特開 2023-28862 電動アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023028862

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】電動アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/28 20060101AFI20230224BHJP

   F16H 63/38 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

F16H61/28

F16H63/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021134810

(22)【出願日】2021-08-20

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 貴光

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 圭

(72)【発明者】

【氏名】古性 賢也

【テーマコード（参考）】

3J067

【Ｆターム（参考）】

3J067AA21

3J067AB23

3J067DB18

3J067DB32

3J067FA24

3J067FA63

3J067FB45

3J067FB78

3J067GA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ディテントプレートに設けられた複数の谷部のうち、パーキング位置に対応する第１谷部において被接触部が静止していることを精度良く判定可能な電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】電動アクチュエータは、モータ、出力軸、ディテントプレート、被接触部を有する弾性部材、第１回転センサ、第２回転センサ、制御部、を備え、制御部は、第２回転センサに異常が生じた場合、モータを回転させ、ディテントプレートの第１谷部の周方向一端側に位置する第１側壁部に被接触部を突き当て、被接触部が第１側壁部に突き当てられたときに第１回転センサにより検出の第１回転角度を側壁位置角度として取得し、第１回転角度が目標回転角度に相当する角度までモータを逆回転させ、第１回転角度が、第１所定時間内において目標回転角度を基準値とする第１公差内に収まり続けた場合に、被接触部がパーキング位置で静止していると判定する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シフト位置を切り換える電動アクチュエータであって、
モータと、
前記モータによって駆動される出力軸と、
前記出力軸に固定され、周方向一端側に設けられたパーキング位置に対応する第１谷部と周方向他端側に設けられた非パーキング位置に対応する第２谷部とを含む複数の谷部を有するディテントプレートと、
前記ディテントプレートの回転に伴って生じる弾性力により前記谷部のいずれか一つに接触される被接触部を有する弾性部材と、
前記モータの回転角度である第１回転角度を検出する第１回転センサと、
前記出力軸の回転角度である第２回転角度を検出する第２回転センサと、
前記第１回転角度及び前記第２回転角度の検出結果に基づいて前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第２回転センサに異常が生じた場合、
前記モータを回転させることにより、前記ディテントプレートにおいて前記第１谷部の前記周方向一端側に位置する第１側壁部に前記被接触部を突き当てる処理と、
前記被接触部が前記第１側壁部に突き当てられたときに前記第１回転センサにより検出された前記第１回転角度を側壁位置角度として取得する処理と、
前記側壁位置角度を基準にして前記第１回転角度が目標回転角度に相当する角度まで前記モータを逆回転させる逆回転処理と、
前記第１回転センサにより検出される前記第１回転角度が、第１所定時間内において前記目標回転角度を基準値とする第１公差内に収まり続けた場合に、前記被接触部が前記パーキング位置で静止していると判定する静止判定処理と、
を実行する、
電動アクチュエータ。

【請求項2】

前記制御部は、前記逆回転処理を実行した後に、
前記第１回転センサにより検出される前記第１回転角度が、第２所定時間内において前記目標回転角度を基準値とする第２公差内に収まり続けた場合に、前記モータの制御を停止する処理を実行し、
前記モータの制御を停止した後に、前記静止判定処理を実行する、
請求項１に記載の電動アクチュエータ。

【請求項3】

前記第１公差は、前記第２公差よりも大きい、請求項２に記載の電動アクチュエータ。

【請求項4】

前記第１所定時間は、前記第２所定時間よりも長い、請求項２または３に記載の電動アクチュエータ。

【請求項5】

前記目標回転角度は、前記第１側壁部から前記第１谷部までの回転角度の設計値を前記側壁位置角度から減算することで得られる値である、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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、モータを駆動源としてシフトレンジを切り換えるレンジ切換装置が開示されている。特許文献１のレンジ切換装置は、モータの回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダと、パルス信号のカウント値（エンコーダカウント値）に基づいてモータを駆動することによりレンジ切換機構の切換位置を制御する制御手段と、レンジ切換機構が各レンジの位置に切り換えられたときに係合部がレンジ保持凹部に嵌り込むことでレンジ切換機構を各レンジの位置に保持するディテント機構と、を備える。

【0003】

特許文献１のレンジ切換装置では、係合部がＰレンジ壁（Ｐレンジ保持凹部の側壁）に突き当たるまでモータを回転させた後にモータの駆動力を解除し、エンコーダカウント値の変動量が所定値以下になったときに、係合部がＰレンジ保持凹部の位置（Ｐレンジ谷位置）で静止していると判定する。特許文献１のレンジ切換装置では、係合部がＰレンジ谷位置で静止していると判定したときに得られるエンコーダカウント値を、基準位置におけるエンコーダカウント値として取得（学習）する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２０４５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の技術では、係合部がＰレンジ壁に突き当たるまでモータを回転させた後にモータの駆動力を解除するが、モータの駆動力が解除された状態で係合部がＰレンジ谷位置から大きく外れた位置に移動する場合も考えられる。この場合でも、エンコーダカウント値の変動量が所定値以下になれば、係合部がＰレンジ谷位置で静止していると判定するため、Ｐレンジ谷位置から大きく外れた位置で得られたエンコーダカウント値を、基準位置におけるエンコーダカウント値として誤って学習する可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の電動アクチュエータにおける一つの態様は、シフト位置を切り換える電動アクチュエータであって、モータと、前記モータによって駆動される出力軸と、前記出力軸に固定され、周方向一端側に設けられたパーキング位置に対応する第１谷部と周方向他端側に設けられた非パーキング位置に対応する第２谷部とを含む複数の谷部を有するディテントプレートと、前記ディテントプレートの回転に伴って生じる弾性力により前記谷部のいずれか一つに接触される被接触部を有する弾性部材と、前記モータの回転角度である第１回転角度を検出する第１回転センサと、前記出力軸の回転角度である第２回転角度を検出する第２回転センサと、前記第１回転角度及び前記第２回転角度の検出結果に基づいて前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２回転センサに異常が生じた場合、前記モータを回転させることにより、前記ディテントプレートにおいて前記第１谷部の前記周方向一端側に位置する第１側壁部に前記被接触部を突き当てる処理と、前記被接触部が前記第１側壁部に突き当てられたときに前記第１回転センサにより検出された前記第１回転角度を側壁位置角度として取得する処理と、前記側壁位置角度を基準にして前記第１回転角度が目標回転角度に相当する角度まで前記モータを逆回転させる逆回転処理と、前記第１回転センサにより検出される前記第１回転角度が、第１所定時間内において前記目標回転角度を基準値とする第１公差内に収まり続けた場合に、前記被接触部が前記パーキング位置で静止していると判定する静止判定処理と、を実行する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の上記態様によれば、出力軸の回転角度を検出する第２回転センサに異常が生じた場合でも、第１回転センサによって検出されるモータの回転角度に基づいて、ディテントプレートに設けられた複数の谷部のうち、パーキング位置に対応する第１谷部において被接触部が静止していることを精度良く判定可能な電動アクチュエータが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態の電動アクチュエータを備える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】図２は、本実施形態の電動アクチュエータを示す斜視図である。

