(57)【要約】【課題】  基準位置を認識するために突き当て制御を実施すると、可動部材が固定部材に突き当たった時や、電動モータが通電された状態で回転が停止している時に、回転出力伝達系や係合部等に機械的な負荷トルクが加わるため、実施回数が増えると機械的なダメージが生じる懸念がある。【解決手段】  電動モータ５は、電気的に独立した第１系統２２Ａ（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１）と第２系統２２Ｂ（コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２）から構成される。一方、突き当て制御を実施する際は、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１のみを通電して、ロータ１１に回転出力を発生させる。これによって、突き当て制御時の電動モータ５の出力トルクを通常駆動時よりも低下させることができる。このため、突き当て制御の実施回数が増えても、ディテントバネなど、回転出力伝達系や係合部等の変形や損傷を確実に防ぐことができ、耐久性や信頼性を高めることができる。【選択図】  図１
2006191709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルへの通電によりロータに回転出力を発生させる電動モータと、
前記ロータの回転出力によって駆動される駆動対象と、
前記ロータを前記駆動対象の可動範囲の一方の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施する突当制御手段と、
前記突き当て制御の実施時に前記ロータの回転が停止した位置を、前記ロータあるいは前記駆動対象の基準位置とする基準位置認識手段と、
を具備する基準位置認識装置において、
前記電動モータは、複数相の励磁コイルを結線してなる第１系統と、この第１系統とは電気的に独立した複数相の励磁コイルを結線してなる第２系統とを備え、
前記突当制御手段は、前記突き当て制御時に、前記第１系統あるいは前記第２系統の一方のみを通電して、前記ロータに回転出力を発生させることを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基準位置認識装置において、
前記突当制御手段は、前記突き当て制御時に、前記励磁コイルに流れる電流値が略一定となるように、前記励磁コイルの通電をデューティ制御することを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基準位置認識装置において、
前記突当制御手段は、前記突き当て制御時に、前記ロータの出力トルクが略一定となるように、前記ロータの速度に基づいて前記励磁コイルの通電をデューティ制御することを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項４】
励磁コイルへの通電によりロータに回転出力を発生させる電動モータと、
前記ロータの回転出力によって駆動される駆動対象と、
前記ロータを前記駆動対象の可動範囲の一方の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施する突当制御手段と、
前記突き当て制御の実施時に前記ロータの回転が停止した位置を、前記ロータあるいは前記駆動対象の基準位置とする基準位置認識手段と、
を具備する基準位置認識装置において、
前記突当制御手段は、前記突き当て制御時に、前記励磁コイルに流れる電流値が略一定となるように、前記励磁コイルの通電をデューティ制御することを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基準位置認識装置において、
前記突当制御手段は、前記突き当て制御時に、前記ロータの出力トルクが略一定となるように、前記ロータの速度に基づいて前記励磁コイルの通電をデューティ制御することを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項６】
励磁コイルへの通電によりロータに回転出力を発生させる電動モータと、
前記ロータの回転出力によって駆動される駆動対象と、
前記ロータを前記駆動対象の可動範囲の一方の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施する突当制御手段と、
前記突き当て制御の実施時に前記ロータの回転が停止した位置を、前記ロータあるいは前記駆動対象の基準位置とする基準位置認識手段と、
を具備する基準位置認識装置において、
前記突当制御手段は、前記突き当て制御時に、前記ロータの出力トルクが略一定となるように、前記ロータの速度に基づいて前記励磁コイルの通電をデューティ制御することを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の基準位置認識装置において、
前記駆動対象は、車両用自動変速機に搭載されたシフトレンジ切替機構であり、
前記電動モータは、この電動モータの出力を減速する減速機と組み合わされて、前記シフトレンジ切替機構を駆動することを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の基準位置認識装置において、
前記電動モータは、内径方向へ向けて突出する複数のステータティースを有し、ステータハウジングに支持されるステータコア、前記複数のステータティースに磁力を生じさせる複数相の励磁コイルを備えたステータと、
前記ステータティースに生じる磁力によって回転する前記ロータとを具備し、
前記複数相の励磁コイルの通電状態が電動機制御手段によって切り替えられるものであり、
前記ステータコアに装着される前記励磁コイルは、
前記ステータコアの周方向に沿うＵ１、Ｖ１、Ｗ１相を備える第１系統と、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２相を備える第２系統とからなることを特徴とする基準位置認識装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の基準位置認識装置において、
前記電動モータは、リラクタンスモータ、あるいは永久磁石型同期モータであることを特徴とする基準位置認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転開始時などに、ロータの基準位置あるいは駆動対象の基準位置を認識（初期設定）するための基準位置認識装置に関し、例えば車両用自動変速機のシフトレンジ切替機構（駆動対象の一例）を電動モータの回転出力によって駆動するシフトレンジ切替装置においてロータの回転位置あるいはシフト位置を初期設定するのに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用自動変速機のシフトレンジ切替機構を電動モータの回転出力によって駆動する技術では、運転開始時など、ロータの基準位置が不明な場合や、シフトの設定位置が不明な場合に、電動モータを通電して、ロータをシフトレンジ切替機構（駆動対象の一例）の可動範囲の一方の限界位置（例えば、パーキング側の移動限界位置）に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施し、ロータの回転が停止した位置を、ロータの回転制御の基準位置（あるいはシフト切替制御の基準位置）とする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述した突き当て制御を実施すると、次の不具合が生じる。
