JP2021110404A

JP2021110404A - Shift-by-wire device

Info

Publication number: JP2021110404A
Application number: JP2020003237A
Authority: JP
Inventors: 篤志河本; Atsushi Kawamoto; 宏柴田; Hiroshi Shibata; 茂嗣岩田; Shigetsugu Iwata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2021-08-02

Abstract

To provide a shift-by-wire device capable of suppressing wear between a manual shaft and a mounting member due to learning and suppressing the influence of wear on rotation drive control of a shift range to a reference position in a detent plate.SOLUTION: A shift-by-wire device 20 is provided with: a manual shaft 22; a cylindrical member 52 that is attached to the manual shaft 22 by a leaf spring 54 so as not to rotate relative to each other; a step motor 40 that rotationally drives the manual shaft 22; a first rotation angle sensor 90 that detects a rotation angle θmot of the step motor 40; and a second rotation angle sensor 92 that detects a rotation angle θcyl of the cylindrical member 52. When it is predicted that wear occurs between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52, a reference position of a shift range is learned based on comparison between the motor rotation angle θmot and the cylindrical member rotation angle θcyl.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置を学習するシフトバイワイヤ装置に関する。 The present invention relates to a shift-by-wire device that learns a reference position for a shift range on a detent plate.

ディテントプレートを支持するマニュアルシャフトを回転駆動可能なアクチュエータを備えたシフトバイワイヤ装置において、スプリング（板ばね）によってマニュアルシャフトに締め付けられた取付部材（マグネットホルダ）の回転角を検出するセンサ及びマニュアルシャフトを回転駆動するモータの回転角を検出するセンサが設けられたシフトバイワイヤ装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。 In a shift-by-wire device equipped with an actuator that can drive the manual shaft that supports the detent plate to rotate, a sensor and a manual shaft that detect the rotation angle of the mounting member (magnet holder) tightened to the manual shaft by a spring (leaf spring) are installed. A shift-by-wire device provided with a sensor for detecting the rotation angle of a rotationally driven motor is known. For example, it is the one described in Patent Document 1.

特開２０１８−１９４０８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-194087

特許文献１に記載のシフトバイワイヤ装置では、スプリングによって取付部材がマニュアルシャフトに締め付けられているが、マニュアルシャフトと取付部材との間において摩耗が生じた場合には、マニュアルシャフトの回転位置と取付部材の回転位置との間にずれが発生してしまうおそれがある。このようなずれが発生すると、センサで検出された取付部材の回転角とマニュアルシャフトの実際の回転角との間にずれが発生してしまう。すなわち、センサで検出された取付部材の回転角は、マニュアルシャフトの実際の回転角に対して測定誤差を含むこととなる。この摩耗の影響による測定誤差のために、シフトバイワイヤ装置がディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置への回転駆動制御を正確にできなくなってしまうおそれがある。前述のセンサで検出された取付部材の回転角の測定誤差を抑制するには、ディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置を学習し直せばよいが、学習を頻繁に行うとマニュアルシャフト及び取付部材が回転駆動されることから、マニュアルシャフトと取付部材との間の摩耗を促進してしまうおそれがある。 In the shift-by-wire device described in Patent Document 1, the mounting member is tightened to the manual shaft by a spring, but when wear occurs between the manual shaft and the mounting member, the rotation position of the manual shaft and the mounting member There is a possibility that a deviation may occur from the rotation position of. When such a deviation occurs, a deviation occurs between the rotation angle of the mounting member detected by the sensor and the actual rotation angle of the manual shaft. That is, the rotation angle of the mounting member detected by the sensor includes a measurement error with respect to the actual rotation angle of the manual shaft. Due to the measurement error due to the influence of this wear, the shift-by-wire device may not be able to accurately control the rotation drive of the shift range to the reference position on the detent plate. In order to suppress the measurement error of the rotation angle of the mounting member detected by the above-mentioned sensor, it is sufficient to relearn the reference position of the shift range on the detent plate, but if the learning is performed frequently, the manual shaft and the mounting member rotate. Since it is driven, there is a risk of promoting wear between the manual shaft and the mounting member.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、学習によるマニュアルシャフトと取付部材との間の摩耗を抑制しつつ、ディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置への回転駆動制御に対する摩耗の影響を抑制できるシフトバイワイヤ装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to move to a reference position of a shift range in a detent plate while suppressing wear between a manual shaft and a mounting member due to learning. It is an object of the present invention to provide a shift-by-wire device capable of suppressing the influence of wear on the rotation drive control of the above.

本発明の要旨とするところは、ディテントプレートを支持するマニュアルシャフトと、弾性部材によって前記マニュアルシャフトに相対回転不能に取り付けられた取付部材と、前記マニュアルシャフトを回転駆動させるモータと、を備えたシフトバイワイヤ装置において、（ａ）前記モータの回転角を検出する第１回転角センサと、前記取付部材の回転角を検出する第２回転角センサと、を有し、（ｂ）前記マニュアルシャフトと前記取付部材との間で摩耗が発生したと予測される場合、前記モータの回転角と前記取付部材の回転角との比較に基づいて前記ディテントプレートの谷位置を検出してシフトレンジの基準位置を学習するように構成されていることにある。 The gist of the present invention is a shift including a manual shaft that supports the detent plate, a mounting member that is attached to the manual shaft by an elastic member so as not to rotate relative to the manual shaft, and a motor that rotationally drives the manual shaft. The by-wire device includes (a) a first rotation angle sensor that detects the rotation angle of the motor and a second rotation angle sensor that detects the rotation angle of the mounting member, and (b) the manual shaft and the above. When it is predicted that wear has occurred between the mounting member and the mounting member, the valley position of the detent plate is detected based on the comparison between the rotation angle of the motor and the rotation angle of the mounting member, and the reference position of the shift range is determined. It is configured to learn.

本発明によれば、（ａ）前記モータの回転角を検出する第１回転角センサと、前記取付部材の回転角を検出する第２回転角センサと、が設けられ、（ｂ）前記マニュアルシャフトと前記取付部材との間で摩耗が発生したと予測される場合、前記モータの回転角と前記取付部材の回転角との比較に基づいて前記ディテントプレートの谷位置を検出してシフトレンジの基準位置を学習するように構成されている。このように、マニュアルシャフトと取付部材との間で摩耗が発生したと予測される場合に学習が実行されるため学習の頻度が減少し、学習によるマニュアルシャフトと取付部材との間での摩耗の発生が抑制される。また、ディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置への回転駆動制御に対する摩耗の影響が学習により抑制される。 According to the present invention, (a) a first rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor and a second rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the mounting member are provided, and (b) the manual shaft. When it is predicted that wear has occurred between the mounting member and the mounting member, the valley position of the detent plate is detected based on the comparison between the rotation angle of the motor and the rotation angle of the mounting member to refer to the shift range. It is configured to learn the position. In this way, when it is predicted that wear has occurred between the manual shaft and the mounting member, learning is executed, so that the frequency of learning is reduced, and the wear between the manual shaft and the mounting member due to learning is reduced. Occurrence is suppressed. Further, the influence of wear on the rotation drive control of the shift range to the reference position in the detent plate is suppressed by learning.

本発明の実施例に係るシフトバイワイヤ装置が搭載される車両の概略構成図の一例である。This is an example of a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with the shift-by-wire device according to the embodiment of the present invention. 自動変速機のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤ装置及び自動変速機の出力軸を回転不能に固定するパーキングロック装置の一部斜視図である。It is a partial perspective view of the shift-by-wire device which switches the shift range of an automatic transmission, and the parking lock device which fixes the output shaft of an automatic transmission non-rotatably. 図２に示すマニュアルシャフトの回転中心線方向から見たディテントプレートの側面図である。It is a side view of the detent plate seen from the direction of the rotation center line of the manual shaft shown in FIG. シフトバイワイヤ装置の説明図であるとともに、電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。It is explanatory drawing of the shift-by-wire device, and is also the functional block diagram explaining the main part of the control function of an electronic control device. 図３に示すディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置の学習制御について説明する図であって、（ａ）はロータシャフト及び係合ローラの相対的な位置関係を説明する模式図であり、（ｂ）は係合ローラ及びディテントプレートの接触位置を説明するとともに、モータ回転角及び円筒状部材回転角の変化を説明する模式図である。It is a figure explaining the learning control of the reference position of the shift range in the detent plate shown in FIG. 3, (a) is a schematic diagram explaining the relative positional relationship of a rotor shaft and an engaging roller, (b). Is a schematic diagram for explaining the contact positions of the engaging roller and the detent plate, and explaining the changes in the motor rotation angle and the cylindrical member rotation angle. 図３に示すディテントプレートにおけるシフトレンジの基準位置を学習する制御方法における電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートの一例である。This is an example of a flowchart for explaining the control operation of the electronic control device in the control method for learning the reference position of the shift range on the detent plate shown in FIG.

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios and shapes of each part are not necessarily drawn accurately.

図１は、本発明の実施例に係るシフトバイワイヤ装置２０が搭載される車両１０の概略構成図の一例である。 FIG. 1 is an example of a schematic configuration diagram of a vehicle 10 on which the shift-by-wire device 20 according to the embodiment of the present invention is mounted.

駆動力源としてのエンジン１２により発生させられた動力は、トルクコンバータ１４を経て自動変速機１６に入力され、自動変速機１６から出力された動力が自動変速機１６の出力軸７４、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）７６等を順次介して一対の駆動輪１８へ伝達される。 The power generated by the engine 12 as a driving force source is input to the automatic transmission 16 via the torque converter 14, and the power output from the automatic transmission 16 is the output shaft 74 of the automatic transmission 16 and the differential gear. It is transmitted to the pair of drive wheels 18 in sequence via the device (differential gear) 76 and the like.