【図3】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】図４は、本実施形態の電動アクチュエータの制御部によって実行されるシフト位置切替処理を示すフローチャートである。

【図5】図５は、シフト位置切替処理が実行される期間に、板バネ部材の被接触部がディテントプレートの上側端面に沿って移動する様子を模式的示す図である。

【図6】図６は、本実施形態の電動アクチュエータの制御部によって実行されるパーキング位置学習処理を示すフローチャートである。

【図7】図７は、パーキング位置学習処理が実行される期間に、板バネ部材の被接触部がディテントプレートの上側端面に沿って移動する様子を模式的示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の電動アクチュエータ１００を備える駆動装置１を車両の左右方向一方側から視た図である。図２は、本実施形態の電動アクチュエータ１００を示す斜視図である。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）、或いは電気自動車（ＥＶ）等の電動車両に搭載され、その駆動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、駆動用モータ３と、減速装置４と、差動装置５と、パークロックギヤ６と、電動アクチュエータ１００と、を備える。図１及び図２に示すように、電動アクチュエータ１００は、モータユニット１０と、パーキング切替機構７０と、出力軸８０と、を備える。電動アクチュエータ１００は、車両のシフト操作に応じてシフト位置を切り換える。

【0010】

以下の説明では、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。

【0011】

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。

【0012】

出力軸８０は、モータユニット１０に接続され、モータユニット１０によって回転させられる。本実施形態において出力軸８０は、中心軸線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、中心軸線Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Ｊ１を中心とする周方向、すなわち、中心軸線Ｊ１の軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。図２に示すように、出力軸８０の前後方向一方側（＋Ｘ側）の端部は、モータユニット１０に接続される被接続部８１である。被接続部８１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。

【0013】

ハウジング２は、駆動用モータ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、駆動用モータ３に接続される。差動装置５は、減速装置４に接続され、駆動用モータ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。

【0014】

パーキング切替機構７０は、モータユニット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、車両のシフト位置がパーキング位置（Ｐレンジ）である場合に、パークロックギヤ６をロック状態とし、車両のシフト位置がパーキング位置以外の非パーキング位置である場合に、パークロックギヤ６をアンロック状態とする。車両のシフト位置が非パーキング位置である場合とは、例えば、車両のシフト位置がドライブ位置（Ｄレンジ）、ニュートラル位置（Ｎレンジ）、或いはリバース位置（Ｒレンジ）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、を有する。

【0015】

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、出力軸８０を介して、モータユニット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とパーキング位置との間で切り替えられる。すなわち、可動部７０ａは、出力軸８０によってパーキング位置と非パーキング位置との間で移動させられる。非パーキング位置は、車両のシフト位置がパーキング位置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。パーキング位置は、車両のシフト位置がパーキング位置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。パーキング位置は、非パーキング位置よりも、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に位置する場合について示す。

【0016】

可動部７０ａは、ディテントプレート７１と、ロッド７２と、円錐状部材７３と、コイルバネ７４と、を有する。ディテントプレート７１は、出力軸８０に固定される。ディテントプレート７１は、出力軸８０によって回転させられる。ディテントプレート７１は、出力軸８０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、出力軸８０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、出力軸８０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、ディテントプレート７１の周方向一端側に設けられたパーキング位置に対応する第１谷部７１ａと、ディテントプレート７１の周方向他端側に設けられた非パーキング位置に対応する第２谷部７１ｂとを含む複数の谷部を有する。なお、図２では、ディテントプレート７１が、非パーキング位置に対応する第２谷部として、１つの第２谷部７１ｂのみを有する場合を示すが、複数の第２谷部がディテントプレート７１に設けられてもよい。

【0017】

第１谷部７１ａおよび第２谷部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谷部７１ａおよび第２谷部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谷部７１ａおよび第２谷部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谷部７１ａと第２谷部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谷部７１ａと第２谷部７１ｂとは、左右方向Ｙに並んで配置される。第１谷部７１ａは、第２谷部７１ｂの左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する。第１谷部７１ａと第２谷部７１ｂとがディテントプレート７１に設けられることにより、ディテントプレート７１のうち第１谷部７１ａと第２谷部７１ｂとの周方向の間の部分には、径方向外側に突出する山部７１ｃが設けられる。

【0018】

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を介して出力軸８０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。

【0019】

円錐状部材７３は、ロッド本体７２ｂが通される円錐状である。円錐状部材７３は、左右方向Ｙに延びる。円錐状部材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。円錐状部材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。

【0020】

コイルバネ７４は、左右方向Ｙに延びる。コイルバネ７４は、円錐状部材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、円錐状部材７３の左右方向他方側の面に接触する。コイルバネ７４は、円錐状部材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、円錐状部材７３に左右方向Ｙの弾性力を加える。

