(57)【要約】【課題】ロータリアクチュエータの正常動作を維持する。【解決手段】ロータリアクチュエータ（20）は、シャフト（21）と駆動部（22）と第１回転角センサ（23）と第２回転角センサ（24）とを備える。駆動部（22）は、シャフト（21）を回転駆動させる。第１回転角センサ（23）および第２回転角センサ（24）は、シャフト（21）の回転角を検出する。【選択図】図１
2020072571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトを回転駆動させる駆動部と、
前記シャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記シャフトの回転角を検出する第２回転角センサとを備える
ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記シャフトの軸心を中心とする前記第２回転角センサの配置位置の回転角は、前記シャフトの軸心を中心とする前記第１回転角センサの配置位置の回転角と異なる
ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１回転角センサの検出信号および前記第２回転角センサの検出信号を補正するための補正情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された補正情報に基づいて前記第１回転角センサの検出信号および前記第２回転角センサの検出信号を補正する補正部とを備える
ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
【請求項４】
請求項３において、
前記補正情報は、前記第１回転角センサの検出信号の回転角毎の補正量である第１補正量を含み、
前記補正部は、前記補正情報に含まれる第１補正量に基づいて前記第１回転角センサの検出信号を補正し、前記補正情報に含まれる第１補正量に対して前記第１回転角センサの配置位置の回転角と前記第２回転角センサの配置位置の回転角との差に応じた量を増減して得られる第２補正量に基づいて前記第２回転角センサの検出信号を補正する
ことを特徴とするロータリアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータリアクチュエータと、
前記ロータリアクチュエータのシャフトと連動するディテントプレートと、
前記ディテントプレートの回転角に応じて自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切り換え機構とを備える
ことを特徴とするシフトバイワイヤシステム。
【請求項６】
シャフトと、前記シャフトを回転駆動させる駆動部と、前記シャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記シャフトの回転角を検出する第２回転角センサとを備えるロータリアクチュエータの前記第１回転角センサの検出信号および前記第２回転角センサの検出信号を補正するための補正情報を生成する補正装置であって、
前記シャフトに連結される検査用シャフトと、
前記検査用シャフトを回転駆動させる検査用駆動部と、
前記検査用シャフトの回転角を検出する検査用センサと、
前記検査用センサの検出信号と前記第１回転角センサの検出信号とに基づいて前記補正情報を生成する情報生成部とを備える
ことを特徴とする補正装置。
【請求項７】
シャフトと、前記シャフトを回転駆動させる駆動部と、前記シャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記シャフトの回転角を検出する第２回転角センサとを備えるロータリアクチュエータの前記第１回転角センサの検出信号および前記第２回転角センサの検出信号を補正するための補正情報を生成するロータリアクチュエータの補正方法であって、
前記シャフトを回転駆動させる第１工程と、
前記第１回転角センサを用いて前記第１工程により回転駆動される前記シャフトの回転角を検出し、且つ、前記第１回転角センサおよび前記第２回転角センサとは異なる検査用センサを用いて前記シャフトの回転角を検出する第２工程と、
前記第２工程において前記第１回転角センサより検出された前記シャフトの回転角と前記検査用センサにより検出された前記シャフトの回転角とに基づいて前記補正情報を生成する第３工程とを備える
ことを特徴とするロータリアクチュエータの補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、ロータリアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリアクチュエータは、様々な技術分野において利用されている。例えば、特許文献１には、このようなアクチュエータを備えたシフトレンジ切り替え機構が開示されている。