(57)【要約】【課題】学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、モータで駆動するレンジ切換機構の可動範囲の限界位置又は回転伝達系の遊び量を精度良く学習できると共に、ディテント機構や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減して耐久性を向上させる。【解決手段】モータ１４の駆動コイル５３，５４とモータドライバ５５，５６をそれぞれ２系統ずつ設けることで、モータ１４の駆動方式を２系統駆動と１系統駆動との間で切り換え可能とする。モータ１４をレンジ切換機構の可動範囲の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施して限界位置を基準位置として学習するときに、電源電圧（バッテリ２３の電圧）を監視して、学習実行時に電源電圧に応じてモータ１４の駆動方式を該モータ１４のトルクが突き当て制御に適した低トルク側の所定範囲内となるように１系統駆動と２系統駆動との間で切り換える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のシフトレンジを切り換えるレンジ切換機構と、
前記レンジ切換機構を駆動するモータと、
運転者のレンジ切換操作に応じて前記モータを駆動制御して前記レンジ切換機構のレンジ切換動作を制御する制御手段と、
所定の学習実行条件が成立しているときに前記モータを前記レンジ切換機構の可動範囲の限界位置に突き当たるまで回転させて該モータの基準位置又は該モータの回転伝達系の遊び量を学習する学習手段とを備えたレンジ切換制御装置において、
前記モータに供給する電源電圧を監視する電源電圧監視手段を備え、
前記学習手段は、学習実行時に前記電源電圧監視手段で検出した電源電圧に応じて前記モータの駆動方式を該モータのトルクが所定範囲内となるように切り換えることを特徴とするレンジ切換制御装置。
【請求項２】
前記モータは、ステータコアに、独立した複数系統の駆動コイルを装着し、いずれの系統の駆動コイルに通電してもそれ単独でロータを回転駆動できるように構成され、
該モータの駆動方式の切り換えとは、通電する駆動コイルの系統の数を増減させることであり、
前記学習手段は、学習実行時に前記電源電圧監視手段で検出した電源電圧が低くなるほど、通電する駆動コイルの系統の数を増加させることを特徴とする請求項１に記載のレンジ切換制御装置。
【請求項３】
前記学習手段は、学習実行時に前記電源電圧監視手段で検出した電源電圧を所定の判定しきい値と比較して前記モータの駆動方式を切り換える手段と、前記判定しきい値にヒステリシスを持たせる手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンジ切換制御装置。
【請求項４】
前記学習手段は、学習実行時に前記電源電圧監視手段で検出した電源電圧に応じて学習値を補正する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンジ切換制御装置。
【請求項５】
前記学習手段は、学習実行時に前記電源電圧監視手段で検出した電源電圧及び前記モータの駆動方式に応じて学習値を補正する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンジ切換制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者のレンジ切換操作に応じてモータでレンジ切換機構を駆動して自動変速機のシフトレンジを切り換えるレンジ切換制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両は、電子制御化が進み、運転者のレンジ切換操作（シフトレバーの操作）をスイッチ等で検出して、その検出信号に基づいてモータを駆動制御してレンジ切換機構のシフトレンジを目標のレンジに切り換える、いわゆるシフトバイワイヤ方式のレンジ切換制御システムが開発されている。
【０００３】
このものは、モータの回転軸に減速機構を介して出力軸を連結し、この出力軸によってレンジ切換機構を駆動して自動変速機のシフトレンジを切り換えるようにしている。この場合、モータには、回転位置を検出するエンコーダを搭載し、レンジ切換時には、このエンコーダの出力パルスのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に基づいてモータを目標のレンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）まで回転させることで、レンジ切換機構を目標のレンジに切り換えるようにしている。
