シフトレンジ切替装置
【課題】 電動機制御手段が認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」とにズレが生じると、電動機制御手段および電動アクチュエータによって、シフトレンジ切替機構を高い精度で制御できなくなる。
【解決手段】 電動アクチュエータとシフトレンジ切替機構との間に生じる機械的なガタツキを利用して、ロータ角変化に対する出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」を求め、その出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」からシフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めることで、電動機制御手段が認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させる。これにより、上記のズレを補正することができ、電動アクチュエータの制御によってシフトレンジ切替機構を高い精度で切替制御できる。
【解決手段】 電動アクチュエータとシフトレンジ切替機構との間に生じる機械的なガタツキを利用して、ロータ角変化に対する出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」を求め、その出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」からシフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めることで、電動機制御手段が認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させる。これにより、上記のズレを補正することができ、電動アクチュエータの制御によってシフトレンジ切替機構を高い精度で切替制御できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の自動変速機において、実シフトレンジを保持するディテント機構を備えたシフトレンジ切替機構を、電動アクチュエータの出力によって切り替えるシフトレンジ切替装置に関する。
なお、本明細書において、
「実シフトレンジ」はシフトレンジ切替機構のシフトレンジ位置であり、
「出力シフトレンジ」は電動アクチュエータのシフトレンジ位置であり、
「認識シフトレンジ」は電動機制御手段が認識しているシフトレンジ位置であり、
「設定シフトレンジ」は電動機制御手段に与えられるシフトレンジ指令値である。
【背景技術】
【０００２】
（従来技術）
例えば、電動モータと減速機を組み合わせた電動アクチュエータの出力軸の回転によって、自動変速機に搭載されたシフトレンジ切替機構のコントロールロッドを回転駆動して、シフトレンジ切替機構における「実シフトレンジ」の切り替えを行う電動式のシフトレンジ切替装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
電動アクチュエータの電動モータは、電動機制御手段によって回転が制御されるものであり、電動機制御手段が電動モータを回転制御することで、出力軸→コントロールロッドが回動して「実シフトレンジ」が切り替えられる。
そして、電動機制御手段は、シフトレンジ設定手段（例えば、マニュアル設定手段）から設定シフトレンジが与えられると、電動機制御手段が認識する認識シフトレンジが設定シフトレンジと一致するように電動モータを制御して、出力軸→コントロールロッドを駆動して「実シフトレンジ」の切り替えを行う。
【０００４】
（従来技術の問題点）
電動式のシフトレンジ切替装置の場合、シフトレンジ設定手段とシフトレンジ切替機構に機械的な連結がなく、電動アクチュエータとシフトレンジ切替機構とが対応していることが前提となっている。
具体的な例を示すと、（１）電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」と「実シフトレンジ」が対応している、（２）あるいは、電動機制御手段が認識する「出力軸角」と「実シフトレンジ」が対応していることが前提となっている。
【０００５】
しかし、電動アクチュエータも、シフトレンジ切替機構も、ともに機械構造物であるため、製造誤差等の機械的な誤差により、電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、「実シフトレンジ」の設定位置とが完全一致せずにズレる可能性がある。
電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、「実シフトレンジ」の設定位置とにズレが生じると、電動アクチュエータによってシフトレンジ切替機構を高い精度で制御できなくなる。
【特許文献１】特開２００２−３１０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動アクチュエータおよびシフトレンジ切替機構に機械的なズレが生じ、電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」とにズレが生じても、電動アクチュエータによってシフトレンジ切替機構を高い精度で切替制御可能なシフトレンジ切替装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するシフトレンジ切替装置における電動機制御手段は、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所」）に基づいて、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させる認識位置補正手段を備える。
具体的に、請求項１の手段を採用するシフトレンジ切替装置は、シフトレンジ切替機構が「実シフトレンジ」を保持するためのディテント機構を備え、且つ、電動アクチュエータ、あるいは電動アクチュエータの出力軸からシフトレンジ切替機構のコントロールロッドに至る動力伝達経路に機械的なガタツキが生じることを利用して、出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」）を求め、その出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」）に基づいて、電動機制御手段が認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【０００８】
この結果、電動アクチュエータおよびシフトレンジ切替機構の機械的なズレによって、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」とにズレが生じても、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応（補正）させることができ、電動アクチュエータによってシフトレンジ切替機構を高い精度で切替制御することが可能になる。
【０００９】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するシフトレンジ切替装置における認識位置補正手段は、ガタツキ量算出手段によって出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」）における「ロータ角の範囲」に基づいて、ロータからコントロールロッドに至る機械的なガタツキ量を求める。そして、ガタツキ量考慮手段によって、ガタツキ量に基づいて、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【００１０】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するシフトレンジ切替装置におけるガタツキ量考慮手段は、出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の平均値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の平均値における「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【００１１】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するシフトレンジ切替装置におけるガタツキ量考慮手段は、出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【００１２】
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するシフトレンジ切替装置における電動機制御手段は、ガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量が、予め設定された規定量より大きくなった場合に、故障の旨を乗員に表示させる故障表示機能を備えるものである。
このように設けられることにより、摩耗等によってガタツキ量が規定量より増加した場合や、ロータからコントロールロッドに至る動力伝達経路に予期せぬ異常が生じた場合に、乗員に故障の旨を表示することができる。
【００１３】
［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用するシフトレンジ切替装置における認識位置補正手段は、ロータ角変化に対する出力軸角変化の「上限値による連続線」と「下限値による連続線」との平均連続線によって、「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるガタツキ量考慮手段を備えるものである。
【００１４】
［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用するシフトレンジ切替装置は、認識位置補正手段による対応結果を、電動機制御手段の内部に設けられ、当該電動機制御手段の通電が停止されても対応結果を記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは電動機制御手段の通電の停止後、微少な電流を供給することで対応結果の記憶を保持できるＳＲＡＭに記憶させるものである。
これによって、車両の駐車中における電動機制御手段の電力消費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最良の形態１のシフトレンジ切替装置は、コントロールロッドの回転角度に応じた「実シフトレンジ」の設定を行うシフトレンジ切替機構に設けられ、バネ力を利用した嵌まり合い構造によって「実シフトレンジ」を機械的に保持するディテント機構と、出力軸を直接、あるいは減速機を介して回転駆動する電動モータを備え、出力軸によってコントロールロッドを回転駆動する電動アクチュエータと、電動モータを制御することで、シフトレンジ切替機構における「実シフトレンジ」の切り替えを行う電動機制御手段とを具備する。
この電動機制御手段は、電動モータにおけるロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所」、あるいは、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所」に基づいて、電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させる認識位置補正手段を備え、この認識位置補正手段による対応結果に基づいて電動モータの制御を行うものである。
【実施例１】
【００１６】
この実施例１では、先ずシフトレンジ切替装置の主要な構成を図２〜図４を参照して説明し、その後、実施例１の特徴を図１、図５を参照して説明する。
（シフトレンジ切替装置の説明）
シフトレンジ切替装置は、電動アクチュエータ１の出力によって自動変速機２（図２参照）に搭載されたシフトレンジ切替機構３（パーキング切替機構４を含む：図４参照）の「実シフトレンジ」の切り替えを行うものである。
【００１７】
電動アクチュエータ１は、シフトレンジ切替機構３を駆動するサーボ機構であり、同期型の電動モータ５と、この電動モータ５の回転出力を減速してシフトレンジ切替機構３を駆動する減速機６と、電動モータ５の「ロータ角」（具体的には、後述するロータ１１の回転角度）を検出するロータ角検出手段７と、減速機６の「出力軸角」（実シフトレンジに対応した角度）を検出する出力軸角検出手段８とを備え、減速機６を介してシフトレンジ切替機構３を駆動する電動モータ５は電動機制御手段９によって回転（回転方向、回転速度、回転量、回転角度）が制御される。
即ち、シフトレンジ切替装置は、電動機制御手段９によって電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を制御することで、減速機６を介して駆動されるシフトレンジ切替機構３およびパーキング機構４を切替制御して、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ」の切り替えおよびパーキング（自動変速機２の出力軸ロック機構）の切り替えを行うものである。
【００１８】
以下では、図３の右側をフロント（あるいは前）、左側をリヤ（あるいは後）としてこの実施例１を説明する。
（電動モータ５の説明）
この実施例１の電動モータ５は、永久磁石を用いないブラシレスのＳＲモータ（スイッチド・リラクタンス・モータ）であり、回転自在に支持されるロータ１１と、このロータ１１の回転中心と同軸上に配置されたステータ１２とで構成される。
【００１９】
ロータ１１は、ロータ軸１３とロータコア１４で構成されるものであり、ロータ軸１３は前端と後端に配置された転がり軸受（フロント転がり軸受１５、リヤ転がり軸受１６）によって回転自在に支持される。
なお、フロント転がり軸受１５は、減速機６の出力軸１７の内周に嵌合固定されたものであり、減速機６の出力軸１７はフロントハウジング１８の内周に配置されたメタルベアリング１９によって回転自在に支持されている。つまり、ロータ軸１３の前端は、フロントハウジング１８に設けられたメタルベアリング１９→出力軸１７→フロント転がり軸受１５を介して回転自在に支持される。
一方、リヤ転がり軸受１６は、ロータ軸１３の後端外周に圧入固定され、リヤハウジング２０によって支持されるものである。
なお、フロントハウジング１８とリヤハウジング２０により、電動アクチュエータ１のハウジング、即ち電動機ハウジングが構成される。
【００２０】
ステータ１２は、固定されたステータコア２１および通電により磁力を発生する複数相の励磁コイル２２から構成される。
ステータコア２１は、薄板を多数積層して形成されたものであり、リヤハウジング２０に固定されている。このステータコア２１には、内側のロータコア１４に向けて３０度毎に突設されたステータティース２３（内向突極）が設けられており、各ステータティース２３のそれぞれには各ステータティース２３毎に磁力を発生させる各相の励磁コイル２２が巻回されている。
