JP2008121713A - シフト切換機構の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの回転位置を精度よく制御する。
【解決手段】ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＩＧオンであって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、シフトポジションの切換要求があると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、目標位置カウント値を設定するステップ（Ｓ１１２）と、モータを制御するステップ（Ｓ１１４）と、エッジ位置が検出され（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、壁位置が検出済でないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、現在位置カウント値を補正するステップ（Ｓ１２２）と、正転方向および逆転方向におけるエッジ位置が検出されると（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、ガタ量を算出するステップ（Ｓ１２８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、シフト切換機構の制御に関し、特に、アクチュエータの回転量を精度良く検出する技術に関する。

従来より、運転者によるシフトレバーの操作に従い自動変速機のシフトポジション（以下の説明においてはレンジともいう）をアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構においては、シフトポジション切換用の動力源として電動機（たとえば直流モータ）を備えたものが知られている。

このようなシフト切換機構によれば、自動変速機のシフトポジションを運転者によるシフトレバーの操作力によって直接切り換える一般的な切換機構のように、シフトレバーとシフト切換機構とを機械的に接続する必要がないことから、これら各部を車両に搭載する際のレイアウト上の制限がなく、設計の自由度を高めることができる。また、車両への組み付け作業を簡単に行なうことができるという利点があった。

このようなシフト切換機構において、アクチュエータの回転位置の検出方法としては、たとえば、車両の電源オン時に、アクチュエータを駆動させて、アクチュエータの回転範囲を予め検出することにより、位置制御の精度を向上させる技術が公知である。この技術により、相対位置を検出するエンコーダによるアクチュエータの回転位置制御が可能となる。

また、上述した検出方法のほかに、アクチュエータの回転位置を検出する技術として以下のような技術が公知である。

たとえば、特開２００２−３２３１２７号公報（特許文献１）は、アクチュエータの絶対位置を把握してシフトレンジを切り換える自動変速機のシフトレンジ切換装置を開示する。この自動変速機のシフトレンジ切換装置は、自動変速機のシフトレンジを、パーキングを含む各種走行レンジに切り換えるためのシフトレンジ切換機構と、シフトレンジ切換機構の動力源となるアクチュエータと、外部操作によって入力される切換指令に従いアクチュエータを駆動することにより、自動変速機のシフトレンジを切換指令に対応したシフトレンジに制御する制御手段と、制御手段に電力を供給する電源手段と、アクチュエータの回転位置および自動変速機のシフトレンジ位置を記憶する不揮発性の書換可能な記憶手段とを備えた自動変速機のシフトレンジ切換装置である。制御手段は、電源手段から供給される電力が遮断され再度導入されたとき、記憶手段に記憶されたアクチュエータの回転位置および自動変速機のシフトレンジ位置を読み出し初期値として設定することを特徴とする。

上述した公報に開示されたシフトレンジ切換装置によると、アクチュエータの絶対位置を把握することができ、ディテント機構を駆動して自動変速機のシフトレンジを切り換え、車両を走行させることが可能となる。
特開２００２−３２３１２７号公報

しかしながら、上述したような回転位置の検出方法においては、車両の電源が遮断される毎に、エンコーダが初期化されるため、車両の電源がオンされた直後に、アクチュエータの回転範囲を検出する必要がある。すなわち、アクチュエータの回転範囲が検出されないとエンコーダからアクチュエータの回転位置を認識することができない。

また、シフト切換機構におけるガタ量は、設計可動範囲と実際の可動範囲との差分により算出されるため、アクチュエータの回転範囲の両端を検出する必要がある。そのため、回転範囲の両端が検出されないと、アクチュエータの回転位置を精度よく検出することができない。

さらに、アクチュエータの回転範囲の検出時においては、回転範囲を規制する規制部材にアクチュエータの回転力が負荷されることになるため、構成部品に撓みあるいは捩れ等の変形が生じるため、回転範囲を高精度に検出できない場合がある。そのため、精度よくアクチュエータの回転位置を制御することができない。

上述した公報に開示されたシフトレンジ切換装置においては、電源遮断後に再度導入されたときに、メモリからアクチュエータの回転位置およびシフトレンジ位置の初期値を読み出すに過ぎないため、構成部品の寸法公差を考慮すると、個体毎に初期値を設定しなければ、精度よくアクチュエータの回転位置を制御することができない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、アクチュエータの回転位置を精度よく制御するシフト切換機構の制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係るシフト切換機構の制御装置は、操作部材の状態に対応した信号に基づくアクチュエータの回転力により、車両に搭載された自動変速機のシフトポジションを切り換えるシフト切換機構の制御装置である。自動変速機は、複数のシフトポジションを有する。この制御装置は、アクチュエータの回転位置に応じて、複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションを示す信号を出力するための出力手段と、アクチュエータの回転量に対応する物理量を検出するための検出手段と、出力手段から出力される信号が変化する毎に、検出された物理量に基づくアクチュエータの回転量を補正するための補正手段と、補正されたアクチュエータの回転量に基づいて、アクチュエータを制御するための制御手段とを含む。第６の発明に係るシフト切換機構の制御方法は、第１の発明に係るシフト切換機構の制御装置と同様の構成を有する。

第１または６の発明によると、補正手段は、各シフトポジションを示す信号が出力されるアクチュエータの各回転範囲において、検出された物理量に基づくアクチュエータの回転量を学習する。たとえば、出力手段（たとえば、ニュートラルスタートスイッチ（以下、「ＮＳＷ」と表記する））から出力される信号が変化する時点に対応するアクチュエータの回転位置を予め学習しておくようにすると、出力される信号が変化する毎に、検出された物理量に基づくアクチュエータの回転量を補正することにより、アクチュエータの回転位置を精度よく検出することができる。また、複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションから隣接するシフトポジションに移動する毎にアクチュエータの回転量が補正されるため、起動直後のシフトポジションがいずれであっても、速やかにアクチュエータの回転位置を精度よく検出することができる。したがって、アクチュエータの回転位置を精度よく制御するシフト切換機構の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、シフト切換機構には、アクチュエータの回転量を規制する規制部材が設けられる。制御装置は、規制部材により規制されるアクチュエータの回転位置を検出するための規制位置検出手段と、検出された回転位置に基づいて、出力手段から出力される信号が変化する時点のアクチュエータの回転量を学習するための手段とをさらに含む。補正手段は、出力手段から出力される信号が変化する毎に、学習されたアクチュエータの回転量に基づいて、検出された物理量に基づくアクチュエータの回転量を補正するための手段を含む。第７の発明に係るシフト切換機構の制御方法は、第２の発明に係るシフト切換機構の制御装置と同様の構成を有する。

