JP7028014B2 - シフトレンジ切替制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフトレンジ切替制御装置に関する。

従来、運転者からのシフトレンジの切り替え要求に応じ、シフトレンジ切替装置のモータを制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替制御装置が知られている。例えば特許文献１に記載のシフトレンジ切替装置は、モータ回転軸を有するモータと、モータ回転軸に連結された減速機と、減速機の出力軸に連結されたマニュアルシャフトと、マニュアルシャフトに取り付けられて、複数のシフトレンジに対応する複数の谷部及び山部を有するディテントプレートと、ディテントプレートの谷部に接触する接触部を有して接触部が谷部に接触した状態でディテントプレートの停止位置を保持する停止位置保持部と、モータ回転軸の回転角度を検出する回転角度検出部と、モータ回転軸の回転角度を検出する制御部と、を有する。

特開２０１３－１９４７５０号公報

特許文献１に記載のシフトレンジ切替制御装置は、減速機にガタが生じてモータ回転軸の回転角度に対して減速機の出力軸に連結されたマニュアルシャフトの回転角度が低下して一定値を超えると、シフトレンジの切り替えができなくなる虞が生じる。

また、減速機にガタが生じると、モータ回転軸が目標回転角度まで回転しても、マニュアルシャフトは目標回転角度よりも小さい角度までしか回転しない。しかしながら、停止位置保持部によって、ディテントプレートを機械的に進角側へ回転させるので、接触部は目的の谷部の底に移動する。この場合、マニュアルシャフトは減速機のもつガタが生じる方向に回転するので、モータ回転軸は回転しない。このため、制御部は、モータ回転軸の回転角度が不足しているか否かを認識できない。

本発明の目的は、減速機にガタが生じた場合、制御部がモータ回転軸の回転角度が不足しているか否かを認識できるシフトレンジ切替制御装置を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、軸方向に延びる中心軸を中心とするモータ回転軸を有するモータと、前記モータ回転軸に連結された減速機と、前記減速機の出力軸に連結されたマニュアルシャフトと、前記マニュアルシャフトに取り付けられて、複数のシフトレンジに対応する複数の谷部及び複数の前記谷部間の山部が連続的に設けられたディテントプレートと、前記ディテントプレートの複数の前記谷部のいずれかに接触するとともに前記マニュアルシャフトの径方向外側から径方向内側方向に向かって付勢する接触部を有して前記接触部が前記谷部に接触した状態で前記ディテントプレートの停止位置を保持する停止位置保持部と、前記モータ回転軸の回転角度を検出する回転角度検出部と、前記モータの前記モータ回転軸の回転角度を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記回転角度検出部による回転角度の検出値に基づいて、前記停止位置保持部によって保持された前記ディテントプレートの前記谷部に接触している前記接触部の接触位置から前記ディテントプレートの回転方向遅角側に隣接して位置する他の谷部の底よりも前記ディテントプレートの回転方向遅角側の前記他の谷部の所定位置まで前記接触部を移動させるのに必要な前記モータ回転軸の目標回転角度を設定する目標回転角度設定部と、前記回転角度検出部による回転角度の検出値に基づいて、前記モータ回転軸を前記目標回転角度まで回転させた後に停止させるモータ駆動制御部と、前記回転角度検出部の回転角度の検出値に基づいて、前記モータ回転軸が前記目標回転角度で停止後に、前記接触部の付勢力によって前記ディテントプレートが回転して前記接触部が前記他の谷部の前記底に移動するまでの前記モータ回転軸の回転移動角度を算出するモータ回転軸回転移動角度算出部と、前記モータ回転軸回転移動角度算出部により算出された前記モータ回転軸の回転移動角度に基づき前記目標回転角度を変更する目標回転角度補正部と、を有するシフトレンジ切替制御装置である。

本願の例示的な第１発明によれば、減速機にガタが生じた場合、制御部がモータ回転軸の回転角度が不足しているか否かを認識できるシフトレンジ切替制御装置を提供することができる。

