JP4319324B2 - 自動変速機のシフトレンジ切換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のシフトレンジをモータ等からなるアクチュエータを介して切り換える自動変速機のシフトレンジ切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、運転者によるシフトレバーの操作に従い自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換装置においては、シフトレンジ切換用の動力源として直流モータを備えたものが知られている。この種のシフトレンジ切換装置によれば、自動変速機のシフトレンジを運転者によるシフトレバーの操作力によって直接切り換える一般的な切換装置のように、シフトレバーとシフトレンジ切換機構とを機械的に接続する必要がないことから、これら各部を車両に搭載する際のレイアウト上の制限がなく、設計の自由度を高めることができる。また、車両への組み付け作業も簡単に行うことができる。
【０００３】
ところで、上記シフトレンジ切換装置において、シフトレンジの切り換えに一つの直流モータを使用していると、直流モータが故障した際に、自動変速機のシフトレンジを切り換えることができなくなってしまうという問題があった。
そこで、従来より、例えばシフトレンジ切換機構の動力源として、各々別体に構成された２つの駆動モータ（アクチュエータ）を設け、通常時には、２つのアクチュエータの内の一方を駆動することにより、シフトレンジの切り換えを行うようにし、通常時に使用されるアクチュエータが故障した際には、他方のアクチュエータを駆動することにより、シフトレンジの切り換えを継続して実行できるようにしたシフトレンジ切換装置も考えられている。
【０００４】
このように、シフトレンジ切換機構の動力源として２つのアクチュエータを設け、これを選択的に使用するようにした場合、通常時に使用されるアクチュエータが故障した際にでもシフトレンジの切り換えを行うことができるので、車両の走行安全性を確保することができる。しかしながら、シフトレンジ切換機構を、２つのアクチュエータを用いて各々単独で駆動できるように構成する必要があるため、各アクチュエータに付随する部品点数が多くなり、シフトレンジ切換装置のコストアップを招いてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本願出願人は、特願平１１−２１７０８３にて、部品低減等のために複数のトルク発生手段を備えたアクチュエータを一つ用いて、その複数のトルク発生手段のいずれかが故障した場合にでも、故障していない他のトルク発生手段にてシフトレンジ切換機構を駆動できるようにすることを提案した。このようにすれば、シフトレンジ切換機構に対して複数のアクチュエータを設ける必要がないので、シフトレンジ切換機構にアクチュエータを設けるための部品点数を少なくすることができ、安全性の高いシフトレンジ切換装置を安価に実現できることになる。
【０００６】
しかしながら、上記のように一つのアクチュエータに複数のトルク発生手段を備える方法は、アクチュエータ故障時の安全性を向上させることはできるものの、アクチュエータが正常の時には、必要以上の電力がアクチュエータに供給されることになり、通電電力の無駄やアクチュエータの発熱が大きくなるといった問題がある。
【０００７】
即ち、アクチュエータを構成する複数のトルク発生手段は、シフトレンジを全ての走行レンジに切換可能なトルク（以下「レンジ切換トルク」という）を、各々単独で発生できるようになっており、そのため、万一、アクチュエータに異常が生じて、正常に動作するトルク発生手段が一つだけになってしまった場合でも、その残った一つのトルク発生手段のみによって、シフトレンジを切り換えることができるのである。
【０００８】
ところが、上記のように各トルク発生手段がそれぞれ、各々単独でレンジ切換トルクを発生できるように構成されているため、全てのトルク発生手段が正常であるときにも、各トルク発生手段からはそれぞれレンジ切換トルクが発生し、そのトルク総和がシフトレンジ切換機構に伝達されることになる。つまり、本来一つのトルク発生手段のみでもシフトレンジの切り換えが可能であるにもかかわらず、アクチュエータの正常時には全てのトルク発生手段が駆動し、必要以上のトルクがシフトレンジ切換機構に伝達されてしまうのである。
【０００９】
そのため、アクチュエータの正常時には、不必要に大きなトルクが発生してしまうのと共に、アクチュエータへの電力も必要以上に供給していることになるため通電電力の無駄にもなり、アクチュエータの発熱も大きくなる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、トルク発生手段を複数備えたアクチュエータを一つ用いて自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換装置において、アクチュエータへの通電電力の無駄を省くことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の自動変速機のシフトレンジ切換装置は、例えば運転者がシフトレバーを操作することにより、外部からシフトレンジの切換指令が入力されると、制御手段が、その切換指令に従い、複数のトルク発生手段を備えた一つのアクチュエータをその複数のトルク発生手段に対して各々独立して設けられた複数の駆動回路を介して駆動することにより、シフトレンジ切換機構を動作させ、自動変速機のシフトレンジを、パーキングを含む各種走行レンジのうち切換指令に対応したシフトレンジに切り換える。各トルク発生手段は、シフトレンジを全ての走行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生できるように構成されている。
【００１１】
そして、本発明では、電源から複数のトルク発生手段への通電経路に、各通電経路毎にスイッチング素子と抵抗との並列回路が設けられ、このスイッチング素子又は抵抗のいずれか一方を介してトルク発生手段への電力供給が行われる。即ち、制御手段は、複数のトルク発生手段が正常か否かを判定する異常判定手段を備えており、この異常判定手段により、複数のトルク発生手段が全て正常と判定されたときは、スイッチング素子をオフにして抵抗を介してトルク発生手段へ電力を供給する。一方、複数のトルク発生手段のいずれかが異常と判定されたときは、少なくとも、正常なトルク発生手段への通電経路に設けられたスイッチング素子をオンにして、該正常なトルク発生手段への電力供給をスイッチング素子を介して行う。
