JP5682598B2 - レンジ切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータを駆動源としてシフトレンジを切り換えるレンジ切換装置に関する発明である。

近年、自動車においても、省スペース化、組立性向上、制御性向上等の要求を満たすために、機械的な駆動システムを、モータによって電気的に駆動するシステムに変更する事例が増加する傾向にある。その一例として、車両の自動変速機のレンジ切換機構をモータで駆動するようにしたものがある。このものは、モータの回転に同期して所定角度毎にパルス信号を出力するエンコーダを搭載し、レンジ切換時には、このエンコーダのパルス信号のカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に基づいてモータを目標レンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）まで回転させることで、シフトレンジを目標レンジに切り換えるようにしている。

ところで、電源がオフされると、エンコーダカウント値の記憶値が消えるシステムでは、電源投入直後のエンコーダカウント値は、実際のモータの回転位置（通電相）に対応したものとならない。従って、エンコーダカウント値に応じてモータの通電相を切り換えるためには、電源投入後にエンコーダカウント値と実際のモータの回転位置とを対応させて、エンコーダカウント値と通電相とを対応させる必要がある。

そこで、特許文献１（特開２００９−１１２１５１号公報）に記載されているように、電源投入後の初期駆動時に、オープンループ制御でモータの通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡させることで、いずれかの通電相でモータの回転位置と該通電相とを対応させてモータを回転駆動してエンコーダのパルス信号をカウントして、初期駆動終了時のエンコーダカウント値と通電相との関係から、エンコーダカウント値に対する通電相位相ずれ補正値（初期位置ずれ学習値）を学習する初期駆動学習処理を実行し、その後の通常駆動時に、エンコーダカウント値を通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じてモータの通電相を順次切り換えてモータを回転駆動するようにしたものがある。

更に、この特許文献１では、初期駆動終了時におけるエンコーダのＡ相信号とＢ相信号のパターンに基づいて学習結果の正誤（学習の成功／失敗）を判定し、失敗と判定した場合には、モータの回転方向を前回の初期駆動の回転方向とは反対方向にして初期駆動学習処理を再実行するようにしている。

特開２００９−１１２１５１号公報

ところで、レンジ切換機構を各レンジの位置に保持するディテント機構の形状によっては初期駆動におけるモータの回転駆動に制約を受ける場合がある。しかし、上記特許文献１の技術では、ディテント機構の形状による制約が考慮されていないため、初期駆動時にディテント機構の形状による制約に反してモータを回転駆動してしまう可能性があり、それが原因で、初期駆動時にディテント機構やレンジ切換機構に過度に負荷が掛かってディテント機構やレンジ切換機構の耐久性が低下したり、或は、初期駆動時に意に反してレンジが切り換わってしまうレンジ抜けが発生する等の不具合が発生する可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、初期駆動時にディテント機構の形状による制約に反してモータを回転駆動してしまうことを防止することができるレンジ切換装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、モータ（１２）を駆動源としてシフトレンジを複数のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構（１１）と、このレンジ切換機構（１１）を各レンジの位置に保持するディテント機構（１４）と、モータ（１２）の回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダ（４６）と、電源投入後にオープンループ制御でモータ（１２）の通電相を切り換える初期駆動を実行してエンコーダ（４６）のパルス信号のカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に対する通電相位相ずれ補正値を学習する初期駆動学習処理を実行する初期駆動学習手段（４１）とを備え、初期駆動学習処理の終了後の通常駆動時にエンコーダカウント値を通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じてモータ（１２）の通電相を順次切り換えてモータ（１２）を回転駆動するレンジ切換装置において、ディテント機構（１４）の可動範囲を規制する規制手段（５３）を備え、初期駆動学習手段（４１）は、ディテント機構（１４）が規制手段（５３）に突き当たる可能性があることを考慮して、ディテント機構（１４）が規制手段（５３）に突き当たらないようにモータ（１２）の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行するようにしたものである。
また、請求項２に係る発明は、ディテント機構（１４）は、レンジ切換機構（１１）が各レンジの位置に切り換えられたときに係合部（２３ａ）がレンジ保持凹部（２４）に嵌まり込むことでレンジ切換機構（１１）を各レンジの位置に保持するように構成され、初期駆動学習手段（４１）は、モータ（１２）の駆動停止状態で係合部（２３ａ）がレンジ保持凹部（２４）内に滑り落ちる範囲（以下「吸い込み範囲」という）から係合部（２３ａ）が外れる可能性があることを考慮して、吸い込み範囲から係合部（２３ａ）が外れないようにモータ（１２）の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行するようにしたものである。