第１実施形態に係るシフトレンジ切替制御装置の概略構成図である。 ディテントプレートの正面図である。 制御部のブロック図である。 ディテントプレートの軸角度に対するディテントプレートに作用するトルクの関係を示すグラフである。 制御部によって目標回転角度を補正処理するフローチャートである。 停止位置保持部によってディテントプレートが回転移動する際の角度変化を表したグラフである。 減速機の変形例に係る構成図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るシフトレンジ切替制御装置について説明する。本実施形態では、自動車等の車両に搭載される自動変速機の制御を行うシフトレンジ切替制御装置について説明する。また、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｙ軸方向は、図１に示すモータのモータ回転軸と直交する方向と平行な方向、すなわち、図１の上下方向とする。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、以下の説明においては、軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「リア側」と記し、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「フロント側」と記す。なお、リア側及びフロント側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と記し、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と記し、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周り（θ方向）を単に「周方向」と記す。

なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

[第１実施形態]
＜全体構成＞
図１は、第１実施形態に係るシフトレンジ切替制御装置の概略構成図である。図２は、ディテントプレートの正面図である。本実施形態のシフトレンジ切替制御装置１は、図１に示すように、モータ１０と、減速機１５と、マニュアルシャフト２０と、ディテントプレート３０と、停止位置保持部５０と、回転角度検出部６０と、制御部７０とを有する。本実施形態では、シフトレンジ切替制御装置１は、パーキング機構２３をさらに有する。

モータ１０は、軸方向に延びる中心軸Ｊを中心とするモータ回転軸１１を有する。モータ回転軸１１には減速機１５が連結される。減速機１５の出力軸１６にはマニュアルシャフト２０が連結される。マニュアルシャフト２０には、図１及び図２に示すように、複数のシフトレンジに対応する複数の谷部３１、３２、３３、３４及び複数の谷部３１、３２、３３、３４間の山部３５，３６，３７が連続的に設けられたディテントプレート３０が連結される。ディテントプレート３０の複数の谷部３１、３２、３３、３４のいずれかにマニュアルシャフト２０の径方向外側から径方向内側方向に向かって付勢する接触部５１が接触した状態でディテントプレート３０の停止位置を保持する停止位置保持部５０が配置される。また、モータ１０は、モータ回転軸１１の回転角度を検出する回転角度検出部６０を有する。モータ１０は、制御部７０によってモータ回転軸１１の回転角度が制御される。以下、構成部材毎に詳細に説明する。

＜モータ１０＞
モータ１０は、例えばスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）等の同期モータである。モータ１０は、通電することで、モータ回転軸１１が回転する。

＜回転角度検出部６０＞
回転角度検出部６０は、例えば、非接触式ポテンショメータである。非接触式ポテンショメータは、モータ１０のモータ回転軸１１を含む回転体の外周に磁石が取付けられ、固定部側の部材にホール素子が取付けられる。ホール素子からの出力に基づいて回転体の回転角度が求められる。回転角度検出部６０はエンコーダでもよい。エンコーダは、相対位置センサであり、例えば磁気式のロータリエンコーダである。

＜減速機１５＞
減速機１５は、モータ１０で発生する回転動力を減速して出力するプラネタリギヤあるいは歯車列等を有する。減速機１５は、モータ１０の回転動力を減速するとともにトルクを増大する。本実施形態では、減速機１５は、モータ１０のフロント側（－Ｚ側）に配置される。減速機１５の出力軸１６には、マニュアルシャフト２０が連結される。

＜マニュアルシャフト２０＞
マニュアルシャフト２０のリア側（＋Ｚ側）の端部は、減速機１５の出力軸１６に同軸上に連結される。また、マニュアルシャフト２０のフロント側（－Ｚ側）の端部は、図示ししいないが、例えば自動変速機のケース等に回動可能に支持される。これにより、モータ１０のモータ回転軸１１を回転させると、ディテントプレート３０が回転して、パーキング機構２３のパーキングロッド２４が押し引きされる。パーキング機構２３については、後述する。

＜ディテントプレート３０＞
図２は、ディテントプレートの正面図である。ディテントプレート３０は、図１及び図２に示すように、軸方向視において径方向内側から外側に進むに従って周方向に広がる扇状である。ディテントプレート３０の径方向内側端部には、マニュアルシャフト２０が貫通する孔部３８が設けられる。孔部３８にマニュアルシャフト２０が貫通した状態で、マニュアルシャフト２０にディテントプレート３０が一体的に取付けられる。このため、マニュアルシャフト２０が回転すると、ディテントプレート３０も回転する。

