JP2014118989A - シフトバイワイヤシステムの機能監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータ動作の制御部に異常が生じても、アクチュエータの誤動作を未然に的確に防止できる簡素なシフトバイワイヤシステムの機能監視装置を提供する。
【解決手段】シフトレバー１１、ＳＢＷアクチュエータ２１およびＥＣＵ３０を備えたシフトバイワイヤシステムに装備される機能監視装置であり、ＥＣＵ３０は、切替え指令信号ＣＭ１を出力する一方、その出力に応じて接続制御信号ＣＭ２を出力するメインマイコン３１と、切替え指令信号ＣＭ１に応じ、切替え動作を実行させるようＳＢＷアクチュエータ２１に駆動信号を出力するサブマイコン３２と、サブマイコン３２とＳＢＷアクチュエータ２１の間で接続制御信号ＣＭ２に応じて遮断状態と接続状態とに切り替えられ、メインマイコン３１から切替え指令信号ＣＭ１が出力されないときに遮断状態となってサブマイコン３２からの駆動信号を遮断する駆動信号カット回路３３とを含んで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、シフトバイワイヤシステムの機能監視装置、特にシフトバイワイヤシステムの電気系異常発生時におけるフェールセーフ機能を持たせるのに好適なシフトバイワイヤシステムの機能監視装置に関する。

自動車等の車両において、シフト操作系にバイワイヤ技術を用いてシフト操作入力部の配置自由度を高めたりシフト制御系全体の軽量化や簡素化を図ったりしたシフトバイワイヤシステムが普及してきている。このシフトバイワイヤシステムにおいては、シフト制御用のＳＢＷ（シフトバイワイヤ）アクチュエータによって車両のパーキング状態と非パーキング状態とを切替え可能にしているものが多い。そして、このようなシステムでは、電気系にノイズや熱、衝撃等により誤動作や失陥が生じる可能性があるため、シフト制御機能が正常であるか常に監視する機能監視装置を設けて、異常発生時におけるフェールセーフ機能を持たせる必要がある。

そのようなシフトバイワイヤシステムの監視装置としては、例えばパーキングロックアクチュエータ用の制御回路にメインマイコンとバックアップ用のサブマイコンを備え、別のＥＣＵの監視回路によって、メインマイコンの異常を検知した場合に、サブマイコンを起動させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、電動パーキングブレーキのアクチュエータを制御するメインマイコンと、メインマイコンの異常を監視するサブマイコンとを備え、メインマイコンの異常を検出した場合に、メインマイコンによるアクチュエータの駆動回路を遮断するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−０４６３３７号公報 特開２００８−２９６８４９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されるような従来のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置は、切替え制御を行うためのＥＣＵに２つのマイコンを設けるのに加えて、異常監視のための別のＥＣＵが必要であるという冗長的な構成であった。そのため、このような従来のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置にあっては、装置のコスト高や体格の増加を招くという問題があった。

また、上記特許文献２に記載されるような従来のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置にあっては、異常監視用のマイコンに異常が生じた場合や、アクチュエータの動作を制御するマイコンに異常が生じた場合、ノイズ等により制御信号に異常が生じた場合等に、アクチュエータが誤動作してしまう可能性があった。そのため、車両のパーキング機構の作動状態（パーキング状態または非パーキング状態のいずれか一方）がアクチュエータの誤動作によって切り替えられてしまうことが懸念されていた。

すなわち、従来のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置にあっては、ＥＣＵの構成を簡素にしつつその異常発生時におけるアクチュエータの誤動作を未然に的確に防止することが困難であった。

そこで、本発明は、アクチュエータの動作を制御する制御ユニットやその電気信号に異常が生じても、アクチュエータの誤動作を未然に的確に防止することのできる構成の簡素なシフトバイワイヤシステムの機能監視装置を提供することを目的とする。

本発明に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置は、上記目的を達成するため、（１）シフトレンジの切替え動作を要求する切替え動作要求部と、前記切替え動作を実行するシフトバイワイヤアクチュエータと、前記切替え動作要求部からの要求に応じて前記シフトバイワイヤアクチュエータの作動を制御する制御ユニットと、を備えたシフトバイワイヤシステムに装備されるシフトバイワイヤシステムの機能監視装置であって、前記制御ユニットが、前記切替え動作要求部からの要求信号出力の有無を判定して該要求信号出力があった場合に切替え指令信号を出力する一方、該切替え指令信号の出力の有無に応じて接続制御信号を出力するメインマイコンと、前記メインマイコンからの前記切替え指令信号に応じて、前記切替え動作を実行させるよう前記シフトバイワイヤアクチュエータに駆動信号を出力するサブマイコンと、前記サブマイコンと前記シフトバイワイヤアクチュエータの間に介在するとともに前記メインマイコンからの前記接続制御信号に応じて遮断状態と接続状態とに切り替えられ、前記メインマイコンから前記切替え指令信号が出力されないときに前記遮断状態となって前記サブマイコンからの前記駆動信号を遮断する駆動信号カット回路と、を含んで構成されていることを特徴とする。

この構成により、メインマイコンがシフトレンジの切替え動作を必要と判断し、かつ、サブマイコンが切替え動作を実行させるための駆動信号を出力する場合以外は、サブマイコンが駆動信号を出力しないか、通常が遮断状態となる駆動信号カット回路によってサブマイコンからの駆動信号が遮断されることになり、シフトバイワイヤアクチュエータの駆動が実質的に禁止される。また、主な監視対象であるサブマイコンの制御信号を駆動信号カット回路の接続制御に使用しないことになる。したがって、シフトバイワイヤアクチュエータの動作を制御する制御ユニット、主にサブマイコンやその電気信号に異常が起きたとしても、シフトバイワイヤアクチュエータによる誤った切替え動作が未然に的確に防止される。

本発明のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置においては、（２）前記メインマイコンは、前記切替え指令信号を出力するときに該出力の要因となる接続要因が複数種の接続要因のうちいずれの要因であるかを判定し、該判定結果に応じて前記駆動信号カット回路による前記駆動信号の遮断条件を可変設定するものであってもよい。

この構成により、駆動信号カット回路の接続要因に応じてその遮断条件を変更することで、例えば接続時間を必要十分な短時間に設定したり接続後の再遮断を確実に実行したりして誤動作の発生確率を抑えることができる。

本発明のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置においては、（３）前記シフトバイワイヤアクチュエータが３相モータで構成されるとともに、前記駆動信号カット回路の前記遮断状態下で前記サブマイコンにより前記シフトバイワイヤアクチュエータの２相の通電状態を変化させて前記駆動信号カット回路を検査するカット回路検査機構が設けられていてもよい。

この構成により、駆動信号カット回路自体の検査を実行できるとともに、駆動信号カット回路に異常が発生してもシフトバイワイヤアクチュエータが誤動作することがなく、機能監視装置の信頼性を高めることができる。

上記（３）の構成を有するシフトバイワイヤシステムの機能監視装置において、（４）前記カット回路検査機構は、前記切替え動作要求部から前記要求信号の出力があったときには前記駆動信号カット回路の検査を中止するのが好ましい。

この構成により、ドライバからのシフト切替え要求時にはその要求に対する応答性を高めることができる。

本発明のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置においては、（５）前記制御ユニットが起動されるとき、前記サブマイコンは、前記駆動信号カット回路の前記遮断状態が解除されるまで前記駆動信号を出力することなく待機するものであってもよい。