このようにすれば、初期駆動時にディテント機構の形状による制約に反してモータを回転駆動してしまうことを防止することができ、ディテント機構の形状による制約に反しない適正範囲でモータを回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

図１は本発明の実施例１を示すレンジ切換装置の斜視図である。 図２はレンジ切換装置の制御システム全体の構成を概略的に示す図である。 図３は実施例１のディテント機構の形状による制約を説明する図である。 図４は実施例１の初期駆動学習を説明するタイムチャートである。 図５は実施例１の初期駆動学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例２のディテント機構の形状による制約を説明する図である。 図７は実施例２の初期駆動学習を説明するタイムチャートである。 図８は実施例２の初期駆動学習ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１及び図２に基づいてレンジ切換機構１１の構成を説明する。

図１に示すように、レンジ切換機構１１は、自動変速機２７（図２参照）のシフトレンジをＰレンジ（パーキングレンジ）とＲレンジ（リバースレンジ）とＮレンジ（ニュートラルレンジ）とＤレンジ（ドライブレンジ）との間で切り換える４ポジション式のレンジ切換機構である。このレンジ切換機構１１の駆動源となるモータ１２は、例えばスイッチトリラクタンスモータにより構成されている。このモータ１２は、減速機構２６（図２参照）が内蔵され、その出力軸１２ａ（図２参照）の回転位置を検出する出力軸センサ１０（図２参照）が設けられている。このモータ１２の出力軸１２ａには、マニュアルシャフト１３が接続され、このマニュアルシャフト１３に、ディテントレバー１５が固定されている。

ディテントレバー１５には、ディテントレバー１５の回転に応じて直線運動するマニュアルバルブ（図示せず）が接続され、このマニュアルバルブによって自動変速機２７の内部の油圧回路（図示せず）を切り換えることで、シフトレンジを切り換えるようになっている。

また、ディテントレバー１５にはＬ字形のパーキングロッド１８が固定され、このパーキングロッド１８の先端部に設けられた円錐体１９がロックレバー２１に当接している。このロックレバー２１は、円錐体１９の位置に応じて軸２２を中心にして上下動してパーキングギヤ２０をロック／ロック解除するようになっている。パーキングギヤ２０は、自動変速機２７の出力軸に設けられ、このパーキングギヤ２０がロックレバー２１によってロックされると、車両の駆動輪が回り止めされた状態（パーキング状態）に保持される。

一方、ディテントレバー１５をＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各レンジに保持するためのディテントバネ２３が支持ベース１７に固定され、ディテントレバー１５には、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各レンジ保持凹部２４（図３参照）が形成され、ディテントバネ２３の先端に設けられた係合部２３ａがディテントレバー１５の各レンジ保持凹部２４に嵌まり込んだときに、ディテントレバー１５が各レンジの位置に保持されるようになっている。これらディテントレバー１５とディテントバネ２３とからディテントレバー１５の回転位置を各レンジの位置に係合保持する（つまりレンジ切換機構１１を各レンジの位置に保持する）ためのディテント機構１４（節度機構）が構成されている。

Ｐレンジでは、パーキングロッド１８がロックレバー２１に接近する方向に移動して、円錐体１９の太い部分がロックレバー２１を押し上げてロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０に嵌まり込んでパーキングギヤ２０をロックした状態となり、それによって、自動変速機２７の出力軸（駆動輪）がロックされた状態（パーキング状態）に保持される。

一方、Ｐレンジ以外のレンジでは、パーキングロッド１８がロックレバー２１から離れる方向に移動して、円錐体１９の太い部分がロックレバー２１から抜け出てロックレバー２１が下降し、それによって、ロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０から外れてパーキングギヤ２０のロックが解除され、自動変速機２７の出力軸が回転可能な状態（走行可能な状態）に保持される。