（１）突き当て制御を実施すると、可動部材が固定部材に突き当たった時に機械的な衝突負荷が発生する。あるいは、電動モータが通電された状態で回転が停止している時は、電動モータの発生する出力トルクによって、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に機械的な負荷トルクが加わる。
このため、突き当て制御の実施回数が増えるに従って、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等が徐々に変形したり損傷するなど、機械的なダメージが与えられる可能性がある。
【０００４】
（２）雰囲気温度など、環境や使用状態によって電動モータに電力を供給する電源の電圧や電流供給能力が変動する可能性がある。電源の電圧や電流供給能力にバラツキが生じると、電動モータの出力トルクが変動してしまう。即ち、環境や使用状態によって、電動モータの出力トルクが大きくなる可能性がある。
環境や使用状態によって電動モータの出力トルクが大きくなると、可動部材が固定部材に突き当たった時に発生する機械的な衝突負荷が大きくなる。あるいは、電動モータが通電された状態で回転が停止している時においても、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に機械的に大きな負荷トルクが加わる。
この大きな負荷トルクによる突き当て制御の実施回数が増えるに従って、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等に機械的なダメージが与えられる可能性がある。
また、構成部材は完全な剛体ではなく、力を加えることでたわみ等の変形を生じることから、巨視的にはバネ要素として捉える必要がある。従って前述したようにモータのトルクに変動があると、突き当て制御を行う際の構成部材のたわみ変形量にバラツキが生じて学習する基準位置が一定せず、位置制御精度に対して悪影響を与える原因となる。
【０００５】
（３）電動モータは、回転が速くなるに従って出力トルクが小さくなり、逆に回転が遅くなるに従って出力トルクが大きくなる特性を持っている。
このため、電動モータが通電された状態で回転が停止している時に、電動モータは最大の出力トルクを発生することになり、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に機械的に大きな負荷トルクが加わる。
この大きな負荷トルクによる突き当て制御の実施回数が増えるに従って、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等に機械的なダメージが与えられる可能性がある。
【特許文献１】特開２００４−１２２９９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、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、突き当て制御を実施することにより生じる機械的なダメージを抑えることが可能な基準位置認識装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する基準位置認識装置における電動モータは、突き当て制御時に、第１系統（励磁コイル）あるいは第２系統（励磁コイル）の一方のみを通電して、他方の通電を停止するものであるため、突き当て制御時に電動モータの発生する出力トルクを半減できる。
これによって、突き当て制御時に、可動部材が固定部材に突き当たった時に生じる機械的な衝突負荷を低減することができる。あるいは、電動モータが通電された状態で回転が停止している時に、電動モータの発生する出力トルクが半減するため、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に生じる機械的な負荷トルクを低減することができる。即ち、突き当て制御を実施することにより生じる機械的なダメージを抑えることができる。
【０００８】
［請求項２、４の手段］
請求項２、４の手段を採用する基準位置認識装置は、突き当て制御時に、励磁コイルに流れる電流値が略一定となるように、励磁コイルの通電をデューティ制御するものである。
これによって、電源（例えば、バッテリ等）の電圧や電流供給能力にバラツキが生じても、励磁コイルに流れる電流値が略一定に制御されることにより、電動モータの出力トルクの変動が抑えられる。
この結果、環境や使用状態によって電動モータの出力トルクが大きくなる不具合が発生せず、環境や使用状態によって電動モータの出力トルクが大きくなることにより生じる機械的なダメージの発生を無くすことができる。
また、突き当て制御時に学習する基準位置のバラツキが小さくなり、位置制御精度を向上することもできる。
【０００９】
［請求項３、５、６の手段］
請求項３、５、６の手段を採用する基準位置認識装置は、突き当て制御時に、ロータの出力トルクが略一定となるように、ロータの速度に基づいて励磁コイルの通電をデューティ制御するものである。
即ち、ロータの出力トルクが略一定となるように、ロータの回転速度が速くなると励磁コイルの通電電流値を増やし、逆にロータの回転速度が遅くなると励磁コイルの通電電流値を減らす制御を実施するものである。
これによって、電動モータが通電された状態で回転が停止している時の電動モータの出力トルクが抑えられるため、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に加わる機械的な負荷トルクを抑えることができ、結果的に機械的なダメージの発生を抑えることができる。
また、突き当て制御時に学習する基準位置のバラツキが小さくなり、位置制御精度を向上することもできる。
【００１０】
［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用する基準位置認識装置における駆動対象は、車両用自動変速機に搭載されたシフトレンジ切替機構であり、電動モータは、この電動モータの出力を減速する減速機と組み合わされて、シフトレンジ切替機構を駆動するものである。
即ち、請求項１〜請求項６のいずれかの基準位置認識装置は、電動モータ＋減速機＋シフトレンジ切替機構よりなるシフトレンジ切替装置に用いられるものである。
これによって、電動モータ＋減速機＋シフトレンジ切替機構よりなるシフトレンジ切替装置において、突き当て制御を実施しても、突き当て制御により生じる機械的なダメージを抑えることができ、シフトレンジ切替装置の耐久性および信頼性を高めることができる。
【００１１】
［請求項８の手段］
請求項８の手段を採用する基準位置認識装置における電動モータは、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１相を備える第１系統と、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２相を備える第２系統とを備えるものである。
【００１２】
［請求項９の手段］
請求項９の手段を採用する基準位置認識装置における電動モータは、リラクタンスモータ、あるいは永久磁石型同期モータである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最良の形態１の基準位置認識装置は、励磁コイルへの通電によりロータに回転出力を発生させる電動モータと、ロータの回転出力によって駆動される駆動対象と、ロータを駆動対象の可動範囲の一方の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施する突当制御手段と、突き当て制御の実施時にロータの回転が停止した位置を、ロータあるいは駆動対象の基準位置とする基準位置認識手段とを具備する。
そして、電動モータは、複数相の励磁コイルを結線してなる第１系統と、この第１系統とは電気的に独立した複数相の励磁コイルを結線してなる第２系統とを備える。