車両１０には、シフト操作装置７８（図４参照）が運転席の近傍に配設されている。シフト操作装置７８は、例えば複数の操作位置へ操作されるモーメンタリ式すなわち操作力を解くと元位置（初期位置）へ自動的に復帰する自動復帰式のシフトレバー７８ａを備える。シフトレバー７８ａが操作される複数の操作位置には、例えばリバースモード（Ｒモード）を選択するための操作位置「Ｒ」、ニュートラルモード（Ｎモード）を選択するための操作位置「Ｎ」、及びドライブモード（Ｄモード）を選択するための操作位置「Ｄ」がある。Ｒモードは、自動変速機１６の出力軸７４の回転方向が逆回転とされる後進走行モードである。Ｎモードは、自動変速機１６内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための走行モードである。Ｄモードは、自動変速機１６の全ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御が実行される前進走行モードである。また、シフト操作装置７８は、走行モードをパーキングモード以外の「非Ｐモード」からパーキングモード（以下、「Ｐモード」と記す。）へ切り替えるためのモーメンタリ式のパーキングスイッチ７８ｂをシフトレバー７８ａの近傍に別スイッチとして備える。ここで、「非Ｐモード」は、Ｒモード、Ｎモード、及びＤモードである。「Ｐモード」は、自動変速機１６内の動力伝達経路が解放されるすなわち自動変速機１６内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし且つメカニカルパーキング機構であるパーキングロック装置６０（図２参照）によって機械的に自動変速機１６の出力軸７４の回転が阻止（ロック）される走行モードである。 A shift operation device 78 (see FIG. 4) is arranged in the vehicle 10 in the vicinity of the driver's seat. The shift operation device 78 includes, for example, a momentary type shift lever 78a that is operated to a plurality of operation positions, that is, an automatic return type shift lever 78a that automatically returns to the original position (initial position) when the operation force is released. The plurality of operation positions in which the shift lever 78a is operated include, for example, an operation position "R" for selecting a reverse mode (R mode), an operation position "N" for selecting a neutral mode (N mode), and an operation position "N" for selecting a neutral mode (N mode). There is an operation position "D" for selecting the drive mode (D mode). The R mode is a reverse traveling mode in which the rotation direction of the output shaft 74 of the automatic transmission 16 is reverse rotation. The N mode is a traveling mode for setting the neutral state in which the power transmission in the automatic transmission 16 is cut off. The D mode is a forward traveling mode in which automatic shift control is executed using all the forward gear stages of the automatic transmission 16. Further, the shift operation device 78 moves a momentary parking switch 78b for switching the traveling mode from a “non-P mode” other than the parking mode to a parking mode (hereinafter, referred to as “P mode”) in the vicinity of the shift lever 78a. It is provided as a separate switch. Here, the "non-P mode" is an R mode, an N mode, and a D mode. The "P mode" is a parking lock device 60 (neutral state) in which the power transmission path in the automatic transmission 16 is released, that is, the power transmission in the automatic transmission 16 is cut off, and is a mechanical parking mechanism. This is a traveling mode in which the rotation of the output shaft 74 of the automatic transmission 16 is mechanically blocked (locked) by (see FIG. 2).

図２は、自動変速機１６のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤ装置２０及び自動変速機１６の出力軸７４を回転不能に固定するパーキングロック装置６０の一部斜視図である。図３は、図２に示すマニュアルシャフト２２の回転中心線ＣＬ１方向から見たディテントプレート２４の側面図である。 FIG. 2 is a partial perspective view of a shift-by-wire device 20 for switching the shift range of the automatic transmission 16 and a parking lock device 60 for fixing the output shaft 74 of the automatic transmission 16 so as not to rotate. FIG. 3 is a side view of the detent plate 24 as viewed from the rotation center line CL1 direction of the manual shaft 22 shown in FIG.

シフトバイワイヤ装置２０は、後述するステップモータ４０、マニュアルシャフト２２、及び板状のディテントプレート２４を備える。ディテントプレート２４は、マニュアルシャフト２２にかしめ、圧入等により固設されており、ディテントプレート２４とマニュアルシャフト２２とは相対回転不能に一体的に回転する。マニュアルシャフト２２及びディテントプレート２４は、いずれも回転中心線ＣＬ１まわりに回転可能である。マニュアルシャフト２２は、後述するようにステップモータ４０により回転駆動される。 The shift-by-wire device 20 includes a step motor 40, a manual shaft 22, and a plate-shaped detent plate 24, which will be described later. The detent plate 24 is firmly fixed to the manual shaft 22 by caulking, press fitting, or the like, and the detent plate 24 and the manual shaft 22 rotate integrally so as not to rotate relative to each other. Both the manual shaft 22 and the detent plate 24 can rotate around the rotation center line CL1. The manual shaft 22 is rotationally driven by the step motor 40 as described later.

ディテントプレート２４は、その一側面から板厚方向へ突設され、スプール弁子３０の軸線方向（移動方向）においてそのスプール弁子３０と係合するスプール弁子係合ロッド３２を備える。ディテントプレート２４がマニュアルシャフト２２の回転により回転中心線ＣＬ１まわりに回転させられると、そのディテントプレート２４の回転位置に応じて移動させられたスプール弁子係合ロッド３２により、スプール弁子３０がその軸線方向へ移動させられる。「Ｐモード」及び「非Ｐモード」のそれぞれに対応して予め設定されたスプール弁子３０の２つの移動位置のうち、パーキングスイッチ７８ｂで選択された走行モードに応じていずれかの移動位置へスプール弁子３０が移動させられる。 The detent plate 24 includes a spool valve element engaging rod 32 that protrudes from one side surface in the plate thickness direction and engages with the spool valve element 30 in the axial direction (movement direction) of the spool valve element 30. When the detent plate 24 is rotated around the rotation center line CL1 by the rotation of the manual shaft 22, the spool valve child 30 is moved by the spool valve valve engaging rod 32 that is moved according to the rotation position of the detent plate 24. It can be moved in the axial direction. To one of the two movement positions of the spool valve 30 preset corresponding to each of the "P mode" and the "non-P mode" according to the travel mode selected by the parking switch 78b. The spool valve 30 is moved.

ディテントプレート２４の上方に位置する外周端縁には、波形形状の凹凸面（カム面）２６が設けられている。凹凸面２６には、各シフトレンジにそれぞれ対応した回転位置にディテントプレート２４を位置決めするための谷（係合凹面）が複数箇所（本実施例では２箇所）形成されている。 A corrugated uneven surface (cam surface) 26 is provided on the outer peripheral edge edge located above the detent plate 24. The uneven surface 26 is formed with a plurality of valleys (engaging concave surfaces) for positioning the detent plate 24 at rotation positions corresponding to each shift range (two locations in this embodiment).

凹凸面２６には、基端部が固定された板ばね３４の先端部にその基端部に対して回転可能に支持された係合ローラ３６が接触させられている。板ばね３４は、凹凸面２６に向けて係合ローラ３６を所定の押圧力Ｆ［Ｎ］（図３参照）で押圧している。すなわち、係合ローラ３６は、凹凸面２６に対して所定の押圧力Ｆにより係合させられ、凹凸面２６との接触位置が凹凸面２６の谷位置に向かうようにディテントプレート２４を付勢している。これにより、付勢されたディテントプレート２４の凹凸面２６に形成された複数箇所の谷位置のいずれかに係合ローラ３６が落ち込むことによりディテントプレート２４の回転位置が各シフトレンジに応じた複数箇所のいずれかに位置決めされる。 On the uneven surface 26, an engaging roller 36 rotatably supported with respect to the base end portion is brought into contact with the tip end portion of the leaf spring 34 to which the base end portion is fixed. The leaf spring 34 presses the engaging roller 36 toward the uneven surface 26 with a predetermined pressing force F [N] (see FIG. 3). That is, the engaging roller 36 is engaged with the uneven surface 26 by a predetermined pressing force F, and the detent plate 24 is urged so that the contact position with the uneven surface 26 is directed to the valley position of the uneven surface 26. ing. As a result, the engaging roller 36 falls into any of the plurality of valley positions formed on the uneven surface 26 of the urged detent plate 24, so that the rotation position of the detent plate 24 is set to a plurality of locations according to each shift range. Positioned to either.

パーキングロック装置６０は、パーキングギヤ６２、パーキングロックポール６４、パーキングロッド６８、及びスプリング７０を備える。パーキングギヤ６２は、自動変速機１６の出力軸７４に連結されたギヤである。パーキングロックポール６４は、一軸線まわりに回動させられることでパーキングギヤ６２に接近および離間可能とされ、パーキングギヤ６２に接近させられたときにパーキングギヤ６２と噛み合う爪部６６を有し、爪部６６がパーキングギヤ６２に噛み合わされることにより出力軸７４を回転不能に固定する。パーキングロッド６８の一端部は、パーキングロックポール６４に係合するテーパ部材７２が挿し通されてテーパ部材７２を支持する。パーキングロッド６８の他端部は、ディテントプレート２４の下端部に連結されている。テーパ部材７２は、ディテントプレート２４の回転によりパーキングロッド６８が移動させられてテーパ部材７２の小径側または大径側へ移動させられる。スプリング７０は、テーパ部材７２をその小径側へ付勢する。 The parking lock device 60 includes a parking gear 62, a parking lock pole 64, a parking rod 68, and a spring 70. The parking gear 62 is a gear connected to the output shaft 74 of the automatic transmission 16. The parking lock pole 64 has a claw portion 66 that can be approached and separated from the parking gear 62 by being rotated around one axis and meshes with the parking gear 62 when approached by the parking gear 62. The output shaft 74 is fixed in a non-rotatable manner by engaging the portion 66 with the parking gear 62. A tapered member 72 that engages with the parking lock pole 64 is inserted into one end of the parking rod 68 to support the tapered member 72. The other end of the parking rod 68 is connected to the lower end of the detent plate 24. The taper member 72 is moved to the small diameter side or the large diameter side of the taper member 72 by moving the parking rod 68 by the rotation of the detent plate 24. The spring 70 urges the tapered member 72 toward its small diameter side.

図２及び図３は、ディテントプレート２４が「Ｐシフトレンジ」に対応する回転位置にある状態を示している。この状態では、バルブ２８のスプール弁子３０が「Ｐシフトレンジ」に対応する移動位置すなわちロック位置に移動させられ、また、パーキングロックポール６４の爪部６６がパーキングギヤ６２に噛み合うことで出力軸７４の回転が阻止される。この状態から、マニュアルシャフト２２が矢印Ａの方向に回転させられると、スプール弁子３０が矢印Ｂの方向へ移動させられて「非Ｐシフトレンジ」すなわち非ロック位置に対応する移動位置に移動させられる。また、マニュアルシャフト２２が矢印Ａの方向に回転させられると、パーキングロッド６８の一端部が矢印Ｃの方向へ移動させられてその一端部の先端部に設けられたテーパ部材７２の移動によりパーキングロックポール６４が矢印Ｄの方向へ移動させられる。そして、パーキングロックポール６４が矢印Ｄの方向へ移動させられることで爪部６６がパーキングギヤ６２に噛み合わない位置へ移動させられると、出力軸７４のロックが解除される。「Ｐシフトレンジ」は、パーキングスイッチ７８ｂにより「Ｐモード」が選択された場合に切り替えられるシフトレンジであり、「非Ｐシフトレンジ」は、パーキングスイッチ７８ｂにより「非Ｐモード」が選択された場合に切り替えられるシフトレンジである。 2 and 3 show a state in which the detent plate 24 is in the rotation position corresponding to the “P shift range”. In this state, the spool valve 30 of the valve 28 is moved to the moving position corresponding to the "P shift range", that is, the lock position, and the claw portion 66 of the parking lock pole 64 meshes with the parking gear 62 to engage the output shaft. The rotation of 74 is blocked. From this state, when the manual shaft 22 is rotated in the direction of arrow A, the spool valve 30 is moved in the direction of arrow B to move to the "non-P shift range", that is, the moving position corresponding to the non-locking position. Be done. When the manual shaft 22 is rotated in the direction of arrow A, one end of the parking rod 68 is moved in the direction of arrow C, and the taper member 72 provided at the tip of the one end is moved to lock the parking lock. The pole 64 is moved in the direction of arrow D. Then, when the parking lock pole 64 is moved in the direction of the arrow D so that the claw portion 66 is moved to a position where it does not mesh with the parking gear 62, the lock of the output shaft 74 is released. The "P shift range" is a shift range that is switched when "P mode" is selected by the parking switch 78b, and the "non-P shift range" is a shift range that is switched when "non-P mode" is selected by the parking switch 78b. It is a shift range that can be switched to.