第２または７の発明によると、出力手段から出力される信号が変化する時点に対応するアクチュエータの回転位置を予め学習しておくことにより、出力される信号が変化する毎に、検出された物理量に基づくアクチュエータの回転量を補正して、アクチュエータの回転位置を精度よく検出することができる。また、複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションから隣接するシフトポジションに移動する毎にアクチュエータの回転量が補正されるため、起動直後のシフトポジションがいずれであっても、速やかにアクチュエータの回転位置を精度よく検出することができる。すなわち、応答性よくアクチュエータの回転位置を制御することができる。

第３の発明に係るシフト切換機構の制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、出力手段から出力される信号が変化する時点における、アクチュエータの正転方向および逆転方向の回転方向に対応した物理量に基づいて、シフト切換機構の構成部品間のガタ量を算出するための算出手段をさらに含む。第８の発明に係るシフト切換機構の制御方法は、第３の発明に係るシフト切換機構の制御装置と同様の構成を有する。

第３または８の発明によると、たとえば、出力手段から出力される信号が変化する時点における、アクチュエータの正転方向および逆転方向の回転方向に対応した物理量の差分を算出することにより、シフト切換機構の構成部品間のガタ量を算出することができる。

第４の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、シフト切換機構には、アクチュエータの回転量を規制する規制部材が設けられる。算出手段は、規制部材により規制されるアクチュエータの回転位置を基準として、ガタ量を算出するための手段を含む。第９の発明に係るシフト切換機構の制御方法は、第４の発明に係るシフト切換機構の制御装置と同様の構成を有する。

第４または９の発明によると、規制部材により規制されるアクチュエータの回転位置を基準として、ガタ量を算出することにより、シフトポジションの切換時に、算出されたガタ量を考慮してアクチュエータを制御するようにすると、アクチュエータの回転位置を精度よく制御することができる。

第５の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第３または４の発明の構成に加えて、制御手段は、補正されたアクチュエータの回転量に加えて、算出されたガタ量に基づいて、アクチュエータを制御するための手段を含む。第１０の発明に係るシフト切換機構の制御方法は、第５の発明に係るシフト切換機構の制御装置と同様の構成を有する。

第５または１０の発明によると、補正されたアクチュエータの回転量に加えて、算出されたガタ量に基づいて、アクチュエータを制御することにより、シフトポジションの切換時にアクチュエータの回転位置を精度よく制御することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置を備えたシフト制御システム１０の構成を示す。本実施の形態に係るシフト制御システム１０は、車両のシフトポジションを切り換えるために用いられる。シフト制御システム１０は、Ｐスイッチ２０と、シフトスイッチ２６と、車両電源スイッチ２８と、車両の制御装置（以下、「ＥＦＩ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と表記する）３０と、パーキング制御装置（以下、「ＳＢＷ（Shift By Wire）−ＥＣＵ」と表記する）４０と、アクチュエータ４２と、エンコーダ４６と、シフト切換機構４８と、表示部５０と、メータ５２と、駆動機構６０と、電力供給部７０と、ＮＳＷ７２とを含む。シフト制御システム１０は、電気制御によりシフトポジションを切り換えるシフトバイワイヤシステムとして機能する。具体的にはシフト切換機構４８がアクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションの切り換えを行なう。本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０により実現される。

車両電源スイッチ２８は、車両電源のオン・オフを切り換えるためのスイッチである。車両電源スイッチ２８は、特に限定されるものではないが、たとえば、イグニッションスイッチである。車両電源スイッチ２８がドライバなどのユーザから受付けた指示は電力供給部７０に伝達される。

電力供給部７０は、車両電源スイッチ２８からの指示を受けて、図示しない補機バッテリからＥＦＩ−ＥＣＵ３０あるいはＳＢＷ−ＥＣＵ４０の少なくともいずれか一方に電力を供給する。電力供給部７０は、たとえば、車両の状態に応じて、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０のみに電力を供給したり、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０にのみ電力を供給したり、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０およびＳＢＷ−ＥＣＵ４０の両方に電力を供給したりする。電力供給部７０は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。

したがって、たとえば、車両電源スイッチ２８がオンされると、図示しない補機バッテリから電力が供給されて、シフト制御システム１０が起動される。

Ｐスイッチ２０は、シフトポジションをパーキングポジション（以下、「Ｐポジション」と呼ぶ）とパーキング以外のポジション（以下、「非Ｐポジション」と呼ぶ）との間で切り換えるためのスイッチであり、スイッチの状態をドライバに示すためのインジケータ２２、およびドライバからの指示を受付ける入力部２４を含む。ドライバは、入力部２４を通じて、シフトポジションをＰポジションに入れる指示を入力する。入力部２４はモーメンタリスイッチであってもよい。入力部２４が受付けたドライバからの指示を示すＰ指令信号は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信される。なお、このようなＰスイッチ２０以外により、非ＰポジションからＰポジションにシフトポジションを切り換えるものであってもよい。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り換えるために、シフト切換機構４８を駆動するアクチュエータ４２の動作を制御し、現在のシフトポジションの状態をインジケータ２２に提示する。シフトポジションが非Ｐポジションであるときにドライバは入力部２４を押下すると、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０はシフトポジションをＰポジションに切り換えて、インジケータ２２に現在のシフトポジションがＰポジションである旨を提示する。

アクチュエータ４２は、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と表記する）により構成され、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０からのアクチュエータ制御信号を受信してシフト切換機構４８を駆動する。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検出する。本実施の形態のエンコーダ４６は、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダである。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。

シフトスイッチ２６は、シフトポジションをＤ（前進走行）ポジション、Ｒ（後進走行）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジションなどのポジションに切り換えたり、またＰポジションに入れられているときには、Ｐポジションを解除したりするためのスイッチである。シフトスイッチ２６が受付けたドライバからの指示を示すシフト信号はＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信される。すなわち、シフトスイッチ２６は、運転者により操作された操作部材（たとえば、シフトレバー）の位置に対応したシフトポジションを示すシフト信号をＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信する。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ドライバからの指示を示すシフト信号に基づき、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０を通じて、駆動機構６０におけるシフトポジションを切り換える制御を行なうとともに、現在のシフトポジションの状態をメータ５２に提示する。駆動機構６０は、有段変速機構から構成されてもよいし、無段変速機構から構成されてもよい。

ＥＦＩ−ＥＣＵ３０は、シフト制御システム１０の動作を統括的に管理する。表示部５０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０またはＳＢＷ−ＥＣＵ４０が発したドライバに対する指示や警告などを表示する。メータ５２は、車両の機器の状態やシフトポジションの状態などを提示する。

ＮＳＷ７２は、シャフト１０２の端部に設けられ、シャフト１０２の回転位置に対応したシフトポジションを示すＮＳＷ信号をＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信する。

図２は、シフト切換機構４８の構成を示す。以下、シフトポジションは、Ｐポジション、非Ｐポジション（Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含み、さらにＤポジションに加えて１速固定のＤ１ポジションや、２速固定のＤ２ポジションを含んでも良い）とを含む。

シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２により回転されるシャフト１０２、シャフト１０２の回転に伴って回転するディテントプレート１００、ディテントプレート１００の回転に伴って動作するロッド１０４，１１４、図示しない変速機の出力軸に固定されたパーキングロックギヤ１０８、パーキングロックギヤ１０８をロックするためのパーキングロックポール１０６、ディテントプレート１００の回転を制限してシフトポジションを固定するディテントスプリング１１０およびころ１１２を含む。

アクチュエータ４２は、減速機構４４を介在させてシャフト１０２に接続される。すなわち、アクチュエータ４２の回転数は、減速機構４４により減速されたシャフト１０２に伝達される。減速機構４４は、たとえば、複数のギヤにより構成される。アクチュエータ４２には、エンコーダ４６が設けられる。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量の増加とともに、カウント値を増加させる（あるいは、回転する方向が負方向であるすうると、カウント値を減少させる）。エンコーダ４６におけるカウント値を示す信号（以下、計数信号ともいう）は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信される。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、カウント値の増加分あるいは減少分に基づいて、アクチュエータ４２の回転量を検出する。あるいは、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、カウント値の増加分あるいは減少分と減速機構４４における減速比とに基づいて、シャフト１０２の回転量を検出するようにしてもよい。

また、シャフト１０２の端部には、ＮＳＷ７２が設けられる。ＮＳＷ７２は、各シフトポジションに対応する、複数のスイッチを有する。シャフト１０２の回転位置に応じて、複数のスイッチのいずれかがオンとなる。そして、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、複数のスイッチのいずれがオンとなったかを示すＮＳＷ信号を受信すると、現在選択されているシフトポジションを判定する。

ディテントプレート１００は、アクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションを切り換える。また、エンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量に応じた計数値を取得する計数手段として機能する。

なお、図２の斜視図においては、ディテントプレート１００の谷（Ｐポジション位置１２４）しか示していないが、実際には図２の拡大平面図に示すように、ディテントプレート１００には、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐの４つのポジションに対応する４つの谷が存在する。なお、以下においては、Ｄ、Ｎ、Ｒの各ポジションを（まとめて）非Ｐポジションとして、Ｐポジションと非Ｐポジションとの切り換えについて説明する。

図２は、シフトポジションが非Ｐポジションであるときの状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０６がパーキングロックギヤ１０８をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は妨げられない。この状態からアクチュエータ４２によりシャフト１０２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート１００を介してロッド１０４が図２に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド１０４の先端に設けられたテーパ部によりパーキングロックポール１０６が図３に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。ディテントプレート１００の回転に伴ってディテントプレート１００の頂部に設けられた２つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐポジション位置１２０にあったディテントスプリング１１０のころ１１２は、山１２２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰポジション位置１２４へ移る。ころ１１２は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング１１０に設けられている。ころ１１２がＰポジション位置１２４に来るまでディテントプレート１００が回転したとき、パーキングロックポール１０６は、パーキングロックポール１０６の突起部分がパーキングロックギヤ１０８の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸が機械的に固定され、シフトポジションがＰポジションに切り換わる。

本実施の形態に係るシフト制御システム１０では、シフトポジション切換時にディテントプレート１００、ディテントスプリング１１０およびシャフト１０２などのシフト切換機構の構成部品に係る負荷を低減するために、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０が、ディテントスプリング１１０のころ１１２が山１２２を乗り越えて落ちるときの衝撃を少なくするように、アクチュエータ４２の回転量を制御する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６で検出された回転量に基づく、アクチュエータ４２の回転位置（ディテントプレート１００におけるころ１１２の相対位置）がＰポジションに対応する予め定められた範囲内にあるときには、シフトポジションがＰポジションであることを判定する。

一方、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６で検出された回転量に基づく、アクチュエータ４２の回転位置が非Ｐポジション（たとえば、Ｄ、Ｒ、Ｎ）に対応する予め定められた範囲内にあるときには、シフトポジションが非Ｐポジションであることを判定する。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＮＳＷ７２からのＮＳＷ信号に基づいて、シャフト１０２の回転位置に対応するシフトポジションを判定するようにしてもよい。

また、ディテントプレート１００あるいはシャフト１０２は、ロッド１１４を介在させて、自動変速機のマニュアルバルブのスプール（いずれも図示せず）に最終的に接続される。アクチュエータ４２の回転位置がＤポジション、Ｒポジション、Ｎポジションになると、マニュアルバルブのスプールがそれぞれのシフトポジションに対応する位置に移動させられる。このようにして、自動変速機のシフトポジションがアクチュエータ４２により切り換えられる。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６により検出されるカウンタ値に基づいてアクチュエータ４２の回転量を検出する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、規制部材であるディテントプレート１００により規制されたアクチュエータの回転位置に基づいて、複数のシフトポジションのうちの少なくとも１つのシフトポジションの位置を設定する。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、規制部材であるディテントプレート１００により規制されるアクチュエータ４２の回転位置を検出する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、車両電源スイッチ２８がオンされて、電力供給部７０からＳＢＷ−ＥＣＵ４０に電力が供給されると、現在選択されているシフトポジションがＰポジションあるいはＤポジションであると、シフトポジションに対応する壁位置を検出する壁当て位置制御を実行する。

たとえば、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、車両電源スイッチ２８がオンされたときに、現在選択されているシフトポジションがＰポジションであると、ころ１１２が、Ｐポジション位置１２４側の、ころ１１２の移動を制限するディテントプレート１００の壁位置（以下、「Ｐ壁位置」と表記する）を検出する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２を逆転方向に回転させて、ころ１１２がディテントプレート１００により規制される回転位置における、エンコーダ４６により検出されるカウント値を検出する。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、車両電源スイッチ２８がオンされたときに、現在選択されているシフトポジションがＤポジションであると、ころ１１２が、非Ｐポジション位置１２０側の、ころ１１２の移動を制限するディテントプレート１００の壁位置（以下、「Ｄ壁位置」）と表記する）を検出する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２を正転方向に回転させて、ころ１１２がディテントプレート１００により規制される回転位置における、エンコーダ４６により検出されるカウント値を検出する。なお、本実施の形態においては、ディテントプレート１００上のころ１１２をＰポジション位置１２４から非Ｐポジション位置１２０に移動するようにディテントプレート１００を回転させる方向を正転方向とし、逆方向を逆転方向とする。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置およびＤ壁位置が検出された時点で、設計可動範囲とＰ壁位置およびＤ壁位置により算出される実際の可動範囲との差分を算出することにより、シフト切換機構４８のガタ量、すなわち、ディテントプレート１００からアクチュエータ４２までのガタ量を算出する。

