(57)【要約】【課題】谷位置学習精度が向上したシフトレンジ制御装置を提供する。【解決手段】シフトレンジ制御装置３６は、信号取得部５１と、谷位置学習部６１と、温度取得部５１と、学習許可部６２とを備える。信号取得部５１は、シフトアクチュエータ３１の出力軸４３の回転角度、および、シフトレンジ切替機構１２の環境温度である自動変速機１１の作動油温度Ｔｔｍを取得する。谷位置学習部６１は、信号取得部５１の取得値に基づき、係止部２５が凹部の谷底に位置するときの出力軸４３の回転角度を谷位置として学習する。学習許可部６２は、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１よりも大きい場合、谷位置学習部６１による谷位置学習を許可し、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下の場合、谷位置学習部６１による谷位置学習を禁止する。【選択図】図３
2020200878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトアクチュエータ（３１）に回転可能に連結され、複数の凹部（２１〜２４）を有する回転部材（１６）と、前記凹部に係止することで前記回転部材を回転位置決めする係止部材（１７）と、を含むシフトレンジ切替機構（１２）に適用され、前記シフトアクチュエータのモータ（４１）を制御してシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置（３６）であって、
前記シフトアクチュエータの出力軸（４３）の回転角度を取得する角度取得部（５１）と、
前記角度取得部の取得値に基づき、前記係止部が前記凹部の谷底に位置するときの前記出力軸の回転角度を谷位置として学習する谷位置学習部（６１）と、
前記シフトレンジ切替機構の環境温度（Ｔｔｍ、Ｔｗ）を取得する温度取得部（５１）と、
前記環境温度が所定値（Ｔ１）よりも大きい場合、前記谷位置学習部による谷位置学習を許可し、前記環境温度が前記所定値以下の場合、前記谷位置学習部による谷位置学習を禁止する学習許可部（６２）と、
を備えるシフトレンジ制御装置。
【請求項２】
シフトアクチュエータに回転可能に連結され、複数の凹部を有する回転部材と、前記凹部に係止することで前記回転部材を回転位置決めする係止部材と、を含むシフトレンジ切替機構に適用され、前記シフトアクチュエータのモータを制御してシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置であって、
前記シフトアクチュエータの出力軸の回転角度を取得する角度取得部と、
前記角度取得部の取得値に基づき、前記係止部が前記凹部の谷底に位置するときの前記出力軸の回転角度を谷位置として学習する谷位置学習部と、
前記シフトレンジ切替機構の環境温度を取得する温度取得部と、
前記谷位置学習部による谷位置学習時において、前記環境温度が低いほど前記モータの駆動電圧または駆動電流を小さくする駆動電圧電流補正部（７２）と、
を備えるシフトレンジ制御装置。
【請求項３】
シフトアクチュエータに回転可能に連結され、複数の凹部を有する回転部材と、前記凹部に係止することで前記回転部材を回転位置決めする係止部材と、を含むシフトレンジ切替機構に適用され、前記シフトアクチュエータのモータを制御してシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置であって、
前記シフトアクチュエータの出力軸の回転角度を取得する角度取得部と、
前記角度取得部の取得値に基づき、前記係止部が前記凹部の谷底に位置するときの前記出力軸の回転角度を谷位置として学習する谷位置学習部と、
前記シフトレンジ切替機構の環境温度を取得する温度取得部と、
前記谷位置学習部による谷位置学習時において、前記環境温度が低いほど前記モータの回転数（Ｎｍ）を低くする回転数補正部（８２）と、
を備えるシフトレンジ制御装置。
【請求項４】
前記環境温度は、前記シフトレンジ切替機構が設けられる変速機の作動油温度（Ｔｔｍ）である請求項１〜３のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項５】
前記環境温度は、前記シフトレンジ切替機構が設けられる変速機の作動油温度を推定可能な温度（Ｔｗ）である請求項１〜３のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項６】
前記環境温度が所定の極低温値（Ｔ２）以下である場合、前記シフトレンジ切替機構が搭載される車両の暖機運転を指令する暖機指令部（７３）をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトレンジ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機のシフトレンジ切替機構は、回転部材および係止部材を有する。回転部材が回転すると、油圧回路のレンジ切替弁の弁体位置が移動する。シフトレンジは、レンジ切替弁の弁体位置に応じて切り替わる。回転部材の外縁部には各シフトレンジに対応する複数の凹部が形成されており、係止部材の係止部は凹部に係止することで回転部材を回転位置決めする。
【０００３】
回転部材にはシフトアクチュエータが回転伝達可能に連結される。シフトアクチュエータはシフトレンジ制御装置により制御される。シフトレンジ制御装置は、シフトアクチュエータの出力軸に設けられた回転角度センサの検出値に基づき現状のシフトレンジを把握し、シフトレンジを目標シフトレンジに切り替える。