【0021】

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に延びる回転軸線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。

【0022】

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、回転軸線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。

【0023】

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および円錐状部材７３の左右方向Ｙへの移動に伴って、回転軸線Ｊ２回りに回転する。出力軸８０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からパーキング位置に回転すると、ロッド７２および円錐状部材７３が左右方向一方側（＋Ｙ側）に移動する。

【0024】

円錐状部材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、円錐状部材７３が左右方向一方側に移動すると、テーパ面７３ａによってパークロックアーム７７の端部７７ｃが上側に持ち上げられ、パークロックアーム７７が回転軸線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。

【0025】

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、円錐状部材７３もパーキング位置に位置する状態となり、可動部７０ａの全体がパーキング位置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。円錐状部材７３は、パーキング位置において、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。

【0026】

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、円錐状部材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はパーキング位置に移動しつつ、円錐状部材７３がパーキング位置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、出力軸８０の回転が阻害されることを抑制でき、出力軸８０を回転させるモータユニット１０に負荷が掛かることを抑制できる。

【0027】

また、ロッド７２がパーキング位置に位置し、円錐状部材７３がパーキング位置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によって円錐状部材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、円錐状部材７３を介して、コイルバネ７４からパークロックアーム７７に、回転軸線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。

【0028】

出力軸８０の回転に伴って、ディテントプレート７１がパーキング位置から非パーキング位置に回転すると、ロッド７２および円錐状部材７３が左右方向他方側（－Ｙ側）に移動する。円錐状部材７３が左右方向他方側に移動すると、円錐状部材７３によって持ち上げられていたパークロックアーム７７の端部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が回転軸線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、パークロックアーム７７の噛合部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。

【0029】

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、円錐状部材７３も非パーキング位置に位置する状態となり、可動部７０ａの全体が非パーキング位置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に位置する場合にパークロックギヤ６から外れる。円錐状部材７３は、非パーキング位置において、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。

【0030】

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。

【0031】

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のうち円錐状部材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を有する円錐状部材７３を安定して支持できる。

【0032】

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、被接触部７６ｂと、を有する。

【0033】

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、左右方向他方側の端部にスリット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。

【0034】

被接触部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接触部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。被接触部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。被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の回転に伴って板バネ部材７６に生じる弾性力により第１谷部７１ａ及び第２谷部７１ｂのいずれか一つに接触される。被接触部７６ｂは、可動部７０ａがパーキング位置に位置する場合において、第１谷部７１ａに接触され、第１谷部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をパーキング位置に維持できる。

【0035】

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、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａ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に維持できる。

【0036】

一方、モータユニット１０によって出力軸８０が回転されてディテントプレート７１がパーキング位置から非パーキング位置に移動する際には、板バネ本体部７６ａは、ディテントプレート７１の山部７１ｃによって上側に押されて弾性変形する。これにより、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａから外れる。被接触部７６ｂは、可動部７０ａが非パーキング位置に位置する場合において、第２谷部７１ｂに接触され、第２谷部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を非パーキング位置に維持できる。

【0037】

本実施形態において第１谷部７１ａと第２谷部７１ｂとの間で被接触部７６ｂが移動する際には、被接触部７６ｂは、一方の谷部の内側から山部７１ｃを乗り越えて他方の谷部に相対移動する。被接触部７６ｂが山部７１ｃを乗り越える際、板バネ部材７６は、被接触部７６ｂを介して山部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とパーキング位置との間で移動する際に、ディテントプレート７１の山部７１ｃによって上側に押されて弾性変形する弾性部材である。このように、本実施形態における板バネ部材７６は、ディテントプレート７１の回転に伴って生じる弾性力により複数の谷部のいずれか一つに接触される被接触部７６ｂを有する弾性部材である。なお、本実施形態において第１谷部７１ａと第２谷部７１ｂとの間で被接触部７６ｂが移動する際、ローラである被接触部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。

【0038】

モータユニット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モータユニット１０は、出力軸８０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。

【0039】

図１に示すように、モータユニット１０は、モータ２０と、減速機３０と、を備える。減速機３０は、モータ２０に接続される。モータ２０は、減速機３０を介して出力軸８０を回転させる。モータ２０は、例えば三相ブラシレスＤＣモータである。減速機３０は、モータ２０の回転を減速する。減速機３０には、出力軸８０が接続される。出力軸８０には、減速機３０を介して減速されたモータ２０の回転が伝達される。すなわち、出力軸８０は、減速機３０を介してモータ２０によって駆動される。

【0040】

図３に示すように、電動アクチュエータ１００は、モータユニット１０、パーキング切替機構７０及び出力軸８０に加えて、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。制御部４０は、不図示の通信ケーブルを介して上位制御装置２００と通信可能に接続されている。上位制御装置２００は、例えば、車両に搭載されるＥＣＵ(Electronic Control Unit)である。

【0041】

第１回転センサ５１は、モータ２０の回転角度である第１回転角度φを検出する。第１回転センサ５１は、第１回転角度φの検出結果を示す信号を制御部４０に出力する。第２回転センサ５２は、出力軸８０の回転角度である第２回転角度θを検出する。第２回転センサ５２は、第２回転角度θの検出結果を示す信号を制御部４０に出力する。第１回転センサ５１及び第２回転センサ５２は、例えば、ホールセンサ、インクリメンタル型エンコーダ、或いはアブソリュート型エンコーダなどである。以下の説明では、第１回転角度φをモータ回転角度と呼称し、第２回転角度θを出力軸回転角度と呼称する場合がある。

【0042】

制御部４０は、モータ回転角度φ及び出力軸回転角度θの検出結果に基づいて、モータ２０を制御する。制御部４０は、所定の通信プロトコルに従って上位制御装置２００と通信する。所定の通信プロトコルは、例えばＣＡＮ(Controller Area Network)通信プロトコルである。制御部４０は、例えばＭＣＵ(Microcontroller Unit)などのマイクロプロセッサである。制御部４０は、上位制御装置２００からシフト位置切替指示を受信したときに、図４に示すシフト位置切替処理を実行する。

