(57)【要約】【課題】シフトレンジの切り替えに係るモータの駆動を温度に応じて最適な制御が可能な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４０のフィードバック制御部６０は、モータの実角度Ｃｅｎおよびモータ速度Ｍｓｐに基づくフィードバック制御を行う。フィードバック値設定部６３は、モータ速度Ｍｓｐに基づき、モータ速度Ｍｓｐの位相が進むようにフィードバック値を設定する。電流補正部８４は、電流センサ８１、８２が検出したモータ電流Ｉｍに基づき、モータ温度Ｈｍを推定し、目標モータ速度Ｍｓｐ*を補正する。これにより、高温環境下のとき、ブレーキタイミングを早くでき、オーバーシュートが抑制される。また、低温環境下のとき、ブレーキタイミングを遅くでき、実カウント値Ｃｅｎが目標値にしやすくなる。したがって、シフトレンジの切り替えに係るモータの駆動を温度に応じて最適な制御が可能である。【選択図】図４
2018040463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、モータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置（４０）であって、
前記モータの実角度（Ｃｅｎ）および前記モータの回転速度であるモータ速度（Ｍｓｐ）に基づくフィードバック制御を行うフィードバック制御部（６０）と、
前記モータ速度に基づき、前記モータ速度の位相が進むように前記モータ速度のフィードバック値を設定するフィードバック値設定部（６３）と、
前記モータに流れる電流であるモータ電流（Ｉｍ）を検出可能な電流センサ（８１、８２）と、
前記モータ電流に基づき前記モータの温度（Ｈｍ）を推定し、要求シフトレンジに基づき決定される前記モータの目標速度である目標モータ速度（Ｍｓｐ*）を補正する電流補正部（８４）と、
を備えるシフトレンジ制御装置。
【請求項２】
前記電流補正部は、前記モータ速度が加速するとき、前記目標モータ速度を補正する請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項３】
前記車両に用いられる冷却液の温度を冷却液温度（Ｈｃ）とし、前記車両に用いられるオイルの温度をオイル温度（Ｈｏ）とし、外気の温度を外気温度（Ｈａ）とすると、
前記電流補正部は、前記冷却液温度、前記オイル温度または前記外気温度に基づいて、前記モータ電流を補正する請求項１または２に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項４】
予め設定される温度である設定温度（Ｈｓ）に基づいて設定される前記モータ電流を正規化モータ電流とすると、
前記電流補正部は、前記冷却液温度、前記オイル温度または前記外気温度のうち少なくとも１つが前記設定温度に一致するとき、前記モータ電流を前記正規化モータ電流に補正する請求項３に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項５】
前記モータ速度または前記目標モータ速度に基づき、前記フィードバック制御部が演算した指令値を補正するフィードフォワード項補正部（６７）をさらに備え、
前記フィードフォワード項補正部は、前記モータ速度が定常であるとき、または、前記モータ速度が減速するとき、前記モータ電流に基づき、前記指令値を補正する請求項１から４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】
前記フィードバック制御部は、
要求シフトレンジに基づき決定される前記モータの目標角度（Ｃｅｎ*）および前記モータの実角度の差である角度偏差（ｅ）に基づき、前記目標モータ速度を設定する目標速度設定部（６２）、および、前記目標速度と前記モータ速度とが一致するように指令値（Ｄ＿ｆｂ）を演算する制御器（６５）を有し、
前記電流補正部は、前記モータ電流に基づき前記モータの温度（Ｈｍ）を推定し、前記角度偏差を補正し、
前記目標速度設定部は、前記電流補正部によって補正された前記角度偏差に基づき、前記目標モータ速度を設定する請求項１から５のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項７】
前記モータの実角度に基づき選択される固定相に通電する固定相通電制御を行う固定相通電制御部（７０）と、
要求シフトレンジが切り替わったとき、前記モータの制御を前記フィードバック制御とし、要求シフトレンジに基づき決定される前記モータの目標角度（Ｃｅｎ*）および前記モータの実角度の差（ｅ）が角度判定閾値（ｅ＿ｔｈ）以下になったとき、前記フィードバック制御から前記固定相通電制御に前記モータの制御を切り替える切替制御部（７５）と、
をさらに備え、
前記切替制御部は、
前記固定相通電制御に切り替わってから通電継続時間（Ｔａ）が経過するまで、前記固定相通電制御を継続し、
前記固定相通電制御に切り替わってから前記通電継続時間が経過したとき、前記モータの制御を前記固定相通電制御から前記モータへの通電を遮断する通電オフ制御に切り替える請求項１から６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】
従来、運転者からのシフトレンジ切り替え要求に応じてモータを制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替装置が知られている。特許文献１では、シフトレンジ切替機構の駆動源として、スイッチトリラクタンスモータが用いられている。以下、スイッチトリラクタンスモータを「ＳＲモータ」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３８５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
永久磁石を用いないＳＲモータは、構成が簡素である。また、ＤＣブラシレスモータのような永久磁石を用いるモータは、ＳＲモータと比較し、応答性がよい。
高温環境下でモータが用いられる場合、モータのコイル抵抗が大きく、流れる電流が小さくなり、ブレーキ力が低下し、モータの実角度がオーバーシュートしやすくなる。一方、低温環境下でモータが用いられる場合、モータの駆動による摩擦が大きくなり、応答性が悪化する。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、シフトレンジの切り替えに係るモータの駆動を温度に応じて最適な制御が可能なシフトレンジ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシフトレンジ制御装置は、車両に搭載され、モータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替え、フィードバック制御部（６０）、フィードバック値設定部（６３）、電流センサ（８１、８２）および電流補正部（８４）を備える。
【０００７】
フィードバック制御部は、モータの実角度（Ｃｅｎ）およびモータの回転速度であるモータ速度（Ｍｓｐ）に基づくフィードバック制御を行う。
フィードバック値設定部は、モータ速度に基づき、モータ速度の位相が進むようにモータ速度のフィードバック値を設定する。
電流センサは、モータに流れる電流であるモータ電流（Ｉｍ）を検出可能である。
電流補正部は、モータ電流に基づきモータの温度（Ｈｍ）を推定し、要求シフトレンジに基づき決定されるモータの目標速度である目標モータ速度（Ｍｓｐ*）を補正する。
【０００８】
電流補正部がモータの温度を推定して目標モータ速度を補正するため、高温環境下のとき、モータのブレーキタイミングを早くでき、オーバーシュートが抑制される。また、低温環境下のとき、モータのブレーキタイミングを遅くでき、モータの実角度が目標値にしやすくなる。したがって、シフトレンジの切り替えに係るモータの駆動を温度に応じて最適な制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す構成図。
