(57)【要約】【課題】電源を投入してから同期が取れるまでの時間（オープン駆動する時間）を従来よりも短くし、電源を投入してから短時間で同期回転機本来のトルクや応答性を得る。【解決手段】エンコーダ４は、ロータ６が４５度回転する毎（Ｕ、Ｖ、Ｗ相の通電が一巡する毎）に、同期通電の基準となる１つのＺ相（インデックスパルス）を出力する。このため、電源を投入してからロータ６が４５度回転する以内でオープン駆動から同期駆動に移行できる。この結果、電源を投入してから短時間で回転機１本来のトルクや応答性を得ることができる。また、エンコーダ４は、ロータ６が１回転する毎に１つのＺ’相（準インデックスパルス）を出力するため、そのＺ’相に基づいてステータ７に対するロータ６の回転角度を知ることができ、Ｚ相が出力されるロータ６の回転角度、およびＡ、Ｂ相が出力されるロータ６の回転角度を知ることができる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相のコイルを順次通電する同期回転機のロータの回転角度を検出するインクリメンタル型エンコーダを搭載した同期回転機用回転角度検出装置であって、前記インクリメンタル型エンコーダは、前記複数相のコイルの通電が一巡する毎に１つのインデックスパルスを出力することを特徴とする同期回転機用回転角度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の同期回転機用回転角度検出装置において、
前記インクリメンタル型エンコーダは、前記ロータが１回転する毎に１つの準インデックスパルスを出力するインデックスパルスを出力することを特徴とする同期回転機用回転角度検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の同期回転機用回転角度検出装置において、
前記インクリメンタル型エンコーダは、前記ロータの回転軸と同芯上に配置され、前記ロータの回転方向に多極着磁された磁石と、この磁石の放出する磁束の変化量を検出する磁束変化検出手段と、を備えることを特徴とする同期回転機用回転角度検出装置。
【請求項４】
前記インクリメンタル型エンコーダは、前記同期回転機の回転軸に減速機を組付けてトルクを増幅するサーボ機構において、前記ロータの回転角度を検出することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の同期回転機用回転角度検出装置。
【請求項５】
前記インクリメンタル型エンコーダは、前記同期回転機の回転軸に減速機を組付けてトルクを増幅して車両のパーキング切替機構のロックとアンロックを切り替えるサーボ機構において、前記ロータの回転角度を検出することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の同期回転機用回転角度検出装置。
【請求項６】
前記インクリメンタル型エンコーダは、前記同期回転機の回転軸に減速機を組付けてトルクを増幅して車両の自動変速機のシフトレンジ切替機構のレンジを切り替えるサーボ機構において、前記ロータの回転角度を検出することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の同期回転機用回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期回転機（同期発電機、同期電動機など同期通電を行う回転式電気機械であり、以下回転機と称す）の回転角度をインクリメンタル型エンコーダによって検出する回転角度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転機の回転角度を検出するインクリメンタル型エンコーダは、ロータが１回転する毎に発生するインデックスパルス（Ｚ相）によって、ステータに対するロータの相対角度を検出する相対角度センサである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のインクリメンタル型エンコーダによって回転機のロータの回転角度を検出する場合、電源を切ると、次に電源を投入した直後から、インデックスパルスが発生するまでの期間は、ステータに対するロータの絶対角度を知ることができない。
このため、電源を投入してから、インデックスパルスが発生するまでの期間は同期通電ではなく、非同期で複数相のコイル（３相であればＵ、Ｖ、Ｗ相）を順次適当な時間間隔で切り替えて駆動（以下、オープン駆動と称す）するより他に手段がない。