【0043】

図４は、制御部４０によって実行されるシフト位置切替処理を示すフローチャートである。図４に示すように、制御部４０は、上位制御装置２００からシフト位置切替指示を受信すると、まず、指示されたシフト位置に対応する出力軸目標角度θｔを取得する（ステップＳ１）。例えば、制御部４０の内部メモリには、シフト位置と出力軸目標角度θｔとの対応関係を示すテーブルデータが予め格納されている。制御部４０は、内部メモリに格納されたテーブルデータを参照することにより、指示されたシフト位置に対応する出力軸目標角度θｔを取得する。

【0044】

続いて、制御部４０は、出力軸目標角度θｔと、第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θとに基づいて、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を開始する（ステップＳ２）。具体的には、制御部４０は、出力軸目標角度θｔと出力軸回転角度θとの偏差がゼロとなる操作量をＰＩＤ演算により算出し、算出した操作量に対応する駆動電流をモータ２０に供給することにより、モータ２０を回転させる。その結果、出力軸８０は、指示されたシフト位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回り又は左回りに回転する。

【0045】

本実施形態において「出力軸８０が右回りに回転する」とは、出力軸８０が、前後方向一方側（＋Ｘ側）から視て中心軸線Ｊ１を中心として時計回りに回転することである。つまり、右回りの向きは、図２において出力軸８０の回転角度θを示す矢印が向く向きと逆向きである。また、本実施形態において「出力軸８０が左回りに回転する」とは、出力軸８０が、前後方向一方側（＋Ｘ側）から視て中心軸線Ｊ１を中心として反時計回りに回転することである。つまり、左回りの向きは、図２において出力軸８０の回転角度θを示す矢印が向く向きと同じ向きである。

【0046】

例えば、シフト位置切替処理が実行される前のシフト位置が非パーキング位置である場合、板バネ部材７６の被接触部７６ｂは、シフト位置切替処理が実行される前にディテントプレート７１の第２谷部７１ｂに位置する。この場合、仮に上位制御装置２００からパーキング位置への切替えを指示されると、制御部４０は、パーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔと出力軸回転角度θとの偏差がゼロとなる操作量をＰＩＤ演算により算出し、算出した操作量に対応する駆動電流をモータ２０に供給することにより、モータ２０を回転させる。その結果、出力軸８０は、パーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回りに回転する。

【0047】

このように、出力軸８０がパーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回りに回転すると、中心軸線Ｊ１を出力軸８０と共有するディテントプレート７１も、パーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回りに回転する。ディテントプレート７１がパーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回りに回転すると、板バネ本体部７６ａは、ディテントプレート７１の山部７１ｃによって上側に押されて弾性変形する。これにより、図５の「状態Ａ」で示されるように、被接触部７６ｂは非パーキング位置に対応する第２谷部７１ｂから外れ、ディテントプレート７１の上側の端面に沿って第２谷部７１ｂから第１谷部７１ａに向かって転がりながら移動する。また、ディテントプレート７１がパーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回りに回転すると、ロッド７２および円錐状部材７３が、左右方向Ｙに沿って非パーキング位置からパーキング位置に向かって移動する。

【0048】

制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を行いながら、第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが下記条件式（１）を満足するか否かを判定する（ステップＳ３）。言い換えれば、ステップＳ３において、制御部４０は、出力軸回転角度θが、出力軸目標角度θｔを基準値とし且つ±１°を許容誤差とする公差内に収まるか否かを判定する。なお、下記条件式（１）では、一例として許容誤差が±１°に設定されるが、許容誤差の値は±１°に限定されない。
θｔ－１°≦ θ ≦ θｔ＋１° …（１）

【0049】

上記ステップＳ３において「Ｎｏ」の場合、すなわち第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが条件式（１）を満足しない場合、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の複数の谷部のうち、指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±１°の範囲内に位置しないと推定される。この場合、制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を行いながら、一定の時間間隔でステップＳ３の処理を繰り返す。

【0050】

一方、上記ステップＳ３において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが条件式（１）を満足する場合、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の複数の谷部のうち、指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±１°の範囲内に位置すると推定される。この場合、制御部４０は、出力軸回転角度θが条件式（１）を満足した状態で所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。言い換えれば、ステップＳ４において、制御部４０は、被接触部７６ｂが指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±１°の範囲内に位置した状態で所定時間が経過したか否かを判定する。一例として、ステップＳ４における所定時間は２０ミリ秒であるが、所定時間は２０ミリ秒に限定されない。

【0051】

例えば、上記のように、指示されたシフト位置がパーキング位置であり、ディテントプレート７１が、パーキング位置に対応する出力軸目標角度θｔに向かって右回りに回転し続けると、図５の「状態Ｂ」で示されるように、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の山部７１ｃを乗り越え、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±１°の範囲内に侵入する。このように、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａを中心とする±１°の範囲内に侵入したとき、すなわち第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが条件式（１）を満足したときに、制御部４０は、タイムカウントを開始し、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａを中心とする±１°の範囲内に位置した状態で所定時間が経過したか否かを判定する。

【0052】

上記ステップＳ４において「Ｎｏ」の場合、すなわち出力軸回転角度θが条件式（１）を満足した状態で所定時間が経過しない場合、制御部４０は、所定時間が経過するまで一定の時間間隔でステップＳ４の処理を繰り返す。一方、上記ステップＳ４において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち出力軸回転角度θが条件式（１）を満足した状態で所定時間が経過した場合、制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を停止することにより、モータ２０への駆動電流の供給を停止する（ステップＳ５）。