【０００４】
しかし、この種のエンコーダ付きのモータは、起動後のエンコーダカウント値に基づいてロータの起動位置からの回転量（回転角度）を検出できるだけであるので、電源投入後に、何等かの方法で、ロータの絶対的な回転位置を検出して、ロータの回転位置と通電相との対応関係をとらないと、モータを正常に駆動することができない。
【０００５】
そこで、特許文献１（特開２００５−９０５７５号公報）では、電源投入後に、モータをレンジ切換機構のディテント機構で規制された可動範囲のＰレンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施してＰレンジ側の限界位置を基準位置として学習するようにしている。
【０００６】
また、モータの回転量（回転角度）は、減速機構等の回転伝達系を介してレンジ切換機構の操作量に変換されるが、回転伝達系を構成する部品間には、遊び（ガタ）が存在する。例えば、減速機構の歯車間に遊び（バックラッシ）があり、また、減速機構の回転軸の先端部に形成した断面非円形（角形、Ｄカット形状等）の連結部を出力軸の嵌合穴に嵌め込んで連結する構成では、両者の嵌め込み作業を容易にするためのクリアランスが必要となる。このように、モータの回転量（回転角度）を制御対象の操作量に変換する回転伝達系には、遊び（ガタ）が存在するため、エンコーダカウント値に基づいてモータの回転量を正確に制御しても、レンジ切換機構の操作量には回転伝達系の遊び（ガタ）分の誤差が生じてしまい、レンジ切換機構の操作量を精度良く制御することができない。
【０００７】
そこで、特許文献２（特開２００４−２３９３２号公報）では、電源投入後に、レンジ切換機構のディテント機構で規制された可動範囲の両側の限界位置をそれぞれ突き当て制御により学習してレンジ切換機構の可動範囲の実測値（両側の限界位置間のエンコーダカウント値）を算出し、この可動範囲の実測値と設計値との差分を回転伝達系の遊び量として学習し、その後、目標レンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）を設定する際に、Ｐレンジ側の限界位置の学習値を基準にして回転伝達系の遊び量の学習値を考慮して目標回転位置を設定するようにしている。
【０００８】
また、上記特許文献１，２のように、レンジ切換機構のディテント機構で規制された可動範囲の限界位置を突き当て制御により学習するシステムでは、突き当て制御時のモータのトルクが大きいと、ディテント機構や回転伝達系の各部品に負担がかかり過ぎて、耐久性が悪くなる。
【０００９】
そこで、特許文献３（特開２００６−１９１７０９号公報）では、限界位置の学習実行時にモータのトルクを低下させて突き当て制御を行うことで、ディテント機構や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減して耐久性を向上させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−９０５７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９３２号公報
【特許文献３】特開２００６−１９１７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記特許文献１〜３では、レンジ切換機構のディテント機構で規制された可動範囲の限界位置を突き当て制御により学習するようにしているが、学習実行時にスタータ等の消費電流の大きい電気負荷に通電されると、学習実行時にモータの電源電圧が変動してモータのトルクが変動してしまう。このような状態でディテント機構で規制された可動範囲の限界位置を学習する突き当て制御を実行すると、モータのトルクが加わるディテント機構の部品の撓み量が変動したり、限界位置のストッパ側壁への係合部品の乗り上げ量が変動し、その結果、学習値が変動して学習精度が低下するという問題があった。
【００１２】
特に、特許文献３のように、学習実行時にモータのトルクを低下させて突き当て制御を行うシステムでは、学習実行時に電源電圧が低下すると、モータのトルクが弱くなり過ぎて、モータをレンジ切換機構の可動範囲の限界位置に突き当たるまで回転できなくなる可能性があり、限界位置を誤学習する可能性がある。