つまり、インデックスパルスは１回転で１パルスしか発生しないため、電源を投入してから同期が得られるまでにはロータが最大略１回転するのを待つしかなく、同期通電を行って回転機本来のトルクや応答性を得るまでには、電源投入後から時間がかかってしまうという不具合があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、電源を投入してから同期が取れるまでの時間を短くすることにあり、従来よりも早い段階で同期通電を行うことで、電源を投入してから短時間で回転機本来のトルクや応答性を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段を採用するインクリメンタル型エンコーダは、複数相のコイル（例えば、３相であればＵ、Ｖ、Ｗ相）の通電が一巡する毎に、同期通電の基準となる１つのインデックスパルスを出力する。このため、電源を投入してからロータが最大略１回転するのを待つまでなく、従来よりも早い段階でオープン駆動から同期通電に移行できる。この結果、電源を投入してから短時間で回転機本来のトルクや応答性を得ることができる。
【０００６】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用するインクリメンタル型エンコーダは、ロータが１回転する毎に１つの準インデックスパルスを出力する。この結果、ステータに対するロータの絶対回転角度を知ることができる。
【０００７】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用するインクリメンタル型エンコーダは、ロータの回転軸と同芯上に配置され、ロータの回転方向に多極着磁された磁石と、この磁石の放出する磁束の変化量を検出する磁束変化検出手段とを備えるものであり、回転機に搭載されるインクリメンタル型エンコーダを薄型化できる。
【０００８】
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段を採用するインクリメンタル型エンコーダは、同期回転機の回転軸に減速機を組付けてトルクを増幅するサーボ機構において、ロータの回転角度を検出するものである。このため、減速機の出力軸に回転角度センサを設けなくても、出力軸の回転角度が検出できる。
【０００９】
〔請求項５の手段〕
請求項５の手段を採用するインクリメンタル型エンコーダは、同期回転機の回転軸に減速機を組付けてトルクを増幅して車両のパーキング切替機構のロックとアンロックを切り替えるサーボ機構において、ロータの回転角度を検出するものである。このため、減速機の出力軸に回転角度センサを設けなくても、パーキング切替機構のロックとアンロックの切り替え制御が可能になる。
【００１０】
〔請求項６の手段〕
請求項６の手段を採用するインクリメンタル型エンコーダは、同期回転機の回転軸に減速機を組付けてトルクを増幅して車両の自動変速機のシフトレンジ切替機構を切り替えるサーボ機構において、ロータの回転角度を検出するものである。このため、減速機の出力軸に回転角度センサを設けなくても、自動変速機のシフトレンジの切り替え制御が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例および変形例を用いて説明する。
〔実施例〕
この実施例は、本発明を自動変速機のシフトレンジ切替装置（パーキング切替機構の切替装置を含む）に適用したものであり、まずシフトレンジ切替装置の概略を説明する。
【００１２】
シフトレンジ切替装置は、図２に示すように、回転機１、減速機２、制御対象となる負荷（以下、シフトレンジ切替機構３）、インクリメンタル型エンコーダ４（以下、エンコーダと称す）および制御回路５から構成される。なお、回転機１と減速機２によってサーボ機構が構成される。
【００１３】
（回転機１の説明）
回転機１は、切り替えのための動力を発生する同期電動機であり、図３、図４を参照して詳細に説明する。なお、図４の左側をフロント（あるいは前）、右側をリヤ（あるいは後）としてこの実施例を説明する。
回転機１は、回転自在に支持されるロータ６と、このロータ６の回転中心と同軸上に配置されたステータ７とで構成される。
【００１４】
ロータ６は、回転軸８およびロータコア９から構成されるものであり、回転軸８は前端と後端に配置された軸受１０、１１によって回転自在に支持される。