【０００４】
シフトアクチュエータのモータから出力軸までの回転伝達系には遊びが存在する。そのため、シフトレンジを切り替えるときに係止部が凹部に差し掛かかると、係止部が凹部の谷底に位置するときの回転角度（以下、谷位置）まで出力軸がモータに先行して移動する。このように出力軸がモータに先行して移動した場合、上記遊びが詰まるまでの間、出力軸の回転角度センサの値は一定になる。特許文献１では、上記回転角度センサの値が一定になることを利用して谷位置を学習する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９８４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
低温環境下で谷位置学習が実施されると、谷位置を誤学習する可能性がある。これは、低温環境下では作動油の粘度が高くなり、係止部が凹部の谷底に落ちにくくなるため、出力軸の回転角度センサの値が一定になる区間が現れるのに時間がかかるからである。谷位置が誤学習されると、シフトレンジを切り替えるときにシフトレンジの誤切り替えや回転部材の回転位置決め精度の低下が生じる。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、谷位置学習精度が向上したシフトレンジ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシフトレンジ制御装置は、角度取得部（５１）と、谷位置学習部（６１）と、温度取得部（５１）とを備える。角度取得部は、シフトアクチュエータの出力軸の回転角度を取得する。谷位置学習部は、角度取得部の取得値に基づき、係止部が凹部の谷底に位置するときの出力軸の回転角度を谷位置として学習する。温度取得部は、シフトレンジ切替機構の環境温度（Ｔｔｍ、Ｔｗ）を取得する。
【０００９】
本発明の第１態様では、シフトレンジ制御装置は学習許可部（６２）をさらに備える。学習許可部は、環境温度が所定値（Ｔ１）よりも大きい場合、谷位置学習部による谷位置学習を許可し、環境温度が所定値以下の場合、谷位置学習部による谷位置学習を禁止する。これにより、低温環境下で谷位置学習が実施されず、谷位置の誤学習が抑制されるため、谷位置学習精度が向上する。
【００１０】
本発明の第２態様では、シフトレンジ制御装置は駆動電圧電流補正部（７２）をさらに備える。駆動電圧電流補正部は、谷位置学習部による谷位置学習時において、環境温度が低いほどモータの駆動電圧または駆動電流を小さくする。本発明の第３態様では、シフトレンジ制御装置は回転数補正部（８２）をさらに備える。回転数補正部は、谷位置学習部による谷位置学習時において、環境温度が低いほどモータの回転数（Ｎｍｔ）を小さくする。これらにより、係止部が凹部に差し掛かかることで出力軸がモータに先行可能となってから、係止部が谷底に位置する状態で回転伝達系の遊びが詰まるまでの時間が長くなる。そのため、出力軸の回転角度センサの値が一定になる区間を十分に確保し、谷位置学習を正常に実施することができ、谷位置学習精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のシフトレンジ制御装置が適用されたシフトバイワイヤシステムを説明する図である。
【図２】図１のシフトレンジ切替機構の斜視図である。
【図３】図１のシフトレンジ制御装置のＥＣＵが有する機能部を説明する図である。
【図４】図３のＥＣＵがシフトレンジ切り替えのために実行する処理を説明するフローチャートである。
【図５】図３のＥＣＵによるシフトレンジ切り替え中の各種値の推移を示すタイムチャートであって、自動変速機の作動油温度が所定値よりも高いときの動作例である。
【図６】図１のシフトアクチュエータのモータから出力軸までの回転伝達系の遊びについて説明する模式図である。
【図７】比較形態において自動変速機の作動油温度が所定値よりも高いときの動作例を示すタイムチャートである。
【図８】図３のＥＣＵが学習許可フラグの設定のために実行する処理を説明するフローチャートである。
【図９】図３のＥＣＵが実行する処理を説明するサブフローチャートである。
【図１０】第２実施形態のシフトレンジ制御装置のＥＣＵが有する機能部を説明する図である。
【図１１】図１０のＥＣＵがデューティ比算出のために用いるマップを示す図である。
【図１２】図１０のＥＣＵが実行する処理を説明するフローチャートである。
【図１３】比較形態において低温環境下でデューティ比が１００％に設定されたときの動作例を示すタイムチャートである。
【図１４】図１０のＥＣＵによる低温環境下におけるシフトレンジ切り替え中の各種値の推移を示すタイムチャートである。
【図１５】第３実施形態のシフトレンジ制御装置のＥＣＵが有する機能部を説明する図である。
【図１６】図１５のＥＣＵがモータの目標回転数算出のために用いるマップを示す図である。
【図１７】比較形態において低温環境下でモータの目標回転数が比較的高く設定されたときの動作例を示すタイムチャートである。
【図１８】図１５のＥＣＵによる低温環境下におけるシフトレンジ切り替え中の各種値の推移を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、シフトレンジ制御装置の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】
［第１実施形態］
