JP2014092226A

JP2014092226A - 電動アクチュエータ

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Publication number: JP2014092226A
Application number: JP2012243608A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yukitake; 康博行竹
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】電動モータの１相への通電異常が生じた場合であっても、変速操作を実行可能な電動アクチュエータを提供すること。
【解決手段】電動アクチュエータは、回転トルクを発生させるための単一の電動モータ２３と、シフトおよびセレクト電磁クラッチ４３，４５と、シフトおよびセレクト電磁クラッチ４３，４５を制御するクラッチ制御部と、電動モータ２３の相電流Ｉ_Ｐの値に基づいて、電動モータ２３に付与される回転トルクを演算により推定するトルク推定部とを含む。クラッチ制御部は、電動モータ２３の１相への通電異常が生じた場合、トルク推定部１６０から与えられる推定トルクＴ_Ｐの値が基準トルクＴ_０以上になる期間中には、シフト電磁クラッチ４３またはセレクト電磁クラッチ４５を連結状態にし、トルク推定部１６０から与えられる推定トルクＴ_Ｐの値が基準トルクＴ_０未満になる期間中には電磁クラッチ４３，４５を解除状態にする。
【選択図】図７

Description

この発明は、シフトセレクト軸を軸まわりに回転させてシフトレバーをシフト動作させ、またはシフトセレクト軸を軸方向移動させてシフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータに関する。

従来から、マニュアルトランスミッションの変速が自動化された自動制御式マニュアルトランスミッション（Automated Manual Transmission）の変速装置が知られている。このような変速装置には、途中部にシフトレバーが固定されたシフトセレクト軸と、シフトセレクト軸を軸まわりに回転させてシフトレバーをシフト動作させ、またはシフトセレクト軸を軸方向移動させてシフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータとが備えられている。

たとえば下記特許文献１では、シフトセレクト軸を、単一の電動モータの回転トルクによってその軸まわりに回転させたり（シフトレバーにシフト動作を行わせたり）、電動モータの回転トルクによってシフトセレクト軸を軸方向に移動させたり（シフトレバーにセレクト動作を行わせたり）するシフト／セレクト駆動装置が、電動アクチュエータの一例として開示されている。このシフト／セレクト駆動装置は、電動モータの回転トルクを、シフトセレクト軸を回転させるための力に変換するためのシフト変換機構と、当該回転トルクを、シフトセレクト軸を軸方向移動させるための力に変換するためのセレクト変換機構と、電動モータからの回転トルクの伝達を、第１変換機構に断続可能なシフト電磁クラッチと、電動モータからの回転トルクの伝達を、第２変換機構に断続可能なセレクト電磁クラッチとを備えている。

特開２０１１−７５０９７号公報

特許文献１のシフト／セレクト駆動装置の電動モータとして、３相ブラシモータを採用することが考えられる。このような３相ブラシモータからなる電動モータでは、電動モータの１相に通電されない異常（以下、「電動モータの１相への通電異常」という場合がある）が考えられる。このような異常の原因として、電動モータ内部の断線や駆動回路の故障等が挙げられる。

通常、車両の走行中に何らかの異常が生じると、運転者は走行中の車両を直ちに停止させ、異常箇所の特定や車両の点検などを行う。この場合、できることであるならば、その車両を自走させ、修理工場にまで運ぶことが望ましい。また、路側帯のような安全な場所に、取り敢えず、車両を移動させたいような場合もある。
電動モータの１相への通電異常が発生した場合には、電動モータの回転トルクが不足するので、電動アクチュエータによるシフトレバーの変速操作が良好に行えない。このような場合に、スムーズな変速操作でなくても、電動アクチュエータによる変速操作を行うことが望ましい。この場合、停止後の車両を再度発進させることができるように、車両を低速（たとえば１速）にギヤ入れすることが望ましい。

そこで、本発明の目的は、電動モータの１相への通電異常が生じた場合であっても、変速操作を実行可能な電動アクチュエータを提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、シフトレバー（１６）が連結されたシフトセレクト軸（１５）を軸まわりに回転させることによって前記シフトレバーをシフト動作させ、前記シフトレバーを軸方向（Ｍ１〜Ｍ６）移動させることによって前記シフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータ（２１）であって、回転トルクを発生させるための３相ブラシモータからなる単一の電動モータ（２３）と、前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記シフトセレクト軸を軸まわりに回転させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのシフト駆動機構（２４）と、前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記シフトセレクト軸を軸方向移動させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのセレクト駆動機構（２５）と、前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記シフト駆動機構に伝達／遮断するためのシフト電磁クラッチ（４３）と、前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記セレクト駆動機構に伝達／遮断するためのセレクト電磁クラッチ（４５）と、前記シフト電磁クラッチおよび前記セレクト電磁クラッチの少なくとも一方を制御するクラッチ制御手段（１５２）と、前記電動モータの回転トルクの大きさを検出するモータトルク検出手段（１５９，１６０）とを含み、前記クラッチ制御手段は、前記電動モータの１相への通電異常が生じた場合、前記モータトルク検出手段による検出値が所定値以上である期間中には、前記回転トルクを伝達させ、かつ前記検出値が所定値未満である期間中には、前記回転トルクを遮断させるように制御対象の電磁クラッチを制御するモータ異常制御手段（１５２）を含む、電動アクチュエータである。

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
電動モータの１相への通電異常が生じた場合、電動モータの回転トルクが変動する。
この構成によれば、電動モータの１相への通電異常が生じた場合、回転トルクが高い期間中のみ、シフトまたはセレクト電磁クラッチを伝達状態にし、回転トルクが低い期間中には、シフトまたはセレクト電磁クラッチを遮断状態にする。電動モータの回転トルクの低い期間に当該回転トルクの伝達を遮断することにより、電動モータに負荷を加えることなく、高い回転トルクのみを、シフトまたはセレクト駆動機構に伝達することができる。

これにより、電動モータの１相への通電異常が生じた場合、通常の変速操作に比べて変速時間を長く要するものの、変速操作の実行を行うことが可能である。この場合、電動アクチュエータによる変速操作により、低速（たとえば１速）にギヤ入れすることも可能である。
請求項２に記載の発明は、前記モータトルク検出手段は、前記電動モータの相電流の値を検出するモータ電流検出手段（１５９）と、前記電動モータの相電流の値に基づいて回転トルクを算出するトルク算出手段（１６０）とを含む、請求項１記載の電動アクチュエータである。