【００２１】
ロータコア１４は、薄板を多数積層して形成されたものであり、ロータ軸１３に圧入固定されている。このロータコア１４には、外周のステータコア２１に向けて４５度毎に突設されたロータティース（外向突極）が設けられている。
そして、各相の励磁コイル２２の通電位置および通電方向を順次切り替えることで、ロータティースを磁気吸引するステータティース２３を順次切り替えて、ロータ１１を一方または他方へ回転する構成になっている。
【００２２】
（減速機６の説明）
この実施例１の減速機６は、内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）であり、ロータ軸１３に設けられた偏心部２５を介してロータ軸１３に対して偏心回転可能な状態で取り付けられたサンギヤ２６（インナーギヤ：外歯歯車）と、このサンギヤ２６が内接噛合するリングギヤ２７（アウターギヤ：内歯歯車）と、サンギヤ２６の自転成分のみを出力軸１７に伝達する伝達手段２８とを備える。
【００２３】
偏心部２５は、ロータ軸１３の回転中心に対して偏心回転してサンギヤ２６を揺動回転させる軸であり、偏心部２５の外周に配置されたサンギヤ軸受３１を介してサンギヤ２６を回転自在に支持するものである。
サンギヤ２６は、上述したように、サンギヤ軸受３１を介してロータ軸１３の偏心部２５に対して回転自在に支持されるものであり、偏心部２５の回転によってリングギヤ２７に押しつけられた状態で回転するように構成されている。
リングギヤ２７は、フロントハウジング１８に固定されるものである。
【００２４】
（シフトレンジ切替機構３の説明）
シフトレンジ切替機構３およびパーキング切替機構４を、図４を参照して説明する。
シフトレンジ切替機構３は、上述した減速機６の出力軸１７によって駆動されて、自動変速機２の「実シフトレンジ」の切り替えを行うものである。
自動変速機２における各シフトレンジ（例えば、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄレンジ）の切り替えは、油圧コントローラ４１に設けられたマニュアルスプール弁４２を適切な位置にスライド変位させ、自動変速機２の図示しない油圧クラッチへの油圧供給路を切り替え、油圧クラッチの係合状態をコントロールすることによって行われる。
【００２５】
一方、パーキング切替機構４は、シフトレンジ切替機構３に連動し、「実シフトレンジ」がパーキングレンジ（Ｐ）に設定されることで自動変速機２の出力軸を機械的にロックするものである。パーキング切替機構４による自動変速機２の出力軸のロックとアンロックの切り替えは、パークギヤ４３の凹部４３ａとパークポール４４の凸部４４ａの係脱によって行われる。なお、パークギヤ４３は、図示しないドライブシャフトや図示しないディファレンシャルギヤ等を介して自動変速機２の出力軸に連結されたものであり、パークギヤ４３の回転を規制することで自動変速機２の出力軸側（車両の駆動輪側）をロックして、車両のパーキングのロック状態を達成するものである。
【００２６】
減速機６によって駆動されるコントロールロッド４５には、略扇形状を呈したディテントプレート４６が図示しないスプリングピン等を打ち込むことにより固定されている。
ディテントプレート４６は、半径方向の先端（略扇形状の円弧部）に複数のディテント溝４６ａが設けられており、油圧コントローラ４１に固定されたディテントバネ４７の先端の係合部４７ａがディテント溝４６ａに嵌まり合うことで、切り替えられたシフトレンジが保持されるようになっている。
【００２７】
ディテントプレート４６には、マニュアルスプール弁４２を駆動するためのピン４８が取り付けられている。
ピン４８は、マニュアルスプール弁４２の端部に設けられた溝４９に係合しており、ディテントプレート４６がコントロールロッド４５によって回動操作されると、ピン４８が円弧駆動されて、ピン４８に係合するマニュアルスプール弁４２が油圧コントローラ４１の内部で直線運動を行う。
【００２８】
コントロールロッド４５を図４中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると、ディテントプレート４６を介してピン４８がマニュアルスプール弁４２を油圧コントローラ４１の内部に押し込み、油圧コントローラ４１内の油路がＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐレンジの順に切り替えられる。つまり、自動変速機２のシフトレンジがＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐレンジの順に切り替えられる。
逆方向にコントロールロッド４５を回転させると、ピン４８がマニュアルスプール弁４２を油圧コントローラ４１から引き出し、油圧コントローラ４１内の油路がＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄレンジの順に切り替えられる。つまり、自動変速機２のシフトレンジがＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄレンジの順に切り替えられる。
【００２９】
一方、ディテントプレート４６には、パークポール４４を駆動するためのパークロッド５１が取り付けられている。このパークロッド５１の先端には円錐部５２が設けられている。
この円錐部５２は、自動変速機２のハウジングの突出部５３とパークポール４４の間に介在されるものであり、コントロールロッド４５を図４中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると（具体的には、Ｒ→Ｐレンジ）、ディテントプレート４６を介してパークロッド５１が図４中矢印Ｂ方向へ変位して円錐部５２がパークポール４４を押し上げる。すると、パークポール４４が軸４４ｂを中心に図４中矢印Ｃ方向に回転し、パークポール４４の凸部４４ａがパークギヤ４３の凹部４３ａに係合し、パーキング切替機構４のロック状態が達成される。
【００３０】
逆方向へコントロールロッド４５を回転させると（具体的には、Ｐ→Ｒレンジ）、パークロッド５１が図４中矢印Ｂ方向とは反対方向に引き戻され、パークポール４４を押し上げる力が無くなる。パークポール４４は、図示しないバネにより、図４中矢印Ｃ方向とは反対方向に常に付勢されているため、パークポール４４の凸部４４ａがパークギヤ４３の凹部４３ａから外れ、パークギヤ４３がフリーになり、パーキング切替機構４がアンロック状態になる。
【００３１】
（ロータ角検出手段７の説明）
上述した電動アクチュエータ１には、そのハウジング（フロントハウジング１８＋リヤハウジング２０）内に、ロータ１１の回転角度を検出するロータ角検出手段７が搭載されている。このロータ角検出手段７によってロータ角を検出して励磁コイル２２への通電を切替制御することにより、電動モータ５を脱調させることなく高速運転することができる。
【００３２】
この実施例１のロータ角検出手段７は、インクリメンタル型であり、ロータ１１と一体に回転する磁石６１と、リヤハウジング２０内に配置される磁気検出用のホールＩＣ６２（具体的には、複数搭載されている）とを備え、このホールＩＣ６２は、リヤハウジング２０内に配置される基板６３に支持される。
磁石６１は、略リング円板形状を呈し、ロータ軸１３と同芯上に配置されるものであり、ロータコア１４の軸方向の端面（後面）に接合される。この磁石６１は、ホールＩＣ６２と対向する面（後面）に、回転角度検出用の着磁が施され、磁石６１の軸方向に磁力を発生する。
これにより、ロータ１１が回転すると、磁石６１の着磁位置が回転することにより、磁石６１に対向するホールＩＣ６２の受ける磁束密度が変化して、ホールＩＣ６２がロータの回転に応じた出力波形を発生する。
【００３３】
（出力軸角検出手段８の説明）
電動アクチュエータ１は、出力軸１７の回転角度を検出する出力軸角検出手段８を備え、電動機制御手段９は出力軸角検出手段８の検出する出力軸角から、シフトレンジ切替機構３が現実に設定している「実シフトレンジ（Ｐ、Ｎ、Ｒ、Ｄレンジ）」を検出する。
この実施例１の出力軸角検出手段８は、出力軸角を連続量として検出するものであり、出力軸１７と一体に回転する磁石７１と、フロントハウジング１８に固定されたリニア出力ホールＩＣ７２とで構成される。
磁石７１は、例えば、軸方向から見て略三日月形状を呈するものであり、リニア出力ホールＩＣ７２に対して磁束が直交するように着磁され、出力軸１７の回転範囲において、磁石７１とリニア出力ホールＩＣ７２との距離が変化することで、リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束量が変化するように設けられ、リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束量に基づいて出力軸角を検出するものである。
【００３４】
（電動機制御手段９の説明）
電動機制御手段９を図２を参照して説明する。
電動モータ５の通電制御を行う電動機制御手段９は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶手段（ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＳＲＡＭ、ＲＡＭ等のメモリ）８１、入力回路、出力回路、電源回路等で構成された周知構造のマイクロコンピュータである。
なお、ＥＥＰＲＯＭは、通電を完全に停止した状態でも記憶したデータを保存できるメモリであり、ＳＲＡＭは、微少な電流を供給することで記憶したデータを保持できるメモリである。
【００３５】
ここで、図２中における符号８２は起動スイッチ（車両のイグニッションスイッチ、アクセサリースイッチ等）、符号８３は車載バッテリ、符号８４はシフトレンジおよび電動アクチュエータ１の状態等を示す表示・警告手段（通常運転時の視覚表示、警告灯、警告音声等）、符号８５は車速センサ、符号８６は乗員が操作するシフトレンジ設定手段の設定スイッチ（あるいは検出センサ）、車輪に制動力を与える車両ブレーキ装置がかけられているか否かを検出するブレーキスイッチ（ブレーキ検出手段）など、その他の車両状態を検出するセンサ類を示す。
そして、電動機制御手段９は起動スイッチ８２がＯＮされると車載バッテリ８３による通電が開始され、各種の演算制御を実施し、起動スイッチ８２がＯＦＦされると電源ＯＦＦ処理を行った後に車載バッテリ８３による通電が停止されるものである。即ち、起動スイッチ８２のＯＮで通電が開始され、起動スイッチ８２のＯＦＦで通電が停止されるものである。
【００３６】
電動機制御手段９には、ロータ角検出手段７の出力からロータ１１の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を把握する「ロータ角読取手段」、出力軸角検出手段８の出力から出力軸角を読み取る「出力軸角読取手段」、シフトレンジ設定手段によって設定された設定シフトレンジ（シフトレンジ指令値）と電動機制御手段９が認識する「実シフトレンジ」とが一致するように電動モータ５を制御する「通常制御手段」など、種々の制御プログラムが搭載されている。
【００３７】
通常制御手段は、シフトレンジ設定手段によって設定された「設定シフトレンジ」と、電動機制御手段９自身が認識する「認識シフトレンジ」とに差がある場合に、設定シフトレンジと認識シフトレンジとのシフトレンジの差に基づいて、電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度の決定を行い、その決定に基づいて複数相よりなる各励磁コイル２２を通電制御して、電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度の制御を行って、シフトレンジ設定手段によって設定された「設定シフトレンジ」と電動機制御手段９が認識する「認識シフトレンジ」とを一致させて電動モータ５の通電を停止させる制御プログラムである。
【００３８】
［実施例１の背景］
先ず、シフトレンジ切替機構３に設けられて、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ」を保持するディテント機構４０を、図５を参照して説明する。
この実施例のディテント機構４０は、各シフトレンジに応じた複数のディテント溝４６ａが形成されたディテントプレート４６と、ディテント溝４６ａのいずれかに嵌まり合う係合部（ローラ）４７ａが先端に設けられた板バネ製のディテントバネ４７とで構成され、このディテントバネ４７は油圧コントローラ４１（固定部材）に固定される。
ここで、複数のディテント溝４６ａは、ディテントプレート４６の半径方向外側先端（略扇形状の円弧部）に設けられる凹凸の凹部であり、ディテントバネ４７の先端の係合部４７ａが複数のディテント溝４６ａのいずれかに嵌まり合うことで、切り替えられたシフトレンジが保持されるようになっている。
【００３９】
各ディテント溝４６ａを構成する凹凸形状は、ディテントプレート４６を回転方向に駆動することで、ディテント機構４０の嵌まり合いの解除が可能な曲線によって設けられている。一方、ディテントバネ４７の係合部４７ａは、ディテントバネ４７の付勢力によってディテント溝４６ａの底部の方向（ディテントプレート４６の回動中心方向）に押し付けられる構造であるため、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部からズレた状態では、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に向かうようにディテントプレート４６に機械的な力が発生する。
【００４０】
具体的な例を図５を参照して説明する。
図５（ａ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＤレンジ側（図中右側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、時計回転方向に回動させる機械的な力が発生する。
逆に、図５（ｂ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＰレンジ側（図中左側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、反時計回転方向に回動させる機械的な力が発生する。
【００４１】
従って、電動機制御手段９は、シフトレンジの切り替えが終了して電動アクチュエータ１における電動モータ５の通電を停止した後に、ディテントプレート４６の位置が変化しないようにするために、シフトレンジの切替制御が終了して電動アクチュエータ１の通電を停止する「駆動制御停止位置」と、ディテント機構４０が安定して静止する「ディテント安定位置」とが、完全に一致していなければならない。