【0053】

モータ２０への駆動電流の供給が停止されると、モータ２０のトルクがゼロとなるため、出力軸８０及びディテントプレート７１はフリー回転可能な状態となる。一方、板バネ本体部７６ａが、ディテントプレート７１の山部７１ｃによって上側に押されて弾性変形することにより、被接触部７６ｂをディテントプレート７１の上側の端面に押し付ける下向きの弾性力が発生する。従って、被接触部７６ｂが指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±１°の範囲内に位置しながら、ディテントプレート７１がフリー回転可能な状態になると、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が回転し、その結果、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿って谷部に向かって転がりながら移動する。

【0054】

例えば、上記のように、指示されたシフト位置がパーキング位置である場合、図５の「状態Ｂ」で示されるように、被接触部７６ｂがパーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±１°の範囲内に位置しながら、ディテントプレート７１がフリー回転可能な状態になると、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が右回りに回転する。その結果、図５の「状態Ｃ」で示されるように、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿って第１谷部７１ａに向かって転がりながら移動する。

【0055】

制御部４０は、モータ２０への駆動電流の供給を停止した後、第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが下記条件式（２）を満足するか否かを判定する（ステップＳ６）。言い換えれば、ステップＳ６において、制御部４０は、出力軸回転角度θが、出力軸目標角度θｔを基準値とし且つ±２°を許容誤差とする公差内に収まるか否かを判定する。なお、下記条件式（２）では、一例として許容誤差が±２°に設定されるが、許容誤差の値は±２°に限定されない。ただし、後述の理由により、条件式（２）における許容誤差は、条件式（１）における許容誤差よりも大きい値に設定されることが好ましい。
θｔ－２°≦ θ ≦ θｔ＋２° …（２）

【0056】

上記ステップＳ６において「Ｎｏ」の場合、すなわち第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが条件式（２）を満足しない場合、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の複数の谷部のうち、指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±２°の範囲内に位置しないと推定される。この場合、制御部４０は、ステップＳ２の処理に戻って再びモータ２０の位置ＰＩＤ制御を開始する。

【0057】

上記のように、モータ２０への駆動電流の供給が停止されると、出力軸８０及びディテントプレート７１はフリー回転可能な状態となる。そのため、モータ２０への駆動電流の供給が停止された後に、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が大きく回転し、被接触部７６ｂが指示されたシフト位置に対応する谷部から大きく外れた位置に移動する可能性がある。そこで、モータ２０への駆動電流の供給を停止した後に出力軸回転角度θが条件式（２）を満足しない場合、すなわち、モータ２０への駆動電流の供給が停止されたことに起因して、被接触部７６ｂが指示されたシフト位置に対応する谷部から大きく外れた位置に移動したと推定される場合には、制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を再開することにより、シフト位置の切替えをリトライする。条件式（２）における許容誤差が、条件式（１）における許容誤差よりも大きい値に設定される理由は、モータ２０への駆動電流の供給が停止されたことに起因して、被接触部７６ｂが指示されたシフト位置に対応する谷部から大きく外れた位置に移動したことを精度良く検知するためである。

【0058】

一方、上記ステップＳ６において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち第２回転センサ５２により検出される出力軸回転角度θが条件式（２）を満足する場合、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の複数の谷部のうち、指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±２°の範囲内に位置すると推定される。この場合、制御部４０は、出力軸回転角度θが条件式（２）を満足した状態で所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ７）。言い換えれば、ステップＳ７において、制御部４０は、被接触部７６ｂが指示されたシフト位置に対応する谷部を中心とする±２°の範囲内に位置した状態で所定時間が経過したか否かを判定する。一例として、ステップＳ７における所定時間は２０ミリ秒であるが、所定時間は２０ミリ秒に限定されない。

【0059】

例えば、上記のように、指示されたシフト位置がパーキング位置である場合、図５の「状態Ｃ」で示されるように、被接触部７６ｂがパーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±１°の範囲内に位置しながら、モータ２０への駆動電流の供給が停止されると、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が右回りに回転する。その結果、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿って第１谷部７１ａに向かって転がりながら移動する。そして、図５の「状態Ｄ」で示されるように、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａに到達すると、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａの内側面に対して左右方向Ｙに引っ掛けられることにより、ディテントプレート７１は停止する。その結果、ディテントプレート７１および可動部７０ａ（ロッド７２、円錐状部材７３）がパーキング位置に位置する状態となり、パークロックアーム７７によってパークロックギヤ６がロックされる。
すなわち、モータ２０への駆動電流の供給を停止した後に、出力軸回転角度θが条件式（２）を満足した状態で所定時間が経過したか否かを判定することにより、ディテントプレート７１および可動部７０ａが指示されたシフト位置に位置する状態になったか否かを判定することができる。

【0060】

上記ステップＳ７において「Ｎｏ」の場合、すなわち出力軸回転角度θが条件式（２）を満足した状態で所定時間が経過しない場合、被接触部７６ｂは指示されたシフト位置に対応する谷部に到達しておらず、ディテントプレート７１および可動部７０ａも指示されたシフト位置に位置する状態になっていないと推定される。この場合、制御部４０は、所定時間が経過するまで一定の時間間隔でステップＳ７の処理を繰り返す。

【0061】

一方、上記ステップＳ７において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち出力軸回転角度θが条件式（２）を満足した状態で所定時間が経過した場合、被接触部７６ｂは指示されたシフト位置に対応する谷部に到達し、ディテントプレート７１および可動部７０ａも指示されたシフト位置に位置する状態になったと推定される。この場合、制御部４０は、シフト位置の切替えが終了したと判断し、シフト位置の切替えが終了したことを上位制御装置２００へ通知する（ステップＳ８）。

【0062】

以上が、制御部４０によって実行されるシフト位置切替処理についての説明であるが、上記の説明から理解できるように、第２回転センサ５２に故障などの異常が生じた場合には出力軸回転角度θを検出できないため、制御部４０はシフト位置切替処理を実行することができない。そこで、本実施形態における制御部４０は、例えば起動時にイニシャル処理を行うことにより第２回転センサ５２に異常が生じたことを検知した場合に、上位制御装置２００に第２回転センサ５２に異常が生じたことを通知する。そして、制御部４０は、上位制御装置２００からパーキング位置学習指示を受信したときに、図６に示すパーキング位置学習処理を実行する。パーキング位置学習処理とは、基準位置であるパーキング位置に対応するモータ回転角度φをパーキング位置角度として学習する処理である。