この構成によれば、電動モータの相電流（の合計）と、電動モータの回転トルクの大きさとが対応関係にある（同期している）ので、電動モータの相電流の検出値に基づいて電動モータの回転トルクの大きさを検出することができる。

本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータが適用された変速装置の一部構成の概略分解斜視図である。図１に示す変速操作機構のシフトパターンを説明するための図である。図１に示す電動アクチュエータの構成を示す斜視図である。図１に示す電動アクチュエータの構成を示す断面図である。図４の切断面線V‐Vで切断したときの断面図である。図１に示す電動アクチュエータの電気的構成を示すブロック図である。電動モータに作用する回転トルクの値、電動モータの各相電流の値、推定トルクの値、ならびにシフトまたはセレクト電磁クラッチの連結／解放の切換えタイミングの関係を示す図である。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ２１が適用された変速装置１の一部構成の概略分解斜視図である。
変速装置１は、変速機２と、変速機２を変速駆動する変速駆動装置３とを備えている。変速機２は、公知の常時かみ合い式の平行軸歯車動力伝達機構により構成された動力伝達機構（図示しない）と、動力伝達機構の動力伝達経路を、複数の動力伝達経路の間で切り換えるための変速操作機構６と、これら動力伝達機構および変速操作機構６を収容するギヤハウジング７とを備えている。変速機２を含む構成の変速装置１は、乗用車やトラックなどの車両に搭載されている。動力伝達機構における動力伝達経路の切換えにより、動力伝達比を異ならせることができる。

変速操作機構６はギヤハウジング７内に収容され、互いに平行に延びる複数（たとえば３つ）のフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを有している。フォーク軸１０Ａは軸方向Ｍ１，Ｍ２に移動可能に設けられている。フォーク軸１０Ｂは軸方向Ｍ３，Ｍ４に移動可能に設けられている。フォーク軸１０Ｃは軸方向Ｍ５，Ｍ６に移動可能に設けられている。軸方向Ｍ１，Ｍ３およびＭ５は、互いに同じ方向を向きかつ互いに並行な軸方向である。軸方向Ｍ２、Ｍ４およびＭ６は、それぞれ、軸方向Ｍ１，Ｍ３およびＭ５と逆向きの軸方向である。

フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、軸方向Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５（Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６）から見て一直線上に並置されている。各フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの途中部には、変速駆動装置３によって駆動されるシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが固定されている。
各シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、変速駆動装置３に対向する対向面を有している。各対向面は同一平面上に設けられている。各対向面には、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが形成されている。これら３つの係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによって、３つのシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに跨る係合凹所が構成されている。

後述するシフトレバー１６の他端部１６ｂは、３つの係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのいずれかに進入しており、他端部１６ｂはシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのいずれかに係合している。他端部１６ｂとシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの係合は、他端部１６ｂが係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの内壁と当接することにより達成されている。

シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ内を通って移動することができる。具体的には、互いに隣り合うフォーク軸１０Ａ，１０Ｂがそれぞれニュートラル位置にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂを通って、シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂの間を跨って移動することが可能である。また、互いに隣り合うフォーク軸１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれニュートラル位置にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ｂ，１４Ｃを通って、シフトヘッド１２Ｂ，１２Ｃの間を跨って移動することが可能である。なお、図１には係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとして係合溝が示されているが、この係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに代えて係合孔を採用してもよいのは言うまでもない。

また、各フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、動力伝達機構の動力伝達経路を切り換えるために操作される被操作部材（図示しない。たとえばクラッチスリーブやシンクロナイザ機構など）と係合するためのシフトフォーク１１（図１では、フォーク軸１０Ａに設けられたシフトフォーク１１のみを示す）が固定されている。シフトフォーク１１の軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動により、シフトフォーク１１を被操作部材に係合させることができ、その被操作部材を駆動することができる。

変速駆動装置３は、変速操作機構６にシフト操作およびセレクト操作を行わせるためのシフトレバー１６と、シフトレバー１６が一体回転に連結された円柱状のシフトセレクト軸１５と、シフトセレクト軸１５を駆動して、シフトレバー１６をシフト動作（変速操作機構６をシフト操作させるための動作）およびセレクト動作（変速操作機構６をセレクト操作させるための動作）させるための回転駆動源として用いられる電動アクチュエータ２１とを備える。シフトセレクト軸１５は中心軸線１７を有している。シフトセレクト軸１５はギヤハウジング７に、シフトセレクト軸１５の軸まわり（すなわち中心軸線１７まわり）に第１または第２軸回転方向Ｒ１，Ｒ２に回転可能に、かつ軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動可能に支持されている。シフトセレクト軸１５はフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれといわゆる９０°の食違い軸の関係をなす状態に配置されている。第２軸回転方向Ｒ２は第１軸回転方向Ｒ１と逆向きの回転方向である。第２軸方向Ｍ１２は、第１軸方向Ｍ１１と逆向きの軸方向である。

シフトセレクト軸１５の途中部には、ギヤハウジング７内に収容されるシフトレバー１６の一端部１６ａが固定されている。シフトレバー１６は、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに、シフトセレクト軸１５と同伴回転する。シフトセレクト軸１５の先端部（図１に示す左手前部）は、ギヤハウジング７外に突出している。
前述のように、互いに隣り合うフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを通って、シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの間を跨って移動することが可能である。電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が第１軸方向Ｍ１１移動されると、シフトレバー１６が第１軸方向Ｍ１１に移動させられる。また、電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が第２軸方向Ｍ１２移動されると、シフトレバー１６が第２軸方向Ｍ１２に移動させられる。そして、シフトレバー１６の他端部１６ｂを所要のシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに係合させることができ、これによりセレクト操作が達成される。

一方、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５が第１軸回転方向Ｒ１に回転されると、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに第１軸回転方向Ｒ１に揺動させられる。また、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５が第２軸回転方向Ｒ２に回転されると、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに第２軸回転方向Ｒ２に揺動する。その結果、シフトレバー１６と係合しているシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが、フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６に移動し、これにより、シフト操作が達成される。