【図３】本発明の一実施形態によるモータおよびモータドライバを示す回路図。
【図４】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置を示すブロック図。
【図５】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の設定温度および正規化モータ電流の関係図。
【図６】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の温度補正係数およびモータ温度の関係図。
【図７】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の温度補正係数および角度偏差の関係図。
【図８】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の角度偏差および目標モータ速度の関係図。
【図９】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置のモータ速度、温度補正係数および加速フィードフォワードデューティの関係図。
【図１０】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置のモータ速度、温度補正係数および定常フィードフォワードデューティの関係図。
【図１１】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置のモータ速度、温度補正係数および減速フィードフォワードデューティの関係図。
【図１２】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の処理を説明するためのフローチャート。
【図１３】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置のフィードバック制御を説明するためのフローチャート。
【図１４】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の温度補正係数の演算を説明するためのフローチャート。
【図１５】本発明の一実施形態によるシフトレンジ制御装置の処理を説明するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態によるシフトレンジ制御装置を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の実施形態によるシフトレンジ制御装置４０が用いられるシフトバイワイヤシステム１を説明する。
【００１１】
シフトバイワイヤシステム１は、車両に搭載される。
車両は、図示はしないが、エンジン、ラジエータ、液温センサ、油温センサおよび外気温センサが搭載されている。
ラジエータは、エンジン内の冷却液の経路であるウオータジャケットとアッパーホースとを経由して、高温になった冷却液が送られ、車両の走行風で冷却液を冷却する。
また、ラジエータは、高温になった冷却液を冷却し、ロアーホースを経由して、冷却されて冷却液をエンジンに戻す。
冷却液は水に不凍液が混合されており、不凍液として防錆防腐効果もあるロングライフクーラントが用いられている。
【００１２】
液温センサは、アッパーホースに接続され、アッパーホースに流れる冷却液の温度である冷却液温度Ｈｃ［℃］を測定可能である。
油温センサは、エンジンオイルまたは後述の自動変速機５に用いられるトランスミッションオイル等の温度であるオイル温度Ｈｏ［℃］を測定可能である。
外気温センサは、車両の外部における外気の温度である外気温度Ｈａ［℃］を検出可能である。
液温センサ、油温センサおよび外気温センサは、例えば、温度に応じて電気抵抗が変化するセラミック半導体であるサーミスタが用いられる。
【００１３】
図１および図２に示すように、シフトバイワイヤシステム１は、モータ１０、シフトレンジ切替機構２０、パーキングロック機構３０およびシフトレンジ制御装置４０を備える。
【００１４】
モータ１０は、車両に搭載されるバッテリ４５から電力が供給されることで、回転し、シフトレンジ切替機構２０の駆動源として機能する。
また、モータ１０は、フィードバック制御により電流の大きさを変更可能で、相ごとに指令を変更可能である。
【００１５】
図３に示すように、モータ１０は、２組の巻線組である第１巻線組１１および第２巻線組１２を有する。
第１巻線組１１は、Ｕ１コイル１１１、Ｖ１コイル１１２およびＷ１コイル１１３を含む。
第２巻線組１２は、Ｕ２コイル１２１、Ｖ２コイル１２２およびＷ２コイル１２３を含む。
【００１６】
図２に戻って、モータ１０は、永久磁石式のＤＣブラシレスモータで、エンコーダ１３および減速機１４を有する。
エンコーダ１３は、モータ１０のロータの回転位置を検出可能である。
エンコーダ１３は、例えば、磁気式のロータリーエンコーダで、ロータと一体に回転する磁石および磁気検出用のホールＩＣにより構成される。
また、エンコーダ１３は、ロータの回転に同期して、所定角度ごとにＡ相およびＢ相のパルス信号を出力する。
【００１７】
減速機１４は、モータ１０のモータ軸と出力軸１５との間に設けられ、モータ１０の回転を減速して出力軸１５に出力する。これにより、モータ１０の回転がシフトレンジ切替機構２０に伝達される。
出力軸１５は、出力軸センサ１６を含む。
出力軸センサ１６は、例えば、ポテンショメータで、出力軸１５の角度を検出する。
【００１８】
図１に戻って、シフトレンジ切替機構２０は、ディテントプレート２１およびディテントスプリング２５を有し、モータ１０の回転運動を直線運動に変換してマニュアルバルブ２８に伝達する。
【００１９】
ディテントプレート２１は、出力軸１５に固定され、モータ１０により回転する。ディテントプレート２１がディテントスプリング２５の基部から離れる方向を正回転方向、基部に近づく方向を逆回転方向とする。
ディテントプレート２１は、４つの凹部２２およびピン２４を含む。
【００２０】
凹部２２は、ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側に設けられ、各レンジに対応する位置にマニュアルバルブ２８を保持する。
また、凹部２２は、ディテントスプリング２５の基部側から、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐの各レンジに対応している。なお、Ｄレンジは前進用のレンジで、Ｎレンジは中立のレンジで、Ｒレンジは後進用のレンジで、Ｐレンジは駐車用のレンジである。
ピン２４は、出力軸１５と平行に突出し、マニュアルバルブ２８に接続される。
【００２１】
マニュアルバルブ２８は、バルブボディ２９に設けられ、ディテントプレート２１がモータ１０によって回転することで、軸方向に往復移動する。マニュアルバルブ２８が軸方向に往復移動することで、油圧クラッチへの油圧供給路が切り替えられ、油圧クラッチの係合状態が切り替わることでシフトレンジが変更される。
【００２２】
ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、凹部２２のいずれかに嵌り込むディテントローラ２６が先端に設けられている。
また、ディテントスプリング２５は、ディテントプレート２１の回転中心側にディテントローラ２６を付勢する。ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わるとき、ディテントスプリング２５が弾性変形し、ディテントローラ２６が凹部２２を移動する。ディテントローラ２６が凹部２２のいずれかに嵌り込むことによって、ディテントプレート２１の揺動が規制される。これにより、マニュアルバルブ２８の軸方向位置、および、パーキングロック機構３０の状態が決定され、自動変速機５のシフトレンジが固定される。
