(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸（３２）が回転することにより、車両のレンジ切り替え機構（４０）を駆動して、レンジを切り替える電動モータ（３０）と、
前記電動モータが所定の角度回転するごとに信号を出力するエンコーダ（３１）と、
外部から与えられたシフト指令に従ってレンジの切り替えが行われるように、前記エンコーダの出力に基づいて、前記電動モータを目標とする回転位置まで駆動する駆動制御手段（２０）と、
前記エンコーダの出力にノイズが重畳したか否かを判定するノイズ判定手段（Ｓ２００、Ｓ２２０）と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記ノイズ判定手段により、前記エンコーダの出力にノイズが重畳したと判定されたとき、前記エンコーダの出力に基づく制御処理を停止するものであり、
さらに、前記駆動制御手段は、前記エンコーダの出力に基づく制御処理として、前記エンコーダから信号が出力されると、その信号を割り込により取り込んで、前記電動モータの回転位置を算出する処理を行うものであって、
前記駆動制御手段は、電子制御装置により構成され、
前記電子制御装置は、異常が生じたときにリセットがかけられて再起動するものであり、リセットがかけられたとき、その旨を記憶する記憶手段を有し、
前記電子制御装置が起動したとき、前記記憶手段にリセットがかけられた旨が記憶されていると、前記駆動制御手段は、前記ノイズ判定手段による判定を待たずに、前記エンコーダからの信号を割り込により取り込む処理を停止することを特徴とする
シフトバイワイヤ制御装置。
【請求項２】
出力軸（３２）が回転することにより、車両のレンジ切り替え機構（４０）を駆動して、レンジを切り替える電動モータ（３０）と、
前記電動モータが所定の角度回転するごとに信号を出力するエンコーダ（３１）と、
外部から与えられたシフト指令に従ってレンジの切り替えが行われるように、前記エンコーダの出力に基づいて、前記電動モータを目標とする回転位置まで駆動する駆動制御手段（２０）と、
前記エンコーダの出力にノイズが重畳したか否かを判定するノイズ判定手段（Ｓ２００、Ｓ２２０）と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記ノイズ判定手段により、前記エンコーダの出力にノイズが重畳したと判定されたとき、前記エンコーダの出力に基づく制御処理を停止するものであり、
前記電動モータは、前記レンジの切り替えとして、パーキングレンジへ切り替えるための第１の回転位置と、パーキングレンジ以外のレンジへ切り替えるための第２の回転位置とのいずれかの位置に駆動されるものであり、
前記第１の回転位置に対応して第１のストッパ壁が設けられ、前記第２の回転位置に対応して第２のストッパ壁が設けられており、
前記シフト指令を保持しておく保持手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記電動モータを第１の回転位置と第２の回転位置とのいずれかに向けて駆動するとき、もしくは駆動している途中において、前記ノイズ判定手段により前記エンコーダの出力にノイズが重畳したと判定されると、前記電動モータの駆動を中止し、ノイズの消滅後に、前記保持手段に保持されているシフト指令に応じた回転位置に対応するストッパ壁を用いて前記電動モータの回転位置を位置決めする位置決め制御を実行し、その後、前記シフト指令に応じた回転位置を目標位置として、前記電動モータを駆動するレンジ切り替え制御を実行することを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記エンコーダの出力に基づく制御処理として、起動時に、前記電動モータを所定の方向に回転駆動し、前記所定の方向に存在するストッパ壁に前記電動モータの出力軸が当接して前記電動モータの回転が停止して、前記エンコーダから信号が出力されなくなるまで、前記電動モータの回転駆動を継続する位置決め制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載のシフトバイワイヤ制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記エンコーダの出力に基づく制御処理として、前記位置決め制御後に、前記エンコーダの出力に基づき、前記モータを目標とする回転位置まで駆動するレンジ切り替え制御を実行することを特徴とする請求項３に記載のシフトバイワイヤ制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段により、前記エンコーダの出力に基づく制御処理が停止されたとき、前記電動モータを目標とする回転位置まで駆動することができない状態であることを、前記シフト指令を出力するシフト指令出力部へ通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシフトバイワイヤ制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段により、前記エンコーダの出力に基づく制御処理が停止されるとき、前記電動モータによる回転駆動力の発生をストップするストップ手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシフトバイワイヤ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたレンジ切り替え機構のレンジ切り替えを電気的に制御するシフトバイワイヤ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両においては、省スペース化や組立性向上、制御性向上といった要求を満たすために、機械的な駆動システムを電気的な駆動システムへ変更する傾向が高まっている。その一例として、自動変速機のレンジ切り替えを電動モータを用いて電気的に制御するシフトバイワイヤ制御装置がある。