即ち、ディテントプレート４６の回動を制御する電動機制御手段９には、高精度で電動モータ５の回転量および回転角度を制御することが求められる。
【００４２】
ここで、通常制御手段は、上述したように、シフトレンジ設定手段によって設定された「設定シフトレンジ」と電動機制御手段９が認識する「認識シフトレンジ」とを一致させるように電動モータ５を通電制御する制御プログラムである。
具体的な制御の一例（Ｐ→Ｒレンジの切り替え）を図１を参照して説明する。
シフトレンジ設定手段によって「設定シフトレンジ」がＰレンジから、Ｒレンジに切り替えられた場合、電動機制御手段９自身が認識する「認識シフトレンジ」は、Ｐレンジに相当する「ロータ角＝０：この数字はロータ角検出手段７におけるホールＩＣ６２のカウント量、出力軸角＝０．５Ｖ：この数字は出力軸角検出手段８におけるリニア出力ホールＩＣ７２の出力電圧」であるのに、「設定シフトレンジ」はＲレンジに相当する「出力軸角＝２．５Ｖ」である。
【００４３】
このため、電動機制御手段９は、自身が認識する「ロータ角＝０、出力軸角＝０．５Ｖ」を、Ｒレンジに相当する「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」とするべく、電動モータ５を制御する。そして、「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」になると、電動モータ５の通電を停止する。
上記で説明したように、電動機制御手段９は「実シフトレンジ」をＰレンジからＲレンジに切り替える際、電動機制御手段９の認識するロータ角が０→３２５となるように、電動モータ５を制御する。
【００４４】
ここで、電動式のシフトレンジ切替装置の場合、電動アクチュエータ１とシフトレンジ切替機構３とが対応していることが前提となっている。即ち、（１）電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」が対応している、（２）あるいは、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」と「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」が対応していることが前提となっている。
しかし、電動アクチュエータ１も、シフトレンジ切替機構３も、ともに機械構造物であるため、製造誤差等の機械的な誤差により、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とが完全一致せずに、ズレる可能性がある。
そして、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とが完全一致せずにズレると、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６が揺動する可能性がある。
【００４５】
具体的な一例（Ｒレンジ）を図１を参照して説明する。
（ズレが無い場合）
電動アクチュエータ１およびシフトレンジ切替機構３に機械的な誤差がなく、Ｒレンジの「ディテント安定位置」が設計通り、図１のＲレンジであり、且つ、電動機制御手段９の「認識シフトレンジ（Ｒレンジ）」も設計通り、「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」の場合、シフトレンジの切替制御が終了して電動アクチュエータ１の通電を停止する「駆動制御停止位置」と、ディテント機構４０が安定して静止する「ディテント安定位置」とが完全に一致する。この結果、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６は揺動しない。
【００４６】
（ズレが有る場合）
しかし、電動アクチュエータ１またはシフトレンジ切替機構３に機械的な誤差が有り、Ｒレンジにおいてディテント機構４０が安定して静止する「ディテント安定位置」が、図１のＲ’レンジの場合、電動機制御手段９の「認識シフトレンジ（Ｒレンジ）」が設計通り、「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」であると、「駆動制御停止位置」と「ディテント安定位置」とが一致しない。この場合は、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６が揺動してしまう。
【００４７】
［実施例１の特徴］
実施例１のシフトレンジ切替装置は、電動アクチュエータ１および／またはシフトレンジ切替機構３の機械的な誤差により、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」にズレがある場合、電動アクチュエータ１、あるいは出力軸１７からコントロールロッド４５に至る動力伝達経路に生じる機械的なガタツキを利用して、ズレを自己補正するようにしたものである。
電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」にズレがある場合、そのズレを自己補正する技術を以下に説明する。
【００４８】
先ず、電動アクチュエータ１、あるいは出力軸１７からコントロールロッド４５に至る動力伝達経路に生じるガタツキが、ディテント機構４０によって「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応して生じることを説明する。
出力軸１７（図３参照）からディテントプレート４６（図４参照）に至る動力伝達経路には、機械的なガタツキがある。具体的には、出力軸１７とディテントプレート４６との間には、作動中に機械的なこじり等の不具合を回避する目的と、シフトレンジ切替機構３に電動アクチュエータ１をスムーズに組付る目的で、適宜ガタツキ量が設けられている。このガタツキが発生する箇所を具体的に説明する。電動アクチュエータ１の出力軸１７と、シフトレンジ切替機構３のコントロールロッド４５とは、軸方向に伸びるスプライン溝の嵌め合わせで結合されるものであり、出力軸１７とコントロールロッド４５の嵌め合い部分に回転方向のガタツキが生じる。
また、減速機６にも、バックラッシュ等によるガタツキが生じる。
【００４９】
一方、ディテント機構４０におけるディテントバネ４７の係合部４７ａは、ディテントバネ４７の付勢力によってディテント溝４６ａの底部の方向に押し付けられる構造であるため、上記のガタツキ量は、係合部４７ａがディテント溝４６ａの底部に嵌まりあった状態の前後に現れる。
具体的には、係合部４７ａがディテント溝４６ａの底部に嵌まりあった状態において、ロータ１１を正逆に動かしても、ディテント機構４０がディテントプレート４６を保持することで、ディテントプレート４６が移動せずに、ロータ１１が回転することでガタツキ量が現れる。即ち、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」の範囲内に実シフトレンジに応じた「ディテント安定位置」があることが解る。
そして、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」における「ロータ角の範囲」に基づいて、ロータ１１からコントロールロッド４５およびディテントプレート４６に至る機械的なガタツキ量を求めることができる。
【００５０】
実施例１の電動機制御手段９は、ロータ１１からコントロールロッド４５およびディテントプレート４６に至る機械的なガタツキ量を求め、そのガタツキ量から各実シフトレンジに応じた「ディテント安定位置」を求める技術である。
実施例１のシフトレンジ切替装置は、上記「実施例１の背景」で述べた不具合を回避するために、次の手段を採用している。
【００５１】
電動機制御手段９は、電動モータ５のロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる認識位置補正手段を備え、認識位置補正手段による対応結果（ディテント安定位置に対応させたロータ角：電動機制御手段９の認識するディテント安定位置）に基づいて電動モータ５の制御を行う。
【００５２】
認識位置補正手段を説明する。
認識位置補正手段は、ロータ角検出手段７の検出するロータ角変化に対して、出力軸角検出手段８の検出する出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」のロータ角の範囲に基づいて、ロータ１１からディテントプレート４６に至る機械的なガタツキ量を求める「ガタツキ量算出手段」と、この「ガタツキ量算出手段」で求めたガタツキ量に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる「ガタツキ量考慮手段」とを備える。
【００５３】
ガタツキ量算出手段を説明する。
図５（ａ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＤレンジ側（図中右側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、時計回転方向に回動させる機械的な力が発生するため、ガタツキ範囲の一方で、出力軸１７とディテントプレート４６が係合した状態になる（ガタツキが正側に詰まる状態）。
逆に、図５（ｂ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＰレンジ側（図中左側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、反時計回転方向に回動させる機械的な力が発生するため、ガタツキ範囲の他方で、出力軸１７とディテントプレート４６が係合した状態になる（ガタツキが逆側に詰まる状態）。
【００５４】
このように、ディテントバネ４７の係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に嵌まり合う力により、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に嵌まり合う位置でディテントプレート４６を停止させるように作用する。このため、ディテントプレート４６が停止している状態でも、ガタツキ量だけ、出力軸１７が回動できる。
即ち、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に嵌まり合う位置では、図１に示すように、出力軸角検出手段８の検出する「出力軸角」が変化しなくても、ガタツキ量だけ、ロータ角検出手段７の検出する「ロータ角」が変動する。
【００５５】
ガタツキ量算出手段は、上記の特性を利用してガタツキ量を求めるものである。
具体的に、ガタツキ量算出手段は、ロータ角検出手段７の検出する「ロータ角」の増減に対する出力軸角検出手段８の出力ゲインの比率が所定値以下（出力軸角変化の小さい箇所Ｘ）となるロータ角の範囲をガタツキ量として求めるものである。即ち、ガタツキ量＝「出力軸角変化の小さい箇所Ｘのロータ角の範囲」とする例を示す。なお、出力軸１７とディテントプレート４６の間のガタツキ量を求める場合は、ガタツキ量＝「出力軸角変化の小さい箇所Ｘのロータ角の範囲」×「減速機６の減速比Ｋ」で求めることができる。
ここで、ガタツキ量算出手段によってガタツキ量を求める時期、即ち電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる時期は、（１）記憶手段８１にガタツキ量（あるいは対応結果）が記憶されていない場合、（２）予め設定した時期に達した場合（例えば、車両走行距離が１万ｋｍに達する毎等）、（３）電動機制御手段９の作動毎など、適宜設定可能なものである。
【００５６】
ガタツキ量考慮手段を説明する。
ガタツキ量考慮手段は、（１）出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」におけるガタツキ量（ロータ角の範囲）の平均値をシフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」と認識したり、（２）出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」におけるガタツキ量（ロータ角の範囲）の所定割合の値をシフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」と認識するものである。
【００５７】
ここで、電動機制御手段９には、ガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量が、予め設定された規定量より大きくなった場合に、表示・警告手段８４によって、故障が生じた旨を乗員に表示する「故障表示機能」が設けられている。
これによって、摩耗によってガタツキ量が規定量より増加した場合や、ロータ１１からディテントプレート４６に至る動力伝達経路に予期せぬ異常が生じた場合に、乗員に故障の旨を表示することができ、故障時の初期対応を乗員に促すことができる。
【００５８】
（認識位置補正手段の変形例）
なお、この実施例１では、上述したように、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量からシフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求める例を示したが、認識位置補正手段の他の例として、次の手段を採用しても良い。
認識位置補正手段は、ロータ角検出手段７の検出するロータ角変化に対する出力軸角検出手段８の検出する出力軸角変化の「上限値による連続線」と、ロータ角検出手段７の検出するロータ角変化に対する出力軸角検出手段８の検出する出力軸角変化の「下限値による連続線」との平均連続線によって、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させても良い。
【００５９】
即ち、電動機制御手段９の認識する「ロータ角（設計値）」に対して、シフトレンジ切替機構３の設定する「ディテント安定位置」がズレた場合、そのズレた場合の平均連続線（実値）は、予め設計された平均連続線（設計値）に対するズレ量に応じている。
そこで、平均連続線（設計値）に対する平均連続線（実値）のズレ量に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を補正して、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させても良い。
【００６０】
（対応結果の保存実行手段）
電動機制御手段９には、認識位置補正手段が「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させた「ロータ角」を求めると、その「ロータ角」を記憶手段８１に記憶させる保存実行手段が設けられる。なお、記憶手段８１に記憶される「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させた「ロータ角」は、更新されるものであっても、周知の学習技術により平均化されるものであっても良い。