図３に示すように、ディテントプレート２４の凹凸面２６には、各シフトレンジに対応する回転位置にディテントプレート２４を位置決めするための谷が２箇所形成されている。それら２箇所の谷は、「Ｐシフトレンジ」及び「非Ｐシフトレンジ」のそれぞれに対応したＰ谷部及び非Ｐ谷部の各谷部（以下、特に区別しない場合にはそれらは谷底を意味する。）である。Ｐ谷部及び非Ｐ谷部の間には、山部（凸面部）Ｍが形成されている。 As shown in FIG. 3, the uneven surface 26 of the detent plate 24 is formed with two valleys for positioning the detent plate 24 at the rotation position corresponding to each shift range. These two valleys are the P valleys and the non-P valleys corresponding to the "P shift range" and the "non-P shift range" respectively (hereinafter, they mean the valley bottom unless otherwise distinguished). To do.). A mountain portion (convex surface portion) M is formed between the P valley portion and the non-P valley portion.

図４は、シフトバイワイヤ装置２０の説明図であるとともに、電子制御装置１００の制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。図４では、ステップモータ４０、回転検出用歯車５０、マニュアルシャフト２２、円筒状部材５２、板ばね５４等が断面図で示され、ドライブギヤ４４及びドリブンギヤ４８が外観図で示されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the shift-by-wire device 20, and is a functional block diagram illustrating a main part of the control function of the electronic control device 100. In FIG. 4, a step motor 40, a rotation detection gear 50, a manual shaft 22, a cylindrical member 52, a leaf spring 54, and the like are shown in a cross-sectional view, and a drive gear 44 and a driven gear 48 are shown in an external view.

シフトバイワイヤ装置２０は、電気制御により走行モードすなわち自動変速機１６のシフトレンジが切り替えられるシフトバイワイヤシステムが採用されている。ステップモータ４０は、シフト操作装置７８に設けられたパーキングスイッチ７８ｂで選択された走行モード（「Ｐモード」、「非Ｐモード」）に応じて出力されるモータ制御信号Ｓｍに基づいて回転駆動される。すなわち、パーキングスイッチ７８ｂで選択された走行モードに応じて、係合ローラ３６がＰ谷部及び非Ｐ谷部のいずれかに接触させられるようにディテントプレート２４（マニュアルシャフト２２）がステップモータ４０によって回転駆動させられる。これにより、シフトバイワイヤ装置２０は、自動変速機１６を「Ｐシフトレンジ」及び「非Ｐシフトレンジ」のいずれかのシフトレンジに切り替える。 The shift-by-wire device 20 employs a shift-by-wire system in which the traveling mode, that is, the shift range of the automatic transmission 16 is switched by electric control. The step motor 40 is rotationally driven based on the motor control signal Sm output according to the traveling mode (“P mode”, “non-P mode”) selected by the parking switch 78b provided on the shift operation device 78. NS. That is, the detent plate 24 (manual shaft 22) is moved by the step motor 40 so that the engaging roller 36 is brought into contact with either the P valley portion or the non-P valley portion according to the traveling mode selected by the parking switch 78b. It is driven to rotate. As a result, the shift-by-wire device 20 switches the automatic transmission 16 to either a "P shift range" or a "non-P shift range".

マニュアルシャフト２２は、ステップモータ４０により回転中心線ＣＬ１まわりに回転駆動される。ステップモータ４０は、前述したようにパーキングスイッチ７８ｂで選択された走行モードに応じて出力されるモータ制御信号Ｓｍに基づいて回転中心線ＣＬ２まわりに回転駆動される。ステップモータ４０のロータ４０ｒに連結されたロータシャフト４２には、かしめ、圧入等によりドライブギヤ４４が固設されており、ロータシャフト４２及びドライブギヤ４４は回転中心線ＣＬ２まわりに相対回転不能に一体的に回転する。マニュアルシャフト２２は、かしめ、圧入等により回転中心線ＣＬ１方向（厚さ方向）から見て扇状の歯車であるドリブンギヤ４８が固設されており、マニュアルシャフト２２及びドリブンギヤ４８は回転中心線ＣＬ１まわりに相対回転不能に一体的に回転する。ドリブンギヤ４８には、その扇状の外縁の円弧状部分に噛合歯が形成されている。ドライブギヤ４４及びドリブンギヤ４８は、噛合部４６において互いに噛み合っている。マニュアルシャフト２２及びドリブンギヤ４８は減速装置として機能する。すなわち、マニュアルシャフト２２は、減速装置であるドライブギヤ４４及びドリブンギヤ４８を介してステップモータ４０と連結されている。なお、ステップモータ４０は、本発明における「モータ」に相当する。 The manual shaft 22 is rotationally driven around the rotation center line CL1 by the step motor 40. As described above, the step motor 40 is rotationally driven around the rotation center line CL2 based on the motor control signal Sm output according to the traveling mode selected by the parking switch 78b. A drive gear 44 is fixed to the rotor shaft 42 connected to the rotor 40r of the step motor 40 by caulking, press-fitting, etc., and the rotor shaft 42 and the drive gear 44 are integrally non-rotatably around the rotation center line CL2. Rotate. The manual shaft 22 is fixed with a driven gear 48 which is a fan-shaped gear when viewed from the rotation center line CL1 direction (thickness direction) by caulking, press fitting, etc., and the manual shaft 22 and the driven gear 48 are around the rotation center line CL1. It rotates integrally so that it cannot rotate relative to each other. The driven gear 48 has meshing teeth formed on the arcuate portion of the fan-shaped outer edge. The drive gear 44 and the driven gear 48 mesh with each other at the meshing portion 46. The manual shaft 22 and the driven gear 48 function as a reduction gear. That is, the manual shaft 22 is connected to the step motor 40 via the drive gear 44 and the driven gear 48, which are reduction gears. The step motor 40 corresponds to the "motor" in the present invention.

シフトバイワイヤ装置２０には、ロータシャフト４２の回転位置を表すモータ回転角θｍｏｔ［ｒａｄ］を検出する第１回転角センサ９０が設けられている。モータ回転角θｍｏｔは、減速装置において回転駆動する側（入力側）のステップモータ４０の回転位置を表すものである。なお、モータ回転角θｍｏｔは、本発明における「モータの回転角」に相当する。 The shift-by-wire device 20 is provided with a first rotation angle sensor 90 that detects a motor rotation angle θmot [rad] indicating the rotation position of the rotor shaft 42. The motor rotation angle θmot represents the rotation position of the step motor 40 on the side (input side) that is rotationally driven in the reduction gear. The motor rotation angle θmot corresponds to the “motor rotation angle” in the present invention.

例えば、第１回転角センサ９０は、ロータシャフト４２に回転中心線ＣＬ２まわりに相対回転不能に固設された回転検出用歯車５０と、回転検出用歯車５０の歯先面に対向して設けられた渦電流式変位検出素子である磁気センサ素子１１０と、を備える。回転検出用歯車５０は、例えば磁性材料である鉄である。ロータシャフト４２が回転すなわち回転検出用歯車５０が回転すると、磁気センサ素子１１０と回転検出用歯車５０との間の隙間距離が回転検出用歯車５０の歯先面及び歯底面とに応じて変化する。これにより、磁気センサ素子１１０からは、パルス状となる出力電圧信号が出力される。このパルス状の出力電圧信号に対して波形整形、パルスカウントなどの信号処理が行われることによって回転検出用歯車５０の回転角が検出される。回転検出用歯車５０、ロータシャフト４２、及びロータ４０ｒは、回転中心線ＣＬ２まわりに相対回転不能に一体的に回転するため、この検出された回転検出用歯車５０の回転角は、ステップモータ４０の回転角（回転位置）を表すモータ回転角θｍｏｔでもある。磁気センサ素子１１０から出力されるパルス状となる出力電圧信号は、回転検出用歯車５０の回転位置の相対的な変化量を表すものであって、絶対的な角度位置を表すものではないため、モータ回転角θｍｏｔはステップモータ４０の回転位置の相対的な変化量を表すものである。 For example, the first rotation angle sensor 90 is provided on the rotor shaft 42 so as to face the rotation detection gear 50 fixedly fixed around the rotation center line CL2 so as not to rotate relative to the tooth tip surface of the rotation detection gear 50. A magnetic sensor element 110, which is an eddy current type displacement detection element, is provided. The rotation detection gear 50 is, for example, iron, which is a magnetic material. When the rotor shaft 42 rotates, that is, when the rotation detection gear 50 rotates, the gap distance between the magnetic sensor element 110 and the rotation detection gear 50 changes according to the tooth tip surface and the tooth bottom surface of the rotation detection gear 50. .. As a result, the magnetic sensor element 110 outputs a pulsed output voltage signal. The rotation angle of the rotation detection gear 50 is detected by performing signal processing such as waveform shaping and pulse counting on the pulsed output voltage signal. Since the rotation detection gear 50, the rotor shaft 42, and the rotor 40r rotate integrally around the rotation center line CL2 so as not to rotate relative to each other, the rotation angle of the detected rotation detection gear 50 is the rotation angle of the step motor 40. It is also a motor rotation angle θmot that represents a rotation angle (rotation position). The pulsed output voltage signal output from the magnetic sensor element 110 represents the relative amount of change in the rotation position of the rotation detection gear 50, and does not represent the absolute angular position. The motor rotation angle θmot represents the relative amount of change in the rotation position of the step motor 40.