【０００３】
このようなシフトバイワイヤ制御装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の制御装置では、シフト指令に従う目標レンジを実現するための、電動モータの目標回転位置を設定する。そして、電動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からの出力のカウント値が、目標回転位置に対応する目標カウント値に対して所定の範囲内に収まるように、電動モータを回転駆動することで、レンジ切り替えを電気的に行うようにしている。なお、電動モータを回転駆動する際、エンコーダからの信号に応じて、電動モータの通電相を切り替えることで、電動モータを円滑に回転させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、エンコーダからの出力に基づいて、電動モータの通電相の切り替えを行ったり、電動モータの回転位置を目標位置に制御したりする場合に、エンコーダからの出力にノイズが重畳した場合、種々の不具合が生じることが予測される。
【０００６】
例えば、ノイズによって電動モータの回転位置を誤って認識することにより、目標回転位置に到達したと誤判断したり、電動モータの通電相を切り替えるタイミングを誤ることにより、電動モータを円滑に駆動することができなくなったりする虞がある。
【０００７】
また、特許文献１の制御装置では、エンコーダからの出力は、割り込み処理により、制御装置に取り込まれ、電動モータの回転位置や回転方向の算出が行われる。従って、エンコーダ出力にノイズが重畳した場合、割り込み処理の実行頻度が高まり、その他の制御処理の実行頻度が低下することになる。その結果、電動モータの円滑な駆動を阻害する可能性が生じる。
【０００８】
さらに、上述した制御装置において、エンコーダの出力カウント値と、電動モータの回転位置とを対応させるために、電動モータの位置決め制御を実行することが考えられる。この位置決め制御は、例えば、次のようにして実行可能である。まず、所定方向に回転するように電動モータを駆動する。すると、やがて、電動モータの出力軸（に装着された部材）が、可動範囲の端部に設定されたストッパ壁に当接して停止する。この場合、電動モータを駆動するための通電を行なっているにも拘わらず、エンコーダの出力が発生しなくなる。従って、電動モータの出力軸がストッパ壁に当接している状態とみなすことができる。このようにすれば、電動モータの回転位置が判明するので、エンコーダの出力カウント値との対応付けを正しく行うことが可能となる。
【０００９】
しかし、上述した位置決め制御を行なっているときに、エンコーダの出力にノイズが重畳した場合、電動モータの出力軸がストッパ壁に当接しても、エンコーダの出力が発生し続けることになる。この場合、例えば、所定時間経過しても、電動モータの出力軸がストッパ壁に当接しないと誤判定して、電動モータを含むアクチュエータに何らかの異常が発生したと誤検出される虞がある。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、エンコーダの出力にノイズが重畳したとしても、電動モータの制御に悪影響が及ぶことを極力抑制することが可能なシフトバイワイヤ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明によるシフトバイワイヤ制御装置は、
出力軸（３２）が回転することにより、車両のレンジ切り替え機構（４０）を駆動して、レンジを切り替える電動モータ（３０）と、
電動モータが所定の角度回転するごとに信号を出力するエンコーダ（３１）と、
外部から与えられたシフト指令に従ってレンジの切り替えが行われるように、エンコーダの出力に基づいて、電動モータを目標とする回転位置まで駆動する駆動制御手段（２０）と、
エンコーダの出力にノイズが重畳したか否かを判定するノイズ判定手段（Ｓ２００、Ｓ２２０）と、を備え、
駆動制御手段は、ノイズ判定手段により、エンコーダの出力にノイズが重畳したと判定されたとき、エンコーダの出力に基づく制御処理を停止するものであり、
さらに、駆動制御手段は、エンコーダの出力に基づく制御処理として、エンコーダから信号が出力されると、その信号を割り込により取り込んで、電動モータの回転位置を算出する処理を行うものであって、
前記駆動制御手段は、電子制御装置により構成され、
前記電子制御装置は、異常が生じたときにリセットがかけられて再起動するものであり、リセットがかけられたとき、その旨を記憶する記憶手段を有し、
前記電子制御装置が起動したとき、前記記憶手段にリセットがかけられた旨が記憶されていると、前記駆動制御手段は、前記ノイズ判定手段による判定を待たずに、前記エンコーダからの信号を割り込により取り込む処理を停止することを特徴とする。
【００１２】
このように、本発明では、エンコーダの出力にノイズが重畳したと判定されると、駆動制御部における、エンコーダの出力に基づく制御処理を停止させるようにした。このため、例えば、電動モータを、目標回転位置とは異なる誤った回転位置に駆動してしまったり、電動モータの位置決め制御を行う場合に、その位置決めを適切に行い得ない事態を招いたりすることを防止することができる。さらに、エンコーダ出力にノイズが重畳したときには、エンコーダ出力を取り込む割り込み処理を停止させれば、駆動制御部の処理負荷の増大を抑制することができる。従って、エンコーダの出力にノイズが重畳したとしても、電動モータの制御に悪影響が及ぶことを極力抑制することが可能になる。
【００１３】
なお、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【００１４】
また、上述した特徴以外の本発明の特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置の概略的な構成を示す構成図である。