【００６１】
「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させた「ロータ角」が記憶される記憶手段８１は、上述したように、電動機制御手段９の内部に設けられるものであり、電動機制御手段９の通電が停止されてもガタツキ量を記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは電動機制御手段９の通電の停止後、微少な電流を供給することでガタツキ量の記憶を保持できるＳＲＡＭである。
このように、対応結果を記憶する手段としてＥＥＰＲＯＭを用いる場合、駐車中に電動機制御手段９の通電を完全に停止することができる。また、ＳＲＡＭを用いる場合、駐車中に電動機制御手段９へ対応結果の記憶を保持するための微小電流を供給する。これによって、車両の駐車中における電動機制御手段９の電力消費を抑えることができる。
【００６２】
（対応結果を用いた電動機制御手段９による電動モータ５の制御）
電動機制御手段９は、電動モータ５の回転を制御してシフトレンジの切り替えを行う際に、記憶手段８１に記憶された対応結果に基づいて電動モータ５の回転を制御するものである。
具体的な一例を図１を参照して説明する。
機械的な誤差により、電動機制御手段９自身が認識するＲレンジの「ロータ角」＝３２５と、「実シフトレンジ（ディテント安定位置＝Ｒ’）」とがズレた場合、上述した技術によって、電動機制御手段９自身が認識するＲレンジの「ロータ角」が２７５（一例）に補正され、その対応結果（Ｒレンジのディテント安定位置における「ロータ角」は２７５）が記憶装置８１に記憶される。
この結果、シフトレンジ設定手段による設定シフトレンジがＲレンジに切り替えられると、電動機制御手段９は「ロータ角」が２７５になるように電動モータ５を制御する。これにより、「実シフトレンジ（ディテント安定位置＝Ｒ’）」と「ロータ角」が２７５で完全に一致するため、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６は揺動しない。
【００６３】
（実施例１の効果）
実施例１のシフトレンジ切替装置は、上述したように、電動アクチュエータ１、あるいは電動アクチュエータ１の出力軸１７からシフトレンジ切替機構３のコントロールロッド４５に至る動力伝達経路に生じる機械的なガタツキを利用して、出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」を求め、その出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９が認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させるものである。
これによって、電動アクチュエータ１およびシフトレンジ切替機構３の機械的なズレによって、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とにズレが生じたとしても、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応（補正）することができるため、電動アクチュエータ１によってシフトレンジ切替機構３を高い精度で切替制御することができる。
【実施例２】
【００６４】
実施例２を説明する。なお、以下において実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、認識位置補正手段の一例として、電動モータ５におけるロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる例を示した。
これに対し、この実施例２の認識位置補正手段は、電動モータ５におけるロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させるものである。
【００６５】
これによって、電動アクチュエータ１およびシフトレンジ切替機構３の機械的なズレによって、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とにズレが生じても、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応（補正）することができ、「出力軸角」によって検出される「実シフトレンジ」の検出精度を高めることができる。
即ち、（１）磁石７１の着磁精度、（２）温度変化に対する磁石７１の磁力変化、（３）磁石７１に対して加えられた温度サイクルによる減磁、（４）組付け精度など、各精度悪化要因の積み上げにより出力軸角検出手段８のアナログ出力の特性が変化していても、出力軸角検出手段８によって検出される「出力軸角」の検出精度を高め、信頼性を高めることができる。
【実施例３】
【００６６】
実施例３を図６、図７を参照して説明する。
この実施例３は、実施例１で示したディテント機構４０とは異なる仕様を示すものである。
この実施例３のディテント機構４０は、実施例１と同じ構成のディテントプレート４６と、バネ力を利用した嵌まり合い構造によってディテント溝４６ａに嵌まり合う係合手段とで構成される。
【００６７】
この係合手段は、ディテント溝４６ａのいずれかに嵌まり合う係合部（ローラ）４７ａが先端に設けられ、油圧コントローラ４１のハウジングに形成されたシリンダ４１ａ内で、ディテントプレート４６の回動中心に向かう直線方向に沿って摺動自在に支持されるピストン４７ｂと、このピストン４７ｂをディテントプレート４６の回動中心方向に押し付け、係合部４７ａをディテント溝４６ａの底部に向けて付勢する圧縮コイルバネ４７ｃとで構成される。
実施例３に示すディテント機構４０であっても、図６、図７に示すように、実施例１と同様の作動を奏する。
【００６８】
〔変形例〕
上記の実施例では、図１に示すように、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求める例を示した。
これに対し、図８に示すように、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所Ｘ’」に基づいて、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めても良い。
または、図１に示すように、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「大きい箇所Ｙ（ディテントプレート４６の山頂部４６ｂを乗り越える際にガタツキにより生じる変化）」に基づいて、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「実シフトレンジ」に応じた「ロータ角」あるいは「出力軸角」を求めても良い。
あるいは、図８に示すように、出力軸角変化に対してロータ角変化の「小さい箇所Ｙ’（ディテントプレート４６の山頂部４６ｂを乗り越える際にガタツキにより生じる変化）」に基づいてガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「実シフトレンジ」に応じた「ロータ角」あるいは「出力軸角」を求めても良い。
【００６９】
上記の実施例では、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」からガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求める例を示したが、（１）ロータ角変化に対して出力軸角変化の「大きい箇所Ｙ」からガタツキ量を求めて、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めても良いし、（２）ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」と「大きい箇所Ｙ」の両方からガタツキ量を求めて、その両者のガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めても良い。
【００７０】
上記の実施例では、ロータ角検出手段７を用いる例を示したが、ロータ角検出手段７を廃止して、各励磁コイル２２の通電回数をカウントして電動機制御手段９が「ロータ角」を把握するようにしても良い。
上記の実施例では、電動モータ５の一例としてＳＲモータを用いる例を示したが、シンクロナス・リラクタンス・モータなど他のリラクタンスモータや、表面磁石構造型シンクロナスモータ（ＳＰＭ）、埋込磁石構造型シンクロナスモータ（ＩＰＭ）などの永久磁石型同期モータなど、他のモータを用いても良い。
【００７１】
上記の実施例では、減速機６の一例として内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）を用いる例を示したが、ロータ軸１３によって駆動されるサンギヤ２６、このサンギヤ２６の周囲に等間隔に複数配置されたプラネタリピニオン、このプラネタリピニオンの周辺に噛み合うリングギヤ等により構成されたタイプの遊星歯車減速装置を用いても良い。
上記の実施例では、減速機６の一例として遊星歯車減速機を用いる例を示したが、ロータ軸１３によって駆動される複数のギヤの噛み合わせ等により構成される遊星歯車減速機以外の減速装置を用いても良い。
上記の実施例では、電動モータ５と減速機６を組み合わせた例を示したが、電動モータ５の出力で直接的に出力軸１７を駆動するようにしても良い。
上記の実施例では、出力軸角検出手段８を電動アクチュエータ１に内蔵する例を示したが、自動変速機２の内部または外部に取り付けられる電動アクチュエータ１から独立してコントロールロッド４５の回転角度を検出する手段であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ロータ角検出手段によって検出されるロータ角に対する出力軸角検出手段によって検出される出力軸角の関係を示すグラフである（実施例１）。
【図２】シフトレンジ切替装置のシステム構成図である（実施例１）。
【図３】電動アクチュエータの断面図である（実施例１）。
【図４】パーキング切替機構を含むシフトレンジ切替機構の斜視図である（実施例１）。
【図５】ディテント機構の説明図である（実施例１）。
【図６】ディテント機構の説明図である（実施例３）。
【図７】ディテント機構の説明図である（実施例３）。
【図８】出力軸角検出手段によって検出される出力軸角に対するロータ角検出手段によって検出されるロータ角の関係を示すグラフである（変形例）。
【符号の説明】
【００７３】
１ 電動アクチュエータ
３ シフトレンジ切替機構
５ 電動モータ
６ 減速機
９ 電動機制御手段（認識位置補正手段、ガタツキ量算出手段、ガタツキ量考慮手段、故障表示機能を備える）
１１ ロータ
１７ 出力軸
４０ ディテント機構
４５ コントロールロッド
８１ 記憶手段（ＥＥＰＲＯＭあるいはＳＲＡＭを備える）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の自動変速機において、実シフトレンジを保持するディテント機構を備えたシフトレンジ切替機構を、電動アクチュエータの出力によって切り替えるシフトレンジ切替装置に関する。
なお、本明細書において、
「実シフトレンジ」はシフトレンジ切替機構のシフトレンジ位置であり、
「出力シフトレンジ」は電動アクチュエータのシフトレンジ位置であり、
「認識シフトレンジ」は電動機制御手段が認識しているシフトレンジ位置であり、
「設定シフトレンジ」は電動機制御手段に与えられるシフトレンジ指令値である。
【背景技術】
【０００２】
（従来技術）
例えば、電動モータと減速機を組み合わせた電動アクチュエータの出力軸の回転によって、自動変速機に搭載されたシフトレンジ切替機構のコントロールロッドを回転駆動して、シフトレンジ切替機構における「実シフトレンジ」の切り替えを行う電動式のシフトレンジ切替装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
電動アクチュエータの電動モータは、電動機制御手段によって回転が制御されるものであり、電動機制御手段が電動モータを回転制御することで、出力軸→コントロールロッドが回動して「実シフトレンジ」が切り替えられる。
そして、電動機制御手段は、シフトレンジ設定手段（例えば、マニュアル設定手段）から設定シフトレンジが与えられると、電動機制御手段が認識する認識シフトレンジが設定シフトレンジと一致するように電動モータを制御して、出力軸→コントロールロッドを駆動して「実シフトレンジ」の切り替えを行う。
【０００４】
（従来技術の問題点）
電動式のシフトレンジ切替装置の場合、シフトレンジ設定手段とシフトレンジ切替機構に機械的な連結がなく、電動アクチュエータとシフトレンジ切替機構とが対応していることが前提となっている。
具体的な例を示すと、（１）電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」と「実シフトレンジ」が対応している、（２）あるいは、電動機制御手段が認識する「出力軸角」と「実シフトレンジ」が対応していることが前提となっている。
【０００５】
しかし、電動アクチュエータも、シフトレンジ切替機構も、ともに機械構造物であるため、製造誤差等の機械的な誤差により、電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、「実シフトレンジ」の設定位置とが完全一致せずにズレる可能性がある。
電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、「実シフトレンジ」の設定位置とにズレが生じると、電動アクチュエータによってシフトレンジ切替機構を高い精度で制御できなくなる。
【特許文献１】特開２００２−３１０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動アクチュエータおよびシフトレンジ切替機構に機械的なズレが生じ、電動機制御手段が認識する電動モータの「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」とにズレが生じても、電動アクチュエータによってシフトレンジ切替機構を高い精度で切替制御可能なシフトレンジ切替装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するシフトレンジ切替装置における電動機制御手段は、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所」）に基づいて、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させる認識位置補正手段を備える。
