WO2018216296A1 - シフト装置 - Google Patents

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WO2018216296A1
WO2018216296A1 PCT/JP2018/007749 JP2018007749W WO2018216296A1 WO 2018216296 A1 WO2018216296 A1 WO 2018216296A1 JP 2018007749 W JP2018007749 W JP 2018007749W WO 2018216296 A1 WO2018216296 A1 WO 2018216296A1
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rotation
unit
switching mechanism
rotation angle
shift
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PCT/JP2018/007749
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Inventor
中村　淳哉
Original Assignee
アイシン精機株式会社
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    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/20—Start-up or shut-down

Definitions

  • the present invention relates to a shift device.
  • a shift device including a shift switching mechanism for switching a shift position is known.
  • Such a shift device is described in, for example, Japanese Patent No. 5605254.
  • Japanese Patent No. 5605254 includes a motor (rotational drive unit) that moves the position of the manual lever, and is configured to move the manual lever according to the position of the lever operated by the driver of the vehicle. And a shift-by-wire device (shift device) including a microcomputer (control unit) is disclosed.
  • the control device of the shift-by-wire device described in Japanese Patent No. 5605254 includes an encoder that outputs a signal for each rotation angle of the motor. Further, the microcomputer is configured to acquire the rotational position of the motor by counting signals from the encoder.
  • the microcomputer has a wake-up state (starting state) for driving the motor, a sleep state (non-starting state) in which power consumption is suppressed by blocking or reducing power supply to the motor and some devices. It is configured to be switchable.
  • the shift-by-wire device disclosed in Japanese Patent No. 5605254 when the rotational position of the motor changes due to vibration or the like in the sleep state, the initial rotational position is changed when the sleep state changes to the wake-up state. And the like (learning process).
  • power is supplied to the encoder that detects the rotational angle of the motor even in the sleep state.
  • the shift-by-wire device disclosed in Japanese Patent No. 5605254 is configured such that when there is a change in the encoder signal, the microcomputer is restarted to switch to a wake-up state, and power supply to a device such as a motor is resumed. Yes.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to reduce the power consumption and shift the shift mechanism unit when shifting from the non-activated state to the activated state. It is providing the shift apparatus which can perform the learning process regarding relative position.
  • a shift device configured to be capable of switching between a shift switching mechanism unit for switching a shift position, an activated state and a non-activated state, and a shift.
  • a rotation drive unit that generates a rotational drive force for rotationally driving the switching mechanism unit, a drive unit rotation angle detection unit that detects a drive unit rotation angle by the rotational drive of the rotation drive unit, and a rotation of the shift switching mechanism unit
  • a switching mechanism section rotation angle detection section that detects a switching mechanism section rotation angle by driving, and a control section that controls the rotation drive section, and the control section rotates the drive section rotation angle in a non-activated state and an activated state.
  • the shift device includes the drive unit rotation angle detection unit that detects the drive unit rotation angle and the switching mechanism unit rotation angle detection unit that detects the switching mechanism unit rotation angle. Prepare. Then, the control unit is in the non-activated state based on both the change amount of the drive unit rotation angle in the non-activated state and the activated state and the change amount of the switching mechanism unit rotation angle in the non-activated state and the activated state. In this case, a learning process related to the relative position of the shift switching mechanism unit with respect to the rotation drive unit is performed when the shift state is shifted to the activated state.
  • the change amount of the drive unit rotation angle in the non-starting state and the start-up state and the switching mechanism can be achieved without energizing both the drive unit rotation angle detection unit and the switching mechanism rotation angle detection unit in the non-starting state.
  • the learning process regarding the relative position of the shift switching mechanism part can be performed when the non-starting state is shifted to the starting state.
  • the power consumption in the non-starting state of the shift device can be sufficiently reduced.
  • the non-activated state it is not necessary to switch to the activated state in accordance with the output change of the drive unit rotation angle detection unit or the switching mechanism unit rotation angle detection unit, so that an increase in power consumption in the shift device can be suppressed. it can.
  • the shift device includes the drive unit rotation angle detection unit and the switching mechanism unit rotation angle detection unit as described above.
  • the drive unit rotation angle detection unit or the switching mechanism unit rotation angle detection unit may not change, the drive unit rotation angle detection unit or the switching mechanism unit rotation angle. From the detection result of the other of the detection units, the rotational position of the rotation drive unit can be reliably grasped. As a result, shift position switching control can be appropriately performed in the shift device.
  • the shift switching mechanism unit includes a driven rotation state in which the shift switching mechanism unit is driven to rotate in accordance with the rotation driving of the rotation driving unit, and the shift switching mechanism unit is the rotation driving unit.
  • the shift switching mechanism is configured to switch from a non-driven rotation state to an undriven rotation state in which the rotation drive unit is less than one rotation in electrical angle from the non-driven rotation state. It is configured to switch to the driven rotation state within the range of rotation driving.
  • a rotation drive part rotates one rotation or more by an electrical angle in a non-following rotation state.
  • the rotation drive unit is
  • the shift switching mechanism can be switched to the driven rotation state before the signal from the drive unit rotation angle detection unit is equalized by more than one rotation. Accordingly, it is possible to prevent the shift position from being appropriately controlled in the shift device.
  • a drive unit side member provided on the rotation drive unit side, and a driven unit side member provided on the shift switching mechanism unit side and rotated with the rotation of the drive unit side member By further providing a driving force transmission mechanism that transmits a driving force from the rotational driving unit side and rotationally drives the shift switching mechanism unit, by providing a predetermined amount of play between the driving unit side member and the driven unit side member,
  • the shift switching mechanism unit is configured to switch from the non-driven rotation state to the driven rotation state within a range in which the rotation drive unit rotates less than one rotation in electrical angle.
  • the shift switching mechanism unit is moved from the non-driven rotation state to the rotation driving unit by the driving force transmission mechanism in which a predetermined amount of play is provided between the driving unit side member and the driven unit side member.
  • the driving force transmission mechanism in which a predetermined amount of play is provided between the driving unit side member and the driven unit side member.
  • a driving force transmission mechanism having a driving unit side member and a driven unit side member, when transmitting a rotational driving force to the shift switching mechanism unit, the number of rotations and the like of the rotational driving unit is appropriately changed. Can be configured.
  • the shift device further includes a storage unit that stores information on the rotation angle of the drive unit and information on the rotation angle of the switching mechanism unit, and the control unit is configured to shift to a non-activated state.
  • the power supply to the drive unit rotation angle detection unit and the switching mechanism unit rotation angle detection unit is stopped.
  • the control unit restarts the power supply to the drive unit rotation angle detection unit and the switching mechanism unit rotation angle detection unit when shifting to the activated state, and stores information on the drive unit rotation angle stored in the storage unit.
  • information on the switching mechanism part rotation angle, and the change amount of the driving part rotation angle in the non-activated state and the activated state, and the switching mechanism part rotation angle in the non-activated state and the activated state It is configured to obtain a reduction amount.
  • control unit stores information on the drive unit rotation angle and information on the switching mechanism unit rotation angle in the storage unit, and then supplies power to the drive unit rotation angle detection unit and the switching mechanism unit rotation angle detection unit. Configure to stop. Thereby, the power consumption in the shift device can be reduced early and reliably while storing the information on the drive unit rotation angle and the information on the switching mechanism unit rotation angle.
  • control unit is preferably configured so that the change amount of the driving unit rotation angle between the non-starting state and the starting state is greater than or equal to the driving unit threshold value, or between the non-starting state and the starting state.
  • the change amount of the switching mechanism part rotation angle is equal to or greater than the switching mechanism part threshold value, a learning process related to the relative position of the shift switching mechanism part is performed when returning from the non-activated state to the activated state.
  • change_quantity of the drive part rotation angle in a non-starting state and a starting state will be less than a drive part threshold value, and the change amount of the switching mechanism part rotation angle in a non-starting state and a starting state will switch.
  • the control unit can be configured not to perform the learning process when it is less than the mechanism unit threshold, it is possible to prevent the learning process from being performed unnecessarily in the shift device. Thereby, for example, when performing wall contact control (control for learning the reference position by rotating the rotation drive unit to the limit of the movable range) as a learning process, an unnecessary load is applied to the rotation drive unit or the like. Can be suppressed.
  • the switching mechanism unit rotation angle detection unit preferably includes a magnetic force generation unit that is fixed without rotating, and a magnetic force detection unit that rotates together with the shift switching mechanism unit,
  • the magnetic force generator is arranged in an arc shape over a range wider than the rotation range of the shift switching mechanism.
  • the magnetic force detection unit can reliably detect the entire rotation range of the shift switching mechanism.
  • the shift device further including a driving force transmission mechanism including the driving unit side member and the driven unit side member
  • the driving unit side member has a first engagement unit
  • the driven unit side member is the first unit.
  • the engaging portion includes a second engaging portion that engages with a predetermined amount of backlash and transmits the driving force from the driving portion side member.
  • the first engaging portion has an arc shape in the rotation direction.
  • the second engagement portion is a cylindrical projection having an outer diameter substantially the same as the length of the long hole in the width direction, and is inserted into the long hole, and has a predetermined amount.
  • the backlash has a length obtained by excluding the length occupied by the cylindrical protrusion from the length of the long hole in the longitudinal direction.
  • a predetermined amount of play is provided between the long hole and the columnar protrusion, so that the shift switching mechanism unit can be moved from the non-driven rotation state to the rotational drive unit having an electrical angle of 1. It can be easily configured so as to switch to a driven rotation state within a range where the rotation is less than rotation.
  • the shift device further includes a driving force transmission mechanism that transmits the driving force from the rotation driving unit side to rotationally drive the shift switching mechanism unit, and the shift switching mechanism unit is connected to the driving force transmission mechanism. And an output shaft portion in which the switching mechanism portion rotation angle is detected by the switching mechanism portion rotation angle detection unit.
  • the rotation angle of the output shaft connected to the driving force transmission mechanism is set as the rotation angle of the shift switching mechanism unit so that the switching mechanism unit rotation angle can be easily detected.
  • a shift device can be constructed.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an overall configuration of a shift device according to a first embodiment of the present invention. It is the figure which showed the detent plate which comprises the shift apparatus by 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing which showed the actuator unit which comprises the shift apparatus by 1st Embodiment of this invention. It is the figure which showed the structure of the deceleration mechanism part in the actuator unit which comprises the shift apparatus by 1st Embodiment of this invention. It is a top view for demonstrating the rotation range of the last gear which comprises the shift apparatus by 1st Embodiment of this invention.
  • the shift device 100 is mounted on a vehicle 110 such as an automobile.
  • a vehicle 110 such as an automobile.
  • the operation unit 111 such as a shift lever (or a shift switch)
  • Shift position switching control is performed. That is, the position of the shift lever is input to the shift device 100 side via the shift sensor 112 provided in the operation unit 111.
  • the shift device 100 includes an actuator unit 60 and a shift switching mechanism unit 70 driven by the actuator unit 60. Further, as shown in FIG. 2, the shift switching mechanism unit 70 is mechanically connected to the hydraulic control circuit unit 130 and the parking mechanism unit 140 in the transmission mechanism unit 120. The shift position of the speed change mechanism 120 is mechanically switched when the shift switching mechanism 70 is driven.
  • the shift switching mechanism 70 includes a detent plate 71 and a detent spring 72.
  • the detent plate 71 has four valley portions 71a corresponding to the P position, the R position, the N position, and the D position, respectively.
  • the detent spring 72 has a function of holding (fixing) the detent plate 71 at any shift position of the four valley portions 71a.
  • one end of the detent spring 72 is fixed to the casing 121 (see FIG. 2) of the speed change mechanism 120, and a roller portion 73 is attached to the other end.
  • the roller portion 73 is urged toward the output shaft 25 described later by the detent spring 72 so that the roller portion 73 can be fitted into any of the four valley portions 71a. Yes.
  • the detent plate 71 is fixed to the lower end (Z2 side) of the output shaft 25, and the detent plate 71 rotates around the rotation axis C1 integrally with the output shaft 25. Is done. Thereby, the roller part 73 slides in the detent spring 72 with the forward / reverse rotation (swing) of the detent plate 71 in the arrow A1 direction or the arrow A2 direction.
  • the shift switching mechanism 70 is configured so that the shift position is held by the biasing force F of the detent spring 72 in a state where the slid roller 73 is fitted to any one of the valleys 71a.
  • the detent plate 71 further has an arm portion 74 and an arm portion 75.
  • the arm 74 is connected to the hydraulic control circuit unit 130.
  • the hydraulic control circuit unit 130 is configured to form a hydraulic circuit corresponding to each shift position when the shift position is switched to any position other than the P position.
  • the arm part 75 is connected to the parking mechanism part 140.
  • the parking mechanism 140 restricts rotation of a crankshaft (not shown) when the shift position is switched to the P position, while rotating the crankshaft when the shift position is switched to any position other than the P position. It is configured not to regulate.
  • the actuator unit 60 includes a motor 10 (an example of a rotation drive unit), a speed reduction mechanism unit 20 (an example of a drive force transmission mechanism), and a rotor rotation angle sensor 30 (a drive unit rotation angle detection unit). 1), an output shaft rotation angle sensor 40 (an example of a switching mechanism unit rotation angle detection unit), an ECU 50 (an example of a control unit), and a storage unit 51.