以上のようなシフト制御システム１０の構成において、本発明は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０が、ＮＳＷ７２からの各シフトポジションを示す信号が出力されるアクチュエータ４２の各回転範囲において、検出されたカウント値に基づくアクチュエータ４２の回転量を補正し、補正されたアクチュエータ４２の回転量に基づいて、アクチュエータ４２を制御する点に特徴を有する。

より具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＮＳＷ７２から出力される信号が変化する毎に、エンコーダ４６により検出されたカウント値に基づくアクチュエータ４２の回転量を補正する。

すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置およびＤ壁位置のうちのいずれかが検出されると、ＮＳＷ７２から出力される信号が変化する時点のアクチュエータの回転量を学習する。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置またはＤ壁位置のいずれも検出されないときには、学習されたアクチュエータの回転量に基づいて、エンコーダ４６により検出されたカウント値に基づくアクチュエータ４２の回転量を補正する。

図３にエンコーダ４６により検出されるカウント値とＮＳＷ７２から出力される信号に対応するシフトポジションとの関係を示す。

図３の縦方向は、現在位置に対応するカウント値（以下の説明において、「現在位置に対応するカウント値」を単に「現在位置」と表記する）を示す。図３の横方向の「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」および「Ｄ」は、ＮＳＷ７２から出力される信号に対応するシフトポジションを示す。

ＮＳＷ７２から出力されるＰポジションに対応する信号がオンとなるカウント値の区間のＤポジション側の一方の端部に対応する現在位置を「Ｐエッジ位置」とする。なお、他方の端部は、Ｐ壁位置である。

同様に、ＮＳＷ７２から出力されるＲポジションに対応する信号がオンとなるカウント値の区間の２つの端部に対応する現在位置のうちＰポジション側の現在位置を「Ｒエッジ（Ｐ側）位置」とする。Ｄポジション側の現在位置を「Ｒエッジ（Ｄ側）位置」とする。

さらに、ＮＳＷ７２から出力されるＮポジションに対応する信号がオンとなるカウント値の区間の２つの端部に対応する現在位置のうちＰポジション側の現在位置を「Ｎエッジ（Ｐ側）位置」とする。Ｄポジション側の現在位置を「Ｎエッジ（Ｄ側）位置」とする。

さらに、ＮＳＷ７２から出力されるＤポジションに対応する信号がオンとなるカウント値の区間のＰポジション側の一方の端部に対応する現在位置を「Ｄエッジ位置」とする。なお、他方の端部は、Ｄ壁位置である。

アクチュエータ４２の回転位置がＰポジションに対応する位置からＤポジションに対応する位置まで移動する場合（アクチュエータ４２が正転方向に回転する場合）、現在位置とＮＳＷ７２から出力される信号に対応するシフトポジションとは、図３の実線に示す矢印のように変化する。

すなわち、アクチュエータ４２の回転位置（現在位置）がＰエッジ位置を通過するときに、ＮＳＷ７２においてＰポジションを示す信号がオフとなる。また、現在位置がＲエッジ（Ｐ側）位置、Ｎエッジ（Ｐ側）位置およびＤエッジ位置を通過するときに、ＮＳＷ７２においてＲポジション、ＮポジションおよびＤポジションを示す信号がそれぞれオンとなる。さらに、現在位置がＲエッジ（Ｄ側）位置およびＮエッジ（Ｄ側）位置を通過するときに、ＮＳＷ７２においてＲポジションおよびＮポジションを示す信号がそれぞれオフとなる。

一方、アクチュエータ４２の回転位置がＤポジションに対応する位置からＰポジションに対応する位置まで移動する場合（アクチュエータ４２が逆転方向に回転する場合）、現在位置とＮＳＷ７２から出力される信号に対応するシフトポジションとは、図３の破線に示す矢印のように変化する。

すなわち、現在位置がＤエッジ位置を通過するときに、ＮＳＷ７２においてＤポジションを示す信号がオフとなる。また、現在位置がＮエッジ（Ｄ側）位置、Ｒエッジ（Ｄ側）位置およびＰエッジ位置を通過するときに、ＮＳＷ７２においてＮポジション、ＲポジションおよびＰポジションを示す信号がそれぞれオンとなる。さらに、現在位置がＮエッジ（Ｐ側）位置およびＲエッジ（Ｐ側）位置を通過するときに、ＮＳＷ７２においてＮポジションおよびＰポジションを示すを示す信号がオフとなる。

このとき、図３に示すように、実線の矢印と破線の矢印とは、縦方向にオフセットした位置関係となる。これは、アクチュエータ４２とディテントプレート１００との間にガタが存在するためである。そのため、アクチュエータ４２の正転方向および逆転方向においては、同一エッジ位置のカウント値が異なることとなる。

本発明において、「ＮＳＷ７２から出力される信号が変化する」アクチュエータ４２の回転位置が各エッジ位置に対応するものである。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置、Ｄ壁位置および各エッジ位置のうちのいずれかが検出されると、Ｐ壁位置、Ｄ壁位置および各エッジ位置に対応するカウント値を計算する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、たとえば、Ｐ壁位置、Ｄ壁位置および各エッジ位置のうちのいずれかが検出されたときに、図４に示すような計算方法により、現在位置を計算する。

すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、上述したように、車両電源スイッチ２８がオンされたときにＰポジションが選択されているとＰ壁位置を検出する。アクチュエータ４２の回転方向は逆転方向である。このとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置を検出したときに、図４に示すように、「現在位置＝０−撓み量」とする。

「撓み量」は、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向であるときのディテントスプリング１１０の撓み量である。「撓み量」は、アクチュエータ４２の逆転方向への回転時にディテントプレート１００により回転が規制されたときに供給される電流値とマップとから算出される。マップは、撓み量と電流値との予め定められた関係を示すマップであって、たとえば、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０のメモリに記憶されるものである。なお、電流値は、アクチュエータ４２の駆動回路に設けられた図示しない電流検出回路により検出するようにすればよい。

さらに、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、上述したように、車両電源スイッチ２８がオンされたときにＤポジションが選択されているとＤ壁位置を検出する。アクチュエータ４２の回転方向は正転方向である。このとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｄ壁位置を検出したときに、図４に示すように、「現在位置＝設計可動範囲＋ガタ＋撓み量」とする。

ここでの「撓み量」は、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であるときのディテントスプリング１１０の撓み量である。「撓み量」は、アクチュエータ４２の逆転方向への回転時ディテントプレート１００により回転が規制されたときに供給される電流値とマップとから算出される。マップは、撓み量と電流値との予め定められた関係を示すマップであって、たとえば、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０のメモリに記憶されるものである。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐエッジ位置検出時、すなわち、ＮＳＷ７２から出力されるＮＳＷ信号において、Ｐポジションを示す信号がオフされたときあるいはＰポジションを示す信号がオンされたときに、Ｐエッジ位置と現在位置とを対応づける。

