(57)【要約】【課題】適切にシフトレンジを判定可能であるシフトレンジ制御装置を提供する。【解決手段】角度演算部５１は、モータ１０の回転位置を検出するエンコーダ１３から出力されるモータ回転角信号ＳｇＥを取得し、エンコーダカウント値θｅｎを演算する。信号取得部５２は、モータ１０の回転が伝達される出力軸１５の回転位置を検出する出力軸センサ１６から出力され、出力軸の回転位置に応じて値がステップ的に変化する出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を取得する。レンジ判定部５３は、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２およびモータ回転角信号ＳｇＥに基づき、実レンジを判定する。レンジ判定部５３は、シフトレンジ切替中において、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２およびモータ回転角信号ＳｇＥに基づいて実レンジを判定し、シフトレンジ切替完了後は、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２に基づいて実レンジを判定する。これにより、適切にシフトレンジを判定することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（１０）の駆動を制御することで車両のシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替システム（１）を制御するシフトレンジ制御装置であって、
前記モータの回転位置を検出するモータ回転角センサ（１３）から出力されるモータ回転角信号を取得し、モータ角度を演算する角度演算部（５１）と、
前記モータの回転が伝達される出力軸（１５）の回転位置を検出する出力軸センサ（１６）から出力され、前記出力軸の回転位置に応じて値がステップ的に変化する出力軸信号を取得する信号取得部（５２）と、
前記モータ角度が目標シフトレンジに応じたモータ角度目標値となるように、前記モータの駆動を制御する駆動制御部（５５）と、
前記出力軸信号および前記モータ回転角信号に基づき、実際のシフトレンジである実レンジを判定するレンジ判定部（５３）と、
を備え、
前記レンジ判定部は、
シフトレンジ切替中において、前記出力軸信号および前記モータ回転角信号に基づいて前記実レンジを判定し、
シフトレンジ切替完了後は、前記出力軸信号に基づいて前記実レンジを判定するシフトレンジ制御装置。
【請求項２】
前記出力軸信号として第１レンジであることを示す第１信号値が出力される範囲は、前記第１レンジであると判定されるべき範囲以下であり、
前記出力軸信号として第２レンジであることを示す第２信号値が出力される範囲は、前記第２レンジであると判定されるべき範囲より大きく、
前記レンジ判定部は、レンジ切替中において、
前記第１レンジであることの判定を、前記出力軸信号に基づいて行い、
前記第２レンジであることの判定を、前記出力軸信号および前記モータ回転角信号に基づいて行う請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
【請求項３】
前記出力軸は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジの各レンジに応じて係合部材（２６）が係合する４つの谷部（２２１〜２２４）が形成される回転部材（２１）と一体に回転し、
前記第１レンジは、ＰレンジおよびＮレンジであり、
前記第２レンジは、ＲレンジおよびＤレンジである請求項２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替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モータ制御装置が知られている。例えば特許文献１では、モータの回転を原則して伝達する減速機構の回転軸に嵌合連結された出力軸の回転角を検出する出力軸センサが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
特許文献１では、出力軸センサとして、回転角に応じた出力電圧がリニアに変化するポテンショメータ、または、各レンジに対応する回転角範囲でオンするスイッチが例示されている。特許文献１のポテンショメータやスイッチは、接触式のものである。そのため、例えば安全性に対する比較的高い要求を満たすべく、特許文献１の出力軸センサを多重化する場合、レンジ切替機構の構造を変更する必要がある。また、出力軸センサを多重化すべく、比較的簡素な構成とする場合、シフトレンジを適切に判定できない虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、適切にシフトレンジを判定可能である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】
【０００５】
本発明のシフトレンジ制御装置は、モータ（１０）の駆動を制御することで車両のシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替システム（１）を制御するものであって、角度演算部（５１）と、信号取得部（５２）と、駆動制御部（５５）と、レンジ判定部（５３）と、を備える。
角度演算部は、モータの回転位置を検出するモータ回転角センサ（１３）から出力されるモータ回転角信号を取得し、モータ角度を演算する。信号取得部は、モータの回転が伝達される出力軸（１５）の回転位置を検出する出力軸センサ（１６）から取得され、出力軸の回転位置に応じて値がステップ的に変化する出力軸信号を取得する。駆動制御部は、モータ角度が目標シフトレンジに応じたモータ角度目標値となるように、モータの駆動を制御する。
【０００６】
実レンジ判定部は、出力軸信号およびモータ回転角信号に基づき、実際のシフトレンジである実レンジを判定する。実レンジ判定部は、シフトレンジ切替中において、出力軸信号およびモータ回転角信号に基づいて実レンジを判定し、シフトレンジ切替完了後は、出力軸信号に基づいて実レンジを判定する。
これにより、例えば出力軸センサを多重化すべく、出力軸信号がステップ変化するように構成した場合であっても、モータ回転角信号を組み合わせて用いることで、適切にシフトレンジを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】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である。
【図２】一実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図である。
【図３】一実施形態による出力軸信号を説明する説明図である。
【図４】一実施形態による実レンジ判定処理を説明するフローチャートである。
【図５】一実施形態によるエンコーダ判定処理を説明するフローチャートである。
【図６】一実施形態において、シフトレンジをＰレンジからＤレンジに切り替える場合のタイムチャートである。
【図７】一実施形態において、シフトレンジをＰレンジからＮレンジに切り替える場合のタイムチャートである。
【図８】一実施形態において、シフトレンジをＰレンジからＲレンジに切り替える場合の逆走判定を説明する説明図である。
【図９】一実施形態において、シフトレンジをＮレンジからＲレンジに切り替える場合の逆走判定を説明する説明図である。
【図１０】一実施形態において、シフトレンジをＰレンジからＤレンジに切り替える場合の逆走判定を説明する説明図である。
【図１１】一実施形態において、シフトレンジをＮレンジからＤレンジに切り替える場合の逆走判定を説明する説明図である。
【図１２】一実施形態によるＰ入れ異常判定を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、シフトレンジ制御装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