さらに、突当制御手段は、突き当て制御時に、第１系統あるいは第２系統の一方のみを通電して、ロータに回転出力を発生させるものである。
【００１４】
最良の形態２の基準位置認識装置は、励磁コイルへの通電によりロータに回転出力を発生させる電動モータと、ロータの回転出力によって駆動される駆動対象と、ロータを駆動対象の可動範囲の一方の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施する突当制御手段と、突き当て制御の実施時にロータの回転が停止した位置を、ロータあるいは駆動対象の基準位置とする基準位置認識手段とを具備する。
そして、突当制御手段は、突き当て制御時に、励磁コイルに流れる電流値が略一定となるように、励磁コイルの通電をデューティ制御するものである。
【００１５】
最良の形態３の基準位置認識装置は、励磁コイルへの通電によりロータに回転出力を発生させる電動モータと、ロータの回転出力によって駆動される駆動対象と、ロータを駆動対象の可動範囲の一方の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施する突当制御手段と、突き当て制御の実施時にロータの回転が停止した位置を、ロータあるいは駆動対象の基準位置とする基準位置認識手段とを具備する。
そして、突当制御手段は、突き当て制御時に、ロータの出力トルクが略一定となるように、ロータの速度に基づいて励磁コイルの通電をデューティ制御するものである。
【実施例１】
【００１６】
実施例１を図１〜図１５を参照して説明する。
実施例１は、本発明を車両用自動変速機のシフトレンジ切替装置に適用したものであり、まずシフトレンジ切替装置を説明する。
【００１７】
（シフトレンジ切替装置の説明）
シフトレンジ切替装置は、回転式アクチュエータ１（図２参照）によって、車両用自動変速機２（図３参照）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：駆動対象の一例）を切り替えるものである。
回転式アクチュエータ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出力する減速機６とを備え、電動モータ５はＥＣＵ（エレクトリック・コントロール・ユニットの略、電動機制御手段の一例）７によって回転が制御される。
即ち、シフトレンジ切替装置は、ＥＣＵ７によって電動モータ５の回転方向、回転数（回転する数）および回転角を制御することで、減速機６を介して駆動されるシフトレンジ切替機構３を切替制御するものである。
【００１８】
以下では、図２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）
電動モータ５を図２、図５を参照して説明する。
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。
【００２０】
ここで、メタルベアリング１９の軸方向の支持区間は、フロント転がり軸受１５の軸方向の支持区間にオーバーラップするように設けられている。このように設けることによって、減速機６の反力（具体的には、後述するサンギヤ２６とリングギヤ２７の噛合にかかる負荷の反力）に起因するロータ軸１３の傾斜を回避することができる。
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（ステータハウジングに相当する）によって支持されるものである。
【００２１】
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（具体的には、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１と、第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２：図５、図６参照）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第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１と、第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２とが巻回されている。なお、コイルＵ１、Ｕ２がＵ相であり、コイルＶ１、Ｖ２がＶ相であり、コイルＷ１、Ｗ２がＷ相である。
【００２２】
ここで、励磁コイル２２を図５、図６を参照して詳しく説明する。
励磁コイル２２は、図６に示されるように、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１と、第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２とは、電気的に独立して巻回されて、それぞれがスター結線されたものであり、以下の構成によって、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１の通電制御のみ、あるいは第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２の通電制御のみで、ロータ１１を回転駆動できるように設けられている。
【００２３】
第１系統２２Ａの各コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１および第２系統２２Ｂの各コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２は、それぞれ複数（この実施例では２つ）に分割して巻かれたものである。
具体的に、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１は、回転方向に順次連続するステータティース２３にそれぞれ装着される「第１組のコイルＵ１−１、Ｖ１−１、Ｗ１−１」と、この第１組に回転方向に順次連続するステータティース２３にそれぞれ装着される「第２組のコイルＵ１−２、Ｖ１−２、Ｗ１−２」とからなる。
また、第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２は、回転方向に順次連続するステータティース２３にそれぞれ装着される「第１組のコイルＵ２−１、Ｖ２−１、Ｗ２−１」と、この第１組に回転方向に順次連続するステータティース２３にそれぞれ装着される「第２組のコイルＵ２−２、Ｖ２−２、Ｗ２−２」とからなる。
【００２４】
そして、各励磁コイル２２は通電されると、回転方向に各組毎に逆磁極を生じる。即ち、通電されると、例えば、「第１組のコイルＵ１−１、Ｖ１−１、Ｗ１−１」の内端がＮ極を生じる場合は、それに隣接する「第２組のコイルＵ１−２、Ｖ１−２、Ｗ１−２」の内端がＳ極、それに隣接する「第１組のコイルＵ２−１、Ｖ２−１、Ｗ２−１」の内端がＮ極、それに隣接する「第２組のコイルＵ２−２、Ｖ２−２、Ｗ２−２」の内端がＳ極を生じるものである。
これによって、例えば、２つのコイルＵ１−１、Ｕ１−２が通電されると、コイルＵ１−１が装着された一方のステータティース２３（回転方向に９０°ずれた位置にある２つのステータティース２３の一方）の内径部がＮ極となり、コイルＵ１−２が装着された他方のステータティース２３の内径部がＳ極となるものである。なお、他の各相のコイルＶ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２も同様に、回転方向に９０°ずれた位置にある２つのステータティース２３に逆磁極を生じさせるものであり、説明は省略する。
【００２５】
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２４（外向突極）が設けられている。
そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各励磁コイル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２４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。
【００２６】
（減速機６の説明）
減速機６を図２、図７〜図９を参照して説明する。
この実施例１に示す減速機６は、遊星歯車減速機の１種である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。
【００２７】
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。
【００２８】
伝達手段２８は、出力軸１７と一体に回転するフランジ３３の同一円周上に形成された複数の内ピン穴３４と、サンギヤ２６に形成され、内ピン穴３４にそれぞれ遊嵌する複数の内ピン３５とによって構成される。
複数の内ピン３５は、サンギヤ２６のフロント面に突出する形で設けられている。
複数の内ピン穴３４は、出力軸１７の後端に設けられたフランジ３３に設けられており、内ピン３５と内ピン穴３４の嵌まり合いによって、サンギヤ２６の自転運動が出力軸１７に伝えられるように構成されている。
このように設けられることにより、ロータ軸１３が回転してサンギヤ２６が偏心回転することによって、サンギヤ２６がロータ軸１３に対して減速回転し、その減速回転が出力軸１７に伝えられる。なお、出力軸１７は、シフトレンジ切替機構３のコントロールロッド４５（後述する）に連結される。
なお、この実施例１とは異なり、複数の内ピン穴３４をサンギヤ２６に形成し、複数の内ピン３５をフランジ３３に設けて構成しても良い。
【００２９】
（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を図４を参照して説明する。
シフトレンジ切替機構３（パーキング切替機構４を含む）は、上述した減速機６の出力軸１７によって切り替え駆動されるものである。
自動変速機２における各シフトレンジ（例えば、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）の切り替えは、油圧バルブボディ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。
【００３０】
一方、パーキング切替機構４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図示しない自動変速機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車両の駆動輪がロックされて、車両のパーキング状態が達成される。
【００３１】
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で取り付けられている。
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）に複数の凹部４６ａが設けられており、油圧バルブボディ４１に固定されたディテントバネ４７の先端の係合部４７ａが凹部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。
また、ディテントプレート４６の複数の凹部４６ａの両端（Ｐレンジ側とＤレンジ側の両端）には、ディテントバネ４７の係合部４７ａが係合して機械的に電動モータ５の回転を規制する規制壁が設けられている（物理的に剛体の壁が存在するわけではなく、ディテントプレート４６の凹部４６ａにディテントバネ４７の係合部４７ａが嵌まり、それ以上回転しないことから、仮想の壁があると捉えて規制壁と呼称するものである）。
【００３２】
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が油圧バルブボディ４１の内部で直線運動を行う。
【００３３】
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を油圧バルブボディ４１の内部に押し込み、油圧バルブボディ４１内の油路がＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐ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を油圧バルブボディ４１から引き出し、油圧バルブボディ４１内の油路がＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄ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の順に切り替えられる。
【００３４】
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。
【００３５】
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、図示しないねじりコイルバネにより、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。
【００３６】
（エンコーダ６０の説明）
エンコーダ６０を図２、図１０〜図１４を参照して説明する。
上述した回転式アクチュエータ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エンコーダ６０（回転角度検出手段）が搭載されている。このエンコーダ６０によってロータ１１の回転角度を検出することにより、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。
【００３７】
このエンコーダ６０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、第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂと、インデックス用ホールＩＣ６２Ｚ）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。
【００３８】
磁石６１は、図１０〜図１２に示されるように、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。なお、ロータコア１４から磁石６１に対して大きな磁力影響を与える場合は、その磁力の影響を弱めるために、非磁性体の膜部材（図示しない）を介して磁石６１をロータコア１４に接合する。
また、ロータコア１４から磁石６１に対する磁力の影響が小さい時は、磁石６１をロータコア１４に直接接合する。これによって部品点数を低減でき、コストを抑えることができる。
【００３９】
ロータコア１４の後面には、図１２に示されるように、磁石位置決め用の穴１４ａが複数設けられている。一方、磁石６１の接合面にも、複数の突起６１ａが設けられている。そして、磁石６１の突起６１ａをロータコア１４の穴１４ａに挿入して組付けを行うことにより、ロータコア１４の回転中心と同芯上に磁石６１が組付けられる。
磁石６１は、図１１に示されるように、ホールＩＣ６２と対向する面（後面）に、回転角やインデックス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。
図１０を参照して、ホールＩＣ６２と対向する面（後面）における着磁について説明する。磁石６１の後面外周側には、回転方向に回転角信号発生／停止用の多極着磁が施された回転角着磁部αが設けられており、その内周に隣接して、回転方向にインデックス信号発生／停止用のインデックス着磁部βと信号発生に関与しないインデックス非着磁部β’が設けられている。
【００４０】
