(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-01
(45)【発行日】2023-05-12
(54)【発明の名称】電動アクチュエータ、およびアクチュエータ装置
(51)【国際特許分類】
F16H 61/32 20060101AFI20230502BHJP
F16H 63/34 20060101ALI20230502BHJP
B60T 1/06 20060101ALI20230502BHJP
B60T 7/12 20060101ALI20230502BHJP
H02P 27/06 20060101ALI20230502BHJP
【ＦＩ】
F16H61/32
F16H63/34
B60T1/06 G
B60T7/12 A
H02P27/06
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019065270
(22)【出願日】2019-03-29
(65)【公開番号】P2020165464
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2022-03-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000220505
【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社
(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
(74)【代理人】
【識別番号】100138689
【弁理士】
【氏名又は名称】梶原 慶
(72)【発明者】
【氏名】有田 哲夫
(72)【発明者】
【氏名】加藤 瞬
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 圭
(72)【発明者】
【氏名】大須賀 康平
(72)【発明者】
【氏名】及川 竜之介
【審査官】前田 浩
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１３５９１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１７４５１８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ ６１／３２
Ｆ１６Ｈ ６３／３４
Ｂ６０Ｔ １／０６
Ｂ６０Ｔ ７／１２
Ｈ０２Ｐ ２７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両操作に基づいて対象物を変位駆動させる電動アクチュエータであって、モータ部と、
前記モータ部に接続される減速機部と、
前記モータ部を制御する制御部と、
前記モータ部の回転を検出可能な第１回転センサと、
前記減速機部に接続される出力シャフトの回転を検出可能な第２回転センサと、
を備え、
前記対象物は、基準となる第１位置と目標となる第２位置との間で移動させられる可動部を有し、
前記制御部は、前記出力シャフトを所定の目標回転角度まで回転させる場合において、
前記目標回転角度よりも小さい中間回転角度までの間の少なくとも一部において、前記出力シャフトの回転角度に関わらず前記モータ部の角速度を所定の角速度に維持し、
前記第２回転センサの検出結果に基づいて前記出力シャフトの回転角度が前記中間回転角度に到達したと判断した場合に、前記モータ部の回転の減速を開始し、
前記モータ部の回転を減速させる際、前記目標回転角度から前記出力シャフトの回転角度を減じた残角度に基づいて角減速度を算出し、算出した前記角減速度で前記モータ部の回転を減速させ、
前記第２回転センサの検出結果に基づいて前記出力シャフトの回転角度が前記目標回転角度に到達したと判断した場合に、前記モータ部の駆動を停止する、電動アクチュエータ。
【請求項2】
前記制御部は、前記モータ部の回転を減速させる間、所定の周期ごとに前記角減速度を算出し更新する、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項3】
前記制御部は、前記中間回転角度まで前記出力シャフトを回転させる場合において、前記モータ部の回転を一定の角加速度で加速させて前記モータ部の角速度を所定の角速度とし、
前記モータ部の角速度が前記所定の角速度となった後は、前記出力シャフトの回転角度が前記中間回転角度になるまで前記モータ部の角速度を前記所定の角速度に維持し、
前記中間回転角度は、以下の式１で表される、請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。
θｍ＝θｔ－（ωｍ 2／α） …式１
ただし、
θｍは、前記中間回転角度であり、
θｔは、前記目標回転角度であり、
ωｍは、前記所定の角速度であり、
αは、前記角加速度である。
【請求項4】
前記制御部は、前記残角度と、前記第１回転センサの検出結果に基づいて得られた前記モータ部の角速度と、に基づいて前記角減速度を算出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
【請求項5】
前記制御部は、以下の式２から前記角減速度を算出する、請求項４に記載の電動アクチュエータ。β＝ω２／（２＊θｒ） …式２
ただし、
βは、前記角減速度であり、
ωは、前記モータ部の角速度であり、
θｒは、前記残角度である。
【請求項6】
前記対象物は、車両のシフト操作に基づいて切り替えられるパーキング切替機構である、請求項１から５のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
【請求項7】
前記目標回転角度は、前記第１位置を非パーキング位置とし、前記第２位置をパーキング位置とした場合において、前記可動部を前記非パーキング位置から前記パーキング位置に移動させる際の回転角度を含む、請求項６に記載の電動アクチュエータ。
【請求項8】
前記目標回転角度は、前記第１位置をパーキング位置とし、前記第２位置を非パーキング位置とした場合において、前記可動部を前記パーキング位置から前記非パーキング位置に移動させる際の回転角度を含む、請求項６または７に記載の電動アクチュエータ。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電動アクチュエータと、前記出力シャフトと、
前記対象物と、