【0063】

図６は、制御部４０によって実行されるパーキング位置学習処理を示すフローチャートである。図６に示すように、制御部４０は、上位制御装置２００からパーキング位置学習指示を受信すると、まず、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を開始してモータ２０を回転させることにより、ディテントプレート７１において第１谷部７１ａの周方向一端側に位置する第１側壁部７１ｄに被接触部７６ｂを突き当てる処理を実行する（ステップＳ１１）。なお、以下の説明において、第１側壁部７１ｄを「Ｐ側壁」と呼称する場合がある。

【0064】

例えば、制御部４０の内部メモリには、Ｐ側壁７１ｄに被接触部７６ｂを突き当てるのに必要なモータ回転角度φの目標値である側壁目標角度φｔｗが予め格納されている。ステップＳ１１において、制御部４０は、内部メモリに格納された側壁目標角度φｔｗと、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φとの偏差がゼロとなる操作量をＰＩＤ演算により算出し、算出した操作量に対応する駆動電流をモータ２０に供給することにより、モータ２０を回転させる。その結果、出力軸８０及びディテントプレート７１は、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに向かって移動する向きである右回りに回転する。

【0065】

なお、本実施形態において、モータ２０は減速機３０を介して出力軸８０と接続されているため、モータ２０の回転角度であるモータ回転角度φは、出力軸８０及びディテントプレート７１の回転角度である出力軸回転角度θと一致しない。そのため、モータ回転角度φに基づくモータ２０の位置ＰＩＤ制御によって出力軸回転角度θを制御するには、モータ回転角度φ及びその目標値である側壁目標角度φｔｗを出力軸回転角度θに換算する必要がある。以下では、説明の簡略化のために、モータ回転角度φが出力軸回転角度θと一致すると仮定する。すなわち、以下の説明では、制御部４０は、モータ回転角度φなどを出力軸回転角度θに換算する必要がない。

【0066】

図７の「状態Ｅ」で示されるように、ディテントプレート７１が右回りに回転すると、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿ってＰ側壁７１ｄに向かって転がりながら移動する。そして、ディテントプレート７１が右回りに回転し始めてから所定の時間が経過すると、図７の「状態Ｆ」で示されるように、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに突き当たり、ディテントプレート７１は停止する。つまり、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに突き当たると、モータ２０は回転不能状態（ロック状態）になる。

【0067】

制御部４０は、モータ回転角度φに基づいてモータ２０の位置ＰＩＤ制御を行いながら、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φに基づいて、モータ２０がロック状態になったか否かを判定する（ステップＳ１２）。例えば、制御部４０は、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが変化しなくなった場合、またはモータ回転角度φの変化が急激に小さくなった場合などに、モータ２０がロック状態になったと判定する。

【0068】

上記ステップＳ１２において「Ｎｏ」の場合、すなわちモータ２０がロック状態になっていない場合、被接触部７６ｂはＰ側壁７１ｄに突き当たっていないと推定される。この場合、制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を行いながら、一定の時間間隔でステップＳ１２の処理を繰り返す。

【0069】

一方、上記ステップＳ１２において「Ｙｅｓ」の場合、すなわちモータ２０がロック状態になった場合、被接触部７６ｂはＰ側壁７１ｄに突き当たったと推定される。この場合、制御部４０は、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに突き当てられたときに第１回転センサ５１により検出されたモータ回転角度φを側壁位置角度φｗとして取得する処理を実行する（ステップＳ１３）。

【0070】

制御部４０は、上記のように側壁位置角度φｗを取得すると、側壁位置角度φｗを基準にしてモータ回転角度φが目標回転角度φｔに相当する角度までモータ２０を逆回転させる逆回転処理を実行する（ステップＳ１４）。本実施形態において、目標回転角度φｔは、Ｐ側壁７１ｄから第１谷部７１ａまでの回転角度（モータ回転角度φ）の設計値φｐを側壁位置角度φｗから減算することで得られる値である。ステップＳ１４において、制御部４０は、目標回転角度φｔ（＝φｗ－φｐ）と、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φとの偏差がゼロとなる操作量をＰＩＤ演算により算出し、算出した操作量に対応する駆動電流をモータ２０に供給することにより、モータ２０を逆回転させる。その結果、出力軸８０及びディテントプレート７１は、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄから第１谷部７１ａに移動する向きである左回りに回転する。
図７の「状態Ｇ」で示されるように、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに突き当たった後に、ディテントプレート７１が左回りに回転すると、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿ってＰ側壁７１ｄから第１谷部７１ａに向かって転がりながら移動する。

【0071】

制御部４０は、モータ回転角度φに基づいてモータ２０の位置ＰＩＤ制御を行いながら、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが下記条件式（３）を満足するか否かを判定する（ステップＳ１５）。言い換えれば、ステップＳ１５において、制御部４０は、モータ回転角度φが、目標回転角度φｔを基準値とし且つ±αを許容誤差とする第２公差内に収まるか否かを判定する。一例として、αの値は１°であるが、αの値は１°に限定されない。
φｔ－α ≦ φ ≦ φｔ＋α …（３）

【0072】

上記ステップＳ１５において「Ｎｏ」の場合、すなわち第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが条件式（３）を満足しない場合、被接触部７６ｂは、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に位置しないと推定される。この場合、制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を行いながら、一定の時間間隔でステップＳ１５の処理を繰り返す。

【0073】

一方、上記ステップＳ１５において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが条件式（３）を満足する場合、被接触部７６ｂは、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に位置すると推定される。この場合、制御部４０は、モータ回転角度φが条件式（３）を満足した状態で第２所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１６）。言い換えれば、ステップＳ１６において、制御部４０は、被接触部７６ｂがパーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に位置した状態で第２所定時間が経過したか否かを判定する。一例として、ステップＳ１６における第２所定時間は１０ミリ秒であるが、第２所定時間は１０ミリ秒に限定されない。