  • the actuator unit 60 further includes an output shaft 25 (an example of an output shaft portion) that is connected to the output side of the speed reduction mechanism portion 20 and is rotatable about the rotation axis C1.
  • the ECU 50 is a board component in which an electronic component is mounted on the board 52a (see FIG. 4).
  • the ECU 50 is electrically connected to the motor 10, the rotor rotation angle sensor 30, and the output shaft rotation angle sensor 40.
  • ECU50 is comprised so that control of the power supply from the battery 90 of the vehicle 110 to the motor 10, the rotor rotation angle sensor 30, and the output shaft rotation angle sensor 40 is possible.
  • the ECU 50 is configured to be able to receive rotor rotation angle information (digital signal) related to the rotation angle of the rotor 11 described later from the rotor rotation angle sensor 30, and from the output shaft rotation angle sensor 40 to the output shaft 25.
  • Plate rotation angle information output voltage
  • the ECU 50 can communicate with the ECU 151 that controls the engine 150 mounted on the vehicle 110.
  • the storage unit 51 includes a nonvolatile memory.
  • the storage unit 51 is configured to be able to store the rotor rotation angle information and the plate rotation angle information when shifting to a sleep state described later.
  • the actuator unit 60 has an outer shape composed of a motor housing 61, a motor cover 62, and a gear housing 63.
  • the motor housing 61 and the motor cover 62 form a motor chamber 64 in which the motor 10 and the ECU 50 are accommodated.
  • the motor housing 61 and the gear housing 63 form a gear chamber 65 in which the speed reduction mechanism unit 20 is accommodated.
  • the motor housing 61 is formed with a socket 61a in which terminals electrically connected to the ECU 50 are formed.
  • electric power is supplied to the motor 10, the rotor rotation angle sensor 30, and the output shaft rotation angle sensor 40 via the socket 61a and the ECU 50.
  • the motor 10 has a function of generating a rotational driving force for rotationally driving the shift switching mechanism unit 70.
  • the motor 10 includes a rotor 11 that is rotatably supported and a stator 12 that is disposed so as to face the rotor 11 with a magnetic gap therebetween.
  • the motor 10 is a so-called three-phase motor.
  • the rotor 11 has a shaft pinion 11a and a rotor core 11b.
  • N pole magnets and S pole magnets as permanent magnets are arranged around the rotation axis C1. They are attached alternately at an angular interval (45 °). Therefore, the number of poles of the motor 10 is 8.
  • the electrical angle of the motor 10 (rotor 11) is four times the (physical) rotation angle of the motor 10.
  • the shaft pinion 11a is a shaft member extending in the Z-axis direction so as to communicate the motor chamber 64 and the gear chamber 65. Further, the shaft pinion 11 a is configured to be rotatable around the same rotation axis C ⁇ b> 1 as the output shaft 25. Further, a gear portion 11c in which a gear groove is formed in a helical shape is integrally formed at a lower portion (Z2 side) of the shaft pinion 11a. The gear portion 11c is a so-called helical gear having a small number of teeth and a large helix angle so that the gear diameter is sufficiently small.
  • the stator 12 has a stator core 13 fixed in a motor chamber 64 of a motor housing 61, and a plurality of phases (U phase, V phase, and W phase) exciting coils 14 (see FIG. 1) that generate magnetic force when energized. is doing.
  • the stator core 13 is disposed so that the center thereof is substantially coincident with the rotation axis C1 of the shaft pinion 11a.
  • the stator core 13 is fixed in the motor chamber 64 by a pair of support shafts 13a extending in the Z-axis direction.
  • the rotor 11 has an arrow of 15 degrees in each of the energization of UV, UW, VW, VU, WU, WU and WV (one energization step). It is configured to rotate in the A1 or A2 direction and to rotate in the arrow A1 or A2 direction by 90 degrees in 6 energization steps.
  • the arrangement position (magnetization phase) of the N pole and the S pole in the permanent magnet (not shown) in the rotor core 11b is apparently returned to the original in six energization step cycles. That is, the 6 energization step cycle corresponds to one electrical angle rotation of the motor 10.
  • the speed reduction mechanism unit 20 includes an intermediate gear 21 (an example of a drive unit side member), an intermediate gear 22 (an example of a driven unit side member) having gear portions 21 a, 22 a, and 23 a, And the final gear 23 is included.
  • the intermediate gear 21 is configured to rotate around a rotation axis C2 different from the rotation axis C1.
  • the rotation axis C2 is a straight line that passes through the center of the one support shaft 13a and extends in the Z-axis direction.
  • the gear portion 21 a of the intermediate gear 21 is configured to mesh with the gear portion 11 c of the rotor 11. That is, the intermediate gear 21 is provided on the motor 10 side in the reduction mechanism unit 20. Further, as shown in FIG. 5, the intermediate gear 21 is circular in a top view. A gear portion 21 a is formed on the outer peripheral portion of the intermediate gear 21.
  • the intermediate gear 22 is configured to rotate about the same rotation axis C2 as the intermediate gear 21 and to be disposed on the lower surface side (Z2 side) of the intermediate gear 21.
  • the gear portion 22a of the intermediate gear 22 is formed on the lower surface (Z2 side) of the intermediate gear 22.
  • the intermediate gear 21 has a plurality (two) of long holes 21b (an example of a first engaging portion) provided so as to penetrate the intermediate gear 21.
  • the long holes 21b are arranged at intervals of 180 degrees in the rotation direction of the intermediate gear 21.
  • Each of the plurality of long holes 21b is a long hole that extends in an arc shape in the rotation direction (A1 or A2 direction) and is longer in the rotation direction than the radial direction of the intermediate gear 21.
  • a plurality of (two) cylindrical engaging convex portions 22b (an example of the second engaging portion and the protruding portion) projecting upward (Z1 side) are provided. Yes.
  • the engaging convex portions 22b are arranged at intervals of 180 degrees on the peripheral portions on both sides in the major axis direction.
  • each of the engagement convex portions 22b disposed at an interval of 180 degrees corresponds to the corresponding intermediate gear 21. It is configured to be inserted (engaged) into the two long holes 21b.
  • the plurality of engaging projections 22b have an outer diameter that is substantially the same as the length in the width direction (radial direction) of the long hole 21b.
  • the plurality of engaging projections 22b are formed so as to be movable in the long hole 21b along the rotation direction.
  • the engaging protrusion 22b is inserted into the long hole 21b of the intermediate gear 21 with a predetermined amount of backlash S (the length in the longitudinal direction (rotating direction) of the long hole 21b). That is, the relative free rotation between the intermediate gear 21 and the intermediate gear 22 is equivalent to the amount of play S in the rotational direction (predetermined angular width) generated in the engaging projection 22b and the long hole 21b engaged with each other. It is configured to allow movement (free rotation).
  • the predetermined amount of play S is a length obtained by excluding the length occupied by the cylindrical engaging convex portion 22b from the length of the long hole 21b in the longitudinal direction.
  • the length in the longitudinal direction of the long hole 21b is the length of an arc passing through the center in the radial direction of the long hole 21b and centering on the center of the intermediate gear 21 (rotation axis C2).
  • S is also the length of the arc centered on the center of the intermediate gear 21.
  • the driven rotation state in which the intermediate gear 22 rotates in accordance with the rotation of the intermediate gear 21, and the rotation in which the intermediate gear 22 matches the rotation of the intermediate gear 21 It is possible to switch to a non-driven rotation state in which no rotation is performed (relative free rotation is performed).
  • FIG. 7 shows a driven rotation state
  • FIG. 8 shows a non-driven rotation state.
  • the gear part 23a of the final gear 23 is configured to mesh with the gear part 22a of the intermediate gear 22, as shown in FIG.
  • the gear portion 23a of the final gear 23 is formed as an internal gear on the inner surface of the fan-shaped long hole extending in the rotation direction of the final gear 23 on the side away from the rotation axis C1.
  • the gear portion 22a of the intermediate gear 22 can be disposed in the fan-shaped long hole.
  • the gear portion 23a of the final gear 23 is formed on the inner surface of the fan-shaped long hole in an angle range of less than 180 ° C.
  • the gear portion 22a of the intermediate gear 22 abuts (locks) with the inner surface of the fan-shaped long hole in which the gear portion 23a is formed, so that the final gear 23 is within a rotation range of less than 180 degrees.
  • It is configured to be rotatable.
  • the output shaft 25 and the shift switching mechanism 70 (detent plate 71) are configured to be rotatable within a rotation range of less than 180 degrees.
  • the output bearing portion 26 into which the output shaft 25 is fitted is fitted into the fitting hole 23b and fixed.
  • the final gear 23 can rotate together at the same rotation angle as the shift switching mechanism 70 (detent plate 71) via the output shaft 25 by having the same rotation axis C1 as the output shaft 25. .
  • the speed reduction mechanism unit 20 is configured to reduce the rotation of the shaft pinion 11a (rotor 11) on the output shaft 25 side by the intermediate gear 21, the intermediate gear 22, and the final gear 23.
  • the rotor rotation angle sensor 30 is a digital encoder that outputs the number of pulses corresponding to the amount of rotation of the rotor 11 (rotor rotation angle).
  • the rotor rotation angle sensor 30 (inside the one-dot chain line frame) is configured by three magnetic sensors 31 (HA, HB, HC, see FIG. 9) composed of Hall ICs, and a magnet 32 for detection.
  • the magnetic sensors 31 are mounted on the substrate 52a at equiangular intervals (about 120 degrees).
  • the magnetic sensor 31 is configured to output a digital signal (H (high) or L (low)) based on the magnitude of the magnetic field of the magnet 32.
  • the magnet 32 is attached to the upper surface (Z1 side) of the rotor core 11b.
  • a digital signal is output from each of the three magnetic sensors 31 provided on the substrate 52 a so as to face the magnet 32 and transmitted to the ECU 50.
  • ECU50 is comprised so that it may classify
  • the ECU 50 is configured to classify into six pattern numbers (rotor rotation angle information) according to three digital signals.
  • the ECU 50 determines that the pattern number is “0”, and HA is H (high) and HB
  • the ECU 50 determines that the pattern number is “1”.
  • the ECU 50 determines that the pattern number is “2”, HB is H (high), and HA and HC are If it is L (low), the ECU 50 determines that the pattern number is “3”.
  • the ECU 50 determines that the pattern number is “4”, HC is H (high), and HA and HB are If it is L (low), the ECU 50 determines that the pattern number is “5”.
  • the ECU 50 is configured to control the motor 10 so that one energization step to the motor 10 corresponds to increasing or decreasing the pattern number by “1”. Specifically, the ECU 50 increases the pattern number by 1 (or changes the pattern number from “5” to “0”) when the rotor 11 is rotated in the direction of the arrow A2 by one energization step. When the rotor 11 is rotated in the direction of the arrow A1 by steps, the pattern number is decreased by 1 (or the pattern number is changed from “0” to “5”).
  • the output shaft rotation angle sensor 40 is an analog magnetic sensor that detects a magnetic force corresponding to the output angle of the output shaft 25 (the detent plate 71 of the shift switching mechanism unit 70) and outputs an analog signal corresponding to the detected magnetic force. is there.
  • the output shaft rotation angle sensor 40 (inside the one-dot chain line frame) is configured by a magnetic sensor 41 (an example of a magnetic force detection unit) made of a Hall IC and a detection magnet 42 (an example of a magnetic force generation unit). Yes.
  • the magnetic sensor 41 is mounted and fixed on the substrate 52b.
  • the magnet 42 is attached to the final gear 23.
  • the magnets 42 are arranged in a semicircle (arc) shape in plan view. That is, the magnet 42 is disposed in an angle range of 180 degrees in plan view. As a result, the magnets 42 are arranged in an arc shape over a wider range than the rotation range (rotation range of less than 180 degrees) of the (detent plate 71) of the shift switching mechanism 70.
  • the magnet 42 is divided into three magnetic poles 42a and is configured such that the direction of the magnetic field by the adjacent magnetic poles 42a is opposite.
  • the output shaft rotation angle sensor 40 increases the detectable rotation angle of the output shaft 25 (the rotation angle of the detent plate 71 (plate rotation angle)) while maintaining the resolution of the magnetic sensor 41. It is possible.
  • the substrate 52 a and the substrate 52 b are electrically connected by a wiring 53. Then, the ECU 50 performs switching control of the shift position in the shift device 100 by performing switching control of energization to the excitation coil 14 based on the rotor rotation angle information (pattern number) and the plate rotation angle (output voltage). It is configured.
  • the shift device 100 (motor 10) is switched between a sleep state where the motor 10 is not driven (an example of a non-activated state) and a wake-up state where the motor 10 is driven (an example of an activated state) under the control of the ECU 50. It is configured as follows. In the wake-up state, the shift position is controlled by the shift device 100 by supplying power to the motor 10, the rotor rotation angle sensor 30, and the output shaft rotation angle sensor 40. On the other hand, in the sleep state, in addition to the power supply to the motor 10 being stopped, the power supply to the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40 of the shift device 100 is stopped. Furthermore, some functions of the ECU 50 are also stopped. As a result, in the sleep state, the power consumption of the shift device 100 is greatly reduced.