回転角着磁部αは、回転方向に回転角信号（以下、Ａ相信号あるいはＢ相信号）発生のための多極着磁が施されたものであり、図１０の例では７．５度ピッチでＮ極とＳ極とが繰り返して着磁されたものである。即ち、回転角着磁部αは、４８極のＡ、Ｂ相センシング部を備えるものである。
インデックス着磁部βは、各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の励磁コイル２２の通電が一巡する周期（４５度間隔）でインデックス信号（以下、Ｚ相信号）を発生させるためのものであり、４５度間隔でＺ相信号発生用のＮ極が７．５度ピッチで着磁され、その回転方向の両脇にＳ極が着磁されたものである。
インデックス非着磁部β’は、インデックス着磁部βとインデックス着磁部βの間（回転方向の間）にあって、Ｚ相信号を発生させない部分であり、着磁されていない部分である。
【００４１】
第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂは、回転角着磁部αに軸方向に対向した状態で基板６３に支持されるものであり、インデックス用ホールＩＣ６２Ｚは、インデックス着磁部βおよびインデックス非着磁部β’に軸方向に対向した状態で基板６３に支持されるものである。
なお、第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂは、相対角度が３．７５度（電気角で９０度）ズレて設けられており、結果的にＡ相信号とＢ相信号が相対角度で３．７５度（電気角で９０度）ズレるようになっている（図１４参照）。
【００４２】
第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂおよびインデックス用ホールＩＣ６２Ｚは、ホール素子とON-OFF信号発生ＩＣを一体化したものであり、通過する磁束量に応じた出力を発生するホール素子と、このホール素子に与えられるＮ極側の磁束密度が閾値を超えた際に回転角信号（Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号）を発生（信号ON）し、Ｓ極側の磁束密度が閾値よりもＳ極側に大きくなると回転角信号（Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号）を停止（信号OFF ）するものである。
なお、この実施例１ではホール素子とON-OFF信号発生回路を一体化したホールＩＣ（第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂおよびインデックス用ホールＩＣ６２Ｚ）を例に示すが、ホール素子とON-OFF信号発生回路を別に配置しても良い。具体的には、ON-OFF信号発生回路をホール素子とは別に基板６３の上に組み込んでも良いし、ＥＣＵ７の内部に組み込んでも良い。
【００４３】
次に、図１４を用いてエンコーダ６０によるＡ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号の出力波形について説明する。
Ａ相信号およびＢ相信号は、相対角度３．７５度（電気角で９０度）の位相差を持った出力信号であり、実施例１ではロータ１１が１５度回転する毎にＡ相信号とＢ相信号がそれぞれ１周期出力されるように構成されている。
Ｚ相信号は、ロータ１１が４５度回転する毎に１回ずつ出力されるモータ通電切替用のインデックス信号（この実施例１ではON信号）であり、このＺ相信号によって電動モータ５の通電相と、Ａ相、Ｂ相の相対位置関係を定義できる。
【００４４】
基板６３は、第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂを回転角着磁部αに軸方向に対向した状態で支持するとともに、インデックス用ホールＩＣ６２Ｚをインデックス着磁部βおよびインデックス非着磁部β’に軸方向に対向した状態で支持するものであり、後述するように、各励磁コイル２２のリヤ側の側面に取り付けられてリヤハウジング２０の内部に配置されるものである。
【００４５】
この実施例１で示したように、エンコーダ６０が回転式アクチュエータ１の内部に搭載されるため、エンコーダ６０を搭載した回転式アクチュエータ１を小型化できる。また、この実施例１では、ロータコア１４の後側に磁石６１およびホールＩＣ６２を配置する構造であるため、エンコーダ６０を内蔵した回転式アクチュエータ１の径方向寸法の大径化を阻止でき、車両搭載性を向上できる。
【００４６】
（ＥＣＵ７の説明）
ＥＣＵ７を図３を参照して説明する。
電動モータ５の通電制御を行うＥＣＵ７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装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）７１、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、図３中における符号７２は起動スイッチ（イグニッションスイッチ、アクセサリースイッチ等）、符号７３は車載バッテリ、符号７４はシフトレンジおよび回転式アクチュエータ１の状態を示す表示装置類（通常運転時の視覚表示手段、警告灯、警告音声等）、符号７５は電動モータ５のコイル駆動回路、符号７６は車速センサ、符号７７は乗員が設定したシフトレンジ位置の検出センサ、ブレーキスイッチ、その他の車両状態を検出するセンサ類を示す。また、符号７８は電動スライドドア、電動トランクオープナー等の車両ドア関係の制御デバイスである。
なお、図３では、ＥＣＵ７とは別にコイル駆動回路７５を搭載する例を示すが、ＥＣＵ７のケース内にコイル駆動回路７５を内蔵させたものであっても良い。
【００４７】
コイル駆動回路７５を図６を参照して説明する。
電動モータ５は、上述したように、電気的に独立した第１系統２２Ａ（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１）と第２系統２２Ｂ（コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２）からなり、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１と、第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２は、それぞれがスター結線されたものである。
そして、コイル駆動回路７５は、第１系統２２Ａの各相毎（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１毎）に給電を行う第１スイッチング素子７９ａと、第２系統２２Ｂの各相毎（コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２毎）に給電を行う第２スイッチング素子７９ｂとで構成され、ＥＣＵ７が第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂをON-OFF切替することで、各コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の通電状態が切り替えられる。
ロータ１１を回転させる際は、ＥＣＵ７が、図１５に示すように、エンコーダ６０によって検出されるロータ１１の回転角度および励磁遅れの補正項等に基づいて（場合によってはオープン制御により）、第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂをON-OFFすることで、各励磁コイル２２の通電状態を順次切り替えてロータ１１を回転させている。
【００４８】