なお、軸受１０は、減速機２の出力軸１２の内周に配置されたものであり、減速機２の出力軸１２はフロントハウジング１３の内周に配置されたメタルベアリング１４によって回転自在に支持されている。つまり、回転軸８の前端は、フロントハウジング１３に設けられたメタルベアリング１４→出力軸１２→軸受１０を介して回転自在に支持される。
一方、軸受１１は、リヤハウジング１５の内周に配置されたものであり、回転軸８の後端は、リヤハウジング１５に設けられた軸受１１を介して回転自在に支持される。
【００１５】
ステータ７は、ステータコア１６およびコイル１７（具体的には、コイル１７Ａ〜１７Ｌ）から構成される。ステータコア１６には、ロータ６に向けて３０度毎に突設されたティース１８Ａ〜１８Ｌが設けられ、各ティース１８Ａ〜１８Ｌのそれぞれにコイル１７Ａ〜１７Ｌが巻回されている。ここで、コイル１７Ａ、１７Ｄ、１７Ｇ、１７ＪがＵ相であり、コイル１７Ｂ、１７Ｅ、１７Ｈ、１７ＫがＶ相であり、コイル１７Ｃ、１７Ｆ、１７Ｉ、１７ＬがＷ相である。
【００１６】
一方、ロータコア９には、ステータ７に向けて４５度毎に突設された突極１９Ａ〜１９Ｈが設けられている。そして、図３の状態からＷ相→Ｖ相→Ｕ相の順番に通電を切り替えるとロータ６が反時計回り方向に回転し、逆にＶ相→Ｗ相→Ｕ相の順番に通電を切り替えるとロータ６が時計回り方向に回転するものであり、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の通電が一巡する毎にロータ６が４５度回転する構成になっている。
【００１７】
（減速機２の説明）
本実施例の減速機２はサイクロイド減速機を採用したものであり、図４に示すように、内歯歯車２１、外歯歯車２２および出力軸１２によって構成される。
内歯歯車２１はフロントハウジング１３に固定されている。
外歯歯車２２は、内歯歯車２１よりも歯数が少なく設けられている。また、外歯歯車２２は、回転軸８の偏心部２３に軸受２４を介して回転自在に支持され、回転軸８が回転することによって外歯歯車２２が偏心回転する。回転軸８が回転して外歯歯車２２が偏心回転することにより、外歯歯車２２が回転軸８に対して減速回転し、その減速回転が出力軸１２に伝えられる。なお、出力軸１２は、シフトレンジ切替機構３のコントロールロッド２５（後述する）に連結されるものである。
【００１８】
（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（パーキング切替機構３０を含む）は、上述した減速機２の出力軸１２によって切り替え駆動されるものであり、このシフトレンジ切替機構３を図５を参照して説明する。
自動変速機における各シフトレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）の切り替えは、マニュアルスプール弁３１をレンジ切替に応じた適切な位置にスライド変位させることによって行われる。
【００１９】
一方、パーキング切替機構３０のロックとアンロックの切り替えは、パークギヤ３２の凹部３２ａとパークポール３３の凸部３３ａの係脱によって行われる。なお、パークギヤ３２は、図示しないディファレンシャルギヤを介して図示しない自動変速機の出力軸に連結されたものであり、パークギヤ３２の回転を規制することで車両の駆動輪がロックされて、パーキングのロック状態が達成される。
【００２０】
コントロールロッド２５には、略扇形状を呈したディテントプレート３４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３４は、半径方向の先端（略扇形状の円弧部）に複数の凹部３４ａが設けられており、油圧コントロールボックス３５に固定された板バネ３６が凹部３４ａ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。
【００２１】
ディテントプレート３４には、マニュアルスプール弁３１を駆動するためのピン３７が取り付けられている。ピン３７は、マニュアルスプール弁３１の端部に設けられた溝３８に係合しており、ディテントプレート３４がコントロールロッド２５によって回動操作されると、ピン３７が円弧駆動されて、ピン３７に係合するマニュアルスプール弁３１が油圧コントロールボックス３５の内部で直線運動を行う。
【００２２】
