JP2016023764A - 制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ロック機構のロック状態の解除時に発生するノイズを低減可能な制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムを提供する。【解決手段】制御装置６０は、操作位置に応じてパーキングロック機構５０のロック状態と非ロック状態とを切り替え可能であるディテントプレート３２を駆動するモータ１１を制御する。制御装置６０は、車両の傾斜状態を推定し、パーキングロック機構５０のロック状態を検出する。制御装置６０は、ディテントプレート３２の操作位置を変更してロック状態から非ロック状態へ切り替えるとき、傾斜状態に応じてモータ１１の回転速度を変更する。これにより、車両の傾斜状態に応じてパーキングロック機構５０における噛み合い状態が異なる場合、傾斜状態に応じてモータ１１の目標回転速度を可変にすることで、適切な速度でロック状態を解除させることができ、ロック解除時のノイズを低減することができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムに関する。

従来、車両制御の分野において、車両状態を変化させるアクチュエータを運転者の指令によってバイワイヤ回路により電気制御するバイワイヤシステムとして、シフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムが知られている。例えば特許文献１のシフトバイワイヤにおけるモータ制御では、ロータの回転位相に対する通電相の位相進み量をロータの回転速度に応じて設定している。

特開２００４−１２９４５２号公報

ところで、例えばバイワイヤシステムによりシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムでは、運転者の手動操作よりも素早くレンジを切り替えることができる。一方、運転者の手動操作よりも素早くレンジを切り替え可能であることの背反の一つとして、シフトレンジがパーキングレンジであるときにロックされるロック機構のロック状態の解除を解除する際にノイズが発生する虞がある。しかしながら、特許文献１では、ロック解除時におけるノイズについては何ら考慮されていない。
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、ロック機構のロック状態の解除時に発生するノイズを低減可能な制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムを提供することにある。

本発明の制御装置は、操作位置に応じてロック機構のロック状態と非ロック状態とを切り替え可能である制御対象を駆動するモータを制御する。制御装置は、傾斜推定手段と、ロック検出手段と、目標回転速度可変手段と、を備える。
傾斜推定手段は、車両の傾斜状態を推定する。
ロック検出手段は、ロック機構のロック状態を検出する。
目標回転速度可変手段は、制御対象の操作位置を変更してロック機構をロック状態から非ロック状態へ切り替えるとき、傾斜状態に応じてモータの目標回転速度を変更する。
これにより、車両の傾斜状態に応じてロック機構における噛み合い状態が異なる場合、傾斜状態に応じてモータの目標回転速度を可変にすることで、適切な速度でロック状態を解除させることができ、ロック解除時のノイズを低減することができる。例えば、車両がずり下がり状態である場合、水平状態である場合と比較し、目標回転速度を小さくすることで、ロック解除時のノイズを低減することができる。

また、本発明の制御装置は、シフトバイワイヤシステムに好適に適用される。シフトバイワイヤシステムは、制御装置と、モータと、シフトレンジ切替装置と、ロック機構と、を備える。モータは、制御装置により駆動が制御される。シフトレンジ切替装置は、モータに駆動されることによってシフトレンジを切り替え可能な制御対象を有する。ロック機構は、シフトレンジがパーキングレンジである場合にロック状態となり、シフトレンジがパーキングレンジ以外のレンジである場合に非ロック状態となる。
本発明では、車両の傾斜状態に応じてモータの目標回転速度を変更可能であるので、シフトレンジの切り替えに伴うロック解除時のノイズを低減することができる。

本発明の一実施形態による制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムを示す斜視図である。 本発明の一実施形態による制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 本発明の一実施形態において車両がずり下がり状態である場合を説明する説明図である。 本発明の一実施形態によるモータ速度選択制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態による位相進み補正マップを説明する説明図である。 本発明の一実施形態による低速域の閾値設定を説明する説明図である。 本発明の一実施形態による切替マップの違いによる角度変化を説明するタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステムを図１〜図７に示す。

図１および図２に示すように、シフトバイワイヤシステム１は、アクチュエータ１０、シフトレンジ切替装置３０、パーキングロック機構５０、および、制御装置６０等を備える。シフトバイワイヤシステム１は、例えば自動変速機３とともに車両９０（図４参照。）に搭載され、運転者の指令に基づいてアクチュエータ１０およびシフトレンジ切替装置３０を駆動させることにより、バイワイヤ制御で自動変速機３のシフトレンジを切り替える。

