(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を動力源として搭載する車両の制御装置であって、
電動のアクチュエータを有し、前記車両を停車状態に保持するために前記内燃機関から駆動輪への駆動力の伝達を阻止するロック状態と、当該駆動力の伝達を許容するアンロック状態とに切替可能なパーキングロック機構と、
前記アクチュエータを駆動することによって、前記パーキングロック機構を前記ロック状態又は前記アンロック状態に切替制御するパーキング制御装置と、
前記内燃機関を始動時にクランキングする電動のクランキング装置と、
前記パーキング制御装置及び前記クランキング装置に電力を供給する主電源と、
電源制御部を有し、前記パーキング制御装置に電力を供給可能な予備電源と、
前記主電源が失陥したか否かを判定する主電源失陥判定手段と、を備え、
前記電源制御部は、前記内燃機関の始動時、前記クランキングが完了するとともに、前記パーキングロック機構が前記アンロック状態に切り替えられたときに、前記主電源から前記予備電源への充電を許可し、前記主電源失陥判定手段により前記主電源が失陥したと判定されたときに、前記パーキングロック機構を前記ロック状態に切り替えるために、前記予備電源から前記パーキング制御装置への電力の供給を許可することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記パーキング制御装置は、前記内燃機関の始動時に、前記パーキングロック機構の基準位置の学習を実行するように構成され、
前記電源制御部は、前記基準位置の学習が完了した後、前記パーキングロック機構が前記アンロック状態に切り替えられたときに、前記主電源から前記予備電源への充電を許可することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記主電源から前記予備電源への充電により、当該予備電源の電圧を第１所定電圧に昇圧し、前記内燃機関の停止中、前記予備電源の電圧を前記第１所定電圧よりも低い第２所定電圧に維持することを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記第１所定電圧は、前記パーキングロック機構の基準位置の再学習及び前記パーキングロック機構の前記ロック状態への切替が可能な電圧に設定され、前記第２所定電圧は、前記パーキングロック機構の前記ロック状態への切替が可能な電圧に設定されていることを特徴とする、請求項３に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を動力源として搭載する車両の制御装置に関し、特に車両を停車状態に保持するための電動のパーキングロック機構を制御するパーキング制御装置に電力を供給する電源を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述したような車両の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この車両は、内燃機関の始動に用いる電動のスタータで構成されたクランキング手段と、電動のアクチュエータを駆動することにより、内燃機関から駆動輪への駆動力の伝達を阻止し、車両を停車状態に保持するロック状態（パーキング状態）と、上記駆動力の伝達を許容するアンロック状態（非パーキング状態）とに切替可能なシフト切替機構とを備える。また、車両は、アクチュエータを駆動し、その基準位置を学習する基準位置学習手段を備えるとともに、アクチュエータ及びクランキング手段に電力を供給するための第１バッテリと、アクチュエータに電力を供給するための第２バッテリを備える。
【０００３】
内燃機関の始動時、クランキングとアクチュエータの基準位置の学習を実行する場合、クランキングは第１バッテリの電力によって行われるのに対し、第２バッテリの電圧が所定のしきい値以上のときには、基準位置の学習は第２バッテリの電力によって行われる。それにより、アクチュエータの印加電圧が安定することで、アクチュエータの基準位置の学習精度が確保される。一方、第２バッテリの電圧が上記のしきい値未満のときには、基準位置の学習は、第１バッテリの電力を用い、クランキングのタイミングとずらした状態で、例えばクランキングの前に行われる。それにより、エンジンの始動に遅れは生じるものの、基準位置の学習精度が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２１９１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の制御装置では、内燃機関の始動時、第２バッテリの電圧が所定のしきい値以上のときに、基準位置の学習は第２バッテリの電力を用いて行われ、クランキングは第１バッテリの電力を用いて行われる。このため、例えば、第２バッテリによる基準位置の学習が完了し、その電圧が低下した状態で、クランキング中に第１バッテリが失陥した場合には、第１バッテリ又は電圧が低下した第２バッテリのいずれによっても、パーキングロック機構を駆動できず、車両を安全に停止状態に保持できないおそれがある。