尚、前述した出力軸センサ１０は、モータ１２の減速機構２６の出力軸１２ａの回転角度に応じた電圧を出力する回転センサ（例えばポテンショメータ）によって構成され、その出力電圧によって実際のシフトレンジが、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれであるかを確認できるようになっている。また、出力軸センサ１０が無い場合においても、後述するエンコーダ４６によって実際のシフトレンジが、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれであるかを確認できるようになっている。

図２に示すように、モータ１２には、ロータの回転角（回転位置）を検出するためのエンコーダ４６が設けられている。このエンコーダ４６は、例えば磁気式のロータリエンコーダにより構成されており、モータ１２のロータの回転に同期して所定角度毎にＡ相、Ｂ相のパルス信号をレンジ切換制御装置４２に出力するように構成されている。レンジ切換制御装置４２のマイコン４１は、エンコーダ４６から出力されるＡ相信号とＢ相信号の立ち上がり／立ち下がりの両方のエッジをカウントして、そのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に応じてモータドライバ３７によってモータ１２の通電相を所定の順序で切り換えることでモータ１２を回転駆動する。尚、モータ１２の３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の巻線とモータドライバ３７の組み合わせを２系統設けて、一方の系統が故障しても、他方の系統でモータ１２を回転駆動できるようにしても良い。

モータ１２の回転中は、Ａ相信号とＢ相信号の発生順序によってモータ１２の回転方向を判定し、正回転（Ｐレンジ→Ｄレンジの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントアップし、逆回転（Ｄレンジ→Ｐレンジの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントダウンする。これにより、モータ１２が正回転／逆回転のいずれの方向に回転しても、エンコーダカウント値とモータ１２の回転角との対応関係が維持されるため、正回転／逆回転のいずれの回転方向でも、エンコーダカウント値によってモータ１２の回転位置を検出して、その回転位置に対応した相の巻線に通電してモータ１２を回転駆動できるようになっている。

レンジ切換制御装置４２には、シフトスイッチ４４で検出したシフトレバー操作位置の信号が入力される。これにより、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１（制御手段）は、運転者のシフトレバー操作等に応じて目標レンジを切り換え、その目標レンジに応じてモータ１２を駆動してシフトレンジを切り換え、切り換え後の実際のシフトレンジをインストルメントパネル（図示せず）に設けられたレンジ表示部４５に表示する。

レンジ切換制御装置４２には、車両に搭載されたバッテリ５０（電源）から電源リレー５１を介して電源電圧が供給される。電源リレー５１のオン／オフは、電源スイッチであるＩＧスイッチ５２（イグニッションスイッチ）のオン／オフを手動操作することで切り換えられる。ＩＧスイッチ５２がオンされると、電源リレー５１がオンされてレンジ切換制御装置４２に電源電圧が供給され、ＩＧスイッチ５２がオフされると、電源リレー５１がオフされてレンジ切換制御装置４２への電源供給が遮断（オフ）される。

ところで、エンコーダカウント値は、マイコン４１のＲＡＭ（図示せず）に記憶されるため、レンジ切換制御装置４２の電源がオフされると、エンコーダカウント値の記憶値が消えてしまう。そのため、レンジ切換制御装置４２の電源投入直後のエンコーダカウント値は、実際のモータ１２の回転位置（通電相）に対応したものとならない。従って、エンコーダカウント値に応じて通電相を切り換えるためには、電源投入後にエンコーダカウント値と実際のモータ１２の回転位置とを対応させて、エンコーダカウント値と通電相とを対応させる必要がある。

そこで、マイコン４１は、電源投入後に初期駆動を行ってモータ１２の通電相とエンコーダカウント値との対応関係を学習する初期駆動学習処理を実行する。この初期駆動学習処理では、オープンループ制御でモータ１２の通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡させることで、いずれかの通電相でモータ１２の回転位置と該通電相とを一致させてモータ１２を回転駆動してエンコーダ４６のＡ相信号及びＢ相信号のエッジをカウントし、初期駆動終了時のエンコーダカウント値とモータ１２の回転位置と通電相との対応関係を学習して、エンコーダカウント値に対する通電相位相ずれ補正値を学習する。