【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、モータで駆動するレンジ切換機構の可動範囲の限界位置又は回転伝達系の遊び量を精度良く学習できると共に、ディテント機構や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減して耐久性を向上させることができるレンジ切換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】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、自動変速機のシフトレンジを切り換えるレンジ切換機構と、前記レンジ切換機構を駆動するモータと、運転者のレンジ切換操作に応じて前記モータを駆動制御して前記レンジ切換機構のレンジ切換動作を制御する制御手段と、所定の学習実行条件が成立しているときに前記モータを前記レンジ切換機構の可動範囲の限界位置に突き当たるまで回転させて該モータの基準位置又は該モータの回転伝達系の遊び量を学習する学習手段とを備えたレンジ切換制御装置において、前記モータに供給する電源電圧を監視する電源電圧監視手段を備え、前記学習手段は、学習実行時に前記電源電圧監視手段で検出した電源電圧に応じて前記モータの駆動方式を該モータのトルクが所定範囲内となるように切り換えるようにしたものである。
【００１５】
このようにすれば、学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、学習実行時に電源電圧に応じてモータの駆動方式を切り換えることで、モータのトルクを突き当て制御に適した低トルク側の所定範囲内に維持しながら突き当て制御を実行することが可能となる。これにより、学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、電源電圧の変動によるモータのトルク変動を小さくできて、レンジ切換機構の可動範囲の限界位置又は回転伝達系の遊び量を精度良く学習できると共に、学習実行時にディテント機構や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減するようにモータのトルクを突き当て制御に適した低トルク側の所定範囲内に維持することができて、耐久性を向上させることができる。
【００１６】
例えば、モータの駆動コイルを３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルで構成した場合、モータの駆動方式は、１相ずつ通電して通電相を切り換える１相励磁方式と、同時に２相ずつ通電するように通電相を切り換える２相励磁方式と、１相通電と２相通電とを交互に切り換える１−２相励磁方式とを電源電圧に応じて切り換えるようにしても良い。この場合、モータのトルクは、１相励磁方式、１−２相励磁方式、２相励磁方式の順に大きくなる。
【００１７】
或は、請求項２のように、モータのステータコアに、独立した複数系統の駆動コイルを装着し、いずれの系統の駆動コイルに通電してもそれ単独でロータを回転駆動できるように構成して、モータの駆動方式を、通電する駆動コイルの系統の数を増減させることで切り換えるようにしても良い。この場合は、学習実行時に電源電圧監視手段で検出した電源電圧が低くなるほど、通電する駆動コイルの系統の数を増加させるようにすると良い。通電する駆動コイルの系統の数が増加するほど、モータのトルクが大きくなるため、学習実行時に電源電圧が低くなるほど、通電する駆動コイルの系統の数を増加させるようにすれば、学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、電源電圧の変動によるモータのトルク変動を小さくできて、レンジ切換機構の可動範囲の限界位置又は回転伝達系の遊び量を精度良く学習できる。
【００１８】
また、請求項３のように、学習実行時に電源電圧監視手段で検出した電源電圧を所定の判定しきい値と比較してモータの駆動方式を切り換える場合に、前記判定しきい値にヒステリシスを持たせるようにすると良い。このようにすれば、学習実行時に電源電圧が判定しきい値付近で小刻みに増減する場合でも、モータの駆動方式が頻繁に切り換えられることを防止できる。
【００１９】
本発明のように、学習実行時に電源電圧に応じてモータの駆動方式を切り換えても、学習値の誤差は完全には無くならず、モータの駆動方式毎に、電源電圧に応じた学習値の誤差が残る。
【００２０】
この点を考慮して、請求項４のように、学習実行時に電源電圧監視手段で検出した電源電圧に応じて学習値を補正するようにしても良い。このようにすれば、電源電圧の変動による学習値の誤差を一層小さくすることができる。
【００２１】