具体的に、請求項１の手段を採用するシフトレンジ切替装置は、シフトレンジ切替機構が「実シフトレンジ」を保持するためのディテント機構を備え、且つ、電動アクチュエータ、あるいは電動アクチュエータの出力軸からシフトレンジ切替機構のコントロールロッドに至る動力伝達経路に機械的なガタツキが生じることを利用して、出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」）を求め、その出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」）に基づいて、電動機制御手段が認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【０００８】
この結果、電動アクチュエータおよびシフトレンジ切替機構の機械的なズレによって、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）と、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」とにズレが生じても、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応（補正）させることができ、電動アクチュエータによってシフトレンジ切替機構を高い精度で切替制御することが可能になる。
【０００９】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するシフトレンジ切替装置における認識位置補正手段は、ガタツキ量算出手段によって出力軸角変化の「小さい箇所」（あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」）における「ロータ角の範囲」に基づいて、ロータからコントロールロッドに至る機械的なガタツキ量を求める。そして、ガタツキ量考慮手段によって、ガタツキ量に基づいて、電動機制御手段の認識する「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【００１０】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するシフトレンジ切替装置におけるガタツキ量考慮手段は、出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の平均値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の平均値における「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【００１１】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するシフトレンジ切替装置におけるガタツキ量考慮手段は、出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるものである。
【００１２】
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するシフトレンジ切替装置における電動機制御手段は、ガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量が、予め設定された規定量より大きくなった場合に、故障の旨を乗員に表示させる故障表示機能を備えるものである。
このように設けられることにより、摩耗等によってガタツキ量が規定量より増加した場合や、ロータからコントロールロッドに至る動力伝達経路に予期せぬ異常が生じた場合に、乗員に故障の旨を表示することができる。
【００１３】
［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用するシフトレンジ切替装置における認識位置補正手段は、ロータ角変化に対する出力軸角変化の「上限値による連続線」と「下限値による連続線」との平均連続線によって、「ロータ角」（あるいは「出力軸角」）を、シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させるガタツキ量考慮手段を備えるものである。
【００１４】
［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用するシフトレンジ切替装置は、認識位置補正手段による対応結果を、電動機制御手段の内部に設けられ、当該電動機制御手段の通電が停止されても対応結果を記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは電動機制御手段の通電の停止後、微少な電流を供給することで対応結果の記憶を保持できるＳＲＡＭに記憶させるものである。
これによって、車両の駐車中における電動機制御手段の電力消費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最良の形態１のシフトレンジ切替装置は、コントロールロッドの回転角度に応じた「実シフトレンジ」の設定を行うシフトレンジ切替機構に設けられ、バネ力を利用した嵌まり合い構造によって「実シフトレンジ」を機械的に保持するディテント機構と、出力軸を直接、あるいは減速機を介して回転駆動する電動モータを備え、出力軸によってコントロールロッドを回転駆動する電動アクチュエータと、電動モータを制御することで、シフトレンジ切替機構における「実シフトレンジ」の切り替えを行う電動機制御手段とを具備する。
この電動機制御手段は、電動モータにおけるロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所」、あるいは、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所」に基づいて、電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させる認識位置補正手段を備え、この認識位置補正手段による対応結果に基づいて電動モータの制御を行うものである。
【実施例１】
【００１６】
この実施例１では、先ずシフトレンジ切替装置の主要な構成を図２〜図４を参照して説明し、その後、実施例１の特徴を図１、図５を参照して説明する。
（シフトレンジ切替装置の説明）
シフトレンジ切替装置は、電動アクチュエータ１の出力によって自動変速機２（図２参照）に搭載されたシフトレンジ切替機構３（パーキング切替機構４を含む：図４参照）の「実シフトレンジ」の切り替えを行うものである。
【００１７】
電動アクチュエータ１は、シフトレンジ切替機構３を駆動するサーボ機構であり、同期型の電動モータ５と、この電動モータ５の回転出力を減速してシフトレンジ切替機構３を駆動する減速機６と、電動モータ５の「ロータ角」（具体的には、後述するロータ１１の回転角度）を検出するロータ角検出手段７と、減速機６の「出力軸角」（実シフトレンジに対応した角度）を検出する出力軸角検出手段８とを備え、減速機６を介してシフトレンジ切替機構３を駆動する電動モータ５は電動機制御手段９によって回転（回転方向、回転速度、回転量、回転角度）が制御される。
即ち、シフトレンジ切替装置は、電動機制御手段９によって電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を制御することで、減速機６を介して駆動されるシフトレンジ切替機構３およびパーキング機構４を切替制御して、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ」の切り替えおよびパーキング（自動変速機２の出力軸ロック機構）の切り替えを行うものである。
【００１８】
以下では、図３の右側をフロント（あるいは前）、左側をリヤ（あるいは後）としてこの実施例１を説明する。
（電動モータ５の説明）
この実施例１の電動モータ５は、永久磁石を用いないブラシレスのＳＲモータ（スイッチド・リラクタンス・モータ）であり、回転自在に支持されるロータ１１と、このロータ１１の回転中心と同軸上に配置されたステータ１２とで構成される。
【００１９】
ロータ１１は、ロータ軸１３とロータコア１４で構成されるものであり、ロータ軸１３は前端と後端に配置された転がり軸受（フロント転がり軸受１５、リヤ転がり軸受１６）によって回転自在に支持される。
なお、フロント転がり軸受１５は、減速機６の出力軸１７の内周に嵌合固定されたものであり、減速機６の出力軸１７はフロントハウジング１８の内周に配置されたメタルベアリング１９によって回転自在に支持されている。つまり、ロータ軸１３の前端は、フロントハウジング１８に設けられたメタルベアリング１９→出力軸１７→フロント転がり軸受１５を介して回転自在に支持される。
一方、リヤ転がり軸受１６は、ロータ軸１３の後端外周に圧入固定され、リヤハウジング２０によって支持されるものである。
なお、フロントハウジング１８とリヤハウジング２０により、電動アクチュエータ１のハウジング、即ち電動機ハウジングが構成される。
【００２０】
ステータ１２は、固定されたステータコア２１および通電により磁力を発生する複数相の励磁コイル２２から構成される。
ステータコア２１は、薄板を多数積層して形成されたものであり、リヤハウジング２０に固定されている。このステータコア２１には、内側のロータコア１４に向けて３０度毎に突設されたステータティース２３（内向突極）が設けられており、各ステータティース２３のそれぞれには各ステータティース２３毎に磁力を発生させる各相の励磁コイル２２が巻回されている。
【００２１】
ロータコア１４は、薄板を多数積層して形成されたものであり、ロータ軸１３に圧入固定されている。このロータコア１４には、外周のステータコア２１に向けて４５度毎に突設されたロータティース（外向突極）が設けられている。
そして、各相の励磁コイル２２の通電位置および通電方向を順次切り替えることで、ロータティースを磁気吸引するステータティース２３を順次切り替えて、ロータ１１を一方または他方へ回転する構成になっている。
【００２２】
（減速機６の説明）
この実施例１の減速機６は、内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）であり、ロータ軸１３に設けられた偏心部２５を介してロータ軸１３に対して偏心回転可能な状態で取り付けられたサンギヤ２６（インナーギヤ：外歯歯車）と、このサンギヤ２６が内接噛合するリングギヤ２７（アウターギヤ：内歯歯車）と、サンギヤ２６の自転成分のみを出力軸１７に伝達する伝達手段２８とを備える。
【００２３】
偏心部２５は、ロータ軸１３の回転中心に対して偏心回転してサンギヤ２６を揺動回転させる軸であり、偏心部２５の外周に配置されたサンギヤ軸受３１を介してサンギヤ２６を回転自在に支持するものである。
サンギヤ２６は、上述したように、サンギヤ軸受３１を介してロータ軸１３の偏心部２５に対して回転自在に支持されるものであり、偏心部２５の回転によってリングギヤ２７に押しつけられた状態で回転するように構成されている。
リングギヤ２７は、フロントハウジング１８に固定されるものである。
【００２４】
（シフトレンジ切替機構３の説明）
シフトレンジ切替機構３およびパーキング切替機構４を、図４を参照して説明する。
シフトレンジ切替機構３は、上述した減速機６の出力軸１７によって駆動されて、自動変速機２の「実シフトレンジ」の切り替えを行うものである。
自動変速機２における各シフトレンジ（例えば、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄレンジ）の切り替えは、油圧コントローラ４１に設けられたマニュアルスプール弁４２を適切な位置にスライド変位させ、自動変速機２の図示しない油圧クラッチへの油圧供給路を切り替え、油圧クラッチの係合状態をコントロールすることによって行われる。
【００２５】
一方、パーキング切替機構４は、シフトレンジ切替機構３に連動し、「実シフトレンジ」がパーキングレンジ（Ｐ）に設定されることで自動変速機２の出力軸を機械的にロックするものである。パーキング切替機構４による自動変速機２の出力軸のロックとアンロックの切り替えは、パークギヤ４３の凹部４３ａとパークポール４４の凸部４４ａの係脱によって行われる。なお、パークギヤ４３は、図示しないドライブシャフトや図示しないディファレンシャルギヤ等を介して自動変速機２の出力軸に連結されたものであり、パークギヤ４３の回転を規制することで自動変速機２の出力軸側（車両の駆動輪側）をロックして、車両のパーキングのロック状態を達成するものである。
【００２６】
減速機６によって駆動されるコントロールロッド４５には、略扇形状を呈したディテントプレート４６が図示しないスプリングピン等を打ち込むことにより固定されている。
ディテントプレート４６は、半径方向の先端（略扇形状の円弧部）に複数のディテント溝４６ａが設けられており、油圧コントローラ４１に固定されたディテントバネ４７の先端の係合部４７ａがディテント溝４６ａに嵌まり合うことで、切り替えられたシフトレンジが保持されるようになっている。
【００２７】
ディテントプレート４６には、マニュアルスプール弁４２を駆動するためのピン４８が取り付けられている。
ピン４８は、マニュアルスプール弁４２の端部に設けられた溝４９に係合しており、ディテントプレート４６がコントロールロッド４５によって回動操作されると、ピン４８が円弧駆動されて、ピン４８に係合するマニュアルスプール弁４２が油圧コントローラ４１の内部で直線運動を行う。
【００２８】
コントロールロッド４５を図４中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると、ディテントプレート４６を介してピン４８がマニュアルスプール弁４２を油圧コントローラ４１の内部に押し込み、油圧コントローラ４１内の油路がＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐレンジの順に切り替えられる。つまり、自動変速機２のシフトレンジがＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐレンジの順に切り替えられる。
逆方向にコントロールロッド４５を回転させると、ピン４８がマニュアルスプール弁４２を油圧コントローラ４１から引き出し、油圧コントローラ４１内の油路がＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄレンジの順に切り替えられる。つまり、自動変速機２のシフトレンジがＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄレンジの順に切り替えられる。
【００２９】
一方、ディテントプレート４６には、パークポール４４を駆動するためのパークロッド５１が取り付けられている。このパークロッド５１の先端には円錐部５２が設けられている。