この際、マイコン４１は、初期駆動終了時におけるエンコーダのＡ相信号とＢ相信号のパターンに基づいて初期駆動学習処理の成功／失敗を判定し、失敗と判定した場合には、初期駆動学習処理を再実行する。ここで、初期駆動学習処理の失敗の判定方法は、例えば、初期駆動時に１−２相励磁方式でモータ１２を回転駆動して２相通電となる位置で初期駆動を終了し、その初期駆動終了時におけるエンコーダ４６のＡ相信号とＢ相信号のパターンが２相通電に対応するパターンとなっていない場合、初期駆動学習処理の失敗と判定する。

初期駆動学習処理の終了後（通電相位相ずれ補正値の学習後）の通常駆動時には、エンコーダカウント値を通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じてモータ１２の通電相を順次切り換えてモータ１２を回転駆動する。

また、本実施例１では、図３に示すように、ディテント機構１４の可動範囲を規制するＰ壁５３（規制手段）が設けられ、このＰ壁５３にディテントレバー１５が突き当たることで、ディテント機構１４のＰレンジ側の可動範囲が規制されるようになっている。ディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たるＰ壁位置が、Ｐレンジの谷位置（係合部２３ａがＰレンジのレンジ保持凹部２４の底まで嵌まり込んだ位置）に近いため、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも負方向（Ｐ壁位置に近付く方向）にディテントレバー１５が移動すると、ディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たってディテント機構１４やレンジ切換機構１１に過度に負荷が掛かってディテント機構１４やレンジ切換機構１１の耐久性が低下する可能性がある。従って、ディテント機構１４の形状による制約として、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも負方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらない）ようにモータ１２を回転駆動するという制約がある。

そこで、本実施例１では、マイコン４１により後述する図５の初期駆動学習ルーチンを実行することで、前記制約を考慮して、ディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらないようにモータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行し、初期駆動学習処理を失敗した場合にも、前記制約を考慮して、ディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらないようにモータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を再実行する。

具体的には、図４に示すように、マイコン４１の起動後（電源投入後）にＰレンジで初期駆動学習処理を実行する場合には、まず、モータ１２の回転方向を正回転方向（Ｐ壁位置から離れる方向）に設定して初期駆動学習処理を実行する。これにより、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも負方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらない）ようにモータ１２を回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

また、初期駆動学習処理を実行する毎に、初期駆動学習処理が成功したか否かを判定し、初期駆動学習処理を失敗した場合には、初期駆動学習処理を再実行する。その際、モータ１２の回転方向が正回転方向の初期駆動学習処理を連続してＮ回（例えば２回）実行した場合には、モータ１２の回転方向を逆回転方向（Ｐ壁位置に近付く方向）に設定して初期駆動学習処理を再実行し、モータ１２の回転方向が逆回転方向の初期駆動学習処理を連続してＮ回実行した場合には、モータ１２の回転方向を正回転方向に設定して初期駆動学習処理を再実行する。これにより、初期駆動学習処理を失敗して初期駆動学習処理を再実行する場合においても、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも負方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらない）ようにモータ１２を回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

以上説明した本実施例１の初期駆動学習は、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１により図５の初期駆動学習ルーチンに従って実行される。以下、このルーチンの処理内容を説明する。

図５に示す初期駆動学習ルーチンは、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１の起動直後に実行され、特許請求の範囲でいう初期駆動学習手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、現在のレンジがＰレンジであるか否かを、例えば、出力軸センサ１０の出力電圧に基づいて判定する。尚、現在のレンジがＰレンジであるか否かを判定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。

このステップ１０１で、現在のレンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ１０２に進み、モータ１２の回転方向を正回転方向に設定した後、ステップ１０３に進み、初期駆動学習処理を実行する。

この後、ステップ１０４に進み、初期駆動学習処理が成功したか否か判定し、初期駆動学習処理が成功したと判定された場合には、ステップ１０５以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１０４で、初期駆動学習処理を失敗した（初期駆動学習処理が成功していない）と判定された場合には、ステップ１０５に進み、モータ１２の回転方向が前回と同一方向の初期駆動学習処理を連続してＮ回（例えば２回）以上実行したか否かを判定する。尚、Ｎ回は、２回に限定されず、適宜変更しても良い。

このステップ１０５で、「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、モータ１２の回転方向が前回と同一方向の初期駆動学習処理を連続してＮ回以上実行していないと判定された場合には、ステップ１０６に進み、モータ１２の回転方向を前回と同一方向に設定した後、ステップ１０８に進み、初期駆動学習処理を再実行する。