【０００６】
この場合、第２バッテリとして、容量がより大きなものを用いることが考えられるが、その場合には、バッテリのコストが増大してしまう。あるいは、始動前の第２バッテリの待機電圧を大きくした場合には、バッテリの劣化が進行しやすくなる。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、予備電源の容量を増大させることなく、主電源が失陥した場合においても、パーキングロック機構を確実にロック状態に駆動し、車両を停車状態に安全に保持することができる車両の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】
【０００８】
この目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、内燃機関を動力源として搭載する車両の制御装置であって、電動のアクチュエータ１１を有し、車両を停車状態に保持するために内燃機関から駆動輪への駆動力の伝達を阻止するロック状態と、駆動力の伝達を許容するアンロック状態とに切替可能なパーキングロック機構３と、アクチュエータ１１を駆動することによって、パーキングロック機構３をロック状態又はアンロック状態に切替制御するパーキング制御装置（実施形態における（以下、本項において同じ）パーキング制御ユニット（Ｐ−ＤＲＶ）４）と、内燃機関を始動時にクランキングする電動のクランキング装置（スタータ３０）と、パーキング制御装置及びクランキング装置に電力を供給する主電源５と、電源制御部（ＢＵ電源制御ユニット（ＢＵ−ＣＵ）８）を有し、パーキング制御装置に電力を供給可能な予備電源（バックアップ電源（ＢＵ電源）７）と、主電源５が失陥したか否かを判定する主電源失陥判定手段（ＢＵ電源制御ユニット（ＢＵ−ＣＵ）８）と、を備え、電源制御部は、内燃機関の始動時、クランキングが完了するとともに、パーキングロック機構３がアンロック状態に切り替えられたときに、主電源５から予備電源への充電を許可し（図４のステップ２１、２４、２５）、主電源失陥判定手段により主電源５が失陥したと判定されたときに、パーキングロック機構３をロック状態に切り替えるために、予備電源からパーキング制御装置への電力の供給を許可すること（図７）を特徴とする。
【０００９】
この車両の制御装置は、電動のアクチュエータを有し、車両を停車状態に保持するためのロック状態とアンロック状態に切替可能なパーキングロック機構と、アクチュエータを介してパーキングロック機構をロック状態又はアンロック状態に切替制御するパーキング制御装置と、を備える。また、電源として、パーキング制御装置及びクランキング装置に電力を供給する主電源と、電源制御部を有し、パーキング制御装置に電力を供給可能な予備電源を備える。
【００１０】
そして、この制御装置によれば、内燃機関の始動時、クランキング装置によるクランキングが完了するとともに、パーキングロック機構がアンロック状態に切り替えられたときに、主電源から予備電源への充電が許可される。これにより、クランキング中に主電源から予備電源へ電力が供給されることがないため、クランキングを阻害しない。また、クランキングの完了後、パーキングロック機構がアンロック状態に切り替えられるまで、主電源から予備電源への切替が禁止されるので、アンロック状態への切替に予備電源が使用されるのを確実に防止できる。
【００１１】
また、主電源が失陥したと判定されたときには、充電された予備電源からパーキング制御装置への電力の供給が許可され、パーキングロック機構がロック状態に切り替えられる。以上により、予備電源の容量を増大させることなく、主電源が失陥した場合においても、パーキングロック機構を確実にロック状態に駆動し、車両を停車状態に安全に保持することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、パーキング制御装置は、内燃機関の始動時に、パーキングロック機構３の基準位置の学習を実行するように構成され（図３のステップ６）、電源制御部は、基準位置の学習が完了した後、パーキングロック機構３がアンロック状態に切り替えられたときに、主電源５から予備電源への充電を許可すること（図４のステップ２２、２４、２５）を特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、内燃機関の始動時、内燃機関のクランキングとパーキングロック機構の基準位置の学習が完了した後、パーキングロック機構がアンロック状態に切り替えられたときに、主電源から予備電源への充電が許可される。