ディテントプレート３０の径方向外側の周縁部には、複数のシフトレンジに対応する複数の谷部３１，３２，３３，３４及び複数の谷部１，３２，３３，３４間の山部３５，３６，３７が連続的に設けられる。本実施形態では、周方向一方側から他方側へ向かって、Ｐレンジに対応する谷部３１と、Ｒレンジに対応する谷部３２と、Ｎレンジに対応する谷部３３と、Ｄレンジに対応する谷部３４が設けられる。これらの谷部３１，３２，３３，３４は、径方向外側から内側方向に向かって延びる。Ｐレンジに対応する谷部３１は、他の谷部３２，３３，３４と比較して大きい。山部３５，３６，３７は、径方向外側へ突出する。

＜停止位置保持部５０＞
停止位置保持部５０は、接触部５１とディテントスプリング５３とを有する。ディテントスプリング５３は、板状であり、Ｘ軸方向に沿って延びる。ディテントスプリング５３は、弾性変形可能な材料製である。ディテントスプリング５３は、一端側がマニュアルシャフト２０に近接した配置された部材５５に固定された片持ち支持状態である。ディテントスプリング５３の自由端側は、接触部５１が回転自在に設けられる。接触部５１は、円筒状であり、接触部５１内に軸部が相対回転自在に通される。軸部の軸方向両端がディテントスプリング５３の自由端側の二股部５３ａに取り付けられる。このため、接触部５１は軸部に対して回転自在である。

接触部５１は、複数の谷部３１，３２，３３，３４のいずれかの底に接触した状態で、マニュアルシャフト２０の径方向外側から径方向内側方向に向かって谷部３１，３２，３３，３４を付勢する。すなわち、接触部５１が谷部３１，３２，３３，３４に接触した状態では、ディテントスプリング５３は弾性変形して接触部５１をマニュアルシャフト２０の中心軸と交差する方向に付勢する。したがって、ディテントプレート３０は、接触部５１が谷部３１，３２，３３，３４に接触した状態で、ディテントプレート３０の停止位置が保持される。

＜パーキング機構２３＞
パーキング機構２３は、図示していない自動変速機の出力軸を回転不可能にロックする状態（Ｐレンジが成立した状態）と、図示していない自動変速機の出力軸を回転可能にアンロックする状態（（Ｐレンジ以外のレンジが成立した状態）とに切り替え可能である。パーキング機構２３は、パーキングギヤ２５、パーキングロックポール２６、パーキングロッド２４等を有する。

＜制御部７０＞
図３は、制御部７０のブロック図である。制御部７０は、図３に示すように、目標回転角度設定部７１と、モータ駆動制御部７３と、モータ回転軸回転移動角度算出部７５と、目標回転角度補正部７７と、を有する。さらに、制御部７０は、回転移動角度判定部７９を有する。制御部７０には、シフトレバー８３の操作に応じた操作信号を出力するシフトセンサ８４と、モータ１０のモータ回転軸１１の回転角度を検出する回転角度検出部６０が電気的に接続される。なお、シフトレバー８３は、シフトスイッチでもよい。

（目標回転角度設定部７１）
目標回転角度設定部７１は、図２及び図３に示すように、回転角度検出部６０による回転角度の検出値に基づいて、停止位置保持部５０によって保持されたディテントプレート３０の谷部３１、３２，３３、３４に接触している接触部５１の接触位置からディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接して位置する他の谷部の底よりもディテントプレートの回転方向遅角側の他の谷部の所定位置Ｐｓまで接触部５１を移動させるのに必要なモータ回転軸１１の目標回転角度を設定する。

例えば、目標回転角度設定部７１は、接触部５１がＲレンジに対応する谷部３２に位置しているときに、シフトレバー８３の操作によって、シフトレバー８３がＮレンジに移動された場合には、目標回転角度設定部７１は、谷部３２（Ｒレンジに対応）と他の谷部３３（Ｎレンジに対応）の所定位置Ｐｓまでの角度θ１を設定する。ここで、他の谷部３３の所定位置Ｐｓは、接触部５１が他の谷部３３よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接する谷部３４（Ｄレンジに対応）に移動しない範囲内に設定される。なお、所定位置Ｐｓは、他の谷部３３の底よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側の他の谷部３３の傾斜面３３ａにおいて、底から傾斜面３３ａの長さのａ／ｂの位置として設定してもよい。但し、ａ、ｂは整数であり、ａ＜ｂである。