コントロールロッド２５を図５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３４を介してピン３７がマニュアルスプール弁３１を油圧コントロールボックス３５の内部に押し込み、油圧コントロールボックス３５内の油路がＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐの順に切り替えられる。つまり、自動変速機のレンジが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２５を回転させると、ピン３７がマニュアルスプール弁３１を油圧コントロールボックス３５から引き出し、油圧コントロールボックス３５内の油路がＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄの順に切り替えられる。つまり、自動変速機のレンジがＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄの順に切り替えられる。
【００２３】
一方、ディテントプレート３４には、パークポール３３を駆動するためのパークロッド３９が取り付けられている。パークロッド３９の先端には円錐部４０が設けられている。
この円錐部４０は、変速機ハウジングの突出部４１とパークポール３３の間に介在されるものであり、コントロールロッド２５を図５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３４を介してパークロッド３９が図５中矢印Ｂ方向へ変位して円錐部４０がパークポール３３を押し上げる。すると、パークポール３３が軸４２を中心に図５中矢印Ｃ方向に回転し、パークポール３３の凸部３３ａがパークギヤ３２の凹部３２ａに係合し、パーキング切替機構３０のロック状態が達成される。
【００２４】
逆方向へコントロールロッド２５を回転させると（具体的には、Ｐ→Ｒレンジ）、パークロッド３９が図５中矢印Ｂ方向と反対方向に引き戻され、パークポール３３を押し上げる力が無くなる。パークポール３３は、図示しないねじりコイルバネにより、図５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３３の凸部３３ａがパークギヤ３２の凹部３２ａから外れ、パークギヤ３２がフリーになり、パーキング切替機構３０がアンロック状態になる。
【００２５】
（エンコーダ４の説明）
エンコーダ４は、図４に示すように、ロータ６と一体に回転する磁石５１と、リヤハウジング１５に固定された磁束変化検出手段５２（具体的には、第１〜第４磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｚ、５２Ｚ’）とを備える。
磁石５１は、略リング形状を呈するものであり、図６に示すように、ロータ６の回転軸８と同芯上に配置されるものである。
また、磁石５１は、図７に示すように、ロータ６の回転方向にＮ極とＳ極とが多数繰り返して着磁されており、回転機１の回転軸８と平行方向にＮ極から磁束が放射され、放射された磁束がＳ極に戻るようになっている。
【００２６】
具体的な着磁について説明する。
図７に示されるように、磁石５１には、７．５度ピッチでＮ極とＳ極とが繰り返して着磁されており、回転中心から半径ＲＡＢの円周上（以下、中間円周上と称す）に着磁されたＮ極とＳ極の繰り返しには、Ａ相出力およびＢ相出力を得るためのものである。
【００２７】
磁石５１の内周には、４５度間隔の内周突起５１ａが設けられており、内周突起５１ａの中心にＳ極が着磁され、その回転方向の両脇にＮ極が着磁された構成になっている。そして、回転中心から半径ＲＺの円周上（以下、内周円周上と称す）に着磁された磁極（内周突起５１ａの磁極）は、Ｚ相出力（インデックスパルス）を得るためのものである。
磁石５１の外周には、１つの外周突起５１ｂが設けられており、外周突起５１ｂの中心にＳ極が着磁され、その回転方向の両脇にＮ極が着磁された構成になっている。そして、回転中心から半径ＲＺ’の円周上（以下、外周円周上と称す）に着磁された磁極（内周突起５１ａの磁極）は、Ｚ’相出力（準インデックスパルス）を得るためのものである。
【００２８】
第１〜第４磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｚ、５２Ｚ’は、磁石５１の放出する磁束の変化量を検出するものであり、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲＩＣ等の磁束変化を検出する素子によって構成され、図４に示されるように、回路基板５３を介してリヤハウジング１５に取り付けられている。