このように、クランキング及び基準位置の学習の完了後、パーキングロック機構がアンロック状態に切り替えられるまで、予備電源の充電が禁止されるので、基準位置の学習及びアンロック状態への切替に予備電源が使用されるのを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の車両の制御装置において、電源制御部は、主電源５から予備電源への充電により、予備電源の電圧を第１所定電圧Ｖ１に昇圧し、内燃機関の停止中、予備電源の電圧を第１所定電圧Ｖ１よりも低い第２所定電圧Ｖ２に維持すること（図４のステップ２５〜２７、ステップ３１〜３３）を特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、より高い第１所定電圧に充電された予備電源の電力によって、パーキングロック機構のロック状態への切替を確実に行うことができる。また、内燃機関の停止中、予備電源の電圧を第１所定電圧よりも低い第２所定電圧に維持することによって、予備電源の劣化を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の車両の制御装置において、第１所定電圧Ｖ１は、パーキングロック機構３の基準位置の再学習及びパーキングロック機構３のロック状態への切替が可能な電圧に設定され、第２所定電圧Ｖ２は、パーキングロック機構３のロック状態への切替が可能な電圧に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１及び第２所定電圧が上記のように設定されていることによって、主電源が失陥した場合、予備電源の電力により、内燃機関の始動時、パーキングロック機構のロック状態への切替を適切に行えるとともに、内燃機関の運転中、基準位置を喪失した場合にも、基準位置の再学習とパーキングロック機構のロック状態への切替を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用したパーキングロック機構を含む車両の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】パーキングロック機構を示す斜視図である。
【図３】パーキング制御ユニット（Ｐ−ＤＲＶ）によって実行されるＰ−ＤＲＶ制御処理を示すフローチャートである。
【図４】ＢＵ電源制御ユニット（ＢＵ−ＣＵ）によって実行されるバックアップ電源（ＢＵ電源）の充放電制御処理を示すフローチャートである。
【図５】Ｐ−ＤＲＶ制御処理及び充放電制御処理によって得られる動作例を示す図である。
【図６】主電源の正常時におけるＢＵ電源制御ユニット及びパーキング制御ユニットなどの動作を示す回路構成図である。
【図７】主電源の失陥時におけるＢＵ電源制御ユニット及びパーキング制御ユニットなどの動作を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。本発明が適用される車両１は、動力源として内燃機関（図示せず）を備えるとともに、図１に示す制御装置２を備える。制御装置２は、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）式のパーキングロック機構３を有する。
【００２０】
パーキングロック機構３は、車両を停車状態に保持するために内燃機関から駆動輪（図示せず）への駆動力の伝達を阻止するロック状態（以下「Ｐ状態」という）と、この駆動力の伝達を許可するアンロック状態（以下「ＮｏｔＰ状態」という）に、切替可能に構成されている。パーキングロック機構３の動作は、後述するパーキング制御ユニット（以下「Ｐ−ＤＲＶ」という）４によって制御される。以下、パーキングロック機構３の構成について説明する。
【００２１】
パーキングロック機構３は、電動のアクチュエータ（Ｐ−ＡＣＴ）１１を有するとともに、図２に示すように、ディテントプレート１２、ディテントスプリング１３、パーキングロッド１４、ロッドガイド１５、パーキングブレーキポール１６、及びパーキングギヤ１７などを有する。
【００２２】
アクチュエータ１１は、電動のモータ、例えばステッピングモータで構成されており、その駆動軸１１ａの回転の方向及び角度は、Ｐ−ＤＲＶ４からの制御信号によって制御される。
【００２３】
ディテントプレート１２は、一端側に回転軸１２ａを一体に有し、この回転軸１２ａは、駆動軸１１ａに同軸状に連結されている。この構成から、ディテントプレート１２は、アクチュエータ１１により、回転軸１２ａを中心として回転駆動される。また、ディテントプレート１２の他端側には、周方向に並んだ第１及び第２の谷部１２ｂ、１２ｃと、それらの間の山部１２ｄが形成されている。
【００２４】
ディテントスプリング１３は、板ばね状のものであり、一端側がボルト止めされた固定部１３ａ、残りの部分がばね部１３ｂになっている。このばね部１３ｂの先端部にころ１３ｃが設けられている。ころ１３ｃは、ばね力が作用した状態で、ディテントプレート１２の角度位置に応じて、第１及び第２谷部１２ｂ、１２ｃの一方に選択的に係合する。
【００２５】
パーキングロッド１４は、図２の上下方向に延びており、下端部において、ディテントプレート１２の回転軸１２ａの付近に連結されている。この構成から、ディテントプレート１２が回転するのに伴い、パーキングロッド１４は上下方向に移動する。また、パーキングロッド１４の上端部には、下方に向かって広がるコーン状の駆動部１４ａが設けられている。
【００２６】