第１実施形態のシフトレンジ制御装置は、図１に示す車両のシフトバイワイヤシステム１０に適用されている。シフトバイワイヤシステム１０は、自動変速機１１のシフトレンジ切替機構１２を電気的に制御するシステムである。
【００１４】
＜シフトレンジ切替機構＞
シフトレンジ切替機構１２について図２を参照して説明する。シフトレンジ切替機構１２は、ディテントプレート１６およびディテントスプリング１７を備えている。ディテントプレート１６は、回転位置に応じて変速用油圧回路のレンジ切替弁１４の弁体位置を変更する。シフトレンジは、レンジ切替弁１４の弁体位置に応じて切り替わる。ディテントプレート１６の外縁部には、各シフトレンジに対応する複数の凹部２１〜２４が形成されている。
【００１５】
ディテントスプリング１７は、自身の付勢力によりディテントプレート１６に押し付けられている。ディテントスプリング１７の係止部２５は、凹部２１〜２４のいずれか１つに係合することでディテントプレート１６を回転位置決めする。凹部２１〜２４およびディテントスプリング１７は、ディテントプレート１６の位置決め部を構成している。係止部２５は、ディテントプレート１６に所定以上の回転力が加わりディテントスプリング１７が弾性変形することで、係合していた凹部から抜け出し、凹部２１〜２４間を相対移動可能である。凹部２１〜２４は、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジにそれぞれ対応している。
【００１６】
シフトレンジ切替機構１２は、パーキングロックのための機構を構成するものとして、パークギヤ２６、パークポール２７およびパークロッド２８をさらに備えている。パークギヤ２６は、自動変速機１１のアウトプットシャフトと一体に設けられている。パークポール２７は、パークギヤ２６に対して接近および離間可能であり、パークギヤ２６と噛み合うことで自動変速機１１のアウトプットシャフトの回転をロックする。パークロッド２８は、ディテントプレート１６に連結されており、ディテントプレート１６の回転位置がパーキングレンジに対応する位置であるとき、先端部の円錐体２９をパークポール２７の下側に押し込むことで当該パークポール２７を押し上げて、パークポール２７とパークギヤ２６とを噛み合わせる。
【００１７】
＜シフトバイワイヤシステム＞
シフトバイワイヤシステム１０について図１を参照して説明する。図１に示すように、シフトバイワイヤシステム１０は、シフトアクチュエータ３１、エンコーダ３２、出力軸センサ３３、シフトスイッチ３４、温度センサ３５およびシフトレンジ制御装置３６を備えている。
【００１８】
シフトアクチュエータ３１は、回転動力を出力する回転式の電動アクチュエータであり、モータ４１および減速機４２を備えている。減速機４２は、モータ４１の回転を減速して出力軸４３から出力する。出力軸４３は、シフトレンジ切替機構１２のディテントプレート１６（図２参照）に接続されている。
【００１９】
エンコーダ３２は、モータ４１のロータの回転角度を検出するセンサであり、ロータの回転に同期して複数相のパルス信号をシフトレンジ制御装置３６に出力する。
【００２０】
出力軸センサ３３は、出力軸４３の回転角度を検出するセンサであり、出力軸４３の回転角度に応じた信号をシフトレンジ制御装置３６に出力する。出力軸センサ３３の出力信号は、現状のシフトレンジを把握するため及び出力軸４３の回転数を算出するため等に用いられる。
【００２１】
シフトスイッチ３４は、車両１０のドライバーにより操作されるスイッチであり、ドライバーが要求するシフトレンジに応じた信号を出力する。以下、ドライバーが要求するシフトレンジのことを「目標シフトレンジ」と記載する。
【００２２】
温度センサ３５は、自動変速機１１の作動油温度を検出するセンサであり、作動油温度に応じた信号をシフトレンジ制御装置３６に出力する。第１実施形態では、作動油温度は、シフトレンジ切替機構１２の環境温度を示す値である。
【００２３】
シフトレンジ制御装置３６は、マイクロコンピュータを主体として構成されているＥＣＵ４４と、インバータを含む駆動回路４５とを備えている。ＥＣＵ４４は、エンコーダ３２、出力軸センサ３３、シフトスイッチ３４、および図示しない車速センサ等の出力信号に応じて、モータ４１を駆動するための指令信号を出力する。駆動回路４５は、ＥＣＵ４４からの指令信号に応じてモータ４１の複数相コイルの通電状態を切り替える。
【００２４】
＜ＥＣＵの機能（１）＞
シフトレンジ制御装置３６のＥＣＵ４４について図３を参照して説明する。先ず、ＥＣＵ４４のシフトレンジを切り替える機能に関して説明する。ＥＣＵ４４は、各種センサの出力信号を取得する信号取得部５１と、回転数算出部５２とを有している。回転数算出部５２は、出力軸センサ３３の出力信号に基づき出力軸４３の回転数（以下、出力軸回転数Ｎｏ）を算出し、また、エンコーダ３２の出力信号に基づきモータ４１の回転数（以下、モータ回転数Ｎｍ）を算出する。
【００２５】
ＥＣＵ４４によるモータ４１の駆動モードには、スタンバイモード、フィードバック制御モードおよび停止制御モードがある。ＥＣＵ４４は、現在設定されている駆動モードが上記のいずれであるかを判定するモード判定部５３と、駆動モードを切り替えるモード切替部５４とを有している。駆動モードは、ＥＣＵ４４の初期化時にはスタンバイモードに設定される。
【００２６】