を備える、アクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載される電動アクチュエータ、およびアクチュエータ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両操作に基づいて対象物を変位駆動させる電動アクチュエータが知られる。対象物としては、例えば、車両のギヤをパーキングに切り替えるパーキングロック装置、およびシフト操作に基づいて車両のギヤの切り替えを行う、または補助するシフトバイワイヤ駆動装置等が挙げられる。例えば、特許文献１には、電動アクチュエータによって変位駆動される対象物として、パーキングロッドと、パーキングロッドに外装されたカムと、パーキングギヤに噛み合い可能なパーキングロックボールと、を備えるパーキングロック装置が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－５２３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、上記のようなパーキングロック装置においては、精度よく、かつ、短時間で車両のギヤの状態を切り替えられることが求められる。しかし、パーキングロック装置を駆動する電動アクチュエータは、モータ部と減速機部とを有するため、モータ部と減速機部との間にガタつきが生じる場合がある。したがって、精度よく、かつ、短時間で車両のギヤの状態を切り替えることが困難な場合があった。
【0005】
また、例えば、車両のパーキングロック、後進、ニュートラル、前進を切り替えるシフトバイワイヤ用の電動アクチュエータなどにおいては、アクチュエータ駆動範囲途中の後進位置、並びにニュートラル位置を目標位置とするような場合、電動アクチュエータの一方側端部から他方側端部への第一方向駆動時と、アクチュエータの他方側端部から一方側端部への第二方向駆動時とで、目標とする停止位置が一致しない場合があった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みて、対象物を目標位置まで変位駆動させる際の位置精度を向上でき、かつ、対象物を目標位置まで変位駆動させる際の時間を短くできる電動アクチュエータ、およびアクチュエータ装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、車両操作に基づいて対象物を変位駆動させる電動アクチュエータであって、モータ部と、前記モータ部に接続される減速機部と、前記モータ部を制御する制御部と、前記モータ部の回転を検出可能な第１回転センサと、前記減速機部に接続される出力シャフトの回転を検出可能な第２回転センサと、を備える。前記対象物は、基準となる第１位置と目標となる第２位置との間で移動させられる可動部を有する。前記制御部は、前記出力シャフトを所定の目標回転角度まで回転させる場合において、前記目標回転角度よりも小さい中間回転角度までの間の少なくとも一部において、前記出力シャフトの回転角度に関わらず前記モータ部の角速度を所定の角速度に維持し、前記第２回転センサの検出結果に基づいて前記出力シャフトの回転角度が前記中間回転角度に到達したと判断した場合に、前記モータ部の回転の減速を開始し、前記モータ部の回転を減速させる際、前記目標回転角度から前記出力シャフトの回転角度を減じた残角度に基づいて角減速度を算出し、算出した前記角減速度で前記モータ部の回転を減速させ、前記第２回転センサの検出結果に基づいて前記出力シャフトの回転角度が前記目標回転角度に到達したと判断した場合に、前記モータ部の駆動を停止する。
【0008】
本発明のアクチュエータ装置の一つの態様は、上記の電動アクチュエータと、前記出力シャフトと、前記対象物と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一つの態様によれば、電動アクチュエータによって対象物を目標位置まで変位駆動させる際の位置精度を向上でき、かつ、電動アクチュエータによって対象物を目標位置まで変位駆動させる際の時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下の実施形態においては、一例として、車両操作に基づいて電動アクチュエータ１０が変位駆動させる対象物が、車両のシフト操作に基づいて切り替えられるパーキング切替機構７０である場合について説明する。また、本実施形態の電動アクチュエータ１０およびパーキング切替機構７０が搭載された機器として、駆動装置１について説明する。
【0012】
以下の説明では、図１に示す本実施形態の駆動装置１が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、＋Ｚ側を上側とし、－Ｚ側を下側とする鉛直方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって駆動装置１が搭載される車両の前後方向である。本実施形態において、＋Ｘ側は、車両の前後方向一方側であり、－Ｘ側は、車両の前後方向他方側である。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の左右方向である。本実施形態において、＋Ｙ側は、車両の左右方向一方側であり、－Ｙ側は、車両の左右方向他方側である。
【0013】
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。
【0014】
本実施形態の駆動装置１は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。図１に示すように、駆動装置１は、ハウジング２と、モータ３と、減速装置４と、差動装置５と、パークロックギヤ６と、アクチュエータ装置１０００と、を備える。アクチュエータ装置１０００は、パーキング切替機構７０と、電動アクチュエータ１０と、出力シャフト１００と、を備える。
【0015】
出力シャフト１００は、電動アクチュエータ１０に接続され、電動アクチュエータ１０によって回転させられる。本実施形態において出力シャフト１００は、中心軸Ｊ１を中心として前後方向Ｘに延びる。以下の説明においては、特に断りのない限り、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊ１の軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。
【0016】
ハウジング２は、モータ３、減速装置４、差動装置５、およびパーキング切替機構７０を内部に収容する。図示は省略するが、ハウジング２の内部には、オイルが収容される。減速装置４は、モータ３に接続される。差動装置５は、減速装置４に接続され、モータ３から出力されるトルクを車両の車軸に伝達する。パークロックギヤ６は、減速装置４に設けられたギヤに固定される。パークロックギヤ６は、減速装置４および差動装置５を介して、車両の車軸に連結される。パークロックギヤ６は、複数の歯部６ａを有する。
【0017】