【００１２】
つまり、本発明のシフトレンジ切換装置においては、複数のトルク発生手段が個々に単独でシフトレンジ切換に必要なトルクを発生できるため、これら複数のトルク発生手段を全て通常に動作させると、従来技術で述べたような問題（通電電力、発生トルクの無駄など）が生じる。そこで、本発明では、上記のようにシフトレンジ切換装置が構成されているため、トルク発生手段が全て正常の時は、抵抗を介して電力を供給することにより、各トルク発生手段が発生するトルクの総和がシフトレンジ切換に必要なトルクになるようにし、トルク発生手段のいずれかが異常の時は、少なくとも正常なトルク発生手段にはスイッチング素子を介して電力を供給することにより、正常なトルク発生手段が単独でシフトレンジ切換に必要なトルクを発生できるようにする。
【００１３】
従って、本発明のシフトレンジ切換装置によれば、各トルク発生手段に対する電源電力の無駄な供給（換言すれば過剰トルクの発生）を防ぐことができ、各トルク発生手段の発熱も低減できる。また、トルク発生手段のいずれかが異常の時には、正常なトルク発生手段が単独でシフトレンジ切換に必要なトルクを発生できるため、万一、正常なトルク発生手段が一つだけになった場合でも、その残った一つのトルク発生手段のみでシフトレンジを切り換えることができる。
【００１４】
次に、請求項２記載の自動変速機のシフトレンジ切換装置は、請求項１記載のシフトレンジ切換装置と同様、外部からシフトレンジの切換指令が入力されると、制御手段が、その切換指令に従い、複数のトルク発生手段を備えた一つのアクチュエータをその複数のトルク発生手段に対して各々独立して設けられた複数の駆動回路を介して駆動することにより、シフトレンジ切換機構を動作させ、自動変速機のシフトレンジを、パーキングを含む各種走行レンジのうち切換指令に対応したシフトレンジに切り換える。各トルク発生手段は、各種走行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生することができる。
【００１５】
そして、請求項２記載の発明では、駆動回路において、トルク発生手段への通電経路上にスイッチング素子が設けられており、制御手段は、このスイッチング素子をデューティ制御することによりトルク発生手段への供給電力を制御する。しかも制御手段は、異常判定手段により複数のトルク発生手段が正常か否かを判定し、複数のトルク発生手段が全て正常と判定されたときは、スイッチング素子をデューティ制御する際のデューティ比を、複数のトルク発生手段によってアクチュエータを駆動するための所定の通常デューティ比に設定し、複数のトルク発生手段のいずれかが異常と判定されたときは、正常なトルク発生手段のみでアクチュエータを駆動できるように、デューティ比を、通常デューティ比より大きい値に設定する。
【００１６】
つまり、請求項２記載のシフトレンジ切換装置においては、トルク発生手段が全て正常の時は、所定の通常デューティ比にてスイッチング素子をデューティ制御することにより、個々のトルク発生手段への供給電力を低減して、各トルク発生手段が発生するトルクを合成した合成トルクが、シフトレンジ切換に必要なトルク以上になるように制御する。一方、トルク発生手段のいずれかが異常の時に正常なトルク発生手段のみを用いる場合に、スイッチング素子を通常デューティ比にて制御すると合成トルクが不足するおそれがあるため、このときは、正常なトルク発生手段のみの合成トルクがシフトレンジ切換に必要なトルク以上となるように、通常デューティ比より大きいデューティ比にてスイッチング素子をデューティ制御する。
【００１７】
従って、請求項２記載のシフトレンジ切換装置によれば、各トルク発生手段に対する電源電力の無駄な供給を防ぐことができ、各トルク発生手段の発熱も低減できる。また、トルク発生手段のいずれかが異常の時には、正常なトルク発生手段のみでシフトレンジ切換に必要なトルクを発生できるため、万一、正常なトルク発生手段が一つだけになった場合でも、その残った一つのトルク発生手段のみでシフトレンジを切り換えることができる。しかも、スイッチング素子をデューティ制御するのみで各トルク発生手段への電力供給を制御するため、請求項１記載の発明のように抵抗やスイッチング素子を駆動回路とは別に付加する必要はなく、シフトレンジ切換装置の小型化、コストダウンも可能になる。
【００１８】
尚、請求項１又は２記載の発明において、複数のトルク発生手段のいずれかが異常になった場合、その異常状態が例えばグランドへの短絡によるものであれば、そのトルク発生手段に過電流が流れてしまうおそれがある。そのため、異常と判定されたトルク発生手段に対しては、その後の通電を禁止するのが望ましい。
【００１９】
また、スイッチング素子としては、例えばパワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子を用いたり、或いはリレー（有接点又は無接点）を用いてもよく、その種類は特に限定されない。更に、請求項１における抵抗の値、及び請求項２における通常デューティ比は、いずれも、シフトレンジ切換に必要なトルク以上の合成トルクを複数のトルク発生手段にて発生するために必要な電力を、各トルク発生手段に供給できるように設定すればよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された自動変速機のシフトレンジ切換装置全体の構成を表すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、シフトレンジ切換装置は、運転者が図示しないシフトレバーを操作することにより自動変速機２のシフトレンジを選択・指令するための操作部１０と、自動変速機２のシフトレンジの切換状態を表示するための表示部１２と、シフトレンジ切換用のアクチュエータの故障を車両乗員に報知するための警報ランプ１３と、自動変速機２に組み込まれてシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換機構１４と、シフトレンジ切換機構１４を駆動するアクチュエータ（本実施形態ではモータ）２４と、このモータ２４の駆動回路１８と、モータ２４の回転軸に連結されてその回転角度を検出する回転角センサ２０と、操作部１０から入力されるシフトレンジの切換指令及び回転角センサ２０からの検出信号を受けて、自動変速機２のシフトレンジが切換指令に対応した走行レンジとなるように駆動回路１８を介してモータ２４を駆動し、シフトレンジ切換機構１４を動作させる制御回路２２とから構成されている。
【００２２】