【図２】エンコーダからの２相のパルス信号と、通電相の切り替え時期との関係を示す波形図である。
【図３】シフトバイワイヤ制御装置による基本的な制御について説明するための波形図である。
【図４】エンコーダ信号にノイズが重畳したときに生じる不具合について説明するための説明図である。
【図５】マイコンにエンコーダ信号が入力されたときに、実行される割り込み処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態におけるマイコンが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態におけるマイコンが実行する処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態におけるマイコンが実行する処理を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態におけるマイコンが実行する処理を示すフローチャートである。
【図１０】第５実施形態におけるマイコンが実行する処理を示すフローチャートである。
【図１１】第６実施形態におけるマイコンが実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置を図に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置の概略的な構成を示す構成図である。
【００１７】
図１に示すように、シフトバイワイヤ制御装置は、主に、レンジ判断装置１０、レンジ電子制御装置（以下、レンジＥＣＵ）２０、電動モータ３０、及び自動変速機４０などから構成される。なお、本実施形態では、シフトバイワイヤ制御装置が、自動変速機４に設けられたレンジ切り替え機構を電動モータ３０により駆動して、パーキングレンジ（以下、Ｐレンジ）と、パーキングレンジ以外の他のレンジ（以下、非Ｐレンジ）とを切り替える例について説明する。
【００１８】
レンジ判断装置１０は、図示しないシフトポジションセンサの検出信号から、車両の運転者によるシフト操作の結果としてのシフトポジション情報を得て、そのシフトポジション情報に基づいて目標レンジを決定する。なお、レンジ判断装置１０は、目標レンジを決定する際、シフトボジションセンサによる検出結果に加え、車速情報や、ブレーキの操作情報を考慮しても良い。そして、レンジ判断装置１０は、決定した目標レンジに従い、レンジＥＣＵ２０に対して、Ｐレンジへの切り替え要求又はＰレンジ解除要求（非Ｐレンジへの切替要求）を行う。
【００１９】
上述したシフトポジションセンサは、車両の車室内に設けられたシフト操作部（シフトレバー、又はシフトレバーとパーキングスイッチなど）の操作状態を検出して、レンジ判断装置１０に出力する。
【００２０】
レンジ判断装置１０からのレンジ切り替え要求に基づき、レンジＥＣＵ２０は、レンジ切り替え制御を実行する。そして、レンジ切り替えが完了すると、レンジＥＣＵ２０は、レンジ判断装置１０に、レンジ切り替え応答を送信する。レンジ判断装置１０は、レンジ切り替え要求の送信から、所定時間内にレンジ切り替え応答を受信しない場合、レンジＥＣＵ２０やレンジ切り替えを行うためのレンジ切り替え機構や電動モータ３０などに何らかの異常が発生しているものとみなす。この場合、レンジ判断装置１０は、例えば、車両のインストルメントパネルに設けられた警告灯を表示したりして、車両の運転者に対し、レンジ切り替えに関して異常が生じている旨を報知する。
【００２１】
レンジＥＣＵ２０は、主に、マイコン２１、ドライバ２２、入力回路２３、２４、及びタイマ２５から構成されている。マイコン２１は、電動モータ３０の回転に同期してエンコーダ３１から出力されるエンコーダ信号を入力回路２３を介して取り込み、エンコーダ信号をカウントする。そして、そのエンコータ信号のカウント値に基づいて、電動モータ３０の実回転位置（すなわち、自動変速機４０の実レンジ位置）を検出する。
【００２２】
さらに、マイコン２１は、自動変速機４０のＰレンジ位置及び非Ｐレンジ位置を検出する位置センサ４１からの検出信号を入力回路２４を介して取り込む。この位置センサ４１は、例えばニュートラルスイッチのように、自動変速機４０のレンジがＰレンジになったときオン信号を出力する第１の位置センサと、非Ｐレンジになったときオン信号を出力する第２の位置センサからなる。このような位置センサ４１により、マイコン２１は、自動変速機４０のレンジが、Ｐレンジであるか、非Ｐレンジであるかを検出することができる。あるいは、位置センサ４１は、例えば、電動モータ３０の減速機構の出力軸３２の回転角度に応じた電圧を出力するポテンショメータであっても良い。この場合、ポテンショメータの出力電圧から、自動変速機４０のレンジを確認することができる。
【００２３】
そして、マイコン２１は、上述したエンコーダ３１や位置センサ４１からの検出結果に基づき、自動変速機４０のレンジが、要求されたレンジに切り替えられるように、ドライバ２２を介して、電動モータ３０に駆動信号を出力する。レンジＥＣＵ２０のマイコン２１によって、モータ駆動のために実行される制御は後に詳細に説明する。
【００２４】
なお、タイマ２５は、詳しくは後述するが、エンコーダ３１からのエンコーダ信号にノイズが重畳したと判定された場合に、そのノイズが消滅するのに要すると予測される時間をカウントするためのものである。
【００２５】