  • the shift device 100 satisfies a sleep state transition condition such as when the vehicle 110 including the shift device 100 is stopped, when the engine 150 is not ignited, or when signal transmission from the ECU 151 is stopped. Further, the ECU 50 shifts from the wake-up state to the sleep state. Further, when the wake-up state transition condition such as when the vehicle 110 is started, when the engine 150 is newly ignited, when signal transmission from the ECU 151 is resumed, the shift device 100 is Transition from sleep state to wake-up state.
  • the rotor 11 may rotate unintentionally due to vibrations of components constituting the shift device 100 or the like.
  • the relative reference position of the shift switching mechanism 70 with respect to the motor 10 (rotor 11) is shifted, and the digital signal (pattern number) output from the magnetic sensor 31 of the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft at the transition to the sleep state.
  • At least one of the output voltage output from the magnetic sensor 41 of the rotation angle sensor 40, the current digital signal (pattern number), and the output voltage changes.
  • the shift position switching control is performed with the relative reference position shifted, Shift position switching control is not accurately performed.
  • the ECU 50 performs sleep based on both the amount of change in the rotor rotation angle in the sleep state and the wake-up state and the amount of change in the plate rotation angle in the sleep state and the wake-up state.
  • the learning process regarding the relative position of the detent plate 71 with respect to the rotor 11 is performed when the state is shifted to the wake-up state.
  • the learning process related to the relative position of the detent plate 71 with respect to the rotor 11 is relative (when the relative angular position of the plate rotation angle of the detent plate 71 with respect to the rotation angle of the rotor 11 is shifted) It means a process of returning the (angle) position to the original relative reference (angle) position.
  • a general wall contact process is performed under the control of the ECU 50.
  • the ECU 50 determines that the relative angle position of the plate rotation angle of the detent plate 71 with respect to the rotation angle of the rotor 11 is shifted, and performs a learning process for returning the relative angle position to the original relative reference angle position. .
  • the shift device 100 is configured to be in a driven rotation state and a non-driven rotation state.
  • the output voltage from the magnetic sensor 41 of the output shaft rotation angle sensor 40 does not change. It is necessary to determine the rotation based on the digital signal (pattern number) output from the magnetic sensor 31.
  • the digital signal (pattern number) is the same digital signal (pattern number) for each rotation of the electrical angle of the motor 10, the ECU 50 may not be able to accurately recognize the change in the relative position.
  • the intermediate gear 21 on the rotor 11 side is moved from the non-driven rotation state in which the intermediate gear 22 on the detent plate 71 side does not move before the digital signal (pattern number) output from the magnetic sensor 31 rotates once.
  • the ECU 50 can accurately recognize the change in the relative position.
  • the detent plate 71 is output by the urging force F of the detent spring 72.
  • the shaft 25, the final gear 23, and the intermediate gear 22 are driven and rotated together with the intermediate gear 21 and the rotor 11.
  • the inner peripheral surface on the A1 direction side of the long hole 21b and the outer peripheral surface of the engaging convex portion 22b are in contact with each other.
  • the increase in the pattern number and the increase in the output voltage are in a one-to-one correspondence.
  • the roller portion 73 is fitted into the valley portion 71a of the detent plate 71 corresponding to one of the shift positions by the biasing force F of the detent spring 72.
  • the intermediate gear 22 is swung (rotated) by a predetermined amount of play S prior to the rotation of the intermediate gear 21.
  • the detent spring 72 is fitted in the valley 71a, and the swinging of the detent plate 71 is stopped.
  • the intermediate gear 21 rotates without rotating the intermediate gear 21, so that the outer peripheral surface of the engagement convex portion 22b comes into contact with the inner peripheral surface on the A2 direction side of the long hole 21b. .
  • the engagement convex portion 22b is not pushed in the A2 direction by the long hole 21b of the rotor 11 rotating in the A2 direction, so the detent plate 71, the output shaft 25, the final gear 23, and the intermediate gear. 22 is in a non-driven rotation state that does not rotate in accordance with the rotation of the intermediate gear 21 and the rotor 11 (performs a relative free rotation). In this non-driven rotation state, the pattern number is increased while the output voltage does not change.
  • the magnitude of the predetermined amount of play S corresponds to an electrical angle that is less than one cycle (2 ⁇ (rad)) of the electrical angle of the rotor 11. It is comprised so that it may become.
  • the inner peripheral surface of the elongated hole 21b on the A1 direction side and the outer peripheral surface of the engaging convex portion 22b are once again as in the state P4. Abut.
  • the change of the relative position of the detent plate 71 with respect to the rotor 11 is any of the change amount of the rotor rotation angle between the sleep state and the wake-up state, and the change amount of the plate rotation angle between the sleep state and the wake-up state.
  • the learning process can be performed reliably when the relative position changes.
  • the above description is the same not only in the wake-up state of the motor 10 but also in the sleep state. That is, when the relative angular position of the plate rotation angle of the detent plate 71 with respect to the rotation angle of the rotor 11 is shifted before the sleep transition and after the wake-up state transition, the output voltage does not change. However, the pattern number has a different value. As a result, the ECU 50 can accurately recognize the change in the relative position after shifting to the wake-up state.
  • the ECU 50 stores the output signal (digital signal) from the rotor rotation angle sensor 30 before transition to the sleep state in the storage unit 51 in step S1, and in step S2, the sleep state transition state.
  • the output voltage from the output shaft rotation angle sensor 40 before the transition is stored in the storage unit 51.
  • the ECU 50 stops supplying power to the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40, respectively, and ends this control flow. Note that the ECU 50 also stops the power supply to the motor 10 when the sleep state transition condition is satisfied.
  • the ECU 50 starts supplying power to the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40 in steps S11 and S12, respectively, when the wake-up state transition condition is satisfied. Note that the ECU 50 also starts supplying power to the motor 10 when the wake-up state transition condition is satisfied. In step S13, the ECU 50 obtains an output signal (digital signal) from the rotor rotation angle sensor 30 when the wake-up state is shifted, and in step S14, the output shaft rotation angle sensor 40 when the wake-up state is shifted. Get the output voltage from.
  • step S15 the ECU 50 obtains an output signal from the rotor rotation angle sensor 30 before transition to the sleep state from the storage unit 51, and in step S16, from the output shaft rotation angle sensor 40 before transition to the sleep state.
  • the output voltage is acquired from the storage unit 51.
  • the ECU 50 outputs the output signal from the rotor rotation angle sensor 30 at the time of transition to the wake-up state acquired at step S13 in step S17, and the rotor rotation angle sensor before transition to the sleep state acquired from the storage unit 51 at step S15. It is determined whether or not the output signal from 30 is different (the amount of change is other than 0). When the output signals are not different, the ECU 50 acquires the output voltage from the output shaft rotation angle sensor 40 at the time of transition to the wake-up state acquired in step S14 in step S18 and the storage unit 51 in step S16. It is determined whether or not the output voltage from the output shaft rotation angle sensor 40 before the transition to the sleep state is different (the amount of change is less than an allowable threshold).
  • step S17 If the output signal is different in step S17, or if the output voltage is different in step S18, the ECU 50 performs a learning process in step S19. Then, the ECU 50 ends this control flow. If the output voltage is not different in step S18, the ECU 50 ends this control flow.
  • the shift device 100 includes the rotor rotation angle sensor 30 that detects the rotor rotation angle and the output shaft rotation angle sensor 40 that detects the plate rotation angle. Then, the ECU 50 is changed from the sleep state to the wake-up state based on both the change amount of the rotor rotation angle in the sleep state and the wake-up state and the change amount of the plate rotation angle in the sleep state and the wake-up state.
  • a learning process related to the relative position of the shift switching mechanism 70 with respect to the motor 10 (rotor 11) is performed.
  • the amount of change in the rotor rotation angle and the change in the plate rotation angle between the sleep state and the wake-up state can be achieved without energizing both the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40 in the sleep state.
  • a learning process related to the relative position of the shift switching mechanism 70 (detent plate 71) can be performed when the sleep state is shifted to the wake-up state. As a result, the power consumption in the sleep state of the shift device 100 can be sufficiently reduced.
  • the sleep state it is not necessary to switch to the wake-up state in accordance with the output change of the rotor rotation angle sensor 30 or the output shaft rotation angle sensor 40, so that an increase in power consumption in the shift device 100 can be suppressed. .
  • the shift device 100 includes the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40. Thereby, even if the signal from the output shaft rotation angle sensor 40 does not change, the rotation position of the rotor 11 of the motor 10 and the like can be reliably grasped from the detection result of the rotor rotation angle sensor 30. Can do. As a result, shift position switching control can be appropriately performed in the shift device 100.
  • the shift switching mechanism unit 70 (detent plate 71) is driven in a driven rotation state in which the shift switching mechanism unit 70 is driven to rotate in accordance with the rotation driving of the motor 10 (rotor 11).
  • the mechanism unit 70 is configured to switch to a non-driven rotation state in which the rotation drive in accordance with the rotation drive of the rotor 11 is not performed.
  • the shift switching mechanism unit 70 is configured to switch from the non-driven rotation state to the driven rotation state within a range in which the rotor 11 is rotationally driven by an electrical angle less than one rotation. Thereby, in the non-driven rotation state, it can suppress that the rotor 11 rotates 1 rotation or more by an electrical angle.
  • the shift switching mechanism 70 can be switched to the driven rotation state before the signal from the rotor rotation angle sensor 30 becomes equal after rotating one or more times. Accordingly, it is possible to prevent the shift device 100 from performing the shift position switching control appropriately.
  • the shift switching mechanism 70 (detent plate 71) is provided by providing a predetermined amount of backlash S between the elongated hole 21b of the intermediate gear 21 and the engaging convex portion 22b of the intermediate gear 22.
  • the rotor 10 of the motor 10 is configured to be switched from the non-driven rotation state to the driven rotation state within a range in which the rotor 11 of the motor 10 is rotated by less than one electrical rotation.
  • the shift switching mechanism 70 is moved from the non-driven rotation state to the rotor 11 of the motor 10 by the reduction mechanism 20 provided with a predetermined amount of play S between the intermediate gear 21 and the intermediate gear 22.
  • the ECU 50 when the ECU 50 shifts to the sleep state, information related to the rotor rotation angle and information related to the plate rotation angle are stored in the storage unit 51, and then the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation are stored. The power supply to the moving angle sensor 40 is stopped. Further, when the ECU 50 shifts to the wake-up state, power supply to the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40 is resumed, and information on the rotor rotation angle stored in the storage unit 51 and the plate rotation Information on the moving angle is acquired, and the change amount of the rotor rotation angle between the sleep state and the wake-up state and the change amount of the plate rotation angle between the sleep state and the wake-up state are acquired.
  • the ECU 50 reliably acquires the information about the rotor rotation angle and the information about the plate rotation angle stored in the storage unit 51 when shifting to the wake-up state when shifting to the wake-up state.
  • a learning process regarding the relative position of the shift switching mechanism 70 with respect to the rotor 11 can be performed.
  • the ECU 50 is configured to stop the power supply to the rotor rotation angle sensor 30 and the output shaft rotation angle sensor 40 after the information about the rotor rotation angle and the information about the plate rotation angle are stored in the storage unit 51. To do. Thereby, the power consumption in the shift device 100 can be reduced early and reliably while storing the information about the rotor rotation angle and the information about the plate rotation angle.
  • the output shaft rotation angle sensor 40 includes a magnet 42 that is fixed without rotating, and a magnetic sensor 41 that rotates together with the shift switching mechanism 70. And the magnet 42 is arrange
  • the long hole 21b is formed in the intermediate gear 21, and the intermediate gear 22 is engaged with the long hole 21b with a predetermined amount of play S and the driving force from the intermediate gear 21 is transmitted.
  • the engaging projection 22b to be formed is formed.
  • the elongated hole 21b is extended in an arc shape in the rotational direction, and the columnar engagement convex portion 22b inserted into the elongated hole 21b has an outer diameter that is substantially the same as the length in the width direction of the elongated hole 21b.
  • the predetermined amount of play S is configured to have a length obtained by excluding the length occupied by the cylindrical engagement convex portion 22b from the length in the longitudinal direction of the long hole 21b.
  • the shift switching mechanism 70 is moved from the non-driven rotation state to less than one rotation of the motor 10 in electrical angle. It can be easily configured so as to switch to the driven rotation state within the range of rotation driving.
  • the shift switching mechanism unit 70 includes the output shaft 25 that is connected to the speed reduction mechanism unit 20 and whose plate rotation angle is detected by the output shaft rotation angle sensor 40.
  • the rotation angle of the detent plate 71 can be easily detected by setting the rotation angle of the output shaft 25 connected to the speed reduction mechanism unit 20 as the rotation angle of the shift switching mechanism unit 70 (detent plate 71).
  • the shift device 100 can be configured as possible.
  • the shift device 200 of the second embodiment includes an actuator unit 260 including an ECU 250 (an example of a control unit).
  • the ECU 250 shifts from the sleep state to the wake-up state based on both the change amount of the rotor rotation angle in the sleep state and the wake-up state and the change amount of the plate rotation angle in the sleep state and the wake-up state.
  • the learning process or the correction process regarding the relative position of the detent plate 71 with respect to the rotor 11 is performed.
  • the correction process is different from the process of returning the relative angular position such as the wall pad to the original relative reference angular position, and the relative reference angular position is determined by taking the deviation into account based on the deviation of the relative angular position. This is a process of correcting to change.