マニュアルシャフト２２の先端部には、円筒状部材５２が取り付けられている。円筒状部材５２は、マニュアルシャフト２２とは別体である。円筒状部材５２は、有底の略円筒状の形状をしている。マニュアルシャフト２２の先端部は、回転中心線ＣＬ１方向における円筒状部材５２の一端側の開口部からその筒部の内部に挿入されている。円筒状部材５２の筒部における内周面とマニュアルシャフト２２の先端部における外周面との間には板ばね５４が挿入され、マニュアルシャフト２２の先端部及び円筒状部材５２の筒部との間のガタ（隙間）が詰められている。これにより、マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２とは、回転中心線ＣＬ１まわりに相対回転不能に一体的に回転するように構成されている。なお、円筒状部材５２及び板ばね５４は、それぞれ本発明における「取付部材」及び「弾性部材」に相当する。 A cylindrical member 52 is attached to the tip of the manual shaft 22. The cylindrical member 52 is separate from the manual shaft 22. The cylindrical member 52 has a bottomed, substantially cylindrical shape. The tip of the manual shaft 22 is inserted into the inside of the cylinder through the opening on one end side of the cylindrical member 52 in the direction of the rotation center line CL1. A leaf spring 54 is inserted between the inner peripheral surface of the cylindrical member 52 and the outer peripheral surface of the tip of the manual shaft 22, and between the tip of the manual shaft 22 and the cylinder of the cylindrical member 52. The backlash (gap) is packed. As a result, the manual shaft 22 and the cylindrical member 52 are configured to rotate integrally around the rotation center line CL1 so as not to rotate relative to each other. The cylindrical member 52 and the leaf spring 54 correspond to the "mounting member" and the "elastic member" in the present invention, respectively.

シフトバイワイヤ装置２０には、円筒状部材５２の回転位置を表す円筒状部材回転角θｃｙｌ［ｒａｄ］を検出する第２回転角センサ９２が設けられている。円筒状部材回転角θｃｙｌは、減速装置において回転駆動される側（出力側）の円筒状部材５２の回転位置を表すものである。なお、円筒状部材回転角θｃｙｌは、本発明における「取付部材の回転角」に相当する。 The shift-by-wire device 20 is provided with a second rotation angle sensor 92 that detects the rotation angle θcyl [rad] of the cylindrical member representing the rotation position of the cylindrical member 52. The cylindrical member rotation angle θcyl represents the rotational position of the cylindrical member 52 on the side (output side) that is rotationally driven in the speed reducer. The cylindrical member rotation angle θcyl corresponds to the “mounting member rotation angle” in the present invention.

例えば、第２回転角センサ９２は、円筒状部材５２の外周部に設けられた回転検出用歯部５２ａと、回転検出用歯部５２ａの歯先面に対向して設けられた渦電流式変位検出素子である磁気センサ素子１２０と、を備える。回転検出用歯部５２ａは、扇状の外縁の円弧状部分に歯部が形成された構成であり、ドリブンギヤ４８が回転駆動させられる角度範囲に歯部が形成されている。回転検出用歯部５２ａは、例えば磁性材料である鉄である。円筒状部材５２が回転すなわち回転検出用歯部５２ａが回転すると、磁気センサ素子１２０と回転検出用歯部５２ａとの間の隙間距離が回転検出用歯部５２ａの歯先面及び歯底面とに応じて変化する。これにより、磁気センサ素子１２０からは、パルス状となる出力電圧信号が出力される。このパルス状の出力電圧信号に対して波形整形、パルスカウントなどの信号処理が行われることによって回転検出用歯部５２ａの回転角すなわち円筒状部材５２の回転角を表す円筒状部材回転角θｃｙｌが検出される。円筒状部材５２とマニュアルシャフト２２とは板ばね５４によりガタ詰めがされている。そのため、この検出された円筒状部材回転角θｃｙｌは、マニュアルシャフト２２及びディテントプレート２４の回転角（回転位置）を表すものでもある。磁気センサ素子１２０から出力されるパルス状となる出力電圧信号は、回転検出用歯部５２ａの回転位置の相対的な変化量を表すものであって、絶対的な角度位置を表すものではないため、円筒状部材回転角θｃｙｌは円筒状部材５２の回転位置の相対的な変化量を表すものである。 For example, in the second rotation angle sensor 92, the rotation detection tooth portion 52a provided on the outer peripheral portion of the cylindrical member 52 and the eddy current displacement provided so as to face the tooth tip surface of the rotation detection tooth portion 52a. A magnetic sensor element 120, which is a detection element, is provided. The rotation detection tooth portion 52a has a structure in which the tooth portion is formed in the arcuate portion of the fan-shaped outer edge, and the tooth portion is formed in an angle range in which the driven gear 48 is rotationally driven. The rotation detection tooth portion 52a is, for example, iron, which is a magnetic material. When the cylindrical member 52 rotates, that is, when the rotation detection tooth portion 52a rotates, the gap distance between the magnetic sensor element 120 and the rotation detection tooth portion 52a becomes the tooth tip surface and the tooth bottom surface of the rotation detection tooth portion 52a. It changes accordingly. As a result, the magnetic sensor element 120 outputs a pulsed output voltage signal. By performing signal processing such as waveform shaping and pulse counting on this pulsed output voltage signal, the rotation angle of the rotation detection tooth portion 52a, that is, the rotation angle of the cylindrical member 52, which represents the rotation angle of the cylindrical member 52, is increased. Detected. The cylindrical member 52 and the manual shaft 22 are loosely packed by a leaf spring 54. Therefore, the detected cylindrical member rotation angle θcyl also represents the rotation angle (rotation position) of the manual shaft 22 and the detent plate 24. The pulsed output voltage signal output from the magnetic sensor element 120 represents the relative amount of change in the rotation position of the rotation detection tooth portion 52a, and does not represent the absolute angular position. , Cylindrical member rotation angle θcyl represents the relative amount of change in the rotation position of the cylindrical member 52.

電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりシフトバイワイヤ装置２０におけるシフトレンジの基準位置の学習制御を実行する。 The electronic control device 100 includes, for example, a so-called microcomputer provided with a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, and the CPU follows a program stored in the ROM in advance while using the temporary storage function of the RAM. By performing signal processing, learning control of the reference position of the shift range in the shift-by-wire device 20 is executed.

電子制御装置１００には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えば、車速センサ８０、エンジン回転速度センサ８２、シフトレバー７８ａ、パーキングスイッチ７８ｂ、第１回転角センサ９０、及び第２回転角センサ９２など）による検出値に基づく各種信号等（例えば、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］、エンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］、シフトレバー７８ａで選択された走行モードを表すシフトレバー選択信号Ｒ／Ｎ／Ｄ、走行モードを「非Ｐモード」から「Ｐモード」へ切り替えるためのパーキングスイッチ７８ｂにおけるスイッチ操作を表すＰスイッチ信号Ｐｓｗ、モータ回転角θｍｏｔ、及び円筒状部材回転角θｃｙｌなど）がそれぞれ入力される。 The electronic control device 100 includes various sensors and the like provided in the vehicle 10 (for example, a vehicle speed sensor 80, an engine rotation speed sensor 82, a shift lever 78a, a parking switch 78b, a first rotation angle sensor 90, and a second rotation angle sensor. Various signals based on the detected values by (92, etc.) (for example, vehicle speed V [km / h], engine rotation speed Ne [rpm], shift lever selection signal R / N / D indicating the driving mode selected by the shift lever 78a). , P switch signal Psw representing the switch operation in the parking switch 78b for switching the traveling mode from "non-P mode" to "P mode", motor rotation angle θmot, cylindrical member rotation angle θcyl, etc.) are input respectively. ..

電子制御装置１００からは、ステップモータ４０を回転駆動制御するためのモータ制御信号Ｓｍがステップモータ４０へ出力される。 From the electronic control device 100, a motor control signal Sm for rotationally driving and controlling the step motor 40 is output to the step motor 40.

図５は、図３に示すディテントプレート２４におけるシフトレンジの基準位置の学習制御について説明する図であって、（ａ）はロータシャフト４２及び係合ローラ３６の相対的な位置関係を説明する模式図であり、（ｂ）は係合ローラ３６及びディテントプレート２４の接触位置を説明するとともに、モータ回転角θｍｏｔ及び円筒状部材回転角θｃｙｌの変化を説明する模式図である。 5A and 5B are diagrams for explaining the learning control of the reference position of the shift range on the detent plate 24 shown in FIG. 3, and FIG. 5A is a schematic for explaining the relative positional relationship between the rotor shaft 42 and the engaging roller 36. It is a schematic diagram which explains the contact position of the engaging roller 36 and the detent plate 24, and also explains the change of the motor rotation angle θmot and the cylindrical member rotation angle θcyl.

図５は、理解を容易とするために意図的にディテントプレート２４を不動として係合ローラ３６が変位したような形式で図示されているが、実際にはディテントプレート２４の方が移動させられる。図５（ｂ）において、横軸は時間ｔ［ｓｅｃ］であり、各時刻における係合ローラ３６及びディテントプレート２４の接触位置が示されるとともに、その時刻における第１回転角センサ９０及び第２回転角センサ９２により検出された回転角［ｒａｄ］が縦軸に示されている。図５（ｂ）において、ステップモータ４０の回転位置を表すモータ回転角θｍｏｔの変化が太い実線で示され、円筒状部材５２の回転位置を表す円筒状部材回転角θｃｙｌの変化が太い破線で示されている。図５（ｂ）は、学習制御の開始初期（時刻ｔ１）において係合ローラ３６が凹凸面２６の非Ｐ谷部に接触していると推測される場合である。例えば、パーキングスイッチ７８ｂにより「非Ｐモード」が選択されてエンジン１２が始動されて車両１０が走行している場合、係合ローラ３６が凹凸面２６の非Ｐ谷部に接触していると推測される。なお、図５の説明において、実際にはマニュアルシャフト２２及びディテントプレート２４が図２及び図３に示す矢印Ａとは反対方向に回転していることを、ロータシャフト４２及び係合ローラ３６が右方向へ移動していると記すことがある。 FIG. 5 is shown in a form in which the engaging roller 36 is displaced by intentionally immobilizing the detent plate 24 for easy understanding, but the detent plate 24 is actually moved. In FIG. 5B, the horizontal axis is time t [sec], and the contact positions of the engaging roller 36 and the detent plate 24 at each time are shown, and the first rotation angle sensor 90 and the second rotation at that time are shown. The rotation angle [rad] detected by the angle sensor 92 is shown on the vertical axis. In FIG. 5B, the change in the motor rotation angle θmot representing the rotation position of the step motor 40 is shown by a thick solid line, and the change in the cylindrical member rotation angle θcyl representing the rotation position of the cylindrical member 52 is shown by a thick broken line. Has been done. FIG. 5B shows a case where the engaging roller 36 is presumed to be in contact with the non-P valley portion of the uneven surface 26 at the initial stage of the start of learning control (time t1). For example, when "non-P mode" is selected by the parking switch 78b, the engine 12 is started, and the vehicle 10 is running, it is estimated that the engaging roller 36 is in contact with the non-P valley portion of the uneven surface 26. Will be done. In the description of FIG. 5, the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 are to the right that the manual shaft 22 and the detent plate 24 are actually rotating in the direction opposite to the arrow A shown in FIGS. 2 and 3. It may be noted that it is moving in a direction.