（モータ駆動制御部７３）
モータ駆動制御部７３は、回転角度検出部６０による回転角度の検出値に基づいて、モータ回転軸１１を目標回転角度まで回転させた後に停止させる。モータ駆動制御部７３は、モータ回転軸１１の停止時にモータ１０への電力供給を遮断する。モータ駆動制御部７３は、モータ回転軸１１の停止時にモータ１０への電力供給を遮断することで、モータ回転軸１１の回転をフリーとすることができる。なお、モータ１０は、電力供給が無い場合でも、モータ１０内の永久磁石やロータの回転抵抗等により、モータ回転軸１１には、一定のトルク（コギングトルク）が作用する。このため、接触部５１の付勢によってディテントプレート３０を回転させるためには、コギングトルクよりも大きなトルクをディテントプレート３０に作用させる必要がある。

（モータ回転軸回転移動角度算出部７５）
モータ回転軸回転移動角度算出部７５は、回転角度検出部６０の回転角度の検出値に基づいて、モータ回転軸１１が目標回転角度で停止後に、接触部５１の付勢力によってディテントプレート３０が回転して接触部５１が他の谷部３２の底に移動するまでのモータ回転軸１１の回転移動角度を算出する。

また、モータ回転軸回転移動角度算出部７５は、接触部５１が目標回転角度に移動したときのモータ回転軸１１の回転角度と、接触部５１が他の谷部３２の底に移動したときのモータ回転軸１１の回転角度と、の差を算出する。この算出されたモータ回転軸１１の回転角度差をモータ回転軸１１の回転移動角度とする。

（目標回転角度補正部７７）
図４は、ディテントプレート３０の回転角度に対するディテントプレート３０に作用するトルクの関係を示すグラフである。図６は、停止位置保持部５０によってディテントプレート３０が回転移動する際の角度変化を表したグラフである。

目標回転角度補正部７７は、モータ回転軸回転移動角度算出部７５により算出されたモータ回転軸１１の回転移動角度に基づき目標回転角度を変更する。ここで、目標回転角度設定部７１は、前述したように、谷部３１に接触している接触部５１の接触位置からディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接して位置する他の谷部３２の底よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側の他の谷部３２の所定位置Ｐｓまで接触部５１を移動させるのに必要なモータ回転軸１１の目標回転角度を設定する。したがって、モータ回転軸１１が目標回転角度まで回転すると、接触部５１は他の谷部３２の底よりも遅角側に移動する。この場合、減速機１５にガタがあっても減速機１５のガタは詰まっているので、停止位置保持部５０によって、ディテントプレート３０を機械的に遅角側へ回転させる。このため、マニュアルシャフト２０と伴にモータ回転軸１１も一緒に遅角側へ回転する。

ここで、図４Ａに示すように、接触部５１がＮレンジに対応する谷部３３に移動したときに、減速機１５のガタが小さい場合には、ディテントプレート３０によって接触部５１を谷部３３の底に戻すトルク（ディテントトルク）によって、接触部５１は谷部３３の底に戻される。

一方、図４Ｂに示すように、減速機１５が劣化してガタが大きくなると、接触部５１は目標回転角度よりも小さい角度の位置に移動し、ディテントトルクが小さくなる。したがって、接触部５１は谷部３３の底に戻され難くなる。

そこで、図４Ｃに示すように、減速機１５が劣化してガタが大きくなると、目標回転角度を増大する補正を行うことで、ディテントトルクによって、接触部５１を谷部３３の底に戻し易くすることができる。

なお、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ディテントトルクによって接触部５１が谷部３３の底に戻される場合、接触部５１が谷部３３の底よりもディテントプレート３０の回転方向進角側から戻される場合（図６Ａ）及び、接触部５１が谷部３３の底よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側から戻される場合（図６Ｂ）ともに、接触部５１は、時間の経過とともに谷部３３の底まで移動する。

本実施形態では、目標回転角度補正部７７は、他の谷部３３の所定位置と、モータ回転軸回転移動角度算出部７５によって算出されたモータ回転軸１１の回転移動角度と、に基づいて、モータ回転軸１１の回転角度に対するマニュアルシャフト２０の回転角度の角度差の有無を判定し、角度差が有る場合に、目標回転角度を増大する補正を行う。このため、制御部７０は、減速機１５にガタが生じた場合でも、モータ回転軸１１の遅角側への回転を認識することができる。