【００２３】
パーキングロック機構３０は、パーキングロッド３１、円錐体３２、パーキングロックポール３３、軸部３４およびパーキングギア３５を有する。
パーキングロッド３１は、Ｌ字形状に形成され、パーキングロッド３１の一端３１１がディテントプレート２１に固定される。
パーキングロッド３１の他端３１２は、円錐体３２が設けられる。
円錐体３２は、他端３１２側にいくほど縮径するように形成される。ディテントプレート２１が逆回転方向に揺動すると、円錐体３２が矢印Ｐの方向に移動する。
【００２４】
パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面に接触し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる。
また、パーキングロックポール３３は、パーキングギア３５側に凸部３３１を含む。
凸部３３１は、パーキングギア３５と噛み合い可能である。
凸部３３１は、ディテントプレート２１が逆回転方向に回転し、円錐体３２が矢印Ｐ方向に移動するとき、パーキングロックポール３３が押し上げられ、パーキングギア３５に噛み合う。
一方、凸部３３１は、ディテントプレート２１が正回転方向に回転し、円錐体３２が矢印ｎｏｔＰ方向に移動するとき、パーキングギア３５との噛み合いが解除される。
【００２５】
パーキングギア３５は、凸部３３１に噛み合うと、車軸の回転が規制される。
パーキングギア３５は、シフトレンジがＰ以外のレンジであるｎｏｔＰレンジのとき、パーキングロックポール３３によりロックされない。このとき、車軸の回転は、パーキングロック機構３０により妨げられない。
一方、パーキングギア３５は、シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングロックポール３３によってロックされ、車軸の回転が規制される。
【００２６】
（一実施形態）
以下、シフトレンジ制御装置４０について説明する。
図２および図３に示すように、シフトレンジ制御装置４０は、モータドライバ４１
４２、モータリレー４６、４７、電圧センサ４８およびＥＣＵ５０を有する。
【００２７】
モータドライバ４１は、第１巻線組１１の通電を切り替える３相インバータであって、スイッチング素子４１１−４１６がブリッジ接続される。
対になるＵ相のスイッチング素子４１１、４１４の接続点に、Ｕ１コイル１１１の一端が接続される。対になるＶ相のスイッチング素子４１２、４１５の接続点に、Ｖ１コイル１１２の一端が接続される。対になるＷ相のスイッチング素子４１３、４１６の接続点に、Ｗ１コイル１１３の一端が接続される。
コイル１１１−１１３の他端は、結線部１１５で結線されている。
【００２８】
モータドライバ４２は、第２巻線組１２の通電を切り替える３相インバータであって、スイッチング素子４２１−４２６がブリッジ接続される。
対になるＵ相のスイッチング素子４２１、４２４の接続点に、Ｕ２コイル１２１の一端が接続される。対になるＶ相のスイッチング素子４２２、４２５の接続点に、Ｖ２コイル１２２の一端が接続される。対になるＷ相のスイッチング素子４２３、４２６の接続点に、Ｗ２コイル１２３の一端が接続される。
コイル１２１−１２３の他端は、結線部１２５で結線されている。
スイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６は、ＭＯＳＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ等の他の素子を用いてもよい。
【００２９】
また、モータドライバ４１、４２は、モータ１０に流れる電流であるモータ電流Ｉｍを検出可能な電流センサ８１、８２が設けられている。電流センサ８１、８２は、バッテリ４５の高電位側または低電位側に設けられてもよい。
電流センサ８１、８２は、例えば、シャント抵抗またはホールＩＣで構成されており、後述のフィードバック制御部６０の電流補正部８４およびＰＷＭ信号生成部６９にモータ電流Ｉｍを出力する。
【００３０】
モータリレー４６は、モータドライバ４１とバッテリ４５との間に設けられている。
モータリレー４７は、モータドライバ４２とバッテリ４５との間に設けられている。
モータリレー４６、４７は、イグニッションスイッチ等である始動スイッチがオンされているときにオンされ、モータ１０側への電力が供給される。
一方、モータリレー４６、４７は、始動スイッチがオフされているときにオフされ、モータ１０側への電力の供給が遮断される。
電圧センサ４８は、バッテリ４５の高電位側に設けられ、バッテリ電圧Ｖを検出可能である。
【００３１】
ＥＣＵ５０は、スイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６のオンオフ作動を制御することで、モータ１０を制御する。オンとオフとの１組をスイッチング周期とし、スイッチング周期に対するオンの時間の割合をデューティとする。
また、ＥＣＵ５０は、車速、アクセル開度、および、ドライバ要求シフトレンジ等に基づき、変速用油圧制御ソレノイド６の駆動を制御する。変速用油圧制御ソレノイド６を制御することで、変速段が制御される。
変速用油圧制御ソレノイド６は、変速段数等に応じた本数が設けられる。
本実施形態では、１つのＥＣＵ５０がモータ１０および変速用油圧制御ソレノイド６の駆動を制御する。モータ１０を制御するモータ制御用のモータＥＣＵと、ソレノイド制御用のＡＴ−ＥＣＵとが分かれてもよい。
【００３２】
従来、運転者からのシフトレンジ切り替え要求に応じてモータを制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替装置が知られている。特許文献１では、シフトレンジ切替機構の駆動源として、ＳＲモータを用いている。
【００３３】
永久磁石を用いないＳＲモータは、構成が簡素である。また、ＤＣブラシレスモータのような永久磁石を用いるモータは、ＳＲモータと比較し、応答性がよい。
高温環境下でモータが用いられる場合、モータのコイル抵抗が大きく、流れる電流が小さくなり、ブレーキ力が低下し、モータの実角度がオーバーシュートしやすくなる。一方、低温環境下でモータが用いられる場合、モータの駆動による摩擦が大きくなり、応答性が悪化する。
そこで、本実施形態のシフトレンジ制御装置４０は、シフトレンジの切り替えに係るモータの駆動を温度に応じて最適な制御が可能である。
【００３４】
図４に示すように、シフトレンジ制御装置４０のＥＣＵ５０は、角度演算部５１、速度演算部５２、フィードバック制御部６０、固定相通電制御部７０および切替制御部７５を備える。
ＥＣＵ５０は、マイコン等を主体として構成される。
ＥＣＵ５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
【００３５】
角度演算部５１は、エンコーダ１３から出力されるＡ相およびＢ相のパルスに基づき、エンコーダ１３のカウント値である実カウント値Ｃｅｎを演算する。
実カウント値Ｃｅｎは、モータ１０の実際の機械角および電気角に応じた値である。本実施形態では、実カウント値Ｃｅｎを「実角度」とする。
また、角度演算部５１は、速度演算部５２、フィードバック制御部６０の角度偏差演算部６１、ＰＷＭ信号生成部６９および固定相通電制御部７０に実カウント値Ｃｅｎを出力する。
【００３６】
速度演算部５２は、実カウント値Ｃｅｎに基づき、モータ１０の回転速度であるモータ速度Ｍｓｐを演算する。
また、速度演算部５２は、フィードバック制御部６０のＦＢ値設定部６３およびフィードフォワード項補正部６７に演算したモータ速度Ｍｓｐを出力する。
【００３７】
フィードバック制御部６０は、実カウント値Ｃｅｎおよびモータ速度Ｍｓｐをフィードバックしてフィードバック制御を行う。
また、フィードバック制御部６０は、角度偏差演算部６１、温度設定部８３、電流補正部８４、目標速度設定部６２およびフィードバック値設定部６３を有する。