一実施形態によるシフトレンジ制御装置を図１〜図１２に示す。
図１および図２に示すように、シフトレンジ切替システムとしての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等を備える。
【０００９】
モータ１０は、図示しない車両に搭載されるバッテリ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。本実施形態のモータ１０は、スイッチトリラクタンスモータである。以下適宜、スイッチトリラクタンスモータを「ＳＲモータ」という。モータ１０は、ＳＲモータに限らず、ＤＣブラシレスモータ等であってもよい。
【００１０】
図２に示すように、モータ回転角センサとしてのエンコーダ１３は、モータ１０の図示しないロータの回転位置を検出する。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あって、ロータと一体に回転する磁石と、磁気検出用のホールＩＣ等により構成される。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。以下、エンコーダ１３からの信号をモータ回転角信号ＳｇＥとする。本実施形態では、エンコーダ１３は、Ａ相、Ｂ相について、各１つの信号を出力する１重系にて構成されている。本実施形態では、エンコーダ１３は、出力軸センサ１６より角度検出精度が高い。
【００１１】
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。
【００１２】
出力軸センサ１６は、第１センサ部１６１、および、第２センサ部１６２を有し、出力軸１５の回転位置を検出する。本実施形態の出力軸センサ１６は、後述する回転部材としてのディテントプレート２１に設けられるターゲット２１５（図１参照）の磁界の変化を非接触にて検出する磁気センサであり、ターゲット２１５の磁界を検出可能な箇所に取り付けられる。図中、第１センサ部１６１を「センサ１」、第２センサ部１６２を「センサ２」と記載する。
【００１３】
センサ部１６１、１６２は、ターゲット２１５の磁界の変化を検出する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を有する、いわゆるＭＲセンサである。第１センサ部１６１は、ターゲット２１５の回転位置に応じた磁界を検出し、出力軸信号Ｓｇ１を後述のＥＣＵ５０に出力する。第２センサ部１６２は、ターゲット２１５の回転位置に応じた磁界を検出し、出力軸信号Ｓｇ２をＥＣＵ５０に出力する。本実施形態の出力軸センサ１６は、２つのセンサ部１６１、１６２を有しており、それぞれ独立に出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２をＥＣＵ５０に送信している。すなわち、出力軸センサ１６は、２重系となっている。
【００１４】
本実施形態では、出力軸センサ１６を、非接触にてターゲット２１５の磁界の変化を検出する磁気センサとしている。これにより、接点式のセンサと比較し、アクチュエータ側の構成を大幅に変更することなく、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を容易に多重化することができる。出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を多重化（本実施形態では２重化）することで、比較的高い安全性に対する要求を満たすことができるので、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、例えばシフトバイワイヤシステム１のダイアグやフェイルセーフ等の異常監視等に好適に用いられる。
【００１５】
図１に示すように、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等を有し、減速機１４から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ２８、および、パーキングロック機構３０へ伝達する。
【００１６】
ディテントプレート２１は、出力軸１５に固定され、モータ１０の駆動により、出力軸１５と一体に回転する。本実施形態では、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。
【００１７】
ディテントプレート２１には、出力軸１５と平行に突出するピン２４が設けられる。ピン２４は、マニュアルバルブ２８と接続される。ディテントプレート２１がモータ１０によって駆動されることで、マニュアルバルブ２８は軸方向に往復移動する。すなわち、シフトレンジ切替機構２０は、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。マニュアルバルブ２８は、バルブボディ２９に設けられる。マニュアルバルブ２８が軸方向に往復移動することで、図示しない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。
【００１８】
図３に模式的に示すように、ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側には、４つの谷部２２１〜２２４が設けられる。谷部２２１〜２２４は、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各レンジに対応している。また、Ｐレンジに対応する谷部２２１とＲレンジに対応する谷部２２２との間には、山部２２６が設けられる。Ｒレンジに対応する谷部２２２とＮレンジに対応する谷部２２３との間には、山部２２７が設けられる。Ｎレンジに対応する谷部２２３とＤレンジに対応する谷部２２４との間には、山部２２８が設けられる。
【００１９】
図１に示すように、ディテントプレート２１には、磁性体で形成されるターゲット２１５が設けられる。これにより、ディテントプレート２１の回転により出力軸センサ１６にて検出される磁界が変化する。ターゲット２１５は、ディテントプレート２１と別部材であってもよいし、ディテントプレート２１が磁性体であれば、例えばディテントプレート２１にプレス加工等を施すことで形成してもよい。ターゲット２１５は、出力軸１５の回転位置に応じて、出力軸センサ１６の出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２である出力電圧が、ステップ状に変化するように形成される。出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２の詳細は、後述する。
【００２０】
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、先端に係合部材としてのディテントローラ２６が設けられる。ディテントローラ２６は、谷部２２１〜２２４のいずれかに嵌まり込む。本実施形態では、ディテントプレート２１に形成される谷部２２１〜２２４は４つであるので、ディテントローラ２６が係合する係合ポジション数は、４である。
【００２１】
ディテントスプリング２５は、ディテントローラ２６をディテントプレート２１の回動中心側に付勢する。ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わると、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が谷部２２１〜２２４を移動する。ディテントローラ２６が谷部２２１〜２２４のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、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。