図２は、変速操作機構６のシフトパターンを説明するための図である。
フォーク軸１０Ａの所定の基準位置を第１ニュートラル位置Ｎ１という。また、フォーク軸１０Ａがニュートラル位置Ｎ１にあるシフトヘッド１２Ａに係合するシフトレバー１６の他端部１６ｂの位置も、第１ニュートラル位置Ｎ１という。
フォーク軸１０Ｂの所定の基準位置を第２ニュートラル位置Ｎ２という。また、フォーク軸１０Ｂがニュートラル位置Ｎ２にあるシフトヘッド１２Ｂに係合するシフトレバー１６の他端部１６ｂの位置も、第２ニュートラル位置Ｎ２という。

フォーク軸１０Ｃの所定の基準位置を第３ニュートラル位置Ｎ３という。また、フォーク軸１０Ｃがニュートラル位置Ｎ３にあるシフトヘッド１２Ｃに係合するシフトレバー１６の他端部１６ｂの位置も、第３ニュートラル位置Ｎ３という。シフトレバー１６の他端部１６ｂがニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあるときは、出力ギヤは中立状態にあり、この他端部１６ｂと係合するシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対応するシフトフォーク１１は、被操作部材に係合していない。

シフトレバー１６の他端部１６ｂがニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあるときは、出力ギヤは中立状態にあり、この他端部１６ｂと係合するシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対応するシフトフォーク１１は、被操作部材に係合していない。
シフトレバー１６が第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態で、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５がその軸方向Ｍ１１移動させられることにより、シフトレバー１６が図２中の白抜矢符Ｄ１に向けて移動して、シフトレバー１６が第３ニュートラル位置Ｎ３に導かれる。シフトレバー１６が第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態で、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５がその軸方向Ｍ１２移動させられることにより、シフトレバー１６が図２中の白抜矢符Ｄ２に向けて移動して、シフトレバー１６が第１ニュートラル位置Ｎ１に導かれる。

１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置はともに第１シフト方向位置（図２に示す左方のシフト方向位置）にあり、シフト方向に関して互いに揃っている。
Ｒ速シフト位置、２速シフト位置および４速シフト位置は、ともに第２シフト方向位置（図２に示す右方のシフト方向位置）にあり、シフト方向に関して互いに揃っている。
図２に示すように、１速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の１速シフト位置（図２中に「１速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の１速出力用の出力ギヤに被操作部材が噛み合い状態で係合している。

２速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の２速シフト位置（図２中に「２速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の２速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。
３速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の３速シフト位置（図２中に「３速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の３速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。

４速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の４速シフト位置（図２中に「４速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の４速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。
５速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の５速シフト位置（図２中に「５速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の５速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。

Ｒ速（リバース）にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中のＲ速シフト位置（図２中に「Ｒ速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構のＲ速出力用の出力ギヤに、被操作部材が係合している。これにより、出力ギヤがＲ速である。
図３は、電動アクチュエータ２１の構成を示す斜視図である。図４は、電動アクチュエータ２１の構成を示す断面図である。図５は、図４の切断面線V‐Vで切断したときの断面図である。なお、図３では、シフトセレクト軸１５の図示を省略している。以下、図３〜図５を参照して、電動アクチュエータ２１の構成について説明する。

電動アクチュエータ２１は有底略筒状のハウジング２２を備えている。電動アクチュエータ２１は、ギヤハウジング７（図１参照）の外表面または車両の所定箇所に固定されている。
電動アクチュエータ２１は、ブラシレスモータ、とくに３相ブラシレスモータ等からなる電動モータ２３と、電動モータ２３により発生された回転トルクを、シフトセレクト軸１５を軸まわりに回転させる力に変換するためのシフト変換機構（シフト駆動機構）２４と、電動モータ２３によって発生させられた回転トルクを、シフトセレクト軸１５を軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動させる力に変換するためのセレクト変換機構（セレクト駆動機構）２５と、電動モータ２３によって発生させられた回転トルクをシフト変換機構２４および／またはセレクト変換機構２５に断続するための切換ユニット２６とを備えている。シフト変換機構２４、セレクト変換機構２５および切換ユニット２６は、ハウジング２２内に収容されている。

ハウジング２２の開口部（図４に示す左側）は、略板状の蓋２７によって閉塞されている。このハウジング２２および蓋２７は、それぞれたとえば鋳鉄やアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。蓋２７の外周がハウジング２２の開口部に嵌め合わされている。蓋２７にはその内側の面（図４に示す右面）と外側の面（図４に示す左面）とを貫通する円形の貫通孔２９が形成されている。また、蓋２７の外側の面には、電動モータ２３の本体ケーシングが固定されている。電動モータ２３は、第１回転方向Ｒ１１（モータ出力軸側から見て時計まわり）と第２回転方向Ｒ１２（たとえば反時計まわり）とに正逆回転可能な電動モータであり、この電動モータ２３としてたとえばブラシレス電動モータが採用されている。電動モータ２３は、その本体ケーシングがハウジング２２外に露出するように取り付けられている。電動モータ２３の出力軸４０は、シフトセレクト軸１５と、食違い角９０°の食違い軸の関係をなして配置されている。軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向に直交する所定の方向（図４に示す左右方向）に延びている。出力軸４０は蓋２７の貫通孔２９を介してハウジング２２の内部に臨んでおり、切換ユニット２６に対向している。

図５に示すように、ハウジング２２は、シフトセレクト軸１５における先端（図５に示す下端）側の部分や、シフト変換機構２４の各構成部品を主に収容する略箱状の主ハウジング２２Ａを含んでいる。主ハウジング２２Ａは、第１側壁１１１と、第２側壁１１２と、シフトセレクト軸１５の基端寄りを支持するための第１軸ホルダ１１３と、シフトセレクト軸１５の先端部を収容支持するための第２軸ホルダ１１４と備えている。

第１側壁１１１の内側の側面は、平坦面からなる第１内壁面１１１Ａである。第２側壁１１２の内側の側面は、平坦面からなる第２内壁面１１２Ａである。第２内壁面１１２Ａは第１内壁面１１１Ａと対向し、第１内壁面１１１Ａと平行に形成されている。
第１軸ホルダ１１３は、第１側壁１１１の外壁面（第１内壁面１１１Ａとは反対側の面）から外方に膨出して形成されており、たとえば円柱状に形成されている。第１軸ホルダ１１３は第１側壁１１１と一体的に形成されている。第１軸ホルダ１１３および第１側壁１１１には、断面円形の挿通孔１０４が形成されている。挿通孔１０４は第１軸ホルダ１１３および第１側壁１１１を、それらの厚み方向（図５に示す上下方向）に貫通している。挿通孔１０４には、シフトセレクト軸１５が挿通されている。