尚、制御回路２２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成されており、モータ２４を駆動して自動変速機２のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換制御に加えて、表示部１２にシフトレンジの切換状態を表示するシフトレンジ表示制御や、モータ２４の動作状態を監視してその故障を判定し、故障判定時にはモータ２４への通電経路を切り換える（詳細は後述）と共に警報ランプ１３を点灯してその旨を車両乗員に報知する故障時判定切換制御も実行する。
【００２３】
また、図１には図示しないが、駆動回路１８からモータ２４に至る通電経路上には後述の電流検出回路が設けられており、制御回路２２は、シフトレンジの切換時に、この電流検出回路にて検出されたモータ２４への通電電流（実電流）を監視しつつ、駆動回路１８を介してモータ２４を駆動し、その通電電流から、後述するモータ巻線の断線，短絡等の異常を判定する。
【００２４】
シフトレンジ切換機構１４は、自動変速機２のシフトレンジを、パーキング（Ｐ），リバース（Ｒ），ニュートラル（Ｎ），ドライブ（Ｄ），セカンド（２），ロー（Ｌ）の各走行レンジに順に切り換えるためのものであり、図２に示す如く構成されている。
【００２５】
即ち、シフトレンジ切換機構１４は、自動変速機２内の図示しない摩擦係合装置の係合及び解放を、上記各走行レンジの切換状態に応じて切換制御するためのレンジ切換弁３１及びマニュアルバルブ３２と、各レンジを保持するためのディテントスプリング３３及びディテントレバー３４と、シフトレンジがＰレンジに切り換えられたときに、自動変速機２の図示しない出力軸に設けられたパークギヤ３５にパークポール３６を嵌合させて、出力軸の回転を停止させるパークロッド３７と、ディテントレバー３４が固定されたコントロールロッド３８とから構成されている。
【００２６】
このシフトレンジ切換機構１４は、コントロールロッド３８の回転により、ディテントレバー３４をコントロールロッド３８の軸周りに回動させて、ディテントレバー３４に連結されたレンジ切換弁３１（延いてはマニュアルバルブ３２）及びパークロッド３７を、各走行レンジに対応した切換位置に制御する、周知のものであり、本実施形態では、こうしたシフトレンジの切換を電動で行うために、コントロールロッド３８にモータ２４の回転軸を直結している。
【００２７】
次に、自動変速機２のシフトレンジの切り換えのために、コントロールロッド３８を回動させるモータ２４は、図３に示す如く構成されている。尚、図３（ａ）は、モータ２４を回転軸に直交する方向から切断した状態を表す断面図であり、図３（ｂ）は、モータ２４を回転軸に沿って切断した状態を表す断面図である。
【００２８】
図３に示すように、本実施形態のモータ２４は、ハウジング６０にベアリング６１を介して回転自在に支持された単一のロータ６２と、ハウジング６０内にロータ６２の回転中心と同軸上に配設された単一のステータ６３とから構成される。ステータ６３は、ロータ６２に向けて３０度毎に突設された１２個のティース６４を有する。そして、これら各ティース６４は、ステータ６３の周方向に沿って順にＵ，Ｖ，Ｗの各相に区分され、更に、モータ２４の回転軸６７に沿って左右に区分することにより、ティース６４をＵ，Ｖ，Ｗ，Ｕ′，Ｖ′，Ｗ′の６つの相に区分し、その区分した各相のティース６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗ，６４Ｕ′，６４Ｖ′，６４Ｗ′には、夫々、単一のモータ巻線６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗ，６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′が巻回されている。また、ロータ６２の周囲には、４５度毎に合計８個の突極６６が形成され、その回転中心から回転軸６７が突出している。
【００２９】
このように構成されたモータ２４は、スイッチドリラクタンス形のモータ（所謂ＳＲモータ）であり、各相Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｕ′，Ｖ′，Ｗ′のモータ巻線６５への通電電流を制御することにより双方向に回転できるし、また所望の回転位置で停止させることもできる。
【００３０】
そして、本実施形態では、図４に示す如く、モータ２４における上記各モータ巻線を、左側のティース６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗに巻回されたモータ巻線６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗからなる巻線部２４ａと、右側のティース６４Ｕ′，６４Ｖ′，６４Ｗ′に巻回されたモータ巻線６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′からなる巻線部２４ｂとに分けることにより、これら各組の巻線部２４ａ，２４ｂが二つのトルク発生手段として機能するように構成されている。また、駆動回路１８は、これら各組の巻線部２４ａ，２４ｂの相電流を制御するために、各巻線部２４ａ，２４ｂに対応した２組の駆動回路１８ａ，１８ｂから構成されている。
【００３１】
また、バッテリ５９から駆動回路１８ａへの通電経路上には，抵抗器８１とリレー８３との並列回路が挿入され、バッテリ５９から駆動回路１８ｂへの通電経路上にも同様に、抵抗器８２とリレー８４との並列回路が挿入されている。尚、両抵抗器８１、８２は、その抵抗値がいずれも、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′が有する抵抗成分の抵抗値と等しいものを用いている。また、両リレー８３、８４はいずれも、常時閉接点（いわゆるｂ接点）を有する周知のリレーである。
【００３２】
両リレー８３、８４はいずれも、制御回路２２によりそのコイルへの通電が制御される。そのため、バッテリ５９から各駆動回路１８ａ、１８ｂへの通電は、制御回路２２からのリレー出力がオン出力（リレー接点をオンにするためリレーコイルへ通電しないようにする）ときは、そのリレー接点を介して行われ、リレー出力がオフ出力（リレー接点をオフにするためリレーコイルへ通電する）ときは、抵抗器８１、８２を介して行われる。
【００３３】
モータ２４は、スイッチドリラクタンス形であり、例えばブラシレスＤＣモータのように相電流を双方向（正負）に制御する必要はないため、駆動回路１８ａ，１８ｂは、図４に示すように通電制御の対象となる各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′毎に、一つのＮＰＮトランジスタＴｒ１を備える。