ところで、回転駆動する側のステップモータ４０と回転駆動される側のマニュアルシャフト２２との間には、ガタがある。例えば、図５（ａ）に示すように、ドライブギヤ４４及びドリブンギヤ４８が噛み合っている噛合部４６には、回転中心線ＣＬ１に対する周方向に所定の角度α［ｒａｄ］のガタＧ（ドライブギヤ４４及びドリブンギヤ４８の歯車間の隙間）がある。 By the way, there is play between the step motor 40 on the rotationally driven side and the manual shaft 22 on the rotationally driven side. For example, as shown in FIG. 5A, the meshing portion 46 in which the drive gear 44 and the driven gear 48 are engaged has a backlash G (drive gear 44) having a predetermined angle α [rad] in the circumferential direction with respect to the rotation center line CL1. And the gap between the gears of the driven gear 48).

前述したように、ドライブギヤ４４はロータシャフト４２に相対回転不能に連結されている。また、ドリブンギヤ４８はマニュアルシャフト２２（ディテントプレート２４）に相対回転不能に連結され、且つ、マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２とは相対回転不能に一体的に回転するように構成されている。ディテントプレート２４の回転位置によって係合ローラ３６のディテントプレート２４の凹凸面２６との接触位置が定まる。そのため、図５では、減速装置において回転駆動する側のドライブギヤ４４及び回転駆動される側のドリブンギヤ４８の位置関係を、ロータシャフト４２及び係合ローラ３６の位置関係に置き換えて表している。 As described above, the drive gear 44 is connected to the rotor shaft 42 so as not to rotate relative to each other. Further, the driven gear 48 is connected to the manual shaft 22 (detent plate 24) so as not to rotate relative to each other, and the manual shaft 22 and the cylindrical member 52 are configured to rotate integrally so as not to rotate relative to each other. The rotational position of the detent plate 24 determines the contact position of the engaging roller 36 with the uneven surface 26 of the detent plate 24. Therefore, in FIG. 5, the positional relationship between the drive gear 44 on the rotationally driven side and the driven gear 48 on the rotationally driven side in the reduction gear is replaced with the positional relationship between the rotor shaft 42 and the engaging roller 36.

図５（ａ）に示すように、ステップモータ４０が回転してロータシャフト４２（ドライブギヤ４４）が白抜き矢印の方向に移動する場合において、係合ローラ３６（ドリブンギヤ４８）がガタＧの一端側に接触した状態（ロータシャフト４２に対して係合ローラ３６が位置３６ｘにある状態）では、ステップモータ４０はロータシャフト４２及び係合ローラ３６を白抜き矢印の方向に移動させる。ステップモータ４０が回転してロータシャフト４２（ドライブギヤ４４）が白抜き矢印とは反対の方向に移動する場合において、係合ローラ３６（ドリブンギヤ４８）がガタＧの他端側に接触した状態（ロータシャフト４２に対して係合ローラ３６が位置３６ｙにある状態）では、ステップモータ４０はロータシャフト４２及び係合ローラ３６を白抜き矢印と反対の方向に移動させる。係合ローラ３６（ドリブンギヤ４８）がガタＧの一端側及び他端側のいずれにも接触していない状態では、ステップモータ４０が回転してロータシャフト４２（ドライブギヤ４４）が白抜き矢印の方向及び白抜き矢印とは反対の方向のいずれの方向に移動しても、係合ローラ３６は移動しない。なお、係合ローラ３６がガタＧの一端側及び他端側のいずれかに接触した状態を「ガタ詰め状態」といい、「ガタ詰め状態」ではない状態を「非ガタ詰め状態」ということとする。 As shown in FIG. 5A, when the step motor 40 rotates and the rotor shaft 42 (drive gear 44) moves in the direction of the white arrow, the engaging roller 36 (driven gear 48) is one end of the backlash G. In the state of contact with the side (the state in which the engaging roller 36 is at the position 36x with respect to the rotor shaft 42), the step motor 40 moves the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 in the direction of the white arrow. When the step motor 40 rotates and the rotor shaft 42 (drive gear 44) moves in the direction opposite to the white arrow, the engaging roller 36 (driven gear 48) is in contact with the other end side of the backlash G ( In the state where the engaging roller 36 is in the position 36y with respect to the rotor shaft 42), the step motor 40 moves the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 in the direction opposite to the white arrow. When the engaging roller 36 (driven gear 48) is not in contact with either one end side or the other end side of the backlash G, the step motor 40 rotates and the rotor shaft 42 (drive gear 44) is in the direction of the white arrow. The engaging roller 36 does not move in any direction opposite to the white arrow. The state in which the engaging roller 36 is in contact with either one end side or the other end side of the backlash G is referred to as a "playback packed state", and a state not in the "playback packed state" is referred to as a "non-playback packed state". do.

ここから、図５（ｂ）に基づいて、ディテントプレート２４におけるシフトレンジの基準位置を学習する場合における係合ローラ３６及びディテントプレート２４の接触位置と、ステップモータ４０のモータ回転角θｍｏｔ及び円筒状部材回転角θｃｙｌの変化と、を説明する。図５（ｂ）は、係合ローラ３６が非Ｐ谷部に接触している状態からＰ谷部に接触している状態へ変化する場合である。ディテントプレート２４における「シフトレンジの基準位置」とは、係合ローラ３６がディテントプレート２４に設けられた谷位置に正しく接触するように学習されたステップモータ４０の回転駆動制御の基準点である。例えば、ステップモータ４０のモータ回転角θｍｏｔが「Ｐシフトレンジ」の基準位置（回転角）とされると、係合ローラ３６がディテントプレート２４のＰ谷部に正しく接触し、ステップモータ４０のモータ回転角θｍｏｔが「非Ｐシフトレンジ」の基準位置（回転角）とされると、係合ローラ３６がディテントプレート２４の非Ｐ谷部に正しく接触する。なお、後述するように、マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間での摩耗が発生すると、学習された「シフトレンジの基準位置」と実際の「シフトレンジの基準位置」との間にずれが発生してしまうため、再度の学習が必要である。 From here, based on FIG. 5B, the contact positions of the engaging roller 36 and the detent plate 24 when learning the reference position of the shift range on the detent plate 24, the motor rotation angle θmot of the step motor 40, and the cylindrical shape. The change in the member rotation angle θcyl will be described. FIG. 5B shows a case where the engaging roller 36 changes from a state in which it is in contact with a non-P valley portion to a state in which it is in contact with a P valley portion. The “reference position of the shift range” in the detent plate 24 is a reference point for rotational drive control of the step motor 40 learned so that the engaging roller 36 correctly contacts the valley position provided in the detent plate 24. For example, when the motor rotation angle θmot of the step motor 40 is set to the reference position (rotation angle) of the “P shift range”, the engaging roller 36 correctly contacts the P valley portion of the detent plate 24, and the motor of the step motor 40 When the rotation angle θmotor is set to the reference position (rotation angle) of the “non-P shift range”, the engaging roller 36 correctly contacts the non-P valley portion of the detent plate 24. As will be described later, when wear occurs between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52, there is a deviation between the learned "reference position of the shift range" and the actual "reference position of the shift range". Will occur, so learning is required again.

ステップモータ４０は一定の正の角速度ω［ｒａｄ／ｓｅｃ］で回転させられる。これにより、モータ回転角θｍｏｔは一定の角速度ωで時間変化する。ステップモータ４０の回転に応じて、マニュアルシャフト２２（及びディテントプレート２４）が回転させられ、係合ローラ３６の凹凸面２６との接触位置は非Ｐ谷部から山部Ｍを超えたＰ谷部に向かう方向へ移動する。すなわち、ディテントプレート２４が「非Ｐシフトレンジ」から「Ｐシフトレンジ」へ向かう方向に移動させられる。 The step motor 40 is rotated at a constant positive angular velocity ω [rad / sec]. As a result, the motor rotation angle θmot changes with time at a constant angular velocity ω. The manual shaft 22 (and the detent plate 24) is rotated according to the rotation of the step motor 40, and the contact position of the engaging roller 36 with the uneven surface 26 is from the non-P valley portion to the P valley portion beyond the mountain portion M. Move in the direction toward. That is, the detent plate 24 is moved in the direction from the "non-P shift range" to the "P shift range".

ステップモータ４０によりモータ回転角θｍｏｔが次第に増加すると、それに応じてロータシャフト４２が右方向に移動する。モータ回転角θｍｏｔが増加する方向は、ロータシャフト４２が右方向に移動する方向である。図５では、理解を容易とするために意図的にステップモータ４０とマニュアルシャフト２２との間に配設された減速装置のギヤ比γ（＝ドリブンギヤ４８における周方向の所定角度範囲あたりの歯数／ドライブギヤ４４における周方向の所定角度範囲あたりの歯数）を「１」としており、モータ回転角θｍｏｔと円筒状部材回転角θｃｙｌとが同じ角速度で増加している時間領域がある。しかし、実際には減速装置等のギヤ比γが「１」よりも大きい場合には、モータ回転角θｍｏｔ及び円筒状部材回転角θｃｙｌがともに増加している時間領域においては円筒状部材回転角θｃｙｌの方がモータ回転角θｍｏｔよりも角速度が小さくなる、すなわち減速される。 When the motor rotation angle θmot is gradually increased by the step motor 40, the rotor shaft 42 moves to the right accordingly. The direction in which the motor rotation angle θmot increases is the direction in which the rotor shaft 42 moves to the right. In FIG. 5, the gear ratio γ of the speed reducer intentionally arranged between the step motor 40 and the manual shaft 22 for easy understanding (= the number of teeth per predetermined angle range in the circumferential direction in the driven gear 48). / The number of teeth per predetermined angle range in the circumferential direction of the drive gear 44) is set to "1", and there is a time region in which the motor rotation angle θmot and the cylindrical member rotation angle θcyl are increasing at the same angular velocity. However, in reality, when the gear ratio γ of the speed reducer or the like is larger than “1”, the cylindrical member rotation angle θcyl is in the time region in which both the motor rotation angle θmot and the cylindrical member rotation angle θcyl are increasing. The angular velocity is smaller than that of the motor rotation angle θmot, that is, the speed is reduced.

時刻ｔ１以前では、係合ローラ３６がガタＧの他端側に接触した「ガタ詰め状態」で、ロータシャフト４２及び係合ローラ３６が右側に移動する。 Before time t1, the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 move to the right in the “playing state” in which the engaging roller 36 comes into contact with the other end side of the backlash G.

時刻ｔ１では、ロータシャフト４２が位置４２ａに移動し、係合ローラ３６が位置３６ａ（非Ｐ谷部）に移動した状態になる。すなわち、係合ローラ３６がガタＧの他端側に接触した「ガタ詰め状態」である。 At time t1, the rotor shaft 42 moves to the position 42a, and the engaging roller 36 moves to the position 36a (non-P valley). That is, the engaging roller 36 is in contact with the other end side of the backlash G in a “playback packed state”.