また、第１〜第４磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｚ、５２Ｚ’は、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相、Ｚ’相（図１参照）をそれぞれ検出するために、図８に示すように回路基板５３に取り付けられている。
【００２９】
第１、第２磁束変化手段５２Ａ、５２Ｂは、Ａ相、Ｂ相をそれぞれ検出するものであり、回転中心から半径ＲＡＢの中間円周上に配置されて、磁石５１の中間円周上の磁束変化から、Ａ相出力およびＢ相出力を得るものである。
第３磁束変化手段５２Ｚは、Ｚ相を検出するものであり、回転中心から半径ＲＺの内周円周上に配置されて、磁石５１の内周円周上の磁束変化から、Ｚ相出力（インデックスパルス）を得るものである。
第４磁束変化手段５２Ｚ’は、Ｚ’相を検出するものであり、回転中心から半径ＲＺ’の外周円周上に配置されて、磁石５１の外周円周上の磁束変化から、Ｚ’相出力（準インデックスパルス）を得るものである。
【００３０】
次に、図１（Ａ）、（Ｂ）を用いてエンコーダ４によるＡ相、Ｂ相、Ｚ相、Ｚ’相の出力波形について説明する。
Ａ相およびＢ相は、電気角で９０度の位相差を持った出力信号であり、本実施例ではロータ６が１５度回転する毎にＡ相とＢ相がそれぞれ１周期出力されるように構成されている。
Ｚ相は、ロータ６が４５度回転する毎に１回ずつ出力するインデックスパルスであり、このＺ相によって回転機１の通電相と、Ａ、Ｂ相の相対位置関係を定義することができる。
Ｚ’相は、ロータ６が３６０度回転する毎に１回ずつ出力する準インデックスパルスであり、このＺ相’によってステータ７に対するロータ６の回転位置を定義することができる。
【００３１】
（制御回路５の説明）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　制御回路５は、回転機１の回転を制御することで、減速機２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り、回転機１の回転を制御するために、エンコーダ４を用いてロータ６の回転位置を検出している。
制御回路５は、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相、Ｚ’相をカウントしてロータ６とステータ７の相対位置関係（シフトレンジ切替機構３の切替状態を含む）を検出している。
【００３２】
電源が投入されてから、通常の制御状態へ移行するまでの制御回路５の制御を図９および図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、図９に示されるように、シフトレンジの切替制御は、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄレンジの４レンジであり、各設定レンジにおいてそれぞれ±２度（減速機２の出力軸１２の回転角）の角度範囲を持っている。
また、Ｐレンジ側とＤレンジ側の両端には、機械的に回転を規制する壁が設けられており、それ以上回転できない構造となっている。
【００３３】
電源が投入されると（スタート）、制御回路５に搭載されたメモリに前回電源が切られた時のレンジの記録が記憶されているか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断結果がｙｅｓの場合は、現在のレンジを、前回電源が切られた時のレンジとし（ステップＳ２）、その後ステップＳ３へ進む。
ステップＳ１の判断結果がｎｏの場合は、Ｐレンジ側（あるいはＤレンジ側）の壁に当たるまで回転機１を強制的に回転させる（ステップＳ４）。そして、回転機１の回転が停止した位置（ＰレンジあるいはＤレンジ）を現在のレンジとしてメモリに記録し（ステップＳ５）、その後ステップＳ３へ進む。　。
【００３４】
ステップＳ３では、図示されない操作手段によって与えられるレンジ切替指令を読み込む。
次に、現在のレンジと指令レンジが一致しているか否かを判断する（ステップＳ６）。このステップＳ６の判断結果がｙｅｓの場合は、ステップＳ３へ戻る。つまり、現在のレンジと異なった指令レンジが入力されるまで、指令レンジの読み込みを繰り返す。