ＥＣＵ７には、エンコーダ６０の出力（第１、第２回転角用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂおよびインデックス用ホールＩＣ６２Ｚ）からロータ１１の回転速度、回転数、回転角度を把握するロータ読取手段、乗員によって操作されるシフトレンジ操作手段（図示しない）とＥＣＵ７が認識するシフトレンジ位置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、突当制御手段および基準位置認識手段など、種々の制御プログラムが搭載されている。
【００４９】
通常制御手段は、乗員によって操作されるシフトレンジ操作手段（図示しない）に基づいて、電動モータ５の回転方向、回転数（回転する数）および回転角の決定を行い、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、回転数および回転角の制御を行う「通常制御」の制御プログラムである。具体的にＥＣＵ７は、電動モータ５を回転させる際、エンコーダ６０によって検出されるロータ１１の回転角度等に基づいて複数相の励磁コイル２２の通電状態を切り替える同期運転を実施して、電動モータ５の回転方向、回転数および回転角の制御を行い、減速機６を介してシフトレンジ切替機構３を切替制御するものである。
【００５０】
突当制御手段は、運転開始毎（起動スイッチ７２のＯＮ毎）、あるいは運転開始回数が所定回数に達した毎、あるいは運転開始時のシフトの設定位置が不明な場合、あるいは所定の学習条件が成立した場合などに、「突き当て制御」を実施させる制御プログラムであり、突き当て制御を所定時間実施したら、あるいはエンコーダ６０から読み込まれるロータ１１の回転角度の変化が所定時間停止したら、あるいは基準位置認識手段が「基準位置」を認識したら、突き当て制御を終了するように設けられている。
なお、突き当て制御は、電動モータ５を通電して、シフトレンジ切替機構３の可動部材を可動範囲の一方の限界位置（例えば、パーキング側の移動限界位置）に突き当てさせる制御プログラムである。
【００５１】
この実施例１では、ロータ１１を一方の限界位置に突き当たるまで回転させる制御を例示するが、ロータ１１を一方の限界位置（例えば、パーキング側）に突き当たるまで回転させる「一方の突き当て制御」を実施して基準位置認識手段が「一方の基準位置」を認識した後、連続してロータ１１を他方の限界位置（例えば、ドライブ側）に突き当たるまで回転させる「他方の突き当て制御」を実施して基準位置認識手段が「他方の基準位置」を認識した後に終了する制御であっても良い。
【００５２】
基準位置認識手段は、突当制御手段による突き当て制御を実施して、ロータ１１の回転が停止した位置を、ロータ１１の基準位置（初期位置）、あるいはシフトレンジの基準位置（初期位置）と認識する制御プログラムである。
【００５３】
次に、起動スイッチ７２がＯＮされてから、通常の制御状態へ移行するまでのＥＣＵ７の制御の一例を説明する。なお、上述したように、ディテントプレート４６の複数の凹部４６ａの両端（Ｐレンジ側とＤレンジ側の両端）には、ディテントバネ４７の係合部４７ａが係合して機械的に電動モータ５の回転を規制する規制壁が設けられており、それ以上電動モータ５およびディテントプレート４６が回転できない構造となっている。
【００５４】
起動スイッチ７２がＯＮされると、記憶装置７１に前回電源が切られた時のシフトレンジの記録が記憶されているか否かを判断する（突き当て制御を実施するか否かの判断の一例）。この判断結果がＹＥＳの場合は、現在のシフトレンジを、前回電源が切られた時のシフトレンジとし、その後「通常制御（指令シフトレンジと現在のシフトレンジを一致させる電動モータ５の制御）」へ進む。
上記の判断結果がＮＯの場合（シフトレンジ位置が不明の場合）は、Ｐレンジ側（あるいはＤレンジ側）の壁に当たるまで電動モータ５を強制的に回転させる突き当て制御を実施する（突当制御手段の作動）。そして、電動モータ５の回転が停止した位置（ＰレンジあるいはＤレンジ）を現在のシフトレンジとして記憶装置７１に記録し（基準位置認識手段の作動）、その後「通常制御」へ進む。
【００５５】
（実施例１の背景）
突き当て制御では、上述したように、ロータ１１を一方の限界位置に突き当たるまで回転させる。このため、ディテントバネ４７の係合部４７ａと、ディテントプレート４６の両端の規制壁とが突き当たった時に、機械的な衝突負荷が発生する。
さらに、電動モータ５の出力トルクによって、ディテントバネ４７の係合部４７ａと、ディテントプレート４６の両端の規制壁とが突き当てられた状態になるため、電動モータ５の出力トルクによって、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に機械的な負荷トルクが加えられる。
このため、突き当て制御の実施回数が増えるに従って、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等が徐々に変形したり損傷するなど、機械的なダメージが与えられる可能性がある。
【００５６】
（実施例１の特徴）
そこで、上記の不具合を回避するために、実施例１は次の手段を採用している。
電動モータ５は、上述したように、電気的に独立した第１系統２２Ａ（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１）と第２系統２２Ｂ（コイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２）から構成され、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１の通電制御のみ、あるいは第２系統２２ＢのコイルＵ２、Ｖ２、Ｗ２の通電制御のみで、ロータ１１を回転駆動できるように設けられている。
一方、突当制御手段は、突き当て制御を実施する際、図１（ｂ）に示すように、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１のみを通電して、ロータ１１に回転出力を発生させるように設けられている。この結果、突き当て制御時に電動モータ５の発生する出力トルクを通常駆動時よりも低下させることができる。
これによって、突き当て制御時に、ディテントプレート４６の一方の規制壁が、ディテントバネ４７の係合部４７ａに突き当てられた時に生じる機械的な衝突負荷を低減することができる。
さらに、電動モータ５が通電された状態でロータ１１の回転が停止している時（ディテントプレート４６の一方の規制壁が、ディテントバネ４７の係合部４７ａに突き当てられた状態の時）に、電動モータ５の発生する出力トルクを低減することができるため、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に生じる機械的な負荷トルクを小さくすることができる。
【００５７】
即ち、突き当て制御を実施する際に、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１のみを通電してロータ１１を回転させるため、突き当てによる衝突負荷と、突き当たった状態における負荷トルクを軽減することができるため、突き当て制御を実施することにより生じる機械的なダメージを抑えることができる。
これによって、突き当て制御の実施回数が増えても、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等の変形や損傷を確実に防ぐことができ、シフトレンジ切替装置の耐久性や信頼性を高めることができる。
【実施例２】
【００５８】
実施例２を図１６を参照して説明する。なお、以下の実施例では、上記の実施例と同一符号は同一機能物を示すものである。
（実施例２の背景）
夏期の炎天下駐車や厳寒期など、使用環境や使用状態によって電動モータ５に電力を供給するバッテリ（電源）の電圧や電流供給能力が変動する可能性がある。また、給電回路の接触抵抗（端子間電圧）などの変化により、電動モータ５に供給される電圧や電流供給能力が変動する可能性がある。