さらに、フィードバック制御部６０は、速度偏差演算部６４、制御器６５、フィードフォワード補正値演算部６６、フィードフォワード項補正部６７、電圧補正部６８およびＰＷＭ信号生成部６９を有する。以下適宜、フィードバックを「ＦＢ」、フィードフォワードを「ＦＦ」と記載する。
【００３８】
角度偏差演算部６１は、実カウント値Ｃｅｎをフィードバックする。
シフトレバーの操作により入力されるドライバ要求シフトレンジに基づき決定されるモータ１０の目標角度を目標カウント値Ｃｅｎ*とする。また、目標カウント値Ｃｅｎ*と実カウント値Ｃｅｎとの差の絶対値を角度偏差ｅとする。
また、角度偏差演算部６１は、角度偏差ｅを演算し、演算した角度偏差ｅを電流補正部８４に出力する。
【００３９】
予め設定される温度を設定温度Ｈｓとし、設定温度Ｈｓに基づいて設定されるモータ電流Ｉｍを正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎとする。
温度設定部８３は、設定温度Ｈｓおよび正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎを記憶しており、電流補正部８４に出力する。
設定温度Ｈｓは、例えば、常温であり、２０℃から３０℃までの範囲で温度が管理されている工場から出荷されるときの温度である。
【００４０】
図５に示すように、一般に、電流センサ８１、８２から検出される電流は、電流センサ８１、８２の温度変化に伴い、検出電流Ｉｄが変化する。また、電流センサ８１、８２の製品バラツキにより、検出電流Ｉｄは、バラツキが生じる。
正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎは、設定温度Ｈｓにおけるモータ電流Ｉｍとして、一点に定めた値である。
【００４１】
電流補正部８４は、冷却液温度Ｈｃ、オイル温度Ｈｏおよび外気温度Ｈａに基づき、取得したモータ電流Ｉｍから温度補正係数ＫTを演算する。
電流補正部８４は、後述のモータ１０の速度状態が加速状態であって、設定温度Ｈｓと冷却液温度Ｈｃと外気温度Ｈａとが一致するとき、または、設定温度Ｈｓとオイル温度Ｈｏと外気温度Ｈａとが一致するとき、モータ電流Ｉｍを正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎとする。ここで、「一致」とは完全一致ではなく、常識的な誤差範囲に含まれる場合も「一致」とみなす。
【００４２】
また、電流補正部８４は、後述のフィードフォワード補正値演算部６６に温度補正係数ＫTを出力する。
温度補正係数ＫTは、例えば、以下の関係式（１）で示される。
取得したモータ電流Ｉｍから温度補正係数ＫTが演算されることで、モータ１０の温度であるモータ温度Ｈｍが推定される。
ＫT＝Ｉｍ／Ｉｍ＿Ｎ            ・・・（１）
【００４３】
図６に示すように、電流補正部８４は、温度補正係数ＫTが大きくなるに伴い、モータ温度Ｈｍが低くなっていると推定する。
コイル１１１−１１３、１２１−１２３の抵抗をコイル抵抗Ｒｃとする。
温度補正係数ＫTが大きくなるとき、正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎと比較してモータ電流Ｉｍが大きくなる。モータ電流Ｉｍが流れやすくなっており、コイル抵抗Ｒｃが小さくなっている。コイル１１１−１１３、１２１−１２３の抵抗が大きくなっているため、モータ温度Ｈｍが低下していると推定される。
【００４４】
さらに、電流補正部８４は、温度補正係数ＫTに基づき、角度偏差ｅを補正する。電流補正部８４が角度偏差ｅを補正することによって、目標モータ速度Ｍｓｐ*が補正される。
図７に示すように、温度補正係数ＫTが大きくなるに伴い、角度偏差ｅが小さくなるように電流補正部８４は角度偏差ｅを補正する。補正した角度偏差ｅを電流補正部８４は目標速度設定部６２に出力する。
【００４５】
目標速度設定部６２は、角度偏差ｅに基づき、モータ１０の目標速度である目標モータ速度Ｍｓｐ*を設定する。
また、目標速度設定部６２は、設定した目標モータ速度Ｍｓｐ*を速度偏差演算部６４に出力する。
【００４６】
図８に示すように、関係図等に基づき、角度偏差ｅが所定値ｅａ以下のとき、角度偏差ｅが大きくなるに伴い、目標モータ速度Ｍｓｐ*が大きくなるように設定されている。角度偏差ｅが所定値ｅａより大きいとき、目標モータ速度Ｍｓｐ*が所定の最大値とする。
また、バッテリ電圧Ｖが大きくなるに伴い、目標モータ速度Ｍｓｐ*が大きくなるように設定されている。
【００４７】
ＦＢ値設定部６３は、モータ１０の速度状態に基づき、フィードバックする速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂを設定し、速度偏差演算部６４に出力する。
モータ速度Ｍｓｐの微分値を速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐとし、目標モータ速度Ｍｓｐ*の微分値を目標速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐ*とする。
【００４８】
モータ速度Ｍｓｐの今回値を今回モータ速度Ｍｓｐ（ｎ）とし、モータ速度Ｍｓｐの前回値を前回モータ速度Ｍｓｐ（ｎ−１）とする。
また、目標モータ速度Ｍｓｐ*の今回値を今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）とし、目標モータ速度Ｍｓｐ*の前回値を前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）とする。
速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐは、例えば、今回モータ速度Ｍｓｐ（ｎ）から前回モータ速度Ｍｓｐ（ｎ−１）を減算して演算される。
目標速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐ*は、例えば、今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）から前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）を減算して演算される。
また、任意に設定される２つの閾値ｄｐ1、ｄｐ2とする。
閾値ｄｐ1、ｄｐ2、は、速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐと同一の次元数で、ゼロに近い値であり、閾値ｄｐ1は正の値とし、閾値ｄｐ2は負の値とする。
【００４９】
本実施形態では、例えば、モータ速度Ｍｓｐ、目標モータ速度Ｍｓｐ*、速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐまたは目標速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐ*に基づき、モータ１０の速度状態は、加速状態、定常状態または減速状態に分類される。また、モータ１０の速度状態は、後述の固定相通電状態または通電オフ状態に分類される。
【００５０】
加速状態は、モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*以下であるとき、または、速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐが閾値ｄｐ1を超えているときとする。
定常状態は、モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*より大きいとき、または、速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐが閾値ｄｐ2以上で閾値ｄｐ1以下であるときとする。