ＥＣＵ４４は、スタンバイモードに対応する機能部として目標判定部５５を有している。目標判定部５５は、シフトスイッチ３４の出力信号に基づき、目標シフトレンジが現在のシフトレンジから変更されたか否かを判定する。モード切替部５４は、目標シフトレンジが現在のシフトレンジから変更された場合に駆動モードをフィードバック制御モードに切り替える。
【００２７】
ＥＣＵ４４は、フィードバック制御モードに対応する機能部として、フィードバック制御部５６、レンジ判定部５７および谷底移動判定部５８を有している。フィードバック制御部５６は、目標シフトレンジに対応するモータ４１の目標回転角度を設定し、モータ４１の回転角度およびモータ回転数に基づくフィードバック制御によりモータ４１を回転駆動する。
【００２８】
レンジ判定部５７は、出力軸センサ３３の出力信号に基づき、出力軸４３が複数のレンジ判定範囲のうちのどこに位置しているかを判定する。レンジ判定範囲には、Ｐレンジ判定範囲、Ｒレンジ判定範囲、Ｎレンジ判定範囲およびＤレンジ判定範囲がある。Ｐレンジ判定範囲は、係止部２５が凹部２１に位置する範囲に設定される。Ｒレンジ判定範囲は、係止部２５が凹部２２に位置する範囲に設定される。Ｎレンジ判定範囲は、係止部２５が凹部２３に位置する範囲に設定される。Ｄレンジ判定範囲は、係止部２５が凹部２４に位置する範囲に設定される。
【００２９】
以降、出力軸４３が位置していると判定されたレンジ判定範囲のことを「現在のレンジ判定範囲」と記載する。また、目標シフトレンジが成立するレンジ判定範囲のことを「目標レンジ判定範囲」と記載する。
【００３０】
谷底移動判定部５８は、シフトレンジ切り替え中の出力軸回転数Ｎｏの変化に基づき、凹部２１〜２４のうち現在のレンジ判定範囲に対応する凹部の谷底に係止部２５が相対移動したと判定する。第１実施形態では、谷底移動判定部５８は、シフトレンジの切り替え中に出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ１以下となった場合、係止部２５が凹部の谷底に相対移動したと判定する。
【００３１】
谷底移動判定部５８は、シフトレンジ切り替え中、現在のレンジ判定範囲が目標レンジ判定範囲と一致し、かつ、出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ１以下となった場合、凹部２１〜２４のうち目標レンジ判定範囲に対応する凹部の谷底に係止部２５が移動したと判定する。つまり、谷底移動判定部５８は、上述の場合、目標シフトレンジに対応する凹部の谷底に係止部２５が移動したと判定する。モード切替部５４は、目標シフトレンジに対応する凹部の谷底に係止部２５が移動したと判定された場合、駆動モードを停止制御モードに切り替える。
【００３２】
ＥＣＵ４４は、停止制御モードに対応する機能部として停止制御部５９を有している。停止制御部５９は、モータ４１の回転を停止するとともに、その回転停止が完了したか否かを判定する。
【００３３】
ここで、シフトレンジ切り替え中におけるディテントプレート１６および出力軸４３の回転について説明する。シフトレンジ切り替え中、係止部２５は、一対の凹部間の山頂を越えたあと凹部の谷底に吸い込まれるように加速する。その結果、ディテントプレート１６および出力軸４３の回転数がモータ４１の回転数と比べて大幅に高まる。そのため、凹部の谷底に係止部２５が移動した時点というのは、モータ４１のロータから出力軸４３までの回転伝達系が有する遊びの分だけ、ディテントプレート１６および出力軸４３がモータ４１のロータに先行して凹部の谷底側に位置している状況となる。したがって、上記遊びが詰まる間、モータ４１が回転してもディテントプレート１６および出力軸４３は回転しない。
【００３４】
停止制御部５９は、目標シフトレンジに対応する凹部の谷底に係止部２５が移動してから上記遊びが詰まるまでの間にモータ４１の回転を停止させる。モード切替部５４は、モータ４１の回転停止が完了したと判定された場合、駆動モードをスタンバイモードに切り替える。
【００３５】
＜ＥＣＵが実行する処理（１）＞
次に、ＥＣＵ４４がシフトレンジ切り替えのために実行する一連の処理について図４を参照して説明する。図４に示すルーチンは、ＥＣＵ４４の起動後に繰り返し実行される。以下の説明において「Ｓ」はステップを意味する。
【００３６】
図４のルーチンが開始されると、Ｓ１において、現在設定されている駆動モードがスタンバイモード、フィードバック制御モードおよび停止制御モードのうちのどれであるかが判定される。駆動モードがスタンバイモードである場合、処理はＳ２に移行する。駆動モードがフィードバック制御モードである場合、処理はＳ４に移行する。駆動モードが停止制御モードである場合、処理はＳ１０に移行する。
【００３７】
Ｓ２では、目標シフトレンジが現在のシフトレンジから変更されたか否かが判定される。目標シフトレンジが変更された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、処理はＳ３に移行する。目標シフトレンジが変更されていない場合（Ｓ２：ＮＯ）、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００３８】
Ｓ３では、駆動モードがフィードバック制御モードに切り替えられる。Ｓ３の後、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００３９】
Ｓ４では、フィードバック制御が行われる。フィードバック制御の初回の場合には、出力軸センサ３３の出力信号に基づきエンコーダの目標カウント値が設定され、実カウント値およびモータ回転数Ｎｍに基づくフィードバック制御によりモータ４１が回転駆動される。一方、既にフィードバック制御が行われている最中である場合には、引き続きフィードバック制御が継続される。Ｓ４の後、処理はＳ５に移行する。