  • the ECU 250 determines the plate rotation angle in the sleep state and the wake-up state when the change amount of the rotor rotation angle (rotor change amount) is greater than or equal to the rotor threshold, or in the sleep state and the wake-up state.
  • the change amount plate change amount
  • learning processing related to the relative position of the shift switching mechanism unit 70 is performed when the sleep state returns to the wake-up state. Yes.
  • the ECU 250 determines whether the change amount of the rotor rotation angle is less than the rotor threshold value and the output signal is different (change amount is other than 0), or the change amount of the plate rotation angle is less than the plate threshold value, and the output.
  • the correction processing related to the relative position of the shift switching mechanism unit 70 is performed when the sleep state returns to the wake-up state.
  • the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
  • the control flow at the time of transition to the sleep state of the second embodiment is the same as the control flow of the first embodiment.
  • the ECU 250 controls Steps S11 to S16 as in the control flow of the first embodiment.
  • step S21 the ECU 250 outputs the output signal from the rotor rotation angle sensor 30 at the time of transition to the wake-up state acquired in step S13, and the rotor rotation angle sensor before transition to the sleep state acquired from the storage unit 51 in step S15. It is determined whether the amount of change (rotor change amount) from the output signal from 30 is greater than or equal to the rotor threshold value. When the rotor change amount is less than the rotor threshold value, the ECU 250 determines in step S22 the output voltage from the output shaft rotation angle sensor 40 at the time of transition to the wake-up state acquired in step S14 and the storage unit in step S16.
  • the ECU 250 performs a learning process in step S23. Then, the ECU 250 ends this control flow.
  • step S24 determines in step S24 whether the rotor change amount is other than 0 (the output signal is different). If the rotor change amount is 0, the ECU 250 determines in step S25 whether the plate change amount is other than 0 (the output voltage is different). If the rotor change amount is other than 0 in step S24, or if the plate change amount is other than 0 in step S25, the ECU 250 performs a correction process in step S26. Then, the ECU 250 ends this control flow. If the plate change amount is 0 in step S25, the control flow ends.
  • the ECU 250 is based on both the amount of change in the rotor rotation angle in the sleep state and the wake-up state and the amount of change in the plate rotation angle in the sleep state and the wake-up state.
  • a learning process related to the relative position of the shift switching mechanism unit 70 with respect to the motor 10 (rotor 11) is performed when shifting from the sleep state to the wake-up state.
  • the learning process regarding the relative position of the shift switching mechanism unit 70 can be performed when the shift device 200 shifts from the sleep state to the wake-up state while reducing the power consumption in the shift device 200.
  • the ECU 250 causes the rotation of the plate in the sleep state and the wake-up state when the change amount of the rotor rotation angle (rotor change amount) is greater than or equal to the rotor threshold.
  • the change amount of the moving angle (plate change amount) is equal to or greater than the plate threshold value
  • the learning process regarding the relative position of the shift switching mechanism unit 70 is performed when the sleep state returns to the wake-up state.
  • the ECU 250 can be configured not to perform the learning process when the rotor change amount is less than the rotor threshold value and the plate change amount is less than the plate threshold value. It is possible to suppress the processing. As a result, it is possible to prevent an unnecessary load from being applied to the motor 10 or the like when performing the wall contact control as the learning process.
  • the ECU 250 causes the change amount of the rotor rotation angle to be less than the rotor threshold value and the output signal is different (change amount is other than 0), or the change amount of the plate rotation angle is the plate threshold value. And the output voltage is different (the amount of change is other than 0), the correction processing related to the relative position of the shift switching mechanism unit 70 is performed when the sleep state returns to the wake-up state.
  • the shift device 200 can perform the shift position switching control while suppressing unnecessary load on the motor 10 and the like. Can be done appropriately.
  • the remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
  • a long hole 21b is provided in the intermediate gear 21 on the rotor 11 (rotation drive unit) side of the motor 10, and the intermediate gear 22 on the shift switching mechanism unit 70 side is engaged with the long hole 21b.
  • the mating engaging protrusion 22b is provided, the present invention is not limited to this.
  • an engagement convex portion may be provided in the intermediate gear on the rotation drive unit side, and a long hole may be provided in the intermediate gear on the shift switching mechanism unit side.
  • the long hole 21b may not penetrate the intermediate gear 21.
  • the engaging portion may be constituted by a concave cam groove having a bottom portion that does not penetrate the intermediate gear 21 in the thickness direction.
  • the present invention is not limited to this. I can't. That is, the engagement location between the intermediate gear 21 and the intermediate gear 22 may be other than the above two locations. There may be one place or three places.
  • a predetermined amount of play S is provided between the intermediate gear 21 and the intermediate gear 22
  • the present invention is not limited to this.
  • a predetermined amount of play may be provided between the intermediate gear 22 and the final gear 23.
  • the intermediate gear 22 corresponds to the “driving part side member” in the claims
  • the final gear 23 corresponds to the “driven part side member” in the claims.
  • the magnet 42 (magnetic force generating part) divided into the three magnetic poles 42a is moved to the rotation range (less than 180 degrees) of the (detent plate 71) of the shift switching mechanism part 70.
  • the magnetic force generator may be formed in a range that is equal to or narrower than the rotation range of the shift switching mechanism.
  • the magnetic force generation unit may be divided into two or four or more magnetic poles, or the magnetic poles may not be divided.
  • the number of poles of the motor 10 (rotation drive unit) is 8 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the number of poles of the rotary drive unit may be 2, 4, 6, 10 or 12.
  • it is necessary to form a predetermined amount of play so as to have a size corresponding to an electrical angle that is less than one cycle (2 ⁇ (rad)) of the electrical angle of the rotary drive unit.
  • the example in which the magnet 42 of the output shaft rotation angle sensor 40 (switching mechanism rotation angle detection unit) is attached to the final gear 23 is shown.
  • the magnet (or magnetic sensor) of the switching mechanism rotation angle detection unit may be attached to the output shaft, or the switching mechanism rotation angle detection unit may be attached to the shift switching mechanism (for example, the detent plate 71).
  • a magnet (or magnetic sensor) may be attached.
  • a surface magnet type (SPM) three-phase motor in which a permanent magnet is incorporated on the surface of the rotor 11 is used as the motor 10
  • SPM surface magnet type
  • IPM embedded magnet type
  • the shift device of the present invention is applied to a shift device for an automobile (vehicle 110).