更に、モータの駆動方式毎に、電源電圧と学習値の誤差との関係が異なることを考慮して、請求項５のように、学習実行時に電源電圧監視手段で検出した電源電圧及びモータの駆動方式に応じて学習値を補正するようにしても良い。このようにすれば、モータの駆動方式毎に、電源電圧に応じた学習値の誤差を補正することができるため、電源電圧の変動による学習値の誤差をより一層小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の一実施例の自動変速機の制御システム全体の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２はレンジ切換機構を示す斜視図である。
【図３】図３はモータの構成を説明する図である。
【図４】図４はモータを駆動する回路構成を説明する図である。
【図５】図５（ａ）は２系統駆動時の通電相の切り換えパターンを示すタイムチャート、同図（ｂ）は１系統駆動時の通電相の切り換えパターンを示すタイムチャートである。
【図６】図６は電源電圧に応じてモータの駆動方式を１系統駆動と２系統駆動との間で切り換える特性を説明する図である。
【図７】図７（ａ）は１系統駆動時の電源電圧と基準位置の学習値との関係を説明する図、同図（ｂ）は１系統駆動用補正量のマップの一例を説明する図である。
【図８】図８（ａ）は２系統駆動時の電源電圧と基準位置の学習値との関係を説明する図、同図（ｂ）は２系統駆動用補正量のマップの一例を説明する図である。
【図９】図９は学習制御プログラムの処理の流れ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】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。
エンジン１１の出力軸（クランク軸）には自動変速機１２の入力軸が連結されている。この自動変速機１２内部の構成は図示しないが、エンジン１１の出力軸によって回転駆動されるトルクコンバータと、このトルクコンバータの出力軸（タービン軸）に連結された変速歯車機構と、この変速歯車機構を構成する複数の歯車の中から動力を伝達する歯車の組み合わせ（変速比）を切り換える摩擦係合装置と、この摩擦係合装置の動作状態を油圧で切り換える油圧制御回路等が自動変速機１２内に設けられている。また、油圧制御回路には、摩擦係合装置を構成するクラッチ、ブレーキ等の各摩擦係合要素に供給する油圧を制御する油圧制御弁１３と、シフトレバーのシフト操作に連動してモータ１４によって切り換えられるレンジ切換機構１５（図２参照）のスプール弁１６が設けられている。このスプール弁１６は、シフトレバーのシフト操作に連動して切り換えられるいわゆるマニュアルバルブとして機能する。
【００２４】
自動変速機１２の変速動作を制御する変速制御ＥＣＵ１７は、摩擦係合装置に供給する油圧を油圧センサ１８で検出して、その検出油圧と車速センサ１９の出力信号等に基づいて油圧制御回路の各油圧制御弁１３の開閉動作を制御して各摩擦係合要素に供給する油圧を制御することで変速段を目標変速段に切り換える。
【００２５】
一方、レンジ切換ＥＣＵ２０は、シフトレバーの操作位置を検出するシフトレンジ検出装置２１の出力信号に基づいてモータ１４を駆動制御することで、運転者のレンジ切換操作に応じてレンジ切換機構１５のスプール弁１６の切換動作を制御する。このレンジ切換ＥＣＵ２０と、変速制御ＥＣＵ１７と、エンジン１１の運転状態を制御するエンジンＥＣＵ２２と、表示装置４１の表示を制御するメータＥＣＵ４２は、車両に搭載されたバッテリ２３（電源）から電源ライン４７を介して電力が供給される。また、通信ライン２４を通じて、各ＥＣＵ２０，１７，２２，４２は、スロットル開度、点火時期など、必要な情報を相互に送受信する。エンジンＥＣＵ２２には、エンジン１１の運転状態を検出する各種センサ（例えばエンジン回転速度を検出するクランク角センサ４８等）が接続されている。
【００２６】
エンジン１１には、始動時にクランク軸を回転駆動（クランキング）するスタータ４３が設けられ、運転者がイグニッションキースイッチ４４をＯＮ位置（ＩＧ位置）からＳＴＡＲＴ位置に操作すると、エンジンＥＣＵ２２によってスタータリレー４５がオンされてバッテリ２３からスタータ４３に通電され、スタータ４３が回転してエンジン１１がクランキングされて始動され、その後、運転者がイグニッションキースイッチ４４をＳＴＡＲＴ位置からＯＮ位置に戻すと、スタータリレー４５がオフされ、スタータ４３への通電が停止される。
【００２７】
次に、図２に基づいてレンジ切換機構１５の構成を説明する。