【００２２】
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、略Ｌ字形状に形成され、一端３１１側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側には、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。
【００２３】
パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる、パーキングロックポール３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が設けられる。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、パーキングロックポール３３が押し上げられ、凸部３３１とパーキングギア３５とが噛み合う。一方、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、凸部３３１とパーキングギア３５との噛み合いが解除される。
【００２４】
パーキングギア３５は、図示しない車軸に設けられ、パーキングロックポール３３の凸部３３１と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア３５と凸部３３１とが噛み合うことで、車軸の回転が規制される。シフトレンジがＰ以外のレンジであるｎｏｔＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によりロックされず、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。また、シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングギア３５は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。
【００２５】
図２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、および、ＥＣＵ５０等を有する。
モータドライバ４１は、図示しないスイッチング素子を有し、ＥＣＵ５０からの指令に基づいてスイッチング素子をオンオフすることで、モータ１０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）への通電を切り替える。これにより、モータ１０が駆動される。モータドライバ４１とバッテリとの間には、モータリレー４６が設けられる。モータリレー４６は、イグニッションスイッチ等である車両の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側へ電力が供給される。また、モータリレー４６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。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）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。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、ドライバ要求シフトレンジ、ブレーキスイッチからの信号および車速等に基づいてモータ１０の駆動を制御することで、シフトレンジの切り替えを制御する。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およびソレノイド６の駆動を制御するが、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とを分けてもよい。
【００２８】
ＥＣＵ５０は、角度演算部５１、信号取得部５２、レンジ判定部５３、および、駆動制御部５５等を有する。
角度演算部５１は、エンコーダ１３から出力されるモータ回転角信号ＳｇＥに基づき、エンコーダ１３のカウント値であるエンコーダカウント値θｅｎを演算する。エンコーダカウント値θｅｎ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、エンコーダカウント値θｅｎが「モータ角度」に対応する。本実施形態では、シフトレンジをＰレンジから他のレンジに切り替えるときのモータ１０の回転方向を正、Ｄレンジから他のレンジに切り替えるときのモータ１０の回転方向を負とし、エンコーダカウント値θｅｎは、モータ１０が正方向に回転することでカウントアップされ、負方向に回転することでカウントダウンされるものとする。
【００２９】
信号取得部５２は、出力軸センサ１６から出力される出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を取得する。本実施形態では、出力軸センサ１６から直接的に出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を取得するが、他のＥＣＵ等からＣＡＮ（Controller Area Network）等の車両通信網を経由して取得してもよい。
レンジ判定部５３は、エンコーダカウント値θｅｎ、および、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２に基づき、実際のシフトレンジである実レンジを判定する。
【００３０】
駆動制御部５５は、エンコーダカウント値θｅｎが目標シフトレンジに応じた目標カウント値θｃｍｄとなる回転位置にてモータ１０が停止するように、フィードバック制御等によりモータ１０の駆動を制御する。本実施形態では、目標カウント値θｃｍｄが「モータ角度目標値」に対応する。モータ１０の駆動制御の詳細は、どのようであってもよい。
【００３１】
ここで、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２について、図３に基づいて説明する。図３では、上段にディテントプレート２１を模式的に示しており、下段に出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を示している。
図３中の領域Ｒｐは、ディテントローラ２６（図３中では不図示）が当該範囲にある出力軸角度のとき、パーキングロック機構３０によるパーキングロックを保証するＰロック範囲を示している。領域Ｒｒは、ディテントローラ２６が当該範囲にある出力軸角度のとき、自動変速機５にてＲレンジの油圧が保証されるＲ油圧発生範囲である。領域Ｒｄは、ディテントローラ２６が当該範囲にある出力軸角度のとき、Ｄレンジの油圧が保証されるＤ油圧発生範囲である。領域Ｒｎは、ディテントローラ２６が当該範囲にある出力軸角度のとき、自動変速機５の油路において、図示しない摩擦係合要素が係合されておらず、油圧が発生していないことが保証される範囲である。Ｎレンジに対応し、油圧が発生していないことが保証される範囲について、便宜上、「Ｎ油圧発生範囲」と呼ぶ。
領域Ｒｐ、Ｒｒ、Ｒｎ、Ｒｄは離間しており、各領域の間にて状態が切り替わる。本実施形態では、Ｐロック範囲である領域ＲｐがＰレンジと判定されるべき範囲である。また、Ｒ、Ｎ、Ｄの各油圧発生範囲である領域Ｒｒ、Ｒｎ、Ｒｄが対応する各レンジと判定されるべき範囲である。
【００３２】
出力軸角度は、出力軸１５の回転位置に応じた角度である。本実施形態では、ディテントローラ２６が、領域Ｒｐの境界位置にあるときの出力軸角度をθ１、領域ＲｎのＲレンジ側の境界位置にあるときの出力軸角度をθ２、領域ＲｎのＤレンジ側の境界位置にあるときの出力軸角度をθ３とする。
【００３３】