電動モータ３０は、レンジＥＣＵ２０からの駆動信号に応じて回転するものであり、例えばＳＲ（スイッチド・リラクタンス）モータを採用することができる。このＳＲモータは、可変磁気抵抗モータとも呼ばれ、永久磁石やブラシが不要であり、構造が簡単で安価なモータである。この電動モータ３０は、ステータとロータが共に突極構造（突極部）を有している。より詳細には、電動モータ３０のロータは、径方向外側に突出する突極部（例えば８個）を周方向へ等間隔に複数有している。一方、電動モータ１３のステータは、径方向内側に突出する突極部（例えば１２個）を周方向へ等間隔に複数有している。そして、ロータの回転に伴い、ロータの各突極部がステータの各突極部と微小ギャップを介して順番に対向するようになっている。また、ステータの突極部には通電相をなすＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線が順番に巻回されている。ロータの回転に応じて、この通電相を適宜、切り換えることにより、ロータが回転駆動される。なお、ステータとロータの突極構造の数は適宜変更しても良いことは言うまでもない。
【００２６】
電動モータ３０には、回転位置を検出するためのエンコーダ３１が取り付けられている。エンコーダ３１は、電動モータ３０の回転軸に取り付けられた２枚のロータと、各々のロータの回転に応じてパルス信号を生成するパルス信号生成部とから構成されている。２枚のロータ及びパルス信号生成部は、各々のロータの回転により生成されるパルス信号の位相が、所定の位相だけずれるように配置されている。例えば、一方のロータの回転により発生されるパルス信号をＡ相、他方のロータの回転により発生されるパルス信号をＢ相とすると、図２に示されるように、Ａ相とＢ相のパルス信号は、電動モータ３０の通電相の切り替え時間分だけ位相がずらされている。さらに、Ａ相及びＢ相のパルス信号は、電動モータ３０の各通電相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の通電切り替えを行うタイミングにて、立ち上がりエッジ、及び立ち下がりエッジが発生するように設定されている。
【００２７】
このため、Ａ相のパルス信号とＢ相のパルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの両方のエッジをカウントして、そのカウント値に応じて電動モータ３０の通電相を切り替えることで、電動モータ３０を回転駆動することができるようになっている。
【００２８】
この際、Ａ相のパルス信号とＢ相のパルス信号との発生順序によって、マイコン２１は、
電動モータ３０の回転方向を判定することができる。そして、マイコン２１は、正回転（Ｐレンジ→非Ｐレンジの回転方向）では、エンコーダ信号のカウント値をカウントアップし、逆回転（非Ｐレンジ→Ｐレンジの回転方向）では、エンコーダ信号のカウント値をカウントダウンする。これにより、電動モータ３０が正回転、逆回転のいずれの方向に回転しても、エンコーダ信号のカウント値と電動モータ３０回転位置との対応関係を維持することができる。
【００２９】
なお、図２に示す例では、通電相の切り替え時に、一相通電とニ相通電とを交互に切り替えるようになっている。すなわち、図２の例では、通電相の切り替えは、Ｗ相通電→ＵＷ相通電→Ｕ相通電→ＵＶ相通電→Ｖ相通電→ＶＷ相通電の順序で一巡する。但し、通電方法は、一相通電のみ、あるいは二相通電のみであっても良い。
【００３０】
電動モータ３０の回転軸は図示しない減速機構に接続され、その減速機構の出力軸３２が、自動変速機４０に設けられたレンジ切り替え機構に連結されている。そして、電動モータ３０が一方向に回転すると、自動変速機４０のレンジがＰレンジから非Ｐレンジに切り替えられるように、レンジ切り替え機構が駆動される。逆に、電動モータ３０が他方向に回転すると、非ＰレンジからＰレンジに切り替えられるように、レンジ切り替え機構が駆動される。
【００３１】
このように、出力軸３２や、その出力軸３２に取り付けられたレンジ切り替え機構の部材は、少なくともＰレンジに相当する位置と非Ｐレンジに相当する位置との間を可動する。実際のところ、その可動範囲は、非Ｐレンジ位置を僅かに超えた位置に設けられた非Ｐ側ストッパ壁３３、及びＰレンジ位置を僅かに超えた位置に設けられたＰ側ストッパ壁３４によって規定されている。
【００３２】
なお、自動変速機４０に設けられたレンジ切り替え機構については、本出願人が出願した特開２００４―２３８９０号公報などに開示されているものを採用することができる。そのため、レンジ切り替え機構については、その詳しい説明を省略する。
【００３３】
また、図１における動力源５０は、例えばガソリンエンジンであり、そのガソリンエンジンによって発生された動力が、自動変速機４０を介して、車両のドライブシャフトに伝達される。
【００３４】
以上のように構成されたシフトバイワイヤ制御装置によって実行される基本的な制御について、図３の波形図を参照しつつ説明する。
【００３５】
例えば、電源オフ状態から電源が投入されたときなど、図３は、モータが起動される様子を示している。モータが起動されるときには、電動モータ３０の回転位置（自動変速機４０のシフト位置）が不定であるため、まず、レンジＥＣＵ２０のマイコン２１は、位置決め制御モードとなり、位置決め制御を実行する。
【００３６】
この位置決め制御は、電動モータ３０の出力軸３２がＰ側ストッパ壁３４に向かう方向に電動モータ３０を駆動する。なお、このときの電動モータ３０の駆動は、予め定めた通電相から、所定時間間隔で順番に通電相を切り換えることによって行う。このようにすれば、電動モータ３０の回転位置がいずれにあっても、電動モータ３０をＰレンジ方向に駆動することができる。そして、このような電動モータ３０の駆動を行なっているにも拘わらず、エンコーダ３１からエンコーダ信号が出力されなくなると、電動モータ３０の出力軸３２がＰ側ストッパ壁３４に当接したとみなすことができる。
【００３７】
このように、電動モータ３０の出力軸３２がＰ側ストッパ壁３４に当接したことが確認できると、電動モータ３０の出力軸３２の回転方向の絶対位置が判明する。そのため、その絶対位置を基準として、エンコーダ信号のカウント値と電動モータ３０の回転位置とを対応付けることができる。
【００３８】