たとえば、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向である場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐエッジ位置が検出されると、図４に示すように、「現在位置＝Ｐエッジ位置＋ガタ」とする。また、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向である場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐエッジ位置が検出されると、図４に示すように、「現在位置＝Ｐエッジ位置」とする。

さらに、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｒエッジ（Ｐ側）位置検出時、Ｒエッジ（Ｐ側）位置と現在位置とを対応づける。

たとえば、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向である場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｒエッジ位置が検出されると、図４に示すように、「現在位置＝Ｒエッジ（Ｐ側）位置＋ガタ」とする。また、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向である場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｒエッジ（Ｐ側）位置が検出されると、図４に示すように、「現在位置＝Ｒエッジ（Ｐ側）位置」とする。

同様に、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｒエッジ（Ｄ側）位置、Ｎエッジ（Ｐ側）位置、Ｎエッジ（Ｄ側）位置およびＤエッジ位置検出時に、現在位置と、Ｒエッジ（Ｄ側）位置、Ｎエッジ（Ｐ側）位置、Ｎエッジ（Ｄ側）位置およびＤエッジ位置とをそれぞれ対応付ける。

すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、各エッジ位置が検出されると、アクチュエータ４２の回転方向に応じて、図４に示す計算方法を用いて現在位置と各エッジ位置とを対応づける。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置およびＤ壁位置の検出完了時にガタを算出する。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、図５に示すように、「ガタ量＝Ｄ壁位置−Ｐ壁位置−設計可動範囲」の式によりガタ量を算出する。

さらに、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、本実施の形態において、正転方向および逆転方向における同一のエッジ位置が検出されたときに、ガタ量を算出する。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、図５に示すように、「ガタ量＝正転時のエッジ位置のカウント値−逆転時のエッジ位置のカウント値」の式によりガタ量を算出する。

なお、本実施の形態において、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向である場合には、現在位置をガタを考慮して各エッジ位置を補正する必要があるため、図５に示す計算方法によりガタが確定した後に、図４に示す計算方法により現在位置を補正するものとする。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向である場合には、ガタを考慮する必要がないため、図５に示す計算方法によりガタが確定される前であっても補正を実施するものとする。

図６に、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の機能ブロック図を示す。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部６００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）５００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、Ｐスイッチ２０からのＰ指令信号と、エンコーダ４６からの計数信号と、シフトスイッチ２６からのシフト信号と、ＮＳＷ７２からのＮＳＷ信号とを受信して、演算処理部４００に送信する。

演算処理部４００は、ＩＧ判定部４０２と、シフトポジション判定部４０４と、現在位置判定部４０６と、現在位置設定部（１）４０８と、切換要求判定部４１０と、目標位置設定部４１２と、アクチュエータ駆動制御部４１４と、エッジ判定部４１６と、壁位置判定部４１８と、学習値設定部４２０と、現在位置設定部（２）４２２と、カウント値待避部４２４と、エッジ検出判定部４２６と、ガタ算出部４２８とを含む。

ＩＧ判定部４０２は、イグニッションがオンされたか否かを判定する。すなわち、ＩＧ判定部４０２は、車両電源スイッチ２８がオンされたか否かを判定する。なお、ＩＧ判定部４０２は、たとえば、車両電源スイッチ２８がオンされると、ＩＧフラグをオンするようにしてもよい。

シフトポジション判定部４０４は、現在選択されているシフトポジションがＤポジションおよびＰポジションのうちのいずれかであるか否かを判定する。なお、シフトポジション判定部４０４は、たとえば、ＩＧフラグがオンされたときに、現在のシフトポジションの判定を実施するようにしてもよい。また、シフトポジション判定部４０４は、たとえば、現在選択されているシフトポジションがＤポジションまたはＰポジションであると、ポジション判定フラグをオンするようにしてもよい。

現在位置判定部４０６は、現在位置に対応するカウント値が未設定であるか否かを判定する。現在位置判定部４０６は、たとえば、図４に示す計算方法による補正が未実施であれば、現在位置に対応するカウント値が未設定であると判定してもよい。現在位置判定部４０６は、たとえば、ポジション判定フラグがオフであると、現在位置が未設定であるか否かを判定するようにしてもよい。また、現在位置判定部４０６は、たとえば、現在位置が未設定であると、未設定フラグをオンするようにしてもよい。

現在位置設定部（１）４０８は、Ｐ壁位置あるいはＤ壁位置が検出されると、壁位置の検出時に、壁位置に対応する現在位置が設定される。このとき、現在位置設定部（１）４０８は、壁位置検出済フラグがオンされる。

現在位置設定部（１）４０８は、シフトポジションがＤポジションまたはＰポジションではなく、現在位置が未設定であると、最終位置に対応するカウント値を現在位置とする。最終位置に対応するカウント値とは、エンコーダ４６により検出された、直近のカウント値である。たとえば、イグニッションオフ時に、直近のカウント値が記憶部６００に記憶されておくようにしてもよい。

あるいは、現在位置設定部（１）４０８は、シフトポジションがＤポジションまたはＰポジションではなく、現在位置が未設定であると、現在選択されているシフトポジションの谷位置に対応するカウント値を現在位置とするようにしてもよい。なお、シフトポジションの谷位置に対応するカウント値は、予めメモリ等に記憶しておけばよい。

切換要求判定部４１０は、シフトポジションの切換要求があるか否かを判定する。すなわち、切換要求判定部４１０は、シフトスイッチ２６から受信するシフト信号に対応するシフトポジションと現在選択されているシフトポジションとが異なると、シフトポジションの切換要求があることを判定する。

なお、切換要求判定部４１０は、ＮＳＷ７２から受信するＮＳＷ信号に対応するシフトポジションあるいはエンコーダ４６におけるカウント値に基づくシフトポジションを現在選択されているシフトポジションであるとする。また、切換要求判定部４１０は、たとえば、シフトポジションの切換要求があると、切換要求判定フラグをオンするようにしてもよい。

目標位置設定部４１２は、目標位置カウント値を設定する。すなわち、目標位置設定部４１２は、シフトスイッチ２６から受信するシフト信号に対応するシフトポジションを目標シフトポジションとして、目標シフトポジションに対応するカウント値を設定する。なお、相対的なカウント値に基づいて目標位置カウント値を設定する場合には、現在選択されているシフトポジションから目標シフトポジションまでのカウント値を設定するようにしてもよい。

目標位置設定部４１２は、現在選択されているシフトポジションと目標シフトポジションとの位置関係に基づくアクチュエータ４２の回転方向に応じて目標位置カウント値の設定方法を変更する。

