JP7271835B2 - 電動アクチュエータ、およびアクチュエータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動アクチュエータ、およびアクチュエータ装置に関する。

車両操作に基づいて対象物を変位駆動させる電動アクチュエータが知られる。対象物としては、例えば、車両のギヤをパーキングに切り替えるパーキングロック装置、およびシフト操作に基づいて車両のギヤの切り替えを行う、または補助するシフトバイワイヤ駆動装置等が挙げられる。例えば、特許文献１には、電動アクチュエータによって変位駆動される対象物として、パーキングロッドと、パーキングロッドに外装されたカムと、パーキングギヤに噛み合い可能なパーキングロックボールと、を備えるパーキングロック装置が記載される。

特開２０１７－５２３２１号公報

上記のような電動アクチュエータにおいては、例えば対象物の組立公差および各部の寸法公差等によって、対象物を変位させる精度を十分に向上できない場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、対象物を変位させる精度を向上できる電動アクチュエータ、およびアクチュエータ装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、車両操作に基づいて対象物を変位駆動させる電動アクチュエータであって、モータ部と、前記モータ部に接続される減速機部と、前記モータ部を制御する制御部と、前記モータ部の回転を検出可能な第１回転センサと、前記減速機部に接続される出力シャフトの回転を検出可能な第２回転センサと、を備える。前記対象物は、前記出力シャフトによって第１位置と第２位置との間で移動させられる可動部と、前記第１位置において前記可動部を突き当て可能な第１壁部と、を有する。前記制御部は、前記第２位置から前記第１位置に前記可動部を移動させる際における前記出力シャフトの目標回転角度を、第１回転角度として取得する第１回転角度取得制御を行う。前記第１回転角度は、前記可動部が前記第１壁部に突き当たるよりも前記第２位置側となる前記出力シャフトの回転角度である。前記第１回転角度取得制御において前記制御部は、前記出力シャフトを回転させて前記可動部を前記第１壁部に突き当て、前記可動部を前記第１壁部に突き当てた際の前記出力シャフトの回転角度を前記第２回転センサの検出結果に基づいて取得し、取得した前記出力シャフトの回転角度に基づいて前記第１回転角度を算出する。

本発明のアクチュエータ装置の一つの態様は、上記の電動アクチュエータと、前記出力シャフトと、前記対象物と、を備える。

本発明の一つの態様によれば、電動アクチュエータによる対象物を変位させる精度を向上できる。

図１は、本実施形態の駆動装置を車両の左右方向一方側から視た図である。 図２は、本実施形態のアクチュエータ装置を示す斜視図である。 図３は、本実施形態の電動アクチュエータの機能構成を示すブロック図である。 図４は、本実施形態の回転角度学習制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態の非パーキング回転角度取得制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、本実施形態のパーキング回転角度取得制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施形態の電動アクチュエータによるパーキング切替機構の切り替え手順の一例を示すフローチャートである。

以下の実施形態においては、一例として、車両操作に基づいて電動アクチュエータ１０が変位駆動させる対象物が、車両のシフト操作に基づいて切り替えられるパーキング切替機構７０である場合について説明する。また、本実施形態の電動アクチュエータ１０およびパーキング切替機構７０が搭載された機器として、駆動装置１について説明する。

以下の説明では、図１に示す本実施形態の駆動装置１が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。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、＋Ｚ側を上側とし、－Ｚ側を下側とする鉛直方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって駆動装置１が搭載される車両の前後方向である。本実施形態において、＋Ｘ側は、車両の前後方向一方側であり、－Ｘ側は、車両の前後方向他方側である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の左右方向である。本実施形態において、＋Ｙ側は、車両の左右方向一方側であり、－Ｙ側は、車両の左右方向他方側である。

本実施形態では、Ｚ軸方向と平行な方向を「鉛直方向Ｚ」と呼び、Ｘ軸方向と平行な方向を「前後方向Ｘ」と呼び、Ｙ軸方向と平行な方向を「左右方向Ｙ」と呼ぶ。また、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「下側」と呼ぶ。Ｘ軸方向の正の側（＋Ｘ側）を「前後方向一方側」と呼び、Ｘ軸方向の負の側（－Ｘ側）を「前後方向他方側」と呼ぶ。Ｙ軸方向の正の側（＋Ｙ側）を「左右方向一方側」と呼び、Ｙ軸方向の負の側（－Ｙ側）を「左右方向他方側」と呼ぶ。

本実施形態の駆動装置１は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。図１に示すように、駆動装置１は、ハウジング２と、モータ３と、減速装置４と、差動装置５と、パークロックギヤ６と、アクチュエータ装置１０００と、を備える。アクチュエータ装置１０００は、パーキング切替機構７０と、電動アクチュエータ１０と、出力シャフト１００と、を備える。

出力シャフト１００は、電動アクチュエータ１０に接続され、電動アクチュエータ１０によって回転させられる。本実施形態において出力シャフト１００は、中心軸Ｊ１を中心として前後方向Ｘに延びる。以下の説明においては、特に断りのない限り、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊ１の軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。出力シャフト１００の前後方向一方側（＋Ｘ側）の端部は、電動アクチュエータ１０に接続される被接続部１０１である。被接続部１０１には、前後方向Ｘに延びるスプライン溝が周方向に沿って複数設けられる。

ハウジング２は、モータ３、減速装置４、差動装置５、およびパーキング切替機構７０を内部に収容する。図示は省略するが、ハウジング２の内部には、オイルが収容される。減速装置４は、モータ３に接続される。差動装置５は、減速装置４に接続され、モータ３から出力されるトルクを車両の車軸に伝達する。パークロックギヤ６は、減速装置４に設けられたギヤに固定される。パークロックギヤ６は、減速装置４および差動装置５を介して、車両の車軸に連結される。パークロックギヤ６は、複数の歯部６ａを有する。

パーキング切替機構７０は、電動アクチュエータ１０によって、車両のシフト操作に基づいて駆動される。パーキング切替機構７０は、パークロックギヤ６をロック状態とアンロック状態との間で切り換える。パーキング切替機構７０は、車両のギヤがパーキングである場合に、パークロックギヤ６をロック状態とし、車両のギヤがパーキング以外である場合に、パークロックギヤ６をアンロック状態とする。車両のギヤがパーキング以外である場合とは、例えば、車両のギヤがドライブ、ニュートラル、リバース等である場合を含む。図２に示すように、パーキング切替機構７０は、可動部７０ａと、パークロックアーム７７と、支持部材７５と、板バネ部材７６と、非パーキング位置壁部７９ａと、パーキング位置壁部７９ｂと、を有する。なお、本実施形態において非パーキング位置壁部７９ａは、第１壁部に相当し、パーキング位置壁部７９ｂは、第２壁部に相当する。

可動部７０ａは、車両のシフト操作に基づいて、左右方向Ｙに沿って移動する。すなわち、本実施形態において左右方向Ｙは、可動部７０ａが移動する移動方向に相当する。また、鉛直方向Ｚは、可動部７０ａが移動する移動方向と交差する交差方向に相当し、下側は、交差方向の一方側に相当する。本実施形態において可動部７０ａは、出力シャフト１００を介して、電動アクチュエータ１０によって移動させられる。可動部７０ａにおける左右方向Ｙの位置は、少なくとも非パーキング位置Ｐ１とパーキング位置Ｐ２との間で切り替えられる。すなわち、可動部７０ａは、出力シャフト１００によって非パーキング位置Ｐ１とパーキング位置Ｐ２との間で移動させられる。非パーキング位置Ｐ１は、車両のギヤがパーキング以外である場合における可動部７０ａの左右方向Ｙの位置である。パーキング位置Ｐ２は、車両のギヤがパーキングである場合における可動部７０ａの左右方向Ｙの位置である。パーキング位置Ｐ２は、非パーキング位置Ｐ１よりも、左右方向一方側（＋Ｙ側）の位置である。図２においては、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ１に位置する場合について示す。なお、本実施形態において非パーキング位置Ｐ１は、第１位置に相当し、パーキング位置Ｐ２は、第２位置に相当する。