減速状態は、目標速度微分値ｄｐ＿Ｍｓｐ*がゼロより小さいとき、すなわち、今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）が前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）よりも小さいときとする。または、減速状態は、微分値ｄｐ＿Ｍｓｐが閾値ｄｐ2を下回るときとする。
【００５１】
固定相通電状態は、モータ１０の制御状態が後述の固定相通電制御でのモータ１０の速度状態とする。
通電オフ状態は、モータ１０の制御状態が後述の通電オフ制御であるときのモータ１０の速度状態とする。
【００５２】
ＦＢ値設定部６３は、モータ１０の速度状態が定常状態または減速状態であるとき、モータ速度Ｍｓｐの位相が進むように位相進み補償を行い、速度位相進み値Ｍｓｐ＿ｐｌを速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとする。なお、速度位相進み値Ｍｓｐ＿ｐｌについても、「モータ速度」の概念に含まれるものとする。
また、ＦＢ値設定部６３は、モータ１０の速度状態が加速状態であるとき、位相進み補償を行わず、モータ速度Ｍｓｐを速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとする。
ＦＢ値設定部６３の位相進み補償を行う伝達関数は、例えば、以下関係式（２）、（３）のように表される。Ｔ1およびＴ2は、任意の定数を表し、ｓはラプラス演算子を表す。
（１＋Ｔ1×ｓ）／（１＋Ｔ2×ｓ）    ・・・（２）
Ｔ1＞Ｔ2                            ・・・（３）
【００５３】
速度偏差演算部６４は、目標モータ速度Ｍｓｐ*と速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとの差である速度偏差ΔＭｓｐを演算し、演算した速度偏差ΔＭｓｐを制御器６５に出力する。
【００５４】
制御器６５は、目標モータ速度Ｍｓｐ*と速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとが一致するように、すなわち、速度偏差ΔＭｓｐがゼロとなるように、Ｐ制御またはＰＩ制御を行う。
また、制御器６５は、フィードバック制御の指令値としてのＦＢデューティＤ＿ｆｂを演算する。本実施形態のフィードバック制御では、ＰＷＭ制御によりデューティを変更することで、コイル１１１−１１３、１２１−１２３に流れる電流およびトルクの大きさが変更される。
【００５５】
本実施形態では、１２０°通電による矩形波制御によって、モータ１０が制御される。１２０°通電による矩形波制御では、第１相の高電位側のスイッチング素子と、第２相の低電位側のスイッチング素子と、がオンする。また、第１相および第２相の組み合わせを電気角６０°ごとに入れ替えることで、通電相が切り替わる。これにより、巻線組１１、１２に回転磁界が発生し、モータ１０が回転する。
【００５６】
本実施形態では、出力軸１５が正回転方向に回転するときのモータ１０の回転方向を正方向とする。
また、モータ１０が正のトルクを出力するときのデューティを正、負のトルクを出力するときのデューティを負とし、取り得るデューティ範囲を−１００［％］〜１００［％］とする。モータ１０が正回転するとき、デューティを正とし、モータ１０が逆回転するとき、デューティを負とする。
正回転しているモータ１０が停止するため、ブレーキトルクが発生するとき、モータ１０の回転方向は正回転方向であるが、デューティは負となる。
逆回転しているモータ１０が停止するため、ブレーキトルクが発生するとき、モータ１０の回転方向は逆回転方向であるが、デューティは正となる。
【００５７】
ＦＦ補正値演算部６６は、モータ１０の速度状態および温度補正係数ＫTに基づき、フィードフォワード項としてのＦＦデューティＤ＿ｆｆを演算する。
モータ１０の速度状態が加速状態であるときのＦＦデューティＤ＿ｆｆを加速ＦＦデューティＤ＿ｆａとする。モータ１０の速度状態が定常状態であるときのＦＦデューティＤ＿ｆｆを定常ＦＦデューティＤ＿ｆｉとする。モータ１０の速度状態が減速状態であるときのＦＦデューティＤ＿ｆｆを減速ＦＦデューティＤ＿ｆｄとする。
【００５８】
図９に示すように、加速ＦＦデューティＤ＿ｆａは、関係図に基づいて演算され、最大加速デューティである。モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*を超えるまで、モータ速度Ｍｓｐが最大加速するように補正される。加速ＦＦデューティＤ＿ｆａは、温度補正係数ＫTに影響されない。
【００５９】
図１０に示すように、定常ＦＦデューティＤ＿ｆｉは、関係図に基づいて演算され、モータ速度Ｍｓｐを維持するデューティである。また、定常ＦＦデューティＤ＿ｆｉは、無負荷時にモータ速度Ｍｓｐを維持するデューティである。
モータ速度Ｍｓｐまたは目標モータ速度Ｍｓｐ*が大きくなるに伴い、定常ＦＦデューティＤ＿ｆｉが大きくなるように設定されている。また、温度補正係数ＫTが大きくなるに伴い、モータ温度Ｈｍが低く、モータ電流Ｉｍが流れやすい。しかし、モータ１０の駆動に係る摩擦が大きいため、定常ＦＦデューティＤ＿ｆｉが大きくなるように設定されている。
【００６０】
図１１に示すように、減速ＦＦデューティＤ＿ｆｄは、関係図に基づいて演算され、モータ速度Ｍｓｐの減速を補正するデューティで、負の値とする。また、減速ＦＦデューティＤ＿ｆｄは、目標モータ速度Ｍｓｐ*を実現するための補正デューティである。
モータ速度Ｍｓｐが大きくなるに伴い、減速ＦＦデューティＤ＿ｆｄの絶対値が大きくなるように設定されている。また、温度補正係数ＫTが大きくなるに伴い、モータ温度Ｈｍが低く、コイル抵抗Ｒｃが小さくなっており、モータ電流Ｉｍが流れやすいため、減速ＦＦデューティＤ＿ｆｄの絶対値が小さくなるように設定されている。
なお、図９、図１０および図１１は、モータ１０が正方向に回転している場合であって、モータ１０が負方向に回転する場合、値の正負が反転する。
【００６１】
ＦＦ補正値演算部６６は、モータ１０の速度状態が加速状態であるとき、加速ＦＦデューティＤ＿ｆａをＦＦデューティＤ＿ｆｆとする。
ＦＦ補正値演算部６６は、モータ１０の速度状態が定常状態であるとき、定常ＦＦデューティＤ＿ｆｉをＦＦデューティＤ＿ｆｆとする。
ＦＦ補正値演算部６６は、モータ１０の速度状態が減速状態であるとき、減速ＦＦデューティＤ＿ｆｄをＦＦデューティＤ＿ｆｆとする。
図４に戻り、ＦＦ補正値演算部６６は、演算したＦＦデューティＤ＿ｆｆをＦＦ項補正部６７に出力する。
【００６２】
ＦＦ項補正部６７は、積算器であって、ＦＢデューティＤ＿ｆｂをＦＦデューティＤ＿ｆｆで補正し、積算してデューティ指令値Ｄを演算する。
電圧補正部６８は、バッテリ電圧Ｖに基づき、デューティ指令値Ｄを補正する。補正されたデューティ指令値Ｄを補正デューティ指令値Ｄ＿ｖとする。
電圧補正部６８は、補正デューティ指令値Ｄ＿ｖをＰＷＭ信号生成部６９に出力する。
【００６３】
ＰＷＭ信号生成部６９は、補正デューティ指令値Ｄ＿ｖおよび実カウント値Ｃｅｎに基づき、スイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６のスイッチングに係る指令信号を生成する。
また、ＰＷＭ信号生成部６９は、モータドライバ４１、４２からモータ電流Ｉｍを取得し、モータ電流Ｉｍが電流制限値Ｉｍ＿ｍａｘを超えないように、生成した指令信号を調整する。
さらに、ＰＷＭ信号生成部６９は、指令信号を切替制御部７５に出力する。
【００６４】
固定相通電制御部７０は、実カウント値Ｃｅｎに基づき、モータ１０の回転が停止するための制御である固定相通電制御を行う。
固定相通電制御部７０は、電気角に応じた固定相を選択し、選択された固定相の所定方向に電流が流れるようにスイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６を制御する。これにより、励磁相が固定され、モータ１０は、励磁相に応じた所定の電気角にて停止する。