このシフトレンジ切り替え機構は、３相モータの回転を出力するアクチュエータと、アクチュエータの回転出力により回動するディテントプレートと、ディテントプレートに設けられた複数の係合部のうちの何れかの係合部と係合してディテントプレートの回転位置を固定するディテントスプリングと、係合部とディテントスプリングとの係合により固定されたときのディテントプレートの回転位置である実回転角度位置に対応して自動変速機の実シフトレンジを切り替えるシフトレンジ切り替え機構と、ディテントプレートの実回転角度位置を検出するディテント位置センサと、ディテント位置センサにより検出された実回転角度位置に基づいて自動変速機の実シフトレンジを判定する実シフトレンジ判定手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４５７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようなロータリアクチュエータでは、回転角を検出する回転角センサに異常が発生すると、ロータリアクチュエータの正常動作を維持することが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここに開示する技術は、ロータリアクチュエータに関する。このロータリアクチュエータは、シャフトと、前記シャフトを回転駆動させる駆動部と、前記シャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記シャフトの回転角を検出する第２回転角センサとを備える。
【０００６】
また、ここに開示する技術は、シャフトと、前記シャフトを回転駆動させる駆動部と、前記シャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記シャフトの回転角を検出する第２回転角センサとを備えるロータリアクチュエータの前記第１回転角センサの検出信号および前記第２回転角センサの検出信号を補正するための補正情報を生成する補正装置に関する。この補正装置は、前記シャフトに連結される検査用シャフトと、前記検査用シャフトを回転駆動させる検査用駆動部と、前記検査用シャフトの回転角を検出する検査用センサと、前記検査用センサの検出信号と前記第１回転角センサの検出信号とに基づいて前記補正情報を生成する情報生成部とを備える。
【０００７】
また、ここに開示する技術は、シャフトと、前記シャフトを回転駆動させる駆動部と、前記シャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記シャフトの回転角を検出する第２回転角センサとを備えるロータリアクチュエータの前記第１回転角センサの検出信号および前記第２回転角センサの検出信号を補正するための補正情報を生成するロータリアクチュエータの補正方法に関する。このロータリアクチュエータの補正方法は、前記シャフトを回転駆動させる第１工程と、前記第１回転角センサを用いて前記第１工程により回転駆動される前記シャフトの回転角を検出し、且つ、前記第１回転角センサおよび前記第２回転角センサとは異なる検査用センサを用いて前記シャフトの回転角を検出する第２工程と、前記第２工程において前記第１回転角センサより検出された前記シャフトの回転角と前記検査用センサにより検出された前記シャフトの回転角とに基づいて前記補正情報を生成する第３工程とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
ここに開示する技術によれば、第１回転角センサに加えて第２回転角センサを設けることにより、ロータリアクチュエータに冗長性を持たせることができる。これにより、第１回転角センサおよび第２回転角センサの一方に異常が発生した場合であっても、ロータリアクチュエータの正常動作を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ロータリアクチュエータを備えるシフトバイワイヤシステムの構成を例示するブロック図である。
【図２】図２は、ディテントプレートおよびシフトレンジ切り換え機構の構成を例示する概略図である。
【図３】図３は、第１回転角センサの配置位置および第２回転角センサの配置位置を例示する概略図である。
【図４】図４は、第１補正量および第２補正量を例示する表である。
【図５】図５は、ロータリアクチュエータおよび補正装置の構成を例示するブロック図である。
【図６】図６は、ロータリアクチュエータの補正方法を例示するフローチャートである。
【図７】図７は、第１補正量および第２補正量の導出について説明するためのグラフである。
【図８】図８は、ロータリアクチュエータの変形例の構成を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００１１】
（シフトバイワイヤシステム）
図１および図２は、実施形態によるシフトバイワイヤシステム１の構成を例示する。シフトバイワイヤシステム１は、自動車の自動変速機（図示を省略）に設けられ、自動変速機のシフトレンジを切り換える。この例では、自動変速機は、駐車用のレンジであるＰレンジと、後進用のレンジであるＲレンジと、中立用のレンジであるＮレンジと、前進用のレンジであるＤレンジとに切り換え可能である。
【００１２】
図１に示すように、シフトバイワイヤシステム１は、ロータリアクチュエータ２０と、連結シャフト１０と、ディテントプレート１１と、シフトレンジ切り換え機構１２と、ディテントスプリング１３と、油圧コントローラ１４とを備える。
【００１３】
〔連結シャフト〕
連結シャフト１０は、後述するロータリアクチュエータ２０のシャフト２１に連結されてシャフト２１とともに回転駆動する。
【００１４】
〔ディテントプレート〕