【００３４】
つまり、駆動回路１８ａ，１８ｂは、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のコレクタを、抵抗器８１とリレー８３との並列回路又は抵抗器８２とリレー８４との並列回路を介してバッテリ５９の正極側に接続し、エミッタを対応するモータ巻線の一端に接続し、各巻線部２４ａ，２４ｂにおいて各モータ巻線をスター結線した中点を、バッテリの負極側に接続することにより、抵抗器８１とリレー８３との並列回路又は抵抗器８２とリレー８４との並列回路、及びＮＰＮトランジスタＴｒ１を介して、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に一方向に電流を流すように構成されている。
【００３５】
そのため、リレー接点を介して通電する場合は、バッテリ５９のバッテリ電圧（本実施形態では１２Ｖ）がほぼ全て、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加されるが、抵抗器８１、８２を介して通電する場合は、バッテリ電圧（１２Ｖ）の約半分の電圧（本実施形態では約６Ｖ）が印加されることになる。
【００３６】
また、駆動回路１８ａから巻線部２４ａの各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗに至る通電経路、及び、駆動回路１８ｂから巻線部２４ｂの各モータ巻線６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′に至る通電経路には、夫々、電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、及び、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂｗが設けられており、これら各電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号は、制御回路２２に入力される。
【００３７】
上記のように構成された本実施形態のシフトレンジ切換装置では、操作部１０からシフトレンジの切換指令が入力されると、制御回路２２は、上記各電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号に基づき、リレー８３及びリレー８４へのリレー出力を制御するのと共に、各巻線部２４ａ，２４ｂのモータ巻線に流れる実電流を監視しながら、各駆動回路１８ａ，１８ｂを構成する各相毎のＮＰＮトランジスタＴｒ１を制御（つまり、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′へ印加する電圧を制御）することにより、上記各組の巻線部２４ａ，２４ｂの各モータ巻線に流れる電流（相電流）をフィードバック制御し、モータ２４の回転軸６７（延いてはコントロールロッド３８）の回転角度を、所望のシフトレンジに対応した回転角度に制御する、本発明の制御手段としてのシフトレンジ切換制御を実行する。
【００３８】
ところで、本実施形態のシフトレンジ切換装置では、各巻線部２４ａ、２４ｂを単独で通電制御（但し、リレー８３又はリレー８４のリレー接点を介して通電）した際にモータ２４の回転軸６７に発生する回転トルクが、シフトレンジ切換機構１４を介して自動変速機２のシフトレンジを全ての走行レンジに切り換えるのに必要なトルクよりも大きい所定のレンジ切換トルクになるように設定されている。
【００３９】
つまり、リレー８３、８４のリレー接点を介して通電を行う場合は、各巻線部２４ａ、２４ｂのうちいずれか一方のみに通電制御するだけでシフトレンジの切り換えが可能なのである。そのため、各巻線部２４ａ、２４ｂが共に正常の時に、いずれもリレー接点を介して通電制御すると、回転軸６７に発生するトルク（即ち、各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電制御により発生するトルクの総和）は、所定のレンジ切換トルクの約２倍の値となり、必要以上の過大なトルクが発生してしまうことになる。
【００４０】
これは即ち、シフトレンジの切り換えに必要な電力の約２倍の電力をバッテリ５９から各巻線部２４ａ、２４ｂに供給していることにもなり、供給電力の無駄を生じ各巻線部２４ａ、２４ｂの発熱が大きくなる原因にもなる。
一方、各抵抗器８１、８２を介して通電すると、既述の通り、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′にはバッテリ電圧の約半分の電圧（６Ｖ）が印加されるため、このとき各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電制御によって発生するトルクはいずれも、所定のレンジ切換トルクの約半分の値となる。そして、これらのトルクの総和が、まさに所定のレンジ切換トルクとなる。
【００４１】
つまり、各抵抗器８１、８２を介して各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電制御を行うことにより、モータ２４の回転軸６７に発生するトルクは、結果的に所定のレンジ切換トルクになるため、適切なトルクを発生させることができるのに加え、通電電力の無駄もなくなる。
【００４２】
そこで、制御回路２２は、シフトレンジの切換指令に従ってシフトレンジを切り換える際、通常は各抵抗器８１、８２を介して通電する（つまり、制御回路２２から各リレー８３、８４へのリレー出力をオフ出力にする）ようなシフトレンジ切換制御を実行する。以下、このシフトレンジ切換制御について説明する。
【００４３】
図５は、制御回路２２にて実行されるシフトレンジ切換制御を表すフローチャートである。制御回路２２では、ＣＰＵがＲＯＭからシフトレンジ切換制御処理プログラムを読み出し、このプログラムに従って処理を実行する。このシフトレンジ切換制御処理は、イグニションスイッチ（図示せず）のオン後、継続して行われるものである。
【００４４】
この処理が開始されると、まずステップ（以下「Ｓ」と略す）５１０にて、現在のシフトレンジがどのレンジに設定されているかを検出する。これは、シフトレンジ切換機構１４におけるマニュアルバルブ３２内に設けられたレンジ位置センサ（図示せず）からの検出信号により検出される。一般に、自動車のエンジンを始動させようとするときには、シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジにないと始動できないようになっているため、通常はＳ５１０では、Ｐレンジ又はＮレンジが検出される。Ｓ５１０でシフトレンジの現在位置を検出した後は、Ｓ５２０に進む。
