JP5874979B2 - 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。

このようなレンジ切換装置においては、例えば、特許文献１（特開２００４−３０８８４８号公報）に記載されているように、モータ（アクチュエータ）で回転駆動されるディテントプレートをディテントスプリングに係合させることでシフトレンジを固定するシステムにおいて、シフトレンジを切り換える際に、ディテントプレートが所定の目標範囲（ディテントプレートがモータの非通電時に異なるレンジ位置へ移動しない安定範囲）まで回転したときにモータの通電を停止するようにしたものがある。

特開２００４−３０８８４８号公報

本出願人は、上記特許文献１の技術を利用して、シフトレンジを切り換える際に、エンコーダカウント値に基づいてモータの通電相を順次切り換えることでモータを目標回転位置に向かって回転駆動するＦ／Ｂ制御（フィードバック制御）を実行し、このＦ／Ｂ制御によりモータが所定の停止範囲（例えば目標回転位置±９カウントの範囲）内まで回転したときにＦ／Ｂ制御を終了してモータの通電を停止するシステムを研究している。

このシステムでは、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータの通電を停止したときに、モータがディテント機構の吸い込み範囲（モータの通電停止状態でディテント機構の係合部がレンジ保持凹部内に滑り落ちる範囲）内まで回転しているか又は惰性でディテント機構の吸い込み範囲内まで回転すれば、モータの通電を停止してもディテント機構の係合部がレンジ保持凹部の底まで滑り落ちることによってモータを目標回転位置まで回転させることができる。

しかし、ディテント機構の形状によってはディテント機構の吸い込み範囲がモータの停止範囲に比べて狭い場合があり、このような場合、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータの通電を停止したときに、モータがディテント機構の吸い込み範囲内まで回転することができず、モータを目標回転位置まで回転させることができない可能性がある。この対策として、ディテント機構の吸い込み範囲に合わせてモータの停止範囲を狭くすることも考えられるが、モータの停止範囲を狭くすると、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータの通電を停止する位置が目標回転位置に近くなるため、モータが目標回転位置を通り越してしまうオーバーシュートが発生し易くなってしまう。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、シフトレンジを切り換える際の位置決め精度（モータの回転位置精度）を向上させ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）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、目標レンジが切り換えられたときにエンコーダ（４６）の出力信号のカウント値に基づいてモータ（１２）の通電相を順次切り換えることでモータ（１２）を目標レンジに相当する目標回転位置に向かって回転駆動するフィードバック制御（以下「Ｆ／Ｂ制御」と表記する）を実行し、該Ｆ／Ｂ制御によりモータ（１２）が目標回転位置を含む所定の停止範囲内まで回転したときにＦ／Ｂ制御を終了してモータ（１２）の通電を停止する制御手段（４１）とを備えたレンジ切換装置において、前記目標回転位置を含む所定の停止範囲は、前記モータ（１２）の通電停止状態で前記ディテント機構（１４）の係合部（２３ａ）が前記レンジ保持凹部（２４）内に滑り落ちる範囲である、前記ディテント機構（１４）の吸い込み範囲よりも広くなっていて、前記モータ（１２）の停止範囲の一部が前記ディテント機構（１４）の吸い込み範囲の外側にも設定され、制御手段（４１）は、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ（１２）の通電を停止してから所定期間が経過してもモータ（１２）が目標回転位置まで回転していない場合に、オープンループ制御でモータ（１２）の通電相を順次切り換えてモータ（１２）を回転駆動するオープン駆動を実行してモータ（１２）を目標回転位置まで回転させるようにしたものである。

前述したように、ディテント機構の吸い込み範囲がモータの停止範囲に比べて狭い場合には、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータの通電を停止したときに、モータがディテント機構の吸い込み範囲内まで回転することができず、モータを目標回転位置まで回転させることができない可能性があるが、本発明では、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータの通電を停止してから所定期間が経過してもモータが目標回転位置まで回転していない場合に、オープンループ制御で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オープン駆動を実行してモータを目標回転位置まで回転させることができるため、ディテント機構の吸い込み範囲がモータの停止範囲に比べて狭い場合でも、モータを目標回転位置まで回転させることができる。しかも、ディテント機構の吸い込み範囲に合わせてモータの停止範囲を狭くする必要がないため、モータが目標回転位置を通り越してしまうオーバーシュートの発生を防止することができる。これにより、シフトレンジを切り換える際の位置決め精度（モータの回転位置精度）を向上させることができる。