ディテントプレート１１は、後述するロータリアクチュエータ２０のシャフト２１と連動する。この例では、ディテントプレート１１は、シャフト２１に連結される連結シャフト１０に固定され、連結シャフト１０とともに回転運動を行う。また、ディテントプレート１１は、扇状に形成される。ディテントプレート１１の外周部には、第１凹部１１ａと第２凹部１１ｂと第３凹部１１ｃと第４凹部１１ｄが周方向に並んで設けられている。第１凹部１１ａは、Ｐレンジに対応し、第２凹部１１ｂは、Ｒレンジに対応し、第３凹部１１ｃは、Ｎレンジに対応し、第４凹部１１ｄは、Ｄレンジに対応する。
【００１５】
〔シフトレンジ切り換え機構〕
シフトレンジ切り換え機構１２は、ディテントプレート１１の回転角に応じて自動変速機のシフトレンジを切り換える。この例では、シフトレンジ切り換え機構１２は、棒状に形成され、ディテントプレート１１の板面に沿うように配置される。そして、シフトレンジ切り換え機構１２の一端部は、ピン１２ａによりディテントプレート１１に連結され、シフトレンジ切り換え機構１２の他端部は、油圧コントローラ１４に挿入される。このような構成により、ディテントプレート１１の回転運動に応じてシフトレンジ切り換え機構１２が直線運動を行う。
【００１６】
〔ディテントスプリング〕
ディテントスプリング１３は、油圧コントローラ１４に設けられ、油圧コントローラ１４からディテントプレート１１へ向けて延びる。ディテントスプリング１３の先端部は、ディテントプレート１１の４つの凹部１１ａ〜１１ｄのいずれか１つに嵌まり込む形状を有する。このような構成により、ディテントスプリング１３の先端部がディテントプレート１１の４つの凹部１１ａ〜１１ｄのいずれか１つに嵌まり込むことで、ディテントプレート１１の回転角が自動変速機の４つのレンジのいずれか１つに対応する回転角に保持される。
【００１７】
〔油圧コントローラ〕
油圧コントローラ１４は、シフトレンジ切り換え機構１２の直線運動に応じて油路を切り換える。油圧コントローラ１４の油路が切り換えられることにより、自動変速機のレンジが切り換えられる。具体的には、ディテントプレート１１の回転角がＰレンジに対応する回転角である場合に、油圧コントローラ１４の油路がＰレンジに対応する油路となり、自動変速機のレンジがＰレンジとなる。また、ディテントプレート１１の回転角がＲレンジに対応する回転角である場合に、油圧コントローラ１４の油路がＲレンジに対応する油路となり、自動変速機のレンジがＲレンジとなる。また、ディテントプレート１１の回転角がＮレンジに対応する回転角である場合に、油圧コントローラ１４の油路がＮレンジに対応する油路となり、自動変速機のレンジがＮレンジとなる。また、ディテントプレート１１の回転角がＤレンジに対応する回転角である場合に、油圧コントローラ１４の油路がＤレンジに対応する油路となり、自動変速機のレンジがＤレンジとなる。
【００１８】
〔シフトバイワイヤシステムの動作〕
次に、シフトバイワイヤシステム１の動作について説明する。自動変速機の４つのレンジの中から運転者により選択された目標レンジに応じた目標レンジ信号がロータリアクチュエータ２０に与えられると、ロータリアクチュエータ２０は、ディテントプレート１１の回転角が目標レンジに対応する回転角となるようにシャフト２１を回転駆動させる。このディテントプレート１１の回転運動に応じてシフトレンジ切り換え機構１２が直線運動を行い、その結果、油圧コントローラ１４の油路が目標レンジに対応する油路となる。これにより、自動変速機のレンジが目標レンジとなる。
【００１９】
（ロータリアクチュエータ）
ロータリアクチュエータ２０は、負荷を回転駆動させる。この例では、ロータリアクチュエータ２０は、連結シャフト１０を回転駆動させる。図１に示すように、ロータリアクチュエータ２０は、シャフト２１と、駆動部２２と、第１回転角センサ２３と、第２回転角センサ２４と、記憶部２５と、制御部２６とを備える。
【００２０】
〔シャフト〕
シャフト２１は、ロータリアクチュエータ２０が回転駆動すべき負荷に連結される。この例では、シャフト２１は、連結シャフト１０に連結される。また、この例では、シャフト２１には、環状に形成されたセンサマグネット２１ａが設けられる。
【００２１】
〔駆動部〕
駆動部２２は、シャフト２１を回転駆動させる。この例では、駆動部２２は、回転駆動するモータ２２ａと、モータ２２ａの動力をシャフト２１に伝達する減速機２２ｂとを有する。
【００２２】
〔回転角センサ〕
第１回転角センサ２３は、シャフト２１の回転角を検出する。この例では、第１回転角センサ２３は、磁気センサにより構成され、シャフト２１の回転に伴うセンサマグネット２１ａの磁極の変化からシャフト２１の回転角を検出する。第２回転角センサ２４は、第１回転角センサ２３と同様に、シャフト２１の回転角を検出する。なお、第２回転角センサ２４の構成は、第１回転角センサ２３の構成と同様である。
【００２３】
また、図３に示すように、シャフト２１の軸心Ｏを中心とする第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙは、シャフト２１の軸心Ｏを中心とする第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと異なる。
【００２４】
なお、第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号は、制御部２６に送信される。第１回転角センサ２３の検出信号は、第１回転角センサ２３により検出されたシャフト２１の回転角を示す信号であり、第２回転角センサ２４の検出信号は、第２回転角センサ２４により検出されたシャフト２１の回転角を示す信号である。