【００４５】
Ｓ５２０では、運転者によりシフトレンジ切換操作が行われたか否かを判断する。この判断は、操作部１０から制御回路２２へシフトレンジの切換指令が入力されたか否かを判断することにより行われる。シフトレンジ切換操作が行われない間は、このＳ５２０の処理を繰り返し行うが、シフトレンジ切換操作が行われ、操作部１０から制御回路２２に切換指令が入力された場合は、Ｓ５３０へ進む。
【００４６】
Ｓ５３０では、操作部１０から入力された切換指令に基づき、入力された所望のシフトレンジに切り換えるために必要な回転軸６７の回転方向及び回転角度を設定する。
回転方向及び回転角度の設定後は、Ｓ５４０に進み、両リレー８３、８４へオフ出力を出力することによって、バッテリ５９から各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電を各抵抗器８１、８２を介して行うようにする。
【００４７】
次に、Ｓ５５０では、Ｓ５３０にて設定された回転方向・角度に基づき回転軸６７をさせる。これにより、コントロールロッド３８が回転して、シフトレンジの切り換えが行われる。そして、切り換え後の新たなシフトレンジは、Ｓ５１０にてなされる処理と同様、現在のシフトレンジ位置として制御回路２２内のＲＡＭに記憶される。
【００４８】
以上説明したように実行されるシフトレンジの切換制御において、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加される電圧パターンの具体例を、図６に示す。図６は、モータ正常時の印加電圧パターンを示す説明図である。
【００４９】
図６に示すように、トランジスタＴｒ１を制御することにより、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′への印加電圧パターンを制御する。そして、モータ２４の正常時には各抵抗器８１、８２を介して通電されるため、各モータ巻線に印加される電圧は、バッテリ電圧（１２Ｖ）の約半分（６Ｖ）となっている。そのため、各巻線部２４ａ、２４ｂ単独ではいずれも所定のレンジ切換トルクを発生することはできないが、各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電による各発生トルクの総和は所定のレンジ切換トルクになり、適切なトルクにてシフトレンジの切り換えが行われる。
【００５０】
そして、このように制御することにより、モータ２４の回転軸６７（延いてはコントロールロッド３８）の回転角度を、シフトレンジの切換指令に対応した回転角度に制御し、自動変速機２のシフトレンジを切換指令に対応したレンジに切り換える。
【００５１】
ところで、本実施形態では、制御回路２２がモータ２４の各巻線部２４ａ，２４ｂの各相のモータ巻線に印加する電圧を、図６に示すパターンに従って制御する。そのため、２つのトルク発生手段として機能する２組の巻線部２４ａ，２４ｂの一方、若しくはその駆動回路１８ａ，１８ｂの一方が故障した場合、故障していない他方の巻線部２４ａ又は２４ｂへの通電によって、モータ２４の回転軸６７を回転させて自動変速機２のシフトレンジを切換指令に対応した走行レンジに切り換えることになるが、このとき、いずれか一方の正常な巻線部２４ａ又は２４ｂのみに、抵抗器８１又は８２を介して通電を行うようにすると、所定のレンジ切換トルクを発生させることができない。
【００５２】
そこで、制御回路２２は、上記シフトレンジ切換制御の実行中には、上記各電流検出回路Ｓａｕ，Ｓｂｕ、Ｓａｖ，Ｓｂｖ、Ｓａｗ，Ｓｂｗからの検出信号に基づき、トルク発生手段として機能する巻線部２４ａ，２４ｂ又はその駆動系の故障を判定し、故障判定時には、その旨を車両乗員に報知してモータ２４の点検・修理を促すと共に、正常な巻線部への通電をリレー接点を介して行うように制御する、故障時判定切換制御を実行するようにされている。以下、この故障時判定切換制御について説明する。
【００５３】
図７は、制御回路２２にて実行される故障時判定切換制御を表すフローチャートである。この制御は、図５に示したシフトレンジ切換制御処理において、Ｓ５５０の処理（即ち、モータ２４を実際に回転させて、切換指令に対応したシフトレンジに切り換えられるまでの間の制御処理）が行われている間に、その処理と並行して繰り返し行われる。
【００５４】
図７に示すように、この故障時判定切換制御では、まずＳ６１０にて、電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ、Ｓａｗからの検出信号に基づき、一方のトルク発生手段である巻線部２４ａの各相のモータ巻線に流れる電流を検出する。具体的には、電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ、Ｓａｗからの検出信号に基づきＵ相，Ｖ相、Ｗ相のモータ巻線６５Ｕ、６５Ｖ、６５Ｗに流れる電流を検出する。
【００５５】
そして、続くＳ６２０では、Ｓ６１０で検出した巻線部２４ａの各相巻線に流れる電流が、全て正常であるか否かを判断する。つまり、巻線部２４ａの相巻線の少なくとも一つがグランド側に短絡していれば、検出した電流の内の少なくとも一つが通常よりも異常に大きい過電流となり、逆に、巻線部２４ａの相巻線の少なくとも一つが断線しているか、或いは、駆動回路１８ａを含む巻線部２４ａの駆動系に断線・短絡等の異常が発生している場合には、検出した電流の内の少なくとも一つが連続して零になるので、ここでは、Ｓ６１０にて検出した各相の電流値が予め設定された異常判定電流よりも大きいか、或いは、電流値零の状態が所定時間以上続いているときに、巻線部２４ａ又はその駆動系に異常があると判断する。
【００５６】
次に、Ｓ６２０にて、巻線部２４ａの各相巻線に流れる電流は全て正常であると判断された場合には、続くＳ６３０に移行して、今度は、電流検出回路Ｓｂｕ，Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号に基づき、もう一方のトルク発生手段である巻線部２４ｂの各相のモータ巻線に流れる電流を検出する。具体的には、電流検出回路Ｓｂｕ，Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号に基づきＵ′相，Ｖ′相、Ｗ′相のモータ巻線６５Ｕ′、６５Ｖ′、６５Ｗ′に流れる電流を検出する。そして、続くＳ６４０では、上記Ｓ６２０と同様の手順で、Ｓ６３０で検出した巻線部２４ｂの各相巻線に流れる電流が、全て正常であるか否かを判断し、巻線部２４ｂの各相巻線に流れる電流が全て正常であれば、一旦当該処理を終了して、シフトレンジ切換のための主制御（シフトレンジ切換制御）に戻り、所定時間経過後に、再度Ｓ６１０以降の処理を実行する。