具体的には、目標位置設定部４１２は、アクチュエータ４２が正転方向に回転する場合には、目標シフトポジションに対応するカウント値（たとえば、谷位置に対応するカウント値）にガタ量を加算して目標位置カウント値を設定する。一方、目標位置設定部４１２は、アクチュエータ４２が逆転方向に回転する場合には、目標シフトポジションに対応するカウント値を目標位置カウント値として設定する。

目標位置設定部４１２は、ガタ量が未確定場合には、正転方向であっても、目標シフトポジションに対応するカウント値を目標位置カウント値として設定する。この場合、目標位置設定部４１２は、ガタ量が確定した場合に、目標位置カウント値を更新する。

アクチュエータ駆動制御部４１４は、目標位置設定部４１２において、目標位置カウント値が設定されると、アクチュエータ４２に対して出力Ｉ／Ｆ５００を経由してアクチュエータ駆動制御信号を送信する。アクチュエータ駆動制御部４１４は、エンコーダ４６により検出される現在のカウント値が目標位置カウント値と略同じ値になるように、アクチュエータ４２を制御する。また、アクチュエータ駆動制御部４１４は、エンコーダ４６により検出される現在のカウント値と目標位置カウント値とが略同じ値になると、アクチュエータ４２に対する電力の供給を停止する。すなわち、アクチュエータ駆動制御部４１４は、現在のカウント値と目標位置カウント値との差が予め定められた範囲内であると、アクチュエータ４２の制御を停止する。

エッジ判定部４１６は、各エッジ位置を判定する。すなわち、エッジ判定部４１６は、ＮＳＷ７２からのＮＳＷ信号に基づいて、シフトポジションの切り換わり、すなわち、エッジ位置を検出する。たとえば、エッジ判定部４１６は、Ｒポジションを示す信号がオフからオンになったときに、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であれば、Ｒエッジ（Ｐ側）位置を検出する。

壁位置判定部４１８は、壁位置が検出されたか否かを判定する。壁位置判定部４１８は、上述の壁位置検出済フラグがオンであれば壁位置が検出されたことを判定する。

学習値設定部４２０は、壁位置検出済フラグがオンであると、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であるときは、「現在位置カウント値−ガタ量」を正転方向のエッジ学習値とする。また、学習値設定部４２０は、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向であるときは、現在位置カウント値をエッジ学習値とする。学習値設定部４２０は、算出された各回転方向におけるエッジ学習値により記憶部６００に記憶されたエッジ学習値を更新する。なお、学習値設定部４２０は、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であって、ガタ量が未確定の場合は、エッジ学習値を算出しない。

現在位置設定部（２）４２２は、壁位置検出済フラグがオフであると、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であるときは、エッジ判定部４１６において検出されたエッジ位置に対応する「エッジ学習値＋ガタ量」を現在位置とする。また、現在位置設定部（２）４２２は、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向であるときは、エッジ判定部４１６において検出されたエッジ位置に対応するエッジ学習値を現在位置とする。なお、現在位置設定部（２）４２２は、記憶部６００に記憶されたエッジ学習値を読み出して、現在位置を補正する。

カウント値待避部４２４は、エッジ判定部４１６において検出されたエッジ位置に対応するカウント値を記憶部６００に書き込むなどして待避する。

エッジ検出判定部４２６は、エッジ判定部４１６において検出されたエッジ位置において、正転方向のカウント値と逆転方向のカウント値とが検出されたか否か、具体的には、記憶部６００に書き込まれたか否かを判定する。なお、エッジ検出判定部４２６は、正転方向および逆転方向のそれぞれのカウント値が検出されていると、検出判定フラグをオンするようにしてもよい。

ガタ算出部４２６は、エッジ検出判定部４２６において、正転方向および逆転方向のカウント値がそれぞれ検出されていると判定されると、正転方向のカウント値と逆転方向のカウント値との差分を算出して、ガタ量を算出する。

また、本実施の形態において、ＩＧ判定部４０２、シフトポジション判定部４０４、現在位置判定部４０６、現在位置設定部（１）４０８、切換要求判定部４１０と、目標位置設定部４１２と、アクチュエータ駆動制御部４１４と、エッジ判定部４１６と、壁位置判定部４１８と、学習値設定部４２０と、現在位置設定部（２）４２２と、カウント値待避部４２４と、エッジ検出判定部４２６と、ガタ算出部４２８とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部６００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記録媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部６００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図７を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、イグニッションがオンされたか否かを判定する。イグニッションがオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＮＳＷ７２からのＮＳＷ信号に基づいて、現在のシフトポジションがＰポジションおよびＤポジションのうちのいずれかであるか否かを判定する。現在のシフトポジションがＰポジションおよびＤポジションのうちのいずれかであると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置またはＤ壁位置を検出する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐポジションが選択されている場合には、Ｐ壁位置を検出し、Ｄポジションが選択されている場合には、Ｄ壁位置を検出する。Ｐ壁位置およびＤ壁位置の検出方法については、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、Ｐ壁位置またはＤ壁位置が検出されると壁位置検出済フラグをオンする。

Ｓ１０６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、現在位置が未設定であるか否かを判定する。現在位置が未設定であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。Ｓ１０８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、最終位置に対応するカウント値を現在位置に対応するカウント値とする。あるいは、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、現在選択されているシフトポジションに対応する谷位置のカウント値を現在位置に対応するカウント値とするようにしてもよい。

Ｓ１１０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、シフトポジションの切換要求があるか否かを判定する。シフトポジションの切換要求があると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、目標位置カウント値を設定する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、目標シフトポジションへの回転方向が正転方向であると、目標シフトポジションの谷位置にガタ量を加算した値を、目標位置カウント値として設定する。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、目標シフトポジションへの回転方向が逆転方向であると、目標シフトポジションの谷位置に対応するカウント値を目標位置カウント値として設定する。

Ｓ１１４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６から受信する計数信号に基づくカウント値が目標位置カウント値と略同じ値になるように、アクチュエータ４２を制御する。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６におけるカウント値が目標位置カウント値と略同じ値になるまで、アクチュエータ４２を制御する。

Ｓ１１６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＮＳＷ信号に基づいてエッジ位置が検出されたか否かを判定する。エッジ位置が検出されると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。もしそうでないと（Ｓ１１６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、壁位置が検出済であるか否かを判定する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、壁位置検出済フラグがオンであるか否かを判定する。壁位置が検出済であると（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。

Ｓ１２０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、検出されたエッジ位置に対応するエッジ学習値を算出する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であると、現在位置カウント値からガタ量を減算した値をエッジ学習値とする。あるいは、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向であると、現在位置カウント値をエッジ学習値とする。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、算出されたエッジ学習値によりメモリに記憶されたエッジ学習値を更新する。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ガタが未確定である場合には、正転方向のエッジ学習値を算出しない。