【００３５】
ステップＳ６の判断結果がｎｏの場合は、現在のレンジが指令レンジとなるように回転機１を回転させる。
電源が投入されて、回転機１を回転させる時は、ロータ６の回転角度が分からない。このため、先ずＵ、Ｖ、Ｗ相のコイル１７を、脱調しない適当な時間間隔で切り替えるオープン駆動を実施して回転機１を回転させ（ステップＳ７）、レンジの切り替えを開始する。そして、このオープン駆動中にＺ相（インデックスパルス）の入力が有ったか否かを判断する（ステップＳ８）。このステップＳ８の判断結果がｎｏの場合は、ステップＳ７へ戻り、Ｚ相の入力があるまで、オープン駆動を実施する。
【００３６】
ステップＳ８の判断結果がｙｅｓの場合（Ｚ相の入力有り）は、Ｚ相の入力が有った時点でロータ６とステータ７の回転位置関係と回転方向に対して最適な通電相に通電を開始し、同期通電での駆動状態に移行する（ステップＳ９）。
次に、Ｚ’相（準インデックスパルス）の入力があるか否かの判断を行う（ステップＳ１０）。このステップＳ１０の判断結果がｎｏの場合は、ステップＳ９へ戻り、Ｚ’相の準インデックスパルスの入力があるまで同期通電で回転機１を駆動し続ける。
【００３７】
ステップＳ１０の判断結果がｙｅｓの場合（Ｚ’相の入力があった場合）は、Ｚ’相が入力された時点で、電源が投入されてからロータ６が一定角度以上回転しているか否かを判断する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１の判断結果がｙｅｓの場合（回転角が一定角度以上の場合）は、制御回路５に予めプログラムされたマップＡから指令レンジまでの差分（現在の回転位置から指令レンジに到るまでの回転差）を読み込む（ステップＳ１２）。
また、ステップＳ１１の判断結果がｎｏの場合（回転角が一定角度に達していない場合）は、制御回路５に予めプログラムされたマップＢから指令レンジまでの差分を読み込む（ステップＳ１３）。
【００３８】
次に、同期通電による回転機１の駆動によって、ステップＳ１２またはステップＳ１３で設定された差分の絶対値が、所定値（Δθ）以内に達したか否かを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の判断結果がｎｏの場合は、ステップＳ１４へ戻り、差分の絶対値が所定値（Δθ）以内に達するまで同期通電で回転機１を駆動する。
ステップＳ１４の判断結果がｙｅｓの場合は、回転機１の回転によって現在のレンジがステップＳ３で読み込まれた指令レンジに達したと判断し、回転機１の通電を停止するとともに、現在のレンジをメモリに記録する（ステップＳ１５）。その後、通常の制御（回転機１の通電開始時から同期通電を行う制御）へ進む。
【００３９】
次に、マップＡとマップＢとを切り替える違いについて説明する。
電源を切った状態では、ディテント機構（ディテントプレート３４と板バネ３６）によりレンジ位置が保持されているが、その状態でロータ６が全く動かない保証がない。具体的には、例えばＰレンジの範囲で電源を切ったとしても、Ｐレンジの範囲は、減速機２の出力軸１２の範囲で±２度（つまり、４度の範囲）であり、これはロータ６の回転角度にすると±１２０度（つまり、２４０度の範囲）に相当するため、電源を切った状態では、ロータ６がどの位置にいるかを知る術がない。
【００４０】
ここで例えば、仮に電源投入時に減速機２の出力軸１２が０度にいた場合、Ｒレンジに切り替えるには、出力軸１２を２０度回転させるように制御するのが正しい。一方、電源投入時の出力軸１２の回転角度が３度であった場合、Ｒレンジに切り替えるには、出力軸１２を１７度回転させるように制御するのが正しい。しかし、制御回路５は、電源投入時において、出力軸１２を２０度回転させるのが正しいか、１７度回転させるのが正しいかを判断できない。
そこで、ＰレンジまたはＤレンジの壁の位置からＺ’相の信号が入力される回転角度を予め実験等で明らかにしておき、その回転角度を制御回路５のプログラムに組み込んでおけば、各レンジ位置と、Ｚ’相の信号が入力される相対位置関係を定義することができる。
【００４１】
具体的な例を図９（Ａ）を参照して説明する。
図９（Ａ）では、出力軸１２がＰレンジ側の壁から０．７５度回転した位置でＺ’相の信号が入力され、出力軸１２がＰレンジ側の壁から６．７５度回転した位置で次のＺ’相の信号が入力される。