一方、上記ステップ１０５で、「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまり、モータ１２の回転方向が前回と同一方向の初期駆動学習処理を連続してＮ回以上実行したと判定された場合には、ステップ１０７に進み、モータ１２の回転方向を前回と反対方向に設定した後、ステップ１０８に進み、初期駆動学習処理を再実行する。

この後、ステップ１０９に進み、初期駆動学習処理が成功したか否か判定し、初期駆動学習処理を失敗したと判定された場合には、ステップ１１０に進み、初期駆動学習処理の失敗回数が所定値（例えば４回）以上であるか否かを判定し、初期駆動学習処理の失敗回数が所定値よりも少なければ、上記ステップ１０５に戻る。

その後、上記ステップ１０９で初期駆動学習処理が成功したと判定された場合、又は、上記ステップ１１０で、初期駆動学習処理の失敗回数が所定値以上であると判定された場合には、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、現在のレンジがＰレンジではない（ＲレンジとＮレンジとＤレンジのいずれかである）と判定された場合には、ステップ１１１に進み、通常の初期駆動学習を実行する。この通常の初期駆動学習では、まず、モータ１２の回転方向を所定方向（正回転方向又は逆回転方向）に設定して初期駆動学習を実行した後、初期駆動学習処理が成功したか否かを判定し、初期駆動学習処理を失敗した場合には、モータ１２の回転方向を前回と反対方向に設定して初期駆動学習処理を再実行する。

以上説明した本実施例１では、ディテント機構１４の形状による制約を考慮して、モータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行するようにしたので、初期駆動時にディテント機構１４の形状による制約に反してモータ１２を回転駆動してしまうことを防止することができ、ディテント機構１４の形状による制約に反しない適正範囲でモータ１２を回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

具体的には、ディテント機構１４の形状による制約として、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも負方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらない）ようにモータ１２を回転駆動するという制約がある場合に、その制約を考慮して、ディテントレバー１５がＰ壁５３に突き当たらないようにモータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行するようにしたので、初期駆動時にディテント機構１４やレンジ切換機構１１に過度に負荷が掛かることを防止することができ、ディテント機構１４やレンジ切換機構１１の耐久性を向上させることができる。

また、本実施例１では、初期駆動学習処理を失敗した場合にも、ディテント機構１４の形状による制約を考慮して、モータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を再実行するようにしたので、初期駆動学習処理を失敗して初期駆動学習処理を再実行する場合においても、初期駆動時にディテント機構１４の形状による制約に反しない適正範囲でモータ１２を回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

次に、図６乃至図８を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、図６に示すように、ディテント機構１４のＰレンジの吸い込み範囲（モータ１２の駆動停止状態で係合部２３ａがＰレンジのレンジ保持凹部２４内に滑り落ちる範囲）が狭いため、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも正方向にディテントレバー１５が移動すると、係合部２３ａがＰレンジの吸い込み範囲から外れて意に反してレンジが切り換わってしまうレンジ抜けが発生する可能性がある。従って、ディテント機構１４の形状による制約として、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも正方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりＰレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れない）ようにモータ１２を回転駆動するという制約がある。

そこで、本実施例２では、マイコン４１により後述する図８の初期駆動学習ルーチンを実行することで、前記制約を考慮して、Ｐレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れないようにモータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行し、初期駆動学習処理を失敗した場合にも、前記制約を考慮して、Ｐレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れないようにモータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を再実行する。

具体的には、図７に示すように、マイコン４１の起動後（電源投入後）にＰレンジで初期駆動学習処理を実行する場合には、まず、モータ１２の回転方向を逆回転方向に設定して初期駆動学習処理を実行する。これにより、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも正方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりＰレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れない）ようにモータ１２を回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

また、初期駆動学習処理を実行する毎に、初期駆動学習処理が成功したか否かを判定し、初期駆動学習処理を失敗した場合には、初期駆動学習処理を再実行する。その際、モータ１２の回転方向が逆回転方向の初期駆動学習処理を連続してＭ回（例えば１回）実行した場合には、モータ１２の回転方向を正回転方向に設定して初期駆動学習処理を再実行し、モータ１２の回転方向が正回転方向の初期駆動学習処理を連続してＭ回実行した場合には、モータ１２の回転方向を逆回転方向に設定して初期駆動学習処理を再実行する。これにより、初期駆動学習処理を失敗して初期駆動学習処理を再実行する場合においても、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも正方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりＰレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れない）ようにモータ１２を回転駆動して初期駆動学習処理を行うことができる。