この構成により、メインマイコンとサブマイコンの起動時間差を吸収し、誤ったフェール判断等を未然に防止できる。

本発明のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置においては、（６）前記シフトレンジの切替え動作は、少なくとも車両のパーキングレンジと非パーキングレンジとの切替えを含むことが好ましい。

この構成により、シフトバイワイヤアクチュエータの動作を制御する制御ユニットやその電気信号に異常が生じたとしても、シフトバイワイヤアクチュエータの誤動作によってパーキング状態と非パーキングレンジ状態とが切り替えられることが未然に的確に防止される。したがって、異常発生時に車両のリンプホーム機能が損なわれてしまったりパーキングロック状態が解除されてしまったりすることがなく、車両のシフト制御系におけるフェールセーフ機能が高められる。

本発明によれば、アクチュエータの動作を制御する制御ユニットやその電気信号に異常が起きても、アクチュエータの誤動作を未然に的確に防止することのできる構成の簡素なシフトバイワイヤシステムの機能監視装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置を備えたそのシフトバイワイヤシステムの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置における駆動信号カット回路の接続要因毎のＩＤ設定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置における駆動信号カット回路の接続要因に応じた接続判定および初期設定処理の概略の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置における駆動信号カット回路の遮断処理の概略の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置におけるカット回路正常性検査許可判定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置におけるカット回路正常性検査処理の概略の手順を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置における駆動信号カット回路の接続条件および遮断条件を示す図表であり、図７（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置におけるカット回路正常性検査の検査許可条件、検査開始条件、検査終了条件および検査判定の条件を示す図表である。 本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムにおけるサブマイコンのモータ制御モードの遷移説明図である。 本発明の他の実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置における駆動信号カット回路の遮断条件を示す図表である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（一実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置の概略構成を示している。

本実施形態のシフトバイワイヤシステム１０は、原動機として内燃機関と電気モータを併有する図示しないハイブリッド車両の走行駆動システムにおいて、図１に示すように、ドライバ（運転者）によって操作されるシフトレバー１１やアクセルペダル１３への入力操作量を電気的に検出し、その入力操作に応じたシフトレンジ切替え動作を、電気信号により制御可能なシフトバイワイヤ（以下、ＳＢＷと記す）アクチュエータ２１によって実行させるようになっている。

なお、シフトレバー１１は、シフトレンジの切替え動作を要求する切替え動作要求部となっており、ドライバ（運転者）によって操作される。このシフトレバー１１は、例えば複数の走行レンジ（前進レンジ（例えば、Ｄ、Ｌ、２）、後進レンジ）、ニュートラルレンジおよびパーキングレンジ（以下、Ｐレンジという）のうち任意のレンジを選択できるようになっている。また、アクセルペダル１３は、ドライバにより要求パワーに応じて踏込みおよび踏み戻し操作され、その最大踏込み量に対する踏込み量がアクセル開度として検出される。

シフトバイワイヤシステム１０は、シフトレバー１１およびアクセルペダル１３に加えて、ＳＢＷアクチュエータ２１を有するパーキング機構２０と、ＳＢＷアクチュエータ２１を制御可能なＨＶ統合ＥＣＵ３０（制御ユニット）とを具備している。なお、ＨＶは、ハイブリッド車両の意である。

パーキング機構２０は、シフトレバー１１がＰレンジに操作されたときに前記原動機から駆動輪への動力伝達経路中のいずれかの回転部材を機械的にロックするパーキングロック機構として機能し得るものである。

具体的には、パーキング機構２０は、駆動輪と連動して回転および停止するパーキングギヤ２２と、パーキングギヤ２２に凹凸係合するとき歯止め機能を発揮するポール部材２３と、ポール部材２３を揺動操作する図示しないカム部材と、そのカム部材を駆動するよう揺動可能なディテントレバー２４と、ディテントレバー２４を回転駆動するよう電気的に制御される前述のＳＢＷアクチュエータ２１と、を備えている。

このＳＢＷアクチュエータ２１は、ディテントレバー２４の揺動位置を、ポール部材２３によってパーキングギヤ２２を介して前記駆動輪がロックされるロック位置（図１中に実線で示すポール位置）と、そのロックが解除されるロック解除位置（図１中に二点鎖線で示すポール位置）とに切り替える動作（以下、切替え動作という）を実行できるようになっている。

詳細な構造を図示しないが、ＳＢＷアクチュエータ２１は、そのステータが複数の内歯状のステータ側突極を有し、そのロータが複数の外歯状のロータ側突極を有している。また、ＳＢＷアクチュエータ２１は、３相コイルの中性点Ｎが駆動電源、例えばバッテリ電圧ラインＢ＋に接続された３相式のスイッチドリラクタンスモータ（３相モータ）によって構成されている。そして、ＳＢＷアクチュエータ２１は、ステータ側の複数の突極に巻回された３相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちロータ側の突極に近付いたコイルへの通電を、所定の位相差を持ってロータ駆動方向に応じた順序で順次切り替えることにより、常時ロータ駆動方向に磁気吸引力を発生させてロータの出力軸２１ｄを回転させるようになっている。

なお、このようなモータ駆動方式自体は公知のものであり、他の駆動方式であってもよい。また、シフトバイワイヤシステム１０は、公知の多段式自動変速機を有するものであってもよい。さらに、シフト切替えは、マニュアルバルブによって行うものを含み得る。その場合、ＳＢＷアクチュエータ２１は、ディテントレバー２４の回動操作によるＰレンジ・非Ｐレンジ間の切替え動作のみならず、マニュアルバルブの軸方向操作による他のシフトレンジの切替え動作も実行できることになる。

ＨＶ統合ＥＣＵ３０は、前記ハイブリッド車両の走行駆動システムの作動を電子制御により統合的に制御可能な電子制御ユニットであり、シフトレンジの切替え動作を要求するシフトレバー１１からの操作入力やスタートアンドストップスイッチ１８の押下操作に応じてＳＢＷアクチュエータ２１の作動を制御することができる電子制御ユニットとなっている。

このＨＶ統合ＥＣＵ３０は、ＨＶ−ＥＣＵ機能を有するメインマイコン３１と、ＳＢＷアクチュエータ２１を制御する制御機能およびその制御機能を監視する監視機能を有するサブマイコン３２と、常時がカット（遮断）状態となる駆動信号カット回路３３と、サブマイコン３２からの駆動信号に応じてＳＢＷアクチュエータ２１の各相電量を供給したり遮断したりするドライバ回路３４と、を含んで構成されている。また、駆動信号カット回路３３は、サブマイコン３２とＳＢＷアクチュエータ２１の間に介在するとともに、常時の遮断状態かその解除（接続）状態かをメインマイコン３１によって切替え制御されるようになっている。

メインマイコン３１には、シフトレバー１１の操作位置に対応する選択レンジを検出するレンジ検出センサ１２（切替え動作要求部）と、アクセルペダル１３の踏込み操作量に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１４と、エンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵ、ＭＧ−ＥＣＵ等の他のＥＣＵ１５とが接続されている。

このメインマイコン３１は、レンジ検出センサ１２およびアクセル開度センサ１４の検出情報と他のＥＣＵ１５からの車両の状態情報とに基づいて、ハイブリッド車両の走行駆動システムにおける要求パワーやそれに対応するシフトレンジの判定を行う判定機能を有しており、公知のマイコン構成に加えて、その判定機能を発揮するためのプログラムやメモリ領域等を有している。ここにいう公知のマイコン構成とは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップ用メモリを含むものである。メインマイコン３１は、さらに、Ａ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路と、リレー回路等を含む出力インターフェース回路と、他のＥＣＵとの間で通信を行うための通信インターフェース等を含んで構成されている。