レンジ切換機構１５は、自動変速機１２のシフトレンジを、例えばパーキングレンジ（Ｐ）、リバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）、ドライブレンジ（Ｄ）に切り換えるためのものである。このレンジ切換機構１５の駆動源となるモータ１４は、減速機構（図示せず）を内蔵し、この減速機構の回転軸に嵌合連結された出力軸２５の回転位置を検出する出力軸センサ４６が設けられ、この出力軸センサ４６の出力信号に基づいてシフトレンジが検出される。
【００２８】
このモータ１４の出力軸２５には、自動変速機１２の油圧制御回路のスプール弁１６を切り換えるためのディテントレバー２８が固定されている。このディテントレバー２８にはＬ字形のパーキングロッド２９が固定され、このパーキングロッド２９の先端部に設けられた円錐体３０がロックレバー３１に当接している。このロックレバー３１は、円錐体３０の位置に応じて軸３２を中心にして上下動してパーキングギヤ３３をロック／ロック解除するようになっている。このパーキングギヤ３３は、自動変速機１２の出力軸に設けられ、このパーキングギヤ３３がロックレバー３１によってロックされると、車両の駆動輪が回り止めされた状態（パーキング状態）に保持される。
【００２９】
また、ディテントレバー２８には、スプール弁１６のスプール３４が連結され、モータ１４の出力軸２５によってディテントレバー２８を回動させることで、スプール弁１６の操作量（スプール３４の操作位置）を切り換えて、自動変速機１２のシフトレンジを、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ等のいずれかに切り換える。ディテントレバー２８には、スプール弁１６のスプール３４を上記各レンジに対応する位置に保持するための複数の凹部３５が形成されている。
【００３０】
一方、ディテントレバー２８を各レンジに対応する位置に保持するためのディテントバネ３６がスプール弁１６に固定され、このディテントバネ３６の先端に設けられた係合部３７がディテントレバー２８の目標レンジの凹部３５に嵌まり込むことで、ディテントレバー２８が目標レンジの回転角で保持されて、スプール弁１６のスプール３４の位置が目標レンジの位置で保持されるようになっている。これらディテントレバー２８とディテントバネ３６とからスプール弁１６の操作量（スプール３４の操作位置）を各レンジの位置に係合保持するためのディテント機構３８（節度機構）が構成されている。
【００３１】
Ｐレンジでは、パーキングロッド２９がロックレバー３１に接近する方向に移動して、円錐体３０の太い部分がロックレバー３１を押し上げてロックレバー３１の凸部３１ａがパーキングギヤ３３に嵌まり込んでパーキングギヤ３３をロックした状態となり、それによって、自動変速機１２の出力軸（駆動輪）がロックされた状態（パーキング状態）に保持される。
【００３２】
一方、Ｐレンジ以外のレンジでは、パーキングロッド２９がロックレバー３１から離れる方向に移動して、円錐体３０の太い部分がロックレバー３１から抜け出てロックレバー３１が下降し、それによって、ロックレバー３１の凸部３１ａがパーキングギヤ３３から外れてパーキングギヤ３３のロックが解除され、自動変速機１２の出力軸が回転可能な状態（走行可能な状態）に保持される。
【００３３】
次に、図３及び図４に基づいてモータ１４の構成を説明する。本実施例では、モータ１４として、例えばスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）が用いられている。このモータ１４は、ステータコア５１とロータ５２が共に突極構造を持つモータで、永久磁石が不要で構造が簡単であるという利点がある。円筒状のステータコア５１の内周部には、例えば１２個の突極５１ａが等間隔に形成され、これに対して、ロータ５２の外周部には、例えば８個の突極５２ａが等間隔に形成され、ロータ５２の回転に伴い、ロータ５２の各突極５２ａがステータコア５１の各突極５１ａ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。ステータコア５１の１２個の突極５１ａには、２系統（ａ系統とｂ系統）の駆動コイル５３，５４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線が対称な位置に巻回されている。尚、ステータコア５１とロータ５２の突極５１ａ，５２ａの数は適宜変更しても良いことは言うまでもない。以下の説明では、一方の系統（ａ系統）の駆動コイル５３の「Ｕ相」、「Ｖ相」、「Ｗ相」をそれぞれ「Ｕａ相」、「Ｖａ相」、「Ｗａ相」と表記し、他方の系統（ｂ系統）の駆動コイル５４の「Ｕ相」、「Ｖ相」、「Ｗ相」をそれぞれ「Ｕｂ相」、「Ｖｂ相」、「Ｗｂ相」と表記する。
【００３４】