また、ガタの量が増大すると、ディテントプレート３０を機械的に遅角側へ回転させる角度が減少して、モータ回転軸回転移動角度が小さくなる。したがって、制御部７０は、減速機１５にガタが生じているか否かの判断がし難くなる。そこで、本実施形態では、制御部７０は、モータ回転軸回転移動角度算出部７５によって算出されたモータ回転軸１１の回転移動角度が、所定範囲内にあるか否かを判定する回転移動角度判定部７９を、更に有する。また、目標回転角度補正部７７は、回転移動角度判定部７９によりモータ回転軸１１の回転移動角度が所定範囲内にあると判定された場合、目標回転角度を増大する補正を行う。

（回転移動角度判定部７９）
回転移動角度判定部７９は、モータ回転軸回転移動角度算出部７５によって算出されたモータ回転軸１１の回転移動角度が、所定範囲内にあるか否かを判定する。ここで、所定範囲とは、接触部５１が他の谷部３３の所定位置Ｐｓと他の谷部３３の底との間を移動する際のディテントプレート３０の回転角度として設定される。

＜シフトレンジ切替制御装置１の作用・効果＞
次に、シフトレンジ切替制御装置１の作用・効果について説明する。図５は、制御部７０によって目標回転角度を補正処理するフローチャートである。

図３及び図５に示すように、ステップ１００において、制御部７０は、シフトセンサ８４からのシフト指令があるか否かを判断し、シフト指令がある場合には、ステップ１０１へ進む。シフト指令がない場合には、ステップ１００に戻る。

ステップ１０１において、制御部７０の目標回転角度設定部７１は、停止位置保持部５０によって保持されたディテントプレート３０の谷部３２に接触している接触部５１の接触位置からディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接して位置する他の谷部３３の底よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側の他の谷部３３の所定位置Ｐｓまで接触部５１を移動させるのに必要なモータ回転軸１１の目標回転角度を設定する。目標回転角度設定部７１が目標回転角度を設定すると、ステップ１０２に進む。

ステップ１０２において、モータ駆動制御部７３は、回転角度検出部６０による回転角度の検出値に基づいて、モータ回転軸１１を目標回転角度まで回転させた後に停止させる。モータ回転軸１１の回転が停止すると、ステップ１０３に進む。

ステップ１０３において、モータ回転軸回転移動角度算出部７５は、停止位置保持部５０によって、ディテントプレート３０が機械的に遅角側へ回転されるに伴うモータ回転軸１１の遅角側への回転移動角度を算出する。モータ回転軸１１の回転移動角度が算出されると、ステップ１０４に進む。

ステップ１０４において、回転移動角度判定部７９によって、算出されたモータ回転軸１１の回転移動角度が所定範囲内にあるか否かが判定される。回転移動角度が所定範囲内にある場合には、ステップ１０５に進む。回転移動角度が所定範囲内にない場合には、終了する。

ステップ１０５において、目標回転角度補正部７７は、回転移動角度判定部７９によりモータ回転軸１１の回転移動角度が所定範囲内にあると判定された場合、目標回転角度を増大する補正を行う。目標回転角度を増大する補正が行われると、ステップ１０６に進む。

ステップ１０６において、制御部７０は、増大補正された目標回転角度が、所定範囲を超えるか否かを判定する。増大補正された目標回転角度が所定範囲を超える場合には、制御部７０は、シフト変更を終了し、所定範囲を超えていなければステップ１００に進む。

（１） ここで、本実施形態に係るシフトレンジ切替制御装置１の目標回転角度設定部は、谷部３２に接触している接触部５１の接触位置からディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接して位置する他の谷部３３の底よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側の他の谷部３３の所定位置Ｐｓまで接触部５１を移動させるのに必要なモータ回転軸１１の目標回転角度を設定する。したがって、モータ回転軸１１が目標回転角度まで回転すると、接触部５１は他の谷部３３の底よりも遅角側に移動する。この場合、減速機１５にガタがあっても減速機１５のガタは詰まっているので、停止位置保持部５０によって、ディテントプレート３０を機械的に遅角側へ回転させる。このため、マニュアルシャフト２０と伴にモータ回転軸１１も一緒に遅角側へ回転する。よって、制御部７０は、回転角度検出部６０を介して、モータ回転軸１１の遅角側への回転を認識することができる。

また、減速機１５にガタがある場合には、目標回転角度補正部７７は、モータ回転軸１１の回転移動角度に基づき目標回転角度を変更する。したがって、ガタの量が増大してモータ回転軸１１の遅角側への回転移動角度が小さくなる場合でも、目標回転角度を増大する補正が可能であるので、制御部７０は、モータ回転軸１１の遅角側への回転角度を容易に認識することができる。