アクチュエータ１０は、モータ１１、エンコーダ１２、減速機１３、および、出力軸１４等を有する。
モータ１１は、車両９０に搭載されるバッテリ７０から電力を供給されることにより回転し、シフトレンジ切替装置３０の駆動源として機能する。モータ１１は、例えばスイッチトリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」という。）である。ＳＲモータであるモータ１１は、ステータおよびロータが共に突極構造を持ち、永久磁石が不要であるので、比較的簡単な構造とすることができる。

エンコーダ１２は、ロータの回転角度（回転位置）を検出するものである。エンコーダ１２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１２は、ロータの回転に同期して所定角度毎にＡ相、Ｂ相のパルス信号を出力する。

減速機１３は、モータ１１のモータ軸の回転を減速して出力軸１４から出力し、シフトレンジ切替装置３０に伝達する。出力軸１４には、出力軸１４の回転角を検出する出力軸センサ１５が設けられる。出力軸１４の回転角を検出することで、「制御対象の操作位置」を検出可能である。

図１に示すように、シフトレンジ切替装置３０は、マニュアルシャフト３１、ディテントプレート３２、および、ディテントスプリング３４等を有し、減速機１３から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ４、および、パーキングロック機構５０へ伝達する。
マニュアルシャフト３１は、アクチュエータ１０の出力軸１４に接続し、モータ１１の回転駆動力により回転駆動される。

ディテントプレート３２は、マニュアルシャフト３１から径方向外側に延びてマニュアルシャフト３１と一体に構成される。これにより、ディテントプレート３２は、マニュアルシャフト３１と一体にアクチュエータ１０によって駆動される。本実施形態では、ディテントプレート３２が「制御対象」に対応し、ディテントプレート３２の位置が「制御対象の操作位置」に対応する。

ディテントプレート３２には、マニュアルシャフト３１と平行に突出するピン３３が設けられる。ピン３３は、マニュアルバルブ４と接続される。そのため、ディテントプレート３２がマニュアルシャフト３１とともに駆動されることにより、マニュアルバルブ４は、軸方向に往復移動する。すなわち、シフトレンジ切替装置３０は、アクチュエータ１０の回転運動を直線運動に変換してマニュアルバルブ４に伝達する。

ディテントプレート３２は、マニュアルシャフト３１の径方向外側に凹部４１〜４４が形成される。凹部４１は、ディテントプレート３２の揺動方向の一方側に形成される。凹部４４は、ディテントプレート３２の揺動方向の他方側に形成される。凹部４１と凹部４４との間には、凹部４１側に凹部４２、凹部４４側に凹部４３が形成される。
本実施形態では、凹部４１が自動変速機３のシフトレンジのうち「Ｐレンジ」に対応し、凹部４２が「Ｒレンジ」に対応し、凹部４３が「Ｎレンジ」に対応し、凹部４４が「Ｄレンジ」に対応する。また、凹部４１の凹部４２と反対側の内壁をＰレンジ壁４６とし、凹部４４の凹部４３と反対側の内壁をＤレンジ壁４７とする（図６参照）。

ディテントスプリング３４は、弾性変形可能な板状部材であり、先端に規制部であるディテントローラ３５を有する。ディテントスプリング３４は、ディテントローラ３５をディテントプレート３２の回動中心側（すなわち、マニュアルシャフト３１側）に付勢している。ディテントプレート３２に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング３４は撓むように弾性変形し、ディテントローラ３５が各凹部４１〜４４間に形成される凸部を乗り越えて隣接する他の凹部４１〜４４へ移動する。

ディテントローラ３５が凹部４１〜４４のいずれかに嵌り込むことでディテントプレート３２の揺動が規制され、マニュアルバルブ４の軸方向の位置、および、パーキングロック機構５０の状態が決定される。これにより、自動変速機３のシフトレンジが固定される。これにより、ディテントプレート３２およびディテントローラ３５は、所謂「節度機構」として機能する。

本実施形態では、シフトレンジが「Ｐレンジ」側から「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」、および「Ｄレンジ」側へ切り替わるときに出力軸１４が回転する方向を「正方向」と定義する。また、シフトレンジが「Ｄレンジ」側から「Ｎレンジ」、「Ｒレンジ」および「Ｐレンジ」側へ切り替わるときに出力軸１４が回転する方向を「逆方向」と定義する。

パーキングロック機構５０は、パーキングロッド５１、円錐体５２、パーキングロックポール５３、および、パーキングギア５４から構成される。
パーキングロッド５１は、略Ｌ字形状に形成され、一端５１１側がディテントプレート３２に固定される。パーキングロッド５１の他端５１２側には、円錐体５２が設けられる。モータ１１が逆方向に回転すると、ディテントプレート３２の揺動に伴い、パーキングロッド５１は、図２中に矢印Ｘで示す方向に移動する。また、モータ１１が正方向に回転すると、ディテントプレート３２の揺動に伴い、パーキングロッド５１は、図２中に矢印Ｘで示すのと反対方向に移動する。ここで、本実施形態では、モータ１１が正回転したときにパーキングロッド５１が動く方向を「ロック解除方向」とし、モータ１１が逆回転したときにパーキングロッド５１が動く方向（すなわち図２中の矢印Ｘ方向）を「パーキングロック方向」とする。