【００６５】
また、固定相通電制御部７０は、現在のロータ位置から最も近い電気角でモータ１０が停止するように、実カウント値Ｃｅｎに基づいて固定相および通電方向を選択する。
さらに、固定相通電制御は、角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈ以下となったときに行われる。したがって、固定相通電制御が行われているとき、実カウント値Ｃｅｎと目標カウント値Ｃｅｎ*とが一致しているとみなせる。そのため、現在のロータ位置から最も近い停止可能な電気角でモータ１０が停止することで、目標カウント値Ｃｅｎ*と一致する箇所でモータ１０が停止できる。厳密にいえば、目標カウント値Ｃｅｎ*に対応する電気角と、固定相通電制御にてモータ１０が停止する電気角とでは、最大でモータ分解能分のずれが生じる。しかし、減速機１４の減速比が大きければ、出力軸１５の停止位置のずれは小さいため、この電気角のずれは差し支えない。
【００６６】
切替制御部７５は、角度偏差ｅと角度判定閾値ｅ＿ｔｈとを比較し、この比較結果に基づき、フィードバック制御または固定相通電制御にモータ１０の制御状態を切り替える。
また、切替制御部７５は、制御状態に応じた駆動信号をモータドライバ４１、４２に出力する。これにより、モータ１０の駆動が制御される。
【００６７】
シフトレンジ制御装置４０による処理を図１２のフローチャートを参照して説明する。フローチャートにおいて、記号「Ｓ」は、ステップを意味する。
ステップ１０１において、ドライバによりシフトレバーが操作され、ＥＣＵ５０は、ドライバ要求シフトレンジが変化したか否かを判断する。
ドライバ要求シフトレンジが変化したとＥＣＵ５０が判断した場合、処理は、ステップ１０２に移行する。
一方、ドライバ要求シフトレンジが変化していないとＥＣＵ５０が判断した場合、処理は、ステップ１０３に移行する。
【００６８】
ステップ１０２において、ＥＣＵ５０は、モータ１０への通電フラグをオンにする。通電フラグのオンオフ処理は、切替制御部７５で行ってもよいし、切替制御部７５とは別途に行ってもよい。
【００６９】
ステップ１０３において、切替制御部７５は、通電フラグがオンされているか否かを判断する。
通電フラグがオンされていると切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１０５に移行する。
一方、通電フラグがオフされていると切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１０４に移行する。
ステップ１０４において、切替制御部７５は、後述するタイマ値Ｔｃをリセットとし、すなわち、Ｔｃ＝０  とし、処理は、終了する。
【００７０】
ステップ１０５において、切替制御部７５は、角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈより大きいか否かを判断する。角度判定閾値ｅ＿ｔｈは、例えば、機械角で０．５°で、ゼロに近い所定値に応じたカウント数に設定されている。
角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈより大きいと切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１０６に移行する。
一方、角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈ以下と切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１０７に移行する。
【００７１】
ステップ１０６において、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態をフィードバック制御にする。
ステップ１０６のフィードバック制御について図１３のサブフローを参照して説明する。なお、通電フラグがオフからオンされた直後では、モータ１０の速度状態は、加速状態に設定されている。また、図中では、モータ１０の速度状態について、加速状態を「Ｍｏｄｅ１」、定常状態を「Ｍｏｄｅ２」、減速状態を「Ｍｏｄｅ３」、固定相通電状態を「Ｍｏｄｅ４」、通電オフ状態を「Ｍｏｄｅ０」と記載する。
【００７２】
ステップ１６１において、目標速度設定部６２は、角度偏差ｅおよびバッテリ電圧Ｖに基づき、目標モータ速度Ｍｓｐ*を設定する。
ステップ１６２において、ＦＢ制御部６０は、現在のモータ１０の速度状態が加速状態であるか否かを判断する。
現在のモータ１０の速度状態が加速状態であるとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６３に移行する。
一方、現在のモータ１０の速度状態が加速状態でないとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６４に移行する。
【００７３】
ステップ１６３において、ＦＢ制御部６０は、モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*より大きいか否かを判断する。
モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*以下であるとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６６に移行する。
このとき、ステップ１６６において、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を加速状態で維持し、処理は、ステップ１６９に移行する。
【００７４】
一方、モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*より大きいとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６７に移行する。
このとき、ステップ１６７において、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を加速状態から定常状態に切り替え、処理は、ステップ１６９に移行する。
【００７５】
ステップ１６４において、ＦＢ制御部６０は、現在のモータ１０の速度状態が定常状態であるか否かを判断する。
現在のモータ１０の速度状態が定常状態であるとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６５に移行する。
【００７６】
ステップ１６５において、ＦＢ制御部６０は、今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）が前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）よりも小さいか否かを判断する。
今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）が前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）以上であるとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６７に移行する。
このとき、ステップ１６７において、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を定常状態で維持し、処理は、ステップ１６９に移行する。
【００７７】
一方、ステップ１６４において、現在のモータ１０の速度状態が定常状態でないとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６８に移行する。
