发明的一个目的在于提供能够抑制促动器以及挡位切换构件的耐久性降低，且能够抑制挡位的定位精度降低的换挡装置。
[0007]为了达到上述目的，本发明的一个技术方案的换挡装置，安装在车辆上，具有:挡位切换构件，具有与挡位对应的多个谷部，定位构件，在嵌入挡位切换构件的多个谷部中的某个谷部中的状态下，使挡位成立；促动器，用于驱动挡位切换构件；驱动力传递机构，具有设置在促动器侧的驱动侧构件和设置在挡位切换构件侧且伴随驱动侧构件的转动而转动的动侧构件，，该驱动力传递机构从促动器侧传递驱动力，使挡位切换构件转动；通过在驱动侧构件和从动侧构件之间设置规定量的摆动角度，使驱动侧构件和从动侧构件能够在卡合状态下相对旋转规定量的摆动角度量，并且基于因规定量的摆动角度产生的促动器侧的旋转角度与挡位切换构件侧的旋转角度之间的差异，学习定位构件所嵌入的谷部的谷底位置。
[0008]在本发明的一个技术方案的换挡装置中，如上所述，通过在驱动侧构件和从动侧构件之间设置规定量的摆动角度，驱动侧构件和从动侧构件能够在卡合状态下相对旋转规定量的摆动角度，基于因规定量的摆动角度产生的促动器侧的旋转角度与挡位切换构件侧的旋转角度之间的差异，学习定位构件所嵌入的谷部的谷底位置。由此，利用定位构件件向嵌入谷部的方向下压挡位切换构的力，能够使从动侧构件转动(摆动)在驱动侧构件与从动侧构件之间特意设定的规定量的摆动角度(游隙)，使定位构件移动至挡位切换构件的谷部的谷底。因此，能够在不对促动器侧或定位构件侧施加过度的负荷(外力)的情况下学习嵌入定位部的谷部的谷底位置。另外，通过对定位部实际嵌入的谷部的谷底位置进行学习，能够在具有制造误差等个体差异的换挡装置中，分别掌握谷部的谷底位置。结果，能够抑制促动器以及挡位切换构件的耐久性降低，且抑制挡位的定位精度降低。
[0009]在上述一个技术方案的换挡装置中，优选，驱动侧构件具有第一卡合部，从动侧构件具有第二卡合部，该第二卡合部能够以与第一卡合部之间具有规定量的摆动角度的方式与第一^^合部卡合，并且该第二卡合部传递来自驱动侧构件的驱动力，在定位构件从谷部的上部朝向谷底时，挡位切换构件以及从动侧构件借助定位构件以向谷部的谷底落入的方式作用的力摆动，由此在驱动侧构件转动之前，从动侧构件摆动规定量的摆动角度，基于定位构件落入谷部的谷底而挡位切换构件停止摆动的状态下的挡位切换构件侧的旋转角度与驱动侧构件追随摆动规定量的摆动角度时的促动器侧的旋转角度之间的差异，学习谷部的谷底位置。根据这样的结构，设置规定量的摆动角度(游隙)，能够适当地利用在摆动角度的范围相互移动地卡合的第一卡合部以及第二卡合部的相对位置关系，借助定位构件以向挡位切换构件的谷部的谷底落入的方式作用的力使定位构件先落入谷底，并静止在该位置。然后，能够掌握在定位构件结束向谷部的谷底移动而挡位切换构件以及从动侧构件停止摆动的状态下，直到使驱动侧构件追随转动规定量的摆动角度并且与从动侧构件卡合为能够传递驱动力为止(消除规定量的摆动角度为止)的促动器侧的正确的旋转角度范围。结果，能够可靠地学习挡位切换构件的谷部的谷底位置，并且能够确切地将学习结果反应给换挡装置的控制设定值。
[0010]在上述一个技术方案的换挡装置中，优选，促动器为具有转子和定子的马达，该换挡装置还具有:转子旋转角度传感器，检测转子的旋转角度；输出轴旋转角度传感器，检测挡位切换构件的旋转角度，基于因规定量的摆动角度而产生的被转子旋转角度传感器检测的转子的旋转角度与被输出轴旋转角度传感器检测的挡位切换构件的旋转角度之间的差异，学习谷部的谷底位置。根据这样的结构，利用转子旋转角度传感器和输出轴旋转角度传感器能够高精度地决定与挡位切换构件的谷部的谷底位置对应的转子的旋转角度。另外，由于基于促动器的转子的旋转角度与挡位切换构件的旋转角度之间的差异学习谷部的谷底位置，所以在利用转子旋转角度传感器和输出轴旋转角度传感器决定的谷底位置(学习结果)，不仅考虑了特意设定的规定量的摆动角度，还考虑了位于促动器与挡位切换构件之间的驱动力传递机构的制造时的组装误差或机械动作上的误差(齿轮构件间的齿隙等微小的摆动角度)。结果，能够将挡位的定位精度维持得高。