この円錐部５２は、自動変速機２のハウジングの突出部５３とパークポール４４の間に介在されるものであり、コントロールロッド４５を図４中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると（具体的には、Ｒ→Ｐレンジ）、ディテントプレート４６を介してパークロッド５１が図４中矢印Ｂ方向へ変位して円錐部５２がパークポール４４を押し上げる。すると、パークポール４４が軸４４ｂを中心に図４中矢印Ｃ方向に回転し、パークポール４４の凸部４４ａがパークギヤ４３の凹部４３ａに係合し、パーキング切替機構４のロック状態が達成される。
【００３０】
逆方向へコントロールロッド４５を回転させると（具体的には、Ｐ→Ｒレンジ）、パークロッド５１が図４中矢印Ｂ方向とは反対方向に引き戻され、パークポール４４を押し上げる力が無くなる。パークポール４４は、図示しないバネにより、図４中矢印Ｃ方向とは反対方向に常に付勢されているため、パークポール４４の凸部４４ａがパークギヤ４３の凹部４３ａから外れ、パークギヤ４３がフリーになり、パーキング切替機構４がアンロック状態になる。
【００３１】
（ロータ角検出手段７の説明）
上述した電動アクチュエータ１には、そのハウジング（フロントハウジング１８＋リヤハウジング２０）内に、ロータ１１の回転角度を検出するロータ角検出手段７が搭載されている。このロータ角検出手段７によってロータ角を検出して励磁コイル２２への通電を切替制御することにより、電動モータ５を脱調させることなく高速運転することができる。
【００３２】
この実施例１のロータ角検出手段７は、インクリメンタル型であり、ロータ１１と一体に回転する磁石６１と、リヤハウジング２０内に配置される磁気検出用のホールＩＣ６２（具体的には、複数搭載されている）とを備え、このホールＩＣ６２は、リヤハウジング２０内に配置される基板６３に支持される。
磁石６１は、略リング円板形状を呈し、ロータ軸１３と同芯上に配置されるものであり、ロータコア１４の軸方向の端面（後面）に接合される。この磁石６１は、ホールＩＣ６２と対向する面（後面）に、回転角度検出用の着磁が施され、磁石６１の軸方向に磁力を発生する。
これにより、ロータ１１が回転すると、磁石６１の着磁位置が回転することにより、磁石６１に対向するホールＩＣ６２の受ける磁束密度が変化して、ホールＩＣ６２がロータの回転に応じた出力波形を発生する。
【００３３】
（出力軸角検出手段８の説明）
電動アクチュエータ１は、出力軸１７の回転角度を検出する出力軸角検出手段８を備え、電動機制御手段９は出力軸角検出手段８の検出する出力軸角から、シフトレンジ切替機構３が現実に設定している「実シフトレンジ（Ｐ、Ｎ、Ｒ、Ｄレンジ）」を検出する。
この実施例１の出力軸角検出手段８は、出力軸角を連続量として検出するものであり、出力軸１７と一体に回転する磁石７１と、フロントハウジング１８に固定されたリニア出力ホールＩＣ７２とで構成される。
磁石７１は、例えば、軸方向から見て略三日月形状を呈するものであり、リニア出力ホールＩＣ７２に対して磁束が直交するように着磁され、出力軸１７の回転範囲において、磁石７１とリニア出力ホールＩＣ７２との距離が変化することで、リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束量が変化するように設けられ、リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束量に基づいて出力軸角を検出するものである。
【００３４】
（電動機制御手段９の説明）
電動機制御手段９を図２を参照して説明する。
電動モータ５の通電制御を行う電動機制御手段９は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶手段（ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＳＲＡＭ、ＲＡＭ等のメモリ）８１、入力回路、出力回路、電源回路等で構成された周知構造のマイクロコンピュータである。
なお、ＥＥＰＲＯＭは、通電を完全に停止した状態でも記憶したデータを保存できるメモリであり、ＳＲＡＭは、微少な電流を供給することで記憶したデータを保持できるメモリである。
【００３５】
ここで、図２中における符号８２は起動スイッチ（車両のイグニッションスイッチ、アクセサリースイッチ等）、符号８３は車載バッテリ、符号８４はシフトレンジおよび電動アクチュエータ１の状態等を示す表示・警告手段（通常運転時の視覚表示、警告灯、警告音声等）、符号８５は車速センサ、符号８６は乗員が操作するシフトレンジ設定手段の設定スイッチ（あるいは検出センサ）、車輪に制動力を与える車両ブレーキ装置がかけられているか否かを検出するブレーキスイッチ（ブレーキ検出手段）など、その他の車両状態を検出するセンサ類を示す。
そして、電動機制御手段９は起動スイッチ８２がＯＮされると車載バッテリ８３による通電が開始され、各種の演算制御を実施し、起動スイッチ８２がＯＦＦされると電源ＯＦＦ処理を行った後に車載バッテリ８３による通電が停止されるものである。即ち、起動スイッチ８２のＯＮで通電が開始され、起動スイッチ８２のＯＦＦで通電が停止されるものである。
【００３６】
電動機制御手段９には、ロータ角検出手段７の出力からロータ１１の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を把握する「ロータ角読取手段」、出力軸角検出手段８の出力から出力軸角を読み取る「出力軸角読取手段」、シフトレンジ設定手段によって設定された設定シフトレンジ（シフトレンジ指令値）と電動機制御手段９が認識する「実シフトレンジ」とが一致するように電動モータ５を制御する「通常制御手段」など、種々の制御プログラムが搭載されている。
【００３７】
通常制御手段は、シフトレンジ設定手段によって設定された「設定シフトレンジ」と、電動機制御手段９自身が認識する「認識シフトレンジ」とに差がある場合に、設定シフトレンジと認識シフトレンジとのシフトレンジの差に基づいて、電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度の決定を行い、その決定に基づいて複数相よりなる各励磁コイル２２を通電制御して、電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度の制御を行って、シフトレンジ設定手段によって設定された「設定シフトレンジ」と電動機制御手段９が認識する「認識シフトレンジ」とを一致させて電動モータ５の通電を停止させる制御プログラムである。
【００３８】
［実施例１の背景］
先ず、シフトレンジ切替機構３に設けられて、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ」を保持するディテント機構４０を、図５を参照して説明する。
この実施例のディテント機構４０は、各シフトレンジに応じた複数のディテント溝４６ａが形成されたディテントプレート４６と、ディテント溝４６ａのいずれかに嵌まり合う係合部（ローラ）４７ａが先端に設けられた板バネ製のディテントバネ４７とで構成され、このディテントバネ４７は油圧コントローラ４１（固定部材）に固定される。
ここで、複数のディテント溝４６ａは、ディテントプレート４６の半径方向外側先端（略扇形状の円弧部）に設けられる凹凸の凹部であり、ディテントバネ４７の先端の係合部４７ａが複数のディテント溝４６ａのいずれかに嵌まり合うことで、切り替えられたシフトレンジが保持されるようになっている。
【００３９】
各ディテント溝４６ａを構成する凹凸形状は、ディテントプレート４６を回転方向に駆動することで、ディテント機構４０の嵌まり合いの解除が可能な曲線によって設けられている。一方、ディテントバネ４７の係合部４７ａは、ディテントバネ４７の付勢力によってディテント溝４６ａの底部の方向（ディテントプレート４６の回動中心方向）に押し付けられる構造であるため、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部からズレた状態では、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に向かうようにディテントプレート４６に機械的な力が発生する。
【００４０】
具体的な例を図５を参照して説明する。
図５（ａ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＤレンジ側（図中右側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、時計回転方向に回動させる機械的な力が発生する。
逆に、図５（ｂ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＰレンジ側（図中左側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、反時計回転方向に回動させる機械的な力が発生する。
【００４１】
従って、電動機制御手段９は、シフトレンジの切り替えが終了して電動アクチュエータ１における電動モータ５の通電を停止した後に、ディテントプレート４６の位置が変化しないようにするために、シフトレンジの切替制御が終了して電動アクチュエータ１の通電を停止する「駆動制御停止位置」と、ディテント機構４０が安定して静止する「ディテント安定位置」とが、完全に一致していなければならない。
即ち、ディテントプレート４６の回動を制御する電動機制御手段９には、高精度で電動モータ５の回転量および回転角度を制御することが求められる。
【００４２】
ここで、通常制御手段は、上述したように、シフトレンジ設定手段によって設定された「設定シフトレンジ」と電動機制御手段９が認識する「認識シフトレンジ」とを一致させるように電動モータ５を通電制御する制御プログラムである。
具体的な制御の一例（Ｐ→Ｒレンジの切り替え）を図１を参照して説明する。
シフトレンジ設定手段によって「設定シフトレンジ」がＰレンジから、Ｒレンジに切り替えられた場合、電動機制御手段９自身が認識する「認識シフトレンジ」は、Ｐレンジに相当する「ロータ角＝０：この数字はロータ角検出手段７におけるホールＩＣ６２のカウント量、出力軸角＝０．５Ｖ：この数字は出力軸角検出手段８におけるリニア出力ホールＩＣ７２の出力電圧」であるのに、「設定シフトレンジ」はＲレンジに相当する「出力軸角＝２．５Ｖ」である。
【００４３】
このため、電動機制御手段９は、自身が認識する「ロータ角＝０、出力軸角＝０．５Ｖ」を、Ｒレンジに相当する「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」とするべく、電動モータ５を制御する。そして、「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」になると、電動モータ５の通電を停止する。
上記で説明したように、電動機制御手段９は「実シフトレンジ」をＰレンジからＲレンジに切り替える際、電動機制御手段９の認識するロータ角が０→３２５となるように、電動モータ５を制御する。
【００４４】
ここで、電動式のシフトレンジ切替装置の場合、電動アクチュエータ１とシフトレンジ切替機構３とが対応していることが前提となっている。即ち、（１）電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」が対応している、（２）あるいは、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」と「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」が対応していることが前提となっている。
しかし、電動アクチュエータ１も、シフトレンジ切替機構３も、ともに機械構造物であるため、製造誤差等の機械的な誤差により、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とが完全一致せずに、ズレる可能性がある。
そして、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とが完全一致せずにズレると、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６が揺動する可能性がある。
【００４５】
具体的な一例（Ｒレンジ）を図１を参照して説明する。
（ズレが無い場合）
電動アクチュエータ１およびシフトレンジ切替機構３に機械的な誤差がなく、Ｒレンジの「ディテント安定位置」が設計通り、図１のＲレンジであり、且つ、電動機制御手段９の「認識シフトレンジ（Ｒレンジ）」も設計通り、「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」の場合、シフトレンジの切替制御が終了して電動アクチュエータ１の通電を停止する「駆動制御停止位置」と、ディテント機構４０が安定して静止する「ディテント安定位置」とが完全に一致する。この結果、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６は揺動しない。
【００４６】
（ズレが有る場合）
しかし、電動アクチュエータ１またはシフトレンジ切替機構３に機械的な誤差が有り、Ｒレンジにおいてディテント機構４０が安定して静止する「ディテント安定位置」が、図１のＲ’レンジの場合、電動機制御手段９の「認識シフトレンジ（Ｒレンジ）」が設計通り、「ロータ角＝３２５、出力軸角＝２．５Ｖ」であると、「駆動制御停止位置」と「ディテント安定位置」とが一致しない。この場合は、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６が揺動してしまう。
【００４７】
［実施例１の特徴］
実施例１のシフトレンジ切替装置は、電動アクチュエータ１および／またはシフトレンジ切替機構３の機械的な誤差により、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」にズレがある場合、電動アクチュエータ１、あるいは出力軸１７からコントロールロッド４５に至る動力伝達経路に生じる機械的なガタツキを利用して、ズレを自己補正するようにしたものである。
電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」にズレがある場合、そのズレを自己補正する技術を以下に説明する。
【００４８】
先ず、電動アクチュエータ１、あるいは出力軸１７からコントロールロッド４５に至る動力伝達経路に生じるガタツキが、ディテント機構４０によって「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応して生じることを説明する。
出力軸１７（図３参照）からディテントプレート４６（図４参照）に至る動力伝達経路には、機械的なガタツキがある。具体的には、出力軸１７とディテントプレート４６との間には、作動中に機械的なこじり等の不具合を回避する目的と、シフトレンジ切替機構３に電動アクチュエータ１をスムーズに組付る目的で、適宜ガタツキ量が設けられている。このガタツキが発生する箇所を具体的に説明する。電動アクチュエータ１の出力軸１７と、シフトレンジ切替機構３のコントロールロッド４５とは、軸方向に伸びるスプライン溝の嵌め合わせで結合されるものであり、出力軸１７とコントロールロッド４５の嵌め合い部分に回転方向のガタツキが生じる。