円錐体５２は、他端５１２側に行くほど縮径するテーパ形状に形成される。
パーキングロックポール５３は、円錐体５２のテーパ面と当接し、揺動可能に設けられる。また、パーキングロックポール５３には、パーキングギア５４と噛み合い可能な凸部５３１が形成される。
パーキングギア５４は、図示しない車軸に設けられ、パーキングロックポール５３と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア５４とパーキングロックポール５３とが噛み合うと、車軸の回転が規制される。
パーキングロック機構５０のロック状態と非ロック状態との切り替えについては、後述する。

図２に示すように、制御装置６０は、マイコン６１、および、モータドライバ６２等を備える。
マイコン６１は、エンコーダ１２から出力されるＡ相信号およびＢ相信号の立ち上がりおよび立ち下がりのエッジをカウントし、そのカウント値（以下、「エンコーダカウント値Ｎｅ」という。）に応じ、モータドライバ６２によってモータ１１の通電相を所定の順序で切り替えることで、モータ１１を回転駆動する。モータドライバ６２は、モータ１１の各相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）への通電に係る駆動信号を出力する。

制御装置６０には、車両９０に搭載されたバッテリ７０から電源リレー７１を経由して電力が供給される。始動スイッチであるイグニッションスイッチ７２がオンされると、電源リレー７１がオンされて、制御装置６０に電力が供給される。また、イグニッションスイッチ７２がオフされると、電源リレー７１がオフされて、制御装置６０への電力供給が遮断される。

本実施形態のエンコーダ１２は、インクリメンタル型のエンコーダである。制御装置６０は、エンコーダ１２から出力されたパルス信号に応じ、エンコーダカウント値Ｎｅをカウントアップまたはカウントダウンさせる。本実施形態では、正回転時（すなわち、ＰレンジからＤレンジへの回転方向）にエンコーダカウント値Ｎｅがカウントアップされ、逆回転時（すなわち、ＤレンジからＰレンジへの回転方向）にエンコーダカウント値Ｎｅがカウントダウンされる。これにより、制御装置６０は、エンコーダ１２から出力されたパルス信号に基づき、モータ１１の回転状態を検出可能であり、モータ１１を脱調させることなく高速回転させることができる。なお、シフトバイワイヤシステム１の起動毎に、エンコーダカウント値Ｎｅと通電相とを同期させる励磁通電相学習のための初期駆動制御が行われる。

また、モータ１１を回転させることでシフトレンジを所望のレンジに切り替えるべく、モータ１１の絶対位置に対応する基準位置を学習し、ディテントプレート３２の可動範囲の限界位置と基準位置とを一致させておく。具体的には、モータ１１に流れる電流を制限しつつディテントプレート３２が可動範囲の限界位置で停止するまでモータ１１を回転させ、モータ１１の基準位置を学習する。なお、基準位置の学習を行うとき、ディテントローラ３５がＰレンジまたはＤレンジに対応する凹部４１または凹部４４の壁部に突き当たるようにモータ１１を回転させることから、「壁当て学習制御」または「突き当て学習制御」と捉えることができる。

制御装置６０には、運転者により操作されるシフトスイッチ６４で検出したシフトレバーの操作位置の信号が入力される。制御装置６０は、シフトスイッチ６４からの信号、ブレーキの信号、および、車速センサの信号等に基づき、目標レンジを決定する。制御装置６０は、自動変速機３のシフトレンジが目標レンジとなるように、アクチュエータ１０の回転を制御する。すなわち、モータ１１を目標レンジに対応する目標回転位置に回転させることで、シフトレンジを目標レンジに切り替える。これにより、自動変速機３の実際のレンジが、運転者の意図するレンジに切り替わる。切り替え後のシフトレンジは、図示しないインストルメントパネルに設けられるレンジ表示部６５に表示される。

ここで、パーキングロック機構５０のロック状態と非ロック状態との切り替えについて説明する。
図１は、シフトレンジが「Ｄレンジ」であるときを示している。シフトレンジが「Ｐレンジ」以外のレンジ（以下、「ｎｏｔＰレンジ」という。）のとき、パーキングギア５４は、パーキングロックポール５３によってロックされていない。そのため、車軸の回転は、パーキングロック機構５０により妨げられない。