挿通孔１０４の内周壁には、第１すべり軸受１０１が内嵌固定されている。第１すべり軸受１０１は、挿通孔１０４に挿通されているシフトセレクト軸１５の途中部（先端部よりもやや基端寄り）の外周を取り囲み、シフトセレクト軸１５の途中部の外周を摺接支持している。
第２軸ホルダ１１４は、第２側壁１１２の外壁面（第２内壁面１１２Ａとは反対側の面）から外方に膨出して形成されており、たとえば略円筒状に形成されている。第２軸ホルダ１１４は第２側壁１１２と一体的に形成されている。第２軸ホルダ１１４の内周面および底面によって、シフトセレクト軸１５の先端部（図５に示す下端部）を収容する円柱状の先端部収容溝１１５（図５参照）が区画されている。先端部収容溝１１５の内周壁は、円筒状の挿通孔１０４と同軸の中心軸線を有する円筒状に形成されている。

先端部収容溝１１５の内周壁には、第２すべり軸受１０２が内嵌固定されている。第２すべり軸受１０２は、先端部収容溝１１５に収容されているシフトセレクト軸１５の先端部の外周を取り囲んで、当該先端部の外周を摺接支持している。シフトセレクト軸１５は、これら第１および第２すべり軸受１０１，１０２によって、その中心軸線１７まわりに回転可能にかつ軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動可能に支持されている。

挿通孔１０４における第１すべり軸受１０１の外側の部分には、ごみや埃がハウジング２２内（主ハウジング２２Ａ内）に進入しないように、挿通孔１０４の内周壁とシフトセレクト軸１５の外周との間をシールするためのシール部材１０３が介装されている。
第１軸ホルダ１１３において、厚み方向（図５に示す上下方向）に関しシール部材１０３と第１すべり軸受１０１との間には、ロックボール１０６が配設されている。具体的には、挿通孔１０４の内周壁と、第１軸ホルダ１１３の外周面とを貫通する貫通孔１０５内にロックボール１０６が収容されている。ロックボール１０６は、円筒状の先端部収容溝１１５の中心軸線（すなわちシフトセレクト軸１５の中心軸線１７）に沿う方向と直交する方向（直交方向）に延び、略円筒状をなすともに、当該方向（直交方向）に沿って移動可能に設けられている。ロックボール１０６の先端部は半球状をなしており、次に述べる係合溝１０７に係合する。

シフトセレクト軸１５の外周には、軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に間隔を空けて、周方向に延びる複数本（たとえば３本）の係合溝１０７が形成されている。各係合溝１０７は全周にわたって設定されている。ロックボール１０６がその長手方向に移動することにより、先端部が挿通孔１０４の内周壁よりも中心軸線１７側（図５に示す右方）に突出して、その先端部が係合溝１０７と係合して、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動を阻止する。これにより、シフトセレクト軸１５は、軸方向Ｍ１１，Ｍ１２への移動が阻止された状態で、一定力で保持される。

図５に示すように、シフトセレクト軸１５の外周における第１すべり軸受１０１が摺接する部分と第２すべり軸受１０２が摺接する部分との間には、雄スプライン１２１と、ピニオン３６が噛み合う後述するラック１２２とが、第１すべり軸受１０１側からこの順で形成されている。
図４に示すように、切換ユニット２６は、電動モータ２３の出力軸４０と同軸に連結された伝達軸４１と、伝達軸４１と同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第１ロータ４２と、伝達軸４１に同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第２ロータ４４と、第１ロータ４２と第２ロータ４４との間で伝達軸４１の連結先を切り換えるためのクラッチ機構３９とを備えている。

伝達軸４１は、電動モータ２３側に設けられた小径の主軸部４６と、主軸部４６の第１ロータ４２側の軸方向端部（図４に示す右端部）に、主軸部４６と一体的に設けられ、主軸部４６よりも大径の大径部４７とを備えている。
第１ロータ４２は、伝達軸４１に対し電動モータ２３側と反対側に配置されている。第１ロータ４２は、電動モータ２３側の軸方向端部（図４に示す左端部）の外周から径方向外方に向けて張り出す第１アーマチュアハブ５４を備えている。第１アーマチュアハブ５４は大径部４７の電動モータ２３側と反対側の面（図４に示す右面）に対向して配置されている。

第２ロータ４４は、伝達軸４１の大径部４７に対し第１ロータ４２と反対側、すなわち電動モータ２３側に配置されており、伝達軸４１の主軸部４６の周囲を取り囲んでいる。第２ロータ４４は、電動モータ２３側と反対側の軸方向端部（図４に示す右端部）の外周から径方向外方に向けて張り出す第２アーマチュアハブ５５を備えている。第２アーマチュアハブ５５は大径部４７の電動モータ２３側の面（図４に示す左面）に対向して配置されている。言い換えれば、第１ロータ４２（の第１アーマチュアハブ５４）および第２ロータ４４（の第２アーマチュアハブ５５）が、伝達軸４１の大径部４７を挟むように配置されている。

クラッチ機構３９は、第１ロータ４２と断続して、伝達軸４１と第１ロータ４２とを連結／解放する摩擦式のシフト電磁クラッチ４３と、第２ロータ４４と断続して、伝達軸４１と第２ロータ４４とを連結／解放する摩擦式のセレクト電磁クラッチ４５とを備えている。
シフト電磁クラッチ４３は、第１フィールド４８と第１アーマチュア４９とを備えている。第１アーマチュア４９は、伝達軸４１の大径部４７の軸方向他方側の面（図４に示す右面）に第１アーマチュアハブ５４の電動モータ２３側の面（図４に示す左面）と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第１アーマチュア４９は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第１フィールド４８は、ヨーク内に第１電磁コイル５０を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。

セレクト電磁クラッチ４５は、第２フィールド５１と、第２アーマチュア５２とを備えている。第２アーマチュア５２は、伝達軸４１の大径部４７の軸方向一方側の面（図４に示す左面）に第２アーマチュアハブ５５の電動モータ２３と反対側の面（図４に示す右面）と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第２アーマチュア５２は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第２フィールド５１はヨーク内に第２電磁コイル５３を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。第１フィールド４８および第２フィールド５１は、大径部４７、第１アーマチュアハブ５４および第２アーマチュアハブ５５を挟んで軸方向に沿って並置されている。