パーキング切替機構７０は、電動アクチュエータ１０によって、車両のシフト操作に基づいて駆動される。パーキング切替機構７０は、パークロックギヤ６をロック状態とアンロック状態との間で切り換える。パーキング切替機構７０は、車両のギヤがパーキングである場合に、パークロックギヤ６をロック状態とし、車両のギヤがパーキング以外である場合に、パークロックギヤ６をアンロック状態とする。車両のギヤがパーキング以外である場合とは、例えば、車両のギヤがドライブ、ニュートラル、リバース等である場合を含む。図２に示すように、パーキング切替機構７０は、可動部７０ａと、パークロックアーム７７と、支持部材７５と、板バネ部材７６と、を有する。
【0018】
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。本実施形態において可動部７０ａは、出力シャフト１００を介して、電動アクチュエータ１０によって移動させられる。可動部７０ａにおける左右方向Ｙの位置は、少なくともパーキング位置Ｐ１と非パーキング位置Ｐ２との間で切り替えられる。すなわち、可動部７０ａは、出力シャフト１００によってパーキング位置Ｐ１と非パーキング位置Ｐ２との間で移動させられる。パーキング位置Ｐ１は、車両のギヤがパーキングである場合における可動部７０ａの左右方向Ｙの位置である。非パーキング位置Ｐ２は、車両のギヤがパーキング以外である場合における可動部７０ａの左右方向Ｙの位置である。パーキング位置Ｐ１は、非パーキング位置Ｐ２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、パーキング位置Ｐ１に位置する可動部７０ａを実線で示し、非パーキング位置Ｐ２に位置する可動部７０ａを二点鎖線で示す。
【0019】
可動部７０ａは、ディテントプレート７１と、ロッド７２と、環状部材７３と、コイルバネ７４と、を有する。ディテントプレート７１は、出力シャフト１００に固定される。ディテントプレート７１は、出力シャフト１００から径方向外側に延びる。本実施形態においてディテントプレート７１は、出力シャフト１００から下側に延びる。本実施形態においてディテントプレート７１は、板面が前後方向Ｘを向く板状である。ディテントプレート７１の幅は、出力シャフト１００から径方向外側に離れるに従って大きくなる。ディテントプレート７１は、凹部７１ａ，７１ｂを有する。
【0020】
凹部７１ａ，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。凹部７１ａ，７１ｂは、ディテントプレート７１の下側の端部から上側に窪む。凹部７１ａ，７１ｂは、ディテントプレート７１を前後方向Ｘに貫通する。凹部７１ａと凹部７１ｂとは、周方向に沿って並んで配置される。本実施形態において凹部７１ａと凹部７１ｂとは、左右方向Ｙに並んで配置される。
【0021】
ロッド７２は、左右方向Ｙに沿って移動可能に配置される。ロッド７２は、接続部７２ａと、ロッド本体７２ｂと、を有する。接続部７２ａは、前後方向Ｘに延びる棒状である。接続部７２ａの前後方向一方側（＋Ｘ側）の端部は、ディテントプレート７１を前後方向Ｘに貫通し、ディテントプレート７１に固定される。これにより、ロッド７２は、ディテントプレート７１を介して出力シャフト１００に連結される。ロッド本体７２ｂは、左右方向Ｙに延びる棒状である。本実施形態においてロッド本体７２ｂは、接続部７２ａの前後方向他方側（－Ｘ側）の端部から左右方向一方側（＋Ｙ側）に延びる。ロッド本体７２ｂは、接続部７２ａ寄りの部分に突起部７２ｃを有する。ロッド本体７２ｂの左右方向一方側の端部には、左右方向Ｙに延びる筒部材７２ｄが嵌め合わされて固定される。
【0022】
環状部材７３は、ロッド本体７２ｂが通される環状である。環状部材７３は、左右方向Ｙに延びる。環状部材７３の外周面のうち左右方向一方側（＋Ｙ側）の部分は、左右方向一方側に向かうに従って外径が小さくなるテーパ面７３ａである。環状部材７３は、ロッド本体７２ｂに対して左右方向Ｙに移動可能である。
【0023】
コイルバネ７４は、左右方向Ｙに延びる。コイルバネ７４は、環状部材７３と突起部７２ｃとの左右方向Ｙの間に配置される。コイルバネ７４には、ロッド本体７２ｂが通される。コイルバネ７４の左右方向他方側（－Ｙ側）の端部は、突起部７２ｃに接触する。コイルバネ７４の左右方向一方側（＋Ｙ側）の端部は、環状部材７３の左右方向他方側の面に接触する。コイルバネ７４は、環状部材７３がロッド本体７２ｂに対して左右方向Ｙに相対移動することで伸縮し、環状部材７３に左右方向Ｙの弾性力を加える。
【0024】
パークロックアーム７７は、可動部７０ａの前後方向他方側（－Ｘ側）に位置する。パークロックアーム７７は、左右方向Ｙに延びる回転軸Ｊ２を中心とする支持シャフト７８によって、回転可能に支持される。パークロックアーム７７は、パークロックアーム本体７７ａと、噛合部７７ｂと、を有する。
【0025】
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。端部７７ｃの下側の面のうち左右方向他方側（－Ｙ側）の部分は、左右方向他方側に向かうに従って上側に位置する傾斜部７７ｄである。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には巻きバネ７９が装着される。巻きバネ７９は、パークロックアーム７７に対して、回転軸Ｊ２を中心として左右方向一方側（＋Ｙ側）から視て反時計回り向きの弾性力を加える。
【0026】
パークロックアーム７７は、可動部７０ａの移動に伴って移動する。より詳細には、パークロックアーム７７は、ロッド７２および環状部材７３の左右方向Ｙへの移動に伴って、回転軸Ｊ２回りに回転する。出力シャフト１００の回転に伴って、ディテントプレート７１が非パーキング位置Ｐ２からパーキング位置Ｐ１に移動すると、ロッド７２および環状部材７３が左右方向一方側（＋Ｙ側）に移動する。
【0027】
環状部材７３のテーパ面７３ａの外径は、左右方向一方側（＋Ｙ側）から左右方向他方側（－Ｙ側）に向かうに従って大きくなる。そのため、環状部材７３が左右方向一方側に移動すると、テーパ面７３ａによって端部７７ｃが上側に持ち上げられ、パークロックアーム７７が回転軸Ｊ２を中心として左右方向一方側（＋Ｙ側）から視て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。図２においては、パークロックギヤ６と噛み合う位置に位置するパークロックアーム７７を実線で示す。
【0028】
パークロックギヤ６とパークロックアーム７７とが噛み合う場合、環状部材７３もパーキング位置Ｐ１に位置する状態となり、可動部７０ａ全体がパーキング位置Ｐ１に位置する状態となる。すなわち、パークロックアーム７７は、可動部７０ａがパーキング位置Ｐ１に位置する場合に、車軸に連結されたパークロックギヤ６に噛み合う。環状部材７３は、パーキング位置Ｐ１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。
【0029】