出力軸角度が角度θ１より小さいとき、出力軸センサ１６のセンサ部１６１、１６２から出力される出力電圧である出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ１にて一定である。出力軸角度が角度θ１になると、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ１から値Ｖ２に変化する。出力軸角度が角度θ１以上、角度θ２未満の範囲において、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ２で一定である。出力軸角度が角度θ２になると、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ２から値Ｖ３に変化する。出力軸角度が角度θ２以上、角度θ３未満の範囲において、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ３で一定である。出力軸角度が角度θ３になると、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ４に変化する。出力軸角度が角度θ３以上のとき、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、値Ｖ４にて一定である。
【００３４】
レンジ判定部５３は、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が、値Ｖ１のとき出力軸センサ判定レンジをＰレンジ、値Ｖ２のとき出力軸センサ判定レンジをＲレンジ、値Ｖ３のとき出力軸センサ判定レンジをＮレンジ、値Ｖ４のときの出力軸センサ判定レンジをＤレンジとする。
【００３５】
本実施形態では、出力軸センサ判定レンジがＰレンジである範囲と、Ｐレンジと判定すべき領域Ｒｐとが一致している。また、出力軸センサ判定レンジがＮレンジである範囲と、Ｎレンジと判定すべき領域Ｒｎとが一致している。
一方、出力軸センサ判定レンジがＲレンジである範囲は、Ｒレンジと判定すべき領域Ｒｒより広い。また、出力軸センサ判定レンジがＤレンジである範囲は、Ｄレンジと判定すべき領域Ｒｄより広い。
【００３６】
また、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が値Ｖ１から値Ｖ２に切り替わる位置と、領域ＲｎのＰレンジ側の端部との間の角度設計値Ｋ１は、図示しないＲＯＭ等に予め記憶されている。同様に、領域ＲｎのＮレンジ側の端部と、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が値Ｖ２から値Ｖ３に切り替わる位置との間の角度設計値Ｋ２は、ＲＯＭ等に予め記憶されている。また、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が値Ｖ３から値Ｖ４に切り替わる位置と、領域Ｒｄの端部との間の角度設計値Ｋ３は、ＲＯＭ等に予め記憶されている。
角度設計値Ｋ１は、例えば出力軸角度で１０°に相当するエンコーダカウント値とする。角度設計値Ｋ２、Ｋ３は、例えば出力軸角度で２°に相当するエンコーダカウント値とする。角度設計値Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、いずれも出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２の値が切り替わる位置およびディテントプレート２１の形状等に応じ、任意に設定可能である。
【００３７】
出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２の取り得る値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、離散しており、各値の中間値は取らない。また、値Ｖ１と値Ｖ２、値Ｖ２と値Ｖ３、値Ｖ３と値Ｖ４との差は、分解能やセンサ誤差等と比較して、十分に大きい値となるように設定される。すなわち本実施形態では、ディテントローラ２６の谷部２２１〜２２４間の移動に伴い、連続値と見なせない程度に異なっている第１の値から第２の値に値が切り替わることを、「値がステップ的に変化する」と定義している。なお、値Ｖ１と値Ｖ２、値Ｖ２と値Ｖ３、値Ｖ３と値Ｖ４との差は、等しくてもよいし、異なっていてもよい。
なお、本実施形態では、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４として説明するが、値Ｖ１〜Ｖ４の大小関係は、異なっていてもよい
【００３８】
本実施形態では、ディテントローラ２６の係合ポジション数が４つであり、ディテントローラ２６の係合位置に応じ、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が４段階に変化するように、出力軸センサ１６およびターゲット２１５を設ける。すなわち本実施形態では、係合ポジション数と、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が取り得る出力電圧の段階数とが一致している。
例えば、参考例として、出力軸信号が、出力軸１５の回転位置に応じて連続的に変化するアナログ信号の場合、ＡＤ変換等の処理が必要となる。本実施形態では、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、レンジに応じてステップ的に変化する。出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２が４段階程度であれば、出力軸センサ１６内におけるＡＤ変換等の処理が不要となるため、出力軸センサ１６の構成を簡素化することができる。
以下の制御等において、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２は、いずれか一方を用いてもよいし、２つの値を用いた平均値等の演算値を用いてもよい。以下、出力軸信号Ｓｇ１を用いるものとして説明する。
【００３９】
レンジ判定部５３は、モータ回転角信号ＳｇＥの検出値に基づく値であるエンコーダカウント値θｅｎ、および、出力軸信号Ｓｇ１に基づいて実レンジを判定する。実レンジ判定処理の詳細を図４のフローチャートに基づいて説明する。実レンジ判定処理は、レンジ判定部５３にて、所定の周期で実行される。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。
【００４０】
Ｓ２００では、エンコーダカウント値θｅｎを用いたレンジ判定であるエンコーダ判定処理を行う。エンコーダ判定処理の詳細は、後述する。
Ｓ１０１では、レンジ判定部５３は、シフトレンジの切替中か否かを判断する。シフトレンジの切替中か否かは、例えばモータ１０への通電を行う通電フラグ等によって判定される。シフトレンジの切替中であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。シフトレンジの切替中ではないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２へ移行する。
Ｓ１０２では、レンジ判定部５３は、シフトレンジの切替中ではないとき、すなわちシフトレンジの切替完了後から次のレンジ切替が開始されるまでの間、出力軸センサ１６から出力される出力軸信号Ｓｇ１に基づき、出力軸センサ判定レンジを実レンジとする。
【００４１】
Ｓ１０３では、レンジ判定部５３は、目標シフトレンジがＰレンジであって、Ｐレンジへの切替中か否かを判断する。Ｐレンジへの切替中であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。Ｐレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０６へ移行する。
【００４２】