また、メインマイコン３１は、要求パワーやそれに対応するシフトレンジの判定結果に応じて、サブマイコン３２にシフトレンジの切替え動作を指令する切替え指令信号ＣＭ１を出力したり、他のＥＣＵ１５、例えばＭＧ−ＥＣＵやエンジンＥＣＵにモータジェネレータ（ＭＧ）のトルク指令値やエンジン出力の要求値等を出力するようになっている。

さらに、メインマイコン３１は、サブマイコン３２に切替え指令信号ＣＭ１を出力するとき、その切替え指令信号ＣＭ１の出力と併せて（例えば、切替え指令信号ＣＭ１の出力と同時にまたはその出力に先立って）、駆動信号カット回路３３に対しその常時の遮断状態を解除させることを要求する接続制御信号ＣＭ２を出力するようになっている。

サブマイコン３２は、メインマイコン３１からの切替え指令信号ＣＭ１に応じてＳＢＷアクチュエータ２１を駆動制御するモータ制御機能を有しており、そのモータ制御機能を発揮するためのプログラムやメモリ領域等を有している。このサブマイコン３２は、３相式のスイッチドリラクタンスモータで構成されたＳＢＷアクチュエータ２１に対して、ステータ側の複数の突極に巻回された３相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃへの通電を切替え駆動方向に応じて所定の位相差で順次切り替えることにより、前記ロータに直結する出力軸２１ｄを駆動方向に回転させ、ディテントレバー２４の揺動位置を切り替えることができるようになっている。

また、サブマイコン３２には、ＳＢＷアクチュエータ２１の出力軸２１ｄの回転角度位置またはそれに対応するディテントレバー２４の揺動位置を検出可能なロータリーエンコーダ３６が接続されるとともに、ＳＢＷアクチュエータ２１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうち少なくとも２相（例えば、Ｕ相、Ｖ相）の通電状態（通電電圧または通電電流）を検出する通電センサ３７が例えばＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）として実装されている。

駆動信号カット回路３３は、メインマイコン３１から駆動信号カット回路３３の遮断状態の解除を要求する接続制御信号ＣＭ２が出力されるとき、ＳＢＷアクチュエータ２１の駆動のためにサブマイコン３２からドライバ回路３４に出力されるＵ相、Ｖ相およびＷ相の駆動信号のうち少なくとも２相、例えば３相の駆動信号をカット（遮断）することができる回路となっている。すなわち、駆動信号カット回路３３は、ＳＢＷアクチュエータ２１の３相の駆動信号線路に対応する３つの常開接点３３ａ，３３ｂ，３３ｃを同時に開閉する機能を有している。

ところで、接続制御信号ＣＭ２は、サブマイコン３２に切替え指令信号ＣＭ１が出力されるときにそれと併せてメインマイコン３１から出力されるので、駆動信号カット回路３３は、メインマイコン３１がサブマイコン３２にシフトレンジの切替え動作を指令するときにだけ、常時の遮断状態を解除して接続状態となる。したがって、メインマイコン３１がシフトレンジの切替え動作を必要と判断し、かつ、サブマイコン３２が切替え動作を実行させるための駆動信号を出力する場合以外は、サブマイコン３２が駆動信号を出力しないか、通常が遮断状態となる駆動信号カット回路３３によってサブマイコン３２からの駆動信号が遮断されることになる。すなわち、メインマイコン３１がシフトレンジの切替え動作を必要と判断し、かつ、サブマイコン３２が切替え動作を実行させるための駆動信号を出力する場合以外は、ＳＢＷアクチュエータ２１の駆動が禁止される。

そして、ＨＶ統合ＥＣＵ３０においては、サブマイコン３２側の誤動作や信号異常による異常の発生時には、メインマイコン３１から駆動信号カット回路３３への接続要求がないことにより、サブマイコン３２から誤った駆動信号が出たとしてもＳＢＷアクチュエータ２１の駆動が禁止される。一方、メインマイコン３１側の誤動作や信号異常による異常の発生時には、サブマイコン３２からの出力がないか駆動信号カット回路３３が遮断されたままであることにより、ＳＢＷアクチュエータ２１の駆動が禁止される。

このように、ＨＶ統合ＥＣＵ３０においては、メインマイコン３１およびサブマイコン３２が実質的に相互に機能監視できる構成となっており、メインマイコン３１およびサブマイコン３２いずれかに異常が発生したときに、駆動信号カット回路３３と協働してＳＢＷアクチュエータ２１が誤って駆動されることにより誤動作することが的確に防止される構成となっている。

ドライバ回路３４は、３相の各相について少なくとも１つの半導体スイッチ等のスイッチング素子３４ａ，３４ｂ，３４ｃを有しており、駆動信号カット回路３３の接続時に入力されるサブマイコン３２から各相の駆動信号をゲート駆動信号として、駆動電源（例えば、バッテリ；図１中に正端子電圧をＢ＋で示す）からＳＢＷアクチュエータ２１の各相への通電を可能にしたり、その各相の通電をカットしたりするようになっている。したがって、駆動信号カット回路３３が通常の遮断状態を解除した接続状態にあるとき、ＳＢＷアクチュエータ２１の各相への通電がサブマイコン３２からの各相の駆動信号に応じて所定の位相差で順次切り替えられて、出力軸２１ｄを駆動方向に回転させるモータ駆動がなされ、ディテントレバー２４の揺動位置を切り替える切替え動作が実行される。

ロータリーエンコーダ３６は、例えばＳＢＷアクチュエータ２１の出力軸２１ｄの回転角度位置を検出できるように、ＳＢＷアクチュエータ２１の後端部に設けられている。また、通電センサ３７は、例えばＳＢＷアクチュエータ２１の各相の電圧値をモニタする電流センサで構成されている。

図１に示すように、メインマイコン３１は、より具体的には、指令値算出部５１、シフト判定部５２、接続要因判定部５３、切替え指令部５４および接続指令部５５を含んで構成されている。

指令値算出部５１は、アクセル開度センサ１４からの検出情報と他のＥＣＵ１５からの車両の状態情報等に基づいて、要求パワーやトルク指令値等の指令値を算出する機能を有している。

シフト判定部５２は、レンジ検出センサ１２や他のＥＣＵ１５からの車両の状態情報等に基づいて、要求されるシフトレンジとシフトレンジの切替えの要否とを判定するようになっている。

接続要因判定部５３は、駆動信号カット回路３３の常時の遮断状態を解除させてＳＢＷアクチュエータ２１による切替え動作を実行させる接続時に、その接続が必要となる要因を判定する機能を有している。予め設定された接続要因とは、例えばＨＶ統合ＥＣＵ３０の起動時（メインマイコン３１のリセット時を含む）やサブマイコン３２のリセット時のようにＳＢＷアクチュエータ２１の動作制御についての初期補正が必要になること、あるいは、シフトレバー１１等の操作による本来の切替え動作の要求、例えばＰレンジと非Ｐレンジの間の切替え要求の発生等である。この接続要因判定部５３は、予め設定された接続要因が生じる度に、その接続要因を特定可能な接続要因ＩＤ（識別符号）を設定するようになっている。