従って、電源投入時の位置が例えばＰレンジであって、出力軸１２が０．７５度、つまりロータ６が４５度（ステップＳ１１の一定角度に相当する）回転しないうちにＺ’相の信号が入力れた場合は、電源投入時の出力軸１２の位置がＰ側の壁から０．７５度の範囲内であったことが判断でき、Ｚ’相が最初に入力された出力軸１２の位置がＰレンジ側の壁から０．７５度回転した位置であったことが分かる。このため、Ｒレンジに切り替えるためには、Ｚ’相が最初に入力されてから１９．２５度だけ出力軸１２を回転させればＲレンジの中心にシフトレンジを制御できる。
【００４２】
同様に、電源投入時の位置が例えばＰレンジであって、出力軸１２が０．７５度、つまりロータ６が４５度以上回転してからＺ’相の信号が入力れた場合は、電源投入時の出力軸１２の位置がＰ側の壁から０．７５度〜４度の範囲内であったことが判断でき、Ｚ’相が最初に入力された出力軸１２の位置がＰレンジ側の壁から６．７５度回転した位置であったことが分かる。このため、Ｒレンジに切り替えるためには、Ｚ’相が最初に入力されてから１３．２５度だけ出力軸１２を回転させればＲレンジの中心にシフトレンジを制御できる。
【００４３】
上記の考え方は、Ｐレンジ→Ｒレンジだけではなく、Ｐレンジ→各レンジはもちろん、電源を投入した時、全てのレンジ間において成立する。
ここで、図９（Ａ）に対し図９（Ｂ）に示すように、各レンジ位置とＺ’相の相対位置関係がずれてしまった個体があったとしても、各システムにおいてＰレンジまたはＤレンジと壁位置とＺ’相との相対位置関係を学習するように設けることで、上記の考え方によって各レンジを切替制御することができる。
【００４４】
（実施例の効果）
この実施例に搭載されるエンコーダ４は、ロータ６が４５度回転する毎に、つまりＵ、Ｖ、Ｗ相の通電が一巡する毎に、同期通電の基準となる１つのＺ相（インデックスパルス）を出力する。このため、電源を投入してからロータ６が４５度回転する以内でオープン駆動から同期駆動に移行できる。つまり、従来よりも早い段階でオープン駆動から同期通電に移行できる。この結果、電源を投入してから短時間で回転機１本来のトルクや応答性を得ることができ、シフトレンジの切替速度、あるいはパーキング切替機構３０のロックとアンロックの切替速度を早めることができる。
【００４５】
また、この実施例に搭載されるエンコーダ４は、ロータ６が１回転する毎に１つのＺ’相（準インデックスパルス）を出力する。この結果、電源投入後にＺ’相を検出することでステータ７に対するロータ６の回転角度を知ることができ、Ｚ相が出力されるロータ６の回転角度、およびＡ、Ｂ相が出力されるロータ６の回転角度を知ることができる。
【００４６】
〔変形例〕
上記の実施例では、本発明をシフトレンジ切替機構３およびパーキング切替機構３０の切替装置に適用した例を示したが、本発明は同期回転機（同期電動機、同期発電機等）の回転角度を検出する検出装置に広く適用可能なものであり、もちろんパーキング切替機構３０の切替装置のみに本発明を適用しても良いし、シフトレンジ切替機構３のみに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータが回転した際におけるＡ、Ｂ、Ｚ、Ｚ’相の出力波形図である。
【図２】シフトレンジ切替装置の概略構成図である。
【図３】回転機の概略構成図である。
【図４】回転機、減速機、エンコーダを組み合わせたユニットの断面図である。
【図５】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。
【図６】磁石が組付けられた回転機の平面図である。
【図７】着磁状態を示す磁石の平面図である。
【図８】磁束変化検出素子の実装位置を示す回路基板の平面図である。
【図９】レンジ切替に対するＺ、Ｚ’相の出力波形図である。
【図１０】電源投入されてから通常の制御へ移行するまでの制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　回転機（同期回転機）
２　減速機
３　シフトレンジ切替機構
４　エンコーダ（インクリメンタル型エンコーダ）
６　ロータ
８　ロータの回転軸
１２　減速機の出力軸
１７　コイル
３０　パーキング切替機構
５１　磁石
５２　磁束変化検出手段
【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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