マイコン２１は、上述した位置決め制御が完了すると、図３に示すように、一旦、電動モータ３０の駆動を停止する。同時に、マイコン２１は、通常制御モードに移行する。通常制御モードでは、レンジ判断装置１０からレンジ切り替え要求が出されるまで、電動モータ３０の制御をオフしたままとし、待機状態となる。但し、例えば車体の振動などによって、駆動を停止しているにも拘わらず電動モータ３０が揺動して回転してしまった場合、エンコーダ３１からエンコーダ信号が出力される。待機状態であっても、エンコーダ３１からエンコーダ信号が出力されたときには、そのエンコーダ信号をカウントする。これにより、エンコーダ信号のカウント位置が、電動モータ３０の実際の回転位置を示すように更新される。
【００３９】
そして、レンジ判断装置１０からレンジ切り替え要求が出されたときには、レンジ切り替え制御を実行する。このレンジ切り替え制御では、要求されたレンジに対応する電動モータ３０の回転位置を目標カウント値として定める。そして、エンコーダ信号のカウント値が、その目標カウント値に対して所定範囲内に収まるように、電動モータ３０を要求レンジの方向に駆動する。この電動モータ３０の駆動は、上述したように、エンコーダ信号が出力される度に、通電相を切り換えることによって行われる。
【００４０】
ここで、上述したように、エンコーダ３１からのエンコーダ信号に基づき、位置決め制御を行ったり、通電相の切り替えを行ったり、さらには、電動モータ３０の回転位置を目標位置に制御したりする場合に、エンコーダ信号にノイズが重畳した場合、種々の不具合が生じることが予測される。
【００４１】
例えば、図４に示すように、通常制御モードにおいて、エンコーダ信号にノイズが重畳した場合、実際には電動モータ３０が回転していないにも拘わらず、エンコーダ信号のカウント値が変化してしまい、そのカウント値が示す回転位置が、実際の回転位置からずれてしまう。その結果、レンジ切り替え要求に応じて、電動モータ３０を駆動する場合に、目標回転位置に到達したと誤判断する虞が生じる。また、ノイズによって電動モータ３０の通電相を切り替えるタイミングを誤ることにより、電動モータ３０を円滑に駆動することができなくなる虞がある。
【００４２】
また、位置決め制御を行なっているときに、エンコーダ信号にノイズが重畳した場合、電動モータ３０の出力軸３２がＰ側ストッパ壁３４に当接しても、エンコーダ信号が発生し続けることになる。この場合、所定時間経過しても、電動モータ３０の出力軸３２がＰ側ストッパ壁３４に当接しないと誤判定されてしまう。その結果、例えば、レンジ判断装置１０が、起動から所定時間内に、位置決め完了応答を受信しないことに基づき、電動モータ３０を含むアクチュエータに何らかの異常が発生したと誤判定する虞がある。
【００４３】
そこで、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置では、エンコーダ３１からのエンコーダ信号にノイズが重畳したか否かを判定する。そして、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定された場合には、レンジＥＣＵ２０のマイコン２１にて実行される、エンコーダ信号に基づく、位置決め制御やレンジ切り替えのためのモータ制御などの制御処理を停止させるようにした。このため、例えば、電動モータ３０を、目標位置とは異なる誤った回転位置に駆動してしまったり、電動モータ３０の位置決め制御を行う場合に、その位置決めを適切に行い得ない事態を招いたりすることを防止することができる。
【００４４】
以下に、レンジＥＣＵ２０のマイコン２１にて実行される制御処理の一例について、図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
まず、図５は、エンコーダ３１からマイコン２１にエンコーダ信号が入力されたときに、実行される割り込み処理を示すフローチャートである。このように、エンコーダ信号は、入力漏れを防ぐため、マイコン２１にて割り込みにより取り込まれる。
【００４６】
ステップＳ１００では、取り込んだエンコーダ信号の種類（Ａ相かＢ相か）と変化（立ち上がりエッジか、立下りエッジか）を判定する。続くステップＳ１１０では、前回取り込んだエンコーダ信号の種類及び変化と、今回取り込んだエンコーダ信号の種類及び変化とに基づいて、回転方向を算出する。さらに、算出した回転方向に応じて、エンコーダ信号のカウント値を増減することにより、電動モータ３０の回転位置を示すカウント値を算出する。
【００４７】
図６は、マイコン２１が、上述した位置決め制御やレンジ切り替え制御を行うための処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、マイコン２１が起動されたときに開始される。
【００４８】
まず、ステップＳ２００では、エンコーダ信号にノイズが重畳したか否かを判定する。この判定処理では、例えば、割り込み処理により取り込んだエンコーダ信号から電動モータ３０の回転速度を算出し、通常の駆動制御では起こり得ない回転速度が算出された場合に、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定する。もしくは、エンコーダ信号の間隔が所定間隔よりも短い、一定期間内のエンコーダ信号の数が所定値以上である、など条件で、エンコーダ信号にノイズが重畳したか否かを判定しても良い。
【００４９】
ステップＳ２００において、エンコーダ信号にノイズが重畳されていないと判定されると、ステップＳ２１０にて位置決め制御を実行する。しかし、エンコーダ信号にノイズが重畳していると判定された場合には、ステップＳ２００の処理を継続する。すなわち、ノイズが重畳していないと判定されない限り、位置決め制御が実行されることはない。このため、エンコーダ信号に重畳したノイズの影響で、位置決め制御が適切に行い得ない事態の発生を回避することができる。
【００５０】