図８に示す初期駆動学習ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、現在のレンジがＰレンジであるか否かを判定し、現在のレンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ２０２に進み、モータ１２の回転方向を逆回転方向に設定した後、ステップ２０３に進み、初期駆動学習処理を実行する。

この後、ステップ２０４に進み、初期駆動学習処理が成功したか否か判定し、初期駆動学習処理を失敗したと判定された場合には、ステップ２０５に進み、モータ１２の回転方向が前回と同一方向の初期駆動学習処理を連続してＭ回（例えば１回）以上実行したか否かを判定する。尚、Ｍ回は、１回に限定されず、適宜変更しても良い。

このステップ２０５で、「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、モータ１２の回転方向が前回と同一方向の初期駆動学習処理を連続してＭ回以上実行していないと判定された場合には、ステップ２０６に進み、モータ１２の回転方向を前回と同一方向に設定した後、ステップ２０８に進み、初期駆動学習処理を再実行する。

一方、上記ステップ２０５で、「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまり、モータ１２の回転方向が前回と同一方向の初期駆動学習処理を連続してＭ回以上実行したと判定された場合には、ステップ２０７に進み、モータ１２の回転方向を前回と反対方向に設定した後、ステップ２０８に進み、初期駆動学習処理を再実行する。

この後、ステップ２０９に進み、初期駆動学習処理が成功したか否か判定し、初期駆動学習処理を失敗したと判定された場合には、ステップ２１０に進み、初期駆動学習処理の失敗回数が所定値（例えば４回）以上であるか否かを判定し、初期駆動学習処理の失敗回数が所定値よりも少なければ、上記ステップ２０５に戻る。

その後、上記ステップ２０９で初期駆動学習処理が成功したと判定された場合、又は、上記ステップ２１０で、初期駆動学習処理の失敗回数が所定値以上であると判定された場合には、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、現在のレンジがＰレンジではない（ＲレンジとＮレンジとＤレンジのいずれかである）と判定された場合には、ステップ２１１に進み、通常の初期駆動学習を実行する。

以上説明した本実施例２では、ディテント機構１４の形状による制約として、初期駆動時にＰレンジの谷位置よりも正方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりＰレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れない）ようにモータ１２を回転駆動するという制約がある場合に、その制約を考慮して、Ｐレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れないようにモータ１２の回転方向を設定して初期駆動学習処理を実行するようにしたので、初期駆動時に意に反してレンジが切り換わってしまうレンジ抜けの発生を防止することができる。

尚、上記各実施例１，２では、Ｐレンジで初期駆動学習処理を実行する場合に本発明を適用したが、これに限定されず、Ｐレンジ以外のレンジ（ＲレンジやＮレンジやＤレンジ）で初期駆動学習処理を実行する場合に本発明を適用しても良い。

例えば、ディテント機構１４の形状による制約として、初期駆動時にＤレンジの谷位置よりも正方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりディテントレバー１５がＤ壁に突き当たらない）ようにモータ１２を回転駆動するという制約がある場合には、Ｄレンジで初期駆動学習処理を実行する場合に本発明を適用すれば良い。

或は、ディテント機構１４の形状による制約として、初期駆動時にＲレンジの谷位置よりも負方向にディテントレバー１５が移動しない（つまりＲレンジの吸い込み範囲から係合部２３ａが外れない）ようにモータ１２を回転駆動するという制約がある場合には、Ｒレンジで初期駆動学習処理を実行する場合に本発明を適用すれば良い。

また、上記各実施例では、エンコーダ４６として磁気式のエンコーダを用いたが、これに限定されず、エンコーダ４６は、例えば、光学式のエンコーダやブラシ式のエンコーダを用いても良い。また、エンコーダ４６は、Ａ相信号とＢ相信号を出力するエンコーダに限定されず、Ａ相、Ｂ相信号に加え、補正用（インデックス用）のＺ相信号を出力するエンコーダを用いても良い。