また、ステップ１６５において、今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）が前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）よりも小さいとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１６８に移行する。
このとき、ステップ１６８において、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を定常状態から減速状態に切り替え、処理は、ステップ１６９に移行する。
【００７８】
ステップ１６６、ステップ１６７またはステップ１６８の処理後、処理は、ステップ１６９に移行する。
ステップ１６９において、電流補正部８４は、モータ電流Ｉｍから温度補正係数ＫTを演算する。
ステップ１６９における温度補正係数ＫTの演算について図１４のサブフローを参照して説明する。
【００７９】
ステップ１９１において、電流補正部８４は、設定温度Ｈｓと冷却液温度Ｈｃと外気温度Ｈａとが一致している、または、設定温度Ｈｓとオイル温度Ｈｏと外気温度Ｈａとが一致しているか否かを判断する。すなわち、電流補正部８４は、以下関係式（４）または（５）を満たしているかを判断する。ここで、「＝」は、常識的な誤差範囲を含むものとする。
Ｈｓ＝Ｈｃ＝Ｈａ        ・・・（４）
Ｈｓ＝Ｈｏ＝Ｈａ        ・・・（５）
【００８０】
関係式（４）または（５）を満たしていると電流補正部８４が判断した場合、処理はステップ１９２に移行する。
一方、関係式（４）または（５）を満たしていないと電流補正部８４が判断した場合、処理は、ステップ１９３に移行する。
【００８１】
ステップ１９２において、電流補正部８４は、取得したモータ電流Ｉｍを正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎとする。電流補正部８４は、この状態をＲＡＭ等で記憶しておき、処理は、ステップ１９３に移行する。
ステップ１９３において、取得したモータ電流Ｉｍおよび正規化モータ電流Ｉｍ＿Ｎを用いて、電流補正部８４は、温度補正係数ＫTを演算し、処理は、ステップ１７０に移行する。なお、関係式（４）または（５）を満たしていると、温度補正係数ＫTは、１になる。
【００８２】
ステップ１７０において、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態が加速状態であるか否かを判断する。
モータ１０の速度状態が加速状態であるとＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１７１に移行する。
一方、モータ１０の速度状態が加速状態でない、すなわち、モータ１０の速度状態が定常状態または減速状態である、とＦＢ制御部６０が判断した場合、処理は、ステップ１７３に移行する。
【００８３】
ステップ１７１において、電流補正部８４は、温度補正係数ＫTに基づき、角度偏差ｅを補正する。補正された角度偏差ｅを用いて、目標速度設定部６２は、目標モータ速度Ｍｓｐ*を再設定し、処理は、ステップ１７２に移行する。
【００８４】
ステップ１７２において、ＦＢ値設定部６３は、モータ速度Ｍｓｐを速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとして、速度偏差演算部６４に出力する。
速度偏差演算部６４は、目標モータ速度Ｍｓｐ*とＦＢ値設定部６３が設定した速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとの速度偏差ΔＭｓｐを演算し、処理は、ステップ１７４に移行する。
【００８５】
ステップ１７３において、ＦＢ値設定部６３は、位相進み補償値Ｍｓｐ＿ｐｌを速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとして、速度偏差演算部６４に出力する。
速度偏差演算部６４は、目標モータ速度Ｍｓｐ*とＦＢ値設定部６３が設定した速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとの速度偏差ΔＭｓｐを演算し、処理は、ステップ１７４に移行する。
【００８６】
ステップ１７４において、制御器６５は、ＦＢデューティＤ＿ｆｂを演算し、演算したＦＢデューティＤ＿ｆｂをＦＦ項補正部６７に出力し、処理は、ステップ１７５に移行する。
ステップ１７５において、ＦＦ補正値演算部６６は、モータ１０の速度状態および温度補正係数ＫTに基づき、ＦＦデューティＤ＿ｆｆを演算し、ＦＦ項補正部６７に出力し、処理は、ステップ１７６に移行する。
【００８７】
ステップ１７６において、ＦＦ項補正部６７は、ＦＢデューティＤ＿ｆｂとＦＦデューティＤ＿ｆｆとを積算し、デューティ指令値Ｄを演算し、処理は、ステップ１７７に移行する。
ステップ１７７において、電圧補正部６８がバッテリ電圧Ｖに基づき、デューティ指令値Ｄを補正する。また、ＰＷＭ信号生成部６９が補正デューティ指令値Ｄ＿ｖに基づき、ＰＷＭ信号を生成する。生成されたＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６のオンオフ作動がされることで、モータ１０が制御される。
ステップ１７７の処理後、処理は終了する。
【００８８】
図１２に戻って、ステップ１０５において、角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈ以下と切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１０７に移行する。
ステップ１０７において、切替制御部７５は、固定相通電制御の継続時間を計時するタイマのカウント値であるタイマ値Ｔｃのカウントを進め、処理はステップ１０８に移行する。
【００８９】
ステップ１０８において、切替制御部７５は、タイマ値Ｔｃが継続時間判定閾値Ｔｔｈより小さいか否かを判断する。
継続時間判定閾値Ｔｔｈは、例えば、１００ｍｓに設定され、固定相通電制御を継続する通電継続時間Ｔａに応じて設定される値である。
タイマ値Ｔｃが継続時間判定閾値Ｔｔｈより小さいと切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１０９に移行する。
一方、タイマ値Ｔｃが継続時間判定閾値Ｔｔｈ以上と切替制御部７５が判断した場合、処理は、ステップ１１０に移行する。
【００９０】
ステップ１０９において、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態を固定相通電制御に切り替え、処理は終了する。
ステップ１１０において、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態を通電オフ制御に切り替え、処理は終了する。
【００９１】
通電オフ制御では、モータドライバ４１、４２の全てのスイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６がオフになる信号を切替制御部７５がモータドライバ４１、４２に出力する。この信号によって、スイッチング素子４１１−４１６、４２１−４２６がオフになる。これにより、通電オフ制御では、モータ１０側へ電力が供給されない。
なお、モータリレー４６、４７は、始動スイッチがオンされている間は、オンが継続されるので、通電オフ制御中もモータリレー４６、４７はオンされている。
また、ＥＣＵ５０は、通電フラグをオフにする。
【００９２】
シフトレンジ制御装置４０による処理を図１５のタイムチャートを参照して説明する。
図１５は、共通時間軸を横軸とし、（ａ）がドライバ要求シフトレンジ、（ｂ）が通電フラグ、（ｃ）がモータ１０の角度、（ｄ）がモータ１０の制御状態を示す。なお、モータ１０の角度はエンコーダ１３のカウント値で表されている。