Ｓ１０４では、レンジ判定部５３は、出力軸センサ１６から出力される出力軸信号Ｓｇ１に基づき、出力軸センサ判定レンジがＰレンジか否かを判断する。出力軸センサ判定レンジがＰレンジであると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。出力軸センサ判定レンジがＰレンジではないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１１４へ移行する。
Ｓ１０５では、レンジ判定部５３は、実レンジをＰレンジと判定する。
【００４３】
レンジ切替中であって（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｐレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）に移行するＳ１０６では、レンジ判定部５３は、目標シフトレンジがＮレンジであって、Ｎレンジへの切替中か否かを判断する。Ｎレンジへの切替中であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。Ｎレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。
【００４４】
Ｓ１０７では、レンジ判定部５３は、出力軸センサ１６から出力される出力軸信号Ｓｇ１に基づき、出力軸センサ判定レンジがＮレンジか否かを判定する。出力軸センサ判定レンジがＮレンジであると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。出力軸センサ判定レンジがＮレンジではないと判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１１４へ移行する。
Ｓ１０８では、レンジ判定部５３は、実レンジをＮレンジと判定する。
【００４５】
レンジ切替中であって（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＰレンジまたはＮレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ、かつ、Ｓ１０６：ＮＯ）に移行するＳ１０９では、レンジ判定部５３は、目標シフトレンジがＲレンジであって、Ｒレンジへの切替中か否かを判断する。Ｒレンジへの切替中であると判断された場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。Ｒレンジへの切替中でないと判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、すなわち目標シフトレンジがＤレンジであって、Ｄレンジへの切替中である場合、Ｓ１１２へ移行する。
【００４６】
Ｓ１１０では、レンジ判定部５３は、エンコーダ判定レンジがＲレンジか否かを判断する。エンコーダ判定レンジがＲレンジであると判断された場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１１１へ移行する。エンコーダ判定レンジがＲレンジではないと判断された場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１４へ移行する。
Ｓ１１１では、レンジ判定部５３は、実レンジをＲレンジと判定する。
【００４７】
Ｄレンジへの切替中である場合（Ｓ１０９：ＮＯ）に移行するＳ１１２では、レンジ判定部５３は、エンコーダ判定レンジがＤレンジか否かを判断する。エンコーダ判定レンジがＤレンジであると判断された場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、Ｓ１１３へ移行する。エンコーダ判定レンジがＤレンジではないと判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、Ｓ１１４へ移行する。
Ｓ１１３では、レンジ判定部５３は、実レンジをＤレンジと判定する。
Ｓ１１４では、レンジ判定部５３は、実レンジを不定と判定する。
【００４８】
エンコーダ判定処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。
Ｓ２０１では、レンジ判定部５３は、シフトレンジの切替中か否かを判断する。シフトレンジの切替中であると判断された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０２へ移行する。シフトレンジの切替中ではないと判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｓ２１１へ移行する。
【００４９】
Ｓ２０２では、レンジ判定部５３は、ＰレンジまたはＮレンジへの切替中か否かを判断する。ＰレンジまたはＮレンジへの切替中であると判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行する。すなわち、本実施形態では、レンジ切替中でない場合、および、ＰレンジまたはＮレンジへの切替時には、エンコーダ判定レンジを用いないため、Ｓ２１１へ移行して、エンコーダ判定レンジを不定とする。ＰレンジまたはＮレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、すなわちＲレンジまたはＤレンジへの切替中である場合、Ｓ２０３へ移行する。
【００５０】
Ｓ２０３では、レンジ判定部５３は、ＰレンジからＲレンジへの切替中か否かを判断する。ＰレンジからＲレンジへの切替中であると判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、Ｓ２０４へ移行する、ＰレンジからＲレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、Ｓ２０６へ移行する。
【００５１】
Ｓ２０４では、レンジ判定部５３は、出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ１から値Ｖ２に変化してから、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ１以上変化したか否かを判断する。ここで、出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ１から値Ｖ２に変化したときのエンコーダカウント値をθｅｎ＿ｖ１２とすると、例えば式（１）が成立するとき肯定判断し、成立しないとき否定判断する。式中のθｅｎは、現在のエンコーダカウント値とする。
θｅｎ−θｅｎ＿ｖ１２≧Ｋ１    ・・・（１）
また、出力軸信号Ｓｇ１の値がＶ１である場合は否定判断する。
【００５２】
出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ１から値Ｖ２に変化してから、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ１以上変化したと判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０５へ移行する。出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ１から値Ｖ２に変化してからのエンコーダカウント値θｅｎの変化が角度設計値Ｋ１未満であると判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２１１へ移行する。
Ｓ２０５では、レンジ判定部５３は、エンコーダ判定レンジをＲレンジとする。
【００５３】
Ｓ２０６では、レンジ判定部５３は、ＤレンジまたはＮレンジからＲレンジへの切替中か否かを判断する。ＤレンジまたはＮレンジからＲレンジへの切替中であると判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０７へ移行する。ＤレンジまたはＮレンジからＲレンジへの切替中ではないと判断された場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、すなわちＤレンジへの切替中である場合、Ｓ２０９へ移行する。