  • vehicle 110 vehicle 110
  • the present invention is not limited to this. You may apply the shift apparatus of this invention to shift apparatuses other than for motor vehicles, such as an aircraft and a ship, for example.

Landscapes

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Abstract

このシフト装置の制御部は、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量と、非起動状態と起動状態とにおける切替機構部回動角度の変化量との両方に基づいて、非起動状態から起動状態に移行した際にシフト切替機構部の回転駆動部に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成されている。

Description

シフト装置
　本発明は、シフト装置に関する。
　従来、シフト位置を切り替えるためのシフト切替機構部を備えるシフト装置が知られている。このようなシフト装置は、たとえば特許第５６０５２５４号公報に記載されている。
　特許第５６０５２５４号公報には、マニュアルレバーの位置を移動させるモータ（回転駆動部）を含み、車両の運転者によって操作されるレバーの位置に応じてマニュアルレバーを移動させるように構成された制御装置と、マイコン（制御部）とを備えるシフトバイワイヤ装置（シフト装置）が開示されている。この特許第５６０５２５４号公報に記載のシフトバイワイヤ装置の制御装置は、モータの回転角度毎に信号を出力するエンコーダを含んでいる。また、マイコンは、エンコーダからの信号を計数することにより、モータの回転位置を取得するように構成されている。また、マイコンは、モータを駆動させるウェイクアップ状態（起動状態）と、モータおよび一部の機器への電源供給の遮断または減少が行われて消費電力が抑制されるスリープ状態（非起動状態）とに切り替え可能に構成されている。
　ここで、特許第５６０５２５４号公報のシフトバイワイヤ装置では、スリープ状態において振動等に起因してモータの回転位置が変化した場合には、スリープ状態からウェイクアップ状態に変化した際に、回転位置の初期化等（学習処理）を行うように構成されている。この回転位置の初期化等を行うために、特許第５６０５２５４号公報のシフトバイワイヤ装置では、スリープ状態においても、モータの回転角度を検知するエンコーダに電源供給が行われている。そして、特許第５６０５２５４号公報のシフトバイワイヤ装置では、エンコーダの信号に変化があるとマイコンが再起動されてウェイクアップ状態に切り替わり、モータなどの機器への電源供給が再開されるように構成されている。
特許第５６０５２５４号公報
　しかしながら、特許第５６０５２５４号公報のシフトバイワイヤ装置（シフト装置）では、回転位置の初期化等を行うために、スリープ状態においてもエンコーダに電源供給が行われるため、スリープ状態（非起動状態）での消費電力を十分に減少させることができないという問題点がある。さらに、エンコーダの信号に変化があるとマイコンが再起動されてウェイクアップ状態に切り替わるため、シフトバイワイヤ装置における消費電力がさらに増大してしまうという問題点もある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、消費電力を減少させつつ、非起動状態から起動状態に移行した際にシフト切替機構部の相対位置に関する学習処理を行うことが可能なシフト装置を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるシフト装置は、シフト位置を切り替えるためのシフト切替機構部と、起動状態と非起動状態とに切り替えられるように構成されているとともに、シフト切替機構部を回動駆動するための回転駆動力を発生させる回転駆動部と、回転駆動部の回転駆動による駆動部回転角度を検出する駆動部回転角度検出部と、シフト切替機構部の回動駆動による切替機構部回動角度を検出する切替機構部回動角度検出部と、回転駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量と、非起動状態と起動状態とにおける切替機構部回動角度の変化量との両方に基づいて、非起動状態から起動状態に移行した際にシフト切替機構部の回転駆動部に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成されている。
　この発明の一の局面によるシフト装置は、上記のように、駆動部回転角度を検出する駆動部回転角度検出部と、切替機構部回動角度を検出する切替機構部回動角度検出部とを備える。そして、制御部を、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量と、非起動状態と起動状態とにおける切替機構部回動角度の変化量との両方に基づいて、非起動状態から起動状態に移行した際にシフト切替機構部の回転駆動部に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成する。これにより、非起動状態において駆動部回転角度検出部および切替機構部回動角度検出部の両方に通電を行わなくても、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量および切替機構部回動角度の変化量に基づき、非起動状態から起動状態に移行した際にシフト切替機構部の相対位置に関する学習処理を行うことができる。この結果、シフト装置における非起動状態での消費電力を十分に減少させることができる。また、非起動状態において、駆動部回転角度検出部または切替機構部回動角度検出部の出力変化に応じて起動状態に切り替わらせる必要がないので、シフト装置における消費電力の増大を抑制することができる。これらの結果、シフト装置における消費電力を減少させつつ、非起動状態から起動状態に移行した際にシフト切替機構部の相対位置に関する学習処理を行うことができる。
　また、この発明の一の局面によるシフト装置は、上記のように、駆動部回転角度検出部と切替機構部回動角度検出部とを備える。これにより、たとえ、駆動部回転角度検出部または切替機構部回動角度検出部のいずれか一方からの信号が変化しない場合があったとしても、駆動部回転角度検出部または切替機構部回動角度検出部の他方の検出結果により、回転駆動部の回転位置などを確実に把握することができる。この結果、シフト装置において、シフト位置の切替制御を適切に行うことができる。
　上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、シフト切替機構部は、シフト切替機構部が回転駆動部の回転駆動に合わせて回動駆動する従動回動状態と、シフト切替機構部が回転駆動部の回転駆動に合わせた回動駆動を行わない非従動回動状態とに切り替わるように構成されており、シフト切替機構部は、非従動回動状態から、回転駆動部が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように構成されている。
　このように構成すれば、非従動回動状態において、回転駆動部が電気角で１回転以上回転するのを抑制することができる。これにより、たとえば、シフト切替機構部が非従動回動状態であることに起因して、切替機構部回動角度検出部からの信号が変化しない場合であったとしても、回転駆動部が電気角で１回転以上回転して駆動部回転角度検出部からの信号が等しくなる場合が生じる前に、シフト切替機構部を従動回動状態に切り替えることができる。したがって、シフト装置においてシフト位置の切替制御が適切に行えなくなるのを抑制することができる。
　この場合、好ましくは、回転駆動部側に設けられた駆動部側部材と、シフト切替機構部側に設けられ、駆動部側部材の回動に伴い回動される従動部側部材とを含み、回転駆動部側から駆動力を伝達してシフト切替機構部を回動駆動させる駆動力伝達機構をさらに備え、駆動部側部材と従動部側部材との間に所定量のガタを設けることにより、シフト切替機構部は、非従動回動状態から、回転駆動部が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように構成されている。
　このように構成すれば、駆動部側部材と従動部側部材との間に所定量のガタが設けられた駆動力伝達機構により、シフト切替機構部を、非従動回動状態から、回転駆動部が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように容易に構成することができる。また、駆動部側部材と従動部側部材とを有する駆動力伝達機構を用いることにより、シフト切替機構部に回動駆動力を伝達する際に、回転駆動部の回転数等を適宜変更するように構成することができる。
　上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、駆動部回転角度に関する情報と切替機構部回動角度に関する情報とを記憶する記憶部をさらに備え、制御部は、非起動状態に移行する際に、駆動部回転角度に関する情報および切替機構部回動角度に関する情報を記憶部に記憶させた後、駆動部回転角度検出部および切替機構部回動角度検出部への電源供給を停止させるように構成されており、制御部は、起動状態に移行する際に、駆動部回転角度検出部および切替機構部回動角度検出部への電源供給を再開させ、記憶部に記憶させた駆動部回転角度に関する情報および切替機構部回動角度に関する情報を取得して、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量と、非起動状態と起動状態とにおける切替機構部回動角度の変化量とを取得するように構成されている。
　このように構成すれば、制御部が、非起動状態に移行する際に記憶部に記憶させた駆動部回転角度に関する情報および切替機構部回動角度に関する情報を、起動状態に移行する際に取得することによって、確実に、シフト切替機構部の回転駆動部に対する相対位置に関する学習処理を行うことができる。また、制御部を、駆動部回転角度に関する情報および切替機構部回動角度に関する情報を記憶部に記憶させた後、駆動部回転角度検出部および切替機構部回動角度検出部への電源供給を停止させるように構成する。これにより、駆動部回転角度に関する情報および切替機構部回動角度に関する情報を記憶させつつ、シフト装置における消費電力を早期かつ確実に減少させることができる。
　上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、制御部は、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量が駆動部閾値以上である場合、または、非起動状態と起動状態とにおける切替機構部回動角度の変化量が切替機構部閾値以上である場合に、非起動状態から起動状態に復帰した際にシフト切替機構部の相対位置に関する学習処理を行うように構成されている。
　このように構成すれば、非起動状態と起動状態とにおける駆動部回転角度の変化量が駆動部閾値未満で、かつ、非起動状態と起動状態とにおける切替機構部回動角度の変化量が切替機構部閾値未満である場合に、学習処理を行わないように制御部を構成することができるので、シフト装置において不必要に学習処理が行われるのを抑制することができる。これにより、たとえば、学習処理として壁当て制御（回転駆動部を可動範囲の限界まで回転させて、基準位置を学習する制御）を行う場合には、回転駆動部などに不必要な負荷が加えられるのを抑制することができる。
　上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、切替機構部回動角度検出部は、回動せずに固定される磁力発生部と、シフト切替機構部と共に回動する磁力検出部とを含み、磁力発生部は、シフト切替機構部の回動範囲よりも広い範囲に亘って円弧状に配置されている。
　このように構成すれば、シフト切替機構部の回動範囲の全域において、確実に磁力検出部に検出させることができる。
　上記駆動部側部材と従動部側部材とを含む駆動力伝達機構をさらに備えるシフト装置において、好ましくは、駆動部側部材は、第１係合部を有し、従動部側部材は、第１係合部に所定量のガタを有して係合するとともに駆動部側部材からの駆動力が伝達される第２係合部を有する。
　このように構成すれば、互いに係合された第１係合部と第２係合部とに生じる所定量のガタの分だけ、駆動部側部材と従動部側部材との間の相対的な自由回動（自由回転）を許容することができるので、非従動回動状態を容易に確保することができる。
　上記第１係合部に所定量のガタを有して係合する第２係合部を従動部側部材を有するシフト装置において、好ましくは、第１係合部は、回動方向に円弧状に延びる長孔であり、第２係合部は、長孔の幅方向の長さと略同一の長さの外径を有し、長孔に挿入される円柱状の突起部であり、所定量のガタは、長孔の長手方向の長さから円柱状の突起部が占める長さを除いた長さを有する。
　このように構成すれば、長孔と円柱状の突起部との間に所定量のガタが設けられることにより、シフト切替機構部を、非従動回動状態から、回転駆動部が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように容易に構成することができる。
　上記一の局面によるシフト装置において、回転駆動部側から駆動力を伝達してシフト切替機構部を回動駆動させる駆動力伝達機構をさらに備え、シフト切替機構部は、駆動力伝達機構に接続されているとともに、切替機構部回動角度検出部により切替機構部回動角度が検出される出力軸部を含む。
　このように構成すれば、駆動力伝達機構に接続された出力軸の回動角度をシフト切替機構部の回動角度とすることによって、容易に、切替機構部回動角度を検出可能なようにシフト装置を構成することができる。
本発明の第１および第２実施形態によるシフト装置の制御構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置の全体構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置を構成するディテントプレートを示した図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置を構成するアクチュエータユニットを示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置を構成するアクチュエータユニットにおいて、減速機構部の構造を示した図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置を構成する最終ギアの回動範囲を説明するための平面図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置を構成するモータ側の中間ギアとシフト切替機構部側の中間ギアとの状態（従動回動状態）を示した図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置を構成するモータ側の中間ギアとシフト切替機構部側の中間ギアとの状態（非従動回動状態）を示した図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置においてパターン番号と出力電圧との変化について説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるシフト装置におけるスリープ状態移行時のＥＣＵの制御フローである。 本発明の第１実施形態によるシフト装置におけるウェイクアップ状態移行時のＥＣＵの制御フローである。 本発明の第２実施形態によるシフト装置におけるウェイクアップ状態移行時のＥＣＵの制御フローである。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　＜第１実施形態＞
　まず、図１～図８を参照して、本発明の第１実施形態によるシフト装置１００の構成について説明する。
　本発明の第１実施形態によるシフト装置１００は、自動車などの車両１１０に搭載されている。図１に示すように、車両１１０では、乗員（運転者）がシフトレバー（またはシフトスイッチ）などの操作部１１１を介してシフトの切替操作を行った場合に、変速機構部１２０に対する電気的なシフト位置の切替制御が行われる。すなわち、操作部１１１に設けられたシフトセンサ１１２を介してシフトレバーの位置がシフト装置１００側に入力される。そして、シフト装置１００に設けられた専用のＥＣＵ５０（制御部の一例）から送信される制御信号に基づいて、乗員のシフト操作に対応したＰ（パーキング）位置、Ｒ（リバース）位置、Ｎ（ニュートラル）位置およびＤ（ドライブ）位置のいずれかのシフト位置（図２および図３参照）に変速機構部１２０が切り替えられる。このようなシフト位置の切替制御は、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）と呼ばれる。
　シフト装置１００は、アクチュエータユニット６０と、アクチュエータユニット６０により駆動されるシフト切替機構部７０とを備えている。また、シフト切替機構部７０は、図２に示すように、変速機構部１２０内の油圧制御回路部１３０とパーキング機構部１４０とに機械的に接続されている。そして、シフト切替機構部７０が駆動されることによって、変速機構部１２０のシフト位置が機械的に切り替えられるように構成されている。
（シフト切替機構部の構成）
　シフト切替機構部７０は、図２に示すように、ディテントプレート７１と、ディテントスプリング７２とを含んでいる。ディテントプレート７１は、図３に示すように、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置にそれぞれ対応する４つの谷部７１ａを有している。ディテントスプリング７２は、４つの谷部７１ａのいずれかのシフト位置でディテントプレート７１を保持（固定）する機能を有する。具体的には、ディテントスプリング７２は、一方端部が変速機構部１２０のケーシング１２１（図２参照）に固定されるとともに、他方端部側にローラ部７３が取り付けられている。また、ディテントスプリング７２によりローラ部７３が後述する出力軸２５側に付勢されることによって、ローラ部７３は、４つの谷部７１ａのいずれかに嵌まり込むことが可能なように構成されている。