２系統の駆動コイル５３，５４の各相の巻線の巻回順序は、ステータコア５１の１２個の突極５１ａに対して、例えば、Ｕａ相→Ｖａ相→Ｗａ相→Ｕａ相→Ｖａ相→Ｗａ相→Ｕｂ相→Ｖｂ相→Ｗｂ相→Ｕｂ相→Ｖｂ相→Ｗｂ相の順序で巻回されている。
【００３５】
図４に示すように、２系統の駆動コイル５３，５４は、車両に搭載されたバッテリ２３を電源として、それぞれ別個のモータドライバ５５，５６によって駆動される。このように、駆動コイル５３，５４とモータドライバ５５，５６をそれぞれ２系統ずつ設けることで、モータ１４の駆動方式を２系統駆動と１系統駆動との間で切り換えることができるようになっている。２系統駆動では、図５（ａ）に示すように、２系統の駆動コイル５３，５４の両方に通電してモータ１４を駆動する。１系統駆動では、図５（ｂ）に示すように、１系統の駆動コイルのみに通電してモータ１４を駆動する。モータ１４のトルクは、１系統駆動の方が２統駆動よりも小さくなる。
【００３６】
２系統駆動と１系統駆動のいずれの場合も、通電相の切り換えパターンは、１相励磁方式、１−２相励磁方式、２相励磁方式のいずれであっても良く、また、複数の励磁方式を要求トルク等に応じて切り換えるようにしても良い。１相励磁方式では、１相ずつ通電して通電相を切り換え、２相励磁方式では、同時に２相ずつ通電するように通電相を切り換え、１−２相励磁方式では、１相通電と２相通電とを交互に切り換える。図５（ａ），（ｂ）に示された通電相の切り換えパターンは、１相通電と２相通電とを交互に切り換える１−２相励磁方式である。
【００３７】
図４に示すモータドライバ５５，５６の回路構成例では、各相毎にトランジスタ等のスイッチング素子５７を１個ずつ設けたユニポーラ駆動方式の回路構成としているが、各相毎にスイッチング素子を２個ずつ設けたバイポーラ駆動方式の回路構成を採用しても良い。各モータドライバ５５，５６の各スイッチング素子５７のオン／オフは、レンジ切換ＥＣＵ２０によって制御される。
【００３８】
モータ１４には、回転位置を検出するエンコーダ（図示せず）が設けられている。レンジ切換ＥＣＵ２０は、特許請求の範囲でいう制御手段として機能し、レンジ切換時にエンコーダの出力パルスのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に基づいてモータ１４を目標のレンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）まで回転させることで、レンジ切換機構１５を目標のレンジに切り換える。
【００３９】
この構成では、起動後のエンコーダカウント値に基づいてロータ５２の起動位置からの回転量（回転角度）を検出できるだけであるので、電源投入後に、何等かの方法で、ロータ５２の絶対的な回転位置を検出して、ロータ５２の回転位置と通電相との対応関係をとらないと、モータ１４を正常に駆動することができない。
【００４０】
そこで、本実施例では、レンジ切換ＥＣＵ２０は、特許請求の範囲でいう学習手段として機能し、電源投入後に、所定の学習実行条件が成立しているときに、モータ１４をレンジ切換機構１５のディテント機構３８で規制された可動範囲のＰレンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実施してＰレンジ側の限界位置を基準位置として学習するようにしている。
【００４１】
また、モータ１４の回転伝達系の遊び量を次のようにして学習するようにしても良い。例えば、電源投入後に、最初に目標レンジがＰレンジになったときに、モータ１４をレンジ切換機構１５の可動範囲のＰレンジ側の限界位置（基準位置）に突き当たるまで回転させるＰレンジ側突き当て制御を実施してＰレンジ側の限界位置を学習し、更に、最初に目標レンジがＤレンジになったときに、モータ１４をレンジ切換機構１５の可動範囲のＤレンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させるＤレンジ側突き当て制御を実施してＤレンジ側の限界位置を学習し、Ｐレンジ側の限界位置の学習値とＤレンジ側の限界位置の学習値とに基づいてレンジ切換機構１５の可動範囲の実測値を算出して、この可動範囲の実測値と設計値との差分を回転伝達系の遊び量として学習し、その後、目標レンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）を設定する際に、Ｐレンジ側の限界位置（基準位置）の学習値を基準にして回転伝達系の遊び量の学習値を考慮して目標回転位置を設定する。
【００４２】