切替え指令部５４は、シフト判定部５２によってシフトレンジの切替えが必要であると判定されたとき、シフト判定部５２で判定された必要なシフトレンジへのシフトレンジの切替え動作を要求する切替え指令信号ＣＭ１を生成して、サブマイコン３２に出力するようになっている。なお、シフトレンジの切替えが必要であると判定されるのは、シフトレバー１１にシフトレンジの切替えを要求する操作入力がなされたとき、例えば非パーキング状態のシフトレンジからＰレンジへの切替え動作が必要であると判定されたときか、Ｐレンジから非パーキング状態のシフトレンジへの切替え動作が必要であると判定されたとき、あるいは、スタートアンドストップスイッチ１８の押下操作によってエンジン停止と併せてＰレンジへの自動切替え（以下、オートＰレンジ要求ともいう）が必要になるとき等である。

接続指令部５５は、切替え指令部５４からサブマイコン３２への切替え指令信号ＣＭ１の出力の有無に応じて、切替え指令部５４からサブマイコン３２に切替え指令信号ＣＭ１が出力されるとき、接続要因判定部５３で予め設定された接続要因ＩＤに対応する出力時間条件下で、駆動信号カット回路３３に対し接続制御信号ＣＭ２を出力する。すなわち、接続指令部５５は、切替え指令部５４から切替え指令信号ＣＭ１が出力されるときにその出力の要因となる接続要因が複数種の接続要因のうちいずれの要因であるかを接続要因ＩＤにより判定し、その判定結果に応じて、サブマイコン３２からの駆動信号に対する駆動信号カット回路３３による遮断の条件を可変設定するようになっている。

サブマイコン３２は、より具体的には、モータ制御部６１、切替え監視部６２および遮断監視部６３を含んで構成されている。

モータ制御部６１は、現在のシフトレンジから切替え指令信号ＣＭ１で指令された切替え先のシフトレンジに向かうレンジ切替え方向を駆動方向として設定するとともに、現在のシフトレンジから切替え指令信号ＣＭ１で指令された切替え先のシフトレンジまでのＳＢＷアクチュエータ２１の駆動回転角度を設定する。そして、モータ制御部６１は、ロータリーエンコーダ３６の検出角度が設定済みの駆動方向に設定済みの駆動回転角度分だけ変化するまで、ＳＢＷアクチュエータ２１の３相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃへの通電をその駆動方向に応じて所定の位相差で順次切り替えることができるように、各相の駆動信号を所定の位相差で順次切り替えるように生成し、ＳＢＷアクチュエータ２１側に出力するようになっている。

切替え監視部６２は、ロータリーエンコーダ３６の検出情報と、モータ制御部６１に入力された切替え指令信号ＣＭ１で指令された切替え先のシフトレンジとに基づいて、ロータリーエンコーダ３６の検出角度が切替え指令信号ＣＭ１で指令された切替え先のシフトレンジに向かう駆動方向に設定済みの駆動回転角度分だけ変化したか否かを検出する。この切替え監視部６２は、ＳＢＷアクチュエータ２１の切替え動作が切替え指令信号ＣＭ１で指令された切替え先へと正常に実行された否かを、サブマイコン３２自体がセルフチェックする自己監視機能を発揮するようになっている。

遮断監視部６３は、ＳＢＷアクチュエータ２１の３相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうち少なくとも２相、例えばＵ相、Ｖ相の通電状態を通電センサ３７により監視する機能を有している。この遮断監視部６３は、特定の車両状態下、例えば車両のイグニッションキーやスタートスイッチの操作により電源ＯＮ状態となってから走行を開始するまでの待機状態下で、モータ制御部６１からの駆動信号を短時間だけ出力させる一方、駆動信号カット回路３３がモータ制御部６１からの駆動信号を遮断する遮断状態下で通電センサ３７からの監視情報を基に駆動信号カット回路３３の正常性を検査するカット回路検査機構となっている。ここで、特定の車両状態とは、メインマイコン３１からの切替え指令信号ＣＭ１によってサブマイコン３２がシフトレンジの切替えを指令されない非切替え要求期間中であって、仮に万が一誤って切替え要求が発生したとしても切替え動作を禁止したりドライバが対処したりすることができる車両状態である。

遮断監視部６３は、このように通電センサ３７の監視情報を基に駆動信号カット回路３３の正常性を検査する機能（カット回路検査機構）を有することに加えて、シフトレバー１１からシフトレンジの切替えを要求する操作入力（レンジ検出センサ１２からの切替え要求信号の出力）があったときには、駆動信号カット回路３３の正常性検査を中止する機能を併有している。

サブマイコン３２のモータ制御部６１は、また、スタートアンドストップスイッチ１８の操作等により運転開始時にＨＶ統合ＥＣＵ３０が起動される場合、その接続要因があっても、駆動信号カット回路３３の遮断状態が解除されるまでは駆動信号を出力することなく待機する機能を有している。

次に、ＨＶ統合ＥＣＵ３０の主な機能を発揮させるプログラムについて説明する。

図２ないし図６は、一実施形態の機能監視装置における主要な制御プログラムの流れを示している。また、図７は、その駆動信号カット回路の接続・遮断条件やその正常性検査関連の条件を、図８は、そのモータ制御モードを、それぞれ示している。

図２に示すように、ＨＶ統合ＥＣＵ３０の起動時、サブマイコン３２のリセット時、あるいは、シフトレバー１１の操作によるシフトレンジの切替え動作の要求時には、それぞれ駆動信号カット回路３３の遮断状態を解除して接続状態にすべき接続要因があるものとして、その接続要因毎のＩＤ設定処理が実行される。

ＨＶ統合ＥＣＵ３０の起動時（以下、単にＥＣＵ起動時ともいう）には、サブマイコン３２がＳＢＷアクチュエータ２１の動作制御に関連する初期補正を実行するため、駆動信号カット回路３３の遮断状態を一度解除してモータ通電を実行する必要がある。

そこで、図２（ａ）に示すように、最初に各種フラグ制御信号を初期化処理した後（ステップＳ１１）、ＥＣＵ起動時に対応する接続要因ＩＤ１がセットされる（ステップＳ１２）。

ここにいう初期補正は、ＥＣＵ起動時やメインマイコン３１のリセット時にメインマイコン３１が立ち上がるまでサブマイコン３２を待機させる初期待機の後に実行される。そして、この初期補正は、ＳＢＷアクチュエータ２１をディテントレバー２４の回転が図示しないストッパ等により規制されるＰレンジ側または／および非Ｐレンジ側の限界位置（以下、壁当て位置という）まで回転させてＳＢＷアクチュエータ２１の実回転位置と３相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃの通電・励磁相とを対応させる初期駆動と、その実回転位置とロータリーエンコーダ３６の検出位置との位置合せ処理を行う初期壁当てと、その壁当て位置から所定の隙間角度だけ戻して制御基準位置を確定する壁戻し制御と、を含んでいる。

ＥＣＵ起動時でなく、処理負荷が大きい等の何らかの理由でサブマイコン３２がリセットしたときも、そのリセットがメインマイコン３１により検知されると、ＨＶ統合ＥＣＵ３０の起動時と同様に、ＳＢＷアクチュエータ２１の動作制御に関連する初期補正が必要になる。そこで、サブマイコン３２のリセット時にも、そのリセットに対応する接続要因ＩＤ２がセットされる（ステップＳ１５）。

そして、ＳＢＷアクチュエータ２１の切替え動作のため、ドライバがシフトレバー１１によって非ＰレンジからＰレンジへの切替え要求操作をしたか、Ｐレンジの解除を要求する操作をした場合には、メインマイコン３１からサブマイコン３２に対してＰレンジと非Ｐレンジの間の切替え動作指示がなされるとともに（ステップＳ１７）、その切替え時に対応する接続要因ＩＤ３がセットされる（ステップＳ１８）。