【００５４】
Ｓ２０７では、レンジ判定部５３は、出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ２に変化してから、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ２以上変化したか否かを判断する。ここで、出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ２に変化したときのエンコーダカウント値をθｅｎ＿ｖ３２とすると、例えば式（２）が成立するとき肯定判断し、成立しないとき否定判断する。
θｅｎ＿ｖ３２−θｅｎ≧Ｋ２    ・・・（２）
また、出力軸信号Ｓｇ１の値がＶ３またはＶ４である場合は否定判断する。
【００５５】
出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ２に変化してから、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ２以上変化したと判断された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ２に変化してからのエンコーダカウント値θｅｎの変化が角度設計値Ｋ２未満であると判断された場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２１１へ移行する。
Ｓ２０８では、レンジ判定部５３は、エンコーダ判定レンジをＲレンジとする。
【００５６】
Ｄレンジへの切替中である場合に移行するＳ２０９では、出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ４に変化してから、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ３以上変化したか否かを判断する。ここで、出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ４に変化したときのエンコーダカウント値をθｅｎ＿ｖ３４とすると、例えば式（３）が成立するとき肯定判断し、成立しないとき否定判断する。
θｅｎ−θｅｎ＿ｖ３４≧Ｋ３    ・・・（３）
また、出力軸信号Ｓｇ１の値が、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３である場合は否定判断する。
【００５７】
出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ４に変化してから、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ３以上変化したと判断された場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、Ｓ２１０へ移行する。出力軸信号Ｓｇ１が値Ｖ３から値Ｖ４に変化してからのエンコーダカウント値θｅｎの変化が角度設計値Ｋ３未満であると判断された場合（Ｓ２０９：ＮＯ）、Ｓ２１１へ移行する。
Ｓ２１０では、レンジ判定部５３は、エンコーダ判定レンジをＤレンジとする。
Ｓ２１１では、レンジ判定部５３は、エンコーダ判定レンジを不定とする。
【００５８】
実レンジ判定の具体例を図６および図７のタイムチャートに基づいて説明する。
図３にて説明した通り、出力軸センサ判定レンジがＲレンジである範囲とＲ油圧発生範囲とは一致しておらず、出力軸センサ判定レンジがＲレンジである範囲の方がＲ油圧発生範囲より広い。また、出力軸センサ判定レンジがＤレンジである範囲とＤ油圧発生範囲とは一致しておらず、出力軸センサ判定レンジがＤレンジである範囲の方がＤ油圧発生範囲より広い。そこで本実施形態では、シフトレンジをＲレンジまたはＤレンジに切り替えるとき、エンコーダ判定レンジを用いて実レンジを判定する。
【００５９】
図６は、シフトレンジをＰレンジからＤレンジに切り替える場合のタイムチャートであり、共通時間軸を横軸とし、上段から、モータ角度、出力軸信号、エンコーダ判定レンジ、変速機油圧、および、実レンジ判定を示す。出力軸信号には、出力軸センサ判定レンジを併記した。
【００６０】
時刻ｘ１０にて、目標シフトレンジがＰレンジからＤレンジに切り替わると、レンジ切替要求が発生し、目標シフトレンジに応じた目標カウント値θｃｍｄが設定され、エンコーダカウント値θｅｎが目標カウント値θｃｍｄとなるように、モータ１０が駆動される。時刻ｘ１０にてシフトレンジの切り替えが始まると、実レンジ判定をＰレンジから不定とする。なお、エンコーダ判定レンジは、シフトレンジの切り替えが行われていないとき不定であり、時刻ｘ１０にてシフトレンジの切り替えが開始しても不定を維持する。
【００６１】
モータ１０の回転に伴って出力軸１５が回転すると、出力軸１５の回転位置に応じ、出力軸信号Ｓｇ１の値が、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と順に、ステップ的に変化する。
時刻ｘ１１にて、出力軸信号Ｓｇ１の値がＶ３からＶ４に変化し、出力軸センサ判定レンジはＤレンジとなる。上述の通り、値Ｖ４を出力する範囲は、Ｄレンジと判定すべき領域Ｒｄより広いため、この段階では実レンジ判定をＤレンジには切り替えず、不定を維持する。
【００６２】
また、時刻ｘ１１にて出力軸信号Ｓｇ１の値がＶ３からＶ４に変わったときのエンコーダカウント値θｅｎ＿ｖ３４から、エンコーダカウント値θｅｎが角度設計値Ｋ３変化した時刻ｘ１２にて、エンコーダ判定レンジを不定からＤレンジに切り替える。エンコーダ判定レンジがＤレンジになると、実レンジ判定を不定からＤレンジに切り替える。換言すると、シフトレンジをＤレンジに切り替えるとき、出力軸センサ１６からの出力軸信号Ｓｇ１およびエンコーダ１３からのモータ回転角信号ＳｇＥに基づき、Ｄレンジ判定を行っている。Ｒレンジへの切替時にも同様、出力軸センサ１６からの出力軸信号Ｓｇ１およびエンコーダ１３からのモータ回転角信号ＳｇＥに基づき、Ｒレンジ判定を行う。
時刻ｘ１１から時刻ｘ１２の間にて、変速機油圧は、Ｎ油圧からＤ油圧に変化する。
【００６３】
時刻ｘ１３にてレンジ切替が完了すると、エンコーダ判定レンジは不定となる。以降、シフトレンジ切替完了後、レンジ切替が行われていない期間は、出力軸信号Ｓｇ１に基づいてレンジ判定を行う。すなわち、出力軸センサ判定レンジを実レンジとする。
【００６４】
一方、図３にて説明した通り、出力軸センサ判定レンジがＰレンジである範囲とＰロック範囲とは一致している。また、出力軸センサ判定レンジがＮレンジである範囲とＮ油圧発生範囲とは一致している。そこで本実施形態では、シフトレンジをＰレンジまたはＮレンジに切り替えるとき、エンコーダ判定レンジを用いず、出力軸センサ判定レンジに基づいて実レンジを判定する。
【００６５】
図７は、シフトレンジをＰレンジからＮレンジに切り替える場合のタイムチャートであり、共通時間軸を横軸とし、上段から、モータ角度、出力軸信号、エンコーダ判定レンジ、および、実レンジ判定を示す。
時刻ｘ２０にて、目標シフトレンジがＰレンジからＮレンジに切り替わると、レンジ切替要求が発生し、目標レンジに応じた目標カウント値θｃｍｄが設定され、エンコーダカウント値θｅｎが目標カウント値θｃｍｄとなるように、モータ１０が駆動される。
時刻ｘ２０にてシフトレンジの切り替えが始まると、実レンジ判定をＰレンジから不定とする。
【００６６】
モータ１０の回転に伴って出力軸１５が回転すると、出力軸１５の回転位置に応じ、出力軸信号Ｓｇ１の値が、Ｖ１、Ｖ２と順にステップ的に変化する。