【００５７】
一方、Ｓ６２０にて、巻線部２４ａの各相巻線に流れる電流の少なくとも一つが異常であると判断された場合には、Ｓ６８０に移行する。そして、Ｓ６８０では、シフトレンジの切り換えのために、巻線部２４ａへの通電を継続すると、巻線部２４ａの相巻線やその駆動回路１８ａに過電流が流れて、これら各部が焼損する虞があるため、以降の巻線部２４ａに対する通電制御を禁止する。
【００５８】
そして、Ｓ６９０に進み、リレー８４へのリレー出力をオン出力にする。つまり、このとき、巻線部２４ａの通電制御は禁止されているため、巻線部２４ｂへの通電制御のみが行われることになるが、この巻線部２４ｂへの通電を、抵抗器８２を介さずにリレー８４のリレー接点を介して行うようにする。
【００５９】
また、Ｓ６４０にて、巻線部２４ｂの各相巻線に流れる電流の少なくとも一つが異常であると判断された場合には、Ｓ６５０に移行する。そして、Ｓ６５０では、上記Ｓ６８０と同様に、巻線部２４ａに対する通電制御を禁止する。そして、Ｓ６６０に進み、リレー８３へのリレー出力をオン出力にする。つまり、このとき、巻線部２４ｂの通電制御は禁止されているため、巻線部２４ａへの通電制御のみが行われることになるが、この巻線部２４ａへの通電を、抵抗器８１を介さずにリレー８３のリレー接点を介して行うようにする。
【００６０】
そして、Ｓ６６０又はＳ６９０の処理を実行すると、今度は、Ｓ６７０に移行して、運転席の前方に設けられた警報ランプ１３を点灯することにより、運転者等の車両乗員に対して、シフトレンジ切換装置におけるモータ２４が故障している旨を報知した後、当該処理を一旦終了する。
【００６１】
以上説明したように実行されるシフトレンジの切換制御において、巻線部２４ｂに異常が発生した場合の各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加される電圧パターンの具体例を、図８に示す。図８は、巻線部２４ｂが異常の時の印加電圧パターンを示す説明図である。
【００６２】
図８に示すように、巻線部２４ｂは異常であるため、巻線部２４ｂの各モータ巻線６５Ｕ′、６５Ｖ′、６５Ｗ′には電圧が印加されず、巻線部２４ａの各モータ巻線６５Ｕ、６５Ｖ、６５Ｗにのみ、電圧が印加されている。そしてこの電圧は、リレー８３のリレー接点を介して印加されているため、バッテリ電圧（１２Ｖ）がほぼそのまま、各モータ巻線６５Ｕ、６５Ｖ、６５Ｗに印加される。これにより、巻線部２４ａへの通電制御のみで、所定のレンジ切換トルクを発生することができ、シフトレンジの切り換えを継続して行うことができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態の自動変速機のシフトレンジ切換装置においては、モータ２４の各巻線部２４ａ、２４ｂがいずれも正常の時は、各リレー８３、８４を共にオフにして各抵抗器８１、８２を介して通電を行うようにし、いずれか一方の巻線部或いはその駆動系が異常の時は、その異常な巻線部への通電制御を禁止すると共に、正常な巻線部への通電を、リレー接点を介して行うようにしている。
【００６４】
このため、本実施形態のシフトレンジ切換装置によれば、各巻線部２４ａ、２４ｂが共に正常なときは、抵抗器８１、８２を介して各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電を行うため、各巻線部２４ａ、２４ｂに対するバッテリ電力の無駄な供給（換言すれば過剰トルクの発生）を防ぐことができ、各巻線部２４ａ、２４ｂの発熱も低減できる。また、各巻線部２４ａ、２４ｂのいずれかが異常の時には、異常な巻線部への通電を禁止するため、異常な巻線部に過電流が流れてしまうのを防ぐことができるのと共に、リレー８３又はリレー８４のリレー接点を介して正常な巻線部へ電力を供給することにより、正常な巻線部への通電によりのみでシフトレンジ切換に必要な所定のレンジ切換トルクを発生できるため、その正常な巻線部への通電のみでシフトレンジを切り換えることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
本実施形態の自動変速機のシフトレンジ切換装置は、制御回路２２を除き、第１実施形態の自動変速機のシフトレンジ切換装置（図１、図２、図３参照）と全く同様であるため、ここではその説明を省略する。そして、以下、本実施形態についても、第１実施形態の図１〜図３に基づいて説明する。
【００６６】
そして、本実施形態では、モータ２４を駆動する際の駆動回路が、図９に示すように構成されている。図９と図４を比較するとわかるように、図９に示す回路は、第１実施形態で説明した図４の回路から、両抵抗器８１、８２及び両リレー８３、８４を取り除いたものと全く同じ構成となっている。そのため、図９についても、図４と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
本実施形態においても、操作部１０からシフトレンジの切換指令が入力されると、制御回路９１（第１実施形態では制御回路２２）は、各電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号に基づき、各巻線部２４ａ，２４ｂのモータ巻線に流れる実電流を監視しながら、各駆動回路１８ａ，１８ｂを構成する各相毎のＮＰＮトランジスタＴｒ１を制御（つまり、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′へ印加する電圧を制御）することにより、上記各組の巻線部２４ａ，２４ｂの各モータ巻線に流れる電流（相電流）をフィードバック制御し、モータ２４の回転軸６７（延いてはコントロールロッド３８）の回転角度を、所望のシフトレンジに対応した回転角度に制御する、本発明の制御手段としてのシフトレンジ切換制御を実行する。
【００６８】
ところで、第１実施形態では、各巻線部２４ａ、２４ｂ或いはそれらの駆動系がいずれも正常の時は、バッテリ５９から各巻線部２４ａ、２４ｂへの電力供給を抵抗器を介して行うことにより、トルクや通電電力を適正に制御できたが、本実施形態において第１実施形態と同様にトランジスタＴｒ１を制御すると、各巻線部２４ａ、２４ｂ或いはそれらの駆動系がいずれも正常の時は、各巻線部２４ａ、２４ｂ共に、バッテリ５９の電圧（１２Ｖ）がほぼそのまま印加されることになり、回転軸６７に発生するトルクが過大となり、通電電力も無駄になってしまう。