このような接続要因ＩＤのセット処理が実行されると、次いで、図３に示すようなカット回路接続処理が実行される。

図３に示すように、まず、設定済みの接続要因ＩＤを基に、どのような要因で駆動信号カット回路３３の遮断状態を解除して接続状態とするのか判定する接続判定が実行される（ステップＳ２１）。

次いで、駆動信号カット回路３３への接続制御信号ＣＭ２が遮断状態の解除を要求する接続側の信号状態にセットされるとともに（ステップＳ２２）、接続指令部５５に内蔵された駆動信号カット回路接続時間カウンタが"０"にクリアされる（ステップＳ２３）。

この最終ステップ（Ｓ２３）の処理は、接続要因に応じて駆動信号カット回路３３の遮断状態を解除してモータ駆動回路を一旦接続するものの、接続した後にできるだけ早く再遮断するために、接続開始と同時に接続時間を計測し始めるためのものである。すなわち、このステップは、長時間の接続期間中にサブマイコン３２が暴走してＳＢＷアクチュエータ２１の誤動作が誘発されてしまう可能性を有効に抑えるものである。

本実施形態では、さらに、何の接続要因で接続したかによって、次のカット回路遮断処理による再遮断の条件（再遮断までの接続時間）も相違させる。

図４に示すように、次のカット回路遮断処理では、まず、接続要因ＩＤがＥＣＵ起動時かサブマイコンリセット時に対応するか否かがチェックされる（ステップＳ３１）。

このとき、接続要因ＩＤがＥＣＵ起動時かサブマイコンリセット時に対応すれば（ステップＳ３１でＹＥＳの場合）、メインマイコン３１に内蔵された駆動信号カット回路接続時間カウンタＮ１（図１参照）のカウント値が、メインマイコン３１に内蔵され前記初期駆動および初期壁当ての時間を規定する初期駆動＆初期壁当てタイマ時間Ｔ１を超えるか否かが判定される（ステップＳ３２）。

そして、駆動信号カット回路接続時間カウンタＮ１のカウント値が、初期駆動＆初期壁当てタイマ時間Ｔ１を超えると（ステップＳ３２でＹＥＳの場合）、駆動信号カット回路３３への接続制御信号ＣＭ２が再度遮断側の信号状態にセットされる（ステップＳ３３）。

この接続制御信号ＣＭ２の再遮断設定が済むと、あるいは、カット回路遮断処理の最初のステップＳ３１や次ステップＳ３２での判定結果がＮＯとなると、次いで、接続要因ＩＤがＰレンジと非Ｐレンジの間の切替え動作指示であるか否かがチェックされる（ステップＳ３４）。

このとき、Ｐレンジと非Ｐレンジの間の切替え動作が要求されていれば、次いで、切替え状態を表す信号としてサブマイコン３２からメインマイコン３１に出力されるＰＰＯＳ信号が、切替え指令信号ＣＭ１によるメインマイコン３１からサブマイコン３２への切替え要求レンジ（以下、ＰＣＯＮ）と一致するか否か、すなわち、要求されるシフトレンジの切替え動作が完了したか否かがチェックされる（ステップＳ３５）。

そして、要求される切替えが終了すると（ステップＳ３５でＹＥＳの場合）、まず、ＰＰＯＳ信号出力後に高速動作しているＳＢＷアクチュエータ２１を減速し回転停止させるまでの遅れ時間を計測する切替え後ディレーカウンタＮ２が"０"にクリアされる（ステップＳ３６）。

そのクリアステップ後、または、要求される切替えが終了していない場合（ステップＳ３５でＮＯの場合）、次いで、切替え後ディレーカウンタＮ２のカウント値が予め設定されたディレー時間ｔｄに達したか否かがチェックされる（ステップＳ３７）。そして、ディレー時間ｔｄに達していれば（ステップＳ３７でＹＥＳの場合）、駆動信号カット回路３３への接続制御信号ＣＭ２が再度遮断側の信号状態にセットされる（ステップＳ３８）。

次いで、駆動信号カット回路接続時間カウンタＮ１のカウント値が、予め設定されたガードタイマ時間Ｔ２を超えるか否かがチェックされ（ステップＳ３９）、ガードタイマ時間Ｔ２を超えた場合（ステップＳ３７でＹＥＳの場合）には、駆動信号カット回路３３への接続制御信号ＣＭ２が遮断側の信号状態にセットされる（ステップＳ４０）。ここでのガードタイマ時間Ｔ２は、何らの故障、例えばＳＢＷアクチュエータ２１が何らかの異常で固着してしまったような故障が発生した場合に、サブマイコン３２への切替え指令信号ＣＭ１が出ているにもかかわらずメインマイコン３１が切替え完了状態を表すＰＰＯＳ信号を検出できず、モータ駆動電流が流れ続けるような事態を回避するためのものである。

一方、駆動信号カット回路接続時間カウンタＮ１が予め設定したガードタイマ時間Ｔ２を超えなければ、あるいは、接続要因ＩＤがＰレンジと非Ｐレンジの間の切替え動作指示であるか否かの判断ステップ（Ｓ３４）で判断結果がＮＯであった場合、今回のカット回路遮断処理を終了する。

以上のような駆動信号カット回路３３の接続および再遮断の処理とは別に、サブマイコン３２では、主として遮断監視部６３の機能により、前述の特定の車両状態下でモータ制御部６１からの駆動信号を短時間だけ出力させ、駆動信号カット回路３３がモータ制御部６１からの駆動信号を遮断する遮断状態下で通電センサ３７からの監視情報を基に駆動信号カット回路３３の正常性を検査する処理が実行される。この検査処理は、車両の１トリップに１回だけ実行される。すなわち、ＨＶ統合ＥＣＵ３０が起動され、"Ｒｅａｄｙ_Ｏｎ"状態となってからすぐにこの検査処理が１回実行され、ＯＫならば、そのトリップ中は検査済み状態となる。

具体的には、まず、カット回路正常性検査処理を許可するか否かを判定する処理が図５に示すような手順で実行される。

図５において、まず、"Ｒｅａｄｙ_Ｏｎ"状態で、かつ、ＳＢＷアクチュエータ２１の切替え状態がＰレンジであるか否かが判定される（ステップＳ４１）。この判定は、車両の状態が前述した特定の車両状態にあるか否かの判定に相当する。そして、その判定結果がＹＥＳならば（ステップＳ４１でＹＥＳの場合）、カット回路正常性検査許可信号がＯｎ（許可）に設定される。一方、"Ｒｅａｄｙ_Ｏｎ"状態でないか、ＳＢＷアクチュエータ２１の切替え状態がＰレンジでなく、その判定結果がＮＯとなった場合、カット回路正常性検査許可信号がＯｆｆ（非許可）に設定される。

カット回路正常性検査許可信号がＯｎ（許可）に設定された場合、サブマイコン３２により、カット回路正常性検査処理が図６に示すような手順で実行される。

図６において、まず、検査の前提条件である次の３つの条件が成立するか否かがＡＮＤ判定によりチェックされる（ステップＳ５１）。

すなわち、カット回路正常性検査許可信号がＯｎ（許可）に設定され、この検査の実行を１トリップで１回だけに制限するための駆動信号カット回路検査実施済みフラグがＯｆｆ（実施済みでない）であり、かつ、駆動信号カット回路接続ステータスが遮断状態であるという３つの前提条件が成立するか否かが判定される。