パーキングブレーキポール１６は、その中央付近で、パーキングシャフト１９に回動自在に取り付けられており、その一端部と不動のロッドガイド１５との間に、パーキングロッド１４の駆動部１４ａが係合している。パーキングブレーキポール１６の他端部には、係合突部１６ａが形成されている。また、パーキングブレーキポール１６は、パーキングシャフト１９に取り付けられた、ねじりばねから成るポールスプリング２０によって、図２の反時計方向（矢印Ｄ方向）に付勢されている。
【００２７】
パーキングギヤ１７は、車両の駆動輪に連結され、駆動輪と連動して回転するように構成されている。パーキングギヤ１７の外周面には、周方向に等間隔に複数のギヤ溝１７ｂが形成されており、このギヤ溝１７ｂにパーキングブレーキポール１６の係合突部１６ａが係合可能になっている。
【００２８】
次に、上記構成のパーキングロック機構３の動作について説明する。図２は、パーキングロック機構３のＮｏｔＰ状態を示す。このＮｏｔＰ状態では、アクチュエータ１１の駆動軸１１ａが矢印Ａと反対方向に回転した角度位置にあり、ディテントプレート１２の第１谷部１２ｂがディテントスプリング１３のころ１３ｃに係合している。
【００２９】
それにより、パーキングロッド１４は、図２の下方に退避し、パーキングブレーキポール１６は、ポールスプリング２０によって矢印Ｄ方向に回動しており、その係合突部１６ａがパーキングギヤ１７のギヤ溝１７ｂから退避した（係合していない）状態になっている。これにより、パーキングギヤ１７及びこれに連動する駆動輪の回転が許容され、パーキングロック機構３がＮｏｔＰ状態（アンロック状態）に保持される。
【００３０】
このＮｏｔＰ状態から、アクチュエータ１１を図２の矢印Ａ方向に所定角度、回転させると、それと一体にディテントプレート１２が回転する。これに伴い、ディテントプレート１２は、ディテントスプリング１３のばね力に抗し、山部１２ｄ及びころ１３ｃを介してディテントスプリング１３を押し下げながら回転し、最終的に第２谷部１２ｃがころ１３ｃに係止される。
【００３１】
このディテントプレート１２の回転に伴い、パーキングロッド１４が図２の上方（Ｂ方向）に駆動されることで、コーン状の駆動部１４ａが、ポールスプリング２０のばね力に抗して、パーキングブレーキポール１６を図２の矢印Ｃ方向に回動させることによって、その係合突部１６ａがパーキングギヤ１７のギヤ溝１７ｂに係止される。これにより、パーキングギヤ１７及びこれに連動する駆動輪の回転が阻止され、パーキングロック機構３がＰ状態（ロック状態）に設定される。
【００３２】
図１に戻り、制御装置２は、電源として、例えば１２Ｖバッテリで構成された主電源（１２Ｖ−ＢＡＴＴ）５と、内燃機関の動力を用いて発電を行うＡＣＧ６と、バックアップ用電源（以下「ＢＵ電源」という）７を備える。後述するように、ＢＵ電源７は、主電源５の電力を用いて充電されるとともに、主電源５の失陥時、主電源５をバックアップする。図６に示すように、ＢＵ電源７は、キャパシタとともに、ＢＵ電源制御ユニット（以下「ＢＵ−ＣＵ」という）８に組み込まれている。
【００３３】
また、制御装置２は、スタータ３０を備える。スタータ３０は、電動のモータで構成されており、内燃機関の始動時、イグニッションスイッチ（図示せず）がオンされたときに、主電源５の電力によって駆動され、内燃機関をクランキングする。
【００３４】
さらに、制御装置２は、シフタ９及び電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）１０を備える。シフタ９は、シフトレンジ（「Ｐ」「Ｒ」「Ｎ」及び「Ｄ」など）を選択するために、車両の運転者によって操作される、例えばボタン式のものであり、その操作状態に応じた信号を出力する。電動パーキングブレーキ１０は、例えば車両の各車輪（図示せず）に設けられ、後述するＴＣＵ２２からの制御信号によって駆動され、車輪を制動する。
【００３５】
さらに、制御装置２は、制御ユニットとして、前記Ｐ−ＤＲＶ４及びＢＵ−ＣＵ８に加えて、内燃機関を制御するためのエンジン制御ユニット（以下「ＦＩ−ＥＣＵ」という）２１と、内燃機関から駆動輪に伝達される動力を制御するためのトラクション制御ユニット（以下「ＴＣＵ」という）２２を備える。これらの制御ユニットはいずれも、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。また、これらの制御ユニットは、データバスを介して互いに接続されており、互いの間でデータを授受することが可能である。
【００３６】
また、パーキングロック機構３にはＰセンサ３１が設けられている。Ｐセンサ３１は、例えばＭＲＥセンサで構成されており、パーキングロック機構３のディテントプレート１２の付近にその回動軌跡に沿って配置され、ディテントプレート１２との近接度合を表す検出信号を、Ｐ−ＤＲＶ４に出力する。Ｐ−ＤＲＶ４は、この検出信号に基づき、パーキングロック機構３の状態（Ｐ状態／ＮｏｔＰ状態／いずれでもない状態）を判定する。
【００３７】