【００６９】
そこで、本実施形態では、制御回路９１によってトランジスタＴｒ１を制御する際に、デューティ制御を行うようにしている。具体的には、図５に示したシフトレンジ切換制御において、Ｓ５３０までは同様の処理を行うが、Ｓ５４０では、トランジスタＴｒ１を制御する際に、デューティ比を所定の通常デューティ比（例えば５０％）にして制御するように設定する。そして、Ｓ５５０では、設定されたパターンに従って各巻線部２４ａ、２４ｂにバッテリ電圧が印加されるが、この電圧の印加は、所定の通常デューティ比（５０％）にて印加されることになる。
【００７０】
このように制御されるシフトレンジの切換制御において、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加される電圧パターンの具体例を、図１０に示す。図１０は、本実施形態におけるモータ正常時の印加電圧パターンを示す説明図である。
【００７１】
図１０に示すように、各巻線部２４ａ、２４ｂの各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′には、設定されたパターンに従って、バッテリ電圧（１２Ｖ）が印加されるが、このバッテリ電圧は所定の通常デューティ比（５０％）にて印加されている。従って、実質的には、図６に示したように、第１実施形態において各抵抗器８１、８２を介して通電した場合と等価になる。つまり、図１０のようにデューティ比５０％でバッテリ電圧（１２Ｖ）を印加することと、図６のように６Ｖの電圧を印加（つまりデューティ比１００％）するのとでは、いずれも同等の結果が得られるわけである。
【００７２】
また、第１実施形態と同様、本実施形態でも、Ｓ５５０の処理が行われる間には、図７で既に説明した故障時判定切換制御が、その処理と並行して繰り返し行われる。そして、本実施形態では、図７のＳ６６０及びＳ６９０にて、デューティ比を所定の通常デューティ比の２倍（例えば１００％）にする制御を行う。より具体的には、Ｓ６６０では、正常な巻線部２４ａへの通電を、デューティ比１００％で行うようにし、Ｓ６９０では、正常な巻線部２４ｂへの通電を、デューティ比１００％で行うようにする。
【００７３】
これにより、各巻線部２４ａ、２４ｂのいずれかが異常の場合には、正常な巻線部にのみ通電を行い、しかもその通電をデューティ比１００％で行うため、その正常な巻線部への通電により発生するトルクのみで、シフトレンジの切り換えができる。そしてこの場合、例えば巻線部２４ｂが異常の場合の印加電圧パターンは、図８に示した印加電圧パターンと全く同様になる。
【００７４】
従って、本実施形態のシフトレンジ切換装置によれば、各巻線部２４ａ、２４ｂがいずれも正常の時には所定の通常デューティ比（５０％）にてトランジスタＴｒ１をデューティ制御し、いずれかが異常の時には通常デューティ比の２倍（１００％）にてトランジスタＴｒ１をデューティ制御するため、第１実施形態と同等の作用効果を奏する。しかも、本実施形態では、トランジスタＴｒ１をデューティ制御するのみで各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電を制御するため、第１実施形態のように抵抗器やリレーなどの部品を付加することなく、既存の回路構成にて、電力供給を適切に行うことができ、シフトレンジ切換装置の小型化、コストダウンも可能になる。
【００７５】
尚、上記実施形態において、各巻線部２４ａ、２４ｂは本発明のトルク発生手段に相当し、モータ２４は本発明のアクチュエータに相当し、制御回路２２及び制御回路９１は本発明の異常判定手段を備えた制御手段に相当し、バッテリ５９は本発明の電源に相当し、各リレー８３、８４は本発明（請求項１）のスイッチング素子に相当し、各抵抗器８１、８２は本発明（請求項１）の抵抗に相当し、第２実施形態におけるトランジスタＴｒ１は本発明（請求項２）のスイッチング素子に相当する
また、図５のシフトレンジ切換制御処理、及び図７の故障時判定切換制御処理（但しＳ６７０の処理は除く）はいずれも、本発明（請求項１）の制御手段にてなされる処理であり、特に、図７のＳ６１０〜Ｓ６４０の処理は、本発明（請求項１、２）の制御手段が備える異常判定手段にてなされる処理である。さらに、第２実施形態の場合に、図５のＳ５４０にてなされるデューティ比５０％の設定、及び図７のＳ６６０及びＳ６９０にてなされるデューティ比１００％の設定は、いずれも本発明（請求項２）の制御手段にてなされる処理である。
【００７６】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、モータ２４が二つの巻線部２４ａ、２４ｂを有する構成にしたが、三つ以上の巻線部を有するモータを用いてもよい。そしてこの場合、第１実施形態における抵抗器の抵抗値や、第２実施形態におけるデューティ比は、結果として回転軸６７に所定のレンジ切換トルクが発生するように、適宜決めればよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、モータ２４としてＳＲモータを用い、駆動回路１８ａ、１８ｂを複数のトランジスタＴｒ１により構成したが、これに限らず、例えばブラシレスＤＣモータやステッピングモータを用いるなど、回転角度を適切に制御できるあらゆるモータを用いることもできる。そして、使用するモータの種類にあわせて、駆動回路１８ａ、１８ｂを適宜選定すればよい。
【００７８】
さらに、第１実施形態の抵抗器８１、８２は、抵抗器に限らず、バッテリ電圧を各巻線部２４ａ、２４ｂに適切に分圧して印加できるものであれば何でもよい。また、リレー８３、８４も、ｂ接点を用いるのに限らず、例えば常時開接点（いわゆるａ接点）を用いて制御するようにしたり、リレーの代わりにパワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子を用いてもよく、本発明の作用効果を奏する限り、その種類は特に限定されない。尚、この場合において、半導体スイッチング素子を用いれば、リレーに比べて小電力でそのスイッチング動作を制御でき、しかもリレーのように接点などの機械的可動部がなくメンテ性もよいため、より好ましい。
【００７９】