そして、３つの前提条件が成立する場合（ステップＳ５１でＹＥＳの場合）、次いで、３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のうち少なくとも２相について駆動信号カット回路３３の遮断性（ＳＢＷアクチュエータ２１が回転駆動されないこと）を判定するため、その２相の検査用通電信号をＯＮ（通電）とすることで、例えばＵ相とＶ相への通電が指示される（ステップＳ５２）。このとき、メインマイコン３１からの切替え指令信号ＣＭ１は出力されないので、駆動信号カット回路３３は遮断状態のままである。

次いで、駆動信号カット回路３３の遮断状態でモータ制御部６１からＵ相、Ｖ相の駆動信号が出力されるとともに、遮断監視部６３によって通電センサ３７の監視情報を基に駆動信号カット回路３３による駆動信号カット機能（遮断機能）の正常性が検査される（ステップＳ５３）。

一方、このカット回路正常性検査では、例えば最大３回の通電判断（駆動信号出力に対しモータ通電されないことのチェック）を行うため、検査中におけるモータ通電の履歴回数をＲＡＭの作業メモリ領域に"検査中通電履歴回数"として記憶させておき、前述のＵ相とＶ相への通電指示がなされる度にその"検査中通電履歴回数"をインクリメントするようにする。

したがって、モータ制御部６１からのＵ相、Ｖ相の駆動信号が駆動信号カット回路３３によって正常に遮断されると（ステップＳ５３でＹＥＳの場合）、次いで、"検査中通電履歴回数"がインクリメントされる（ステップＳ５４）。

次いで、カット回路正常性検査のための今回の非通電検査時間を計測する"非通電検査カウンタＮ３"が予め設定した"非通電検査時間ｔｃ"を超えたか、または、"検査中通電履歴回数"が予め設定した"通電判定回数"（例えば、３回）以上になったかのＯＲ判定がなされ（ステップＳ５５）、いずれかの条件が満足される終了判定時（ステップＳ５５でＹＥＳの場合）となるまで、ステップＳ５１からＳ５４までの処理が繰り返される。

ここでは、駆動信号カット回路３３が正常な遮断状態となっていれば、Ｕ相，Ｖ相の駆動信号がカットされることで、ＳＢＷアクチュエータ２１のＵ相，Ｖ相のコイル２１ａ，２１ｂへの通電がカットされ、その通電指示時点からの非通電時間を計測する"非通電検査カウンタ"が予め設定した"非通電検査時間"を超えることになる。

ここで、もし、駆動信号カット回路３３が正常な遮断状態となっていなければ、Ｕ相，Ｖ相の駆動信号のいずれか一方または双方がカットされないことで、ＳＢＷアクチュエータ２１のＵ相，Ｖ相のコイル２１ａ，２１ｂのうちいずれか一方または双方に通電されることになる。しかし、このとき、ＳＢＷアクチュエータ２１の３相のコイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちロータ側の突極に近付いている相への通電がロータ駆動方向に応じて順次切り替えられていくことはなく、ロータの出力軸２１ｄが回転することはない。

駆動信号カット回路３３が正常な遮断状態となっていて、"非通電検査カウンタ"が予め設定した"非通電検査時間"を超えた場合、あるいは、駆動信号カット回路３３が正常な遮断状態となっておらず、"検査中通電履歴回数"が"通電判定回数"以上になった場合（ステップＳ５５でＹＥＳの場合）、通電判断が終了したことになる。

次いで、２相の検査用通電信号をＯｆｆとすることで通電停止が指示され、モータ制御部６１からのＵ相、Ｖ相の駆動信号出力が停止される（ステップＳ５６）。なお、このとき、ＳＢＷアクチュエータ２１の３相の通電がすべてカットされることになる。

次いで、駆動信号カット回路検査実施済みフラグがＯｎ（実施済み）に設定された後（ステップＳ５７）、"検査中通電履歴回数"が"通電判定回数"以上になったか否かが判定される（ステップＳ５８）。

そして、駆動信号カット回路３３が正常な遮断状態でなく、"検査中通電履歴回数"が"通電判定回数"以上になった場合（ステップＳ５８でＹＥＳの場合）、駆動信号カット回路３３の異常状態を表す異常ステータスを"１（異常）"にセットして（ステップＳ５９）、シフトバイワイヤシステム１０の異常の程度を表すフェイルランクを駆動信号カット回路３３の異常状態に対応するランク、例えば１に設定する（ステップＳ６０）。

駆動信号カット回路３３が正常な遮断状態で、"検査中通電履歴回数"が"通電判定回数"以上に達することなく、"非通電検査カウンタ"が"非通電検査時間"を超えた場合（ステップＳ５８でＮＯの場合）、今回のカット回路正常性検査処理が終了する。

また、最初の前提条件のＡＮＤ判定ステップ（Ｓ５１）で３つの前提条件が成立しなかった場合、例えばカット回路正常性検査許可信号がＯｎ（許可）に設定されていなかった場合、駆動信号カット回路検査実施済みフラグがＯｎ（実施済み）であった場合、あるいは、駆動信号カット回路接続ステータスが遮断状態でなかった場合には、"非通電検査カウンタＮ３"が"０"にクリアされるとともに（ステップＳ６１）、"検査中通電履歴回数"が"０"にクリアされた後（ステップＳ６２）、今回のカット回路正常性検査処理が終了する。

本実施形態では、上述のように、所定の接続要因があるときに駆動信号カット回路３３の遮断状態を一時的に解除してＳＢＷアクチュエータ２１による切替え動作のための通電を可能にする接続条件が成立したものと判断し、接続後にその接続要因毎の好適な通電時間が経過するかガードタイマ時間になると、再遮断のための遮断条件が成立したものと判断する。

図７（ａ）は、そのような接続条件がＯＲ判定により成立する３つの接続要因と、その接続後の遮断条件がＯＲ判定により成立する３つの再遮断要因とを表にしたものである。

また、図７（ｂ）は、駆動信号カット回路３３の正常性検査処理の許可条件、開始条件および終了条件と、最終的な正常性検査の判定条件を表にしたものである。

さらに、図８は、サブマイコン３２によるモータ制御モードの遷移を示しており、ＩＧ＿ＯＮ信号が発生すると、メインマイコン３１が立ち上がるまで待機する初期待機モードＭ１となった後、初期駆動制御モードＭ２に移行する。そして、そこから、ＳＢＷアクチュエータ２１をディテントレバー２４のＰレンジ側または／および非Ｐレンジ側の壁当て位置まで回転させる初期補正のための壁位置検出制御モードＭ３，Ｍ４と、その壁当て位置から一定量戻してＰレンジ側または／および非Ｐレンジ側の制御基準位置を確定する壁戻し制御モードＭ５，Ｍ６とに遷移した後、通常の切替え動作が可能な通常制御モードＭ７に移行する。また。必要に応じて、通常制御モードＭ７から他の制御モード、例えば壁位置検出制御モードＭ３，Ｍ４や公知のフェイル時制御モードＭ８に移行し、あるいは、初期待機モードＭ１に移行する。さらに、フェイル時制御モードＭ８に移行した場合には、そこから初期待機モードＭ１や初期駆動制御モードＭ２に移行する。

次に、本実施形態の作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態のシフトバイワイヤシステム１０においては、メインマイコン３１のシフト判定部５２がシフトレンジの切替え動作を必要と判断し、かつ、サブマイコン３２のモータ制御部６１が切替え動作を実行させるための駆動信号を出力する場合以外は、サブマイコン３２が駆動信号を出力しないか、通常が遮断状態となる駆動信号カット回路３３によってサブマイコン３２からの駆動信号が遮断される。