パークロックアーム７７がパークロックギヤ６に近づく際、パークロックギヤ６の歯部６ａの位置によっては、噛合部７７ｂが歯部６ａに接触する場合がある。この場合、パークロックアーム７７は、噛合部７７ｂが歯部６ａ同士の間に噛み合う位置まで移動できない場合がある。このような場合であっても、本実施形態では、環状部材７３がロッド７２に対して左右方向Ｙに移動可能であるため、ロッド７２はパーキング位置Ｐ１に移動しつつ、環状部材７３がパーキング位置Ｐ１よりも左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する状態を許容できる。これにより、出力シャフト１００の回転が阻害されることを抑制でき、出力シャフト１００を回転させる電動アクチュエータ１０に負荷が掛かることを抑制できる。
【0030】
また、ロッド７２がパーキング位置Ｐ１に位置し、環状部材７３がパーキング位置Ｐ１よりも左右方向他方側（－Ｙ側）に位置する状態では、コイルバネ７４が圧縮変形した状態となる。そのため、コイルバネ７４によって環状部材７３に左右方向一方側向き（＋Ｙ側向き）の弾性力が加えられる。これにより、環状部材７３を介して、コイルバネ７４からパークロックアーム７７に、回転軸Ｊ２を中心として左右方向一方側（＋Ｙ側）から視て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。
【0031】
出力シャフト１００の回転に伴って、ディテントプレート７１がパーキング位置Ｐ１から非パーキング位置Ｐ２に回転すると、ロッド７２および環状部材７３が左右方向他方側（－Ｙ側）に移動する。環状部材７３が左右方向他方側に移動すると、環状部材７３によって持ち上げられていた端部７７ｃが自重および巻きバネ７９からの弾性力を受けて下側に移動し、パークロックアーム７７が回転軸Ｊ２を中心として左右方向一方側（＋Ｙ側）から視て反時計回りに回転する。これにより、噛合部７７ｂがパークロックギヤ６から離れ、歯部６ａ同士の間から外れる。図２においては、パークロックギヤ６から外れた状態のパークロックアーム７７を二点鎖線で示す。
【0032】
パークロックアーム７７がパークロックギヤ６から外れる場合、環状部材７３も非パーキング位置Ｐ２に位置する状態となり、可動部７０ａ全体が非パーキング位置Ｐ２に位置する状態となる。すなわち、パークロックアーム７７は、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ２に位置する場合にパークロックギヤ６から外れる。環状部材７３は、非パーキング位置Ｐ２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。
【0033】
ここで、本実施形態においては、環状部材７３は、非パーキング位置Ｐ２からパーキング位置Ｐ１に移動する場合、パークロックアーム７７よりも左右方向他方側（－Ｙ側）の位置から左右方向一方側（＋Ｙ側）に移動して、パークロックアーム７７と支持部材７５との鉛直方向Ｚの間に入り込む。このとき、本実施形態によれば、パークロックアーム７７の端部７７ｃが傾斜部７７ｄを有するため、パークロックアーム７７と支持部材７５との鉛直方向Ｚの間に環状部材７３が入り込みやすい。これにより、環状部材７３によってパークロックアーム７７を移動させることが容易である。
【0034】
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、腕部７５ｃと、嵌合凸部７５ｆと、位置決め部７５ｄと、突起部７５ｅと、を有する。
【0035】
本実施形態において基部７５ａは、左右方向Ｙに延びる軸を中心とする円柱状である。接触部７５ｂは、基部７５ａから上側に突出する。接触部７５ｂは、可動部７０ａに接触して可動部７０ａを支持する部分である。本実施形態において接触部７５ｂは、可動部７０ａのうち環状部材７３あるいは筒部材７２ｄに下側から接触して、可動部７０ａを下側から支持する。接触部７５ｂにおける可動部７０ａ側の面は、左右方向Ｙに沿って視て、可動部７０ａ側と逆側に凹となる円弧状の曲面である。そのため、テーパ面７３ａを有する環状部材７３を安定して支持できる。本実施形態において接触部７５ｂの曲面は、接触部７５ｂの上側の面であり、左右方向Ｙに沿って視て、下側に凹となる円弧状である。腕部７５ｃは、基部７５ａから前後方向一方側（＋Ｘ側）に延びる。腕部７５ｃは、例えば、四角柱状である。
【0036】
嵌合凸部７５ｆは、基部７５ａから左右方向一方側（＋Ｙ側）に突出する。嵌合凸部７５ｆは、左右方向Ｙに延びる軸を中心とする円柱状である。嵌合凸部７５ｆは、ハウジング２の内側面に設けられた凹部に嵌め合わされる。
【0037】
基部７５ａおよび嵌合凸部７５ｆには、基部７５ａと嵌合凸部７５ｆとを左右方向Ｙに貫通する貫通孔７５ｈが設けられる。貫通孔７５ｈには、左右方向他方側（－Ｙ側）からネジ９０が通される。貫通孔７５ｈに通されたネジ９０は、ハウジング２の内側面に締め込まれる。これにより、支持部材７５は、ハウジング２に対して固定される。
【0038】
位置決め部７５ｄは、腕部７５ｃの前後方向一方側（＋Ｘ側）の端部から下側に突出する。位置決め部７５ｄの下側の端部は、ハウジング２の内側面に接触する。突起部７５ｅは、腕部７５ｃの前後方向一方側の端部のうち左右方向他方側（－Ｙ側）の部分から前後方向一方側に突出する。
【0039】
板バネ部材７６は、支持部材７５に固定される。本実施形態において板バネ部材７６は、腕部７５ｃの上側の面に固定される。板バネ部材７６は、板バネ本体部７６ａと、突出部７６ｂと、回り止め部７６ｃと、を有する。
【0040】
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、腕部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の下側まで延びる。板バネ本体部７６ａの左右方向一方側（＋Ｙ側）の端部は、腕部７５ｃにネジ９１で固定される。板バネ本体部７６ａは、左右方向他方側の部分にスリット７６ｄを有する。スリット７６ｄは、板バネ本体部７６ａを鉛直方向Ｚに貫通する。スリット７６ｄは、左右方向Ｙに延びる。スリット７６ｄには、ディテントプレート７１の下側の端部のうち左右方向一方側の部分が挿入される。
【0041】
突出部７６ｂは、板バネ本体部７６ａから上側に突出する。より詳細には、突出部７６ｂは、板バネ本体部７６ａの左右方向他方側（－Ｙ側）の端部から上側に突出する。突出部７６ｂは、可動部７０ａがパーキング位置Ｐ１に位置する場合において、凹部７１ａに挿入され、凹部７１ａの内側面に対して左右方向Ｙに引っ掛けられる。これにより、ディテントプレート７１およびロッド７２をパーキング位置Ｐ１に維持できる。
【0042】
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、突出部７６ｂが凹部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Ｐ１に維持できる。