上述したように、位置決め制御が完了すると、通常制御モードに移行するが、この通常制御モードでは、レンジ判断装置１０からレンジ切り替え要求が出力されるまで待機する。その待機中に、エンコーダ信号にノイズが重畳することも考えられるため、ステップＳ２２０では、ステップＳ２００と同様にして、エンコーダ信号にノイズが重畳したか否かを判定する。このとき、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定されると、ステップＳ２００の処理に戻る。エンコーダ信号にノイズが重畳した場合、エンコーダ信号のカウント値が示す回転位置が、実際の回転位置からずれてしまう虞がある。そのため、ステップＳ２００の処理に戻り、ノイズが消滅したとき、再度、ステップＳ２１０にて位置決め制御を実行するのである。
【００５１】
ステップＳ２２０にて、エンコーダ信号にノイズが重畳されていないと判定されると、ステップＳ２３０にて、レンジ判断装置１０からレンジ切り替え要求が出されたか否かを判定する。レンジ切り替え要求は出されていないと判定されると、ステップＳ２２０の処理に戻る。一方、レンジ切り替え要求が出されたと判定されると、ステップＳ２４０の処理に進んで、レンジ切り替え制御を実行する。そして、ステップＳ２５０では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定し、オフされていなければステップＳ２２０の処理に戻り、オフされていれば、図６のフローチャートに示す処理を終了する。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置について説明する。なお、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置は、上述した第１実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置と同様に構成されるため、構成に関する説明は省略する。
【００５３】
ただし、本実施形態では、レンジＥＣＵ２０のマイコン２１が、レンジ判断装置１０から出力されたシフト切り替え要求を、自身のメモリに保持しておくように構成されている。このようにすると、例えば、エンコーダ信号にノイズが重畳して、レンジ切り替え制御を停止している場合に、シフト切り替え要求を受信したとき、その要求をメモリに保持することができる。そのため、レンジ判断装置１０は、レンジ切り替え要求を出力し続けなくとも、ノイズが消滅したときに、即座に要求されたレンジに切り替えを行うことができるようになる。
【００５４】
図７のフローチャートは、本実施形態におけるレンジＥＣＵ２０のマイコン２１にて実行される制御処理を示している。このフローチャートに示す処理は、マイコン２１が起動されたときに開始される。
【００５５】
まず、ステップＳ３００では、図６のフローチャートのステップＳ２００と同様に、エンコーダ信号にノイズが重畳したか否かを判定する。そして、エンコーダ信号にノイズが重畳していないと判定されると、ステップＳ３１０の処理に進む。ステップＳ３１０では、レンジ切り替え要求が記憶されているか否かが判定される。レンジ切り替え要求が記憶されていると判定されるとステップＳ３２０の処理に進み、記憶されていないと判定されるとステップＳ３４０の処理に進む。
【００５６】
ステップＳ３２０では、記憶されたレンジ切り替え要求によるレンジ切り替え方向を判定する。すなわち、レンジ切り替え要求が、非Ｐレンジへの切り替えを要求している場合には、非Ｐレンジの方向が切り替え方向と判定され、Ｐレンジへの切り替えを要求している場合には、Ｐレンジの方向が切り替え方向と判定される。そして、切り替え方向が非Ｐレンジの方向と判定した場合には、ステップＳ３３０の処理に進み、切り替え方向がＰレンジの方向と判定した場合には、ステップＳ３４０の処理に進む。
【００５７】
ステップＳ３３０では、非Ｐ側ストッパ壁３３を用いて位置決め制御を実行する。一方、ステップＳ３４０では、Ｐ側ストッパ壁３４を用いて位置決め制御を実行する。例えば、通常制御モード中に、エンコーダ信号にノイズが重畳した場合、エンコーダ信号のカウント値と実際の回転位置とを対応付ける必要があるので、再度、位置決め制御が実行される。その際、上述した処理により、レンジ判断装置１０から出されたレンジ切り替え要求を記憶保持している場合には、その要求されているレンジに近いストッパ壁を用いて位置決め制御が行われることになる。これにより、位置決め制御後に、要求されているレンジに対応する位置に、電動モータ３０をより早く駆動することが可能になる。
【００５８】
なお、例えば起動時など、レンジ判断装置１０からのレンジ切り替え要求を記憶保持していない場合には、ステップＳ３４０の処理が実施されるので、第１実施形態と同様に、Ｐ側ストッパ壁３４を用いて位置決め制御が行われることになる。
【００５９】
そして、位置決め制御が完了すると、通常制御モードに移行するとともに、ステップＳ３５０において、図６のフローチャートのステップＳ２２０と同様に、エンコーダ信号にノイズが重畳したか否かを判定する。このとき、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定されると、ステップＳ３００の処理に戻る。一方、エンコーダ信号にノイズが重畳されていないと判定されると、ステップＳ３６０にて、レンジ切り替え要求が記憶されているか否かが判定される。レンジ切り替え要求が記憶されていると判定されると、ステップＳ３７０の処理に進んで、レンジ切り替え制御を実行する。続くステップＳ３８０では、記憶されたレンジ切り替え要求に基づくレンジ切り替え制御は完了したので、記憶した切り替え要求をクリアする。
【００６０】
そして、ステップＳ３９０では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定し、オフされていなければステップＳ３５０の処理に戻り、オフされていれば、図７のフローチャートに示す処理を終了する。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置について説明する。なお、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置は、上述した第１実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置と同様に構成されるため、構成に関する説明は省略する。