　また、ディテントプレート７１は、図２に示すように、出力軸２５の下端部（Ｚ２側）に固定されており、ディテントプレート７１は、出力軸２５と一体的に回動軸線Ｃ１まわりに回動される。これにより、ディテントスプリング７２は、ディテントプレート７１の矢印Ａ１方向または矢印Ａ２方向への正逆回動（揺動）に伴ってローラ部７３が摺動する。そして、摺動したローラ部７３が谷部７１ａのいずれかに嵌合した状態で、シフト位置がディテントスプリング７２の付勢力Ｆにより保持されるようにシフト切替機構部７０は構成されている。
　また、ディテントプレート７１は、腕部７４および腕部７５をさらに有している。腕部７４は、油圧制御回路部１３０に接続されている。そして、油圧制御回路部１３０は、シフト位置がＰ位置以外のいずれかに切り替えられた際に、各シフト位置に対応する油圧回路が形成するように構成されている。腕部７５は、パーキング機構部１４０に接続されている。パーキング機構部１４０は、シフト位置がＰ位置に切り替えられた際に、図示しないクランク軸の回転を規制する一方、シフト位置がＰ位置以外のいずれかに切り替えられた際に、クランク軸の回転を規制しないように構成されている。
（アクチュエータユニットの構成）
　アクチュエータユニット６０は、図１に示すように、モータ１０（回転駆動部の一例）と、減速機構部２０（駆動力伝達機構の一例）と、ロータ回転角度センサ３０（駆動部回転角度検出部の一例）と、出力軸回動角度センサ４０（切替機構部回動角度検出部の一例）と、ＥＣＵ５０（制御部の一例）と、記憶部５１とを含んでいる。また、アクチュエータユニット６０は、減速機構部２０の出力側に接続され、回動軸線Ｃ１回りに回動可能な出力軸２５（出力軸部の一例）をさらに含んでいる。
　ＥＣＵ５０は、基板５２ａ（図４参照）に電子部品が実装された基板部品である。このＥＣＵ５０は、モータ１０、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０に電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ５０は、車両１１０のバッテリ９０からモータ１０、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ５０は、ロータ回転角度センサ３０から、後述するロータ１１の回転角度に関するロータ回転角度情報（デジタル信号）を受信可能に構成されているとともに、出力軸回動角度センサ４０から、出力軸２５（ディテントプレート７１）の出力軸回動角度（プレート回動角度）に関するプレート回動角度情報（出力電圧）を受信可能に構成されている。また、ＥＣＵ５０は、車両１１０に搭載されたエンジン１５０を制御するＥＣＵ１５１と相互通信を行うことが可能である。
　記憶部５１は、不揮発性のメモリを含んでいる。記憶部５１は、後述するスリープ状態移行時に、ロータ回転角度情報およびプレート回動角度情報を記憶することが可能に構成されている。
　また、アクチュエータユニット６０は、図４に示すように、モータハウジング６１と、モータカバー６２と、ギアハウジング６３とから外形が構成されている。モータハウジング６１およびモータカバー６２により、モータ１０およびＥＣＵ５０が収容されるモータ室６４が形成されている。また、モータハウジング６１およびギアハウジング６３により、減速機構部２０が収容されるギア室６５が形成されている。
　モータハウジング６１には、ＥＣＵ５０に電気的に接続される端子が形成されたソケット６１ａが形成されている。また、モータハウジング６１では、ソケット６１ａおよびＥＣＵ５０を介して、モータ１０、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０に電力（電源）が供給される。
　モータ１０は、シフト切替機構部７０を回動駆動するための回転駆動力を発生させる機能を有している。モータ１０は、回転可能に支持されたロータ１１と、ロータ１１の周囲に磁気的間隙を有して対向するように配置されたステータ１２とによって構成されている。
　モータ１０は、いわゆる三相モータである。具体的には、ロータ１１は、シャフトピニオン１１ａとロータコア１１ｂとを有しており、ロータコア１１ｂの表面には、図示しない永久磁石としてのＮ極磁石およびＳ極磁石が回動軸線Ｃ１まわりに等角度間隔（４５°）で交互に貼り付けられている。したがって、モータ１０の極数は８である。この結果、モータ１０（ロータ１１）の電気角は、モータ１０の（物理的な）回転角の４倍となる。
　シャフトピニオン１１ａは、モータ室６４およびギア室６５を連通するようにＺ軸方向に延びる軸部材である。また、シャフトピニオン１１ａは、出力軸２５と同じ回動軸線Ｃ１まわりに回転可能に構成されている。また、シャフトピニオン１１ａの下部（Ｚ２側）には、ギア溝がヘリカル状に形成されたギア部１１ｃが一体的に形成されている。なお、ギア部１１ｃは、ギア径が十分に小さくなるように小歯数かつ大ねじれ角で形成されたいわゆる小歯数ヘリカルギアである。
　ステータ１２は、モータハウジング６１のモータ室６４内に固定されたステータコア１３と、通電により磁力を発生する複数相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の励磁コイル１４（図１参照）とを有している。ステータコア１３は、シャフトピニオン１１ａの回動軸線Ｃ１と中心が略一致するように配置されている。また、ステータコア１３は、Ｚ軸方向に延びる一対の支持軸１３ａにより、モータ室６４内に固定されている。
　なお、モータ１０では、Ｕ－Ｖ通電、Ｕ－Ｗ通電、Ｖ－Ｗ通電、Ｖ－Ｕ通電、Ｗ－Ｕ通電およびＷ－Ｖ通電の各々（１通電ステップ）においてロータ１１は１５度だけ矢印Ａ１またはＡ２方向に回転され、６通電ステップで９０度だけ矢印Ａ１またはＡ２方向に回転されるように構成されている。また、６通電ステップ周期でロータコア１１ｂ内の永久磁石（図示せず）におけるＮ極およびＳ極の並び位置（着磁位相）が、見かけ上、元に戻される。つまり、６通電ステップ周期がモータ１０の電気角１回転に該当する。
　減速機構部２０は、図４および図５に示すように、ギア部２１ａ、２２ａおよび２３ａをそれぞれ有する中間ギア２１（駆動部側部材の一例）、中間ギア２２（従動部側部材の一例）、および、最終ギア２３を含む。
　中間ギア２１は、回動軸線Ｃ１とは異なる回動軸線Ｃ２回りに回動するように構成されている。なお、回動軸線Ｃ２は、一方の支持軸１３ａの中心を通りＺ軸方向に延びる直線である。また、中間ギア２１のギア部２１ａは、ロータ１１のギア部１１ｃと噛合するように構成されている。つまり、中間ギア２１は、減速機構部２０において、モータ１０側に設けられている。また、中間ギア２１は、図５に示すように、上面視において円状である。中間ギア２１の外周部には、ギア部２１ａが形成されている。
　中間ギア２２は、中間ギア２１と同じ回動軸線Ｃ２回りに回動するとともに、中間ギア２１の下面側（Ｚ２側）配置されるように構成されている。また、中間ギア２２のギア部２２ａは、中間ギア２２の下面（Ｚ２側）に形成されている。
　ここで、中間ギア２１は、図７および図８に示すように、中間ギア２１を貫通するように設けられた複数（２個）の長孔２１ｂ（第１係合部の一例）を有する。長孔２１ｂは、中間ギア２１の回動方向に互いに１８０度間隔で配置されている。複数の長孔２１ｂは、各々、回動方向（Ａ１またはＡ２方向）に円弧状に延びるとともに、中間ギア２１の径方向よりも回動方向に長い長孔である。
　中間ギア２２の上面（Ｚ１側）には、上方（Ｚ１側）に突出する複数（２個）の円柱状の係合凸部２２ｂ（第２係合部および突起部の一例）が設けられている。係合凸部２２ｂは、長径方向の両側の周縁部に１８０度間隔で配置されている。
　そして、中間ギア２１に下方から上方（Ｚ１側）に向かって中間ギア２２が隣接配置された状態で、互いに１８０度間隔で配置された係合凸部２２ｂの各々が、対応する中間ギア２１の２個の長孔２１ｂにそれぞれ挿入（係合）されるように構成されている。なお、複数の係合凸部２２ｂは、長孔２１ｂの幅方向（径方向）の長さと略同一の外径を有している。また、複数の係合凸部２２ｂは、回動方向に沿って長孔２１ｂ内を移動可能なように形成されている。
　係合凸部２２ｂは、中間ギア２１の長孔２１ｂに対して所定量のガタＳ（長孔２１ｂの長手方向（回動方向）の長さ）を有して挿入されている。すなわち、互いに係合された係合凸部２２ｂと長孔２１ｂとに生じる回動方向のガタＳの分（所定角度幅）だけ、中間ギア２１と中間ギア２２との間の相対的な自由回動（自由回転）が許容されるように構成されている。ここで、所定量のガタＳは、長孔２１ｂの長手方向の長さから円柱状の係合凸部２２ｂの占める長さを除いた長さである。なお、長孔２１ｂの長手方向の長さとは、長孔２１ｂの径方向の中心を通る、中間ギア２１の中心（回動軸線Ｃ２）を中心とした円弧の長さであり、所定量のガタＳも、中間ギア２１の中心を中心とした円弧の長さである。
　したがって、シフト装置１００のシフト切替機構部７０では、中間ギア２２が中間ギア２１の回動に合わせて回動する従動回動状態と、中間ギア２２が中間ギア２１の回動に合わせた回動を行わない（相対的な自由回動を行う）非従動回動状態とに切り替わることが可能に構成されている。なお、図７は、従動回動状態を示しており、図８は、非従動回動状態を示している。
　最終ギア２３のギア部２３ａは、図５に示すように、中間ギア２２のギア部２２ａに噛合するように構成されている。具体的には、最終ギア２３のギア部２３ａは、最終ギア２３の回動方向に延びる扇形状の長孔のうち、回動軸線Ｃ１から離れた側の内面に内歯車として形成されている。なお、扇形状の長孔内に、中間ギア２２のギア部２２ａが配置可能に構成されている。
　ここで、図６に示すように、最終ギア２３のギア部２３ａは、扇形状の長孔の内面に、１８０℃未満の角度範囲で形成されている。これにより、中間ギア２２のギア部２２ａがギア部２３ａが形成された扇形状の長孔の内面に当接（係止）することによって、最終ギア２３は、１８０度未満の回動範囲内で回動可能なように構成されている。この結果、出力軸２５およびシフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）は、１８０度未満の回動範囲内で回動可能なように構成されている。
　また、図４に示すように、最終ギア２３では、出力軸２５が嵌め込まれる出力軸受部２６が、嵌合孔２３ｂに嵌め込まれて固定されている。これにより、最終ギア２３は、出力軸２５と同じ回動軸線Ｃ１を有することによって、出力軸２５を介してシフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）と同じ回動角度で共に回動可能である。
　なお、減速機構部２０は、中間ギア２１、中間ギア２２および最終ギア２３により、シャフトピニオン１１ａ（ロータ１１）の回転を出力軸２５側で減速させるように構成されている。具体的には、減速機構部２０は、減速比が１：５０となるように構成されている。すなわち、ロータ１１が５０回転（モータ１０は、２４×５０＝１２００通電ステップ）された場合に、出力軸２５が１回動されるように構成されている。したがって、モータ１０では、１通電ステップでロータ１１が１５度（電気角でπ／２（ｒａｄ））回転されるので、出力軸２５は、０．３度（＝１５／５０）回動される。
　図４に示すように、ロータ回転角度センサ３０は、ロータ１１の回転量（ロータ回転角度）に応じたパルス数を出力するデジタルエンコーダである。すなわち、ロータ回転角度センサ３０（一点鎖線枠内）は、ホールＩＣからなる３個の磁気センサ３１（ＨＡ、ＨＢ、ＨＣ、図９参照）と、検出用の磁石３２とにより構成されている。磁気センサ３１は、基板５２ａに等角度（約１２０度）間隔で実装されている。そして、磁気センサ３１は、磁石３２の磁場の大きさに基づいて、デジタル信号（Ｈ（ハイ）またはＬ（ロウ））を出力するように構成れている。磁石３２は、ロータコア１１ｂの上面（Ｚ１側）に取り付けられている。
　この結果、磁石３２と対向するように基板５２ａに設けられた３個の磁気センサ３１の各々からデジタル信号が出力されて、ＥＣＵ５０に送信される。そして、ＥＣＵ５０は、３個のデジタル信号に応じて、６個のパターン番号に分類するように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５０は、３個のデジタル信号に応じて、６個のパターン番号（ロータ回転角度情報）に分類するように構成されている。
　具体的には、ＨＡおよびＨＣがＨ（ハイ）でありＨＢがＬ（ロウ）である場合には、ＥＣＵ５０によりパターン番号が「０」であると判断され、ＨＡがＨ（ハイ）でありＨＢおよびＨＣがＬ（ロウ）である場合には、ＥＣＵ５０によりパターン番号が「１」であると判断される。また、ＨＡおよびＨＢがＨ（ハイ）でありＨＣがＬ（ロウ）である場合には、ＥＣＵ５０によりパターン番号が「２」であると判断され、ＨＢがＨ（ハイ）でありＨＡおよびＨＣがＬ（ロウ）である場合には、ＥＣＵ５０によりパターン番号が「３」であると判断される。また、ＨＢおよびＨＣがＨ（ハイ）でありＨＡがＬ（ロウ）である場合には、ＥＣＵ５０によりパターン番号が「４」であると判断され、ＨＣがＨ（ハイ）でありＨＡおよびＨＢがＬ（ロウ）である場合には、ＥＣＵ５０によりパターン番号が「５」であると判断される。
　ここで、ＥＣＵ５０は、モータ１０への１通電ステップが、パターン番号を「１」だけ増加または減少させることに対応するようにモータ１０を制御するように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５０は、１通電ステップだけ矢印Ａ２方向にロータ１１が回動させた際に、パターン番号を１だけ増加させ（またはパターン番号を「５」から「０」にし）、１通電ステップだけ矢印Ａ１方向にロータ１１が回動させた際に、パターン番号を１だけ減少させる（またはパターン番号を「０」から「５」にする）ように構成されている。
　出力軸回動角度センサ４０は、出力軸２５（シフト切替機構部７０のディテントプレート７１）の出力角に応じた磁力を検出し、その検出した磁力に応じたアナログ信号を出力するアナログ磁気センサである。すなわち、出力軸回動角度センサ４０（一点鎖線枠内）は、ホールＩＣからなる磁気センサ４１（磁力検出部の一例）と、検出用の磁石４２（磁力発生部の一例）とにより構成されている。磁気センサ４１は、図４に示すように、基板５２ｂに実装されて固定されている。磁石４２は、最終ギア２３に取り付けられている。
　また、図５および図６に示すように、磁石４２は、平面視において、半円（円弧）状に配置されている。つまり、磁石４２は、平面視において、１８０度の角度範囲に配置されている。この結果、磁石４２は、シフト切替機構部７０の（ディテントプレート７１）の回動範囲（１８０度未満の回動範囲）よりも広い範囲に亘って円弧状に配置されている。
　また、磁石４２は、３個の磁極４２ａに分割されているとともに、隣接する磁極４２ａによる磁場の向きが反対になるように構成されている。この結果、出力軸回動角度センサ４０は、磁気センサ４１による分解能を維持しつつ、検出可能な出力軸２５の回動角度（ディテントプレート７１の回動角度（プレート回動角度））を大きくすることが可能である。
　なお、基板５２ａと基板５２ｂとは、配線５３により電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ５０は、ロータ回転角度情報（パターン番号）およびプレート回動角度（出力電圧）に基づいて励磁コイル１４への通電を切替制御することにより、シフト装置１００においてシフト位置の切替制御を行うように構成されている。
　また、シフト装置１００（モータ１０）は、ＥＣＵ５０の制御により、モータ１０が駆動しないスリープ状態（非起動状態の一例）と、モータ１０が駆動するウェイクアップ状態（起動状態の一例）とに切り替えられるように構成されている。なお、ウェイクアップ状態では、モータ１０、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給が行われることにより、シフト装置１００によるシフト位置の切替制御が行われる。一方、スリープ状態では、モータ１０への電源供給が停止されることに加えて、シフト装置１００のロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給が停止される。さらに、ＥＣＵ５０の一部の機能も停止される。この結果、スリープ状態においては、シフト装置１００の消費電力が大きく減少する。
　なお、シフト装置１００は、たとえば、シフト装置１００を備える車両１１０が停車された際、エンジン１５０が点火されなくなった際、ＥＣＵ１５１からの信号送信が停止した際などのスリープ状態移行条件を満たした場合に、ＥＣＵ５０により、ウェイクアップ状態からスリープ状態に移行する。また、シフト装置１００は、車両１１０が始動された際、エンジン１５０が新たに点火された際、ＥＣＵ１５１からの信号送信が再開した際などのウェイクアップ状態移行条件を満たした場合に、ＥＣＵ５０により、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行する。
　ここで、スリープ状態において、シフト装置１００を構成する部品の振動などに起因してロータ１１が意図せずに回転することなどがある。この場合、シフト切替機構部７０のモータ１０（ロータ１１）に対する相対基準位置がずれるとともに、スリープ状態移行時においてロータ回転角度センサ３０の磁気センサ３１から出力されるデジタル信号（パターン番号）および出力軸回動角度センサ４０の磁気センサ４１から出力される出力電圧と、現時点でのデジタル信号（パターン番号）および出力電圧との少なくともいずれか一方が変化する。そして、デジタル信号（パターン番号）および出力電圧の少なくともいずれか一方が変化した状態で、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行すると、相対基準位置がずれた状態でシフト位置の切替制御が行われるため、シフト位置の切替制御が正確に行われなくなってしまう。