例えば、何らかの異常によってサブマイコン３２から誤って駆動信号が出力されても、駆動信号カット回路３３によってその駆動信号が遮断される。

また、サブマイコン３２がリセットしてから再起動されるとき、初期駆動および初期壁当てのために駆動信号カット回路３３の接続が必要になるが、このとき、サブマイコン３２からメインマイコン３１にカット回路接続要求を出すことはない。したがって、サブマイコン３２の異常でカット回路接続要求を必要時以外に出してしまうといったような問題が生じることはなく、メインマイコン３１が誤って駆動信号カット回路３３を接続してしまうことでパーキング機構２０のロック誤作動に繋がってしまうこともない。

さらに、ノイズ等によって駆動信号カット回路３３に遮断解除を要求する信号が入力されるような異常が発生したとしても、サブマイコン３２からは駆動信号が正常に出力されず、ＳＢＷアクチュエータ２１の誤った切替え動作が的確に防止される。

加えて、メインマイコン３１に異常が生じたような場合、正常な切替え動作時のように切替え指令信号ＣＭ１の出力とその出力に応じて接続を要求する接続制御信号ＣＭ２の出力とが同時期に実行されることが誤って生じるという確率も低い。

したがって、メインマイコン３１のシフト判定部５２がシフトレンジの切替え動作を必要と判断し、かつ、サブマイコン３２のモータ制御部６１が切替え動作を実行させるための駆動信号を出力する場合以外は、ＳＢＷアクチュエータ２１の駆動が実質的に禁止される。また、主な監視対象であるサブマイコン３２の制御信号を駆動信号カット回路３３の接続制御に使用することがなく、メインマイコン３１がサブマイコン３２を常時監視することになる。その結果、ＳＢＷアクチュエータ２１の動作を制御する制御部、特に主な監視対象であるサブマイコン３２に異常が発生したりその制御信号に異常が起きたとしても、ＳＢＷアクチュエータ２１による誤った切替え動作が未然に的確に防止されることになる。

このように、本実施形態では、メインマイコン３１およびサブマイコン３２が実質的に相互に機能監視できる構成とすることで、サブマイコン３２の異常時等にＳＢＷアクチュエータ２１による誤った切替え動作を未然に的確に防止することができ、車両の安全性を高めることができる。

また、メインマイコン３１は、切替え指令信号ＣＭ１を出力するときにその要因が複数種の接続要因のうちいずれの要因であるかに応じて駆動信号カット回路３３の接続および再遮断条件を可変設定するので（図２ないし図４参照）、例えば接続時間を必要十分な短時間に設定したり接続後の再遮断を確実に実行したりして、誤動作の発生確率をより有効に抑えることができる。

また、サブマイコン３２には、駆動信号カット回路３３の遮断状態下でモータ制御部６１によりＳＢＷアクチュエータ２１の２相の通電状態を変化させて駆動信号カット回路３３を検査する遮断監視部６３が設けられているので（図６のステップＳ５１からＳ５５参照）、駆動信号カット回路３３自体の検査を容易に実行できるとともに、仮に駆動信号カット回路３３に異常が発生してもＳＢＷアクチュエータ２１が切替え動作することがなく、機能監視装置の信頼性を高めることができる。

さらに、本実施形態では、シフトレバー１１やスタートアンドストップスイッチ１８の操作に起因してシフトレンジの切替え要求信号ＣＭ１の出力があったときには、カット回路検査機構としての遮断監視部６３が駆動信号カット回路３３の検査を中止するので（図６のステップＳ５１，Ｓ６１，Ｓ６２参照）、ドライバからのシフト切替え要求時にはその要求に対する応答性を高めることができる。

加えて、本実施形態では、ＥＣＵ起動時のカット回路接続処理段階で、駆動信号カット回路３３の遮断状態が解除されるまでサブマイコン３２の切替え動作が実行されることがないから、メインマイコン３１とサブマイコン３２の起動時間差を吸収可能となる。

通常、ＥＣＵ起動時において、メインマイコン３１ではプライマリチェック処理が実行されるためにアプリケーション層の立ち上がりが遅くなり、サブマイコン３２に接続されるＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信によりサブマイコン３２だけがウェイクされるといった事態が生じ得る。そのため、メインマイコン３１により駆動信号カット回路３３を接続させる構成でありながらサブマイコン３２が先に立ち上がると、駆動信号カット回路３３が未接続であるためにサブマイコン３２の駆動信号が遮断され、サブマイコン３２がフェール判定してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、サブマイコン３２による制御が初期待機モードＭ１から初期駆動制御モードＭ２に移行する条件に駆動信号カット回路３３の接続が含まれており、駆動信号カット回路３３が接続されるまで初期待機状態で待つことになるので、そのような問題が生じないで済む。

本実施形態では、特にＳＢＷアクチュエータ２１の動作を制御するサブマイコン３２やその出力電気信号に異常が生じたとしても、さらにはメインマイコン３１側に異常が生じたとしても、ＳＢＷアクチュエータ２１の誤動作によってＰレンジ（パーキング状態）と非Ｐレンジ（非パーキング状態のシフトレンジ）とが切り替えられることが未然に的確に防止される。したがって、異常発生時に車両のリンプホーム機能が損なわれてしまったりパーキングロック状態が解除されてしまったりすることがなく、車両のシフト制御系におけるフェールセーフ機能が高められる。

このように、本実施形態においては、アクチュエータ２１の動作を制御する制御部やその電気信号に異常が起きても、アクチュエータ２１の誤動作を未然に的確に防止することのできる構成の簡素なシフトバイワイヤシステム１０の機能監視装置を提供することができる。

（他の実施形態）
図９は、本発明の他の実施形態に係るシフトバイワイヤシステムの機能監視装置における駆動信号カット回路の遮断条件を示している。

なお、本実施形態のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置は、前述の一実施形態と略同一の全体構成を有しているので、詳細な構成を図示しないが、前述の一実施形態の構成要素と同一の符号を用いて、以下に、一実施形態との制御の相違点について説明する。

本実施形態では、一実施形態と同様に、接続要因の発生時に駆動信号カット回路３３を何の接続要因で接続したかによって、カット回路遮断処理による再遮断の条件（再遮断までの接続時間）を相違させて、接続後の再遮断を速やかに実行する。

ただし、一実施形態では、接続要因がＥＣＵ起動時やサブマイコン３２のリセット時である場合に、初期駆動および初期壁当てに要する接続時間を駆動信号カット回路接続時間カウンタＮ１のカウント値で把握し、そのカウント値が初期駆動＆初期壁当てタイマ時間Ｔ１を超えると、駆動信号カット回路３３を再遮断させていた。

これに対し、本実施形態では、接続要因がＥＣＵ起動時やサブマイコン３２のリセット時の接続要因である場合に、切替え状態を表す信号としてサブマイコン３２からメインマイコン３１に出力されるＰＰＯＳ信号が、未定である状態からＰレンジを表すＰＰＯＳ信号に変化したことを検知し、そこから所定時間が経過すると、駆動信号カット回路３３を再遮断させるようにする。勿論、Ｐレンジと非Ｐレンジの間の切替え要求時にも、切替え完了をタイマを用いることなく、切替え先レンジを表すＰＰＯＳ信号を検知すると、駆動信号カット回路３３を再遮断させるようにすることができる。さらに、各種異常に対応する一実施形態のガードタイマ時間Ｔ２に代えて、ＰＰＯＳ信号やその応答時間の異常の有無に応じてガード処理することを先行実施することもできる。