【0043】
一方、電動アクチュエータ１０によって出力シャフト１００が回転されてディテントプレート７１がパーキング位置Ｐ１から非パーキング位置Ｐ２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によって下側に押されて弾性変形する。これにより、突出部７６ｂが凹部７１ａから外れる。突出部７６ｂは、可動部７０ａが非パーキング位置Ｐ２に位置する場合において、凹部７１ｂに挿入され、凹部７１ｂの内側面に対して左右方向Ｙに引っ掛けられる。これにより、ディテントプレート７１およびロッド７２を非パーキング位置Ｐ２に維持できる。
【0044】
回り止め部７６ｃは、板バネ本体部７６ａの左右方向一方側（＋Ｙ側）の端部における前後方向一方側（＋Ｘ側）の縁部から下側に突出する。回り止め部７６ｃは、腕部７５ｃの先端部の前後方向一方側に位置する。回り止め部７６ｃは、左右方向一方側から突起部７５ｅに引っ掛かる。これにより、板バネ部材７６をネジ９１で固定する際に、板バネ部材７６が共回ることを抑制できる。したがって、板バネ部材７６の位置がずれることを抑制できる。
【0045】
電動アクチュエータ１０は、車両のシフト操作に基づいてパーキング切替機構７０を駆動する。本実施形態において電動アクチュエータ１０は、出力シャフト１００を介して可動部７０ａを左右方向Ｙに移動させることでパーキング切替機構７０を駆動し、パークロックギヤ６をロック状態とアンロック状態との間で切り換える。
【0046】
図３に示すように、電動アクチュエータ１０は、モータ部２０と、減速機部３０と、第１回転センサ５１と、第２回転センサ５２と、制御部４０と、を備える。減速機部３０は、モータ部２０に接続される。減速機部３０は、モータ部２０の回転を減速する。減速機部３０には、出力シャフト１００が接続される。出力シャフト１００には、減速機部３０を介して、減速されたモータ部２０の回転が伝達される。
【0047】
第１回転センサ５１は、モータ部２０の回転を検出可能なセンサである。第１回転センサ５１は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子および磁気抵抗素子等の磁気センサである。磁気センサである第１回転センサ５１は、例えば、モータ部２０のロータに取り付けられたセンサマグネットの磁界を検出することで、ロータの回転、すなわちモータ部２０の回転を検出できる。第１回転センサ５１の検出結果は、制御部４０に出力される。
【0048】
第２回転センサ５２は、減速機部３０に接続された出力シャフト１００の回転を検出可能なセンサである。第２回転センサ５２は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子および磁気抵抗素子等の磁気センサである。磁気センサである第２回転センサ５２は、例えば、出力シャフト１００に取り付けられたセンサマグネットの磁界を検出することで、出力シャフト１００の回転を検出できる。第２回転センサ５２によって磁界を検出されるセンサマグネットは、減速機部３０の出力部に設けられており、出力シャフト１００を減速機部３０の出力部に接続することで、出力シャフト１００に取り付けられる。第２回転センサ５２の検出結果は、制御部４０に出力される。
【0049】
制御部４０は、モータ部２０を制御する。制御部４０は、角度指令部４１と、角度制御部４２と、角速度制御部４３と、電流制御部４４と、インバータ部４５と、電流検出部４６と、角速度計算部４７と、角度計算部４８と、を有する。角度指令部４１には、移動指令ＣＳが入力される。移動指令ＣＳは、車両のシフト操作が行われることで、電動アクチュエータ１０に送られる信号である。移動指令ＣＳは、例えば、車両のエンジンコントロールユニットから送られる。移動指令ＣＳには、車両のギヤをいずれのギヤに切り替えるについての情報が含まれる。角度指令部４１は、移動指令ＣＳに基づいて、目標角度指令４１ａを角度制御部４２に出力する。目標角度指令４１ａは、出力シャフト１００の目標回転角度θｔを含む。
【0050】
角度制御部４２は、入力された目標角度指令４１ａに基づいて、角速度指令４２ａを角速度制御部４３に出力する。角速度制御部４３は、入力された角速度指令４２ａに基づいて、電流指令４３ａを電流制御部４４に出力する。電流制御部４４は、電流指令４３ａに基づいてインバータ部４５に信号を送る。インバータ部４５には、電動アクチュエータ１０の外部から電流が供給される。インバータ部４５は、電流指令４３ａからの信号に基づいて、外部から供給された電流の周波数を変換する。インバータ部４５は、周波数を変換した電流をモータ部２０に供給する。
【0051】
電流検出部４６は、インバータ部４５からモータ部２０に出力される電流を検出する。電流検出部４６の検出結果は、電流制御部４４に入力される。角速度計算部４７には、第１回転センサ５１からの信号が入力される。角速度計算部４７は、第１回転センサ５１の検出結果に基づいてモータ部２０の角速度を算出する。角速度計算部４７において算出されたモータ部２０の角速度は、角速度制御部４３に入力される。角度計算部４８には、第２回転センサ５２からの信号が入力される。角度計算部４８は、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて出力シャフト１００の角度を算出する。角度計算部４８において算出された出力シャフト１００の角度は、角度制御部４２に入力される。
【0052】
制御部４０は、出力シャフト１００を所定の目標回転角度θｔまで回転させる場合において、出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔよりも小さい中間回転角度θｍになるまでの間と、出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍとなった以降とで、モータ部２０の制御を切り替える。具体的に制御部４０は、出力シャフト１００を所定の目標回転角度θｔまで回転させる場合において、例えば、図４に示すステップＳ１～Ｓ６の手順に沿ってモータ部２０を制御する。目標回転角度θｔは、可動部７０ａをパーキング位置Ｐ１から非パーキング位置Ｐ２に移動させる際の回転角度、および可動部７０ａを非パーキング位置Ｐ２からパーキング位置Ｐ１に移動させる際の回転角度を含む。
【0053】
なお、本実施形態において可動部７０ａをパーキング位置Ｐ１から非パーキング位置Ｐ２に移動させる場合には、パーキング位置Ｐ１が基準となる第１位置に相当し、非パーキング位置Ｐ２が目標となる第２位置に相当する。また、本実施形態において可動部７０ａを非パーキング位置Ｐ２からパーキング位置Ｐ１に移動させる場合には、非パーキング位置Ｐ２が基準となる第１位置に相当し、パーキング位置Ｐ１が目標となる第２位置に相当する。