可動部７０ａは、ディテントプレート７１と、ロッド７２と、環状部材７３と、コイルバネ７４と、を有する。ディテントプレート７１は、出力シャフト１００に固定される。ディテントプレート７１は、出力シャフト１００によって移動させられる。ディテントプレート７１は、出力シャフト１００から径方向外側に延びる。本実施形態においてディテントプレート７１は、出力シャフト１００から上側に延びる。本実施形態においてディテントプレート７１は、板面が前後方向Ｘを向く板状である。ディテントプレート７１の幅は、出力シャフト１００から径方向外側に離れるに従って大きくなる。ディテントプレート７１は、第１凹部７１ａおよび第２凹部７１ｂを有する。

第１凹部７１ａおよび第２凹部７１ｂは、ディテントプレート７１の径方向外端部に設けられる。第１凹部７１ａおよび第２凹部７１ｂは、ディテントプレート７１の上側の端部から下側に窪む。第１凹部７１ａおよび第２凹部７１ｂは、ディテントプレート７１を前後方向Ｘに貫通する。第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとは、周方向に沿って並んで配置される。本実施形態において第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとは、左右方向Ｙに並んで配置される。第２凹部７１ｂは、第１凹部７１ａの左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する。第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとが設けられることで、ディテントプレート７１のうち第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとの周方向の間の部分には、径方向外側に突出する凸部７１ｃが設けられる。

ロッド７２は、左右方向Ｙに沿って移動可能に配置される。ロッド７２は、接続部７２ａと、ロッド本体７２ｂと、を有する。接続部７２ａは、前後方向Ｘに延びる棒状である。接続部７２ａの前後方向一方側（＋Ｘ側）の端部は、ディテントプレート７１を前後方向Ｘに貫通し、ディテントプレート７１に固定される。これにより、ロッド７２は、ディテントプレート７１を介して出力シャフト１００に連結される。ロッド本体７２ｂは、左右方向Ｙに延びる棒状である。本実施形態においてロッド本体７２ｂは、接続部７２ａの前後方向他方側（－Ｘ側）の端部から左右方向一方側（＋Ｙ側）に延びる。ロッド本体７２ｂは、接続部７２ａ寄りの部分に突起部７２ｃを有する。ロッド本体７２ｂの左右方向一方側の端部には、左右方向Ｙに延びる筒部材７２ｄが嵌め合わされて固定される。

環状部材７３は、ロッド本体７２ｂが通される環状である。環状部材７３は、左右方向Ｙに延びる。環状部材７３の外周面のうち左右方向一方側（＋Ｙ側）の部分は、左右方向一方側に向かうに従って外径が小さくなるテーパ面７３ａである。環状部材７３は、ロッド本体７２ｂに対して左右方向Ｙに移動可能である。

コイルバネ７４は、左右方向Ｙに延びる。コイルバネ７４は、環状部材７３と突起部７２ｃとの左右方向Ｙの間に配置される。コイルバネ７４には、ロッド本体７２ｂが通される。コイルバネ７４の左右方向他方側（－Ｙ側）の端部は、突起部７２ｃに接触する。コイルバネ７４の左右方向一方側（＋Ｙ側）の端部は、環状部材７３の左右方向他方側の面に接触する。コイルバネ７４は、環状部材７３がロッド本体７２ｂに対して左右方向Ｙに相対移動することで伸縮し、環状部材７３に左右方向Ｙの弾性力を加える。

パークロックアーム７７は、可動部７０ａの前後方向他方側（－Ｘ側）に位置する。パークロックアーム７７は、左右方向Ｙに延びる回転軸Ｊ２を中心とする支持シャフト７８によって、回転可能に支持される。パークロックアーム７７は、パークロックアーム本体７７ａと、噛合部７７ｂと、を有する。

パークロックアーム本体７７ａは、支持シャフト７８から前後方向一方側（＋Ｘ側）に延びる。パークロックアーム本体７７ａの前後方向一方側の端部７７ｃは、可動部７０ａに上側から接触する。噛合部７７ｂは、パークロックアーム本体７７ａから上側に突出する。支持シャフト７８には図示しない巻きバネが装着される。図示しない巻きバネは、パークロックアーム７７に対して、回転軸Ｊ２を中心として左右方向他方側（－Ｙ側）から視て時計回り向きの弾性力を加える。

パークロックアーム７７は、可動部７０ａの移動に伴って移動する。より詳細には、パークロックアーム７７は、ロッド７２および環状部材７３の左右方向Ｙへの移動に伴って、回転軸Ｊ２回りに回転する。出力シャフト１００の回転に伴って、ディテントプレート７１が非パーキング位置Ｐ１からパーキング位置Ｐ２に移動すると、ロッド７２および環状部材７３が左右方向一方側（＋Ｙ側）に移動する。

環状部材７３のテーパ面７３ａの外径は、左右方向一方側（＋Ｙ側）から左右方向他方側（－Ｙ側）に向かうに従って大きくなる。そのため、環状部材７３が左右方向一方側に移動すると、テーパ面７３ａによって端部７７ｃが上側に持ち上げられ、パークロックアーム７７が回転軸Ｊ２を中心として左右方向他方側（－Ｙ側）から視て反時計回りに回転する。これにより、図示は省略するが、噛合部７７ｂがパークロックギヤ６に近づき、パークロックギヤ６の歯部６ａ同士の間に噛み合う。

パークロックギヤ６とパークロックアーム７７とが噛み合う場合、環状部材７３もパーキング位置Ｐ２に位置する状態となり、可動部７０ａ全体がパーキング位置Ｐ２に位置する状態となる。すなわち、パークロックアーム７７は、可動部７０ａがパーキング位置Ｐ２に位置する場合に、車軸に連結されたパークロックギヤ６に噛み合う。環状部材７３は、パーキング位置Ｐ２において、支持部材７５における後述する接触部７５ｂとパークロックアーム７７とに接触した状態で挟まれる。パークロックアーム７７がパークロックギヤ６に噛み合うことで、パークロックギヤ６は、ロック状態となる。

パークロックアーム７７がパークロックギヤ６に近づく際、パークロックギヤ６の歯部６ａの位置によっては、噛合部７７ｂが歯部６ａに接触する場合がある。この場合、パークロックアーム７７は、噛合部７７ｂが歯部６ａ同士の間に噛み合う位置まで移動できない場合がある。このような場合であっても、本実施形態では、環状部材７３がロッド７２に対して左右方向Ｙに移動可能であるため、ロッド７２はパーキング位置Ｐ２に移動しつつ、環状部材７３がパーキング位置Ｐ２よりも左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する状態を許容できる。これにより、出力シャフト１００の回転が阻害されることを抑制でき、出力シャフト１００を回転させる電動アクチュエータ１０に負荷が掛かることを抑制できる。