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、係合ローラ３６は位置３６ａ（非Ｐ谷部）にとどまるため、ロータシャフト４２が右側に移動しても係合ローラ３６がガタＧの一端側及び他端側のいずれにも接触していない「非ガタ詰め状態」である。 During the period from time t1 to time t2, the engaging roller 36 stays at the position 36a (non-P valley), so that even if the rotor shaft 42 moves to the right, the engaging roller 36 remains on one end side and the other end of the backlash G. It is in a "non-playing state" where it is not in contact with any of the sides.

時刻ｔ２では、ロータシャフト４２が位置４２ｂに移動し、係合ローラ３６が位置３６ａに移動した状態になる。すなわち、係合ローラ３６がガタＧの一端側に接触した「ガタ詰め状態」である。 At time t2, the rotor shaft 42 moves to the position 42b, and the engaging roller 36 moves to the position 36a. That is, the engaging roller 36 is in contact with one end side of the backlash G in a “playback packed state”.

時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間では、係合ローラ３６がガタＧの一端側に接触した「ガタ詰め状態」であり、ロータシャフト４２及び係合ローラ３６が右側に移動する。例えば、時刻ｔ３では、ロータシャフト４２が位置４２ｃに移動し、係合ローラ３６が位置３６ｂに移動した状態になる。 In the period from time t2 to time t4, the engaging roller 36 is in a “playing packed state” in which the engaging roller 36 is in contact with one end side of the backlash G, and the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 move to the right side. For example, at time t3, the rotor shaft 42 moves to the position 42c, and the engaging roller 36 moves to the position 36b.

時刻ｔ４では、係合ローラ３６が山部Ｍの頂上の位置に到達し、ロータシャフト４２が位置４２ｄに移動し、係合ローラ３６が位置３６ｃに移動した状態になる。すなわち、係合ローラ３６がガタＧの一端側に接触した「ガタ詰め状態」である。時刻ｔ４の直後では、係合ローラ３６が山部Ｍの頂上を越える。これにより、ロータシャフト４２が位置４２ｄから右方向へほとんど移動していないにもかかわらず、係合ローラ３６が凹凸面２６の斜面を下って係合ローラ３６が位置３６ｄに移動する。この時刻ｔ４直後における係合ローラ３６の移動量は、ガタＧの所定の角度αに応じた分である。このように、係合ローラ３６がガタＧの一端側に接触した「ガタ詰め状態」から、ガタＧの他端側に接触した「ガタ詰め状態」へ変化する。 At time t4, the engaging roller 36 reaches the top position of the mountain portion M, the rotor shaft 42 moves to the position 42d, and the engaging roller 36 moves to the position 36c. That is, the engaging roller 36 is in contact with one end side of the backlash G in a “playback packed state”. Immediately after time t4, the engaging roller 36 crosses the top of the mountain portion M. As a result, although the rotor shaft 42 hardly moves to the right from the position 42d, the engaging roller 36 moves down the slope of the uneven surface 26 and the engaging roller 36 moves to the position 36d. The amount of movement of the engaging roller 36 immediately after this time t4 is a minute corresponding to a predetermined angle α of the backlash G. In this way, the engagement roller 36 changes from the "rattling state" in which it contacts one end side of the backlash G to the "rattling state" in which it contacts the other end side of the backlash G.

時刻ｔ４の直後から時刻ｔ５までの期間では、係合ローラ３６がガタＧの他端側に接触した「ガタ詰め状態」で、ロータシャフト４２及び係合ローラ３６が右側に移動する。 In the period from immediately after the time t4 to the time t5, the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 move to the right in the "playing state" in which the engaging roller 36 comes into contact with the other end side of the backlash G.

時刻ｔ５では、ロータシャフト４２が位置４２ｅに移動し、係合ローラ３６が位置３６ｅ（Ｐ谷部）に移動した状態になる。すなわち、係合ローラ３６がガタＧの他端側に接触した「ガタ詰め状態」である。 At time t5, the rotor shaft 42 moves to the position 42e, and the engaging roller 36 moves to the position 36e (P valley). That is, the engaging roller 36 is in contact with the other end side of the backlash G in a “playback packed state”.

時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間では、係合ローラ３６は位置３６ｅ（Ｐ谷部）にとどまるため、ロータシャフト４２が右側に移動しても係合ローラ３６がガタＧの一端側及び他端側のいずれにも接触していない「非ガタ詰め状態」である。 During the period from time t5 to time t6, the engaging roller 36 stays at the position 36e (P valley), so that even if the rotor shaft 42 moves to the right, the engaging roller 36 remains on one end side and the other end side of the backlash G. It is a "non-rattling state" that is not in contact with any of the above.

時刻ｔ６では、ロータシャフト４２が位置４２ｆに移動し、係合ローラ３６が位置３６ｅ（Ｐ谷部）に移動した状態になる。すなわち、係合ローラ３６がガタＧの一端側に接触した「ガタ詰め状態」である。 At time t6, the rotor shaft 42 moves to the position 42f, and the engaging roller 36 moves to the position 36e (P valley). That is, the engaging roller 36 is in contact with one end side of the backlash G in a “playback packed state”.

時刻ｔ６以降では、係合ローラ３６がガタＧの一端側に接触した「ガタ詰め状態」で、ロータシャフト４２及び係合ローラ３６が右側に移動する。 After time t6, the rotor shaft 42 and the engaging roller 36 move to the right in the “playing state” in which the engaging roller 36 comes into contact with one end side of the backlash G.

時刻ｔ１以前、時刻ｔ２から時刻ｔ５までの期間、及び時刻ｔ６以降では、係合ローラ３６がガタＧの一端側又は他端側に接触した「ガタ詰め状態」となっているため、モータ回転角θｍｏｔの増加に応じて円筒状部材回転角θｃｙｌが増加するように変化する領域（変化領域）となっている。円筒状部材回転角θｃｙｌが増加する方向は、係合ローラ３６が右方向に移動する方向である。一方、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間及び時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間では、係合ローラ３６がガタＧの一端側及び他端側のいずれにも接触していない「非ガタ詰め状態」となっているため、モータ回転角θｍｏｔが増加しても円筒状部材回転角θｃｙｌが変化しない領域（ガタＧによる非変化領域）となっている。これにより、例えば時刻ｔ１と時刻ｔ２との中間となる時刻{＝（ｔ１＋ｔ２）／２）｝におけるモータ回転角θｍｏｔの実測値θ１［ｒａｄ］を、係合ローラ３６が非Ｐ谷部に接触している状態（「非Ｐシフトレンジ」）に応じたもの、すなわち「非Ｐシフトレンジ」の基準位置として学習することができる。また、時刻ｔ５と時刻ｔ６との中間となる時刻{＝（ｔ５＋ｔ６）／２）｝におけるモータ回転角θｍｏｔの実測値θ２［ｒａｄ］を、係合ローラ３６がＰ谷部に接触している状態（「Ｐシフトレンジ」）に応じたもの、すなわち「Ｐシフトレンジ」の基準位置として学習することができる。 Before time t1, during the period from time t2 to time t5, and after time t6, the engaging roller 36 is in a "play-packed state" in contact with one end side or the other end side of the backlash G, so that the motor rotation angle It is a region (change region) in which the rotation angle θcyl of the cylindrical member increases as the θmotor increases. The direction in which the cylindrical member rotation angle θcyl increases is the direction in which the engaging roller 36 moves to the right. On the other hand, in the period from time t1 to time t2 and the period from time t5 to time t6, the engaging roller 36 is in a "non-playing state" in which neither one end side nor the other end side of the backlash G is in contact. Therefore, even if the motor rotation angle θmot increases, the cylindrical member rotation angle θcyl does not change (a region that does not change due to backlash G). As a result, for example, the engaging roller 36 contacts the non-P valley portion with the measured value θ1 [rad] of the motor rotation angle θmot at the time {= (t1 + t2) / 2)}, which is intermediate between the time t1 and the time t2. It can be learned as a reference position of a state (“non-P shift range”), that is, a “non-P shift range”. Further, the actual measurement value θ2 [rad] of the motor rotation angle θmot at the time {= (t5 + t6) / 2)}, which is intermediate between the time t5 and the time t6, is set in a state where the engaging roller 36 is in contact with the P valley. It can be learned according to (“P shift range”), that is, as a reference position of “P shift range”.

図４に戻り、電子制御装置１００は、必要性判定部１００ａ、レンジ検知部１００ｂ、切替予想部１００ｃ、学習部１００ｄ、更新部１００ｅ、及び記憶部１００ｆを機能的に備える。 Returning to FIG. 4, the electronic control device 100 functionally includes a necessity determination unit 100a, a range detection unit 100b, a switching prediction unit 100c, a learning unit 100d, an update unit 100e, and a storage unit 100f.

必要性判定部１００ａは、シフトレンジの基準位置の学習が必要であるか否かを判定する。学習が必要であると判定されるのは、マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間で摩耗が発生したと予測される場合である。マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間での摩耗とは、例えば板ばね５４とマニュアルシャフト２２との間の摩耗や板ばね５４と円筒状部材５２との間の摩耗が含まれる。例えば、前回の学習完了後の車両１０の走行距離が所定の距離以上に増加した場合や前回の学習完了後のエンジン１２の総回転数（回転速度×時間）が所定の回転数以上に増加した場合には、シフトレンジの基準位置の学習が必要であると判定される。所定の距離及び所定の回転数のそれぞれは、前回学習されたシフトレンジの基準位置では、係合ローラ３６がディテントプレート２４に設けられた谷位置に正しく接触しない（ずれた状態で接触する）ほどにマニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間での摩耗が発生すると予測される、予め実験的に或いは設計的に定められた値である。 The necessity determination unit 100a determines whether or not learning of the reference position of the shift range is necessary. It is determined that learning is necessary when it is predicted that wear has occurred between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52. The wear between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52 includes, for example, wear between the leaf spring 54 and the manual shaft 22 and wear between the leaf spring 54 and the cylindrical member 52. For example, when the mileage of the vehicle 10 after the completion of the previous learning increases to a predetermined distance or more, or the total rotation speed (rotation speed x time) of the engine 12 after the completion of the previous learning increases to a predetermined rotation speed or more. In that case, it is determined that learning of the reference position of the shift range is necessary. Each of the predetermined distance and the predetermined number of revolutions does not correctly contact (contact in a shifted state) the valley position provided on the detent plate 24 at the reference position of the shift range learned last time. It is a value that is experimentally or designed in advance, which is predicted to cause wear between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52.

レンジ検知部１００ｂは、パーキングスイッチ７８ｂにより選択された走行モードが「Ｐモード」及び「非Ｐモード」のいずれであるか、すなわち「Ｐシフトレンジ」及び「非Ｐシフトレンジ」のいずれであるかを検知する。この検知は、例えばＰスイッチ信号Ｐｓｗに基づいて行われる。 The range detection unit 100b determines whether the traveling mode selected by the parking switch 78b is "P mode" or "non-P mode", that is, "P shift range" or "non-P shift range". Is detected. This detection is performed based on, for example, the P switch signal Psw.