【0054】
ステップＳ１において制御部４０は、モータ部２０の回転を加速させる。本実施形態のステップＳ１において制御部４０は、モータ部２０を一定の角加速度αで加速させる。これにより、図５に示すように、モータ部２０の回転を開始した時点から、モータ部２０の角速度ωは、線形に増加する。なお、図５において、縦軸はモータ部２０の角速度ωを示し、横軸は時間ｔを示す。時間ｔは、モータ部２０の回転を開始した時点をゼロとする。
【0055】
図４に示すように、ステップＳ２において制御部４０は、モータ部２０の角速度ωが最大角速度ωｍに到達したか否かを判断する。最大角速度ωｍは、モータ部２０が回転できる最大の角速度である。本実施形態において最大角速度ωｍは、所定の角速度に相当する。本実施形態において制御部４０は、角速度計算部４７において第１回転センサ５１の検出結果に基づいてモータ部２０の角速度ωを算出し、角速度ωが最大角速度ωｍに到達したか否かを判断する。
【0056】
モータ部２０の角速度ωが最大角速度ωｍに到達していないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０の回転の加速を続ける。一方、モータ部２０の角速度ωが最大角速度ωｍに到達したと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３において制御部４０は、モータ部２０の回転の加速を停止し、モータ部２０の角速度ωを最大角速度ωｍに維持する。このように、制御部４０は、中間回転角度θｍまでの間の少なくとも一部において、出力シャフト１００の回転角度θに関わらずモータ部２０の角速度ωを所定の角速度である最大角速度ωｍに維持する。なお、図５の例では、時刻ｔ１においてモータ部２０の角速度ωが最大角速度ωｍに到達し、時刻ｔ１以降、時刻ｔ２または時刻ｔ３まで角速度ωが最大角速度ωｍに維持される。
【0057】
図４に示すように、ステップＳ４において制御部４０は、出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍに到達したか否かを判断する。ここで、本実施形態において中間回転角度θｍは、以下の式１で表される。
【0058】
θｍ＝θｔ－（ωｍ
2／α） …式１
ただし、
θｍは、中間回転角度であり、
θｔは、目標回転角度であり、
ωｍは、最大角速度であり、
αは、一定の角加速度である。
ただし、
θｍは、中間回転角度であり、
θｔは、目標回転角度であり、
ωｍは、最大角速度であり、
αは、一定の角加速度である。
【0059】
上記の式１は、等加速度直線運動の方程式に対して、最大角速度ωｍで回転するモータ部２０を一定の角減速度で減速していく場合に、出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔとなったときに、モータ部２０の角速度ωがゼロになる条件を適用して導出した式である。角減速度は、負の角加速度である。中間回転角度θｍを上記の式１のように決めることで、仮に出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍとなった瞬間から上記一定の角減速度で減速を開始したとすると、出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔとなったときに、モータ部２０の角速度ωがちょうどゼロになる。
【0060】
ここで、本実施形態において上記一定の角減速度は、絶対値が一定の角加速度αの半分となる値である。上記の式１においては、この関係に基づいて、一定の角減速度を一定の角加速度αで置き換えている。すなわち、本実施形態において中間回転角度θｍは、絶対値が一定の角加速度αの半分となる一定の角減速度で最大角速度ωｍを減速していく場合に、角速度ωがゼロとなるときに回転角度θが目標回転角度θｔとなる減速開始位置である。中間回転角度θｍは、例えば、目標回転角度θｔよりも１°以上、５°以下程度小さい値である。
【0061】
本実施形態において制御部４０は、角度計算部４８において第２回転センサ５２の検出結果に基づいて出力シャフト１００の回転角度θを算出し、回転角度θが中間回転角度θｍに到達したか否かを判断する。
【0062】
出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍに到達していないと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０の角速度ωを最大角速度ωｍに維持し続ける。一方、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍに到達したと判断した場合、制御部４０は、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において制御部４０は、モータ部２０の回転の減速を開始する。
【0063】
このように、本実施形態において制御部４０は、中間回転角度θｍまで出力シャフト１００を回転させる場合において、モータ部２０の回転を一定の角加速度αで加速させてモータ部２０の角速度ωを最大角速度ωｍとし、モータ部２０の角速度ωが最大角速度ωｍとなった後は、出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍになるまでモータ部２０の角速度ωを最大角速度ωｍに維持する。
【0064】
ステップＳ５において制御部４０は、目標回転角度θｔまでの残角度θｒに基づいて角減速度βを算出し、算出した角減速度βでモータ部２０の回転を減速させる。残角度θｒは、目標回転角度θｔから第２回転センサ５２の検出結果に基づいて得られた出力シャフト１００の回転角度θを減じた値である。本実施形態において制御部４０は、残角度θｒと、第１回転センサ５１の検出結果に基づいて得られたモータ部２０の角速度ωと、に基づいて角減速度βを算出する。具体的に、本実施形態において制御部４０は、以下の式２から角減速度βを算出する。
【0065】
β＝ω２／（２＊θｒ） …式２
ただし、
βは、角減速度であり、
ωは、モータ部２０の角速度であり、
θｒは、残角度である。
ただし、
βは、角減速度であり、
ωは、モータ部２０の角速度であり、
θｒは、残角度である。
【0066】
上記の式２は、等加速度直線運動の方程式に対して、角減速度βで減速していくモータ部２０の角速度ωが、出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔとなったときにゼロとなる条件を適用して導出した式である。
【0067】