図１は本発明の一実施例における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はレンジ切換制御の実行例を示すタイムチャートである。 図４はレンジ切換制御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一実施例を説明する。
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１参照）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。この初期駆動では、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する。

また、マイコン４１は、モータ１２の起動後のエンコーダカウント値に基づいてモータ１２の起動位置からの回転量（回転角）を検出できるだけであるため、電源投入後に何等かの方法で、モータ１２の絶対的な回転位置を検出しないと、モータ１２を正確に目標位置まで回転駆動することができない。

そこで、マイコン４１は、初期駆動の終了後に、ディテントバネ２３の係合部２３ａがレンジ切換機構１１の可動範囲のＰレンジ側の限界位置であるＰレンジ壁（Ｐレンジ保持凹部２４の側壁）に突き当たるまでモータ１２を回転させる“Ｐレンジ壁突き当て制御”を実施して、Ｐレンジ側の限界位置を基準位置として学習し、この基準位置のエンコーダカウント値を基準にしてモータ１２の回転量（回転角）を制御するようにしている。尚、ディテントバネ２３の係合部２３ａがレンジ切換機構１１の可動範囲のＤレンジ側の限界位置であるＤレンジ壁（Ｄレンジ保持凹部２４の側壁）に突き当たるまでモータ１２を回転させる“Ｄレンジ壁突き当て制御”を実施して、Ｄレンジ側の限界位置を基準位置として学習するようにしても良い。また、突き当て制御を実行した後、モータ１２の回転方向を逆転させてモータ１２の回転位置をディテントバネ２３の撓み変形が無くなる所定量だけ戻す戻し制御を実行するようにしても良い。

基準位置を学習した後、本実施例では、マイコン４１により後述する図４のレンジ切換制御ルーチンを実行することで、運転者のシフトレバー操作により目標レンジが切り換えられたとき（目標レンジが、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれかに切り換えられたとき）に、それに応じて目標回転位置（目標カウント値）を変更して、モータ１２を目標回転位置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（レンジ切換機構１１の切換位置を目標レンジの位置に切り換える）。

具体的には、図３に示すように、目標レンジが切り換えられたときに、まず、エンコーダカウント値に基づいてモータ１２の通電相を順次切り換えることでモータ１２を目標レンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）に向かって回転駆動するフィードバック制御（以下「Ｆ／Ｂ制御」と表記する）を実行する。ここで、目標回転位置は、ディテント機構１４の目標レンジに相当するレンジの吸い込み範囲（モータ１２の通電停止状態でディテント機構１４の係合部２３ａが目標レンジに相当するレンジのレンジ保持凹部２４内に滑り落ちる範囲）内に設定される。

このＦ／Ｂ制御によりモータ１２が所定の停止範囲内まで回転した時点ｔ1 で、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電相の切り換えを停止した後、モータ１２の通電を停止する。ここで、モータ１２の停止範囲は、モータ１２が目標回転位置を通り越してしまうオーバーシュートの発生を防止するのに必要な範囲（例えば目標回転位置±９カウントの範囲）に設定される。

この場合、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電を停止したときに、モータ１２がディテント機構１４の吸い込み範囲内まで回転しているか又は惰性でディテント機構１４の吸い込み範囲内まで回転すれば、モータ１２の通電を停止してもディテント機構１４の係合部２３ａがレンジ保持凹部２４の底まで滑り落ちることによってモータ１２を目標回転位置まで回転させることができる。

しかし、図３に示すように、ディテント機構１４の吸い込み範囲がモータ１２の停止範囲に比べて狭い場合には、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電を停止したときに、モータ１２がディテント機構１４の吸い込み範囲内まで回転することができず、モータ１２を目標回転位置まで回転させることができない可能性がある。この対策として、ディテント機構１４の吸い込み範囲に合わせてモータ１２の停止範囲を狭くすると、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電を停止する位置が目標回転位置に近くなるため、モータ１２が目標回転位置を通り越してしまうオーバーシュートが発生し易くなってしまう。