Ｓ１２２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、メモリに記憶されたエッジ学習値に基づいて現在位置を補正する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２の回転方向が正転方向であると、メモリに記憶されたエッジ学習値にガタ量を加算した値を現在位置とする。あるいは、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２の回転方向が逆転方向であると、メモリに記憶されたエッジ学習値を現在位置とする。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ガタが未確定である場合には、現在位置を補正しない。

Ｓ１２４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、検出されたエッジ位置に対応するカウント値を待避する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、対応する回転方向の、検出されたエッジ位置に対応するカウント値をメモリに記憶する。

Ｓ１２６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、正転方向および逆転方向に対応するエッジ位置に対応するカウント値が検出されたか否かを判定する。正転方向および逆転方向に対応するエッジ位置が検出されると（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。もしそうでないと（Ｓ１２６にてＮＯ）、処理はＳ１３０に移される。

Ｓ１２８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、正転方向におけるカウント値と逆転方向におけるカウント値との差からガタ量を算出する。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、算出されたガタ量に基づいて目標位置カウント値を更新する。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、算出されたガタ量に基づいて、確定されたガタを補正するようにしてもよい。

Ｓ１３０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＮＳＷ信号に基づいてエッジ位置が検出されたか否かを判定する。エッジ位置が検出されると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に戻される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１３２に移される。

Ｓ１３２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、モータ制御が完了したか否かを判定する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、現在位置に対応する値が目標位置カウント値と略同じ値であると、モータ制御が完了したことを判定する。モータ制御が完了すると（Ｓ１３２にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１３２にてＮＯ）、処理はＳ１３０に戻される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について図８を参照しつつ説明する。

たとえば、現在選択されているシフトポジションがＮポジションであるとする。また、イグニッションはオフの状態であるとする。なお、以下の説明においては、ガタ量は確定しているものとし、各エッジ位置に対応するエッジ学習値も算出されているものとする。

時間Ｔ（０）において、運転者によりイグニッションがオンされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、現在のシフトポジションがＮポジションであり（Ｓ１０２にてＮＯ）、現在位置が未設定であると（Ｓ１０６にてＮＯ）、最終位置に対応するカウント値が現在位置に対応するカウント値とされた後（Ｓ１０８）、シフトポジションの切換要求があるか否かが判断される（Ｓ１１０）。

時間Ｔ（１）において、ＮポジションからＲポジションへの切換要求があると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、図８の太線に示すように、Ｒポジションの谷位置に対応するカウント値にガタ量が加算された値が目標位置カウント値として設定される（Ｓ１１２）。そして、エンコーダ４６により検出されたカウント値が、設定された目標位置カウント値と略同じ値になるように、アクチュエータ４２の制御が開始される（Ｓ１１４）。

時間Ｔ（２）において、Ｎエッジ（Ｐ側）位置を通過すると、Ｎポジションを示す信号がオフとなる。このとき、Ｎエッジ（Ｐ側）位置が検出される（Ｓ１１６にてＹＥＳ）。

イグニッションがオンされてからＰ壁位置およびＤ壁位置の壁位置検出が行なわれていないため（Ｓ１１８にてＮＯ）、エッジ学習値にガタ量が加算された値が現在位置となる（Ｓ１２２）。

そのため、図８の細線に示すように、時間Ｔ（２）において、現在位置が補正される。すなわち、現在位置がＣ（０）からエッジ学習値にガタ量が加算された値Ｃ（１）に補正される。

また、補正された現在位置に対応するカウント値は待避される（Ｓ１２４）。逆転方向のエッジ位置に対応するカウント値が未検出であるため（Ｓ１２６にてＮＯ）、エッジ位置に対応するカウント値に基づくガタ量は算出されない。

さらに、時間Ｔ（３）において、Ｒエッジ（Ｄ側）位置を通過すると、Ｒポジションを示す信号がオンされる。このとき、Ｒエッジ（Ｄ側）位置が検出される（Ｓ１３０にてＹＥＳ）。

壁位置検出は行なわれていないため（Ｓ１１８にてＮＯ）、エッジ学習値にガタ量が加算された値が現在位置となる（Ｓ１２２）。また、補正された現在位置に対応するカウント値が待避される（Ｓ１２４）。逆転方向のエッジ位置に対応するカウント値が未検出であるため（Ｓ１２６にてＮＯ）、エッジ位置に対応するカウント値に基づくガタ量は算出されない。

そして、時間Ｔ（４）において、エンコーダ４６により検出されたカウント値が、設定された目標位置カウント値と略同じ値になると、アクチュエータ４２の制御が停止される（Ｓ１３０にてＮＯ，Ｓ１３２にてＹＥＳ）。

この時点でシフトポジションが、Ｒポジションであって（Ｓ１０２にてＮＯ）、現在位置が設定されているため（Ｓ１０６にてＮＯ）、シフトポジションの切換要求があるまで（Ｓ１１０にてＮＯ）、待機状態となる。

時間Ｔ（５）において、ＲポジションからＮポジションへの切換要求があると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、図８の太線に示すように、Ｎポジションの谷位置に対応するカウント値が目標位置カウント値として設定される（Ｓ１１２）。そして、エンコーダ４６により検出されたカウント値が、設定された目標位置カウント値と略同じ値になるように、アクチュエータ４２の制御が開始される（Ｓ１１４）。

時間Ｔ（６）において、Ｒエッジ（Ｄ側）位置を通過すると、Ｒポジションを示す信号がオフとなる。このとき、Ｒエッジ（Ｄ側）位置が検出される（Ｓ１１６にてＹＥＳ）。

壁位置検出は行なわれていないため（Ｓ１１８にてＮＯ）、エッジ学習値にガタ量が加算された値が現在位置となる（Ｓ１２２）。

また、補正された現在位置に対応するカウント値は待避される（Ｓ１２４）。正転方向および逆転方向についてのＲエッジ（Ｄ側）位置に対応するカウント値がいずれも検出されているため（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、Ｒエッジ（Ｄ側）位置に対応するカウント値に基づくガタ量が算出され、さらに目標位置カウント値が更新される（Ｓ１２８）。

さらに、時間Ｔ（７）において、Ｎエッジ（Ｐ側）位置を通過すると、Ｎポジションを示す信号がオンされる。このとき、Ｎエッジ（Ｐ側）位置が検出される（Ｓ１３０にてＹＥＳ）。

壁位置検出は行なわれていないため（Ｓ１１８にてＮＯ）、エッジ学習値にガタ量が加算された値が現在位置となる（Ｓ１２２）。

また、補正された現在位置に対応するカウント値が待避される（Ｓ１２４）。正転方向および逆転方向についてのＮエッジ（Ｐ側）位置に対応するカウント値がいずれも検出されているため（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、Ｎエッジ（Ｐ側）位置に対応するカウント値に基づくガタ量が算出される（Ｓ１２８）。