【００２５】
この例では、第２回転角センサ２４は、第１回転角センサ２３の予備として設けられている。したがって、第１回転角センサ２３が正常に動作する場合、ロータリアクチュエータ２０の動作の制御などのために、第１回転角センサ２３の検出信号が利用されるが、第２回転角センサ２４の検出信号は、利用されない。第２回転角センサ２４の検出信号は、第１回転角センサ２３が正常に動作しないが第２回転角センサ２４が正常に動作する場合に利用される。
【００２６】
なお、以下では、第１回転角センサ２３により検出されるシャフト２１の回転角を「第１回転角θａ」と記載し、第２回転角センサ２４により検出されるシャフト２１の回転角を「第２回転角θｂ」と記載する。また、以下の説明では、図３における時計回り方向を正の回転方向とする。この例では、第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙは、第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘよりも４５°だけ遅れている。換言すると、第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙは、第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘよりも−４５°だけ進んでいる。
【００２７】
また、第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙが第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと異なる場合、第２回転角θｂは、第１回転角θａに対して第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙとの差に応じた量を増減して得られる回転角となる。例えば、第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘから第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙを減算して得られる回転角差を「回転角差θｄ」とすると、この例では、回転角差θｄは「４５°」であり、第１回転角θａが「３０°」である場合、第２回転角θｂは、第１回転角θａである「３０°」から回転角差θｄである「４５°」を減算して得られる「３４５°」となる。
【００２８】
したがって、第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙが第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと異なる場合、第２回転角θｂに対して第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙとの差に応じたオフセット量を加算することにより、その加算により得られる回転角を第１回転角θａとして利用することができる。例えば、この例では、オフセット量は「４５°」である。第１回転角θａが「３０°」である場合、第２回転角θｂは「３４５°」となり、第２回転角θｂである「３４５°」にオフセット量である「４５°」を加算して得られる回転角は、第１回転角θａと同一の回転角である「３０°」となる。なお、この例では、オフセット量は、第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘに対して第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙが遅れている場合には正の値となり、第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘに対して第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙが進んでいる場合には負の値となる。
【００２９】
〔記憶部〕
記憶部２５は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部２５は、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリにより構成される。この例では、記憶部２５は、第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号を補正するための補正情報を記憶する。この補正情報は、例えば、後述する補正装置３０により生成される。
【００３０】
この例では、補正情報は、第１補正量Ｃａを含む。第１補正量Ｃａは、第１回転角センサ２３の検出信号の回転角毎の補正量である。具体的には、図４に示すように、ゼロから３６０°まで順に並ぶｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎに対してｎ個の第１補正量Ｃａ１〜Ｃａｎが一対一で対応付けられている。なお、ｎは、２以上の整数である。
【００３１】