シフトおよびセレクト電磁クラッチ４３，４５には、配線などを介して電源Ｖ_ｂ（図６参照）から電圧供給（給電）されている。シフト電磁クラッチ４３に対する給電により、第１電磁コイル５０に通電されると、その第１電磁コイル５０が励磁状態になり、第１電磁コイル５０を含む第１フィールド４８に電磁吸引力が発生する。そして、第１アーマチュア４９が第１フィールド４８に吸引されて第１フィールド４８に向けて変形し、第１アーマチュア４９が第１アーマチュアハブ５４と摩擦接触する。したがって、第１電磁コイル５０への通電により第１電磁コイル５０が第１ロータ４２に結合（締結）され、伝達軸４１が第１ロータ４２に連結される。そして、第１電磁コイル５０に対する電圧供給が停止され、第１電磁コイル５０に電流が流れなくなることにより、第１アーマチュア４９に対する吸引力もなくなり、第１アーマチュア４９が元の形状に復帰する。これにより、第１電磁コイル５０が第１ロータ４２から分離して、伝達軸４１が第１ロータ４２から解放される。つまり、シフト電磁クラッチ４３に対する給電／給電停止を切り換えることにより、電動モータ２３から第１ロータ４２への回転トルクの伝達を断続させることができる。

一方、セレクト電磁クラッチ４５に対する給電により、第２電磁コイル５３に通電されると、その第２電磁コイル５３が励磁状態になり、第２電磁コイル５３を含む第２フィールド５１に電磁吸引力が発生する。そして、第２アーマチュア５２が第２フィールド５１に吸引されて第２フィールド５１に向けて変形し、第２アーマチュア５２が第２アーマチュアハブ５５と摩擦接触する。したがって、第２電磁コイル５３への通電により、第２電磁コイル５３が第２ロータ４４に結合（締結）され、伝達軸４１が第２ロータ４４に連結される。そして、第２電磁コイル５３に対する電圧供給が停止され、第２電磁コイル５３に電流が流れなくなることにより、第２アーマチュア５２に対する吸引力もなくなり、第２アーマチュア５２が元の形状に復帰する。これにより、第２電磁コイル５３が第２ロータ４４から分離して、伝達軸４１が第２ロータ４４から解放される。つまり、第２電磁コイル５３への給電通電／給電停止を切り換えることにより、電動モータ２３から第２ロータ４４への回転トルクの伝達を断続させることができる。

第２ロータ４４の外周には、小径の円環状の第１歯車５６が外嵌固定されている。第１歯車５６は第２ロータ４４と同軸に設けられている。第１歯車５６は転がり軸受５７によって支持されている。転がり軸受５７の外輪は、第１歯車５６に内嵌固定されている。転がり軸受５７の内輪は、伝達軸４１の主軸部４６の外周に外嵌固定されている。
シフト変換機構２４は、回転運動を直線運動に変換する減速機としてのボールねじ機構５８と、このボールねじ機構５８のナット５９の軸方向移動に伴って、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに回動するアーム６０とを備えている。

ボールねじ機構５８は、第１ロータ４２と同軸（すなわち伝達軸４１と同軸）に延びるねじ軸６１と、ねじ軸６１にボール（図示しない）を介して螺合するナット５９とを備えている。ねじ軸６１はシフトセレクト軸１５と、食違い角が９０°の食違い軸の関係をなしている。言い換えれば、ねじ軸６１の軸方向およびシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２の双方に直交する方向から見て、ねじ軸６１およびシフトセレクト軸１５は互いに直交している。

ねじ軸６１は転がり軸受６４，６７によって軸方向への移動が規制されつつ支持されている。具体的には、ねじ軸６１の一端部（図４に示す左端部）は転がり軸受６４によって支持されており、また、ねじ軸６１の他端部（図４に示す右端部）は転がり軸受６７によって支持されている。これらの転がり軸受６４，６７により、ねじ軸６１がその中心軸線８０まわりに回転可能に支持されている。

転がり軸受６４の内輪は、ねじ軸６１の一端部に外嵌固定されている。また、転がり軸受６４の外輪は、ハウジング２２に固定された切換ユニット２６ケーシングの底壁６５の内外面を貫通する貫通孔に内嵌されている。また、転がり軸受６４の外輪にはロックナット６６が係合されて、ねじ軸６１の軸方向の他方（図４に示す右方）への移動が規制されている。ねじ軸６１の一端部における転がり軸受６４よりも電動モータ２３側（図４に示す左側）の部分は、第１ロータ４２の内周に挿通されて、この第１ロータ４２に同伴回転可能に連結されている。転がり軸受６７の外輪は、ハウジング２２に固定されている。

ナット５９の一側面（図４に示す手前側側面。図５に示す下側側面）、および当該一側面とは反対側の他側面（図４に示す奥側側面。図５に示す上側側面）には、それぞれシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向（図４の紙面に直交する方向。図５に示す上下方向）に延びる円柱状の突出軸７０（図４では一方のみ図示。図５を並行して参照）が突出形成されている。一対の突出軸７０は同軸である。ナット５９はアーム６０の第１係合部７２によって、ねじ軸６１まわりの回転が規制されている。したがって、ねじ軸６１が回転されると、ねじ軸６１の回転に同伴して、ナット５９がねじ軸６１の軸方向に移動する。なお、図５では、ねじ軸６１の軸方向に関し、図４に示すナット５９の位置よりも、第１ロータ４２に対し離反する方向（図４に示す右方）にナット５９が位置するときの断面状態を示している。

アーム６０は、ナット５９に係合するための第１係合部７２と、シフトセレクト軸１５にスプライン嵌合するための係合部としての第２係合部７３（図５参照）と、第１係合部７２と第２係合部７３とを接続する直線状の接続ロッド７４とを備えている。接続ロッド７４は、たとえば、その全長にわたって断面矩形状をなしている。第２係合部７３は略円筒状をなし、シフトセレクト軸１５に外嵌されている。