切替予想部１００ｃは、レンジ検知部１００ｂで検知されたシフトレンジの基準位置の学習が行われるのに必要な期間だけ、そのシフトレンジが切り替えられないか否か（パーキングスイッチ７８ｂが操作されないか否か）を予測する。 The switching prediction unit 100c determines whether or not the shift range can be switched only for the period necessary for learning the reference position of the shift range detected by the range detection unit 100b (whether or not the parking switch 78b is operated). ) Is predicted.

例えば、シフトレンジが「Ｐシフトレンジ」である場合において、エンジン１２の停止直後であったり、信号待ちの状態であったりすると、シフトレンジが切り替えられないと予測される。「信号待ちの状態であること」は、例えば車両１０の前方が車載カメラにより撮影されて車両進行方向の信号機が赤信号であることが検出されたり、ネットワーク（例えば路車間通信）により車両進行方向の信号機における赤信号の待ち時間が検知されたりすることで判定可能である。 For example, when the shift range is the "P shift range", it is predicted that the shift range cannot be switched immediately after the engine 12 is stopped or in the state of waiting for a signal. "Standing at a traffic light" means, for example, that the front of the vehicle 10 is photographed by an in-vehicle camera and it is detected that the traffic light in the vehicle traveling direction is a red light, or the vehicle traveling direction is detected by a network (for example, road-to-vehicle communication). It can be determined by detecting the waiting time of the red light at the traffic light of.

例えば、シフトレンジが「非Ｐシフトレンジ」である場合において、車両１０の車速Ｖが所定の車速値Ｖ１［ｋｍ／ｈ］以上で走行中であったり、車両１０が加速中であったりすると、シフトレンジが切り替えられないと予測される。 For example, when the shift range is the "non-P shift range", if the vehicle speed V of the vehicle 10 is traveling at a predetermined vehicle speed value V1 [km / h] or more, or the vehicle 10 is accelerating, It is predicted that the shift range cannot be switched.

必要性判定部１００ａによりシフトレンジの基準位置の学習が必要であると判定され、且つ、レンジ検知部１００ｂで検知されたシフトレンジが切り替えられないと切替予想部１００ｃによって予測された場合、学習部１００ｄは、その切り替えられないと予測されたシフトレンジの基準位置の学習を、前述の図５を用いて説明したように実行する。 When the necessity determination unit 100a determines that learning of the reference position of the shift range is necessary, and the switching prediction unit 100c predicts that the shift range detected by the range detection unit 100b cannot be switched, the learning unit The 100d executes the learning of the reference position of the shift range predicted to be non-switchable as described with reference to FIG. 5 above.

更新部１００ｅは、学習部１００ｄにより学習されたシフトレンジの基準位置におけるモータ回転角θｍｏｔの実測値（例えば、実測値θ１や実測値θ２）を学習値として、記憶部１００ｆに記憶する。 The update unit 100e stores the actually measured values (for example, the actually measured value θ1 and the actually measured value θ2) of the motor rotation angle θmot at the reference position of the shift range learned by the learning unit 100d in the storage unit 100f as learning values.

記憶部１００ｆに記憶された学習値は、その学習後においてパーキングスイッチ７８ｂが操作されてシフトレンジが切り替えられる場合におけるステップモータ４０の回転駆動制御の制御値として使用される。 The learning value stored in the storage unit 100f is used as a control value for rotational drive control of the step motor 40 when the parking switch 78b is operated to switch the shift range after the learning.

図６は、図３に示すディテントプレート２４におけるシフトレンジの基準位置を学習する制御方法における電子制御装置１００の制御作動を説明するフローチャートの一例である。図６のフローチャートは、繰り返し実行される。 FIG. 6 is an example of a flowchart for explaining the control operation of the electronic control device 100 in the control method for learning the reference position of the shift range on the detent plate 24 shown in FIG. The flowchart of FIG. 6 is repeatedly executed.

まず、必要性判定部１００ａに対応するステップＳ１０において、シフトレンジの基準位置の学習が必要であるか否かが判定される。ステップＳ１０の判定が肯定された場合は、ステップＳ２０が実行される。ステップＳ１０の判定が否定された場合は、リターンとなる。 First, in step S10 corresponding to the necessity determination unit 100a, it is determined whether or not learning of the reference position of the shift range is necessary. If the determination in step S10 is affirmed, step S20 is executed. If the determination in step S10 is denied, a return is obtained.

レンジ検知部１００ｂに対応するステップＳ２０において、シフトレンジが「Ｐシフトレンジ」であるか否かが検知される。ステップＳ２０で「Ｐシフトレンジ」であることが検知された場合は、ステップＳ３０が実行される。ステップＳ２０で「Ｐシフトレンジ」であることが検知されなかった場合（すなわち「非Ｐシフトレンジ」である場合）は、ステップＳ６０が実行される。 In step S20 corresponding to the range detection unit 100b, it is detected whether or not the shift range is the "P shift range". If it is detected in step S20 that it is in the "P shift range", step S30 is executed. If it is not detected in step S20 that it is in the "P shift range" (that is, if it is in the "non-P shift range"), step S60 is executed.

切替予想部１００ｃに対応するステップＳ３０において、「Ｐシフトレンジ」の基準位置の学習が行われるのに必要な期間だけ、「Ｐシフトレンジ」が「非Ｐシフトレンジ」に切り替えられないか否かが予測される。ステップＳ３０の判定が肯定された場合は、ステップＳ４０が実行される。ステップＳ３０の判定が否定された場合は、リターンとなる。 Whether or not the "P shift range" can be switched to the "non-P shift range" only for the period required for learning the reference position of the "P shift range" in step S30 corresponding to the switching prediction unit 100c. Is expected. If the determination in step S30 is affirmed, step S40 is executed. If the determination in step S30 is denied, a return is obtained.

学習部１００ｄに対応するステップＳ４０において、「Ｐシフトレンジ」の基準位置の学習が実行される。例えば、前述の図５における時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間に対応した回転角範囲を含むようにモータ回転角θｍｏｔが変化させられることで、係合ローラ３６がＰ谷部に接触している状態（「Ｐシフトレンジ」）に応じた実測値θ２が学習される。そしてステップＳ５０が実行される。 In step S40 corresponding to the learning unit 100d, learning of the reference position of the “P shift range” is executed. For example, the engaging roller 36 is in contact with the P valley portion by changing the motor rotation angle θmot so as to include the rotation angle range corresponding to the period from time t5 to time t6 in FIG. The measured value θ2 according to (“P shift range”) is learned. Then, step S50 is executed.

更新部１００ｅ及び記憶部１００ｆに対応するステップＳ５０において、学習された「Ｐシフトレンジ」の基準位置におけるモータ回転角θｍｏｔが学習値として記憶（更新）される。そしてリターンとなる。 In step S50 corresponding to the update unit 100e and the storage unit 100f, the motor rotation angle θmot at the reference position of the learned “P shift range” is stored (updated) as a learning value. And it becomes a return.

切替予想部１００ｃに対応するステップＳ６０において、「非Ｐシフトレンジ」の基準位置の学習が行われるのに必要な期間だけ、「非Ｐシフトレンジ」が「Ｐシフトレンジ」に切り替えられないか否かが予測される。ステップＳ６０の判定が肯定された場合は、ステップＳ７０が実行される。ステップＳ６０の判定が否定された場合は、リターンとなる。 Whether or not the "non-P shift range" can be switched to the "P shift range" only for the period required for learning the reference position of the "non-P shift range" in step S60 corresponding to the switching prediction unit 100c. Is predicted. If the determination in step S60 is affirmed, step S70 is executed. If the determination in step S60 is denied, a return is obtained.

学習部１００ｄに対応するステップＳ７０において、「非Ｐシフトレンジ」の基準位置の学習が実行される。例えば、前述の図５における時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間に対応した回転角範囲を含むようにモータ回転角θｍｏｔが変化させられることで、係合ローラ３６が非Ｐ谷部に接触している状態（「非Ｐシフトレンジ」）に応じた実測値θ１が学習される。そしてステップＳ８０が実行される。 In step S70 corresponding to the learning unit 100d, learning of the reference position of the “non-P shift range” is executed. For example, the engaging roller 36 is in contact with the non-P valley portion by changing the motor rotation angle θmot so as to include the rotation angle range corresponding to the period from time t1 to time t2 in FIG. The measured value θ1 according to the state (“non-P shift range”) is learned. Then, step S80 is executed.

更新部１００ｅ及び記憶部１００ｆに対応するステップＳ８０において、学習された「非Ｐシフトレンジ」の基準位置におけるモータ回転角θｍｏｔが学習値として記憶（更新）される。そしてリターンとなる。 In step S80 corresponding to the update unit 100e and the storage unit 100f, the motor rotation angle θmot at the learned “non-P shift range” reference position is stored (updated) as a learning value. And it becomes a return.

なお、ステップＳ４０及びステップＳ７０におけるシフトレンジの基準位置の学習が実行されている途中において、それぞれステップＳ３０及びステップＳ６０における予測に反してパーキングスイッチ７８ｂにより選択された走行モードが切り替えられた場合には、シフトレンジの基準位置の学習が中断され、リターンとなる。 If the running mode selected by the parking switch 78b is switched contrary to the predictions in steps S30 and S60, respectively, while the learning of the reference position of the shift range in steps S40 and S70 is being executed. , Learning of the reference position of the shift range is interrupted, and it becomes a return.

本実施例におけるシフトバイワイヤ装置２０は、ディテントプレート２４を支持するマニュアルシャフト２２と、マニュアルシャフト２２に弾性部材である板ばね５４を介して相対回転不能に取り付けられた円筒状部材５２と、マニュアルシャフト２２を回転駆動させるステップモータ４０と、を備える。 The shift-by-wire device 20 in this embodiment includes a manual shaft 22 that supports the detent plate 24, a cylindrical member 52 that is attached to the manual shaft 22 via a leaf spring 54 that is an elastic member, and a manual shaft. A step motor 40 for rotationally driving the 22 is provided.