また、アクチュエータ１１の駆動軸１１ａには、エンコーダ３２が設けられている。エンコーダ３２は、例えばＡ相及びＢ相の信号を出力するロータリエンコーダであり、駆動軸１１ａに一体に設けられ、アクチュエータ１１の回転の方向及び角度を表すパルス信号を、Ｐ−ＤＲＶ４に出力する。Ｐ−ＤＲＶ４は、このパルス信号に基づき、アクチュエータ１１の回転角度を算出するとともに制御する。
【００３８】
より具体的には、Ｐ−ＤＲＶ４は、イグニッションスイッチがオンされ、主電源５からの電力の供給が開始された直後に、アクチュエータ１１の基準位置を学習する。また、Ｐ−ＤＲＶ４には、この基準位置からパーキングロック機構３がＰ状態になるまでのアクチュエータ１１の回転角度（エンコーダ３２のパルス信号数）が、あらかじめ記憶されている。そして、Ｐ−ＤＲＶ４は、学習された基準位置から、記憶された所定数のパルス信号が出力されるようにアクチュエータ１１を制御することによって、パーキングロック機構３をＰ状態になるようにフィードフォワード制御する。
【００３９】
なお、アクチュエータ１１の基準位置の学習は、例えば、ディテントプレート１２の第１谷部１２ｂがディテントスプリング１３のころ１３ｃに係合しているＮｏｔＰ状態から、アクチュエータ１１を図２の矢印Ａ方向にゆっくり駆動した場合において、ディテントプレート１２の回転が一時的に停止したときのアクチュエータ１１の位置を基準位置とすることによって、行われる。また、アクチュエータ１１の基準位置の学習は、イグニッションスイッチがオンされるごとに、その直後に実行される他、内燃機関の運転中、信号ノイズなどで基準位置が喪失したと判定されるなどの所定の条件が成立したときに、再学習として適宜、実行される。
【００４０】
また、Ｐセンサ３１やエンコーダ３２の他にも、内燃機関や車両の運転状態を検出する各種のセンサ（図示せず）が設けられており、これらのセンサから、例えば内燃機関の回転数及び温度や車両の速度（車速）を表す検出信号などが制御ユニットに入力される。
【００４１】
制御ユニットを構成するＰ−ＤＲＶ４、ＢＵ−ＣＵ８、ＦＩ−ＥＣＵ２１及びＴＣＵ２２は、Ｐセンサ３１、エンコーダ３２及び各種のセンサで検出された情報などに基づいて、それぞれの制御処理を実行する。
【００４２】
例えば、図６に示すように、ＴＣＵ２２は、シフタ９の操作状態を表す信号、及び検出された車速などに応じて、パーキングロック機構３をＰ状態（Ｐ投入）又はＮｏｔＰ状態（Ｐ解除）のいずれに切り替えるかを決定するとともに、その指示信号をＣＡＮ通信によってＰ−ＤＲＶ４に出力する。
【００４３】
Ｐ−ＤＲＶ４は、イグニッションスイッチのオン／オフ状態やＴＣＵ２２からの指示信号などに基づいて、パーキングロック機構３の切替やアクチュエータ１１の基準位置の学習などを実行する。
【００４４】
図３は、このＰ−ＤＲＶ４によって実行されるＰ−ＤＲＶ制御処理を示すフローチャートを示す。本処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、所定時間ごとに繰り返し実行される。本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、クランキング完了フラグＦ＿ＣＲＫＤが「１」であるか否かを判別する。
【００４５】
このステップ１の判別結果がＮＯで、内燃機関のクランキングが完了していないときには、ステップ２において、スタータ３０を作動させ、クランキングを実行する。次に、クランキングが完了したか否かを判定する（ステップ３）。この判定は、例えば、検出された内燃機関の回転数が所定の立上がり回転数に達したか否かに応じて行われる。その判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップ３の判別結果がＹＥＳで、クランキングが完了したと判定されたときには、クランキング完了フラグＦ＿ＣＲＫＤを「１」にセットした（ステップ４）後、ステップ５に進む。このステップ４が実行されると、前記ステップ１の判別結果がＹＥＳになり、その場合にも、ステップ５に進む。
【００４７】
このステップ５では、学習完了フラグＦ＿ＬＲＮＤが「１」であるか否かを判別する。その判別結果がＮＯで、内燃機関の始動時におけるアクチュエータ１１の基準位置の学習が完了していないときには、ステップ６において、基準位置の学習を前述したように実行する。次に、基準位置の学習が完了したか否かを判定し（ステップ７）、その判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４８】
一方、ステップ７の判別結果がＹＥＳで、基準位置の学習が完了したと判定されたときには、学習完了フラグＦ＿ＬＲＮＤを「１」にセットした（ステップ８）後、ステップ９に進む。このステップ８が実行されると、前記ステップ５の判別結果がＹＥＳになり、その場合にも、ステップ９に進む。
【００４９】