図４の例では、「３０°」を示す第ｋ番目の第１回転角θａｋに「＋１０°」を示す第ｋ番目の第１補正量Ｃａｋが対応付けられている。これは、第１回転角センサ２３により検出されたシャフト２１の回転角が「３０°」である場合に、その検出されたシャフト２１の回転角に「＋１０°」を加算し、その加算により得られた「４０°」を第１回転角センサ２３により検出されたシャフト２１の回転角として取り扱うことを示している。なお、ｋは、１以上かつｎ以下の整数である。
【００３２】
〔制御部〕
制御部２６は、駆動部２２，第１回転角センサ２３，第２回転角センサ２４，記憶部２５などのロータリアクチュエータ２０の各部と電気的に接続され、ロータリアクチュエータ２０の各部との間において信号および情報の伝送を行う。そして、制御部２６は、第１回転角センサ２３の検出信号または第２回転角センサ２４の検出信号，記憶部２５に記憶された補正情報などの情報，外部から与えられた信号および情報などに基づいて、駆動部２２の制御などを行う。
【００３３】
この例では、制御部２６は、自動変速機の４つのレンジのうち運転者により選択された目標レンジに応じた目標レンジ信号が与えられると、第１回転角センサ２３の検出信号または第２回転角センサ２４の検出信号に示されたシャフト２１の回転角が目標レンジに対応する回転角となるように駆動部２２を制御する。
【００３４】
例えば、制御部２６は、プロセッサ，プロセッサを動作させるためのプログラムおよび情報を記憶するメモリ，モータ２２ａに電力を供給してモータ２２ａの動作を制御する駆動回路などにより構成される。また、この例では、制御部２６は、補正部２０１と駆動制御部２０２とを有する。すなわち、補正部２０１と駆動制御部２０２は、制御部２６の機能の一部を構成する。
【００３５】
〈補正部〉
補正部２０１は、記憶部２５に記憶された補正情報に基づいて第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号を補正する。
【００３６】
この例では、補正部２０１は、補正情報に含まれる第１補正量Ｃａに基づいて第１回転角センサ２３の検出信号を補正する。また、補正部２０１は、補正情報に含まれる第１補正量Ｃａに対して第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙとの差に応じた量を増減して得られる第２補正量Ｃｂに基づいて第２回転角センサ２４の検出信号を補正する。
【００３７】
具体的には、この例では、補正部２０１は、第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘから第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙを減算して得られる回転角差θｄを取得する。例えば、記憶部２５は、回転角差θｄを予め記憶し、補正部２０１は、記憶部２５に記憶された回転角差θｄを取得する。そして、図４に示すように、補正部２０１は、ｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎの各々から回転角差θｄを減算してｎ個の第２回転角θｂ１〜θｂｎを導出し、ｎ個の第１補正量Ｃａ１〜Ｃａｎの各々に回転角差θｄを加算してｎ個の第２補正量Ｃｂ１〜Ｃｂｎを導出し、ｎ個の第２回転角θｂ１〜θｂｎに対してｎ個の第２補正量Ｃｂ１〜Ｃｂｎを一対一で対応付ける。具体的には、第ｋ番目の第１回転角θａｋから回転角差θｄを減算して第ｋ番目の第２回転角θｂｋを導出し、第ｋ番目の第１補正量Ｃａｋに回転角差θｄを加算して第ｋ番目の第２補正量Ｃｂｋを導出する。このようにして、第２回転角センサ２４の検出信号の回転角毎の補正量である第２補正量Ｃｂが導出される。
【００３８】
例えば、図４の例では、「３４５°」を示す第ｋ番目の第２回転角θｂｋに「＋５５°」を示す第ｋ番目の第２補正量Ｃｂｋが対応付けられている。これは、第２回転角センサ２４により検出されたシャフト２１の回転角が「３４５°」である場合に、その検出されたシャフト２１の回転角に「＋５５°」を加算し、その加算により得られた「４０°」を第２回転角センサ２４により検出されたシャフト２１の回転角として取り扱うことを示している。
【００３９】
〈駆動制御部〉
駆動制御部２０２は、補正部２０１により補正された第１回転角センサ２３の検出信号または補正部２０１により補正された第２回転角センサ２４の検出信号に基づいて、駆動部２２の動作を制御する。例えば、駆動制御部２０２は、補正部２０１により補正された第１回転角センサ２３の検出信号または第２回転角センサ２４の検出信号に示された補正後のシャフト２１の回転角が目標レンジに対応する回転角となるように、駆動部２２を制御する。
【００４０】
（補正装置）
図５は、補正装置３０の構成を例示する。補正装置３０は、ロータリアクチュエータ２０の第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号を補正するための補正情報を生成する。補正装置３０は、検査用シャフト３１と、検査用駆動部３２と、検査用センサ３３と、制御部３４とを備える。
【００４１】
〔検査用シャフト〕
検査用シャフト３１は、ロータリアクチュエータ２０のシャフト２１に連結される。例えば、ロータリアクチュエータ２０の工場出荷前に行われる検査工程において、検査用シャフト３１にロータリアクチュエータ２０のシャフト２１が連結される。また、この例では、検査用シャフト３１には、ディテントプレート１１が設けられている。
【００４２】