（２）また、回転移動角度判定部７９によりモータ回転軸１１の回転移動角度が所定範囲内にあると判定された場合、目標回転角度が増大補正される。このため、減速機１５のガタの量が増大すると、回転移動角度が小さくなるのでモータ回転軸１１の遅角側への回転角度も小さくなる。しかしながら、目標回転角度補正部７７は、目標回転角度を増大する補正を行うので、モータ回転軸１１の遅角側への回転角度の低下を抑制することができる。

（３）また、他の谷部３３の所定位置は、接触部５１が他の谷部３３よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接する谷部３４に移動しない範囲内に設定される。このため、接触部５１がディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接する谷部３４側へ移動するのを防止することができる。

（４）また、モータ回転軸１１の回転角度に対するマニュアルシャフト２０の回転角度の角度差が有る場合、たとえば、減速機１５にガタがある場合には、目標回転角度補正部７７は、目標回転角度を増大する補正を行う。このため、制御部７０は、減速機１５にガタが生じた場合でも、モータ回転軸１１の遅角側への回転を認識することができる。

（５）また、所定範囲は、接触部５１が所定位置Ｐｓと他の谷部３３の底との間を移動する際のディテントプレート３０の回転角度である。このため、停止位置保持部５０によって、ディテントプレート３０が機械的に遅角側へ回転される場合、減速機１５にガタが生じていると、接触部５１は、所定範囲内の位置から他の谷部３３の底へ移動し、減速機１５にガタが生じていないときには、接触部５１は、所定位置から他の谷部３３の底へ移動する。よって、制御部７０は、ガタの有無に拘わらずに、停止位置保持部５０によってディテントプレート３０が機械的に遅角側へ回転されるにともなう、モータ回転軸１１の遅角側への回転を認識することができる。

（６）また、モータ駆動制御部７３は、モータ回転軸１１の停止時にモータ１０への電力供給を遮断する。このため、モータ回転軸１１の回転はフリーとなるので、停止位置保持部５０によって、ディテントプレート３０が機械的に遅角側へ回転される動作をスムースにすることができる。

（７）また、増大補正される目標回転角度が、他の谷部３３よりもディテントプレート３０の回転方向遅角側に隣接する谷部３４に接触部５１が移動可能な角度である場合には、モータ駆動制御部７３によるモータ１０の駆動制御を停止させる。このため、誤ったシフレンジの切替えを防止することができる。

[第１実施形態の変形例]
（減速機１５の構造を変えた変形例）
図７は、減速機１５の変形例に係る構成図である。図１に示した第１実施形態に係る減速機１５は、プラネタリギヤあるいは歯車列等を有して構成される。しかしながら、この構造に限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、減速機１５は、モータ回転軸１１に取り付けられた第１歯車１７と、第１歯車１７と噛み合って出力軸１６に取り付けられた第２歯車１８と、を有し、第１歯車１７のピッチ円直径φＰ１は、モータ回転軸１１の外径φｍよりも大きく、第２歯車１８のピッチ円直径φＰ２は、第１歯車１７のピッチ円直径φＰ１と比較して同一又は大きくしてもよい（変形例１）。

第１歯車１７及び第２歯車１８は、平歯車であり、同一平面上に配置される。この変形例では、第１歯車１７のピッチ円直径φＰ１は、モータ回転軸１１の外径φｍよりも大きく、第２歯車１８のピッチ円直径φＰ２は、第１歯車１７のピッチ円直径φＰ１と比較して同一又は大きい。このため、モータ回転軸１１に対するマニュアルシャフト２０の回転数を低減することができ、また、マニュアルシャフト２０に伝達される回転トルクを増大することができる。また、第１歯車１７及び第２歯車１８は、同一平面上に配置されるので、減速機１５の軸方向の厚さを薄くすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発名とその均等の範囲に含まれる。

１ シフトレンジ切替制御装置
１０ モータ
１１ モータ回転軸
１５ 減速機
１６ 出力軸
１７ 第１歯車
１８ 第２歯車
２０ マニュアルシャフト
３０ ディテントプレート
３１，３２，３３，３４ 谷部
３５，３６，３７ 山部
５０ 停止位置保持部
５１ 接触部
６０ 回転角度検出部
７０ 制御部
７１ 目標回転角度設定部
７３ モータ駆動制御部
７５ モータ回転軸回転移動角度算出部と
７７ 目標回転角度補正部
７９ 回転移動角度判定部
Ｊ 中心軸
Ｐｓ 所定位置