【００４０】
Ｓ５では、出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ１以下となったか否かが判定される。出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ１以下となった場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、処理はＳ６に移行する。出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ１以下となっていない場合（Ｓ５：ＮＯ）、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００４１】
Ｓ６では、谷位置学習の実施を許可するフラグ（以下、学習許可フラグ）がＯＮであるか否かが判定される。谷位置とは、係止部２５が凹部２１〜２４の谷底に位置するときの出力軸４３の回転角度のことである。谷位置学習の詳細については次のＳ７の内容と共に詳述する。学習許可フラグがＯＮである場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、処理はＳ７に移行する。学習許可フラグがＯＦＦである場合（Ｓ６：ＮＯ）、処理はＳ８に移行する。
【００４２】
Ｓ７では、谷位置学習制御が行われる。Ｓ７の後、処理はＳ８に移行する。
【００４３】
Ｓ８では、出力軸センサ３３の出力信号に基づき、出力軸４３が目標レンジ判定範囲内に位置しているか否かが判定される。出力軸４３が目標レンジ判定範囲内に位置している場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、処理はＳ９に移行する。出力軸４３が目標レンジ判定範囲内に位置していない場合（Ｓ８：ＮＯ）、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００４４】
Ｓ９では、駆動モードが停止制御モードに切り替えられる。Ｓ９の後、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００４５】
Ｓ１０では、モータ４１の回転を停止する停止制御が行われる。Ｓ１０の後、処理はＳ１１に移行する。
【００４６】
Ｓ１１では、モータ４１の回転停止制御が完了したか否かが判定される。停止制御が完了した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理はＳ１２に移行する。停止制御が完了していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００４７】
Ｓ１２では、駆動モードがスタンバイモードに切り替えられる。Ｓ１２の後、処理は図４のルーチンを抜ける。
【００４８】
＜具体的な動作例＞
次に、ＥＣＵ４４による動作の一例について図５および図６を参照して説明する。この例は、現在のシフトレンジがパーキングレンジであるときに目標シフトレンジがドライブレンジに変更されたときであって、自動変速機１１の作動油温度が所定値よりも高いときの動作例である。
【００４９】
図５において、縦軸の出力軸回転数Ｎｏはモータ回転数Ｎｍに換算して記載している。つまり、モータ４１から出力軸４３までの減速比αを用いて互いに尺度を合わせたモータ回転数［Ｎｍ］と出力軸回転数［Ｎｏ×α］に基づき、図５には［Ｎｍ］と［Ｎｏ×α］とを重ねて示している。
【００５０】
以降、出力軸回転数Ｎｏとモータ回転数Ｎｍとを比較するときは互いに尺度を合わせたもの同士を用いることを前提とするが、その際には「モータ回転数Ｎｍ」および「出力軸回転数Ｎｏ」と記載し、減速比αについては記載を省略する。図面の記載においても同様である。「Ｎｍ−Ｎｏ」と記載されていれば、それは互いに尺度を合わせたもの同士の差であることを意味する。また、「互いに尺度を合わせる」とは、［Ｎｍ］と［Ｎｏ×α］に限らず、［Ｎｍ÷α］と［Ｎｏ］でも問題ないものとする。
【００５１】
以下の説明において、「Ｐ谷底」、「Ｒ谷底」、「Ｎ谷底」、「Ｄ谷底」は、それぞれ凹部２１、２２、２３、２４の谷底のことである。
【００５２】
図５に示すように、シフトレンジ切替開始前の時点ｔ０では、モータ回転数Ｎｍおよび出力軸回転数Ｎｏの両方とも０である。また、ディテントスプリング１７の係止部２５がＰ谷底に位置し、出力軸４３もそれに対応した回転角度である。それに対して、モータ４１のロータは、ロータから出力軸４３までの回転伝達系が有する遊びの間に位置している状態である。図６に示すように、時点ｔ０では遊びが詰まっていない状態である。
【００５３】
図５の時点ｔ１では、目標シフトレンジがドライブレンジに変更され、シフトレンジの切り替えが開始される。この時点ｔ１では、図４のＳ２の判定が肯定され、駆動モードがフィードバック制御モードに変更される。
【００５４】
図５の時点ｔ１〜ｔ２では、モータ４１は回転するが、遊びが詰まっていないので出力軸４３は回転しない。
【００５５】
図５の時点ｔ２では、遊びが詰まる。この直後に出力軸４３が回転開始する。図６に示すように、時点ｔ２では遊びが詰まった状態である。
【００５６】
図５の時点ｔ２〜ｔ３の前半、すなわち係止部２５が凹部２１と凹部２２との間の山頂を越える前において、出力軸回転数Ｎｏがモータ回転数Ｎｍに追従する。