このステップ９では、ＴＣＵ２２からの指示信号により、パーキングロック機構３のＰ状態への切替が指示されているか否かを判別する。その判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１０において、ステップ６で学習した基準位置に基づき、アクチュエータ１１を駆動することによって、パーキングロック機構３をＰ状態に向かって駆動制御し、本処理を終了する。
【００５０】
また、この駆動制御中、Ｐセンサ３１の検出結果などに基づき、パーキングロック機構３がＰ状態に達したか否かが判定され、Ｐ状態に達したことが確認されたときに、ステップ１０の駆動制御を終了するとともに、Ｐ状態に達したことを表すＰ状態信号がＰ−ＤＲＶ４からＢＵ−ＣＵ８に送信される。
【００５１】
一方、前記ステップ９の判別結果がＮＯのときには、ステップ１１において、パーキングロック機構３のＮｏｔＰ状態への切替が指示されているか否かを判別する。その判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１２において、アクチュエータ１１をＰ状態の場合と逆の方向に駆動することで、パーキングロック機構３をＮｏｔＰ状態に向かって駆動制御し、本処理を終了する。
【００５２】
また、この駆動制御中、Ｐセンサ３１の検出結果などに基づき、パーキングロック機構３がＮｏｔＰ状態に達したか否かが判定され、ＮｏｔＰ状態に達したことが確認されたときに、ステップ１２の駆動制御を終了するとともに、ＮｏｔＰ状態に達したことを表すＮｏｔＰ状態信号がＰ−ＤＲＶ４からＢＵ−ＣＵ８に送信される。
【００５３】
一方、前記ステップ１１の判別結果がＮＯのときには、ステップ１３において、アクチュエータ１１の基準位置の再学習条件が成立しているか否かを判別する。この再学習条件は、例えばイグニッションスイッチのオン直後に学習された基準位置が、その後に信号ノイズなどで喪失したと推定されたときに、成立していると判定される。その判別結果がＹＥＳで、基準位置の再学習条件が成立しているときには、ステップ１４において、ステップ６の場合と同様にして、基準位置の再学習を実行し、本処理を終了する。
【００５４】
一方、前記ステップ１３の判別結果がＮＯのときには、ステップ１５において、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判別する。その判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１５の判別結果がＹＥＳのときには、内燃機関が停止された状態で、車両を停車状態に保持するために、ステップ１６において、パーキングロック機構３をＰ状態に駆動制御し、本処理を終了する。
【００５５】
次に、図４を参照しながら、ＢＵ−ＣＵ８において実行されるＢＵ電源７の充放電制御処理について説明する。この充放電制御処理は、ＢＵ電源７の電圧を適正に維持するために、主電源５の電力を用いてＢＵ電源７を充電するとともに、ＢＵ電源７の放電を制御するものである。本処理もまた、イグニッションスイッチがオンされた後、所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００５６】
本処理では、まずステップ２１及び２２において、クランキング完了フラグＦ＿ＣＲＫＤ及び学習完了フラグＦ＿ＬＲＮＤが「１」であるか否かをそれぞれ判別する。これらの判別結果のいずれかがＮＯで、イグニッションスイッチのオン直後において、内燃機関のクランキング又はアクチュエータ１１の基準位置の学習が完了していないときには、そのまま本処理を終了する。
【００５７】
前記ステップ２１及び２２の判別結果がいずれもＹＥＳで、クランキング及び基準位置の学習が完了しているときには、ステップ２３において、充電完了フラグＦ＿ＣＨＧＤが「１」であるか否かを判別する。その判別結果がＮＯで、ＢＵ電源７の充電が完了していないときには、ステップ２４において、ＮｏｔＰ状態が確定したか否か、すなわちＰ−ＤＲＶ４からＢＵ−ＣＵ８にＮｏｔＰ状態信号が入力されたか否かを判別する。その判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００５８】
ステップ２４の判別結果がＹＥＳで、ＮｏｔＰ状態が確定したときには、ステップ２５において、主電源５の電力を用いたＢＵ電源７の充電動作を実行する。次に、ステップ２６において、充電されたＢＵ電源７の電圧（以下「ＢＵ電源電圧」という）ＶＢＵが、第１所定電圧Ｖ１以上であるか否を判別する。この第１所定電圧Ｖ１は、パーキングロック機構３のＰ状態への駆動（切替）とアクチュエータ１１の基準位置の学習を実行するのに必要な大きさに設定されている。
【００５９】
このステップ２６の判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了し、充電動作を継続する。一方、ステップ２６の判別結果がＹＥＳで、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが第１所定電圧Ｖ１まで上昇したときには、ＢＵ電源７の充電が完了したとして、充電動作を終了する（ステップ２７）とともに、充電完了フラグＦ＿ＣＨＧＤを「１」にセットし（ステップ２８）、本処理を終了する。