また、ロッド７２がパーキング位置Ｐ２に位置し、環状部材７３がパーキング位置Ｐ２よりも左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する状態では、コイルバネ７４が圧縮変形した状態となる。そのため、コイルバネ７４によって環状部材７３に左右方向一方側向き（＋Ｙ側向き）の弾性力が加えられる。これにより、環状部材７３を介して、コイルバネ７４からパークロックアーム７７に、回転軸Ｊ２を中心として左右方向他方側（－Ｙ側）から視て反時計回りに回転する向きの回転モーメントが加えられる。したがって、パークロックギヤ６が回転して歯部６ａの位置がずれると、パークロックアーム７７が回転して、噛合部７７ｂが歯部６ａ同士の間に噛み合う。

出力シャフト１００の回転に伴って、ディテントプレート７１がパーキング位置Ｐ２から非パーキング位置Ｐ１に回転すると、ロッド７２および環状部材７３が左右方向他方側（－Ｙ側）に移動する。環状部材７３が左右方向他方側に移動すると、環状部材７３によって持ち上げられていた端部７７ｃが自重および図示しない巻きバネからの弾性力を受けて下側に移動し、パークロックアーム７７が回転軸Ｊ２を中心として左右方向一方側（＋Ｙ側）から視て反時計回りに回転する。これにより、噛合部７７ｂがパークロックギヤ６から離れ、歯部６ａ同士の間から外れる。図２においては、パークロックギヤ６から外れた状態のパークロックアーム７７を示す。

パークロックアーム７７がパークロックギヤ６から外れる場合、環状部材７３も非パーキング位置Ｐ１に位置する状態となり、可動部７０ａ全体が非パーキング位置Ｐ１に位置する状態となる。すなわち、パークロックアーム７７は、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ１に位置する場合にパークロックギヤ６から外れる。環状部材７３は、非パーキング位置Ｐ１において、パークロックアーム７７よりも左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する。パークロックアーム７７がパークロックギヤ６から外れることで、パークロックギヤ６は、アンロック状態となる。

支持部材７５は、可動部７０ａを左右方向Ｙに移動可能に支持する。本実施形態において支持部材７５は、可動部７０ａを下側から支持する。支持部材７５は、ハウジング２の内側面に固定される。支持部材７５は、基部７５ａと、接触部７５ｂと、板バネ固定部７５ｃと、を有する。

本実施形態において基部７５ａは、板面が鉛直方向Ｚを向く板状である。接触部７５ｂは、基部７５ａから上側に突出する。接触部７５ｂは、可動部７０ａに接触して可動部７０ａを支持する部分である。本実施形態において接触部７５ｂは、可動部７０ａのうち環状部材７３に下側から接触して、可動部７０ａを下側から支持する。接触部７５ｂにおける可動部７０ａ側の面は、左右方向Ｙに沿って視て、可動部７０ａ側と逆側に凹となる円弧状の曲面である。そのため、テーパ面７３ａを有する環状部材７３を安定して支持できる。本実施形態において接触部７５ｂの曲面は、接触部７５ｂの上側の面であり、左右方向Ｙに沿って視て、下側に凹となる円弧状である。

板バネ固定部７５ｃは、基部７５ａから上側に突出する。板バネ固定部７５ｃは、例えば、直方体状である。板バネ固定部７５ｃは、接触部７５ｂよりも前後方向一方側（＋Ｘ側）に位置する。

板バネ部材７６は、支持部材７５の板バネ固定部７５ｃに固定される。本実施形態において板バネ部材７６は、板バネ固定部７５ｃの上側の面のうち左右方向他方側（－Ｙ側）の端部に固定される。板バネ部材７６は、板バネ本体部７６ａと、被挿入部７６ｂと、を有する。

板バネ本体部７６ａは、板面が鉛直方向Ｚを向く板状である。板バネ本体部７６ａは、板バネ固定部７５ｃから左右方向他方側（－Ｙ側）に延びる。板バネ本体部７６ａは、ディテントプレート７１の上側まで延びる。板バネ本体部７６ａは、左右方向他方側の部分にスリット７６ｃを有する。スリット７６ｃは、板バネ本体部７６ａを鉛直方向Ｚに貫通する。スリット７６ｃは、左右方向Ｙに延びる。スリット７６ｃは、板バネ本体部７６ａの左右方向他方側の端部まで延び、板バネ本体部７６ａの左右方向他方側の端部を二股に分断する。

被挿入部７６ｂは、板バネ本体部７６ａの左右方向他方側（－Ｙ側）の端部に設けられる。本実施形態において被挿入部７６ｂは、前後方向Ｘに延びる軸回りに回転可能に板バネ本体部７６ａに取り付けられるローラである。被挿入部７６ｂは、スリット７６ｃによって二股に分断された板バネ本体部７６ａの先端部分同士の間に設けられる。被挿入部７６ｂは、第１凹部７１ａまたは第２凹部７１ｂに挿入される。被挿入部７６ｂは、可動部７０ａがパーキング位置Ｐ２に位置する場合において、第２凹部７１ｂに挿入され、第２凹部７１ｂの内側面に対して左右方向Ｙに引っ掛けられる。これにより、ディテントプレート７１およびロッド７２をパーキング位置Ｐ２に維持できる。

特に、本実施形態のようにコイルバネ７４が設けられる場合、噛合部７７ｂが歯部６ａに接触してコイルバネ７４が圧縮変形することで生じる弾性力による反力が、ロッド７２およびディテントプレート７１に対して、左右方向他方側向き（－Ｙ側向き）に加えられる。本実施形態によれば、このような場合であっても、被挿入部７６ｂが第２凹部７１ｂに引っ掛かることで、ディテントプレート７１が左右方向他方側（－Ｙ側）に移動することを抑制できる。したがって、ディテントプレート７１およびロッド７２を安定してパーキング位置Ｐ２に維持できる。

一方、電動アクチュエータ１０によって出力シャフト１００が回転されてディテントプレート７１がパーキング位置Ｐ２から非パーキング位置Ｐ１に移動する際には、板バネ本体部７６ａは、ディテントプレート７１の凸部７１ｃによって上側に押されて弾性変形する。これにより、被挿入部７６ｂが第２凹部７１ｂから外れる。被挿入部７６ｂは、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ１に位置する場合において、第１凹部７１ａに挿入され、第１凹部７１ａの内側面に対して左右方向Ｙに引っ掛けられる。これにより、ディテントプレート７１およびロッド７２を非パーキング位置Ｐ１に維持できる。

本実施形態において第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとの間で被挿入部７６ｂが移動する際には、被挿入部７６ｂは、一方の凹部の内部から凸部７１ｃを乗り越えて他方の凹部に相対移動する。被挿入部７６ｂが凸部７１ｃを乗り越える際、板バネ部材７６は、被挿入部７６ｂを介して凸部７１ｃから上側向きの力を受け、弾性変形する。すなわち、本実施形態において板バネ部材７６は、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ１とパーキング位置Ｐ２との間で移動する際に、凸部７１ｃによって押されて弾性変形する弾性部材である。本実施形態において第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとの間で被挿入部７６ｂが移動する際、ローラである被挿入部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面を転がりながら移動する。