【００５７】
図５の時点ｔ２〜ｔ３の後半、すなわち係止部２５が凹部２１と凹部２２との間の山頂を越えたあとにおいて、係止部２５が凹部２２の谷底に落ちるようにディテントプレート１６が回転し、出力軸回転数Ｎｏが高まる。その結果、出力軸４３が遊びの分だけモータ４１に先行して移動する。
【００５８】
図５の時点ｔ３では、係止部２５がほぼＲ谷底に移動して、出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ１以下となる。図６に示すように、時点ｔ３では、出力軸４３が遊びの分だけモータ４１に先行しており、Ｒ谷底に対応する回転角度にほぼ移動している。この時点ｔ３では、図４のＳ５の判定が肯定され、そのあとに谷位置学習制御が実行される。今回、目標レンジ判定範囲はＤレンジ判定範囲であり、現在のレンジ判定範囲が目標レンジ判定範囲と一致していないため、図４のＳ８の判定は否定される。
【００５９】
図５の時点ｔ３〜ｔ４では、モータ４１は回転するが、遊びが詰まっていないので出力軸４３は回転しない。
【００６０】
図５の時点ｔ４〜ｔ７では、時点ｔ２〜ｔ４と同じように動作する。
【００６１】
図５の時点ｔ７では、現在のレンジ判定範囲が目標レンジ判定範囲と一致しているため、図４のＳ８の判定が肯定され、駆動モードが停止制御モードに変更される。
【００６２】
図５の時点ｔ７以降、停止制御が実行される。そして、時点ｔ８において停止制御の完了に伴い、図４のＳ１２において駆動モードがスタンバイモードに変更される。
【００６３】
＜ＥＣＵの機能（２）＞
次に、ＥＣＵ４４の谷位置学習の機能に関して説明する。図５は、第１実施形態において自動変速機１１の作動油温度が所定値よりも高いときの動作例であった。これに対して、図７は、比較形態において自動変速機１１の作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下のときの動作例である。低温環境下では、作動油の粘度が高くなり、係止部２５が凹部の谷底に落ちにくくなる。そのため、図７に示すように出力軸４３がモータ４１に先行して回転することなく、出力軸回転数Ｎｏがモータ回転数Ｎｍに追従する。そのため、出力軸回転数Ｎｏの変化に基づき係止部２５が凹部の谷底に相対移動したと判定することができない。したがって、低温環境下で谷位置学習が実施されると、谷位置を誤学習する可能性がある。
【００６４】
ＥＣＵ４４は、谷位置学習のための機能部に加えて、上述のような谷位置の誤学習を抑制するための機能部を有している。具体的には、図３に示すようにＥＣＵ４４は、谷位置学習部６１と、学習許可部６２とを有している。
【００６５】
信号取得部５１は、出力軸４３の回転角度（以下、出力軸回転角度θｏ）を取得する角度取得部と、自動変速機１１の作動油温度Ｔｔｍを取得する温度取得部とを含む。
【００６６】
谷位置学習部６１は、信号取得部５１の取得値に基づき、係止部２５が凹部の谷底に位置するときの出力軸回転角度θｏを谷位置として学習する。具体的には、谷位置学習部６１は、係止部２５が凹部の谷底に相対移動したと谷底移動判定部５８が判定した場合、その時点の出力軸回転角度θｏを谷位置として学習する。
【００６７】
学習許可部６２は、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１よりも大きい場合、谷位置学習部６１による谷位置学習を許可し、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下の場合、谷位置学習部６１による谷位置学習を禁止する。具体的には、学習許可部６２は、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１よりも大きい場合、学習許可フラグをＯＮに設定し、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下である場合、学習許可フラグをＯＦＦに設定する。
【００６８】
所定値Ｔ１は、モータ４１を目標回転数で回転駆動しながらシフトレンジを切り替えるとき、出力軸回転角度θｏが一定になる区間が現れる温度範囲の下限値として予め定められる。
【００６９】
＜ＥＣＵが実行する処理（２）＞
次に、ＥＣＵ４４が谷位置学習のために実行する一連の処理について図４、図８、図９を参照して説明する。
【００７０】
図８に示すルーチンは、図４のＳ６で用いる学習許可フラグを設定するためのものであって、ＥＣＵ４４の起動後に繰り返し実行される。
【００７１】
図８のルーチンが開始されると、Ｓ２１において、自動変速機１１の作動油温度Ｔｔｍが取得される。Ｓ２１の後、処理はＳ２２に移行する。
【００７２】
Ｓ２２では、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下であるか否かが判定される。作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下である場合、（Ｓ２２：ＹＥＳ）、処理はＳ２３に移行する。作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１よりも大きい場合（Ｓ２２：ＮＯ）、処理はＳ２４に移行する。
【００７３】
Ｓ２３では、学習許可フラグがＯＦＦにセットされる。Ｓ２３の後、処理は図８のルーチンを抜ける。
【００７４】
Ｓ２４では、学習許可フラグがＯＮにセットされる。Ｓ２４の後、処理は図８のルーチンを抜ける。