また、減速機６にも、バックラッシュ等によるガタツキが生じる。
【００４９】
一方、ディテント機構４０におけるディテントバネ４７の係合部４７ａは、ディテントバネ４７の付勢力によってディテント溝４６ａの底部の方向に押し付けられる構造であるため、上記のガタツキ量は、係合部４７ａがディテント溝４６ａの底部に嵌まりあった状態の前後に現れる。
具体的には、係合部４７ａがディテント溝４６ａの底部に嵌まりあった状態において、ロータ１１を正逆に動かしても、ディテント機構４０がディテントプレート４６を保持することで、ディテントプレート４６が移動せずに、ロータ１１が回転することでガタツキ量が現れる。即ち、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」の範囲内に実シフトレンジに応じた「ディテント安定位置」があることが解る。
そして、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」における「ロータ角の範囲」に基づいて、ロータ１１からコントロールロッド４５およびディテントプレート４６に至る機械的なガタツキ量を求めることができる。
【００５０】
実施例１の電動機制御手段９は、ロータ１１からコントロールロッド４５およびディテントプレート４６に至る機械的なガタツキ量を求め、そのガタツキ量から各実シフトレンジに応じた「ディテント安定位置」を求める技術である。
実施例１のシフトレンジ切替装置は、上記「実施例１の背景」で述べた不具合を回避するために、次の手段を採用している。
【００５１】
電動機制御手段９は、電動モータ５のロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる認識位置補正手段を備え、認識位置補正手段による対応結果（ディテント安定位置に対応させたロータ角：電動機制御手段９の認識するディテント安定位置）に基づいて電動モータ５の制御を行う。
【００５２】
認識位置補正手段を説明する。
認識位置補正手段は、ロータ角検出手段７の検出するロータ角変化に対して、出力軸角検出手段８の検出する出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」のロータ角の範囲に基づいて、ロータ１１からディテントプレート４６に至る機械的なガタツキ量を求める「ガタツキ量算出手段」と、この「ガタツキ量算出手段」で求めたガタツキ量に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる「ガタツキ量考慮手段」とを備える。
【００５３】
ガタツキ量算出手段を説明する。
図５（ａ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＤレンジ側（図中右側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、時計回転方向に回動させる機械的な力が発生するため、ガタツキ範囲の一方で、出力軸１７とディテントプレート４６が係合した状態になる（ガタツキが正側に詰まる状態）。
逆に、図５（ｂ）に示すように、係合部４７ａとディテント溝４６ａの当接位置が、ディテント溝４６ａの最底部からＰレンジ側（図中左側）にズレた状態では、ディテントバネ４７のバネ力によって、ディテントプレート４６を図中、反時計回転方向に回動させる機械的な力が発生するため、ガタツキ範囲の他方で、出力軸１７とディテントプレート４６が係合した状態になる（ガタツキが逆側に詰まる状態）。
【００５４】
このように、ディテントバネ４７の係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に嵌まり合う力により、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に嵌まり合う位置でディテントプレート４６を停止させるように作用する。このため、ディテントプレート４６が停止している状態でも、ガタツキ量だけ、出力軸１７が回動できる。
即ち、係合部４７ａがディテント溝４６ａの最底部に嵌まり合う位置では、図１に示すように、出力軸角検出手段８の検出する「出力軸角」が変化しなくても、ガタツキ量だけ、ロータ角検出手段７の検出する「ロータ角」が変動する。
【００５５】
ガタツキ量算出手段は、上記の特性を利用してガタツキ量を求めるものである。
具体的に、ガタツキ量算出手段は、ロータ角検出手段７の検出する「ロータ角」の増減に対する出力軸角検出手段８の出力ゲインの比率が所定値以下（出力軸角変化の小さい箇所Ｘ）となるロータ角の範囲をガタツキ量として求めるものである。即ち、ガタツキ量＝「出力軸角変化の小さい箇所Ｘのロータ角の範囲」とする例を示す。なお、出力軸１７とディテントプレート４６の間のガタツキ量を求める場合は、ガタツキ量＝「出力軸角変化の小さい箇所Ｘのロータ角の範囲」×「減速機６の減速比Ｋ」で求めることができる。
ここで、ガタツキ量算出手段によってガタツキ量を求める時期、即ち電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる時期は、（１）記憶手段８１にガタツキ量（あるいは対応結果）が記憶されていない場合、（２）予め設定した時期に達した場合（例えば、車両走行距離が１万ｋｍに達する毎等）、（３）電動機制御手段９の作動毎など、適宜設定可能なものである。
【００５６】
ガタツキ量考慮手段を説明する。
ガタツキ量考慮手段は、（１）出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」におけるガタツキ量（ロータ角の範囲）の平均値をシフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」と認識したり、（２）出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」におけるガタツキ量（ロータ角の範囲）の所定割合の値をシフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」と認識するものである。
【００５７】
ここで、電動機制御手段９には、ガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量が、予め設定された規定量より大きくなった場合に、表示・警告手段８４によって、故障が生じた旨を乗員に表示する「故障表示機能」が設けられている。
これによって、摩耗によってガタツキ量が規定量より増加した場合や、ロータ１１からディテントプレート４６に至る動力伝達経路に予期せぬ異常が生じた場合に、乗員に故障の旨を表示することができ、故障時の初期対応を乗員に促すことができる。
【００５８】
（認識位置補正手段の変形例）
なお、この実施例１では、上述したように、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量からシフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求める例を示したが、認識位置補正手段の他の例として、次の手段を採用しても良い。
認識位置補正手段は、ロータ角検出手段７の検出するロータ角変化に対する出力軸角検出手段８の検出する出力軸角変化の「上限値による連続線」と、ロータ角検出手段７の検出するロータ角変化に対する出力軸角検出手段８の検出する出力軸角変化の「下限値による連続線」との平均連続線によって、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させても良い。
【００５９】
即ち、電動機制御手段９の認識する「ロータ角（設計値）」に対して、シフトレンジ切替機構３の設定する「ディテント安定位置」がズレた場合、そのズレた場合の平均連続線（実値）は、予め設計された平均連続線（設計値）に対するズレ量に応じている。
そこで、平均連続線（設計値）に対する平均連続線（実値）のズレ量に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を補正して、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させても良い。
【００６０】
（対応結果の保存実行手段）
電動機制御手段９には、認識位置補正手段が「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させた「ロータ角」を求めると、その「ロータ角」を記憶手段８１に記憶させる保存実行手段が設けられる。なお、記憶手段８１に記憶される「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させた「ロータ角」は、更新されるものであっても、周知の学習技術により平均化されるものであっても良い。
【００６１】
「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させた「ロータ角」が記憶される記憶手段８１は、上述したように、電動機制御手段９の内部に設けられるものであり、電動機制御手段９の通電が停止されてもガタツキ量を記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは電動機制御手段９の通電の停止後、微少な電流を供給することでガタツキ量の記憶を保持できるＳＲＡＭである。
このように、対応結果を記憶する手段としてＥＥＰＲＯＭを用いる場合、駐車中に電動機制御手段９の通電を完全に停止することができる。また、ＳＲＡＭを用いる場合、駐車中に電動機制御手段９へ対応結果の記憶を保持するための微小電流を供給する。これによって、車両の駐車中における電動機制御手段９の電力消費を抑えることができる。
【００６２】
（対応結果を用いた電動機制御手段９による電動モータ５の制御）
電動機制御手段９は、電動モータ５の回転を制御してシフトレンジの切り替えを行う際に、記憶手段８１に記憶された対応結果に基づいて電動モータ５の回転を制御するものである。
具体的な一例を図１を参照して説明する。
機械的な誤差により、電動機制御手段９自身が認識するＲレンジの「ロータ角」＝３２５と、「実シフトレンジ（ディテント安定位置＝Ｒ’）」とがズレた場合、上述した技術によって、電動機制御手段９自身が認識するＲレンジの「ロータ角」が２７５（一例）に補正され、その対応結果（Ｒレンジのディテント安定位置における「ロータ角」は２７５）が記憶装置８１に記憶される。
この結果、シフトレンジ設定手段による設定シフトレンジがＲレンジに切り替えられると、電動機制御手段９は「ロータ角」が２７５になるように電動モータ５を制御する。これにより、「実シフトレンジ（ディテント安定位置＝Ｒ’）」と「ロータ角」が２７５で完全に一致するため、電動モータ５の通電停止後に、ディテントプレート４６は揺動しない。
【００６３】
（実施例１の効果）
実施例１のシフトレンジ切替装置は、上述したように、電動アクチュエータ１、あるいは電動アクチュエータ１の出力軸１７からシフトレンジ切替機構３のコントロールロッド４５に至る動力伝達経路に生じる機械的なガタツキを利用して、出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」を求め、その出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９が認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させるものである。
これによって、電動アクチュエータ１およびシフトレンジ切替機構３の機械的なズレによって、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とにズレが生じたとしても、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応（補正）することができるため、電動アクチュエータ１によってシフトレンジ切替機構３を高い精度で切替制御することができる。
【実施例２】
【００６４】
実施例２を説明する。なお、以下において実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、認識位置補正手段の一例として、電動モータ５におけるロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９の認識する「ロータ角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させる例を示した。
これに対し、この実施例２の認識位置補正手段は、電動モータ５におけるロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」を、シフトレンジ切替機構３の設定する「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応させるものである。
【００６５】
これによって、電動アクチュエータ１およびシフトレンジ切替機構３の機械的なズレによって、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」と、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」とにズレが生じても、電動機制御手段９の認識する「出力軸角」を、シフトレンジ切替機構３の「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」に対応（補正）することができ、「出力軸角」によって検出される「実シフトレンジ」の検出精度を高めることができる。
即ち、（１）磁石７１の着磁精度、（２）温度変化に対する磁石７１の磁力変化、（３）磁石７１に対して加えられた温度サイクルによる減磁、（４）組付け精度など、各精度悪化要因の積み上げにより出力軸角検出手段８のアナログ出力の特性が変化していても、出力軸角検出手段８によって検出される「出力軸角」の検出精度を高め、信頼性を高めることができる。
【実施例３】
【００６６】
実施例３を図６、図７を参照して説明する。
この実施例３は、実施例１で示したディテント機構４０とは異なる仕様を示すものである。
この実施例３のディテント機構４０は、実施例１と同じ構成のディテントプレート４６と、バネ力を利用した嵌まり合い構造によってディテント溝４６ａに嵌まり合う係合手段とで構成される。
【００６７】
この係合手段は、ディテント溝４６ａのいずれかに嵌まり合う係合部（ローラ）４７ａが先端に設けられ、油圧コントローラ４１のハウジングに形成されたシリンダ４１ａ内で、ディテントプレート４６の回動中心に向かう直線方向に沿って摺動自在に支持されるピストン４７ｂと、このピストン４７ｂをディテントプレート４６の回動中心方向に押し付け、係合部４７ａをディテント溝４６ａの底部に向けて付勢する圧縮コイルバネ４７ｃとで構成される。