【００６２】
ただし、本実施形態では、レンジＥＣＵ２０のマイコン２１が、レンジＥＣＵ２０がリセットされたとき、そのリセット履歴を自身のメモリに保持しておくように構成されている。
【００６３】
第１実施形態において説明したように、エンコーダ信号は、割り込み処理により、レンジＥＣＵ２０のマイコン２１に取り込まれ、電動モータ３０の回転方向、及び回転位置を示すカウント値の算出が行われる。このため、エンコーダ信号にノイズが重畳した場合、割り込み処理の実行頻度が高まり、その他の制御処理の実行頻度が低下することになる。特に、割り込み処理の実行頻度の高まりの程度が高い場合には、マイコン２１の処理能力が割り込み処理要求に追いつかなくなり、あたかもマイコン２１がフリーズしてしまったかのようになる。この場合、マイコン２１が正常に動作しなくなるので、レンジＥＣＵ２０がリセットされることになる。
【００６４】
しかし、レンジＥＣＵ２０がリセットにより再起動するとき、エンコーダ信号のノイズがまだ残っていると、マイコン２１の動作が正常に行われず、再度、リセットされる可能性が高い。本実施形態では、このような連続リセットを防止することを目的としている。
【００６５】
図８のフローチャートは、本実施形態におけるレンジＥＣＵ２０のマイコン２１にて実行される制御処理を示している。このフローチャートに示す処理は、マイコン２１が起動されたときに開始される。
【００６６】
まず、ステップＳ４００では、自身のメモリに保持されたリセット履歴を参照して、レンジＥＣＵ２０がリセットされたか否かを判定する。リセットされたと判定された場合には、ステップＳ４１０において、そのリセット履歴をクリアした後、ステップＳ４２０において、エンコーダ信号の割り込み処理を禁止する。なお、ステップＳ４１０において、リセット履歴をクリアする理由は、エンコーダ信号の割り込み処理の禁止を、リセットから最初に起動したときのみに限るようにするためである。そして、このようにエンコーダ信号の割り込み処理を禁止することにより、レンジＥＣＵ２０の連続リセットを防止することができる。
【００６７】
続くステップＳ４３０では、ノイズが消滅すると予想される所定時間待機する。この所定時間は、実験的に定められる。そして、ステップＳ４４０では、エンコーダ信号の割り込み処理を許可し、ステップＳ４００の処理に戻る。
【００６８】
なお、ステップＳ４５０〜Ｓ５００までの処理は、基本的に、図６のフローチャートのステップＳ２００〜Ｓ２５０の処理と同様である。ただし、ステップＳ４５０もしくはＳ４７０において、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定された場合に、エンコーダ信号の割り込み処理が、所定時間禁止される点が異なる。このようにすることにより、エンコーダ信号にノイズが重畳したときに、マイコン２１が正常に動作しなくなったり、レンジＥＣＵ２０がリセットされてしまったりすることを未然に防止することが可能となる。
【００６９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置について説明する。なお、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置は、上述した第１実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置と同様に構成されるため、構成に関する説明は省略する。
【００７０】
本実施形態においては、エンコーダ信号にノイズが重畳したため、上述した位置決め制御やレンジ切り替え制御を実行せず、ノイズの消滅を待っている場合に、レンジ判断装置１０へ、現在、レンジ切り替えができない旨を通知するようにしたものである。これにより、レンジ判断装置１０において、レンジ切り替え要求から所定時間以内にレンジ切り替え応答が受信できないことに基づき、レンジＥＣＵ２０やレンジ切り替えを行うためのレンジ切り替え機構や電動モータ３０になんらかの異常が生じたと誤って判定されてしまうことを防ぐことができる。
【００７１】
そのため、本実施形態におけるレンジＥＣＵ２０のマイコン２１は、図９のフローチャートに示す処理を実行する。図９のフローチャートのステップＳ６００〜Ｓ６５０の処理は、図６のフローチャートのステップＳ２００〜Ｓ２５０の処理と同様である。ただし、ステップＳ６００もしくはＳ６２０において、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定された場合、ステップＳ６６０の処理が実行される。このステップＳ６６０の処理においては、レンジ判断装置１０に対して、現在、ノイズの影響によりレンジ切り替えできない状態である旨を通知する。
【００７２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置について説明する。なお、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置は、上述した第１実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置と同様に構成されるため、構成に関する説明は省略する。
【００７３】
上述した第１実施形態では、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定すると、位置決め制御やレンジ切り替え制御を実行しないようにして、電動モータ３０が誤った位置に駆動されたりすることを防止した。本実施形態では、電動モータ３０が誤って動作されることをより確実に防止するため、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定したとき、電動モータ３０が回転するための駆動力を発生することを禁止するようにした。