そこで、本実施例では、図３に示すように、モータ１２の停止範囲がディテント機構１４の吸い込み範囲よりも広くなっていて、モータ１２の停止範囲の一部がディテント機構１４の吸い込み範囲の外側にも設定されていると共に、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電を停止した時点ｔ2 から所定時間（例えばモータ１２が目標回転位置まで回転するのに十分な時間）が経過してもモータ１２が目標回転位置まで回転していない場合には、所定時間が経過した時点ｔ3 で、オープンループ制御でモータ１２の通電相を順次切り換えてモータ１２を回転駆動するオープン駆動を実行する。このオープン駆動では、例えば、２相通電と１相通電とを交互に切り換えて、モータ１２を微小ステップずつ回転駆動する。

このオープン駆動によりモータ１２の通電相を切り換える毎にモータ１２が目標回転位置まで回転したか否かを判定し、モータ１２が目標回転位置まで回転したと判定した時点ｔ4 で、オープン駆動を終了してモータ１２の通電相の切り換えを停止した後、モータ１２の通電を停止する。

以上説明した本実施例のレンジ切換制御は、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１により図４のレンジ切換制御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４に示すレンジ切換制御ルーチンは、レンジ切換制御装置４２の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御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、目標レンジが、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれかに切り換えられたか否かを判定し、目標レンジが切り換えられていないと判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、目標レンジが切り換えられたと判定された場合には、ステップ１０２に進み、切り換え後の目標レンジに対応した目標回転位置を設定した後、ステップ１０３に進み、エンコーダカウント値に基づいてモータ１２の通電相を順次切り換えることでモータ１２を目標回転位置に向かって回転駆動するＦ／Ｂ制御を実行する。

この後、ステップ１０４に進み、Ｆ／Ｂ制御によりモータ１２が停止範囲内まで回転したか否かを、エンコーダカウント値が停止範囲内になったか否かによって判定する。このステップ１０４で、モータ１２が停止範囲内まで回転していないと判定されれば、上記ステップ１０３に戻り、Ｆ／Ｂ制御を継続する。

その後、上記ステップ１０４で、モータ１２が停止範囲内まで回転したと判定された時点で、ステップ１０５に進み、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電相の切り換えを停止した後にモータ１２の通電を停止する。

この後、ステップ１０６に進み、モータ１２が目標回転位置まで回転したか否かを、エンコーダカウント値が目標回転位置を越えた否かによって判定する。このステップ１０６で、モータ１２が目標回転位置まで回転していないと判定された場合には、ステップ１０７に進み、モータ１２の通電を停止してから所定時間（例えばモータ１２が目標回転位置まで回転するのに十分な時間）が経過したか否かを判定する。

このステップ１０７で、モータ１２の通電を停止してから所定時間が経過していないと判定されれば、上記ステップ１０６に戻り、モータ１２が目標回転位置まで回転したか否かを判定する処理を繰り返す。

その後、上記ステップ１０６で、モータ１２が目標回転位置まで回転したと判定された場合、つまり、モータ１２の通電を停止してから所定時間内にモータ１２が目標回転位置まで回転した場合には、シフトレンジの切り換えが完了したと判断して、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０７で、モータ１２の通電を停止してから所定時間が経過したと判定された場合、つまり、モータ１２の通電を停止してから所定時間が経過してもモータ１２が目標回転位置まで回転していない場合には、ステップ１０８に進み、オープンループ制御でモータ１２の通電相を順次切り換えてモータ１２を微小ステップずつ回転駆動するオープン駆動を実行する。

この後、ステップ１０９に進み、オープン駆動によりモータ１２の通電相を切り換える毎にモータ１２が目標回転位置まで回転したか否かを、エンコーダカウント値が目標回転位置を越えた否かによって判定する。このステップ１０９で、モータ１２が目標回転位置まで回転していないと判定されれば、上記ステップ１０８に戻り、オープン駆動を継続する。