　そこで、第１実施形態では、ＥＣＵ５０は、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量と、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量との両方に基づいて、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にディテントプレート７１のロータ１１に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成されている。なお、第１実施形態において、ディテントプレート７１のロータ１１に対する相対位置に関する学習処理とは、ディテントプレート７１のプレート回動角度のロータ１１の回転角度に対する相対角度位置がずれている場合に、相対（角度）位置を元の相対基準（角度）位置に戻す処理を意味する。たとえば、ＥＣＵ５０の制御により、一般的な壁当て処理などが行われる。
　たとえば、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際に、ロータ回転角度センサ３０からのパターン番号（ロータ回転角度）が「５」から「４」または「０」に変化していた場合を想定する。この場合、ＥＣＵ５０により、ディテントプレート７１のプレート回動角度のロータ１１の回転角度に対する相対角度位置がずれていると判断して、相対角度位置を元の相対基準角度位置に戻す学習処理が行われる。
　また、図７および図８に示すように、第１実施形態では、上記したように、ディテントプレート７１側の中間ギア２２の係合凸部２２ｂとロータ１１側の中間ギア２１の長孔２１ｂとの所定量のガタＳにより、シフト装置１００は、従動回動状態と非従動回動状態となるように構成されている。ここで、ディテントプレート７１側の中間ギア２２が動かない非従動回動状態では、出力軸回動角度センサ４０の磁気センサ４１からの出力電圧が変化しないので、ロータ回転角度センサ３０の３個の磁気センサ３１から出力されるデジタル信号（パターン番号）に基づいて回動を判断する必要がある。しかしながら、デジタル信号（パターン番号）はモータ１０の電気角１回転毎に同じデジタル信号（パターン番号）となるため、ＥＣＵ５０は、相対位置の変化を正確に認識できない虞がある。
　そこで、第１実施形態では、シフト切替機構部７０を、非従動回動状態から、モータ１０のロータ１１が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように構成している。つまり、所定量のガタＳは、ロータ１１の電気角の１周期（２π（ｒａｄ））未満の電気角に対応する大きさになるように形成されている。具体的には、第１実施形態では、モータ１０の極数が８であることにより、所定量のガタＳは、円弧の中心角が９０度（＝３６０／４）未満の円弧（たとえば中心角６０度の円弧）になるように構成されている。この結果、磁気センサ３１から出力されるデジタル信号（パターン番号）が１回転するよりも前に、ディテントプレート７１側の中間ギア２２が動かない非従動回動状態から、ロータ１１側の中間ギア２１と共に中間ギア２２が回動する従動回動状態に切り替わるので、ＥＣＵ５０は、相対位置の変化を正確に認識することが可能である。
　図９を参照して、所定量のガタＳに起因するパターン番号（ロータ回転角度）と、出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧との変化について詳細に説明する。なお、図９では、一例として、中間ギア２１がＡ２方向に回動する場合について説明する。
　まず、状態Ｐ１のように、ローラ部７３が、いずれかのシフト位置に対応するディテントプレート７１の谷部７１ａに嵌まり込んでいない状態では、ディテントスプリング７２の付勢力Ｆによりディテントプレート７１、出力軸２５、最終ギア２３および中間ギア２２が、中間ギア２１およびロータ１１と共に回動される従動回動状態となる。この従動回動状態では、長孔２１ｂのＡ１方向側の内周面と係合凸部２２ｂの外周面とが当接している。また、この従動回動状態では、パターン番号の増加と出力電圧の増加とが一対一で対応している。
　ここで、中間ギア２１がさらにＡ２方向に回転すると、ディテントスプリング７２の付勢力Ｆにより、ローラ部７３が、いずれかのシフト位置に対応するディテントプレート７１の谷部７１ａに嵌まり込む状態Ｐ２となる。この際には、中間ギア２２が所定量のガタＳの分だけ中間ギア２１の回転に先行して揺動（回動）される。そして、ディテントスプリング７２が谷部７１ａに嵌まり込んでディテントプレート７１の揺動が停止する。この状態Ｐ２では、中間ギア２１は回転せずに中間ギア２２が回動することによって、係合凸部２２ｂの外周面は、長孔２１ｂのＡ２方向側の内周面と接触する状態となる。
　そして、状態Ｐ２および状態Ｐ３の場合では、Ａ２方向に回転するロータ１１の長孔２１ｂによって係合凸部２２ｂがＡ２方向に押されないので、ディテントプレート７１、出力軸２５、最終ギア２３および中間ギア２２が中間ギア２１およびロータ１１の回転に合わせた回動を行わない（相対的な自由回動を行う）非従動回動状態となる。この非従動回動状態では、パターン番号の増加が行われる一方、出力電圧は変化しない。
　ここで、上記したように、第１実施形態のシフト装置１００では、所定量のガタＳの大きさが、ロータ１１の電気角の１周期（２π（ｒａｄ））未満の電気角に対応する大きさになるように構成されている。これにより、中間ギア２１の電気角が相対的に１回転するよりも前に、状態Ｐ４のように、長孔２１ｂのＡ１方向側の内周面と係合凸部２２ｂの外周面とが再度当接する。これにより、ディテントプレート７１のロータ１１に対する相対位置の変化が、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量と、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量とのいずれか一方に確実に反映されるので、相対位置が変化した際に学習処理を確実に行うことが可能である。
　そして、状態Ｐ５のように、状態Ｐ１と同様に、シフト装置１００は、再び従動回動状態となる。
　なお、上記した内容は、モータ１０のウェイクアップ状態だけでなく、スリープ状態においても、同様となる。つまり、スリープ移行前とウェイクアップ状態移行後とにおいて、ディテントプレート７１のプレート回動角度のロータ１１の回転角度に対する相対角度位置がずれている場合には、出力電圧が変化していない場合であっても、パターン番号は異なる値となる。この結果、ＥＣＵ５０は、ウェイクアップ状態移行後において、相対位置の変化を正確に認識することが可能である。
　次に、図１０を参照して、第１実施形態におけるスリープ状態移行時におけるＥＣＵ５０の制御フローについて説明する。
　ＥＣＵ５０は、スリープ状態移行条件を満たした場合に、ステップＳ１において、スリープ状態移行前のロータ回転角度センサ３０からの出力信号（デジタル信号）を記憶部５１に記憶するとともに、ステップＳ２において、スリープ状態移行前の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧を記憶部５１に記憶する。その後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３およびＳ４において、それぞれ、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給を停止して、本制御フローを終了する。なお、ＥＣＵ５０は、スリープ状態移行条件を満たした場合に、モータ１０への電源供給も停止する。
　次に、図１１を参照して、第１実施形態におけるウェイクアップ状態移行時におけるＥＣＵ５０の制御フローについて説明する。
　ＥＣＵ５０は、ウェイクアップ状態移行条件を満たした場合に、ステップＳ１１およびＳ１２において、それぞれ、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給を開始する。なお、ＥＣＵ５０は、ウェイクアップ状態移行条件を満たした場合に、モータ１０への電源供給も開始する。そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、ウェイクアップ状態移行時のロータ回転角度センサ３０からの出力信号（デジタル信号）を取得するとともに、ステップＳ１４において、ウェイクアップ状態移行時の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧を取得する。その後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５において、スリープ状態移行前のロータ回転角度センサ３０からの出力信号を記憶部５１から取得するとともに、ステップＳ１６において、スリープ状態移行前の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧を記憶部５１から取得する。
　そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７において、ステップＳ１３において取得したウェイクアップ状態移行時のロータ回転角度センサ３０からの出力信号と、ステップＳ１５において、記憶部５１から取得したスリープ状態移行前のロータ回転角度センサ３０からの出力信号とが異なる（変化量が０以外）か否かを判断する。出力信号が異ならない場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１８において、ステップＳ１４において取得したウェイクアップ状態移行時の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧と、ステップＳ１６において、記憶部５１から取得したスリープ状態移行前の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧とが異なる（変化量が許容閾値未満）か否かを判断する。ステップＳ１７において出力信号が異なる場合、または、ステップＳ１８において出力電圧が異なる場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１９において、学習処理を行う。そして、ＥＣＵ５０は、本制御フローを終了する。また、ステップＳ１８において出力電圧が異ならない場合には、ＥＣＵ５０は、本制御フローを終了する。
　第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第１実施形態では、上記のように、シフト装置１００が、ロータ回転角度を検出するロータ回転角度センサ３０と、プレート回動角度を検出する出力軸回動角度センサ４０とを備える。そして、ＥＣＵ５０を、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量と、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量との両方に基づいて、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にシフト切替機構部７０のモータ１０（ロータ１１）に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成する。これにより、スリープ状態においてロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０の両方に通電を行わなくても、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量およびプレート回動角度の変化量に基づき、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にシフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）の相対位置に関する学習処理を行うことができる。この結果、シフト装置１００におけるスリープ状態での消費電力を十分に減少させることができる。また、スリープ状態において、ロータ回転角度センサ３０または出力軸回動角度センサ４０の出力変化に応じてウェイクアップ状態に切り替わらせる必要がないので、シフト装置１００における消費電力の増大を抑制することができる。これらの結果、シフト装置１００における消費電力を減少させつつ、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にシフト切替機構部７０の相対位置に関する学習処理を行うことができる。
　また、第１実施形態では、シフト装置１００がロータ回転角度センサ３０と出力軸回動角度センサ４０とを備える。これにより、たとえ、出力軸回動角度センサ４０からの信号が変化しない場合があったとしても、ロータ回転角度センサ３０の検出結果により、モータ１０のロータ１１の回転位置などを確実に把握することができる。この結果、シフト装置１００においてシフト位置の切替制御を適切に行うことができる。
　また、第１実施形態では、シフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）を、シフト切替機構部７０がモータ１０（ロータ１１）の回転駆動に合わせて回動駆動する従動回動状態と、シフト切替機構部７０がロータ１１の回転駆動に合わせた回動駆動を行わない非従動回動状態とに切り替わるように構成する。そして、シフト切替機構部７０を、非従動回動状態から、ロータ１１が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように構成する。これにより、非従動回動状態において、ロータ１１が電気角で１回転以上回転するのを抑制することができる。この結果、シフト切替機構部７０が非従動回動状態であることに起因して、出力軸回動角度センサ４０からの信号が変化しない場合であったとしても、モータ１０のロータ１１が電気角で１回転以上回転してロータ回転角度センサ３０からの信号が等しくなる場合が生じる前に、シフト切替機構部７０を従動回動状態に切り替えることができる。したがって、シフト装置１００においてシフト位置の切替制御が適切に行えなくなるのを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、中間ギア２１の長孔２１ｂと中間ギア２２の係合凸部２２ｂとの間に所定量のガタＳを設けることにより、シフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）を、非従動回動状態から、モータ１０のロータ１１が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように構成する。これにより、中間ギア２１と中間ギア２２との間に所定量のガタＳが設けられた減速機構部２０により、シフト切替機構部７０を、非従動回動状態から、モータ１０のロータ１１が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように容易に構成することができる。また、中間ギア２１と中間ギア２２とを有する減速機構部２０を用いることにより、シフト切替機構部７０に回動駆動力を伝達する際に、モータ１０のロータ１１の回転数等を適宜変更するように構成することができる。
　また、第１実施形態では、ＥＣＵ５０を、スリープ状態に移行する際に、ロータ回転角度に関する情報およびプレート回動角度に関する情報を記憶部５１に記憶させた後、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給を停止させるように構成する。また、ＥＣＵ５０を、ウェイクアップ状態に移行する際に、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給を再開させ、記憶部５１に記憶させたロータ回転角度に関する情報およびプレート回動角度に関する情報を取得して、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量と、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量とを取得するように構成する。これにより、ＥＣＵ５０が、ウェイクアップ状態に移行する際に記憶部５１に記憶させたロータ回転角度に関する情報およびプレート回動角度に関する情報を、ウェイクアップ状態に移行する際に取得することによって、確実に、シフト切替機構部７０のロータ１１に対する相対位置に関する学習処理を行うことができる。また、ＥＣＵ５０を、ロータ回転角度に関する情報およびプレート回動角度に関する情報を記憶部５１に記憶させた後、ロータ回転角度センサ３０および出力軸回動角度センサ４０への電源供給を停止させるように構成する。これにより、ロータ回転角度に関する情報およびプレート回動角度に関する情報を記憶させつつ、シフト装置１００における消費電力を早期かつ確実に減少させることができる。
　また、第１実施形態では、出力軸回動角度センサ４０が、回動せずに固定される磁石４２と、シフト切替機構部７０と共に回動する磁気センサ４１とを含む。そして、磁石４２を、シフト切替機構部７０の回動範囲よりも広い範囲に亘って円弧状に配置する。これにより、シフト切替機構部７０の回動範囲の全域において、確実に磁気センサ４１に検出させることができる。
　また、第１実施形態では、中間ギア２１に長孔２１ｂを形成し、中間ギア２２に、長孔２１ｂに所定量のガタＳを有して係合するとともに中間ギア２１からの駆動力が伝達される係合凸部２２ｂを形成する。そして、長孔２１ｂを回動方向に円弧状に延ばし、長孔２１ｂに挿入される円柱状の係合凸部２２ｂを、長孔２１ｂの幅方向の長さと略同一の長さの外径を有するように形成する。また、所定量のガタＳを、長孔２１ｂの長手方向の長さから円柱状の係合凸部２２ｂが占める長さを除いた長さを有するように構成する。これにより、長孔２１ｂと係合凸部２２ｂとの間に所定量のガタＳが設けられることにより、シフト切替機構部７０を、非従動回動状態から、モータ１０が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で従動回動状態に切り替わるように容易に構成することができる。