また、上記各実施例では、モータ１２としてスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）を用いたが、エンコーダの出力信号のカウント値に基づいてモータの回転位置を検出してモータの通電相を順次切り換えるブラシレス型の同期モータであれば、ＳＲモータに限定されず、他の種類のブラシレス型の同期モータであっても良い。

また、上記各実施例では、シフトレンジをＰレンジとＲレンジとＮレンジとＤレンジの四つのレンジ間で切り換えるレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、例えば、シフトレンジをＰレンジとＮｏｔＰレンジの二つのレンジ間で切り換えるレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用しても良い。或は、シフトレンジを三つのレンジ間又は五つ以上のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用しても良い。

その他、本発明は、自動変速機（ＡＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等）に限定されず、電気自動車用の減速機のシフトレンジを切り換えるレンジ切換装置に適用しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１１…レンジ切換機構、１２…モータ、１４…ディテント機構、４１…マイコン（初期駆動学習手段）、４６…エンコーダ

Claims (3)

1. モータ（１２）を駆動源としてシフトレンジを複数のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構（１１）と、前記レンジ切換機構（１１）を各レンジの位置に保持するディテント機構（１４）と、前記モータ（１２）の回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダ（４６）と、電源投入後にオープンループ制御で前記モータ（１２）の通電相を切り換える初期駆動を実行して前記エンコーダ（４６）のパルス信号のカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に対する通電相位相ずれ補正値を学習する初期駆動学習処理を実行する初期駆動学習手段（４１）とを備え、前記初期駆動学習処理の終了後の通常駆動時に前記エンコーダカウント値を前記通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じて前記モータ（１２）の通電相を順次切り換えて前記モータ（１２）を回転駆動するレンジ切換装置において、
   前記ディテント機構（１４）の可動範囲を規制する規制手段（５３）を備え、
   前記初期駆動学習手段（４１）は、前記ディテント機構（１４）が前記規制手段（５３）に突き当たる可能性があることを考慮して、前記ディテント機構（１４）が前記規制手段（５３）に突き当たらないように前記モータ（１２）の回転方向を設定して前記初期駆動学習処理を実行することを特徴とするレンジ切換装置。
2. モータ（１２）を駆動源としてシフトレンジを複数のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構（１１）と、前記レンジ切換機構（１１）を各レンジの位置に保持するディテント機構（１４）と、前記モータ（１２）の回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダ（４６）と、電源投入後にオープンループ制御で前記モータ（１２）の通電相を切り換える初期駆動を実行して前記エンコーダ（４６）のパルス信号のカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に対する通電相位相ずれ補正値を学習する初期駆動学習処理を実行する初期駆動学習手段（４１）とを備え、前記初期駆動学習処理の終了後の通常駆動時に前記エンコーダカウント値を前記通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じて前記モータ（１２）の通電相を順次切り換えて前記モータ（１２）を回転駆動するレンジ切換装置において、
   前記ディテント機構（１４）は、前記レンジ切換機構（１１）が各レンジの位置に切り換えられたときに係合部（２３ａ）がレンジ保持凹部（２４）に嵌まり込むことで前記レンジ切換機構（１１）を各レンジの位置に保持するように構成され、
   前記初期駆動学習手段（４１）は、前記モータ（１２）の駆動停止状態で前記係合部（２３ａ）が前記レンジ保持凹部（２４）内に滑り落ちる範囲（以下「吸い込み範囲」という）から前記係合部（２３ａ）が外れる可能性があることを考慮して、前記吸い込み範囲から前記係合部（２３ａ）が外れないように前記モータ（１２）の回転方向を設定して前記初期駆動学習処理を実行することを特徴とするレンジ切換装置。
3. 前記初期駆動学習手段（４１）は、前記初期駆動学習処理を失敗した場合に、前記モータ（１２）の回転方向が前回と同一方向の前記初期駆動学習処理を連続して所定回数以上実行したか否かを判定し、前記モータ（１２）の回転方向が前回と同一方向の前記初期駆動学習処理を連続して前記所定回数以上実行したと判定した場合には、前記モータ（１２）の回転方向を前回と反対方向に設定して前記初期駆動学習処理を再実行することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンジ切換装置。

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