〔検査用駆動部〕
検査用駆動部３２は、検査用シャフト３１を回転駆動させる。この例では、検査用駆動部３２は、検査用モータ３２ａを有する。検査用モータ３２ａは、例えば、サーボモータにより構成される。
【００４３】
〔検査用センサ〕
検査用センサ３３は、検査用シャフト３１の回転角を検出する。この例では、検査用センサ３３は、ロータリエンコーダにより構成される。検査用センサ３３の検出信号は、制御部３４に送信される。なお、検査用センサ３３の検出信号は、検査用センサ３３により検出された検査用シャフト３１の回転角を示す信号である。また、以下では、検査用センサ３３により検出される検査用シャフト３１の回転角を「基準回転角θｒ」と記載する。
【００４４】
〔制御部〕
制御部３４は、検査用駆動部３２および検査用センサ３３などの補正装置３０の各部と電気的に接続され、補正装置３０の各部との間において信号および情報の伝達を行う。また、制御部３４は、ロータリアクチュエータ２０の第１回転角センサ２３と電気的に接続され、第１回転角センサ２３の検出信号を受信する。例えば、制御部３４は、ロータリアクチュエータ２０の工場出荷前に行われる検査工程において、ロータリアクチュエータ２０の第１回転角センサ２３と電気的に接続される。そして、制御部３４は、第１回転角センサ２３の検出信号，検査用センサ３３の検出信号，外部から与えられた信号および情報などに基づいて、検査用駆動部３２の制御および補正情報の生成などを行う。
【００４５】
例えば、制御部３４は、プロセッサ，プロセッサを動作させるためのプログラムおよび情報を記憶するメモリ，検査用モータ３２ａに電力を供給して検査用モータ３２ａの動作を制御する駆動回路などにより構成される。また、この例では、制御部３４は、駆動制御部３０１と情報生成部３０２とを有する。すなわち、駆動制御部３０１と情報生成部３０２は、制御部３４の機能の一部を構成する。
【００４６】
〈駆動制御部〉
駆動制御部３０１は、外部から与えられた信号および情報などに基づいて、検査用駆動部３２を制御する。この例では、駆動制御部３０１は、ロータリアクチュエータ２０のシャフト２１が検査用シャフト３１に連結された後に、ロータリアクチュエータ２０に関する補正情報の生成を開始するための信号が与えられると、検査用シャフト３１が３６０°回転するように検査用駆動部３２を制御する。
【００４７】
〈情報生成部〉
情報生成部３０２は、検査用センサ３３の検出信号とロータリアクチュエータ２０の第１回転角センサ２３の検出信号とに基づいて、ロータリアクチュエータ２０に関する補正情報を生成する。情報生成部３０２による補正情報の生成については、後で詳しく説明する。
【００４８】
〔ロータリアクチュエータの補正方法〕
次に、図６を参照して、補正装置３０を用いたロータリアクチュエータ２０の補正方法について説明する。このロータリアクチュエータ２０の補正方法は、ロータリアクチュエータ２０の第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号を補正するための補正情報を生成する方法である。
【００４９】
〈第１工程〉
第１工程Ｓ１１では、シャフト２１を回転駆動させる。この例では、第１工程Ｓ１１において、駆動制御部３０１は、検査用シャフト３１が３６０°回転するように検査用シャフト３１を回転駆動させる。これにより、検査用シャフト３１とともに検査用シャフト３１に連結されたシャフト２１が３６０°回転する。
【００５０】
〈第２工程〉
第２工程Ｓ１２では、第１回転角センサ２３を用いて第１工程Ｓ１１により回転駆動されるシャフト２１の回転角を検出し、且つ、第１回転角センサ２３および第２回転角センサ２４とは異なる検査用センサ３３を用いてシャフト２１の回転角を検出する。この例では、第２工程Ｓ１２において、第１回転角センサ２３は、シャフト２１の回転角を検出する。また、検査用センサ３３は、検査用シャフト３１の回転角を検出する。なお、検査用センサ３３により検出される検査用シャフト３１の回転角は、シャフト２１の回転角と同一である。第１回転角センサ２３の検出信号と検査用センサ３３の検出信号は、制御部３４に送信される。
【００５１】
〈第３工程〉
第３工程Ｓ１３では、第２工程Ｓ１２において第１回転角センサ２３より検出されたシャフト２１の回転角と検査用センサ３３により検出されたシャフト２１の回転角とに基づいて補正情報を生成する。この例では、第３工程Ｓ１３において、次のような動作が行われる。
【００５２】
まず、情報生成部３０２は、ゼロから３６０°まで順に並ぶｎ個の基準回転角θｒ１〜θｒｎとｎ個の基準回転角θｒ１〜θｒｎに一対一で対応するｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎが取得されるように、予め定められたサンプリング周期で検査用センサ３３の検出信号および第１回転角センサ２３の検出信号をサンプリングする。
【００５３】
次に、図７に示すように、情報生成部３０２は、基準回転角θｒと第１回転角θａとを座標軸とする二次元座標においてｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎの近似直線θｓを導出する。
【００５４】