第１係合部７２は互いに対向する一対の支持板部７６と、一対の支持板部７６の基端辺同士（図４に示す下端辺および図５に示す右端辺）を連結する連結板部７７とを備え、側面視で略Ｕ字状をなしている。各支持板部７６には、各突出軸７０の外周と、当該突出軸７０の回転を許容しつつ係合するＵ字係合溝７８が形成されている。Ｕ字係合溝７８は前記の基端辺と反対側の先端辺から切り欠かれている。そのため、第１係合部７２は、ナット５９に、突出軸７０まわりに相対回転可能にかつ、ねじ軸６１の軸方向に同行移動可能に係合している。また、各Ｕ字係合溝７８と各突出軸７０との係合により、ナット５９はアーム６０の第１係合部７２によってねじ軸６１まわりの回転が規制される。したがって、ねじ軸６１の回転に伴って、ナット５９および第１係合部７２がねじ軸６１の軸方向に移動する。第２係合部７３は、たとえば円環板状をなしている。しかし、第２係合部７３が円筒状をなしていてもよい。

シフトセレクト軸１５の外周と第２係合部７３の内周とはスプライン嵌合している。具体的には、第２係合部７３の内周に設けられた雌スプライン７５に、シフトセレクト軸１５の外周に設けられた雄スプライン１２１が噛み合っている。このとき、雄スプライン１２１と雌スプライン７５との間には噛合いのための隙間が確保されている。
言い換えれば、シフトセレクト軸１５の外周には第２係合部７３が、当該シフトセレクト軸１５に対して相対回転不能にかつ相対軸方向移動が許容された状態で連結されている。したがって、ねじ軸６１が回転し、これに伴ってナット５９がねじ軸６１の軸方向に移動すると、アーム６０がシフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに回動し、このアーム６０の移動に同伴してシフトセレクト軸１５が回転する。

セレクト変換機構２５は、第１歯車５６と、伝達軸４１と平行に延び、回転可能に設けられたピニオン軸９５と、ピニオン軸９５における一端部（図４に示す左端部）寄りの所定位置に同軸に固定された第２歯車８１と、ピニオン軸９５の他端部（図４に示す右端部）寄りの所定位置に同軸に固定された小径のピニオン３６とを備え、全体として減速機を構成している。なお、第２歯車８１は、第１歯車５６およびピニオン３６の双方よりも大径に形成されている。

ピニオン軸９５の一端部（図４に示す左端部）は、ハウジング２２に固定された転がり軸受９６によって支持されている。転がり軸受９６の内輪は、ピニオン軸９５の一端部（図４に示す左端部）に外嵌固定されている。また、転がり軸受９６の外輪は、蓋２７の内面に形成された円筒状の凹部９７内に固定されている。また、ピニオン軸９５の他端部（図４に示す右端部）は、転がり軸受８４によって支持されている。ピニオン３６とラック１２２とがラックアンドピニオンにより噛み合っているので、伝達軸４１の回転に伴ってピニオン軸９５が回転すると、これに伴って、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動する。

ピニオン軸９５の他端部８２（図４に示す右端部）に関連して、ピニオン軸９５の回転角を検出するためのセレクト回転角センサ８７が配設されている。
ハウジング２２の底壁（蓋２７とは反対側の壁。図４に示す右壁）には、その内外面を貫通するセンサ用孔８５が形成されている。セレクト回転角センサ８７は、センサ部（図示しない）と、センサ部に連結された第１センサ軸９９とを備えている。第１センサ軸９９の先端部は、センサ用孔８５を通ってピニオン軸９５の他端部８２に同伴回転可能に連結されている。ピニオン軸９５が回転すると、そのピニオン軸９５に同伴して第１センサ軸９９がその軸まわりに回転する。セレクト回転角センサ８７は第１センサ軸９９の回転角に基づいて、ピニオン軸９５の回転角を検出し、これにより、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向に関するシフトレバー１６の位置を検出する。

また、ハウジング２２内には、シフトセレクト軸１５の回転角を検出するシフト回転角センサ８９が設けられている。
シフト回転角センサ８９は、センサ部（図示しない）が内蔵された本体９０と、本体９０のセンサ部に一体回転可能に連結された第２センサ軸９４と、第２センサ軸９４に外嵌固定されたセクタ歯車９１とを備えている。このセクタ歯車９１は、シフトセレクト軸１５に同伴回転可能に設けられた（外嵌固定された）センサ用歯車９２と噛み合っている。シフトセレクト軸１５がその軸まわりに回転すると、そのシフトセレクト軸１５に同伴してセンサ用歯車９２およびセクタ歯車９１が回転し、これに伴って第２センサ軸９４がその軸まわりに回転する。シフト回転角センサ８９は、第２センサ軸９４の回転角に基づいてシフトセレクト軸１５の回転角を検出し、これにより、シフトセレクト軸１５まわりのシフトレバー１６の揺動位置を検出する。

図６は、電動アクチュエータ２１の電気的構成を示すブロック図である。
電動アクチュエータ２１は制御部８８を備えている。制御部８８の一例としてＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を挙げることができる。制御部８８は、ＣＰＵおよび記憶部を含むマイクロコンピュータを備えている。制御部８８には、第１電磁コイル５０を含むシフト電磁クラッチ４３、第２電磁コイル５３を含むセレクト電磁クラッチ４５、および電動モータ２３が、それぞれ制御対象として接続されている。制御部８８は、電動モータ２３を制御するためのモータ制御部１５１と、電動モータ２３に作用している回転トルクの大きさを、演算により推定するためのトルク推定部（トルク算出手段）１６０と、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５を制御するためのクラッチ制御部１５２とを備えている。

また、制御部８８には、車両の変速操作用の操作レバー９３の位置情報が入力されるようになっている。さらに、制御部８８には、シフト回転角センサ８９の検出出力（たとえば検出電圧）が入力されるようになっている。さらに、制御部８８には、セレクト回転角センサ８７の検出出力（たとえば検出電圧）が入力されるようになっている。
シフト電磁クラッチ４３とセレクト電磁クラッチ４５とは、電源Ｖ_Ｂに互いに並列に接続されている。シフト電磁クラッチ４３と電源Ｖ_Ｂとの間には、シフト用リレー１５４等のスイッチング機構が介装されている。セレクト電磁クラッチ４５と電源Ｖ_Ｂとの間には、セレクト用リレー１５５等のスイッチング機構が介装されている。シフト用リレー１５４およびセレクト用リレー１５５は、クラッチ制御部１５２のリレー制御部１５６によってその開閉制御が行われるようになっている。