実施例３に示すディテント機構４０であっても、図６、図７に示すように、実施例１と同様の作動を奏する。
【００６８】
〔変形例〕
上記の実施例では、図１に示すように、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」に基づいて、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求める例を示した。
これに対し、図８に示すように、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所Ｘ’」に基づいて、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めても良い。
または、図１に示すように、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「大きい箇所Ｙ（ディテントプレート４６の山頂部４６ｂを乗り越える際にガタツキにより生じる変化）」に基づいて、ガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「実シフトレンジ」に応じた「ロータ角」あるいは「出力軸角」を求めても良い。
あるいは、図８に示すように、出力軸角変化に対してロータ角変化の「小さい箇所Ｙ’（ディテントプレート４６の山頂部４６ｂを乗り越える際にガタツキにより生じる変化）」に基づいてガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「実シフトレンジ」に応じた「ロータ角」あるいは「出力軸角」を求めても良い。
【００６９】
上記の実施例では、ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」からガタツキ量を求め、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求める例を示したが、（１）ロータ角変化に対して出力軸角変化の「大きい箇所Ｙ」からガタツキ量を求めて、そのガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めても良いし、（２）ロータ角変化に対して出力軸角変化の「小さい箇所Ｘ」と「大きい箇所Ｙ」の両方からガタツキ量を求めて、その両者のガタツキ量に基づいて「ロータ角」あるいは「出力軸角」に応じた「実シフトレンジ（ディテント安定位置）」を求めても良い。
【００７０】
上記の実施例では、ロータ角検出手段７を用いる例を示したが、ロータ角検出手段７を廃止して、各励磁コイル２２の通電回数をカウントして電動機制御手段９が「ロータ角」を把握するようにしても良い。
上記の実施例では、電動モータ５の一例としてＳＲモータを用いる例を示したが、シンクロナス・リラクタンス・モータなど他のリラクタンスモータや、表面磁石構造型シンクロナスモータ（ＳＰＭ）、埋込磁石構造型シンクロナスモータ（ＩＰＭ）などの永久磁石型同期モータなど、他のモータを用いても良い。
【００７１】
上記の実施例では、減速機６の一例として内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）を用いる例を示したが、ロータ軸１３によって駆動されるサンギヤ２６、このサンギヤ２６の周囲に等間隔に複数配置されたプラネタリピニオン、このプラネタリピニオンの周辺に噛み合うリングギヤ等により構成されたタイプの遊星歯車減速装置を用いても良い。
上記の実施例では、減速機６の一例として遊星歯車減速機を用いる例を示したが、ロータ軸１３によって駆動される複数のギヤの噛み合わせ等により構成される遊星歯車減速機以外の減速装置を用いても良い。
上記の実施例では、電動モータ５と減速機６を組み合わせた例を示したが、電動モータ５の出力で直接的に出力軸１７を駆動するようにしても良い。
上記の実施例では、出力軸角検出手段８を電動アクチュエータ１に内蔵する例を示したが、自動変速機２の内部または外部に取り付けられる電動アクチュエータ１から独立してコントロールロッド４５の回転角度を検出する手段であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ロータ角検出手段によって検出されるロータ角に対する出力軸角検出手段によって検出される出力軸角の関係を示すグラフである（実施例１）。
【図２】シフトレンジ切替装置のシステム構成図である（実施例１）。
【図３】電動アクチュエータの断面図である（実施例１）。
【図４】パーキング切替機構を含むシフトレンジ切替機構の斜視図である（実施例１）。
【図５】ディテント機構の説明図である（実施例１）。
【図６】ディテント機構の説明図である（実施例３）。
【図７】ディテント機構の説明図である（実施例３）。
【図８】出力軸角検出手段によって検出される出力軸角に対するロータ角検出手段によって検出されるロータ角の関係を示すグラフである（変形例）。
【符号の説明】
【００７３】
１ 電動アクチュエータ
３ シフトレンジ切替機構
５ 電動モータ
６ 減速機
９ 電動機制御手段（認識位置補正手段、ガタツキ量算出手段、ガタツキ量考慮手段、故障表示機能を備える）
１１ ロータ
１７ 出力軸
４０ ディテント機構
４５ コントロールロッド
８１ 記憶手段（ＥＥＰＲＯＭあるいはＳＲＡＭを備える）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントロールロッドの回転角度に応じた「実シフトレンジ」の設定を行うシフトレンジ切替機構に設けられ、バネ力を利用した嵌まり合い構造によって「実シフトレンジ」を機械的に保持するディテント機構と、
出力軸を直接、あるいは減速機を介して回転駆動する電動モータを備え、前記出力軸によって前記コントロールロッドを回転駆動する電動アクチュエータと、
前記電動モータを制御することで、前記シフトレンジ切替機構における「実シフトレンジ」の切り替えを行う電動機制御手段と、
を具備するシフトレンジ切替装置において、
前記電動機制御手段は、
前記電動モータにおけるロータの回転角度（以下、ロータ角と称す）変化に対して前記出力軸の回転角度（以下、出力軸角と称す）変化の「小さい箇所」、あるいは、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所」に基づいて、
前記電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させる認識位置補正手段を備え、
この認識位置補正手段による対応結果に基づいて前記電動モータの制御を行うことを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記認識位置補正手段は、
出力軸角変化の「小さい箇所」、あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」における「ロータ角の範囲」に基づいて、前記ロータから前記コントロールロッドに至る機械的なガタツキ量を求めるガタツキ量算出手段と、
このガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量に基づいて、前記電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させるガタツキ量考慮手段とを備えることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記ガタツキ量考慮手段は、
出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の平均値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の平均値における「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項４】
請求項２に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記ガタツキ量考慮手段は、
出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれかに記載のシフトレンジ切替装置において、
前記電動機制御手段は、
前記ガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量が、予め設定された規定量より大きくなった場合に、故障の旨を乗員に表示させる故障表示機能を備えることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項６】
請求項１に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記認識位置補正手段は、
ロータ角変化に対する出力軸角変化の「上限値による連続線」と、
ロータ角変化に対する出力軸角変化の「下限値による連続線」との平均連続線によって、
前記電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させるガタツキ量考慮手段を備えることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記認識位置補正手段による対応結果は、
前記電動機制御手段の内部に設けられ、当該電動機制御手段の通電が停止されても対応結果を記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは前記電動機制御手段の通電の停止後、微少な電流を供給することで対応結果の記憶を保持できるＳＲＡＭに記憶されることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項１】
コントロールロッドの回転角度に応じた「実シフトレンジ」の設定を行うシフトレンジ切替機構に設けられ、バネ力を利用した嵌まり合い構造によって「実シフトレンジ」を機械的に保持するディテント機構と、
出力軸を直接、あるいは減速機を介して回転駆動する電動モータを備え、前記出力軸によって前記コントロールロッドを回転駆動する電動アクチュエータと、
前記電動モータを制御することで、前記シフトレンジ切替機構における「実シフトレンジ」の切り替えを行う電動機制御手段と、
を具備するシフトレンジ切替装置において、
前記電動機制御手段は、
前記電動モータにおけるロータの回転角度（以下、ロータ角と称す）変化に対して前記出力軸の回転角度（以下、出力軸角と称す）変化の「小さい箇所」、あるいは、出力軸角変化に対してロータ角変化の「大きい箇所」に基づいて、
前記電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させる認識位置補正手段を備え、
この認識位置補正手段による対応結果に基づいて前記電動モータの制御を行うことを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記認識位置補正手段は、
出力軸角変化の「小さい箇所」、あるいは、ロータ角変化の「大きい箇所」における「ロータ角の範囲」に基づいて、前記ロータから前記コントロールロッドに至る機械的なガタツキ量を求めるガタツキ量算出手段と、
このガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量に基づいて、前記電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させるガタツキ量考慮手段とを備えることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記ガタツキ量考慮手段は、
出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の平均値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の平均値における「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項４】
請求項２に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記ガタツキ量考慮手段は、
出力軸角変化の「小さい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の値、あるいはロータ角変化の「大きい箇所」におけるガタツキ量の所定割合の「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の「実シフトレンジ」に対応させることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれかに記載のシフトレンジ切替装置において、
前記電動機制御手段は、
前記ガタツキ量算出手段で求めたガタツキ量が、予め設定された規定量より大きくなった場合に、故障の旨を乗員に表示させる故障表示機能を備えることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項６】
請求項１に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記認識位置補正手段は、
ロータ角変化に対する出力軸角変化の「上限値による連続線」と、
ロータ角変化に対する出力軸角変化の「下限値による連続線」との平均連続線によって、
前記電動機制御手段の認識する「ロータ角」あるいは「出力軸角」を、前記シフトレンジ切替機構の設定する「実シフトレンジ」に対応させるガタツキ量考慮手段を備えることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６に記載のシフトレンジ切替装置において、
前記認識位置補正手段による対応結果は、
前記電動機制御手段の内部に設けられ、当該電動機制御手段の通電が停止されても対応結果を記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは前記電動機制御手段の通電の停止後、微少な電流を供給することで対応結果の記憶を保持できるＳＲＡＭに記憶されることを特徴とするシフトレンジ切替装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−５６９６０（Ｐ２００７−５６９６０Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４１７２７（Ｐ２００５−２４１７２７）
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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