非パーキング位置壁部７９ａは、ディテントプレート７１の左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する。非パーキング位置壁部７９ａは、ディテントプレート７１と対向する壁面７９ｃを有する。壁面７９ｃは、左右方向一方側（＋Ｙ側）および上側を向く。壁面７９ｃは、下側から上側に向かうに従って左右方向他方側に位置する傾斜面である。本実施形態において壁面７９ｃには、非パーキング位置Ｐ１において、ディテントプレート７１のうち上側の端部における左右方向他方側の端部が接触する。非パーキング位置壁部７９ａは、非パーキング位置Ｐ１において可動部７０ａを突き当て可能な壁部である。

パーキング位置壁部７９ｂは、ディテントプレート７１の左右方向一方側（＋Ｙ側）に位置する。パーキング位置壁部７９ｂは、ディテントプレート７１と対向する壁面７９ｄを有する。壁面７９ｄは、左右方向他方側（－Ｙ側）および上側を向く。壁面７９ｄは、下側から上側に向かうに従って左右方向一方側に位置する傾斜面である。本実施形態において壁面７９ｄには、パーキング位置Ｐ２において、ディテントプレート７１のうち上側の端部における左右方向一方側の端部が接触する。パーキング位置壁部７９ｂは、パーキング位置Ｐ２において可動部７０ａを突き当て可能な壁部である。

電動アクチュエータ１０は、車両のシフト操作に基づいてパーキング切替機構７０を駆動する。本実施形態において電動アクチュエータ１０は、出力シャフト１００を介して可動部７０ａを左右方向Ｙに移動させることでパーキング切替機構７０を駆動し、パークロックギヤ６をロック状態とアンロック状態との間で切り換える。

図３に示すように、電動アクチュエータ１０は、モータ部２０と、減速機部３０と、第１回転センサ５１と、第２回転センサ５２と、制御部４０と、を備える。減速機部３０は、モータ部２０に接続される。減速機部３０は、モータ部２０の回転を減速する。減速機部３０には、出力シャフト１００が接続される。出力シャフト１００には、減速機部３０を介して、減速されたモータ部２０の回転が伝達される。

第１回転センサ５１は、モータ部２０の回転を検出可能なセンサである。第１回転センサ５１は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子および磁気抵抗素子等の磁気センサである。磁気センサである第１回転センサ５１は、例えば、モータ部２０のロータに取り付けられたセンサマグネットの磁界を検出することで、ロータの回転、すなわちモータ部２０の回転を検出できる。第１回転センサ５１の検出結果は、制御部４０に出力される。

第２回転センサ５２は、減速機部３０に接続された出力シャフト１００の回転を検出可能なセンサである。第２回転センサ５２は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子および磁気抵抗素子等の磁気センサである。磁気センサである第２回転センサ５２は、例えば、出力シャフト１００に取り付けられたセンサマグネットの磁界を検出することで、出力シャフト１００の回転を検出できる。第２回転センサ５２によって磁界を検出されるセンサマグネットは、減速機部３０の出力部に設けられており、出力シャフト１００を減速機部３０の出力部に接続することで、出力シャフト１００に取り付けられる。第２回転センサ５２の検出結果は、制御部４０に出力される。

制御部４０は、モータ部２０を制御する。制御部４０には、移動指令ＣＳが入力される。移動指令ＣＳは、車両のシフト操作が行われることで、電動アクチュエータ１０に送られる信号である。移動指令ＣＳは、例えば、車両のエンジンコントロールユニットから送られる。移動指令ＣＳには、車両のギヤをいずれのギヤに切り替えるについての情報が含まれる。制御部４０は、移動指令ＣＳに基づいて、モータ部２０を回転させる。

制御部４０は、可動部７０ａを移動させてパーキング切替機構７０を切り替える際における出力シャフト１００の目標回転角度を取得する回転角度学習制御を行う。本実施形態において制御部４０は、シフト操作に基づいたパーキング切替機構７０の切り替え制御が初めて行われる前に、回転角度学習制御を行う。本実施形態においては、回転角度学習制御が開始される時点において、可動部７０ａがパーキング位置Ｐ２に位置する場合について説明する。本実施形態において制御部４０は、図４に示すステップＳ１１～Ｓ１５の手順に沿って回転角度学習制御を行う。

ステップＳ１１において制御部４０は、パーキング位置Ｐ２から非パーキング位置Ｐ１に可動部７０ａを移動させる際における出力シャフト１００の目標回転角度を、非パーキング回転角度として取得する非パーキング回転角度取得制御を行う。本実施形態の非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、図５に示すステップＳ１１ａ～Ｓ１１ｈの手順を実行する。なお、本実施形態において非パーキング回転角度は、第１回転角度に相当し、非パーキング回転角度取得制御は、第１回転角度取得制御に相当する。

ステップＳ１１ａにおいて制御部４０は、モータ部２０に第１電流を供給して出力シャフト１００を一方向きに回転させる。本実施形態において一方向きは、中心軸Ｊ１を中心として前後方向一方側（＋Ｘ側）から視て反時計回りに回転する向きであり、図２において出力シャフト１００の回転角度θを示す矢印が向く向きである。出力シャフト１００が一方向きに回転することで、ディテントプレート７１が中心軸Ｊ１を中心として前後方向一方側（＋Ｘ側）から視て反時計回りに回転し、可動部７０ａが左右方向他方側（－Ｙ側）に移動する。

ステップＳ１１ｂにおいて制御部４０は、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったか否かを判断する。本実施形態において制御部４０は、例えば、第２回転センサ５２の検出結果に基づいてディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったか否かを判断する。具体的に制御部４０は、例えば、第２回転センサ５２に基づいて得られた出力シャフト１００の回転角度θが変化しなくなった場合、または出力シャフト１００の回転角度θの変化が急激に小さくなった場合等にディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったと判断する。

ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たっていないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０への第１電流の供給を継続させて、出力シャフト１００を一方向きに回転させ続ける。一方、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ１１ｃを行う。ステップＳ１１ｃにおいて制御部４０は、モータ部２０への第１電流の供給を所定の時間停止する。所定の時間は、例えば、数秒程度である。

ここで、可動部７０ａをパーキング位置Ｐ２から非パーキング位置Ｐ１に移動させる場合、板バネ部材７６の被挿入部７６ｂは、ディテントプレート７１に設けられた第２凹部７１ｂに挿入された状態から、ディテントプレート７１に設けられた第１凹部７１ａに挿入された状態に変化する。このとき、可動部７０ａは、板バネ部材７６を押し上げて弾性変形させ、被挿入部７６ｂに第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとの間に設けられた凸部７１ｃを乗り越えさせる必要がある。そのため、出力シャフト１００からディテントプレート７１に加えられる回転トルクをある程度大きくする必要があり、モータ部２０に供給される第１電流の値を比較的大きくする必要がある。これにより、ディテントプレート７１が比較的強く非パーキング位置壁部７９ａに押し付けられ、可動部７０ａおよび出力シャフト１００の少なくとも一部が弾性変形する。具体的には、例えば、出力シャフト１００に弾性ねじれ変形が生じる。特に出力シャフト１００のうち電動アクチュエータ１０と接続される被接続部１０１には複数のスプライン溝が設けられているため、被接続部１０１において出力シャフト１００がねじれやすい。

このように出力シャフト１００等が弾性変形している状態で、ステップＳ１１ｃにおいてモータ部２０への第１電流の供給を停止すると、弾性変形していた部分が復元変形し、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ１からパーキング位置Ｐ２に向かう向き（＋Ｙ向き，－θ向き）に僅かに移動する。これにより、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａから離れた状態となる。このとき、被挿入部７６ｂは、第１凹部７１ａの内部に位置した状態のままである。