また、第２実施形態では、トランジスタＴｒ１を制御する際に、その通電電流をデューティ制御することにより供給電力を制御するようにしたが、これに限らず、例えば図９の点線部に示すように、各駆動回路１８ａ、１８ｂにおける各トランジスタＴｒへの共通の通電経路に、それぞれスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を設け、これをデューティ制御し、トランジスタＴｒ１は通常と同じ制御（第１実施形態と同様の制御）をするようにしてもよい。このようにしても、第２実施形態と同様の作用効果が得られる、但しこの場合、新たにスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を追加する必要があるため、装置の小型化や経済性を考慮すれば、第２実施形態の構成がより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の自動変速機のシフトレンジ切換装置全体の構成を表すブロック図である。
【図２】 第１実施形態のシフトレンジ切換機構の概略構成を表す説明図である。
【図３】 第１実施形態のステータを２系統に区分してモータ巻線を巻回したモータの構成を表す断面図である。
【図４】 図３のモータを駆動する際の駆動回路の構成を表す回路図である。
【図５】 第１実施形態の制御回路にて実行されるシフトレンジ切換制御を表すフローチャートである。
【図６】 図３のモータを駆動する際の、モータが正常のときの印加電圧パターンとロータ回転角度との関係を表す説明図である。
【図７】 第１実施形態の制御回路にて実行される故障時判定切換制御を表すフローチャートである。
【図８】 図３のモータを駆動する際の、巻線部２４ｂが異常のときの印加電圧パターンとロータ回転角度との関係を表す説明図である。
【図９】 第２実施形態における、図３のモータを駆動する際の駆動回路の構成を表す回路図である。
【図１０】 第２実施形態における、図３のモータを駆動する際の、モータが正常のときの印加電圧パターンとロータ回転角度との関係を表す説明図である。
【符号の説明】
２…自動変速機、１０…操作部、１２…表示部、１３…警報ランプ、１４…シフトレンジ切換機構、１８，１８ａ，１８ｂ…駆動回路、２０…回転角センサ、２２，９１…制御回路、２４…モータ、２４ａ，２４ｂ…巻線部、３８…コントロールロッド、５９…バッテリ、６２…ロータ、６３…ステータ、６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗ，６４Ｕ′，６４Ｖ′，６４Ｗ′…ティース、６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗ，６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′…モータ巻線、６６…突極、６７…回転軸、８１，８２…抵抗器、８３，８４…リレー、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチング素子、Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ，Ｓｂｕ，Ｓｂｖ，Ｓｂｗ…電流検出回路

Claims (2)

1. 自動変速機のシフトレンジを、パーキングを含む各種走行レンジに切り換えるためのシフトレンジ切換機構と、
   前記シフトレンジ切換機構の動力源をなし、複数のトルク発生手段を備えた一つのアクチュエータと、
   前記一つのアクチュエータを構成する複数のトルク発生手段に対して各々独立して設けられ、各トルク発生手段に電源電力を供給することにより前記アクチュエータを駆動する複数の駆動回路と、
   外部操作によって入力される切換指令に従い前記複数の駆動回路を介して前記アクチュエータを駆動することにより、前記自動変速機のシフトレンジを該切換指令に対応したシフトレンジに制御する制御手段と
   を備え、
   前記複数のトルク発生手段は前記シフトレンジを全ての走行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生できるように構成されている自動変速機のシフトレンジ切換装置であって、
   電源から前記複数のトルク発生手段への通電経路には、各通電経路毎にスイッチング素子と抵抗との並列回路が設けられ、
   前記制御手段は、前記複数のトルク発生手段が正常か否かを判定する異常判定手段を備え、該異常判定手段により、前記複数のトルク発生手段が全て正常と判定されたときは、前記スイッチング素子をオフにして、前記抵抗を介して前記トルク発生手段へ電力を供給し、前記複数のトルク発生手段のいずれかが異常と判定されたときは、少なくとも、正常なトルク発生手段への通電経路に設けられたスイッチング素子をオンにして、該正常なトルク発生手段への電力供給を該スイッチング素子を介して行う
   ことを特徴とする自動変速機のシフトレンジ切換装置。
2. 自動変速機のシフトレンジを、パーキングを含む各種走行レンジに切り換えるためのシフトレンジ切換機構と、
   前記シフトレンジ切換機構の動力源をなし、複数のトルク発生手段を備えた一つのアクチュエータと、
   前記一つのアクチュエータを構成する複数のトルク発生手段に対して各々独立して設けられ、各トルク発生手段に電源電力を供給することにより前記アクチュエータを駆動する複数の駆動回路と、
   外部操作によって入力される切換指令に従い前記複数の駆動回路を介して前記アクチュエータを駆動することにより、前記自動変速機のシフトレンジを該切換指令に対応したシフトレンジに制御する制御手段と
   を備え、
   前記複数のトルク発生手段は前記シフトレンジを全ての走行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生できるように構成されている自動変速機のシフトレンジ切換装置であって、
   前記駆動回路は、前記トルク発生手段への通電経路上に設けられたスイッチング素子を備え、
   前記制御手段は、前記スイッチング素子をデューティ制御することにより前記トルク発生手段への電力供給を制御するように構成され、
   更に前記制御手段は、前記複数のトルク発生手段が正常か否かを判定する異常判定手段を備え、該異常判定手段により、前記複数のトルク発生手段が全て正常と判定されたときは、前記スイッチング素子をデューティ制御する際のデューティ比を、前記複数のトルク発生手段によって前記アクチュエータを駆動するための所定の通常デューティ比に設定し、前記複数のトルク発生手段のいずれかが異常と判定されたときは、正常なトルク発生手段のみで前記アクチュエータを駆動できるように、前記デューティ比を、前記通常デューティ比より大きくする
   ことを特徴とする自動変速機のシフトレンジ切換装置。

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