制御部４０は、モータ部２０の回転を減速させる間、所定の周期ごとに角減速度βを算出し更新する。所定の周期とは、例えば、第２回転センサ５２のサンプリング周期である。すなわち、制御部４０は、第２回転センサ５２に基づいて出力シャフト１００の回転角度θが得られるごとに角減速度βを算出し更新する。第２回転センサ５２のサンプリング周期は、例えば、５００マイクロ秒である。
【0068】
なお、例えば、モータ部２０の減速を開始した以降におけるモータ部２０の角速度ω、出力シャフト１００の回転角度θ、および残角度θｒの変化が、モータ部２０の減速を開始して初めて角減速度βを算出した際に適用した条件に沿った変化と同じになる場合には、角減速度βは一定の値となり、モータ部２０の角速度ωは線形に変化する。
【0069】
ステップＳ６において制御部４０は、出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔに到達したか否かを判断する。本実施形態において制御部４０は、角度計算部４８において第２回転センサ５２の検出結果に基づいて出力シャフト１００の回転角度θを算出し、回転角度θが目標回転角度θｔに到達したか否かを判断する。
【0070】
出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔに到達していないと判断した場合、制御部４０は、上述したようにしてモータ部２０の回転を減速し続ける。一方、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔに到達したと判断した場合、制御部４０は、モータ部２０の駆動を停止する。以上のようにして制御部４０は、出力シャフト１００を目標回転角度θｔまで回転させる。
【0071】
本実施形態によれば、制御部４０は、目標回転角度θｔよりも小さい中間回転角度θｍまでの間の少なくとも一部において、出力シャフト１００の回転角度θに関わらずモータ部２０の角速度ωを所定の角速度に維持する。そのため、出力シャフト１００の回転角度θをフィードバックしつつモータ部２０の角速度ωを変化させる場合に比べて、目標回転角度θｔまで迅速に出力シャフト１００を回転させることができる。特に本実施形態において制御部４０は、モータ部２０の回転を加速させた後、中間回転角度θｍまでの間の全体において、モータ部２０の角速度ωを最大角速度ωｍに維持する。そのため、より迅速に、出力シャフト１００を中間回転角度θｍまで回転させることができる。
【0072】
また、モータ部２０を減速させて出力シャフト１００を目標回転角度θｔに止める場合、例えば、モータ部２０の回転角度から出力シャフト１００の回転角度θを理論的に算出してモータ部２０の減速を行うと、モータ部２０と出力シャフト１００とのガタつき等により、ずれが生じて、精度よく出力シャフト１００を目標回転角度θｔに止められない場合がある。これに対して、本実施形態のように、出力シャフト１００の回転を検出可能な第２回転センサ５２を設けて、第２回転センサ５２の検出結果を用いることで、モータ部２０の回転角度と出力シャフト１００の回転角度θとの間にずれが生じても、出力シャフト１００を目標回転角度θｔに精度よく止めることが可能となる。
【0073】
しかし、例えば、第２回転センサ５２の検出結果に基づいて得られた出力シャフト１００の回転角度θと目標回転角度θｔとの偏差を用いるＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御等のフィードバック制御を行うと、出力シャフト１００の回転角度θが目標回転角度θｔに到達するまでの時間が長くなる場合がある。
【0074】
これに対して、第２回転センサ５２を用いて予め決められた減速を開始する位置、すなわち本実施形態では中間回転角度θｍを検出し、検出した時点から例えば等減速による減速等、予め決められた速度変化によってモータ部２０の角速度ωを減速することが考えられる。この場合、モータ部２０と出力シャフト１００との間のガタの影響を抑制しつつ、ＰＩＤ制御等に比べて、迅速に出力シャフト１００を目標回転角度θｔまで移動させることができる。
【0075】
具体的には、例えば、図５において時刻ｔ２から時刻ｔ５の間に実線で示すように、一定の角減速度で線形にモータ部２０の角速度ωを減速することが考えられる。なお、図５において時刻ｔ２から時刻ｔ５の間に実線で示す角速度ωの変化における角減速度は、例えば、絶対値が一定の角加速度αの半分となる値である。
【0076】
ここで、第２回転センサ５２は一定のサンプリング周期で出力シャフト１００の回転角度θを検出する。そのため、例えば回転角度θの検出を行うタイミング同士の間において出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍに到達すると、制御部４０が減速を開始するタイミングが、出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍよりも大きくなったタイミングとなる場合がある。
【0077】
具体的には、例えば、図５に示す時刻ｔ２において実際に出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍとなる場合に、時刻ｔ２が、第２回転センサ５２が検出を行うタイミング同士の間となるとする。この場合、時刻ｔ２では、制御部４０は、出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍとなったことを検出できない。そのため、制御部４０は、次に第２回転センサ５２が検出を行う時刻ｔ３において、出力シャフト１００が中間回転角度θｍに到達していたことを検出し、減速を開始する。この場合、減速を開始した時点において出力シャフト１００の回転角度θが中間回転角度θｍよりも大きくなっているため、角速度ωを予め決められた速度変化によって減速させると、例えば図５に二点鎖線で示すように角速度ωが変化し、出力シャフト１００の最終到達位置が目標回転角度θｔを過ぎてしまう。
【0078】
これに対して、本実施形態によれば、制御部４０は、モータ部２０の回転を減速させる際、残角度θｒに基づいて角減速度βを算出し、算出した角減速度βでモータ部２０の回転を減速させる。そのため、減速を開始する位置が中間回転角度θｍからずれた場合に、残角度θｒに基づいて予め決められた速度変化の仕方を補正できる。これにより、出力シャフト１００の最終到達位置が目標回転角度θｔを過ぎることを抑制できる。
【0079】
具体的には、例えば図５に示す時刻ｔ３からモータ部２０の回転の減速を開始する場合、制御部４０は、例えば、一点鎖線で示すようにモータ部２０の角速度ωを減速させる。図５において一点鎖線で示す角速度ωの速度変化の傾きは、予め決められた角速度ωの速度変化の傾きよりも大きい。例えば、予め決められた角速度ωの速度変化は、時刻ｔ２から時刻ｔ５の間に実線で示す角速度ωの速度変化および二点鎖線で示す角速度ωの速度変化である。なお、この場合、出力シャフト１００が目標回転角度θｔに到達する時刻ｔ４は、出力シャフト１００の回転角度θが実際に中間回転角度θｍとなった時刻ｔ２から予め決められた速度変化で角速度ωを減速する場合に出力シャフト１００が目標回転角度θｔに到達する時刻ｔ５よりも早くなる。