また、図１５は、（ｅ）がモータ１０の速度状態、（ｆ）がモータ速度Ｍｓｐを示す。
【００９３】
図１５に示すように、時刻ｘ１以前において、ドライバ要求シフトレンジがＰレンジで維持されている場合、モータ１０の制御状態を通電オフ制御とする。
時刻ｘ１に、ドライバ要求シフトレンジがＰレンジからＤレンジに変化すると、通電フラグがオフからオンに切り替わる。
【００９４】
ドライバ要求シフトレンジに応じた目標カウント値Ｃｅｎ*が設定され、角度偏差演算部６１は、角度偏差ｅを演算する。
角度判定閾値ｅ＿ｔｈより角度偏差ｅが大きく、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態を、通電オフ制御からフィードバック制御に切り替える。また、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を、加速状態であると判断する。
【００９５】
また、時刻ｘ１に、電流補正部８４は、温度補正係数ＫTに基づき、角度偏差ｅを補正する。
目標速度設定部６２は、補正された角度偏差ｅおよびバッテリ電圧Ｖに基づき、目標モータ速度Ｍｓｐ*を設定する。図１５において、目標モータ速度Ｍｓｐ*を一点鎖線で示す。モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*となるように、モータ速度Ｍｓｐが上昇し始める。
【００９６】
時刻ｘ２に、モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*より大きくなり、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を加速状態から定常状態に切り替える。モータ速度Ｍｓｐが目標モータ速度Ｍｓｐ*に沿うように一定値で維持される。
【００９７】
時刻ｘ３に、今回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ）が前回目標モータ速度Ｍｓｐ*（ｎ−１）よりも小さくなり、ＦＢ制御部６０は、モータ１０の速度状態を定常状態から減速状態に切り替える。モータ速度Ｍｓｐがゼロになるように減速される。
【００９８】
本実施形態のシフトレンジ制御装置４０では、モータ１０の速度状態が定常状態または減速状態であるとき、ＦＢ値設定部６３は、位相進み補償値Ｍｓｐ＿ｐｌを速度フィードバック値Ｍｓｐ＿ｆｂとする。速度信号が先読みされてフィードバックされることにより、ハンチングが防止される。このため、時刻ｘ３からモータ１０が減速されるまでの期間、モータ速度Ｍｓｐと目標モータ速度Ｍｓｐ*とが一致し、モータ速度Ｍｓｐは、安定した挙動で減速する。これにより、モータ１０の駆動の安定した制御が可能になる。
【００９９】
時刻ｘ４に、角度偏差ｅが角度判定閾値ｅ＿ｔｈ以下になり、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態を、フィードバック制御から固定相通電制御に切り替える。固定相通電とすることで、モータ１０は、速やかに停止できる。
時刻ｘ４から通電継続時間Ｔａが経過する時刻ｘ５までの期間は、固定相通電制御を継続する。これにより、ハンチング等が抑制され、モータ１０を確実に停止できるため、ディテントローラ２６が所望の凹部２２に確実に嵌め込むことができる。
【０１００】
図１５（ｇ）に、比較例として、高温環境下または低温環境下でモータが用いられる場合のモータ角度Ｃｅｎ＿ｔを二点鎖線で示す。
高温環境下でモータが用いられる場合、モータのコイル抵抗が大きく、流れる電流が小さくなり、ブレーキ力が低下し、モータ角度Ｃｅｎ＿ｃがオーバーシュートすることがある。
一方、低温環境下でモータが用いられる場合、モータの駆動による摩擦が大きくなり、応答性が悪化し、モータ角度Ｃｅｎ＿ｃが目標角度に到達するまでの時間が長くなることがある。
【０１０１】
そこで、本実施形態では、モータ電流Ｉｍから温度補正係数ＫTを演算し、温度補正係数ＫTに基づき、電流補正部８４が角度偏差ｅを補正する。角度偏差ｅが補正されて目標モータ角度Ｍｓｐ*が補正される。これにより、高温環境下のとき、モータ１０のブレーキタイミングを早くでき、オーバーシュートが抑制されている。また、低温環境下のとき、モータ１０のブレーキタイミングを遅くでき、実カウント値Ｃｅｎが目標カウント値Ｃｅｎ*に到達する時間が適切である。
したがって、本実施形態の実カウント値Ｃｅｎは、温度に応じてオーバーシュートすることなしに応答性よく、目標カウント値Ｃｅｎ*に到達している。
【０１０２】
時刻ｘ５に、切替制御部７５は、モータ１０の制御状態を、固定相通電制御から通電オフ制御に切り替え、通電フラグがオフになる。ドライバ要求シフトレンジが再度変更されるまでの間、通電フラグのオフ状態が継続される。モータ１０の制御状態は、通電オフ制御で継続される。これにより、シフトレンジを切り替えるとき以外にモータ１０へ通電されないため、通電が継続される場合と比較して消費電力が低減される。
なお、図１５では、ドライバ要求シフトレンジがＰレンジからＤレンジに切り替えられる例を説明したが、他のレンジ切り替えのときの制御についても同様である。
【０１０３】
（その他実施形態）
（ｉ）上記実施形態では、モータは、永久磁石式の３相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータは、フィードバック制御と固定相通電制御とを切り替え可能なものであれば、どのようなモータを用いてもよい。また、上記実施形態では、モータに２組の巻線組が設けられる。他の実施形態では、モータの巻線組は、１組でもよいし３組以上であってもよい。
【０１０４】
（ｉｉ）上記実施形態では、フィードバック制御において、１２０°通電による矩形波制御を行う。他の実施形態では、フィードバック制御において、１８０°通電による矩形波制御としてもよい。また矩形波制御に限らず、三角波比較方式や瞬時ベクトル選択方式によるＰＷＭ制御としてもよい。
【０１０５】
（ｉｉｉ）上記実施形態では、モータの回転角を検出する回転角センサとして、エンコーダを用いる。他の実施形態では、回転角センサは、エンコーダに限らず、レゾルバ等、どのようなものを用いてもよい。モータの回転角そのもの、または、モータの回転角に換算可能なエンコーダカウント値以外の値を用いて、フィードバック制御を行ってもよい。固定相通電制御における固定相の選択についても同様である。
【０１０６】
（ｉｖ）上記実施形態では、ディテントプレートには４つの凹部が設けられる。他の実施形態では、凹部の数は４つに限らず、いくつであってもよい。例えば、ディテントプレートの凹部を２つとし、ＰレンジとｎｏｔＰレンジとを切り替えるものとしてもよい。また、シフトレンジ切替機構やパーキングロック機構等は、上記実施形態と異なっていてもよい。
【０１０７】
（ｖ）上記実施形態では、液温センサは、ラジエータに用いられる冷却液の温度を測定可能である。液温センサは、車両に搭載される電圧コンバータを冷却する冷却液の温度を測定してもよい。電流補正部は、ラジエータに用いられる冷却液の温度に代替して、電圧コンバータを冷却する冷却液の温度を用いて、温度補正係数ＫTを演算してもよい。
以上、本発明はこのような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において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  ・・・モータ、
４０  ・・・シフトレンジ制御装置、
６０  ・・・フィードバック制御部、
６３  ・・・フィードバック値設定部、
８１、８２  ・・・電流センサ、
８４  ・・・電流補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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