このように、レンジ切換機構１５のディテント機構３８で規制された可動範囲の限界位置を突き当て制御により学習するシステムでは、突き当て制御時のモータ１４のトルクが大きいと、ディテント機構３８や回転伝達系の各部品に負担がかかり過ぎて、耐久性が悪くなる。
【００４３】
そこで、本実施例では、限界位置の学習実行時にモータ１４の駆動方式を１系統駆動に切り換えることで、モータ１４のトルクを低下させて突き当て制御を行い、ディテント機構３８や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減して耐久性を向上させるようにしている。
【００４４】
しかし、学習実行時にモータ１４のトルクを低下させて突き当て制御を行うシステムでは、学習実行時にスタータ４３等の消費電流の大きい電気負荷に通電されてモータ１４に供給する電源電圧（バッテリ２３の電圧）が低下すると、モータ１４のトルクが弱くなり過ぎて、モータ１４をレンジ切換機構１５の可動範囲の限界位置に突き当たるまで回転できなくなる可能性があり、限界位置を誤学習する可能性がある。
【００４５】
そこで、本実施例では、モータ１４に供給する電源電圧（バッテリ２３の電圧）を検出する電圧センサ等の電源電圧監視手段を設け、レンジ切換ＥＣＵ２０は、電源電圧を監視して、図６に示すように、学習実行時に電源電圧に応じてモータ１４の駆動方式を該モータ１４のトルクが突き当て制御に適した低トルク側の所定範囲内となるように１系統駆動と２系統駆動との間で切り換えるようにしている。
【００４６】
具体的には、図６に示すように、電源電圧が比較的高い領域では、モータ１４を１系統駆動で駆動して、モータ１４のトルクを低下させて突き当て制御を行うことで、ディテント機構３８や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減して耐久性を向上させる。電源電圧が低下するほど、モータ１４のトルクが低下するため、電源電圧が低くなり過ぎると、１系統駆動ではモータ１４のトルクが不足してモータ１４を限界位置に突き当たるまで回転できなくなる。
【００４７】
そこで、学習実行時に電源電圧を判定しきい値ＶＬ，ＶＨと比較して、電源電圧が判定しきい値ＶＬ以下に低下した場合には、１系統駆動から２系統駆動に切り換えて、突き当て制御に必要なモータ１４のトルクを確保して突き当て制御を行う。
【００４８】
更に、１系統駆動と２系統駆動との切り換え特性にヒステリシスを持たせるために、２つの判定しきい値ＶＬ，ＶＨを設定し、１系統駆動から２系統駆動に切り換える場合は、低い方の判定しきい値ＶＬを用い、２系統駆動から１系統駆動に切り換える場合は、高い方の判定しきい値ＶＨを用いる。これにより、学習実行時に電源電圧が判定しきい値ＶＬ，ＶＨ付近で小刻みに増減した場合でも、モータ１４の駆動方式が頻繁に切り換えられることを防止できる。
【００４９】
本実施例のように、学習実行時に電源電圧に応じてモータ１４の駆動方式を切り換えても、学習値の誤差は完全には無くならず、モータ１４の駆動方式毎に、電源電圧に応じた学習値の誤差が残る（図７、図８参照）。そこで、学習実行時に電源電圧及びモータ１４の駆動方式に応じて学習値を補正するようにしている。
【００５０】
１系統駆動時（電源電圧が低い方の判定しきい値ＶＬ以上の時）は、図７（ｂ）に示す１系統駆動用補正量のマップを用いて、電源電圧に応じて学習値を１系統駆動用補正量で補正することで、狙いの学習値を求める。
【００５１】
２系統駆動時（電源電圧が高い方の判定しきい値ＶＨ以下の時）は、図８（ｂ）に示す２系統駆動用補正量のマップを用いて、電源電圧に応じて学習値を２系統駆動用補正量で補正することで、狙いの学習値を求める。
【００５２】
以上説明した本実施例の学習制御は、レンジ切換ＥＣＵ２０によって図９の学習制御プログラムに従って実行される。図９の学習制御プログラムは、電源投入期間中に所定の演算周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう学習手段としての役割を果たす。
【００５３】
本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、所定の学習実行条件が成立しているか否か（例えば学習完了前であるか否か、モータ制御系が正常であるか否か、目標レンジが突き当て制御の所定レンジであるか否か等）を判定して、学習実行条件が成立していなければ、そのまま本プログラムを終了する。
【００５４】