その後、上記ステップ１０９で、モータ１２が目標回転位置まで回転したと判定された時点で、シフトレンジの切り換えが完了したと判断して、ステップ１１０に進み、オープン駆動を終了してモータ１２の通電相の切り換えを停止した後にモータ１２の通電を停止して、本ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例では、目標レンジが切り換えられたときに、エンコーダカウント値に基づいてモータ１２の通電相を順次切り換えることでモータ１２を目標回転位置に向かって回転駆動するＦ／Ｂ制御を実行し、このＦ／Ｂ制御によりモータ１２が所定の停止範囲内まで回転したときにＦ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電を停止するが、Ｆ／Ｂ制御を終了してモータ１２の通電を停止してから所定時間が経過してもモータ１２が目標回転位置まで回転していない場合には、オープンループ制御でモータ１２の通電相を順次切り換えてモータ１２を微小ステップずつ回転駆動するオープン駆動を実行してモータ１２を目標回転位置まで回転させるようにしたので、図３に示すように、ディテント機構１４の吸い込み範囲がモータ１２の停止範囲に比べて狭い場合でも、モータ１２を目標回転位置まで回転させることができる。しかも、ディテント機構１４の吸い込み範囲に合わせてモータ１２の停止範囲を狭くする必要がないため、モータ１２が目標回転位置を通り越してしまうオーバーシュートの発生を防止することができる。これにより、シフトレンジを切り換える際の位置決め精度（モータ１２の回転位置精度）を向上させることができる。

また、本実施例では、オープン駆動によりモータ１２の通電相を切り換える毎にモータ１２が目標回転位置まで回転したか否かを判定し、モータ１２が目標回転位置まで回転したと判定したときにオープン駆動を終了してモータ１２の通電を停止するようにしたので、オープン駆動の際にモータ１２を確実に目標回転位置まで回転させて停止させることができる。

尚、上記実施例では、目標レンジがいずれのレンジに切り換えられた場合でも本発明を適用するようにしたが、これに限定されず、目標レンジが特定のレンジに切り換えられた場合にのみ本発明を適用するようにしても良い。例えば、Ｐレンジの吸い込み範囲が狭いシステムの場合には、目標レンジがＰレンジに切り換えられた場合（つまりシフトレンジをＰレンジに切り換える場合）にのみ本発明を適用するようにしたり、或は、Ｄレンジの吸い込み範囲が狭いシステムの場合には、目標レンジがＤレンジに切り換えられた場合（つまりシフトレンジをＤレンジに切り換える場合）にのみ本発明を適用するようしても良い。

また、上記実施例では、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（制御手段）、４６…エンコーダ

Claims (2)

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）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、目標レンジが切り換えられたときに前記エンコーダ（４６）の出力信号のカウント値に基づいて前記モータ（１２）の通電相を順次切り換えることで前記モータ（１２）を前記目標レンジに相当する目標回転位置に向かって回転駆動するフィードバック制御（以下「Ｆ／Ｂ制御」と表記する）を実行し、該Ｆ／Ｂ制御により前記モータ（１２）が前記目標回転位置を含む所定の停止範囲内まで回転したときに前記Ｆ／Ｂ制御を終了して前記モータ（１２）の通電を停止する制御手段（４１）とを備えたレンジ切換装置において、
   前記目標回転位置を含む所定の停止範囲（以下「モータ（１２）の停止範囲」という）は、前記モータ（１２）の通電停止状態で前記ディテント機構（１４）の係合部（２３ａ）が前記レンジ保持凹部（２４）内に滑り落ちる範囲である、前記ディテント機構（１４）の吸い込み範囲よりも広くなっていて、前記モータ（１２）の停止範囲の一部が前記ディテント機構（１４）の吸い込み範囲の外側にも設定され、
   前記制御手段（４１）は、前記Ｆ／Ｂ制御を終了して前記モータ（１２）の通電を停止してから所定期間が経過しても前記モータ（１２）が前記目標回転位置まで回転していない場合に、オープンループ制御で前記モータ（１２）の通電相を順次切り換えて前記モータ（１２）を回転駆動するオープン駆動を実行して前記モータ（１２）を前記目標回転位置まで回転させることを特徴とするレンジ切換装置。
2. 前記制御手段（４１）は、前記オープン駆動により前記モータ（１２）の通電相を切り換える毎に前記モータ（１２）が前記目標回転位置まで回転したか否かを判定し、前記モータ（１２）が前記目標回転位置まで回転したと判定したときに前記オープン駆動を終了して前記モータ（１２）の通電を停止することを特徴とする請求項１に記載のレンジ切換装置。

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