【0074】

図７の「状態Ｇ」で示されるように、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに突き当たった後に、ディテントプレート７１が左回りに回転し続けると、被接触部７６ｂは、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に侵入する。このように、被接触部７６ｂが、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に侵入したとき、すなわち第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが条件式（３）を満足したときに、制御部４０は、タイムカウントを開始し、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に位置した状態で第２所定時間が経過したか否かを判定する。

【0075】

上記ステップＳ１６において「Ｎｏ」の場合、すなわちモータ回転角度φが条件式（３）を満足した状態で第２所定時間が経過しない場合、制御部４０は、第２所定時間が経過するまで一定の時間間隔でステップＳ１６の処理を繰り返す。一方、上記ステップＳ１６において「Ｙｅｓ」の場合、すなわちモータ回転角度φが条件式（３）を満足した状態で第２所定時間が経過した場合、制御部４０は、モータ２０の位置ＰＩＤ制御を停止することにより、モータ２０への駆動電流の供給を停止する（ステップＳ１７）。

【0076】

このように、制御部４０は、逆回転処理を実行した後に、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが、第２所定時間内において目標回転角度φｔを基準値とする第２公差内に収まり続けた場合に、モータ２０の制御を停止する処理を実行する。また、詳細は後述するが、制御部４０は、モータ２０の制御を停止した後に、後述の静止判定処理を実行する。

【0077】

モータ２０への駆動電流の供給が停止されると、モータ２０のトルクがゼロとなるため、出力軸８０及びディテントプレート７１はフリー回転可能な状態となる。一方、板バネ本体部７６ａが、ディテントプレート７１の山部７１ｃによって上側に押されて弾性変形することにより、被接触部７６ｂをディテントプレート７１の上側の端面に押し付ける下向きの弾性力が発生する。従って、図７の「状態Ｈ」で示されるように、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に位置しながら、ディテントプレート７１がフリー回転可能な状態になると、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が右回りに回転する。その結果、図７の「状態Ｉ」で示されるように、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿って第１谷部７１ａに向かって転がりながら移動する。

【0078】

制御部４０は、モータ２０への駆動電流の供給を停止した後、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが下記条件式（４）を満足するか否かを判定する（ステップＳ１８）。言い換えれば、ステップＳ１８において、制御部４０は、モータ回転角度φが、目標回転角度φｔを基準値とし且つ±βを許容誤差とする第１公差内に収まるか否かを判定する。一例として、βの値は２°であるが、βの値は２°に限定されない。ただし、後述の理由により、第１公差（φｔ±β）は、第２公差（φｔ±α）よりも大きいことが好ましい。言い換えれば、第１公差の許容誤差βは、第２公差の許容誤差αより大きいことが好ましい。
φｔ－β ≦ φ ≦ φｔ＋β …（４）

【0079】

上記ステップＳ１８において「Ｎｏ」の場合、すなわち第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが条件式（４）を満足しない場合、被接触部７６ｂは、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａを中心とする±βの範囲内に位置しないと推定される。この場合、制御部４０は、ステップＳ１１の処理に戻って、再び被接触部７６ｂをＰ側壁７１ｄに突き当てる処理を行う。

【0080】

上記のように、モータ２０への駆動電流の供給が停止されると、出力軸８０及びディテントプレート７１はフリー回転可能な状態となる。そのため、モータ２０への駆動電流の供給が停止された後に、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が大きく回転し、被接触部７６ｂがパーキング位置に対応する第１谷部７１ａから大きく外れた位置に移動する可能性がある。そこで、モータ２０への駆動電流の供給を停止した後にモータ回転角度φが条件式（４）を満足しない場合、すなわち、モータ２０への駆動電流の供給が停止されたことに起因して、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａから大きく外れた位置に移動したと推定される場合には、制御部４０は、被接触部７６ｂをＰ側壁７１ｄに突き当てる処理を再度実行することにより、パーキング位置の学習処理をリトライする。第１公差が第２公差よりも大きいことが好ましい理由は、モータ２０への駆動電流の供給が停止されたことに起因して、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａから大きく外れた位置に移動したことを精度良く検知するためである。

【0081】

一方、上記ステップＳ１８において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが条件式（４）を満足する場合、被接触部７６ｂは、第１谷部７１ａを中心とする±βの範囲内に位置すると推定される。この場合、制御部４０は、モータ回転角度φが条件式（４）を満足した状態で第１所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１９）。言い換えれば、ステップＳ１９において、制御部４０は、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａを中心とする±βの範囲内に位置した状態で第１所定時間が経過したか否かを判定する。一例として、ステップＳ１９における第１所定時間は２０ミリ秒であるが、第１所定時間は２０ミリ秒に限定されない。ただし、第１所定時間は、第２所定時間よりも長いことが好ましい。

【0082】

図７の「状態Ｈ」で示されるように、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａを中心とする±αの範囲内に位置しながら、ディテントプレート７１がフリー回転可能な状態になると、板バネ本体部７６ａに生じる下向きの弾性力によりディテントプレート７１が右回りに回転する。その結果、図７の「状態Ｉ」で示されるように、被接触部７６ｂは、ディテントプレート７１の上側の端面に沿って第１谷部７１ａに向かって転がりながら移動する。そして、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａに到達すると、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａの内側面に対して左右方向Ｙに引っ掛けられることにより、ディテントプレート７１は停止する。その結果、ディテントプレート７１および可動部７０ａ（ロッド７２、円錐状部材７３）がパーキング位置に位置する状態となり、パークロックアーム７７によってパークロックギヤ６がロックされる。
すなわち、モータ２０への駆動電流の供給を停止した後に、モータ回転角度φが条件式（４）を満足した状態で第１所定時間が経過したか否かを判定することにより、ディテントプレート７１および可動部７０ａがパーキング位置に位置する状態になったか否かを判定することができる。また、第１所定時間が第２所定時間よりも長いことにより、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａに移動する時間が十分に確保されるため、被接触部７６ｂが第１谷部７１ａに到達し、ディテントプレート７１および可動部７０ａがパーキング位置に位置する状態になったことを、より精度良く判定できる。