本実施例によれば、（ａ）ステップモータ４０の回転角であるモータ回転角θｍｏｔを検出する第１回転角センサ９０と、円筒状部材５２の回転角である円筒状部材回転角θｃｙｌを検出する第２回転角センサ９２と、が設けられ、（ｂ）マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間（マニュアルシャフト２２と板ばね５４との間及び円筒状部材５２と板ばね５４との間の少なくとも一方）で摩耗が発生したと予測される場合、モータ回転角θｍｏｔと円筒状部材回転角θｃｙｌとの比較に基づいてディテントプレート２４の谷位置を検出してシフトレンジの基準位置を学習するように構成されている。このように、マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間で摩耗が発生したと予測される場合に学習が実行されるため学習の頻度が減少し、学習によるマニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間での摩耗の発生が抑制される。また、ディテントプレート２４におけるシフトレンジの基準位置への回転駆動制御に対する摩耗の影響が学習により抑制される。 According to this embodiment, (a) the first rotation angle sensor 90 that detects the motor rotation angle θmot, which is the rotation angle of the step motor 40, and the cylindrical member rotation angle θcyl, which is the rotation angle of the cylindrical member 52, are detected. The second rotation angle sensor 92 is provided, and (b) between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52 (between the manual shaft 22 and the leaf spring 54 and between the cylindrical member 52 and the leaf spring 54). When it is predicted that wear has occurred at at least one of the above), the valley position of the detent plate 24 is detected based on the comparison between the motor rotation angle θmot and the cylindrical member rotation angle θcyl, and the reference position of the shift range is learned. It is configured as follows. In this way, when it is predicted that wear has occurred between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52, learning is executed, so that the frequency of learning is reduced, and the manual shaft 22 and the cylindrical member 52 by learning The occurrence of wear between them is suppressed. Further, the influence of wear on the rotation drive control of the shift range of the detent plate 24 to the reference position is suppressed by learning.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention also applies to other aspects.

前述の実施例では、図５において時間ｔの経過とともにモータ回転角θｍｏｔが増加させられていたが、時間ｔの経過とともにモータ回転角θｍｏｔが減少させられる態様でシフトレンジの基準位置の学習が実行されても良い。この場合にも、ガタＧによる非変化領域に基づいて、各シフトレンジの基準位置を学習することが可能である。 In the above-described embodiment, the motor rotation angle θmot is increased with the passage of time t in FIG. 5, but the learning of the reference position of the shift range is executed in such a manner that the motor rotation angle θmot is decreased with the passage of time t. May be done. Also in this case, it is possible to learn the reference position of each shift range based on the non-changeable region due to the backlash G.

前述の実施例では、マニュアルシャフト２２と円筒状部材５２との間には弾性部材である板ばね５４が介在していたが、この態様に限らない。例えば、取付部材に設けられた可撓性の筒部が軸線方向の延びる２つのスリットにより２つに分離され、前記２つに分離された筒部の内部にマニュアルシャフト２２の先端部が挿入され、前記２つに分離された筒部の外周側に配設された弾性部材である板ばねの付勢力（押圧力）によって取付部材に設けられた筒部がマニュアルシャフト２２の先端部側に押圧されることで、取付部材がマニュアルシャフト２２に取り付けられる構成であっても良い。このような構成であっても、本実施例のようにマニュアルシャフト２２と取付部材との間で摩耗が発生したと予測される場合に学習が実行されることで学習の頻度が減少し、学習によるマニュアルシャフト２２と取付部材との間での摩耗の発生が抑制され、且つ、ディテントプレート２４におけるシフトレンジの基準位置への回転駆動制御に対する摩耗の影響が学習により抑制される。また、弾性部材は板ばねに限られず、取付部材とマニュアルシャフト２２との間のガタを詰めることが可能であれば、板ばね５４以外のスプリングの他、ゴム部材などであっても良い。したがって、「取付部材」である円筒状部材は、「弾性部材」によってマニュアルシャフト２２に相対回転不能に取り付けられた構成であれば良い。 In the above-described embodiment, the leaf spring 54, which is an elastic member, is interposed between the manual shaft 22 and the cylindrical member 52, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the flexible tubular portion provided on the mounting member is separated into two by two slits extending in the axial direction, and the tip of the manual shaft 22 is inserted into the two separated tubular portions. , The tubular portion provided on the mounting member is pressed toward the tip end side of the manual shaft 22 by the urging force (pushing pressure) of the leaf spring, which is an elastic member arranged on the outer peripheral side of the tubular portion separated into the two. By doing so, the mounting member may be mounted on the manual shaft 22. Even with such a configuration, learning is executed when wear is predicted to occur between the manual shaft 22 and the mounting member as in the present embodiment, so that the frequency of learning is reduced and learning is performed. The occurrence of wear between the manual shaft 22 and the mounting member is suppressed by learning, and the influence of wear on the rotation drive control of the shift range to the reference position of the detent plate 24 is suppressed by learning. Further, the elastic member is not limited to the leaf spring, and may be a rubber member or the like in addition to the spring other than the leaf spring 54 as long as it is possible to reduce the play between the mounting member and the manual shaft 22. Therefore, the cylindrical member, which is the "mounting member", may be mounted on the manual shaft 22 by the "elastic member" so as not to rotate relative to each other.

前述の実施例では、取付部材は略円筒状の円筒状部材５２であったが、この態様に限らない。取付部材は、マニュアルシャフト２２に弾性部材によって相対回転不能に取り付けられた構成であれば必ずしも円筒形状である必要はない。 In the above-described embodiment, the mounting member is a substantially cylindrical cylindrical member 52, but the present invention is not limited to this embodiment. The mounting member does not necessarily have to have a cylindrical shape as long as it is mounted on the manual shaft 22 by an elastic member so as not to rotate relative to each other.

前述の実施例では、ディテントプレート２４（及びマニュアルシャフト２２）を回転させるのはステップモータ４０であったが、これに限らない。ディテントプレート２４（及びマニュアルシャフト２２）を回転させてその回転位置を制御できるのであれば、他の形式のモータ（電動機）であっても良い。 In the above-described embodiment, it is the step motor 40 that rotates the detent plate 24 (and the manual shaft 22), but the present invention is not limited to this. Other types of motors (motors) may be used as long as the detent plate 24 (and the manual shaft 22) can be rotated to control the rotation position.

前述の実施例では、ディテントプレート２４に設けられた凹凸面２６のシフトレンジが２箇所（谷が２箇所）の場合について説明したが、これに限らない。例えば、マニュアルシャフト２２の回転中心線ＣＬ１方向から見たディテントプレート２４の凹凸面２６のシフトレンジが４箇所（例えば、「Ｐシフトレンジ」、「Ｒシフトレンジ」、「Ｎシフトレンジ」、及び「Ｄシフトレンジ」に対応した谷が４箇所）の場合などにも本発明は適用可能である。なお、この場合には、「Ｐシフトレンジ」、「Ｒシフトレンジ」、「Ｎシフトレンジ」、及び「Ｄシフトレンジ」への切り替えは、例えばシフト操作装置７８に設けられた「Ｐモード」「Ｒモード」、「Ｎモード」、及び「Ｄモード」への選択（切り替え）が可能なシフトレバーによって行われる。 In the above-described embodiment, the case where the uneven surface 26 provided on the detent plate 24 has two shift ranges (two valleys) has been described, but the present invention is not limited to this. For example, there are four shift ranges of the uneven surface 26 of the detent plate 24 as viewed from the rotation center line CL1 direction of the manual shaft 22 (for example, "P shift range", "R shift range", "N shift range", and "N shift range". The present invention can also be applied to the case where there are four valleys corresponding to the "D shift range"). In this case, switching to the "P shift range", "R shift range", "N shift range", and "D shift range" is performed, for example, by "P mode" and "P mode" provided in the shift operation device 78. This is done by a shift lever that can be selected (switched) to "R mode", "N mode", and "D mode".

前述の実施例では、モータ回転角θｍｏｔは、回転検出用歯車５０と磁気センサ素子１１０とを備える第１回転角センサ９０で検出されたが、この態様に限らない。例えば、モータ回転角θｍｏｔは、モータ４０の回転子であるロータ４０ｒの回転角がレゾルバによって検出される構成であっても良い。 In the above-described embodiment, the motor rotation angle θmot is detected by the first rotation angle sensor 90 including the rotation detection gear 50 and the magnetic sensor element 110, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the motor rotation angle θmot may be configured such that the rotation angle of the rotor 40r, which is the rotor of the motor 40, is detected by the resolver.

前述の実施例では、円筒状部材回転角θｃｙｌは、回転検出用歯部５２ａと磁気センサ素子１２０とを備える第２回転角センサ９２で検出されたが、この態様に限らない。例えば、円筒状部材回転角θｃｙｌは、円筒状部材５２に取り付けられた永久磁石とその永久磁石から発生させられた磁束の方向を検出するホール素子とを備える構成であっても良い。 In the above-described embodiment, the rotation angle θcyl of the cylindrical member is detected by the second rotation angle sensor 92 including the rotation detection tooth portion 52a and the magnetic sensor element 120, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the cylindrical member rotation angle θcyl may include a permanent magnet attached to the cylindrical member 52 and a Hall element that detects the direction of the magnetic flux generated from the permanent magnet.

前述の実施例では、駆動力源であるエンジン１２と自動変速機１６とが備えられた車両１０において、バルブ２８のスプール弁子３０及びスプール弁子係合ロッド３２が設けられた態様であったが、これに限らない。例えば、駆動力源としてエンジン１２及び車両走行用電動機が備えられたハイブリッド車両において自動変速機１６が設けられていない場合には、バルブ２８のスプール弁子３０及びスプール弁子係合ロッド３２が設けられなくても良い。 In the above-described embodiment, in the vehicle 10 provided with the engine 12 as the driving force source and the automatic transmission 16, the spool valve 30 of the valve 28 and the spool valve engagement rod 32 are provided. However, it is not limited to this. For example, in a hybrid vehicle equipped with an engine 12 and a vehicle traveling motor as a driving force source, when the automatic transmission 16 is not provided, the spool valve 30 of the valve 28 and the spool valve engaging rod 32 are provided. It doesn't have to be.

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that the above description is merely an embodiment of the present invention, and the present invention can be carried out in a mode in which various changes and improvements are made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

２０：シフトバイワイヤ装置
２２：マニュアルシャフト
２４：ディテントプレート
４０：ステップモータ（モータ）
５２：円筒状部材（取付部材）
５４：板ばね（弾性部材）
９０：第１回転角センサ
９２：第２回転角センサ
θｃｙｌ：円筒状部材回転角（取付部材の回転角）
θｍｏｔ：モータ回転角（モータの回転角） 20: Shift-by-wire device 22: Manual shaft 24: Detent plate 40: Step motor (motor)
52: Cylindrical member (mounting member)
54: Leaf spring (elastic member)
90: First rotation angle sensor 92: Second rotation angle sensor θcyl: Cylindrical member rotation angle (rotation angle of mounting member)
θmot: Motor rotation angle (motor rotation angle)

Claims

In a shift-by-wire device including a manual shaft that supports a detent plate, a mounting member that is non-rotatably attached to the manual shaft by an elastic member, and a motor that rotationally drives the manual shaft.
It has a first rotation angle sensor that detects the rotation angle of the motor and a second rotation angle sensor that detects the rotation angle of the mounting member.
When it is predicted that wear has occurred between the manual shaft and the mounting member, the valley position of the detent plate is detected and shifted based on the comparison between the rotation angle of the motor and the rotation angle of the mounting member. A shift-by-wire device characterized in that it is configured to learn the reference position of the range.