ステップＳ１１ｄにおいて制御部４０は、モータ部２０に第１電流よりも小さい第２電流を供給して、出力シャフト１００を再度一方向きに回転させる。第２電流の値は、可動部７０ａによって板バネ部材７６を十分に押し上げられず、被挿入部７６ｂが第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとの間に設けられた凸部７１ｃを乗り越えられない程度に小さい。第２電流の値は、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当てられた際に、可動部７０ａおよび出力シャフト１００の少なくとも一部の弾性変形が生じない程度に小さい値である。

第２電流の値は、例えば、第１電流の値の半分以下である。より好ましくは、第２電流の値は、例えば、第１電流の値の１０分の１以下である。さらに好ましくは、第２電流の値は、例えば、第１電流の値の２０分の１以下である。一例として、第１電流の値が、１０Ａの場合、第２電流の値は、０．５Ａである。

ステップＳ１１ｅにおいて制御部４０は、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったか否かを判断する。制御部４０は、上述したステップＳ１１ｂと同様に、第２回転センサ５２の検出結果に基づいてディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったか否かを判断する。なお、ステップＳ１１ｃ以降においては、すでに被挿入部７６ｂが凸部７１ｃを乗り越えて、第１凹部７１ａに挿入された状態となっているため、ディテントプレート７１を非パーキング位置壁部７９ａに突き当てる際に、被挿入部７６ｂに凸部７１ｃを乗り越えさせる必要がない。したがって、可動部７０ａに比較的大きな回転トルクを加える必要がなく、第２電流の値を上述した程度に小さくしても、ディテントプレート７１を非パーキング位置壁部７９ａに突き当てることができる。

ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たっていないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０への第２電流の供給を継続させて、出力シャフト１００を一方向きに回転させ続ける。一方、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たったと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ１１ｆを行う。

ステップＳ１１ｆにおいて制御部４０は、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに突き当たった際の出力シャフト１００の回転角度θを取得する。すなわち、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θを取得する。

ステップＳ１１ｇにおいて制御部４０は、ステップＳ１１ｆで得られた出力シャフト１００の回転角度θから非パーキング回転角度を算出する。すなわち、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、電流値を小さくして可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θに基づいて、非パーキング回転角度を算出する。

具体的に制御部４０は、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて得られた出力シャフト１００の回転角度θよりも所定角度αだけ周方向他方側（－θ側）となる回転角度θを非パーキング回転角度として算出する。すなわち、非パーキング回転角度は、可動部７０ａが非パーキング位置壁部７９ａに突き当たるよりもパーキング位置Ｐ２側（＋Ｙ側，－θ側）となる出力シャフト１００の回転角度θである。

所定角度αは、推定される出力シャフト１００の回転角度θの最大誤差量等に基づいて決められる。所定角度αは、例えば、推定される出力シャフト１００の回転角度θの最大誤差量に安全率を乗じた値である。所定角度αは、例えば、１°以上、３°以下程度である。

このように非パーキング回転角度を算出することで、非パーキング回転角度を目標回転角度として出力シャフト１００を回転させる場合に、出力シャフト１００が非パーキング回転角度に対して推定される範囲内で最もずれた位置に回転させられた場合であっても、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに衝突することを抑制できる。出力シャフト１００の回転角度θが非パーキング回転角度である場合、可動部７０ａは非パーキング位置Ｐ１に位置する状態となり、パークロックギヤ６は、アンロック状態となる。

ステップＳ１１ｈにおいて制御部４０は、モータ部２０への第２電流の供給を停止する。以上により、ステップＳ１１の非パーキング回転角度取得制御が終了し、非パーキング回転角度が取得される。

図４に示すように、ステップＳ１２において制御部４０は、非パーキング位置Ｐ１からパーキング位置Ｐ２に可動部７０ａを移動させる際における出力シャフト１００の目標回転角度を、パーキング回転角度として取得するパーキング回転角度取得制御を行う。本実施形態のパーキング回転角度取得制御において制御部４０は、図６に示すステップＳ１２ａ～Ｓ１２ｈの手順を実行する。なお、本実施形態においてパーキング回転角度は、第２回転角度に相当し、パーキング回転角度取得制御は、第２回転角度取得制御に相当する。

ステップＳ１２ａにおいて制御部４０は、モータ部２０に第３電流を供給して出力シャフト１００を他方向きに回転させる。本実施形態において他方向きは、中心軸Ｊ１を中心として前後方向一方側（＋Ｘ側）から視て時計回りに回転する向きであり、図２において出力シャフト１００の回転角度θを示す矢印が向く向きと逆向きである。出力シャフト１００が他方向きに回転することで、ディテントプレート７１が中心軸Ｊ１を中心として前後方向一方側（＋Ｘ側）から視て時計回りに回転し、可動部７０ａが左右方向一方側（＋Ｙ側）に移動する。第３電流の絶対値は、例えば、上述した第１電流の絶対値と同じである。なお、第３電流の絶対値は、第１電流の絶対値と異なってもよい。

ステップＳ１２ｂにおいて制御部４０は、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たったか否かを判断する。制御部４０は、上述したステップＳ１１ｂと同様に、第２回転センサ５２の検出結果に基づいてディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たったか否かを判断する。

ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たっていないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０への第３電流の供給を継続させて、出力シャフト１００を他方向きに回転させ続ける。一方、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たったと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ１２ｃを行う。ステップＳ１２ｃにおいて制御部４０は、モータ部２０への第３電流の供給を所定の時間停止する。所定の時間は、例えば、数秒程度である。ステップＳ１２ｃにおいて第３電流の供給を停止する所定の時間は、ステップＳ１１ｃにおいて第１電流の供給を停止する所定の時間と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

モータ部２０に第３電流を供給してディテントプレート７１をパーキング位置壁部７９ｂに突き当てる場合、モータ部２０に第１電流を供給してディテントプレート７１を非パーキング位置壁部７９ａに突き当てる場合と同様に、例えば、出力シャフト１００等が弾性変形する。そのため、ステップＳ１２ｃにおいてモータ部２０への第３電流の供給を停止すると、弾性変形していた部分が復元変形することによって可動部７０ａがパーキング位置Ｐ２から非パーキング位置Ｐ１に向かう向きに僅かに移動する。これにより、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂから離れた状態となる。このとき、被挿入部７６ｂは、第２凹部７１ｂの内部に位置した状態のままである。

ステップＳ１２ｄにおいて制御部４０は、モータ部２０に第３電流よりも小さい第４電流を供給して、出力シャフト１００を再度他方向きに回転させる。第４電流の値は、可動部７０ａによって板バネ部材７６を十分に押し上げられず、被挿入部７６ｂが第１凹部７１ａと第２凹部７１ｂとの間に設けられた凸部７１ｃを乗り越えられない程度に小さい。第４電流の値は、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当てられた際に、可動部７０ａおよび出力シャフト１００の少なくとも一部の弾性変形が生じない程度に小さい値である。第４電流の絶対値は、例えば、第２電流の絶対値と同じである。なお、第４電流の絶対値は、例えば、第２電流の絶対値と異なってもよい。

ステップＳ１２ｅにおいて制御部４０は、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たったか否かを判断する。制御部４０は、上述したステップＳ１２ｂと同様に、第２回転センサ５２の検出結果に基づいてディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たったか否かを判断する。

ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たっていないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０への第４電流の供給を継続させて、出力シャフト１００を他方向きに回転させ続ける。一方、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たったと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ１２ｆを行う。