時刻ｘ２１にて、出力軸信号Ｓｇ１の値が、Ｖ２からＶ３に変化すると、出力軸センサ判定レンジはＲレンジからＮレンジに切り替わるので、実レンジ判定を不定からＮレンジに切り替える。換言すると、シフトレンジをＮレンジに切り替えるとき、エンコーダ１３の検出値を用いず、出力軸センサ１６からの出力軸信号Ｓｇ１に基づき、Ｎレンジ判定を行っている。Ｐレンジへの切替時にも同様、出力軸センサ１６からの出力軸信号Ｓｇ１に基づき、Ｐレンジ判定を行う。
【００６７】
また、レンジ切替が完了した時刻ｘ２２以降は、出力軸信号Ｓｇ１に基づいてレンジ判定を行う。すなわち、出力軸センサ判定レンジを実レンジとする。
なお、目標シフトレンジがＮレンジまたはＰレンジの場合、エンコーダ１３の検出値を用いず、出力軸センサ１６の検出値に基づいてレンジ判定を行うので、エンコーダ判定レンジは、レンジ切替中に亘って不定が維持される。
【００６８】
以下、出力軸センサ判定レンジを用いた機能安全判定を図８〜図１２に基づいて説明する。実際には、ディテントプレート２１が回転することでディテントローラ２６が移動するが、ここでは説明の簡略化のため、ディテントローラ２６がディテントプレート２１上を移動するものとして説明する。
本実施形態では、出力軸センサ判定レンジがＰレンジである範囲とＰロック範囲とが一致しており、出力軸センサ判定レンジがＮレンジである範囲とＮ油圧発生範囲とが一致している。そのため、シフトレンジの切替を行っていないとき、出力軸センサ判定レンジを用いて機能安全に係る判定を適切に行うことができる。ここでは、機能安全に係る判定として、逆走判定、および、Ｐ入れ異常判定について説明する。
【００６９】
逆走判定について、図８〜図１１に基づいて説明する。図８〜図１２では、レンジ切替前のディテントローラ２６を実線、目標シフトレンジに適切に切り替わった場合のディテントローラ２６を二点鎖線で示す。また、図８〜図１２では、煩雑になることを避けるため、谷部２２１〜２２４および山部２２６〜２２８の付番を省略した。
【００７０】
図８に示すように、シフトレンジをＰレンジからＲレンジに切り替える場合に、Ｎ油圧発生範囲を超えて出力軸１５が回転すると、Ｄ油圧が発生する虞があり、ドライバの意図とは逆方向に車両が駆動される虞がある。そこで本実施形態では、ＰレンジからＲレンジへの切替要求であるとき、出力軸センサ判定レンジがＤレンジになった場合、逆走と判定する。
また、図９に示すように、ＮレンジからＲレンジへの切替要求であるときに、出力軸センサ判定レンジがＤレンジになった場合、逆走と判定する。
【００７１】
図１０に示すように、シフトレンジをＰレンジからＤレンジに切り替える場合に、Ｐロック範囲を抜けて、Ｎ油圧発生範囲より手前にて出力軸１５が停滞すると、Ｒ油圧が発生する虞があり、ドライバの意図とは逆方向に車両が駆動される虞がある。そこで本実施形態では、切替要求がＰレンジからＤレンジであって、Ｒレンジを通過するのに要するディレイ時間が経過した後に出力軸センサ判定レンジがＲレンジである場合、逆走と判定する。
また、図１１に示すように、ＮレンジからＤレンジへの切替要求であるときに、出力軸センサ判定レンジがＲレンジである場合、逆走と判定する。
逆走と判定された場合、車両トルクをカットするとともに、ウォーニングランプ等によりユーザに警告する。これにより、出力軸センサ１６の検出値に基づき、適切に逆走判定を行うことができる。
【００７２】
Ｐ入れ異常判定を図１２に基づいて説明する。本実施形態では、Ｐレンジへの切替要求時に、Ｄ、Ｎ、Ｒレンジを通過するのに要するディレイ時間が経過した後に出力軸センサ判定レンジがＲレンジ、ＮレンジまたはＤレンジの場合、Ｐレンジに適切に切り替えることができないＰ入れ異常が生じていると判定する。Ｐ入れ異常が生じていると判定された場合、車両トルクをカットするとともに、ウォーニングランプ等によりユーザに警告する。ユーザへの警告方法は、ウォーニングランプの点灯に限らず、音声での警告等、どのようであってもよい。逆走判定時も同様である。
【００７３】
本実施形態では、出力軸センサ１６の検出値がステップ変化するものであって、Ｐロック範囲、および、各レンジ油圧発生範囲の境界数（本実施形態では６）よりも、出力可能な検出値数（本実施形態では４）が少ない。そこで本実施形態では、Ｐロック範囲とＰレンジ判定される領域、および、Ｎ油圧発生範囲とＮレンジ判定される領域とを一致させ、Ｒレンジ判定される領域およびＤレンジ判定される領域がそれぞれＲ油圧発生範囲およびＤ油圧発生範囲よりも広くなるように構成している。Ｐロック範囲とＰレンジ判定される領域、および、Ｎ油圧発生範囲とＮレンジ判定される領域とを一致させることで、検出値数が少ない場合であっても、エンコーダ１３の検出値を用いることなく、出力軸センサ１６の検出値に基づいて、逆走およびＰ入れ異常を適切に判定することができる。これにより、シフトバイワイヤシステム１の機能安全を確保することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態のシフトレンジ制御装置４０は、モータ１０に駆動を制御することで車両のシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替システムを制御するものであって、角度演算部５１と、信号取得部５２と、駆動制御部５５と、レンジ判定部５３と、を備える。
角度演算部５１は、モータ１０の回転位置を検出するエンコーダ１３から出力されるモータ回転角信号ＳｇＥを取得し、モータ角度であるエンコーダカウント値θｅｎを演算する。信号取得部５２は、モータ１０の回転が伝達される出力軸１５の回転位置を検出する出力軸センサ１６から出力され、出力軸の回転位置に応じて値がステップ的に変化する出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２を取得する。駆動制御部５５は、エンコーダカウント値θｅｎが目標シフトレンジに応じた目標カウント値θｃｍｄとなるように、モータ１０の駆動を制御する。
【００７５】
レンジ判定部５３は、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２およびモータ回転角信号ＳｇＥに基づき、実際のシフトレンジである実レンジを判定する。レンジ判定部５３は、シフトレンジ切替中において、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２およびモータ回転角信号ＳｇＥに基づいて実レンジを判定し、シフトレンジ切替完了後は、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２に基づいて実レンジを判定する。換言すると、レンジ判定部５３は、シフトレンジ切替中において、出力軸センサ判定レンジおよびエンコーダ判定レンジに基づいてレンジ判定を行い、シフトレンジ切替完了後は、エンコーダ判定レンジを用いず、出力軸センサ判定レンジに基づいてレンジ判定を行う。
【００７６】
これにより、例えば本実施形態のように出力軸センサ１６を多重化すべく、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２がステップ変化するように構成した場合であって、例えば少なくとも一部のレンジについて、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２に基づいて判定されるレンジ検出範囲がレンジ判定すべき範囲より広い場合であっても、モータ回転角信号ＳｇＥと組み合わせて用いることで、適切にシフトレンジを判定することができる。
【００７７】
出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２としてＰレンジであることを示す値Ｖ１が出力される範囲は、Ｐレンジであると判定すべき範囲以下である。また、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２としてＮレンジであることを示す値Ｖ３が出力される範囲は、Ｎレンジであると判定されるべき範囲以下である。