一方、上記ステップ１０１で、学習実行条件が成立していると判定されれば、ステップ１０２に進み、電圧センサ等の電源電圧監視手段により電源電圧を検出し、次のステップ１０３で、電源電圧が判定しきい値より高いか否かを判定する。この際、判定しきい値にヒステリシスを持たせるために、２つの判定しきい値ＶＬ，ＶＨを設定し、前回の本プログラム実行時のモータ１４の駆動方式が１系統駆動であれば、低い方の判定しきい値ＶＬを用い、前回の本プログラム実行時のモータ１４の駆動方式が２系統駆動であれば、高い方の判定しきい値ＶＨを用いる。
【００５５】
上記ステップ１０３で、電源電圧が判定しきい値より高いと判定されれば、ステップ１０４に進み、モータ１４を１系統駆動で駆動して、モータ１４のトルクを低下させて突き当て制御を行い、ディテント機構３８や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減して耐久性を向上させる。
【００５６】
これに対し、上記ステップ１０３で、電源電圧が判定しきい値以下であると判定されれば、ステップ１０５に進み、モータ１４を２系統駆動で駆動して、電源電圧が低下した状態でも、突き当て制御に必要なモータ１４のトルクを確保して突き当て制御を行う。
【００５７】
この後、ステップ１０６に進み、モータ１４の回転が停止したか否かを判定し、停止していなければ、そのまま本プログラムを終了する。この場合は、突き当て制御が継続される。
突き当て制御の実行中に、電源電圧が変動して上記ステップ１０３の判定結果が変われば、モータ１４の駆動方式が切り換えられる。
【００５８】
その後、本プログラムが起動された時に、上記ステップ１０６で、モータ１４の回転が停止したと判定されれば、ステップ１０７に進み、モータ１４の回転停止状態が所定時間継続したか否かを判定し、まだモータ１４の回転停止状態が所定時間継続していなければ、そのまま本プログラムを終了する。
【００５９】
その後、本プログラムが起動された時に、上記ステップ１０７で、モータ１４の回転停止状態が所定時間継続したと判定されれば、レンジ切換機構１５の可動範囲の限界位置（基準位置）に突き当たったと判断して、ステップ１０８に進み、突き当て制御を終了して、その時点のエンコーダカウント値（モータ１４の回転角）を学習値として記憶する。そして、次のステップ１０９で、図７（ｂ）と図８（ｂ）の補正量マップのうち、学習実行時のモータ１４の駆動方式に応じた補正量マップを参照して、学習実行時の駆動方式と電源電圧に応じた補正量で学習値を補正する。
【００６０】
以上説明した本実施例によれば、学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、学習実行時に電源電圧に応じてモータの駆動方式を切り換えることで、モータ１４のトルクを突き当て制御に適した低トルク側の所定範囲内に維持しながら突き当て制御を実行することが可能となる。これにより、学習実行時に電源電圧が大きく変動しても、電源電圧の変動によるモータ１４のトルク変動を小さくできて、レンジ切換機構１５の可動範囲の限界位置又は回転伝達系の遊び量を精度良く学習できると共に、学習実行時にディテント機構３８や回転伝達系の各部品に加わる負荷を軽減するようにモータ１４のトルクを突き当て制御に適した低トルク側の所定範囲内に維持することができて、耐久性を向上させることができる。
【００６１】
更に、本実施例では、モータ１４の駆動方式毎に、電源電圧に応じた学習値の誤差を補正するようにしたので、電源電圧の変動による学習値の誤差を一層小さくすることができる。
【００６２】
尚、本実施例では、モータ１４を駆動する駆動コイル５３，５４を２系統設けたが、これを３系統以上設けて、学習実行時に電源電圧に応じてモータ１４の駆動方式を３段階以上に切り換えるように構成しても良い。
【００６３】
また、学習実行時に電源電圧に応じて、モータ１４の駆動方式を、１相励磁方式、１−２相励磁方式、２相励磁方式との間で切り換えるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１１…エンジン、１２…自動変速機、１３…油圧制御弁、１４…モータ、１５…レンジ切換機構、１６…スプール弁、１７…変速制御ＥＣＵ、２０…レンジ切換ＥＣＵ（制御手段，学習手段）、２１…シフトレンジ検出装置、２２…エンジンＥＣＵ、２３…バッテリ（電源）、２８…ディテントレバー、２９…パーキングロッド、３１…ロックレバー、３３…パーキングギヤ、３５…凹部、３６…ディテントバネ、３７…係合部、３８…ディテント機構、４３…スタータ、５１…ステータコア、５２…ロータ、５３，５４…駆動コイル、５５，５６…モータドライバ
【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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