ステップＳ１２ｆにおいて制御部４０は、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに突き当たった際の出力シャフト１００の回転角度θを取得する。すなわち、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θを取得する。

ステップＳ１２ｇにおいて制御部４０は、ステップＳ１２ｆで得られた出力シャフト１００の回転角度θからパーキング回転角度を算出する。すなわち、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、電流値を小さくして可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θに基づいて、パーキング回転角度を算出する。

具体的に制御部４０は、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて得られた出力シャフト１００の回転角度θよりも所定角度βだけ周方向一方側（＋θ側）となる回転角度θをパーキング回転角度として算出する。すなわち、パーキング回転角度は、可動部７０ａがパーキング位置壁部７９ｂに突き当たるよりも非パーキング位置Ｐ１側（－Ｙ側，＋θ側）となる出力シャフト１００の回転角度である。

所定角度βは、上述した所定角度αと同様に、推定される出力シャフト１００の回転角度θの最大誤差量等に基づいて決められる。すなわち、所定角度βは、例えば、推定される出力シャフト１００の回転角度θの最大誤差量に安全率を乗じた値である。所定角度βは、例えば、所定角度αと同じである。このように、パーキング回転角度を算出することで、パーキング回転角度を目標回転角度として出力シャフト１００を回転させる場合に、出力シャフト１００がパーキング回転角度に対して推定される範囲内で最もずれた位置に回転させられた場合であっても、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに衝突することを抑制できる。出力シャフト１００の回転角度θがパーキング回転角度である場合、可動部７０ａはパーキング位置Ｐ２に位置する状態となり、パークロックギヤ６は、ロック状態となる。

ステップＳ１２ｈにおいて制御部４０は、モータ部２０への第４電流の供給を停止する。以上により、ステップＳ１２のパーキング回転角度取得制御が終了し、パーキング回転角度が取得される。

図４に示すように、ステップＳ１３において制御部４０は、目標回転角度をステップＳ１１で取得された非パーキング回転角度として、出力シャフト１００を一方向き（＋θ向き）に回転させる。ステップＳ１３において制御部４０は、例えば、ステップＳ１１ａと同様に、モータ部２０に第１電流を供給する。

ステップＳ１４において制御部４０は、第２回転センサ５２に基づいて、出力シャフト１００の回転角度θが非パーキング回転角度になったか否かを判断する。出力シャフト１００の回転角度θが非パーキング回転角度になっていないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０への第１電流の供給を継続させて、出力シャフト１００を一方向き（＋θ向き）に回転させ続ける。一方、出力シャフト１００の回転角度θが非パーキング回転角度になったと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ１５を行う。ステップＳ１５において制御部４０は、モータ部２０の駆動を停止する。

ここで、上述したように非パーキング回転角度は、可動部７０ａが非パーキング位置壁部７９ａに突き当たるよりもパーキング位置Ｐ２側（＋Ｙ側，－θ側）となる回転角度θである。そのため、非パーキング回転角度においてモータ部２０の駆動を停止した時点では、ディテントプレート７１は、非パーキング位置壁部７９ａよりも手前に位置し、非パーキング位置壁部７９ａと接触しない。しかし、モータ部２０の駆動を停止した後において可動部７０ａは、慣性によって僅かに移動する。これにより、ディテントプレート７１は、非パーキング位置壁部７９ａに接触する。

なお、慣性で移動してディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに接触する場合、ディテントプレート７１の移動速度は十分に小さくなるため、ディテントプレート７１が非パーキング位置壁部７９ａに接触しても、パーキング切替機構７０が損傷することを抑制できる。

以上により、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ１に位置する状態となり、回転角度学習制御が終了する。制御部４０は、上述した回転角度学習制御によって得られた非パーキング回転角度とパーキング回転角度とを用いて、パーキング切替機構７０の切り替え制御を行う。具体的に本実施形態において制御部４０は、図７に示すステップＳ２１～Ｓ２８の手順に沿ってパーキング切替機構７０の切り替え制御を行う。

ステップＳ２１において制御部４０は、入力される移動指令ＣＳに基づいて、車両のシフト操作がパークロックギヤ６をロック状態にする操作か否かを判断する。車両のシフト操作がパークロックギヤ６をロック状態にする操作であると判断した場合、制御部４０は、ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を行う。なお、車両のシフト操作がパークロックギヤ６をロック状態にする操作であった場合、ステップＳ２１の時点において可動部７０ａは、非パーキング位置Ｐ１に位置する。

ステップＳ２２において制御部４０は、目標回転角度をパーキング回転角度として、出力シャフト１００を他方向き（－θ向き）に回転させる。ステップＳ２２において制御部４０は、例えば、ステップＳ１２ａと同様に、モータ部２０に第３電流を供給する。

ステップＳ２３において制御部４０は、第２回転センサ５２に基づいて、出力シャフト１００の回転角度θがパーキング回転角度になったか否かを判断する。出力シャフト１００の回転角度θがパーキング回転角度になっていないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０への第３電流の供給を継続させて、出力シャフト１００を他方向き（－θ向き）に回転させ続ける。一方、出力シャフト１００の回転角度θがパーキング回転角度になったと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ２４を行う。ステップＳ２４において制御部４０は、モータ部２０の駆動を停止する。

ここで、上述したようにパーキング回転角度は、可動部７０ａがパーキング位置壁部７９ｂに突き当たるよりも非パーキング位置Ｐ１側（－Ｙ側，＋θ側）となる回転角度θである。そのため、パーキング回転角度においてモータ部２０の駆動を停止した時点では、ディテントプレート７１は、パーキング位置壁部７９ｂよりも手前に位置し、パーキング位置壁部７９ｂと接触しない。しかし、モータ部２０の駆動を停止した後において可動部７０ａは、慣性によって僅かに移動する。これにより、ディテントプレート７１は、パーキング位置壁部７９ｂに接触する。

なお、慣性で移動してディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに接触する場合、ディテントプレート７１の移動速度は十分に小さくなるため、ディテントプレート７１がパーキング位置壁部７９ｂに接触しても、パーキング切替機構７０が損傷することを抑制できる。

ステップＳ２１において車両のシフト操作がパークロックギヤ６をロック状態にする操作ではないと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ２５を行う。ステップＳ２５において制御部４０は、入力される移動指令ＣＳに基づいて、車両のシフト操作がパークロックギヤ６をアンロック状態にする操作か否かを判断する。車両のシフト操作がパークロックギヤ６をアンロック状態にする操作であると判断した場合、制御部４０は、ステップＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２８を行う。なお、車両のシフト操作がパークロックギヤ６をアンロック状態とする操作であった場合、ステップＳ２５の時点において可動部７０ａは、パーキング位置Ｐ２に位置する。

ステップＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２８において制御部４０は、上述したステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５と同様にして、出力シャフト１００を非パーキング回転角度まで回転させ、パークロックギヤ６をアンロック状態とする。ステップＳ２６は、ステップＳ１３と同様である。ステップＳ２７は、ステップＳ１４と同様である。ステップＳ２８は、ステップＳ１５と同様である。

ステップＳ２５において車両のシフト操作がパークロックギヤ６をアンロック状態にする操作ではないと判断した場合、制御部４０は、パーキング切替機構７０の駆動を行わない。なお、この場合、車両のシフト操作は、パークロックギヤ６がアンロック状態のままで車両のギヤが切り替えられる操作である。パークロックギヤ６がアンロック状態のままで車両のギヤが切り替えられる操作とは、例えば、車両のギヤがドライブ、ニュートラル、およびリバースのうちのいずれか２つの状態の間で切り替えられる操作である。