次に、情報生成部３０２は、近似直線θｓとｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎの各々との差に基づいて、ｎ個の第１補正量Ｃａ１〜Ｃａｎを導出する。具体的には、第ｋ番目の基準回転角θｒｋに対応する第ｋ番目の近似直線値θｓｋから第ｋ番目の基準回転角θｒｋに対応する第ｋ番目の第１回転角θａｋを減算して第ｋ番目の第１補正量Ｃａｋを導出する。これにより、ｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎに一対一で対応付けられるｎ個の第１補正量Ｃａ１〜Ｃａｎが導出される。
【００５５】
以上のようにして、第１補正量Ｃａを含む補正情報が生成される。そして、情報生成部３０２は、第１補正量Ｃａを含む補正情報をロータリアクチュエータ２０の記憶部２５に出力する。ロータリアクチュエータ２０の記憶部２５は、情報生成部３０２により出力された補正情報を記憶する。
【００５６】
ロータリアクチュエータ２０では、補正部２０１は、補正情報に含まれる第１補正量Ｃａに基づいて、第１回転角センサ２３の検出信号を補正する。具体的には、補正部２０１は、ｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎに対応付けられるｎ個の第１補正量Ｃａ１〜Ｃａｎに基づいて、第１回転角センサ２３の検出信号に示されるシャフト２１の回転角を補正する。この例では、図７に示すように、補正部２０１により補正された第１回転角センサ２３の検出信号に示される補正後のシャフト２１の回転角は、近似直線θｓの値となる。具体的には、第ｋ番目の第１回転角θａｋに対して第ｋ番目の第１補正量Ｃａｋを加算すると、第ｋ番目の近似直線値θｓｋとなる。
【００５７】
また、補正部２０１は、ｎ個の第１回転角θａ１〜θａｎに対応付けられるｎ個の第１補正量Ｃａ１〜Ｃａｎと、第１回転角センサ２３の配置位置と第２回転角センサ２４の配置位置との回転角差θｄとに基づいて、ｎ個の第２回転角θｂ１〜θｂｎに対応付けられるｎ個の第２補正量Ｃｂ１〜Ｃｂｎを導出する。そして、補正部２０１は、第２補正量Ｃｂに基づいて第２回転角センサ２４の検出信号を補正する。具体的には、補正部２０１は、ｎ個の第２回転角θｂ１〜θｂｎに対応付けられるｎ個の第２補正量Ｃｂ１〜Ｃｂｎに基づいて、第２回転角センサ２４の検出信号に示されるシャフト２１の回転角を補正する。ここで、第２回転角センサ２４が第１回転角センサ２３の特性と同一の特性を有する場合、図７に示すように、補正部２０１により補正された第２回転角センサ２４の検出信号に示される補正後のシャフト２１の回転角は、近似直線θｓの値となる。具体的には、第ｋ番目の第２回転角θｂｋに対して第ｋ番目の第２補正量Ｃｂｋを加算すると、第ｋ番目の近似直線値θｓｋとなる。
【００５８】
（実施形態の効果）
以上のように、このロータリアクチュエータ２０では、第１回転角センサ２３に加えて第２回転角センサ２４を設けることにより、ロータリアクチュエータ２０に冗長性を持たせることができる。これにより、第１回転角センサ２３および第２回転角センサ２４の一方に異常が発生した場合であっても、ロータリアクチュエータ２０の正常動作を維持することができる。
【００５９】
また、ロータリアクチュエータ２０の正常動作を維持することができるので、ロータリアクチュエータ２０の動作異常によるシフトバイワイヤシステム１の動作不良の発生を抑制することができる。
【００６０】
また、このロータリアクチュエータ２０では、補正情報を用いて第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号を補正することにより、第１回転角センサ２３の検出信号の誤差と第２回転角センサ２４の検出信号の誤差を低減することができる。これにより、ロータリアクチュエータ２０の動作誤差を低減することができる。
【００６１】
また、このロータリアクチュエータ２０では、補正部２０１は、補正情報に含まれる第１補正量Ｃａに基づいて第１回転角センサ２３の検出信号を補正し、且つ、補正情報に含まれる第１補正量Ｃａに対して第１回転角センサ２３の配置位置の回転角θｘと第２回転角センサ２４の配置位置の回転角θｙとの差に応じた量を増減して得られる第２補正量Ｃｂに基づいて第２回転角センサ２４の検出信号を補正する。このように、第２補正量Ｃｂを記憶部２５に記憶せずに、記憶部２５に記憶された第１補正量Ｃａから得られる第２補正量Ｃｂに基づいて第２回転角センサ２４の検出信号を補正することにより、第１補正量Ｃａと第２補正量Ｃｂの両方が記憶部２５に記憶される場合よりも、補正情報を記憶するための領域を小さくすることができる。これにより、記憶部２５を小型化することができる。また、第１補正量Ｃａと第２補正量Ｃｂの両方を含む補正情報が記憶部２５に記憶される場合よりも、記憶部２５に対する補正情報の書き込みに要する時間を短縮することができる。
【００６２】
また、この補正装置３０では、情報生成部３０２は、検査用センサ３３の検出信号とロータリアクチュエータ２０の第１回転角センサ２３の検出信号とに基づいて補正情報を生成する。これにより、第１回転角センサの検出信号および第２回転角センサの検出信号を補正するための補正情報を得ることができる。
【００６３】