【0083】

上記ステップＳ１９において「Ｎｏ」の場合、すなわちモータ回転角度φが条件式（４）を満足した状態で第１所定時間が経過しない場合、被接触部７６ｂはパーキング位置に対応する第１谷部７１ａに到達しておらず、ディテントプレート７１および可動部７０ａもパーキング位置に位置する状態になっていないと推定される。この場合、制御部４０は、第１所定時間が経過するまで一定の時間間隔でステップＳ１９の処理を繰り返す。

【0084】

一方、上記ステップＳ１９において「Ｙｅｓ」の場合、すなわちモータ回転角度φが条件式（４）を満足した状態で第１所定時間が経過した場合、被接触部７６ｂはパーキング位置に対応する第１谷部７１ａに到達し、ディテントプレート７１および可動部７０ａもパーキング位置に位置する状態になったと推定される。この場合、制御部４０は、被接触部７６ｂがパーキング位置で静止していると判定し、このときに第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φをパーキング位置角度として取得（学習）する（ステップＳ２０）。このように、制御部４０は、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが、第１所定時間内において目標回転角度φｔを基準値とする第１公差内に収まり続けた場合に、被接触部７６ｂがパーキング位置で静止していると判定する静止判定処理を実行する。

【0085】

上記のように、制御部４０は、第２回転センサ５２に異常が生じた場合にパーキング位置学習処理を実行することにより、基準位置であるパーキング位置に対応するモータ回転角度φをパーキング位置角度として学習する。制御部４０は、上位制御装置２００からシフト位置切替指示を受信した場合、パーキング位置学習処理によって得られたパーキング位置角度と、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φとに基づいてモータ２０の位置ＰＩＤ制御を行うことにより、シフト位置の切替えを行う。モータ回転角度φが出力軸回転角度θと一致しない場合には、パーキング位置角度及びモータ回転角度φを出力軸回転角度θに換算する処理を行えばよい。

【0086】

以上説明したように、本実施形態において、制御部４０は、第２回転センサ５２に異常が生じた場合、モータ２０を回転させることにより、ディテントプレート７１のＰ側壁７１ｄに被接触部７６ｂを突き当てる処理と、被接触部７６ｂがＰ側壁７１ｄに突き当てられたときに第１回転センサ５１により検出されたモータ回転角度φを側壁位置角度φｗとして取得する処理と、側壁位置角度φｗを基準にしてモータ回転角度φが目標回転角度φｔに相当する角度までモータ２０を逆回転させる逆回転処理と、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが、第１所定時間内において目標回転角度φｔを基準値とする第１公差内に収まり続けた場合に、被接触部７６ｂがパーキング位置で静止していると判定する静止判定処理と、を実行する。
本実施形態によれば、出力軸回転角度θを検出する第２回転センサ５２に異常が生じた場合でも、第１回転センサ５１によって検出されるモータ回転角度φに基づいて、ディテントプレート７１に設けられた複数の谷部のうち、パーキング位置に対応する第１谷部において被接触部７６ｂが静止していることを精度良く判定できる。被接触部７６ｂがパーキング位置で静止していると判定したときに第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φをパーキング位置角度として学習することにより、基準位置であるパーキング位置に対応するパーキング位置角度の学習精度を向上できる。

【0087】

本実施形態において、制御部４０は、逆回転処理を実行した後に、第１回転センサ５１により検出されるモータ回転角度φが、第２所定時間内において目標回転角度φｔを基準値とする第２公差内に収まり続けた場合にモータ２０の制御を停止する処理を実行し、モータ２０の制御を停止した後に上記の静止判定処理を実行する。
これにより、２段階の判定によって被接触部７６ｂがパーキング位置で静止していると判定するので、パーキング位置に対応する第１谷部において被接触部７６ｂが静止していることをより精度良く判定できる。

【0088】

本実施形態において、第１公差（φｔ±β）は、第２公差（φｔ±α）よりも大きい。
これにより、モータ２０の制御が停止されてモータ２０への駆動電流の供給が停止されたことに起因して、被接触部７６ｂがパーキング位置に対応する第１谷部７１ａから大きく外れた位置に移動したことを精度良く検知することができる。

【0089】

本実施形態において、第１所定時間は、第２所定時間よりも長い。
これにより、第１回転センサ５１によって検出されるモータ回転角度φに基づいて、ディテントプレート７１に設けられた複数の谷部のうち、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａにおいて被接触部７６ｂが静止していることを、より精度良く判定できる。

【0090】

本実施形態において、目標回転角度φｔは、Ｐ側壁７１ｄから第１谷部７１ａまでの回転角度（モータ回転角度φ）の設計値φｐを側壁位置角度φｗから減算することで得られる値である。
これにより、第１回転センサ５１によって検出されるモータ回転角度φに基づいて、ディテントプレート７１に設けられた複数の谷部のうち、パーキング位置に対応する第１谷部７１ａにおいて被接触部７６ｂが静止していることを、より精度良く判定できる。

【0091】

本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、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。

【符号の説明】

【0092】

１…駆動装置、２…ハウジング、３…駆動用モータ、４…減速装置、５…差動装置、６…パークロックギヤ、１０…モータユニット、２０…モータ、３０…減速機、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、７１…ディテントプレート、７１ａ…第１谷部、７１ｂ…第２谷部、７１ｄ…Ｐ側壁（第１側壁部）、７６…板バネ部材（弾性部材）、７６ｂ…被接触部、８０…出力軸、１００…電動アクチュエータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】