前述のように、電動モータ２３として３相ブラシレスモータが採用されている。電動モータ２３は、界磁としてのロータ（図示しない）と、ロータに対向するステータ（図示しない）に配置されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のステータ巻線（図示しない）とを備えている。制御部８８には、電動モータ２３に電力を供給するための駆動回路１３２が接続されている。制御部８８のモータ制御部１５１は、駆動回路１３２を介して、電動モータ２３を制御する。

また、電動モータ２３と駆動回路１３２との間には、電動モータ２３に流れるＵ層を検出するためのＵ相電流センサ１３３と、電動モータ２３に流れるＶ相電流を検出するためのＶ相電流センサ１３４とを備えている。
駆動回路１３２は、３相ブリッジインバータ回路である。駆動回路１３２では、電動モータ２３のＵ相に対応した一対のＦＥＴ１２７_ＵＨ，１２７_ＵＬの直列回路と、電動モータ２３のＶ相に対応した一対のＦＥＴ１２７_ＶＨ，１２７_ＶＬの直列回路と、電動モータ２３のＷ相に対応した一対のＦＥＴ１２７_ＷＨ，１２７_ＷＬの直列回路とが、直流電源１２３と接地との間に並列に接続されている。

電動モータ２３のＵ相コイルは、Ｕ相に対応した一対のＦＥＴ１２７_ＵＨ，１２７_ＵＬの間の接続点に接続されている。電動モータ２３のＶ相コイルは、Ｖ相に対応した一対のＦＥＴ１２７_ＶＨ，１２７_ＶＬの間の接続点に接続されている。電動モータ２３のＷ相コイルは、Ｗ相に対応した一対のＦＥＴ１２７_ＷＨ，１２７_ＷＬの間の接続点に接続されている。

Ｕ相の界磁コイルと駆動回路１３２とを接続するための接続線にＵ相電流センサ１３３が設けられている。また、Ｖ相の界磁コイルと駆動回路１３２とを接続するための接続線にＶ相電流センサ１３４が設けられている。
モータ制御部１５１は相電流検出部（相電流検出手段）１５９を備えている。相電流検出部１５９は、所定の演算終期ごとに、Ｕ相電流センサ１３３およびＶ相電流センサ１３４の出力信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の相電流を求める。相電流検出部１５９により検出されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の相電流が、モータ制御部１５１に与えられる。

モータ制御部１５１の相電流検出部１５９には、電動モータ２３の各相の相電流の値が与えられるようになっており、モータ制御部１５１は、相電流検出部１５９によって検出される各相電流の値に基づいて電動モータ２３を制御する。
モータ制御部１５１の相電流検出部１５９によって検出された各相電流の値はトルク推定部１６０に付与され、トルク推定部１６０にて、電動モータ２３に作用する回転トルクの推定値（以下、「推定トルクの値」という場合がある）が求められる。そして、トルク推定部１６０によって求められた推定トルクの値は、クラッチ制御部１５２に付与される。

図７は、電動モータ２３に作用する回転トルクの値、電動モータ２３の各相電流の値、推定トルクの値（Ｔ_Ｐ）、ならびにシフトおよびセレクト電磁クラッチ４３，４５の連結／解放の切換えタイミングの関係を示す図である。
たとえば、電動モータ２３の３相の界磁コイルへの通電が良好である場合（正常の場合）には、図７（ａ）に実線で示すように、電動モータ２３の回転トルクは、高値でかつ安定的に推移する。しかしながら、たとえば１相の界磁コイルの断線等により、１相の界磁コイルが非導通になっている異常が生じることがある。この場合には、他の２相の界磁コイルにしか通電していないので、図７（ａ）に二点鎖線で示すように、電動モータ２３の回転トルクは正弦波状に変動する。このとき、電動モータ２３の回転位相によっては、電動モータ２３の回転トルクが、変速操作のために必要なトルクを下回る。以下、変速操作のために必要なトルクを下回るときの電動モータ２３の回転位相を、回転トルク不足位相という。

このとき、電動モータ２３の各相電流が正弦波状に変動し、そのため、１相の界磁コイルが非導通で、２相の界磁コイルにのみ通電している場合には、図７（ｂ）に二点鎖線で示すように各相電流の値は正弦波状に変動する。そして、各相電流の変動は、電動モータ２３の回転トルクの変動と同期している。トルク推定部１６０は、相電流検出部１５９によって検出される各相電流の値に基づいて、電動モータ２３に付与される回転トルクを演算により推定する。この場合において、変速操作のために必要な電動モータ２３の回転トルクを基準トルクＴ_０とする。

次に、図２、図４、図６および図７を参照して、電動アクチュエータ２１のシフト操作およびセレクト操作について説明する。
まず、電動モータ２３の３相の界磁コイルへの通電が良好である場合のシフト操作について説明する。この場合、モータ制御部１５１は、電動モータ２３を制御して、所定の回転方向（第１および第２回転方向Ｒ１１，Ｒ１２の一方）に所定の回転速度で回転させる。また、クラッチ制御部１５２は、シフト電磁クラッチ４３を連結状態（伝達状態）にし、その連結状態を維持させる。そのため、電動モータ２３により発生させられた回転トルクは、シフト変換機構２４に伝達され、電動アクチュエータ２１は、シフトセレクト軸１５を軸まわりに回転駆動させる。これにより、シフトレバー１６をシフト動作させることができる。

次に、電動モータ２３の３相の界磁コイルへの通電が良好である場合のセレクト操作について説明する。この場合、モータ制御部１５１は、電動モータ２３を制御して、所定の回転方向（第１および第２回転方向Ｒ１１，Ｒ１２の一方）に所定の回転速度で回転させる。また、クラッチ制御部１５２は、セレクト電磁クラッチ４５を連結状態にし、その連結状態を維持させる。そのため、電動モータ２３により発生させられた回転トルクは、セレクト変換機構２５に伝達され、電動アクチュエータ２１は、シフトセレクト軸１５を軸方向Ｍ１１，Ｍ１２駆動させる。これにより、シフトレバー１６をセレクト動作させることができる。