出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２としてＲレンジであることを示す値Ｖ２が出力される範囲は、Ｒレンジであると判定されるべき範囲より広い。また、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２としてＤレンジであることを示す値Ｖ４が出力される範囲は、Ｄレンジであると判定すべき範囲より広い。
【００７８】
レンジ判定部５３は、レンジ切替中において、ＰレンジおよびＮレンジであることの判定を、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２に基づいて行う。換言すると、レンジ切替中であっても、ＰレンジおよびＮレンジ判定には、モータ回転角信号ＳｇＥを用いない。
また、レンジ判定部５３は、レンジ切替中において、ＲレンジおよびＤレンジであることの判定を、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２およびモータ回転角信号ＳｇＥに基づいて行う。
【００７９】
出力軸１５は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジの各レンジに応じてディテントローラ２６が係合する４つの谷部（２２１〜２２４）が形成されるディテントプレート２１と一体に回転する。
本実施形態では、第１レンジがＰレンジおよびＮレンジであり、第２レンジがＲレンジおよびＤレンジである。また、Ｐレンジであることを示す値Ｖ１、および、Ｎレンジであることを示す値Ｖ３が「第１信号値」に対応する。Ｒレンジであることを示す値Ｖ２、および、Ｄレンジであることを示す値Ｖ４が「第２信号値」に対応する。
【００８０】
本実施形態では、第１レンジについては、シフトレンジ切替中においても、エンコーダ１３からの信号を用いずにレンジ判定可能であるので、エンコーダ１３の異常発生時にも、適切なレンジ判定を継続可能である。
また、第１レンジをＰレンジおよびＮレンジとすることで、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２がステップ変化するものであっても、出力軸信号Ｓｇ１、Ｓｇ２に基づいて、逆走やＰ入れ異常等を適切に判定可能であり、シフトバイワイヤシステム１の機能安全を確保することができる。また、エンコーダ１３の情報を用いずにＰレンジおよびＮレンジを判定可能とすることで、ＩＧオン等のシステム起動時において、エンコーダ１３の初期学習を待つことなく、速やかにＰレンジおよびＮレンジを判定することができる。これにより、ＰレンジまたはＮレンジ判定後に実行可能となる処理、例えばエンジンのクランキング等を速やかに開始することができ、ドライバの操作性の悪化を防ぐことができる。
【００８１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、モータは、ＳＲモータである。他の実施形態では、モータは、例えばＤＣブラシレスモータ等、どのようなモータであってもよい。上記実施形態では、モータの巻線組数については言及していないが、巻線組は１組でもよいし、複数組でもよい。
上記実施形態では、モータ回転角センサは、エンコーダである。他の実施形態では、モータ回転角センサは、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。
【００８２】
上記実施形態では、出力軸センサとしてＭＲセンサが用いられる。他の実施形態では、ＭＲセンサ以外の磁気センサを用いてもよい。また、上記実施形態では、出力軸センサから、２つの独立した出力軸信号が出力される２重系となっている。他の実施形態では、出力軸センサから出力される出力軸信号数は、１でもよいし、３以上でもよい。換言すると、出力軸センサは、１重系であってもよいし、３重系以上の多重系であってもよい。また、モータ回転角センサが多重系であってもよい。
【００８３】
上記実施形態では、係合ポジション数と出力軸信号の段階数とが一致している。他の実施形態では、係合ポジション数と出力軸信号の段階数とが異なっていてもよい。また、他の実施形態では、ディテントローラが各シフトレンジに対応する凹部に係合しているときの値が異なるように構成されていれば、出力軸信号の値が切り替わる箇所は、谷部間のいずれの箇所であってもよい。
【００８４】
上記実施形態では、出力軸信号は、Ｐロック範囲の境界位置にて、値が変更される。他の実施形態では、出力軸信号の値が変更される位置は、Ｐロック範囲内であれば、境界位置より内側であってもよい。すなわち、出力軸信号の値がＶ１からＶ２に切り替わる位置は、図３に図示した位置よりも紙面左側であってもよい。
また上記実施形態では、出力軸信号は、Ｎ油圧発生範囲の境界位置にて、値が変更される。他の実施形態では、出力軸信号の値が変更される位置は、Ｎ油圧発生範囲内であれば、境界位置より内側であってもよい。すなわち、出力軸信号の値がＶ２からＶ３に切り替わる位置は、領域Ｒｎ内にて、図３にて図示した位置よりも紙面右側であってよい。また、出力軸信号の値がＶ３からＶ４に切り替わる位置は、領域Ｒｎ内にて、図３にて図示した位置よりも紙面左側であってもよい。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８５】
上記実施形態では、回転部材がディテントプレートであり、係合部材がディテントローラである。他の実施形態では、回転部材および係合部材は、ディテントプレートおよびディテントローラに限らず、形状等、どのようなものであってもよい。また、上記実施形態では、ディテントプレートには４つの谷部が設けられる。他の実施形態では、谷部の数は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谷部の数が２つであって、ＰレンジとｎｏｔＰレンジとを切り替えるものとしてもよい。シフトレンジ切替機構がＰレンジとｎｏｔＰレンジとを切り替えるものである場合、Ｐレンジを「第１レンジ」、ｎｏｔＰレンジを「第２レンジ」とすることが望ましい。
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。
【００８６】
上記実施形態では、モータ軸と出力軸との間に減速機が設けられる。減速機の詳細について、上記実施形態では言及していないが、例えば、サイクロイド歯車、遊星歯車、モータ軸と略同軸の減速機構から駆動軸へトルクを伝達する平歯歯車を用いたものや、これらを組み合わせて用いたもの等、どのような構成であってもよい。また、他の実施形態では、モータ軸と出力軸との間の減速機を省略してもよいし、減速機以外の機構を設けてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら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可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１・・・シフトバイワイヤシステム（シフトレンジ切替システム）
１０・・・モータ
１３・・・エンコーダ（モータ回転角センサ）
１５・・・出力軸
１６・・・出力軸センサ
４０・・・シフトレンジ制御装置
５１・・・角度演算部
５２・・・信号取得部
５３・・・レンジ判定部
５５・・・駆動制御部
【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】
2019044911.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019044911.tif 000011
【図１０】
2019044911.tif 000012
【図１１】
2019044911.tif 000013
【図１２】
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