ここで、未定である状態からＰレンジを表すＰＰＯＳ信号に変化する点について補足説明すると、本実施形態においては、図７に示した一実施形態の制御モードと同様に、初期待機モードＭ１から初期駆動制御モードＭ２を経て、例えばＰレンジ側の壁位置検出制御モードＭ３およびＰレンジ側の壁戻し制御モードＭ５での初期補正がなされ、通常の切替え動作が可能な通常制御モードＭ７に移行したとき、Ｐレンジを表すＰＰＯＳ信号が出力される。それまでの間は、ＰＰＯＳ信号が未定である。

よって、本実施形態では、初期駆動＆初期壁当てタイマ時間Ｔ１を用いることなく、初期駆動および初期壁当てによる初期補正が完了したことが判定できることになる。なお、図９中のＰレンジ確定の後のディレー時間は、初期駆動および初期壁当てによる初期補正完了から再遮断までの余裕時間である。

本実施形態においても、メインマイコン３１のシフト判定部５２がシフトレンジの切替え動作を必要と判断し、かつ、サブマイコン３２のモータ制御部６１が切替え動作を実行させるための駆動信号を出力する場合以外は、ＳＢＷアクチュエータ２１の駆動が実質的に禁止される。また、主な監視対象であるサブマイコン３２の制御信号を駆動信号カット回路３３の接続制御に使用しないことになる。よって、前述の一実施形態と同様の効果が期待できる。

しかも、本実施形態では、接続要因がＥＣＵ起動時やサブマイコン３２のリセット時の接続要因である場合に、初期駆動＆初期壁当てタイマ時間Ｔ１を用いることなくＰＰＯＳ信号の応答で判断することから、再遮断判定処理の容易化と再遮断時期の早期化が可能になる。

なお、前述の一実施形態において、オートＰレンジ要求を発生させるＥＣＵ３０または他のＥＣＵ１５は、シフトレバー１１の操作位置に対応する選択レンジを検出するレンジ検出センサ１２と同様に、切替え動作要求部として機能することはいうまでもない。

また、前述の各実施形態においては、メインマイコン３１およびサブマイコン３２がＨＶ統合ＥＣＵ３０に実装されている構成で説明したが、パーキングロック可能なＳＢＷアクチュエータを有するとともに、メインマイコンとＳＢＷアクチュエータを制御するサブマイコンを有する他のハイブリッド車両以外の車載ＥＣＵであってもよいことはいうまでもない。さらに、ＳＢＷアクチュエータが３相モータやリラクタンスモータに限定されないことは勿論である。

以上説明したように、本発明は、アクチュエータの動作を制御する制御ユニットやその電気信号に異常が起きても、アクチュエータの誤動作を未然に的確に防止することのできる構成の簡素なシフトバイワイヤシステムの機能監視装置を提供することができる。このような本発明は、シフトバイワイヤシステムの電気系異常発生時におけるフェールセーフ機能を持たせるのに好適なシフトバイワイヤシステムの機能監視装置全般に有用である。

１０…シフトバイワイヤシステム、１１…シフトレバー（切替え動作要求部）、１２…レンジ検出センサ（切替え動作要求部）、１３…アクセルペダル、１４…アクセル開度センサ、１５…他のＥＣＵ、１８…スタートアンドストップスイッチ（切替え動作要求部）、２０…パーキング機構（パーキングロック機構）、２１…ＳＢＷアクチュエータ（シフトバイワイヤアクチュエータ、３相モータ）、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…コイル（３相のコイル）、２１ｄ…出力軸、２２…パーキングギヤ、２３…ポール部材、２４…ディテントレバー、３０…ＨＶ統合ＥＣＵ（ＥＣＵ、制御ユニット、機能監視装置）、３１…メインマイコン、３２…サブマイコン、３３…駆動信号カット回路、３４…ドライバ回路、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…スイッチング素子、３６…ロータリーエンコーダ、３７…通電センサ、５１…指令値算出部、５２…シフト判定部、５３…接続要因判定部、５４…切替え指令部、５５…接続指令部、６１…モータ制御部、６２…切替え監視部、６３…遮断監視部（カット回路検査機構）、ＣＭ１…切替え指令信号、ＣＭ２…接続制御信号、ＩＤ１…接続要因（ＥＣＵ起動時）、ＩＤ２…接続要因（サブマイコンリセット時）、ＩＤ３…接続要因（Ｐレンジ・非Ｐレンジ間の切替え時）、Ｍ１…初期待機モード、Ｍ２…初期駆動制御モード、Ｍ３，Ｍ４…壁位置検出制御モード（壁当て制御モード）、Ｍ５，Ｍ６…戻し制御モード、Ｍ７…通常制御モード、Ｍ８…フェイル時制御モード、Ｎ１…駆動信号カット回路接続時間カウンタ、Ｎ２…切替え後ディレーカウンタ（ＰＰＯＳ後のディレーカウンタ）、Ｎ３…非通電検査カウンタ、Ｔ１…初期駆動＆初期壁当てタイマ時間、Ｔ２…ガードタイマ時間、ｔｄ…ディレー時間、ｔｃ…非通電検査時間

Claims (6)

1. シフトレンジの切替え動作を要求する切替え動作要求部と、前記切替え動作を実行するシフトバイワイヤアクチュエータと、前記切替え動作要求部からの要求に応じて前記シフトバイワイヤアクチュエータの作動を制御する制御ユニットと、を備えたシフトバイワイヤシステムに装備されるシフトバイワイヤシステムの機能監視装置であって、
   前記制御ユニットが、
   前記切替え動作要求部からの要求信号出力の有無を判定して該要求信号出力があった場合に切替え指令信号を出力する一方、該切替え指令信号の出力の有無に応じて接続制御信号を出力するメインマイコンと、
   前記メインマイコンからの前記切替え指令信号に応じて、前記切替え動作を実行させるよう前記シフトバイワイヤアクチュエータに駆動信号を出力するサブマイコンと、
   前記サブマイコンと前記シフトバイワイヤアクチュエータの間に介在するとともに前記メインマイコンからの前記接続制御信号に応じて遮断状態と接続状態とに切り替えられ、前記メインマイコンから前記切替え指令信号が出力されないときに前記遮断状態となって前記サブマイコンからの前記駆動信号を遮断する駆動信号カット回路と、を含んで構成されていることを特徴とするシフトバイワイヤシステムの機能監視装置。
2. 前記メインマイコンは、前記切替え指令信号を出力するときに該出力の要因となる接続要因が複数種の接続要因のうちいずれの要因であるかを判定し、該判定結果に応じて前記駆動信号カット回路による前記駆動信号の遮断条件を可変設定することを特徴とする請求項１に記載のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置。
3. 前記シフトバイワイヤアクチュエータが３相モータで構成されるとともに、
   前記駆動信号カット回路の前記遮断状態下で前記サブマイコンにより前記シフトバイワイヤアクチュエータの２相の通電状態を変化させて前記駆動信号カット回路を検査するカット回路検査機構が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置。
4. 前記カット回路検査機構は、前記切替え動作要求部から前記要求信号の出力があったときには前記駆動信号カット回路の検査を中止することを特徴とする請求項３に記載のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置。
5. 前記制御ユニットが起動されるとき、前記サブマイコンは、前記駆動信号カット回路の前記遮断状態が解除されるまで前記駆動信号を出力することなく待機することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１の請求項に記載のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置。
6. 前記シフトレンジの切替え動作は、少なくとも車両のパーキングレンジと非パーキングレンジとの切替えを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載のシフトバイワイヤシステムの機能監視装置。

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