このように、電動モータ５に供給される電圧や電流供給能力が変動すると、電動モータ５の出力トルクが変動してしまう。
また、構成部材は完全な剛体ではなく、力を加えることでたわみ等の変形を生じることから、巨視的にはバネ要素として捉える必要がある。従って前述したように電動モータ５のトルクに変動があると、突き当て制御を行う際の構成部材のたわみ変形量にバラツキが生じて学習する基準位置が一定せず、位置制御精度に対して悪影響を与える原因となる。  
【００５９】
（１）電動モータ５に供給される電圧や電流供給能力が高まると、電動モータ５の出力トルクが大きくなる。すると、突き当て制御を実施した際に、ディテントプレート４６の規制壁がディテントバネ４７の係合部４７ａに突き当たった時の機械的な衝突負荷が大きくなる。
また、電動モータ５の出力トルクによって、ディテントバネ４７の係合部４７ａと、ディテントプレート４６の両端の規制壁とが突き当てられた状態の時の機械的な負荷トルクが大きくなる。
このように、大きな負荷トルクによる突き当て制御の実施回数が増えるに従って、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等が徐々に変形したり損傷するなど、機械的なダメージが与えられる可能性がある。
【００６０】
（２）逆に、電動モータ５に供給される電圧や電流供給能力が極端に低下するなどして、電動モータ５の出力トルクが小さくなると（例えば、突き当て制御時にデューティ制御等で電動モータ５の出力トルクを下げる制御を実施する場合は特に）、回転式アクチュエータ１の出力不足により、ディテントバネ４７の係合部４７ａがディテントプレート４６の凹部４６ａを乗り切ることができなくなる可能性もある。
さらに、構成部材は完全な剛体ではなく、力を加えることでたわみ等の変形を生じることから、巨視的にはバネ要素として捉える必要がある。従って前述したように電動モータ５のトルクに変動があると、突き当て制御を行う際の構成部材のたわみ変形量にバラツキが生じて学習する基準位置が一定せず、位置制御精度に対して悪影響を与える原因となる。
【００６１】
（実施例２の特徴）
そこで、上記の不具合を回避するために、実施例２は次の手段を採用している。
電動モータ５の通電回路中に、電動モータ５を流れる電流値をモニターする電流センサ（図示しない）を設け、少なくとも突き当て制御を実施する際に、各励磁コイル２２（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）を流れる電流値（単位時間当りの電流値）が略一定となるように、図１６に示すように、各励磁コイル２２（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の通電をデューティ制御するように設けられている。
即ち、ＥＣＵ７が電流センサによって検出される電流値に基づいて、所定周期（デューティ制御のスイッチング周期）における第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間を制御して、各励磁コイル２２を流れる電流値を略一定に制御するものである。具体的には、電流センサによって検出される電流値が高くなるほど、所定周期における第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間を短く制御して、逆に電流センサによって検出される電流値が低くなるほど、所定周期における第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間を長く制御するものである。
なお、電流センサによって検出される電流値と、第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間との関係は、予めマップや演算式によって与えられるものである。
【００６２】
上記のように設けられたことによって、次の効果が得られる。
（１）夏期など、使用環境や使用状態によって、電動モータ５に供給される電圧や電流供給能力が高まっても、各励磁コイル２２（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に流れる電流値が略一定に制御されて、電動モータ５の出力トルクの変動が抑えられる。  この結果、使用環境や使用状態によって電動モータ５の出力トルクが大きくなる不具合が発生せず、突き当て制御の実施時に、使用環境や使用状態によって電動モータ５の出力トルクが大きくなることによって生じる機械的なダメージ（ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等の変形や損傷）を防ぐことができ、シフトレンジ切替装置の耐久性や信頼性を高めることができる。
【００６３】
（２）厳寒期や給電回路の接触抵抗の増大などの変化により、電動モータ５に供給される電圧や電流供給能力が低下しても、各励磁コイル２２（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）に流れる電流値が略一定に制御されて、電動モータ５の出力トルクの変動が抑えられる。
この結果、使用環境や使用状態によって電動モータ５の出力トルクが低下する不具合が発生しない。即ち、例えば、突き当て制御時にデューティ制御等で電動モータ５の出力トルクを下げる制御を実施していても、電動モータ５の出力トルクを所定値以上に保つことができる。このため、回転式アクチュエータ１の出力不足により、ディテントバネ４７の係合部４７ａがディテントプレート４６の凹部４６ａを乗り切ることができなくなる不具合を回避することができ、シフトレンジ切替装置の耐久性や信頼性を高めることができる。
また、突き当て制御時に電動モータ５の出力トルクの変動幅が小さくなることから、突き当て制御時に学習する基準位置のバラツキが小さくなり、位置制御精度を向上することができる。
【００６４】
なお、この実施例では、電動モータ５の通電回路中に電流センサを設け、その電流センサによって検出される電流値に基づいて各励磁コイル２２を通電するデューティ比を制御する例を示したが、電動モータ５に供給される電圧を検出する電圧センサ（バッテリ電圧で代用しても良い）を設け、その電圧センサによって検出される電圧値に基づいて各励磁コイル２２を通電するデューティ比を制御しても良い。
【実施例３】
【００６５】
実施例３を図１６（この図１６は実施例２と共用の図である）を参照して説明する。
（実施例３の背景）
電動モータ５は、回転が速くなるに従って出力トルクが小さくなり、逆に回転が遅くなるに従って出力トルクが大きくなる特性を持っている。このため、電動モータ５が通電された状態で回転が停止している時に、電動モータ５は最大の出力トルクを発生する。即ち、突き当て制御を実施して、ディテントプレート４６の規制壁がディテントバネ４７の係合部４７ａに突き当たって電動モータ５が停止している時に、電動モータ５が最大トルクを発生する。
このため、突き当て制御の実施回数が増えるに従って、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等が徐々に変形したり損傷するなど、機械的なダメージが与えられる可能性がある。
また、構成部材は完全な剛体ではなく、力を加えることでたわみ等の変形を生じることから、巨視的にはバネ要素として捉える必要がある。従って前述したように電動モータ５のトルクに変動があると、突き当て制御を行う際の構成部材のたわみ変形量にバラツキが生じて学習する基準位置が一定せず、位置制御精度に対して悪影響を与える原因となる。  
【００６６】
（実施例３の特徴）
そこで、上記の不具合を回避するために、実施例３は次の手段を採用している。