　また、第１実施形態では、シフト切替機構部７０が、減速機構部２０に接続されているとともに、出力軸回動角度センサ４０によりプレート回動角度が検出される出力軸２５を含む。これにより、減速機構部２０に接続された出力軸２５の回動角度をシフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）の回動角度とすることによって、容易に、ディテントプレート７１の回動角度を検出可能なようにシフト装置１００を構成することができる。
　＜第２実施形態＞
　次に、図１および図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、出力信号または出力電圧が変化している場合に学習処理を行った上記第１実施形態と異なり、出力信号がロータ閾値（駆動部閾値の一例）以上であるか、または、出力電圧がプレート閾値（切替機構部閾値の一例）以上である場合に学習処理を行う例について説明する。なお、上記第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すとともに、説明を省略する。
　第２実施形態のシフト装置２００は、ＥＣＵ２５０（制御部の一例）を含むアクチュエータユニット２６０を備えている。ＥＣＵ２５０は、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量と、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量との両方に基づいて、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にディテントプレート７１のロータ１１に対する相対位置に関する学習処理または補正処理を行うように構成されている。ここで、補正処理とは、壁当てなどの相対角度位置を元の相対基準角度位置に戻す処理とは異なり、相対角度位置がずれたことに基づいてずれを考慮に入れて相対基準角度位置を変更するように補正する処理である。
　具体的には、ＥＣＵ２５０は、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量（ロータ変化量）がロータ閾値以上である場合、または、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量（プレート変化量）がプレート閾値以上である場合に、スリープ状態からウェイクアップ状態に復帰した際にシフト切替機構部７０（ディテントプレート７１）の相対位置に関する学習処理を行うように構成されている。
　そして、ＥＣＵ２５０は、ロータ回転角度の変化量がロータ閾値未満で、かつ、出力信号が異なる（変化量が０以外）場合、または、プレート回動角度の変化量がプレート閾値未満で、かつ、出力電圧が異なる（変化量が０以外）場合には、スリープ状態からウェイクアップ状態に復帰した際に、シフト切替機構部７０の相対位置に関する補正処理を行うように構成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態の構成と同様である。また、第２実施形態のスリープ状態移行時における制御フローは、上記第１実施形態の制御フローと同様である。
　次に、図１２を参照して、第２実施形態におけるウェイクアップ状態移行時におけるＥＣＵ２５０の制御フローについて説明する。
　ＥＣＵ２５０は、ウェイクアップ状態移行条件を満たした場合に、上記第１実施形態の制御フローと同様に、ステップＳ１１～Ｓ１６の制御を行う。
　そして、ＥＣＵ２５０は、ステップＳ２１において、ステップＳ１３において取得したウェイクアップ状態移行時のロータ回転角度センサ３０からの出力信号と、ステップＳ１５において、記憶部５１から取得したスリープ状態移行前のロータ回転角度センサ３０からの出力信号との変化量（ロータ変化量）がロータ閾値以上か否かを判断する。ロータ変化量がロータ閾値未満である場合には、ＥＣＵ２５０は、ステップＳ２２において、ステップＳ１４において取得したウェイクアップ状態移行時の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧と、ステップＳ１６において、記憶部５１から取得したスリープ状態移行前の出力軸回動角度センサ４０からの出力電圧との変化量（プレート変化量）がプレート閾値以上か否かを判断する。ステップＳ２１においてロータ変化量がロータ閾値以上である場合、または、ステップＳ２２においてプレート変化量がプレート閾値以上である場合には、ＥＣＵ２５０は、ステップＳ２３において、学習処理を行う。そして、ＥＣＵ２５０は、本制御フローを終了する。
　また、ステップＳ２２においてプレート変化量がプレート閾値未満である場合には、ＥＣＵ２５０は、ステップＳ２４においてロータ変化量が０以外である（出力信号が異なる）か否かを判断する。ロータ変化量が０である場合には、ＥＣＵ２５０は、ステップＳ２５においてプレート変化量が０以外である（出力電圧が異なる）か否かを判断する。ステップＳ２４においてロータ変化量が０以外である場合、または、ステップＳ２５においてプレート変化量が０以外である場合には、ＥＣＵ２５０は、ステップＳ２６において、補正処理を行う。そして、ＥＣＵ２５０は、本制御フローを終了する。また、ステップＳ２５においてプレート変化量が０である場合には、本制御フローを終了する。
　第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第２実施形態では、上記のように、ＥＣＵ２５０を、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量と、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量との両方に基づいて、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にシフト切替機構部７０のモータ１０（ロータ１１）に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成する。これにより、上記第１実施形態と同様に、シフト装置２００における消費電力を減少させつつ、スリープ状態からウェイクアップ状態に移行した際にシフト切替機構部７０の相対位置に関する学習処理を行うことができる。
　また、第２実施形態では、ＥＣＵ２５０を、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるロータ回転角度の変化量（ロータ変化量）がロータ閾値以上である場合、または、スリープ状態とウェイクアップ状態とにおけるプレート回動角度の変化量（プレート変化量）がプレート閾値以上である場合に、スリープ状態からウェイクアップ状態に復帰した際にシフト切替機構部７０の相対位置に関する学習処理を行うように構成する。これにより、ロータ変化量がロータ閾値未満で、かつ、プレート変化量がプレート閾値未満である場合に、学習処理を行わないようにＥＣＵ２５０を構成することができるので、シフト装置２００において不必要に学習処理が行われるのを抑制することができる。この結果、学習処理として壁当て制御を行う場合に、モータ１０などに不必要な負荷が加えられるのを抑制することができる。
　また、第２実施形態では、ＥＣＵ２５０を、ロータ回転角度の変化量がロータ閾値未満で、かつ、出力信号が異なる（変化量が０以外）場合、または、プレート回動角度の変化量がプレート閾値未満で、かつ、出力電圧が異なる（変化量が０以外）場合には、スリープ状態からウェイクアップ状態に復帰した際に、シフト切替機構部７０の相対位置に関する補正処理を行うように構成する。これにより、学習処理を行わなくとも相対基準位置のずれを補正することができるので、モータ１０などに不必要な負荷が加えられるのを抑制しつつ、シフト装置２００においてシフト位置の切替制御をより適切に行うことができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　たとえば、上記第１および第２実施形態では、モータ１０のロータ１１（回転駆動部）側の中間ギア２１に長孔２１ｂを設け、シフト切替機構部７０側の中間ギア２２に長孔２１ｂに係合する係合凸部２２ｂを設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転駆動部側の中間ギアに係合凸部を設け、シフト切替機構部側の中間ギアに長孔を設けてもよい。また、長孔２１ｂは中間ギア２１を貫通していなくてもよい。たとえば、長孔の代わりに、係合部を中間ギア２１を厚み方向に貫通しない底部を有する凹状のカム溝から構成してもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、中間ギア２１の長孔２１ｂと中間ギア２２の係合凸部２２ｂとを２箇所で係合させた例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、中間ギア２１と中間ギア２２との係合箇所は、上記２箇所以外であってもよい。１箇所でもよく、３箇所であってもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、中間ギア２１と中間ギア２２との間に所定量のガタＳを設けた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、中間ギア２２と最終ギア２３との間に所定量のガタを設けてもよい。この場合、中間ギア２２が特許請求の範囲の「駆動部側部材」に対応し、最終ギア２３が特許請求の範囲の「従動部側部材」に対応する。
　また、上記第１および第２実施形態では、３個の磁極４２ａに分割された磁石４２（磁力発生部）を、シフト切替機構部７０の（ディテントプレート７１）の回動範囲（１８０度未満の回動範囲）よりも広い範囲に亘って円弧状に配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁力発生部を、シフト切替機構部の回動範囲と等しいか、または、狭い範囲に形成してもよい。また、磁力発生部は、２個または４個以上の磁極に分割されていてもよいし、磁極が分割されていなくてもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、モータ１０（回転駆動部）の極数が８である例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転駆動部の極数は、２、４、６、１０または１２であってもよい。この場合、所定量のガタを、回転駆動部の電気角の１周期（２π（ｒａｄ））未満の電気角に対応する大きさになるように形成する必要がある。たとえば、回転駆動部の極数が４である場合には、所定量のガタを、円弧の中心角が１８０度（＝３６０／２）未満の円弧になるように形成する必要がある。
　また、上記第１および第２実施形態では、最終ギア２３に出力軸回動角度センサ４０（切替機構部回動角度検出部）の磁石４２を取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、出力軸に切替機構部回動角度検出部の磁石（または磁気センサ）を取り付けてもよいし、シフト切替機構部（たとえば、ディテントプレート７１）自体に切替機構部回動角度検出部の磁石（または磁気センサ）を取り付けてもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、モータ１０として、永久磁石をロータ１１の表面に組み込んだ表面磁石型（ＳＰＭ）の三相モータを用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、永久磁石を等角度間隔（たとえば４５°間隔）で磁極の極性（Ｎ極およびＳ極）が切り替わるようにロータ１１の中に埋め込んだ埋込磁石型（ＩＰＭ）のモータを用いてもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、本発明のシフト装置を、自動車（車両１１０）用のシフト装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明のシフト装置を、たとえば、航空機や船舶など、自動車用以外のシフト装置に適用してもよい。
　１０　モータ（回転駆動部）
　２０　減速機構部（駆動力伝達機構）
　２１　中間ギア（駆動部側部材）
　２１ｂ　長孔（第１係合部）
　２２　中間ギア（従動部側部材）
　２２ｂ　係合凸部（第２係合部）
　２５　出力軸（出力軸部）
　３０　ロータ回転角度センサ（駆動部回転角度検出部）
　４０　出力軸回動角度センサ（切替機構部回動角度検出部）
　４１　磁気センサ（磁力検出部）
　４２　磁石（磁力発生部）
　５０、２５０　ＥＣＵ（制御部）
　７０　シフト切替機構部
　１００、２００　シフト装置
　Ｓ　所定量のガタ

Claims (9)

  1. 　シフト位置を切り替えるためのシフト切替機構部と、
    　起動状態と非起動状態とに切り替えられるように構成されているとともに、前記シフト切替機構部を回動駆動するための回転駆動力を発生させる回転駆動部と、
    　前記回転駆動部の回転駆動による駆動部回転角度を検出する駆動部回転角度検出部と、
    　前記シフト切替機構部の回動駆動による切替機構部回動角度を検出する切替機構部回動角度検出部と、
    　前記回転駆動部を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記非起動状態と前記起動状態とにおける前記駆動部回転角度の変化量と、前記非起動状態と前記起動状態とにおける前記切替機構部回動角度の変化量との両方に基づいて、前記非起動状態から前記起動状態に移行した際に前記シフト切替機構部の前記回転駆動部に対する相対位置に関する学習処理を行うように構成されている、シフト装置。
  2. 　前記シフト切替機構部は、前記シフト切替機構部が前記回転駆動部の回転駆動に合わせて回動駆動する従動回動状態と、前記シフト切替機構部が前記回転駆動部の回転駆動に合わせた回動駆動を行わない非従動回動状態とに切り替わるように構成されており、
    　前記シフト切替機構部は、前記非従動回動状態から、前記回転駆動部が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で前記従動回動状態に切り替わるように構成されている、請求項１に記載のシフト装置。
  3. 　前記回転駆動部側に設けられた駆動部側部材と、前記シフト切替機構部側に設けられ、前記駆動部側部材の回動に伴い回動される従動部側部材とを含み、前記回転駆動部側から駆動力を伝達して前記シフト切替機構部を回動駆動させる駆動力伝達機構をさらに備え、
    　前記駆動部側部材と前記従動部側部材との間に所定量のガタを設けることにより、前記シフト切替機構部は、前記非従動回動状態から、前記回転駆動部が電気角で１回転未満回動駆動する範囲内で前記従動回動状態に切り替わるように構成されている、請求項２に記載のシフト装置。
  4. 　前記駆動部回転角度に関する情報と前記切替機構部回動角度に関する情報とを記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記非起動状態に移行する際に、前記駆動部回転角度に関する情報および前記切替機構部回動角度に関する情報を前記記憶部に記憶させた後、前記駆動部回転角度検出部および前記切替機構部回動角度検出部への電源供給を停止させるように構成されており、
    　前記制御部は、前記起動状態に移行する際に、前記駆動部回転角度検出部および前記切替機構部回動角度検出部への電源供給を再開させ、前記記憶部に記憶させた前記駆動部回転角度に関する情報および前記切替機構部回動角度に関する情報を取得して、前記非起動状態と前記起動状態とにおける前記駆動部回転角度の変化量と、前記非起動状態と前記起動状態とにおける前記切替機構部回動角度の変化量とを取得するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のシフト装置。
  5. 　前記制御部は、前記非起動状態と前記起動状態とにおける前記駆動部回転角度の変化量が駆動部閾値以上である場合、または、前記非起動状態と前記起動状態とにおける前記切替機構部回動角度の変化量が切替機構部閾値以上である場合に、前記非起動状態から前記起動状態に復帰した際に前記シフト切替機構部の前記相対位置に関する学習処理を行うように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のシフト装置。
  6. 　前記切替機構部回動角度検出部は、回動せずに固定される磁力発生部と、前記シフト切替機構部と共に回動する磁力検出部とを含み、
    　前記磁力発生部は、前記シフト切替機構部の回動範囲よりも広い範囲に亘って円弧状に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のシフト装置。
  7. 　前記駆動部側部材は、第１係合部を有し、
    　前記従動部側部材は、前記第１係合部に前記所定量のガタを有して係合するとともに前記駆動部側部材からの駆動力が伝達される第２係合部を有する、請求項３に記載のシフト装置。
  8. 　前記第１係合部は、回動方向に円弧状に延びる長孔であり、
    　前記第２係合部は、前記長孔の幅方向の長さと略同一の長さの外径を有し、前記長孔に挿入される円柱状の突起部であり、
    　前記所定量のガタは、前記長孔の長手方向の長さから前記円柱状の突起部が占める長さを除いた長さを有する、請求項７に記載のシフト装置。
  9. 　前記回転駆動部側から駆動力を伝達して前記シフト切替機構部を回動駆動させる駆動力伝達機構をさらに備え、
    　前記シフト切替機構部は、前記駆動力伝達機構に接続されているとともに、前記切替機構部回動角度検出部により前記切替機構部回動角度が検出される出力軸部を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載のシフト装置。
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