Claims (8)

1. 軸方向に延びる中心軸を中心とするモータ回転軸を有するモータと、
   前記モータ回転軸に連結された減速機と、
   前記減速機の出力軸に連結されたマニュアルシャフトと、
   前記マニュアルシャフトに取り付けられて、複数のシフトレンジに対応する複数の谷部及び複数の前記谷部間の山部が連続的に設けられたディテントプレートと、
   前記ディテントプレートの複数の前記谷部のいずれかに接触するとともに前記マニュアルシャフトの径方向外側から径方向内側方向に向かって付勢する接触部を有して前記接触部が前記谷部に接触した状態で前記ディテントプレートの停止位置を保持する停止位置保持部と、
   前記モータ回転軸の回転角度を検出する回転角度検出部と、
   前記モータの前記モータ回転軸の回転角度を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記回転角度検出部による回転角度の検出値に基づいて、前記停止位置保持部によって保持された前記ディテントプレートの前記谷部に接触している前記接触部の接触位置から前記ディテントプレートの回転方向遅角側に隣接して位置する他の谷部の底よりも前記ディテントプレートの回転方向遅角側の前記他の谷部の所定位置まで前記接触部を移動させるのに必要な前記モータ回転軸の目標回転角度を設定する目標回転角度設定部と、
   前記回転角度検出部による回転角度の検出値に基づいて、前記モータ回転軸を前記目標回転角度まで回転させた後に停止させるモータ駆動制御部と、
   前記回転角度検出部の回転角度の検出値に基づいて、前記モータ回転軸が前記目標回転角度で停止後に、前記接触部の付勢力によって前記ディテントプレートが回転して前記接触部が前記他の谷部の前記底に移動するまでの前記モータ回転軸の回転移動角度を算出するモータ回転軸回転移動角度算出部と、
   前記モータ回転軸回転移動角度算出部により算出された前記モータ回転軸の回転移動角度に基づき前記目標回転角度を変更する目標回転角度補正部と、
   を有するシフトレンジ切替制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記モータ回転軸回転移動角度算出部によって算出された前記モータ回転軸の回転移動角度が、所定範囲内にあるか否かを判定する回転移動角度判定部を、更に有し
   前記目標回転角度補正部は、前記回転移動角度判定部により前記モータ回転軸の回転移動角度が前記所定範囲内にあると判定された場合、前記目標回転角度を増大する補正を行う
   請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
3. 前記他の谷部の前記所定位置は、前記接触部が前記他の谷部よりも前記ディテントプレートの回転方向遅角側に隣接する谷部に移動しない範囲内に設定される
   請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
4. 前記目標回転角度補正部は、前記他の谷部の前記所定位置と、前記モータ回転軸回転移動角度算出部によって算出された前記モータ回転軸の回転移動角度と、に基づいて、前記モータ回転軸の回転角度に対する前記マニュアルシャフトの回転角度の角度差の有無を判定し、前記角度差が有る場合に、前記目標回転角度を増大する補正を行う
   請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
5. 前記所定範囲は、前記接触部が前記他の谷部の前記所定位置と前記他の谷部の底との間を移動する際の前記ディテントプレートの回転角度として設定される
   請求項２に記載のシフトレンジ切替制御装置。
6. 前記モータ駆動制御部は、前記モータ回転軸の停止時に前記モータへの電力供給を遮断する
   請求項１から４のいずれか１項に記載のシフトレンジ切替制御装置。
7. 前記制御部は、前記目標回転角度補正部によって増大補正される前記目標回転角度が、前記他の谷部よりも前記ディテントプレートの回転方向遅角側に隣接する谷部に前記接触部が移動可能な角度である場合には、前記モータ駆動制御部による前記モータの駆動制御を停止させる
   請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
8. 前記減速機は、
   前記モータ回転軸に取り付けられた第１歯車と、
   前記第１歯車と噛み合って前記出力軸に取り付けられた第２歯車と、
   を有し、
   前記第１歯車のピッチ円直径は、前記モータ回転軸の外径よりも大きく、
   前記第２歯車のピッチ円直径は、前記第１歯車のピッチ円直径と比較して同一又は大きい
   請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
   
   
   
   

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