本実施形態によれば、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、出力シャフト１００を回転させて可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当て、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θを第２回転センサ５２の検出結果に基づいて取得する。そして、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、取得した出力シャフト１００の回転角度θに基づいて非パーキング回転角度を算出する。そのため、非パーキング位置壁部７９ａに可動部７０ａが衝突しない範囲で、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに好適に近づけられる出力シャフト１００の回転角度θを、非パーキング回転角度として取得できる。これにより、パーキング切替機構７０等に組み立て誤差等が生じても、パークロックギヤ６をアンロック状態にする際に、非パーキング位置壁部７９ａに可動部７０ａが衝突することを抑制しつつ、可動部７０ａの移動が不十分になることを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構７０の切り替え精度を向上できる。すなわち、電動アクチュエータ１０による対象物を変位させる精度を向上できる。また、可動部７０ａが非パーキング位置壁部７９ａに衝突することを抑制できるため、パーキング切替機構７０が損傷することを抑制できる。

また、上述したように、非パーキング位置壁部７９ａに可動部７０ａを突き当てる際に、モータ部２０に供給される電流の値が比較的大きいと、可動部７０ａおよび出力シャフト１００の少なくとも一部が弾性変形する場合がある。この場合、非パーキング位置壁部７９ａに可動部７０ａが突き当たる際の出力シャフト１００の回転角度θにずれが生じるため、算出する非パーキング回転角度にもずれが生じる。したがって、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構７０の切り替え精度を向上しにくい場合があった。

これに対して、本実施形態によれば、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに少なくとも２回以上突き当て、２回目以降に可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てる際の少なくとも１回において、モータ部２０に供給する電流値を、１回目に可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てる際にモータ部２０に供給する電流値よりも小さくする。そのため、１回目の可動部７０ａの突き当て時に出力シャフト１００等が弾性変形する場合であっても、２回目以降の可動部７０ａの突き当て時の少なくとも１回においてモータ部２０に供給する電流を小さくすることで、出力シャフト１００等が変形することを抑制しつつ、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てることができる。これにより、非パーキング位置壁部７９ａに可動部７０ａが突き当たる際の出力シャフト１００の回転角度θにずれが生じることを抑制でき、算出する非パーキング回転角度にずれが生じることを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構７０の切り替え精度を好適に向上できる。

具体的に本実施形態では、可動部７０ａがパーキング位置Ｐ２から非パーキング位置Ｐ１に移動する際に、ディテントプレート７１に設けられた凸部７１ｃが板バネ部材７６を押し上げる必要があるため、可動部７０ａを移動させる回転トルクが比較的大きく必要となる。そのため、１回目の突き当て時に比較的大きな電流でモータ部２０を駆動することで、凸部７１ｃによって板バネ部材７６を押し上げやすくできる。これにより、１回目の突き当てによって、板バネ部材７６の被挿入部７６ｂが第２凹部７１ｂに挿入された状態から第１凹部７１ａに挿入された状態に変化する。一方、被挿入部７６ｂが第１凹部７１ａに挿入された状態においては、板バネ部材７６を押し上げることなくディテントプレート７１を非パーキング位置壁部７９ａに突き当てることができるため、２回目以降の突き当て時においてはモータ部２０に供給する電流を比較的小さくできる。したがって、出力シャフト１００等に弾性変形が生じることを抑制しつつ、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てることができる。

また、本実施形態によれば、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、電流値を小さくして可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θに基づいて、非パーキング回転角度を算出する。具体的に本実施形態では、第１電流よりも小さい第２電流をモータ部２０に供給して２回目に可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θに基づいて、非パーキング回転角度を算出する。これにより、非パーキング回転角度を好適に算出することができる。

また、本実施形態によれば、非パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、１回目に可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた後、モータ部２０への電流の供給を所定の時間停止する。そのため、１回目の突き当て時に出力シャフト１００等が弾性変形した場合に、モータ部２０への電流の供給を停止する所定の時間において、弾性変形した出力シャフト１００等を復元変形させることができる。これにより、出力シャフト１００等に生じた弾性変形が解消された状態で２回目以降の突き当てを行うことができる。したがって、可動部７０ａを非パーキング位置壁部７９ａに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θをより精度よく取得することができ、非パーキング回転角度をより精度よく算出できる。

また、本実施形態によれば、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、出力シャフト１００を回転させて可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当て、可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θを第２回転センサ５２の検出結果に基づいて取得する。そして、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、取得した出力シャフト１００の回転角度θに基づいてパーキング回転角度を算出する。そのため、パーキング位置壁部７９ｂに可動部７０ａが衝突しない範囲で、可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに好適に近づけられる出力シャフト１００の回転角度θを、パーキング回転角度として取得できる。これにより、パーキング切替機構７０等に組み立て誤差等が生じても、パークロックギヤ６をロック状態にする際に、パーキング位置壁部７９ｂに可動部７０ａが衝突することを抑制しつつ、可動部７０ａの移動が不十分になることを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構７０の切り替え精度を向上できる。また、可動部７０ａがパーキング位置壁部７９ｂに衝突することを抑制できるため、パーキング切替機構７０が損傷することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに少なくとも２回以上突き当て、２回目以降に可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てる際の少なくとも１回において、モータ部２０に供給する電流値を、１回目に可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てる際にモータ部２０に供給する電流値よりも小さくする。そのため、上述した非パーキング回転角度取得制御と同様に、パーキング位置壁部７９ｂに可動部７０ａが突き当たる際の出力シャフト１００の回転角度θにずれが生じることを抑制でき、算出するパーキング回転角度にずれが生じることを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構７０の切り替え精度を好適に向上できる。

また、本実施形態によれば、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、電流値を小さくして可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θに基づいて、パーキング回転角度を算出する。そのため、パーキング回転角度を好適に算出することができる。

また、本実施形態によれば、パーキング回転角度取得制御において制御部４０は、１回目に可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てた後、モータ部２０への電流の供給を所定の時間停止する。そのため、上述した非パーキング回転角度取得制御と同様に、可動部７０ａをパーキング位置壁部７９ｂに突き当てた際の出力シャフト１００の回転角度θをより精度よく取得することができ、パーキング回転角度をより精度よく算出できる。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成および方法を採用することもできる。上述した回転角度学習制御は、パーキング切替機構を初めて切り替える前に少なくとも１回行われるならば、行われるタイミングは特に限定されない。回転角度学習制御は、定期的に行われてもよい。また、上記の実施形態の回転角度学習制御において制御部４０は、ステップＳ１１において非パーキング回転角度を取得した後に、ステップＳ１２においてパーキング回転角度を取得する構成としたが、これに限られない。回転角度学習制御において制御部４０は、パーキング回転角度を取得した後に、非パーキング回転角度を取得してもよい。すなわち、上記の実施形態において制御部４０は、回転角度学習制御において、ステップＳ１２を行った後にステップＳ１１を行ってもよい。この場合、制御部４０は、ステップＳ１３，Ｓ１４を行わずにモータ部２０の駆動を停止してもよいし、ステップＳ１３，Ｓ１４を行う代わりに出力シャフト１００の回転角度θをパーキング回転角度にしてから、モータ部２０の駆動を停止してもよい。