【００６０】
このようにＢＵ電源７の充電が完了した後には、前記ステップ２３の判別結果がＹＥＳになり、その場合には、ステップ２９に進み、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判別する。その判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップ２９の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ３０において、放電完了フラグＦ＿ＤＣＨＧＤが「１」であるか否かを判別する。その判別結果がＮＯで、ＢＵ電源７の放電が完了していないときには、ステップ３１において、ＢＵ電源７からの放電動作を実行する。次に、ステップ３２において、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが、第１所定電圧Ｖ１よりも低い第２所定電圧Ｖ２以下であるか否を判別する。この第２所定電圧Ｖ２は、パーキングロック機構３のＰ状態への駆動を実行するのに必要な大きさに設定されている。
【００６２】
このステップ３２の判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了し、放電動作を継続する。一方、ステップ３２の判別結果がＹＥＳで、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが第２所定電圧Ｖ２まで低下したときには、ＢＵ電源７の放電が完了したとして、放電動作を終了する（ステップ３３）とともに、放電完了フラグＦ＿ＤＣＨＧＤを「１」にセットし（ステップ３４）、本処理を終了する。
【００６３】
このようにＢＵ電源７の放電が完了した後には、前記ステップ３０の判別結果がＹＥＳになり、その場合には、そのまま本処理を終了する。図示しないが、その後は、イグニッションスイッチがオフの状態で、ＢＵ電源電圧ＶＢＵを第２所定電圧Ｖ２に維持する補充電制御が行われる。
【００６４】
次に、上述したＰ−ＤＲＶ制御処理（図３）及び充放電制御処理（図４）によって得られる動作例を、図５を参照しながら説明する。同図の最下段に示される第１Ｐ状態信号は、Ｐ−ＤＲＶ４によって判定されたパーキングロック機構３の動作状態を表し、Ｐ−ＤＲＶ４から送信される信号である。第１Ｐ状態信号は、パーキングロック機構３がＰ状態であることを表す「Ｐ」、ＮｏｔＰ状態であることを表す「ＮｏｔＰ」、これらの状態間の作動中（移行中）であることを表す「作動中」、イグニッションスイッチのオン後、基準位置の学習が完了するまでの「位置不定」、及びイグニッションスイッチのオフ状態における「信号なし」に分類される。
【００６５】
これに対し、図５の下から２段目の第２Ｐ状態信号は、ＢＵ−ＣＵ８がＰ−ＤＲＶ４から受信した第１Ｐ状態信号に相当する。同図に示すように、Ｐ−ＤＲＶ４が送信した後、ＢＵ−ＣＵ８が受信するまでに時間を要するため、この受信時間ｔｄの分だけ、第２Ｐ状態信号が第１Ｐ状態信号に対して遅れた関係になっている。
【００６６】
まず、イグニッションスイッチのオフ状態では（ｔ１以前）、補充電制御が実行されることで、ＢＵ電源電圧ＶＢＵは第２所定電圧Ｖ２に保持されている。時点ｔ１でイグニッションスイッチがオンされると、クランキングが開始され（図３のステップ２）、その後、時点ｔ２において、クランキングが完了するのと同時に、アクチュエータ１１の基準位置の学習（Ｐ学習）が開始される（図３のステップ３、６）。
【００６７】
その後、基準位置の学習が完了すると（ｔ３）、学習された基準位置を用いて、パーキングロック機構３がＰ状態に制御される。この間、ＢＵ電源７の充放電制御は待機状態にあり、ＢＵ電源電圧ＶＢＵは第２所定電圧Ｖ２に保持される。
【００６８】
その後、ＮｏｔＰ状態への切替がＴＣＵ２２から指示されると（ｔ４）、パーキングロック機構３のＮｏｔＰ状態への駆動制御が開始される（図３のステップ１１、１２）。これに伴い、第１Ｐ状態信号は「Ｐ」から「作動中」に変化し、さらに、ＮｏｔＰ状態への切替が完了したときに「ＮｏｔＰ」に変化する。
【００６９】
そして、この「ＮｏｔＰ」への変化が、ＢＵ−ＣＵ８において第２Ｐ状態信号として受信された時点で（ｔ５）、パーキングロック機構３のＮｏｔＰ状態が確定したとして、ＢＵ電源７の充電動作が開始される（図４のステップ２４、２５）。これに伴い、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが第２所定電圧Ｖ２から上昇する。そして、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが第１所定電圧Ｖ１に達したときに（ｔ６）、ＢＵ電源７の充電が完了したとして、充電動作が終了される（図４のステップ２６、２７）。その後、充放電制御は再び待機状態になり、ＢＵ電源電圧ＶＢＵは第１所定電圧Ｖ１に保持される。
【００７０】