ところで、電動モータ２３において、ステータ巻線の断線や駆動回路１３２の故障等により、電動モータ２３の１相への通電異常が生じることがある。
通常、車両の走行中に何らかの異常が生じると、運転者は走行中の車両を直ちに停止させ、異常箇所の特定や車両の点検を行う。この場合、できることであるならば、その車両を自走させ、修理工場にまで運ぶことが望ましい。また、路側帯のような安全な場所に、取り敢えず、車両を移動させたいような場合もある。そのため、点検後に車両を再度発進させる必要がある。車両の停止時には、シフトレバー１６は第２ニュートラル位置Ｎ２（図２参照）に位置しているが、エンストなく車両を発進させるために、低速ギヤ（できれば１速ギヤ）にギヤ入れする必要がある。

車両の異常が、電動アクチュエータ２１の電動モータ２３の１相への通電異常にある場合には、電動アクチュエータ２１は、車両を発進させることができるように、第２ニュートラル位置Ｎ２から１速ギヤにギヤ入れする。具体的には、次に述べるような制御が実行される。
図２および図７に示すように、モータ制御部１５１は、電動モータ２３を制御して、第２回転方向Ｒ１２に所定の回転速度で回転させる。このとき、電動モータ２３の回転トルクは正弦波状に変動する。

この場合において、クラッチ制御部１５２は、セレクト電磁クラッチ４５に対し、連結状態／解除状態を切り換える。具体的には、クラッチ制御部１５２は、トルク推定部１６０から与えられる推定トルクＴ_Ｐの値が基準トルクＴ_０以上になる期間中には、セレクト電磁クラッチ４５を連結状態にし、トルク推定部１６０から与えられる推定トルクＴ_Ｐの値が基準トルクＴ_０未満になる期間中には、セレクト電磁クラッチ４５を解放状態（遮断状態）にする。換言すると、電動モータ２３の回転位相が回転トルク不足位相であるときには、セレクト電磁クラッチ４５を解放状態にするとともに、電動モータ２３の回転位相が回転トルク不足位相を除く位相であるときには、セレクト電磁クラッチ４５が連結状態にする。回転トルク不足位相中に、セレクト変換機構２５に対するトルク伝達を遮断するので、電動モータ２３に負荷を加えることなく、高い回転トルクのみを、セレクト変換機構２５に伝達することができる。これにより、電動アクチュエータ２１は、シフトセレクト軸１５を、その移動速度は通常よりも遅いものの、軸方向Ｍ１２移動させることができる。

電動アクチュエータ２１の駆動によってシフトセレクト軸１５がその軸方向Ｍ１２移動させられる（図２中の白抜矢符Ｄ２）。これにより、シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態から、軸方向Ｍ１２移動して、シフトレバー１６の他端部１６ｂがシフトヘッド１２Ａと係合する（第１ニュートラル位置Ｎ１に位置する）。

次に、モータ制御部１５１は、電動モータ２３を制御して、第２回転方向Ｒ１２に所定の回転速度で回転させる。このとき、電動モータ２３の回転トルクは正弦波状に変動する。
この場合において、クラッチ制御部１５２は、シフト電磁クラッチ４３に対し、連結状態／解除状態を切り換える。具体的には、クラッチ制御部１５２は、トルク推定部１６０から与えられる推定トルクＴ_Ｐの値が基準トルクＴ_０以上になる期間中には、シフト電磁クラッチ４３を連結状態にし、トルク推定部１６０から与えられる推定トルクＴ_Ｐの値が基準トルクＴ_０未満になる期間中には、シフト電磁クラッチ４３を解放状態にする。換言すると、電動モータ２３の回転位相が回転トルク不足位相であるときには、シフト電磁クラッチ４３を解放状態にするとともに、電動モータ２３の回転位相が回転トルク不足位相を除く位相であるときには、シフト電磁クラッチ４３が連結状態にする。回転トルク不足位相中に、シフト変換機構２４に対するトルク伝達を遮断するので、電動モータ２３に負荷を加えることなく、高い回転トルクのみを、シフト変換機構２４に伝達することができる。これにより、電動アクチュエータ２１は、シフトセレクト軸１５を、その回転速度は通常よりも遅いものの、軸まわりに回転させることができる。

電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ２に回転させられる。これにより、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ａおよびフォーク軸１０Ａが軸方向Ｍ１移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ１）。
以上によりこの実施形態によれば、電動モータ２３の１相への通電異常が生じた場合であっても、電動アクチュエータ２１による変速操作により、１速ギヤにギヤ入れすることができる。これにより、車両を停止させた後、車両の発進を実現することができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
また、電動モータ２３の１相への通電異常が生じた場合の電動アクチュエータ２１によるギヤ入れ先は、１速ギヤではなく、２速ギヤであってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１５…シフトセレクト軸、１６…シフトレバー、２１…電動アクチュエータ、２３…電動モータ、２４…シフト変換機構（シフト駆動機構）、２５…セレクト変換機構（セレクト駆動機構）、４３…シフト電磁クラッチ、４５…セレクト電磁クラッチ、１５２…クラッチ制御部（クラッチ制御手段）、１５９…相電流検出部（相電流検出手段）、１６０…トルク推定部（トルク算出手段）

Claims

シフトレバーが連結されたシフトセレクト軸を軸まわりに回転させることによって前記シフトレバーをシフト動作させ、前記シフトレバーを軸方向移動させることによって前記シフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータであって、
回転トルクを発生させるための３相ブラシモータからなる単一の電動モータと、
前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記シフトセレクト軸を軸まわりに回転させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのシフト駆動機構と、
前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記シフトセレクト軸を軸方向移動させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのセレクト駆動機構と、
前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記シフト駆動機構に伝達／遮断するためのシフト電磁クラッチと、
前記電動モータにより発生させられた回転トルクを、前記セレクト駆動機構に伝達／遮断するためのセレクト電磁クラッチと、
前記シフト電磁クラッチおよび前記セレクト電磁クラッチの少なくとも一方を制御するクラッチ制御手段と、
前記電動モータの回転トルクの大きさを検出するモータトルク検出手段とを含み、
前記クラッチ制御手段は、前記電動モータの１相への通電異常が生じた場合、前記モータトルク検出手段による検出値が所定値以上である期間中には、前記回転トルクを伝達させ、かつ前記検出値が所定値未満である期間中には、前記回転トルクを遮断させるように制御対象の電磁クラッチを制御するモータ異常制御手段を含む、電動アクチュエータ。
前記モータトルク検出手段は、
前記電動モータの相電流の値を検出するモータ電流検出手段と、
前記電動モータの相電流の値に基づいて回転トルクを算出する手段とを含む、請求項１記載の電動アクチュエータ。