[0011 ] 在上述一个技术方案的换挡装置中，优选，促动器是包括N极磁铁以及S极磁铁围绕旋转轴交替配置的转子和与转子隔开间隙相向配置的定子的马达，马达的转子以每规定的驱动步数，围绕旋转轴的N极磁铁以及S极磁铁的配置为同一相位状态的方式旋转，规定量的摆动角度的大小，在与规定的驱动步数对应的马达侧的旋转角度以上，且小于与多个谷部中的特定谷部对应的挡位切换构件侧的旋转角度，该特定谷部是具有从谷部的谷底至将相互相邻的谷部隔开的山部的顶部为止的最小转动距离的谷部，基于对与相互隔开规定的驱动步数的转子的旋转角度分别对应的挡位切换构件侧的旋转角度彼此进行比较的结果，判定是否处于定位构件利用规定量的摆动角度嵌入谷部的谷底的状态。根据这样的结构，即使在马达驱动时因漏磁通而产生干扰的情况下，也能够对每规定的驱动步数变为同一相位状态下的挡位切换构件侧的旋转角度彼此进行比较，由此不论是否产生干扰都能够准确地获得挡位切换构件侧的旋转角度的变化。因此，能够抑制因产生干扰判别定位构件是否处于嵌入谷部的谷底的状态的判别精度降低。另外，将规定量的摆动角度的大小设定为:小于与多个的谷部中的特定谷部对应的挡位切换构件侧的旋转角度，该特定谷部是具有从谷部的谷底至隔开相互相邻的谷部的山部的顶部为止的最小转动距离的谷部，由此能够防止从动侧构件转动超过作为学习目标的谷部而定位构件误进入相邻的谷部。
[0012]此时，优选，马达是三相马达，该三相马达针对设置在定子上的励磁线圈依次切换与单一的驱动步对应的一相通电状态，由此使转子旋转与单一的驱动步对应的角度单位。根据这样的结构，利用有利于小型化的三相马达能够更易于使换挡装置小型化。在谷部的谷底位置的学习中，即使利用小型化的三相马达也没有问题。而且，利用具有强力的扭矩特性的三相马达，能够可靠地进行通常的换挡切换动作。这样，作为换挡装置的促动器，利用使用针对励磁线圈依次切换与单一的驱动步对应的一相通电状态的旋转控制方式的三相马达，非常有用。
[0013]此外，在本申请中，在上述一个技术方案的换挡装置中还可以考虑如下的结构。
[0014](附注项I)
[0015]S卩，在还具有上述输出轴旋转角度传感器的换挡装置中，规定量的摆动角度设置在输出轴旋转角度传感器的促动器侧。
[0016](附注项2)
[0017]另外，在还具有上述转子旋转角度传感器以及输出轴旋转角度传感器的换挡装置中，转子旋转角度传感器以及输出轴旋转角度传感器设置在容纳促动器的壳内。
[0018](附注项3)
[0019]另外，在上述一个技术方案的换挡装置中，挡位包括P位置、R位置、N位置以及D位置，在P位置、R位置、N位置以及D位置的各个挡位中，学习对应的谷部的谷底位置。
[0020](附注项4)
[0021]另外，在还具有上述转子旋转角度传感器的换挡装置中，转子旋转角度传感器是输出与转子的旋转量对应的计数值的编码器，基于编码器输出的计数值学习谷部的谷底位置。
[0022](附注项5)
[0023]另外，在上述一个技术方案的换挡装置中，通过利用设置在驱动侧构件与从动侧构件之间的规定量的摆动角度，使驱动侧构件在正反方向上转动3次以上，并且基于除了第一次以外的第二次以后的各个转动方向上的促动器侧的旋转角度与挡位切换构件侧的旋转角度之间的差异的测量结果，学习谷部的谷底位置。
[0024]【发明的效果】
[0025]根据本发明，如上所述，能够提供抑制促动器以及挡位切换构件的耐久性降低且抑制挡位的定位精度降低的换挡装置。
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的一个实施方式的换挡装置的控制结构的框图。
[0027]图2是概略表示本发明的一个实施方式的换挡装置的整体结构的立体图。
[0028]图3是表示构成本发明的一个实施方式的换挡装置的锁止板的结构的图。
[0029]图4是表示构成本发明的一个实施方式的换挡装置的促动器单元的剖视图。
[0030]图5是示意性表示构成本发明的一个实施方式的换挡装置的促动器单元内的马达的结构以及动作的图。
[0031]图6是表示在构成本发明的一个实施方式的换挡装置的促动器单元中，从主体部卸下齿轮箱后的状态下的减速机构部的内部结构的图。
[0032]图7是表示在构成本发明的一个实施方式的换挡装置的促动器单元中，第一中间齿轮与第二中间齿轮之间的卡合状态(驱动力可传递状态)的图。
[0033]图8是表示在构成本发明的一个实施方式的换挡装置的促动器单元中，第一中间齿轮与第二中间齿轮之间的卡合状态(驱动力非传递状态)的图。
[0034]图9是概略表示在本发明的一个实施方式的换挡装置中进行锁止板的谷部的谷底位置的学习的情况的图。
[0035]图10是用于具体说明在本发明的一个实施方式的换挡装置中锁止板的谷部的谷底位置的学习顺序的图。
[0036]图11是用于具体说明在本发明的一个实施方式的换挡装置中锁止板的谷部的谷底位置的学习顺序的图。
[0037]以下为附图标记说明
[0038]10马达(促动器、三相马达)
[0039]11 转子
[0040]12 定子
[0041]13定子芯
[0042]14a、14b、14c 励磁线圈
[0043]20减速机构部(驱动力传递机构)
[0044]21中间齿轮(驱动侧构件)
[0045]2Ie长孔(第一^合部)
[0046]22中间齿轮(从动侧构件)
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