【００７５】
図４において、Ｓ７では、図９に示す谷位置学習制御のためのサブルーチンが呼び出されて実行される。Ｓ７の処理は、例えば谷位置学習値が無いとき、または、前回の谷位置学習から所定期間が経過したとき等に実行される。
【００７６】
図９のサブルーチンが開始されると、Ｓ３１において、出力軸４３が複数のレンジ判定範囲のうちのどこに位置しているかが判定される。つまり、現在のレンジ判定範囲がいずれのレンジ判定範囲であるかが判定される。Ｐレンジ判定範囲である場合、処理はＳ３２に移行する。Ｒレンジ判定範囲である場合、処理はＳ３３に移行する。Ｎレンジ判定範囲である場合、処理はＳ３４に移行する。Ｄレンジ判定範囲である場合、処理はＳ３５に移行する。
【００７７】
Ｓ３２では、現状の出力軸回転角度θｏがＰ谷位置として学習される。Ｓ３２の後、処理は図４のルーチンに戻る。
【００７８】
Ｓ３３では、現状の出力軸回転角度θｏがＲ谷位置として学習される。Ｓ３３の後、処理は図４のルーチンに戻る。
【００７９】
Ｓ３４では、現状の出力軸回転角度θｏがＮ谷位置として学習される。Ｓ３４の後、処理は図４のルーチンに戻る。
【００８０】
Ｓ３５では、現状の出力軸回転角度θｏがＤ谷位置として学習される。Ｓ３５の後、処理は図４のルーチンに戻る。
【００８１】
＜効果＞
以上説明したように、第１実施形態では、シフトレンジ制御装置３６は、谷位置学習部６１と、学習許可部６２とを有している。谷位置学習部６１は、信号取得部５１の取得値に基づき、係止部２５が凹部の谷底に位置するときの出力軸回転角度θｏを谷位置として学習する。学習部６２は、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１よりも大きい場合、谷位置学習部６１による谷位置学習を許可し、作動油温度Ｔｔｍが所定値Ｔ１以下の場合、谷位置学習部６１による谷位置学習を禁止する。これにより、低温環境下で谷位置学習が実施されず、谷位置の誤学習が抑制されるため、谷位置学習精度が向上する。
【００８２】
また、第１実施形態では、谷位置学習の許可を判断するとき用いるシフトレンジ切替機構１２の環境温度は、シフトレンジ切替機構１２が設けられる自動変速機１１の作動油温度Ｔｔｍである。これにより、係止部２５が凹部の谷底に落ちにくくなる低温環境下であるか否かを直接的に判断することができる。
【００８３】
［第２実施形態］
第２実施形態では、図１０に示すように、ＥＣＵ７１は、駆動電圧電流補正部としてのデューティ比補正部７２と、暖機指令部７３とを有している。デューティ比補正部７２は、谷位置学習部６１による谷位置学習時において、作動油温度Ｔｔｍが低いほどモータ４１の駆動電流のデューティ比Ｄを小さくする。デューティ比Ｄは、図１１に示すマップから作動油温度Ｔｔｍに応じて設定され、非谷位置学習時に算出されるデューティ比に代えて用いられる。図１１のマップでは、デューティ比Ｄは複数の段階で断続的に変化するようになっている。なお、図１１のマップの数値は例示であり、他の実施形態では他の数値に設定されてもよい。
【００８４】
暖機指令部７３は、作動油温度Ｔｔｍが所定の極低温値Ｔ２以下である場合、シフトレンジ切替機構１２が搭載される車両の暖機運転を図示しないエンジン制御装置に指令する。
【００８５】
図１２に示す谷位置学習のためのルーチンは、ＥＣＵ７１の起動後に繰り返し実行される。図１２のルーチンが開始されると、Ｓ４１において、学習許可フラグがＯＮであるか否かが判定される。学習許可フラグがＯＮである場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、処理はＳ４２に移行する。学習許可フラグがＯＦＦである場合（Ｓ４１：ＮＯ）、処理は図１２のルーチンを抜ける。
【００８６】
Ｓ４２では、自動変速機１１の作動油温度Ｔｔｍが取得される。Ｓ４２の後、処理はＳ４３に移行する。
【００８７】
Ｓ４３では、作動油温度Ｔｔｍが極低温値Ｔ２以下であるか否かが判定される。作動油温度Ｔｔｍが極低温値Ｔ２以下である場合、（Ｓ４３：ＹＥＳ）、処理はＳ４４に移行する。作動油温度Ｔｔｍが極低温値Ｔ２よりも大きい場合（Ｓ４３：ＮＯ）、処理はＳ４５に移行する。
【００８８】
Ｓ４４では、車両の暖機運転がエンジン制御装置に指令される。Ｓ４４の後、処理は図１２のルーチンを抜ける。
【００８９】
Ｓ４５では、マップから作動油温度Ｔｔｍに応じてデューティ比Ｄが算出される。作動油温度Ｔｔｍが低いほどデューティ比Ｄが小さく設定される。Ｓ４５の後、処理は図１２のルーチンを抜ける。
【００９０】
図１３に示す比較形態では、低温環境下であるにもかかわらずデューティ比Ｄが１００％に設定される。そのため、モータ４１が比較的速く回転し、係止部２５が凹部に差し掛かっても出力軸４３がモータ４１に先行して回転することなく、出力軸回転数Ｎｏがモータ回転数Ｎｍに追従する。
【００９１】
これに対して、第２実施形態では、デューティ比補正部７２は、谷位置学習部６１による谷位置学習時において、作動油温度Ｔｔｍが低いほどモータ４１の駆動電流のデューティ比Ｄを小さくする。例えば、図１４に示すように低温環境下においてデューティ比Ｄが２０％に設定される。これにより、モータ４１が比較的遅く回転し、係止部２５が凹部に差し掛かかることで出力軸４３がモータ４１に先行可能となってから、係止部２５が谷底に位置する状態で回転伝達系の遊びが詰まるまでの時間が長くなる。つまり、係止部２５が谷底に落ちる時間的余裕が生まれる。そのため、出力軸回転数Ｎｏが一定になる区間を十分に確保し、谷位置学習を正常に実施することができ、谷位置学習精度が向上する。