少なくとも突き当て制御を実施する際は、ロータ１１の出力トルクが略一定となるように、エンコーダ６０によって検出されるロータ１１の回転速度に基づいて各励磁コイル２２（コイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２）の通電を、図１６に示すように、デューティ制御するように設けられている。
即ち、エンコーダ６０によって検出されるロータ１１の回転速度に基づいて、所定周期における第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間を制御して、ロータ１１に発生する出力トルクを略一定に制御するものである。具体的には、ロータ１１の回転速度が速くなるほど、所定周期における第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間を長く制御して、逆にロータ１１の回転速度が遅くなるほど、所定周期における第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間を短く制御するものである。
なお、エンコーダ６０によって検出されるロータ１１の回転速度と第１、第２スイッチング素子７９ａ、７９ｂのＯＮ時間との関係は、予めマップや演算式によって与えられるものである。
【００６７】
上記のように設けられたことによって、次の効果が得られる。
上述したように、ロータ１１の出力トルクが略一定となるように、ロータ１１の回転速度が速くなると各励磁コイル２２の通電電流値を増やし、逆にロータ１１の回転速度が遅くなると各励磁コイル２２の通電電流値を減らす制御を実施することによって、電動モータ５が通電された状態で回転が停止している時の電動モータ５の出力トルクが抑えられる。
この結果、突き当て制御によって、ディテントバネ４７の係合部４７ａがディテントプレート４６の規制壁に突き当たった状態での電動モータ５の出力トルクが抑えられ、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品や、可動部材と固定部材の係合部等に生じる機械的な負荷トルクを小さくすることができる。
これによって、突き当て制御の実施回数が増えても、ディテントバネ４７の係合部４７ａなど、回転出力の伝達系の部品、あるいは可動部材と固定部材の係合部等の変形や損傷を確実に防ぐことができ、シフトレンジ切替装置の耐久性や信頼性を高めることができる。
また、突き当て制御時に電動モータ５の出力トルクの変動幅が小さくなることから、突き当て制御時に学習する基準位置のバラツキが小さくなり、位置制御精度を向上することができる。
【００６８】
〔変形例〕
実施例１と実施例２を組み合わせても良い。
即ち、突き当て制御を実施する際、図１７に示すように、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１のみを通電して電動モータ５の発生する出力トルクを低下させる制御を実施するとともに、各励磁コイル２２を流れる電流値が略一定となるように、各励磁コイル２２の通電をデューティ制御するように設けても良い。
【００６９】
実施例１と実施例３を組み合わせても良い。
即ち、突き当て制御を実施する際、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１のみを通電して電動モータ５の発生する出力トルクを低下させる制御を実施するとともに、ロータ１１の出力トルクが略一定となるように、各励磁コイル２２の通電をデューティ制御するように設けても良い。
【００７０】
実施例２と実施例３を組み合わせても良い。
即ち、突き当て制御を実施する際、各励磁コイル２２を流れる電流値が略一定となるように、各励磁コイル２２の通電をデューティ制御するとともに、ロータ１１の出力トルクが略一定となるように、各励磁コイル２２の通電をデューティ制御するように設けても良い。
【００７１】
実施例１〜３を組み合わせても良い。
即ち、突き当て制御を実施する際、第１系統２２ＡのコイルＵ１、Ｖ１、Ｗ１のみを通電して電動モータ５の発生する出力トルクを低下させる制御を実施し、各励磁コイル２２を流れる電流値が略一定となるように、各励磁コイル２２の通電をデューティ制御し、さらにロータ１１の出力トルクが略一定となるように、各励磁コイル２２の通電をデューティ制御するように設けても良い。
【００７２】
上記の実施例では、エンコーダ６０を用いる例を示したが、エンコーダ６０を廃止して、各励磁コイル２２の通電回数をカウントしてロータ１１の回転数および回転角度を制御しても良い。
上記の実施例では、エンコーダ６０によって検出されるロータ１１の回転数および回転角度によって現在のシフトレンジを認識する例を示したが、減速機６の出力軸１７の角度を検出する出力角度センサを用いて現在のシフトレンジを認識するようにしても良い。その場合、突き当て制御を実施することで出力角度センサに異常がないかを検査することが可能になる。
【００７３】
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。
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に噛合する複数のギヤ列等により構成された歯車列の組み合わせよりなる減速装置を用いても良い。
【００７４】
上記の実施例では、回転式アクチュエータ１によってシフトレンジ切替機構３（駆動対象の一例）を駆動する例を示したが、カムシャフトの進角位相を可変させるカム位相可変装置（駆動対象の一例）を駆動するなど、他の駆動対象を駆動するようにしても良い。
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の出力で直接的に駆動対象を駆動するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】（ａ）は電動モータの模式図、（ｂ）は突き当て制御時における各励磁コイルの相毎の通電状態を示す図である（実施例１）。
【図２】回転式アクチュエータの断面図である（実施例１）。
【図３】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】電動モータの概略構成図である（実施例１）。
【図６】電動モータの給電回路図である（実施例１）。
【図７】減速機をリヤ側から見た斜視図である（実施例１）。
【図８】減速機をフロント側から見た斜視図である（実施例１）。
【図９】減速機をフロント側から見た分解斜視図である（実施例１）。
【図１０】磁石の着磁状態を示す平面図および断面図である（実施例１）。
【図１１】磁石が組付けられたロータの断面図である（実施例１）。
【図１２】磁石の組付けを示す説明図である（実施例１）。
【図１３】ホールＩＣの配置図である（実施例１）。
【図１４】ロータが回転した際におけるＡ、Ｂ、Ｚ相の出力波形図である（実施例１）。
【図１５】通常制御時における各励磁コイルの相毎の通電状態を示す図である（実施例１）。
【図１６】各励磁コイルの相毎の通電状態を示す図である（実施例２、３）。
【図１７】各励磁コイルの相毎の通電状態を示す図である（変形例）。
【符号の説明】
【００７６】
３    シフトレンジ切替機構（駆動対象）
５    電動モータ
６    減速機
７    ＥＣＵ（電動機制御手段、突当制御手段、基準位置認識手段の機能を含む）
１１    ロータ
１２    ステータ
２０    リヤハウジング（ステータハウジング）
２１    ステータコア
２２    励磁コイル
２２Ａ  第１系統
２２Ｂ  第２系統
２３    ステータティース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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