その後、イグニッションスイッチがオフされると（ｔ７）、パーキングロック機構３のＰ状態への駆動制御が実行される（図３のステップ１５、１６）とともに、ＢＵ電源７の放電動作が開始され（図４のステップ２９、３１）、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが低下する。その後、第２Ｐ状態信号が「作動中」から「Ｐ」に変化したときに（ｔ８）、パーキングロック機構３のＰ状態が確定したと判定される。また、ＢＵ電源電圧ＶＢＵが第２所定電圧Ｖ２に達したときに（ｔ９）、ＢＵ電源７の放電が完了したとして、放電動作が終了される（図４のステップ３２、３３）。その後は、補充電制御が実行され、ＢＵ電源電圧ＶＢＵは第２所定電圧Ｖ２に保持される。
【００７１】
次に、主電源５の正常時及び失陥時におけるＰ−ＤＲＶ４への電力の供給について説明する。図６及び図７に示すように、ＢＵ−ＣＵ８は、キャパシタ付きのＢＵ電源７を有し、主電源５に接続されるとともに、Ｐ−ＤＲＶ４に接続され、さらにアクチュエータリレー２３を介してアクチュエータ１１に接続されている。
【００７２】
また、ＢＵ−ＣＵ８は、Ｐ−ＤＲＶ４の電源を主電源５とＢＵ電源７に切り替える電源切替制御を実行する。具体的には、主電源５の電圧を常時、監視し、その電圧が所定電圧を上回っているときに、主電源５が正常であると判定する。その場合には、図６に点線で示すように、電源として主電源５を用い、ＴＣＵ２２からＰ−ＤＲＶ４にＰ状態指示信号又はＮｏｔＰ状態指示信号がＣＡＮ通信されるとともに、主電源５からＰ−ＤＲＶ４に供給された電力によって、パーキングロック機構３がＰ状態又はＮｏｔＰ状態に駆動される。
【００７３】
一方、主電源５の電圧が上記の所定電圧まで低下したときには、主電源５が失陥したと判定する。その場合には、図７に示すように、ＴＣＵ２２からＰ−ＤＲＶ４へのＣＡＮ通信が不成立になるとともに、ＢＵ−ＣＵ８からＰ−ＤＲＶ４に主電源の失陥情報がＰＷＭ通信によって出力される。また、点線で示すように、電源がＢＵ電源７に切り替えられ、車両の停車時に、ＢＵ電源７からＰ−ＤＲＶ４に供給された電力によって、パーキングロック機構３がＰ状態に駆動される。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、内燃機関の始動時、クランキングとアクチュエータ１１の基準位置の学習が完了した後、パーキングロック機構３がＮｏｔＰ状態に切り替えられたときに、主電源５からＢＵ電源７への充電が許可される。これにより、クランキング中に主電源から予備電源へ電力が供給されることがないため、クランキングを阻害しない。また、クランキング及び基準位置の学習の完了後、パーキングロック機構３がＮｏｔＰ状態に切り替えられるまで、主電源５からＢＵ電源７への切替が禁止されるので、ＢＵ電源７が、アクチュエータ１１の基準位置の学習及びパーキングロック機構３のＮｏｔＰ状態への切替に使用されるのを確実に防止することができる。
【００７５】
また、主電源５が失陥したときには、充電されたＢＵ電源７からＰ−ＤＲＶ４への電力の供給が許可され、パーキングロック機構３がＰ状態に切り替えられる。以上により、従来の装置と異なり、ＢＵ電源７の容量を増大させることなく、主電源５が失陥した場合においても、パーキングロック機構３を確実にＰ状態に駆動し、車両を停車状態に安全に保持することができる。
【００７６】
さらに、主電源５からＢＵ電源７への充電により、ＢＵ電源電圧ＶＢＵを第１所定電圧Ｖ１に昇圧することによって、内燃機関の運転中、主電源５が失陥した場合に、アクチュエータ１１の基準位置の再学習とパーキングロック機構３のＰ状態への切替を適切に行うことができる。また、内燃機関の停止中、ＢＵ電源電圧ＶＢＵを第１所定電圧Ｖ１よりも低い第２所定電圧Ｖ２に維持することによって、内燃機関の始動時、パーキングロック機構３のＰ状態への切替を適切に行えるとともに、ＢＵ電源７の劣化を抑制することができる。
【００７７】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、ＢＵ電源７は、キャパシタとともにＢＵ電源制御ユニット（ＢＵ−ＣＵ）８に組み込まれているが、これらを互いに別体で構成してもよい。また、実施形態ではＣＡＮ通信やＰＷＭ通信を用いたが、他の通信手段を用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  車両
２  車両の制御装置
３  パーキングロック機構
４  パーキング制御ユニット（Ｐ−ＤＲＶ）（パーキング制御装置）
５  主電源
７  バックアップ電源（ＢＵ電源）（予備電源）
８  ＢＵ電源制御ユニット（ＢＵ−ＣＵ）（電源制御部）
１１  アクチュエータ（Ｐ−ＡＣＴ）
３０  スタータ（クランキング装置）
ＶＢＵ  ＢＵ電源電圧（予備電源の電圧）
Ｖ１  第１所定電圧
Ｖ２  第２所定電圧
【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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