【００９２】
［第３実施形態］
第３実施形態では、図１５に示すように信号取得部５１は、冷却水温度に応じた水温センサ８５の出力信号を取得する。冷却水温度は、作動油温度Ｔｔｍを推定可能な温度であって、シフトレンジ切替機構１２の環境温度を示す値である。
【００９３】
ＥＣＵ８１は、回転数補正部８２と、暖機指令部７３とを有している。回転数補正部８２は、谷位置学習部６１による谷位置学習時において、冷却水温度Ｔｗが低いほどモータ４１の目標回転数Ｎｍｔを小さくする。目標回転数Ｎｍｔは、図１６に示すマップから冷却水温度Ｔｗに応じて設定される。図１６のマップでは、目標回転数Ｎｍｔは複数の段階で断続的に変化するようになっている。
【００９４】
ＥＣＵ８１が目標回転数Ｎｍｔを設定するための処理は、第２実施形態においてＥＣＵ７１がデューティ比Ｄを設定するための処理と同様である。つまり、ＥＣＵ８１は、図１２においてデューティ比Ｄが目標回転数Ｎｍｔに置き換えられた処理を実行する。
【００９５】
図１７に示す比較形態では、低温環境下であるにもかかわらず目標回転数Ｎｍｔが比較的高い５０００ｒｐｍに設定される。そのため、モータ４１が比較的速く回転し、係止部２５が凹部に差し掛かっても出力軸４３がモータ４１に先行して回転することなく、出力軸回転数Ｎｏがモータ回転数Ｎｍに追従する。
【００９６】
これに対して、第３実施形態では、回転数補正部８２は、谷位置学習部６１による谷位置学習時において、冷却水温度Ｔｗが低いほどモータ４１の目標回転数Ｎｍｔを小さくする。例えば、図１８に示すように低温環境下において目標回転数Ｎｍｔが１０００ｒｐｍに設定される。これにより、モータ４１が比較的遅く回転し、係止部２５が凹部に差し掛かかることで出力軸４３がモータ４１に先行可能となってから、係止部２５が谷底に位置する状態で回転伝達系の遊びが詰まるまでの時間が長くなる。つまり、係止部２５が谷底に落ちる時間的余裕が生まれる。そのため、出力軸回転数Ｎｏが一定になる区間を十分に確保し、谷位置学習を正常に実施することができ、谷位置学習精度が向上する。
【００９７】
［他の実施形態］
他の実施形態では、作動油温度が所定値以下の場合にデューティ比（または目標回転数）が小さくなるように２段階で設定されてもよいし、作動油温度に応じてデューティ比（または目標回転数）が連続的に変化するように設定されてもよい。
【００９８】
他の実施形態では、谷底移動判定部は、他の方法により係止部が凹部の底に相対移動したと判定してもよい。例えば、モータから出力軸までの減速比を用いて互いに尺度を合わせたモータ回転数と出力軸回転数に基づき、シフトレンジの切り替え中に出力軸回転数がモータ回転数よりも小さくなる範囲においてモータ回転数と出力軸回転数との差が所定値以上となった場合、係止部が凹部の底に相対移動したと判定されてもよい。また、シフトレンジの切り替え中に出力軸回転数が所定値以上となってから所定時間が経過した場合、係止部が凹部の底に相対移動したと判定されてもよい。上記所定値は、モータ自体のトルクでは到達しない出力軸回転数に設定される。
【００９９】
他の実施形態では、モータは、フィードバック制御に限らず、例えば回転角度に応じて通電相を順次切り替える通電切替制御等の他の方式により回転駆動されてもよい。
【０１００】
他の実施形態では、ディテントプレートの凹部は２つ、３つ、あるいは５つ以上であってもよい。それに伴い、シフトレンジ切替機構が切り替えるシフトレンジは２つ、３つ、あるいは５つ以上であってもよい。
【０１０１】
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【０１０２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１２：シフトレンジ切替機構、  １６：ディテントプレート（回転部材）
１７：ディテントスプリング（係止部材）、  ２１〜２４：凹部
３１：シフトアクチュエータ、  ３５：シフトレンジ制御装置、  ４１：モータ
４３：出力軸、  ５１：信号取得部（角度取得部、温度取得部）
６１：谷位置学習部、  ６２：学習許可部
７２：デューティ比補正部（駆動電圧電流補正部）、  ８２：回転数補正部
Ｔｔｍ：作動油温度（環境温度）、  Ｔｗ：冷却水温度（環境温度）
【図１】
2020200878.tif 000003
【図２】
2020200878.tif 000004
【図３】
2020200878.tif 000005
【図４】
2020200878.tif 000006
【図５】
2020200878.tif 000007
【図６】
2020200878.tif 000008
【図７】
2020200878.tif 000009
【図８】
2020200878.tif 000010
【図９】
2020200878.tif 000011
【図１０】
2020200878.tif 000012
【図１１】
2020200878.tif 000013
【図１２】
2020200878.tif 000014
【図１３】
2020200878.tif 000015
【図１４】
2020200878.tif 000016
【図１５】
2020200878.tif 000017
【図１６】
2020200878.tif 000018
【図１７】
2020200878.tif 000019
【図１８】
2020200878.tif 000020