回転角度学習制御において、取得される回転角度は、非パーキング回転角度とパーキング回転角度とのうちいずれ一方のみであってもよい。パーキング回転角度のみが取得される場合、パーキング回転角度は、第１回転角度に相当する。また、この場合、パーキング位置は第１位置に相当し、パーキング位置壁部は第１壁部に相当し、パーキング回転角度取得制御は第１回転角度取得制御に相当する。

各回転角度を取得する際に可動部を各壁部に突き当てる回数は、１回以上であれば、特に限定されない。制御部は、３回以上、可動部を各壁部に突き当てて、各回転角度を取得してもよい。また、可動部を各壁部に複数回突き当てる場合において制御部は、複数回突き当てた際の出力シャフトの回転角度のそれぞれを用いて各回転角度を算出してもよいし、複数回突き当てた際の出力シャフトの回転角度の一部を用いて各回転角度を算出してもよい。例えば、可動部を非パーキング位置壁部に３回突き当てる場合において制御部は、２回目と３回目とにおいてモータ部に供給する電流を小さくし、２回目と３回目とにおける出力シャフトの回転角度の平均値に基づいて、非パーキング回転角度を算出してもよい。

パーキング切替機構は、可動部と、非パーキング位置壁部およびパーキング位置壁部のうち少なくとも一方と、を有するならば、特に限定されない。モータ部の回転を検出可能な第１回転センサおよび出力シャフトの回転を検出可能な第２回転センサは、磁気センサ以外のセンサであってもよい。第１回転センサおよび第２回転センサは、例えば、光学式のセンサであってもよい。

電動アクチュエータによって変位駆動させられる対象物は、車両操作に基づいて変位駆動させられる対象物であれば、特に限定されない。対象物は、例えば、シフトバイワイヤ駆動装置であってもよいし、車両の二駆四駆を切り替える切替機構であってもよい。

なお、本明細書において説明した各構成および各方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１０…電動アクチュエータ、２０…モータ部、３０…減速機部、４０…制御部、５１…第１回転センサ、５２…第２回転センサ、７０…パーキング切替機構（対象物）、７０ａ…可動部、７１…ディテントプレート、７１ａ…第１凹部、７１ｂ…第２凹部、７１ｃ…凸部、７６…板バネ部材（弾性部材）、７６ｂ…被挿入部、７９ａ…非パーキング位置壁部（第１壁部）、７９ｂ…パーキング位置壁部（第２壁部）、１００…出力シャフト、１０００…アクチュエータ装置、Ｐ１…パーキング位置（第１位置）、Ｐ２…非パーキング位置（第２位置）、Ｙ…左右方向（移動方向）、Ｚ…鉛直方向（交差方向）、θ…回転角度

Claims (11)

1. 車両操作に基づいて対象物を変位駆動させる電動アクチュエータであって、
   モータ部と、
   前記モータ部に接続される減速機部と、
   前記モータ部を制御する制御部と、
   前記モータ部の回転を検出可能な第１回転センサと、
   前記減速機部に接続される出力シャフトの回転を検出可能な第２回転センサと、
   を備え、
   前記対象物は、
   前記出力シャフトによって第１位置と第２位置との間で移動させられる可動部と、
   前記第１位置において前記可動部を突き当て可能な第１壁部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記第２位置から前記第１位置に前記可動部を移動させる際における前記出力シャフトの目標回転角度を、第１回転角度として取得する第１回転角度取得制御を行い、
   前記第１回転角度は、前記可動部が前記第１壁部に突き当たるよりも前記第２位置側となる前記出力シャフトの回転角度であり、
   前記第１回転角度取得制御において前記制御部は、
   前記出力シャフトを回転させて前記可動部を前記第１壁部に突き当て、
   前記可動部を前記第１壁部に突き当てた際の前記出力シャフトの回転角度を前記第２回転センサの検出結果に基づいて取得し、
   取得した前記出力シャフトの回転角度に基づいて前記第１回転角度を算出する、電動アクチュエータ。
2. 前記第１回転角度取得制御において前記制御部は、前記可動部を前記第１壁部に少なくとも２回以上突き当て、２回目以降に前記可動部を前記第１壁部に突き当てる際の少なくとも１回において、前記モータ部に供給する電流値を、１回目に前記可動部を前記第１壁部に突き当てる際に前記モータ部に供給する電流値よりも小さくする、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記第１回転角度取得制御において前記制御部は、前記電流値を小さくして前記可動部を前記第１壁部に突き当てた際の前記出力シャフトの回転角度に基づいて、前記第１回転角度を算出する、請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記第１回転角度取得制御において前記制御部は、１回目に前記可動部を前記第１壁部に突き当てた後、前記モータ部への電流の供給を所定の時間停止する、請求項２または３に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記対象物は、前記第２位置において前記可動部を突き当て可能な第２壁部を有し、
   前記制御部は、前記第１位置から前記第２位置に前記可動部を移動させる際における前記出力シャフトの目標回転角度を、第２回転角度として取得する第２回転角度取得制御を行い、
   前記第２回転角度は、前記可動部が前記第２壁部に突き当たるよりも前記第１位置側となる前記出力シャフトの回転角度であり、
   前記第２回転角度取得制御において前記制御部は、
   前記出力シャフトを回転させて前記第２壁部に前記可動部を突き当て、
   前記第２壁部に前記可動部を突き当てた際の前記出力シャフトの回転角度を前記第２回転センサに基づいて取得し、
   取得した前記出力シャフトの回転角度に基づいて前記第２回転角度を算出する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記第２回転角度取得制御において前記制御部は、前記可動部を前記第２壁部に少なくとも２回以上突き当て、２回目以降に前記可動部を前記第２壁部に突き当てる際の少なくとも１回において、前記モータ部に供給する電流値を、１回目に前記可動部を前記第２壁部に突き当てる際に前記モータ部に供給する電流値よりも小さくする、請求項５に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記第２回転角度取得制御において前記制御部は、前記電流値を小さくして前記可動部を前記第２壁部に突き当てた際の前記出力シャフトの回転角度に基づいて、前記第２回転角度を算出する、請求項６に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記第２回転角度取得制御において前記制御部は、１回目に前記可動部を前記第２壁部に突き当てた後、前記モータ部への電流の供給を所定の時間停止する、請求項６または７に記載の電動アクチュエータ。
9. 前記対象物は、車両のシフト操作に基づいて切り替えられるパーキング切替機構である、請求項１から８のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電動アクチュエータと、
    前記出力シャフトと、
    前記対象物と、
    を備える、アクチュエータ装置。
11. 前記可動部は、前記出力シャフトによって移動させられるディテントプレートを有し、
    前記ディテントプレートは、前記可動部が移動する移動方向と交差する交差方向の一方側に窪む第１凹部および第２凹部を有し、
    前記第１凹部と前記第２凹部とは、前記移動方向に並んで配置され、
    前記対象物は、前記第１凹部または前記第２凹部に挿入される被挿入部を有する弾性部材を有し、
    前記被挿入部は、
    前記可動部が前記第１位置に位置する場合において、前記第１凹部に挿入され、前記第１凹部の内側面に対して前記移動方向に引っ掛けられ、
    前記可動部が前記第２位置に位置する場合において、前記第２凹部に挿入され、前記第２凹部の内側面に対して前記移動方向に引っ掛けられ、
    前記弾性部材は、前記可動部が前記第１位置と前記第２位置との間で移動する際に、前記第１凹部と前記第２凹部との間に設けられた凸部によって押されて弾性変形する、請求項１０に記載のアクチュエータ装置。

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