【0080】
以上のように、本実施形態によれば、電動アクチュエータ１０によって、迅速かつ精度よく出力シャフト１００を目標回転角度θｔまで回転させることができる。したがって、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構７０の切り替え精度を向上でき、かつ、電動アクチュエータ１０によるパーキング切替機構の切り替え時間を短くできる。すなわち、電動アクチュエータ１０によって対象物を目標位置まで変位駆動させる際の位置精度を向上でき、かつ、電動アクチュエータ１０によって対象物を目標位置まで変位駆動させる際の時間を短くできる。
【0081】
なお、モータ部２０の回転の減速を開始する時刻が、出力シャフト１００の回転角度θがちょうど中間回転角度θｍとなった時刻ｔ２である場合には、減速するモータ部２０の角速度ωの変化は、図５において時刻ｔ２から時刻ｔ５の間に示す実線のように変化することもある。
【0082】
本実施形態では、目標回転角度θｔが可動部７０ａをパーキング位置Ｐ１から非パーキング位置Ｐ２に移動させる際の回転角度を含むため、電動アクチュエータ１０によって、精度よく、かつ、短時間でパークロックギヤ６をロック状態にできる。
【0083】
また、本実施形態では、目標回転角度θｔが可動部７０ａを非パーキング位置Ｐ２からパーキング位置Ｐ１に移動させる際の回転角度を含むため、電動アクチュエータ１０によって、精度よく、かつ、短時間でパークロックギヤ６をアンロック状態にできる。
【0084】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、モータ部２０の回転を減速させる間、所定の周期ごとに角減速度βを算出し更新する。そのため、モータ部２０の回転の減速を開始した後に、モータ部２０の回転と出力シャフト１００との回転との間にずれが生じても、ずれに応じて角減速度βを補正できる。これにより、より精度よく出力シャフト１００を目標回転角度θｔまで回転させることができる。なお、モータ部２０の回転を減速させている途中において角減速度βが補正された場合には、モータ部２０の角速度ωの変化は、図５に一点鎖線で示すような直線にはならず、途中で傾きが変更される。
【0085】
また、本実施形態によれば、中間回転角度θｍは、上述した式１、すなわちθｍ＝θｔ－（ωｍ
2／α）で表される。上述したように、式１で表される中間回転角度θｍは、絶対値が一定の角加速度αの半分となる一定の角減速度で最大角速度ωｍを減速した場合に、角速度ωがゼロとなるときに回転角度θが目標回転角度θｔとなる位置である。すなわち、本実施形態では、モータ部２０を減速する際には、モータ部２０を加速させる際よりも緩やかに速度変化させることを前提として中間回転角度θｍを決めている。そのため、減速開始位置が中間回転角度θｍを過ぎて、図５に一点鎖線で示すように角速度ωの変化の傾きが大きくなった場合であっても、モータ部２０の角速度ωの速度変化を対応可能な範囲内に収めやすい。これにより、回転角度θが中間回転角度θｍを過ぎてから減速を開始した場合であっても、出力シャフト１００を精度よく目標回転角度θｔに到達させやすい。
【0086】
また、本実施形態によれば、制御部４０は、残角度θｒと、第１回転センサ５１の検出結果に基づいて得られたモータ部２０の角速度ωと、に基づいて角減速度βを算出する。そのため、残角度θｒに基づいて予め決められた速度変化の仕方をより好適に補正できる。具体的に本実施形態では、制御部４０は、上述した式２、すなわちβ＝ω２／（２＊θｒ）から角減速度βを算出する。そのため、補正した角減速度βによる角速度ωの変化を、図５に一点鎖線で示すような直線変化、または直線変化に近づけることができる。これにより、出力シャフト１００が目標回転角度θｔに到達するまでの時間をより短くできる。
【0087】
本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成および方法を採用することもできる。中間回転角度までの間の少なくとも一部において、維持されるモータ部の所定の角速度は、モータ部の最大角速度より小さくてもよい。中間回転角度までの間において所定の角速度に維持される期間は、少なくとも一部設けられればよい。中間回転角度は、目標回転角度よりも小さければ、特に限定されない。中間回転角度は、上述した実施形態の式１以外の式で表されてもよい。
【0088】
制御部は、モータ部の回転を減速させていく間、少なくとも１回、目標回転角度から出力シャトの回転角度を減じた残角度に基づいて角減速度を算出すればよく、モータ部の回転を減速させる間において所定の周期ごとに角減速度を算出しなくてもよい。すなわち、制御部は、例えば、減速を開始する際に角減速度を１回算出した後には、角減速度の算出を行わずにモータ部を減速させてもよい。角減速度の算出は、残角度に基づいているならば、特に限定されない。角減速度は、上述した実施形態の式２以外の式から求められてもよい。例えば、角減速度を求める式は、角減速度が一定の変化率で変化する運動の方程式に基づいて導出されてもよい。この場合、モータ部の角速度の変化は、曲線となりやすい。角減速度は、第１回転センサの検出結果に基づいて得られたモータ部の角速度を用いずに求められてもよい。
【0089】
モータ部の回転を検出可能な第１回転センサおよび出力シャフトの回転を検出可能な第２回転センサは、磁気センサ以外のセンサであってもよい。第１回転センサおよび第２回転センサは、例えば、光学式のセンサであってもよい。
【0090】
電動アクチュエータによって変位駆動させられる対象物は、車両操作に基づいて変位駆動させられる対象物であれば、特に限定されない。対象物は、例えば、シフトバイワイヤ駆動装置であってもよいし、車両の二駆四駆を切り替える切替機構であってもよい。
【0091】
なお、本明細書において説明した各構成および各方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0092】
１０…電動アクチュエータ、２０…モータ部、３０…減速機部、４０…制御部、５１…第１回転センサ、５２…第２回転センサ、７０…パーキング切替機構（対象物）、７０ａ…可動部、１００…出力シャフト、１０００…アクチュエータ装置、Ｐ１…パーキング位置（第１位置，第２位置）、Ｐ２…非パーキング位置（第１位置，第２位置）、α…角加速度、β…角減速度、θ…回転角度、θｍ…中間回転角度、θｒ…残角度、θｔ…目標回転角度、ω…角速度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】