【００７４】
そのため、本実施形態におけるレンジＥＣＵ２０のマイコン２１は、図１０のフローチャートに示す処理を実行する。図１０のフローチャートのステップＳ７００、Ｓ７２０〜Ｓ７６０の処理は、図６のフローチャートのステップＳ２００〜Ｓ２５０の処理と同様である。ただし、ステップＳ７００もしくはＳ７３０において、エンコーダ信号にノイズが重畳したと判定された場合、ステップＳ７７０の処理が実行される。このステップＳ７７０の処理においては、電動モータ３０の駆動力の発生が禁止される。例えば、マイコン２１は、電動モータ３０への駆動信号の出力を禁止したり、電動モータ３０の電源ラインに挿入されたリレーをオフしたりすることにより、電動モータ３０の駆動力の発生を禁止することができる。
【００７５】
そして、ステップＳ７００において、エンコーダ信号にノイズが重畳していないと判定された場合、ステップＳ７１０において、電動モータ３０の駆動力の発生を許可する。これにより、それ以後、電動モータ３０を用いて、位置決め制御やレンジ切り替え制御を実行可能となる。
【００７６】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置について説明する。なお、本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置は、上述した第１実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置と同様に構成されるため、構成に関する説明は省略する。
【００７７】
本実施形態によるシフトバイワイヤ制御装置は、エンコーダ３１からのエンコーダ信号にノイズが重畳した場合、その時点でレンジ切り替え制御を止めてしまうのではなく、位置センサ４１の検出信号に基づいて、レンジ切り替え制御を実行するようにしたものである。
【００７８】
図１１のフローチャートは、本実施形態におけるレンジＥＣＵ２０のマイコン２１が実行する処理を示している。まず、ステップＳ８００において、エンコーダ信号にノイズが重畳したか否かが判定される。ノイズが重畳していないと判定されると、ステップＳ８１０移行の処理に進み、エンコーダ信号のカウント値に基づき、電動モータ３０の回転位置をフィードバック制御する。具体的には、ステップＳ８１０では、要求されたレンジに応じて定められた目標カウント値と、実際の回転位置を示すエンコーダ信号のカウント値が比較され、両方の値が一致しているか否か判定される。不一致であると判定されると、ステップＳ８２０において、エンコーダ信号のカウント値が目標カウント値に近づくように電動モータ３０へ通電が行われる。
【００７９】
一方、ステップＳ８００において、エンコーダ信号にノイズが重畳していると判定されると、ステップＳ８３０に進んで、位置センサ４１の検出信号から、レンジ位置が検出される。続く、ステップＳ８４０では、検出されたレンジ位置が、目標レンジ位置に一致しているか否かが判定される。不一致であると判定されると、ステップＳ８５０において、電動モータ３０に通電される。ただし、この場合、位置センサ４１によって検出されたレンジ位置と、目標レンジ位置とに応じて予め定められた所定のパターンの駆動信号を電動モータ３０に出力することによって、電動モータ３０を回転駆動する。すなわち、位置センサ４１の検出信号に基づき、電動モータ３０を回転駆動する場合には、予め定めたパターンの駆動信号にてオープンループ制御を行う。これは、位置センサ４１は、エンコーダ３１ほどの分解能や精度を持たないためである。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。
【００８１】
例えば、上述した第１実施形態から第５実施形態までのシフトバイワイヤ制御装置は、それぞれ単独で実施しても良いが、任意に組み合わせて実施することも可能である。
【００８２】
また、上述した実施形態では、シフトバイワイヤ制御装置が、自動変速機４０に設けられたレンジ切り替え機構を駆動することにより、レンジをＰレンジと非Ｐレンジとの間で切り換える例について説明した。しかしながら、電動モータ３０の出力軸３２の回動動作に連動して自動変速機のＰ 、Ｒ 、Ｎ 、Ｄ 、… の各レンジを切り替えるレンジ切り替え装置にも本発明を適用することが可能である。
【００８３】
さらに、発電機と、エンジンと、電動機（出力軸）とが遊星歯車機構を介して接続されたハイブリッド車両の場合、上述した実施形態のような自動変速機は設けられていないが、Ｐレンジと非Ｐレンジとの切り替えを行うレンジ切り替え機構は設けられる。すなわち、レンジ切り替え機構は、ロックピンを備え、そのロックピンが出力軸に係合したとき、出力軸の回転が禁止されるＰレンジとなり、その係合が解除されたとき、出力軸の回転が許容される非Ｐレンジとなる。このようなレンジ切り替え機構の駆動に、本発明のシフトバイワイヤ制御装置を適用しても良い。
【符号の説明】
【００８４】
１０  レンジ判断装置
２０  レンジＥＣＵ
３０  電動モータ
３１  エンコーダ
４０  自動変速機
４１  位置センサ
【図１】
0005983542.tif 000002
【図２】
0005983542.tif 000003
【図３】
0005983542.tif 000004
【図４】
0005983542.tif 000005
【図５】
0005983542.tif 000006
【図６】
0005983542.tif 000007
【図７】
0005983542.tif 000008
【図８】
0005983542.tif 000009
【図９】
0005983542.tif 000010
【図１０】
0005983542.tif 000011
【図１１】
0005983542.tif 000012