そして、時間Ｔ（８）において、エンコーダ４６により検出されたカウント値が、設定された目標位置カウント値と略同じ値になると、アクチュエータ４２の制御が停止される（Ｓ１３０にてＮＯ，Ｓ１３２にてＹＥＳ）。

以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置によると、ＮＳＷ信号に基づいて検出されるエッジ位置におけるエッジ学習値を予め学習しておくことにより、エッジ位置が検出される毎に、検出されたカウント値に基づくアクチュエータの回転量を補正することができる。そのため、アクチュエータの回転位置を精度よく検出することができる。また、複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションから隣接するシフトポジションに移動する毎にアクチュエータの回転量が補正されるため、起動直後のシフトポジションがいずれであっても、速やかにアクチュエータの回転位置を精度よく検出することができる。したがって、アクチュエータの回転位置を精度よく制御するシフト切換機構の制御装置および制御方法を提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。 シフト機構の構成を示す図である。 エンコーダにより検出される現在位置に対応するカウント値とＮＳＷ信号に対応するシフトポジションとの関係を示す図である。 本実施の形態における現在位置の補正条件と計算方法とを示す図である。 本実施の形態におけるガタ量の学習条件と計算方法とを示す図である。 本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０ シフト制御システム、２０ Ｐスイッチ、２２ インジケータ、２４ 入力部、２６ シフトスイッチ、２８ 車両電源スイッチ、３０ ＥＦＩ−ＥＣＵ、４０ ＳＢＷ−ＥＣＵ、４２ アクチュエータ、４４ 減速機構、４６ エンコーダ、４８ シフト切換機構、５０ 表示部、５２ メータ、６０ 駆動機構、７０ 電力供給部、７２ ＮＳＷ、１００ ディテントプレート、１０２ シャフト、１０４，１１４ ロッド、１０６ パーキングロックポール、１０８ パーキングロックギヤ、１１０ ディテントスプリング、１１２ ころ、１２０ 非Ｐポジション位置、１２２ 山、１２４ Ｐポジション位置、３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ ＩＧ判定部、４０４ シフトポジション判定部、４０６ 現在位置判定部、４０８ 現在位置設定部（１）、４１０ 切換要求判定部、４１２ 目標位置設定部、４１４ アクチュエータ駆動制御部、４１６ エッジ判定部、４１８ 壁位置判定部、４２０ 学習値設定部、４２２ 現在位置設定部（２）、４２４ カウント値待避部、４２６ エッジ検出判定部、４２８ ガタ算出部、５００ 出力Ｉ／Ｆ、６００ 記憶部。

Claims (10)

1. 操作部材の状態に対応した信号に基づくアクチュエータの回転力により、車両に搭載された自動変速機のシフトポジションを切り換えるシフト切換機構の制御装置であって、前記自動変速機は、複数のシフトポジションを有し、
   前記アクチュエータの回転位置に応じて、前記複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションを示す信号を出力するための出力手段と、
   前記アクチュエータの回転量に対応する物理量を検出するための検出手段と、
   前記出力手段から出力される信号が変化する毎に、前記検出された物理量に基づく前記アクチュエータの回転量を補正するための補正手段と、
   前記補正されたアクチュエータの回転量に基づいて、前記アクチュエータを制御するための制御手段とを含む、シフト切換機構の制御装置。
2. 前記シフト切換機構には、前記アクチュエータの回転量を規制する規制部材が設けられ、
   前記制御装置は、
   前記規制部材により規制される前記アクチュエータの回転位置を検出するための規制位置検出手段と、
   前記検出された回転位置に基づいて、前記出力手段から出力される信号が変化する時点の前記アクチュエータの回転量を学習するための手段とをさらに含み、
   前記補正手段は、前記出力手段から出力される信号が変化する毎に、前記学習されたアクチュエータの回転量に基づいて、前記検出された物理量に基づく前記アクチュエータの回転量を補正するための手段を含む、請求項１に記載のシフト切換機構の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記出力手段から出力される信号が変化する時点における、前記アクチュエータの正転方向および逆転方向の回転方向に対応した物理量に基づいて、前記シフト切換機構の構成部品間のガタ量を算出するための算出手段をさらに含む、請求項１または２に記載のシフト切換機構の制御装置。
4. 前記シフト切換機構には、前記アクチュエータの回転量を規制する規制部材が設けられ、
   前記算出手段は、前記規制部材により規制される前記アクチュエータの回転位置を基準として、前記ガタ量を算出するための手段を含む、請求項３に記載のシフト切換機構の制御装置。
5. 前記制御手段は、前記補正されたアクチュエータの回転量に加えて、前記算出されたガタ量に基づいて、前記アクチュエータを制御するための手段を含む、請求項３または４に記載のシフト切換機構の制御装置。
6. 操作部材の状態に対応した信号に基づくアクチュエータの回転力により、車両に搭載された自動変速機のシフトポジションを切り換えるシフト切換機構の制御方法であって、前記自動変速機は、複数のシフトポジションを有し、
   前記アクチュエータの回転位置に応じて、前記複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションを示す信号を出力する出力ステップと、
   前記アクチュエータの回転量に対応する物理量を検出するステップと、
   前記出力ステップにて出力される信号が変化する毎に、前記検出された物理量に基づく前記アクチュエータの回転量を補正する補正ステップと、
   前記補正されたアクチュエータの回転量に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御ステップとを含む、シフト切換機構の制御方法。
7. 前記シフト切換機構には、前記アクチュエータの回転量を規制する規制部材が設けられ、
   前記制御方法は、
   前記規制部材により規制される前記アクチュエータの回転位置を検出するステップと、
   前記検出された回転位置に基づいて、前記出力ステップにて出力される信号が変化する時点の前記アクチュエータの回転量を学習するステップとをさらに含み、
   前記補正ステップは、前記出力手段から出力される信号が変化する毎に、前記学習されたアクチュエータの回転量に基づいて、前記検出された物理量に基づく前記アクチュエータの回転量を補正するステップを含む、請求項６に記載のシフト切換機構の制御方法。
8. 前記制御方法は、前記出力ステップにて出力される信号が変化する時点における、前記アクチュエータの正転方向および逆転方向の回転方向に対応した物理量に基づいて、前記シフト切換機構の構成部品間のガタ量を算出する算出ステップをさらに含む、請求項６または７に記載のシフト切換機構の制御方法。
9. 前記シフト切換機構には、前記アクチュエータの回転量を規制する規制部材が設けられ、
   前記算出ステップは、前記規制部材により規制される前記アクチュエータの回転位置を基準として、前記ガタ量を算出するステップを含む、請求項８に記載のシフト切換機構の制御方法。
10. 前記制御ステップは、前記補正されたアクチュエータの回転量に加えて、前記算出されたガタ量に基づいて、前記アクチュエータを制御するステップを含む、請求項８または９に記載のシフト切換機構の制御方法。

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