また、この補正装置３０では、情報生成部３０２は、第１回転角センサ２３の検出信号と検査用センサ３３の検出信号とに基づいて、第１回転角センサ２３の検出信号の回転角毎の補正量である第１補正量Ｃａを導出し、その導出された第１補正量Ｃａを含む補正情報を生成する。すなわち、この補正装置３０では、情報生成部３０２は、第２回転角センサ２４の検出信号の回転角毎の補正量である第２補正量Ｃｂを導出せず、第１補正量Ｃａを含むが第２補正量Ｃｂを含まない補正情報を生成する。そのため、情報生成部３０２において第１補正量Ｃａおよび第２補正量Ｃｂの両方が導出される場合よりも、補正情報の生成に要する時間を短縮することができる。これにより、ロータリアクチュエータ２０の生産タクトを短縮することができ、ロータリアクチュエータ２０の生産効率を向上させることができる。
【００６４】
（ロータリアクチュエータの変形例）
図８に示すように、ロータリアクチュエータ２０は、図１に示した第１回転角センサ２３および第２回転角センサ２４に代えて、第１回転角センサユニット４０と第２回転角センサユニット５０とを備えていてもよい。
【００６５】
第１回転角センサユニット４０は、第１回転角センサ２３と、第１記憶部４１と、第１補正部４２とを有する。第１記憶部４１は、第１補正量Ｃａを含む補正情報を記憶する。例えば、第１記憶部４１は、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリにより構成される。第１補正部４２は、第１記憶部４１に記憶された補正情報に含まれる第１補正量Ｃａに基づいて第１回転角センサ２３の検出信号を補正する。例えば、第１補正部４２は、プロセッサ，プロセッサを動作させるためのプログラムおよび情報を記憶するメモリなどにより構成される。
【００６６】
第２回転角センサユニット５０は、第２回転角センサ２４と、第２記憶部５１と、第２補正部５２とを有する。第２記憶部５１は、第２補正量Ｃｂを含む補正情報を記憶する。例えば、第２記憶部５１は、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリにより構成される。第２補正部５２は、第２記憶部５１に記憶された補正情報に含まれる第２補正量Ｃｂに基づいて第２回転角センサ２４の検出信号を補正する。例えば、第２補正部５２は、プロセッサ，プロセッサを動作させるためのプログラムおよび情報を記憶するメモリなどにより構成される。
【００６７】
以上のように、第１補正量Ｃａと第２補正量Ｃｂとが第１記憶部４１と第２記憶部５１とに個別に記憶されていてもよい。図８の例では、第１記憶部４１と第２記憶部５１が補正情報を記憶する記憶部を構成し、第１補正部４２と第２補正部５２が補正情報に基づいて第１回転角センサ２３の検出信号および第２回転角センサ２４の検出信号を補正する補正部を構成する。なお、図８に示したロータリアクチュエータ２０においても、図１に示したロータリアクチュエータ２０の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
以上の説明では、近似直線θｓとｎ個の第１回転角θａの各々との差に基づいてｎ個の第１補正量Ｃａが導出される場合を例に挙げたが、ｎ個の基準回転角θｒとｎ個の第１回転角θａとの差に基づいてｎ個の第１補正量Ｃａが導出されてもよい。具体的には、第ｋ番目の基準回転角θｒｋから第ｋ番目の第１回転角θａｋを減算して第ｋ番目の第１補正量Ｃａｋが導出されてもよい。
【００６９】
また、以上の説明では、ロータリアクチュエータ２０がシフトバイワイヤシステム１に設けられる場合を例に挙げたが、ロータリアクチュエータ２０は、ロボットアームの回転運動を制御するロボットアームシステムなどの他のシステムに設けられていてもよい。
【００７０】
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、ここに開示する技術は、ロータリアクチュエータに有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１          シフトバイワイヤシステム
１１        ディテントプレート
１２        シフトレンジ切り換え機構
２０        ロータリアクチュエータ
２１        シャフト
２２        駆動部
２３        第１回転角センサ
２４        第２回転角センサ
２５        記憶部
２６        制御部
２０１      補正部
２０２      駆動制御部
３０        補正装置
３１        検査用シャフト
３２        検査用駆動部
３３        検査用センサ
３４        制御部
３０１      駆動制御部
３０２      情報生成部
４０        第１センサユニット
４１        第１記憶部
４２        第１補正部
５０        第２センサユニット
５１        第２記憶部
５２        第２補正部
θａ        第１回転角
Ｃａ        第１補正量
θｂ        第２回転角
Ｃｂ        第２補正量
【図１】
2020072571.tif 000003
【図２】
2020072571.tif 000004
【図３】
2020072571.tif 000005
【図４】
2020072571.tif 000006
【図５】
2020072571.tif 000007
【図６】
2020072571.tif 000008
【図７】
2020072571.tif 000009
【図８】
2020072571.tif 000010