この状態から、出力軸１４が逆方向に回転すると、ディテントプレート３２を介してパーキングロッド５１がパーキングロック方向（図２中の矢印Ｘ方向）に移動し、円錐体５２によりパーキングロックポール５３がパーキングギア５４方向（図２中の矢印Ｙ方向）に押し上げられる。ディテントローラ３５が凹部４１に嵌り込んだ状態となる位置までディテントプレート３２が駆動されると、パーキングロックポール５３の凸部５３１がパーキングギア５４に噛み合い、パーキングギア５４がロックされる。パーキングギア５４がロックされると、車軸の回転が規制される。

また、パーキングギア５４がロックされた状態から、出力軸１４が正方向に回転すると、ディテントプレート３２を介してパーキングロッド５１がロック解除方向（図２中の矢印Ｘと反対方向）に移動し、パーキングロックポール５３がパーキングギア５４から離れる方向（図２中の矢印Ｙと反対方向）に移動する。ディテントローラ３５が凹部４１から抜け出す位置までディテントプレート３２が駆動されると、パーキングロックポール５３の凸部５３１がパーキングギア５４から離れ、非ロック状態となる。

すなわち、シフトレンジが「Ｐレンジ」であるとき、パーキングロックポール５３とパーキングギア５４とが噛み合う「ロック状態」となり、シフトレンジが「ｎｏｔＰレンジ」であるとき、パーキングロックポール５３とパーキングギア５４とが噛み合っていない「非ロック状態」となる。

パーキングロック機構５０がロック状態であるとき、図３（ａ）に示すように、車両９０が傾斜した状態で停止していると、図３（ｂ）に示すように、車軸と接続されるパーキングギア５４にずり下がりトルクがかかる。そのため、図３（ｃ）に示す車両９０が水平な状態で停止している場合と比較し、パーキングロックポール５３の凸部５３１とパーキングギア５４とが強く噛み込んだ状態でパーキングロック機構５０がロックされる。

ここで、通常のバイワイヤ制御により高速でパーキングロック機構５０のロック状態を解除すると、パーキングロックポール５３とパーキングギア５４とが擦れ合う際の速度が大きいため、ギアノイズが大きくなる。
なお、図３（ａ）には、車両後方側にずり下がりトルクがかかる状態を示しているが、車両前方側にずり下がりトルクがかかる状態についても同様である。

そこで本実施形態では、車両９０の傾斜状態に応じ、車両９０が傾斜している場合、モータ１１の回転速度を遅くすることで、パーキングロックポール５３とパーキングギア５４とにかかっているトルクを逃がしながら、ロック状態から非ロック状態へ移行させる。

本実施形態によるモータ速度選択制御を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。モータ速度選択制御は、シフトバイワイヤシステム１が起動されており、かつ、初期駆動制御および基準位置学習制御終了後に、制御装置６０にて所定の間隔で実行される。
最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。）では、運転者によるシフトレバー操作により目標レンジが切り替わったか否かを判断する。目標レンジが切り替わっていないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２以降の処理を行わない。目標レンジが切り替わったと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、パーキングロック機構５０がロック状態か否かを判断する。ここでの判断は、シフトレンジがＰレンジである場合、ロック状態であると判断し、ｎｏｔＰレンジである場合、非ロック状態であると判断する。シフトレンジは、図示しないレンジ検出装置の出力信号に基づいて検出してもよいし、レンジ検出装置を備えない場合、エンコーダカウント値Ｎｅに基づいて検出してもよい。パーキングロック機構５０が非ロック状態であると判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０６へ移行する。パーキングロック機構５０がロック状態であると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。

Ｓ１０３では、車両９０の傾斜状態としての車両傾斜角θｓを推定する。車両傾斜角θｓは、例えばＥＳＣ（Electronic Stability Control、横滑り防止装置）のＧセンサや、盗難防止用の車両傾斜角センサから取得される検出値に基づいて推定される。また、例えば図示しないナビゲーション装置から取得される車両９０の現在位置情報および地図データを用いた傾斜推定ロジックにより、車両傾斜角θｓを推定してもよい。本実施形態では、車両傾斜角θｓは、水平であるときをゼロ、車両９０の前方が鉛直方向下側に傾いているときを負の値、車両９０の後方が鉛直方向下側に傾いているときを正の値とする。

Ｓ１０４では、車両傾斜角θｓに基づき、車両９０の傾斜状態がずり下がり状態か否かを判断する。本実施形態では、車両傾斜角θｓが負側判定値θ１未満、または、正側判定値θ２より大きい場合、車両９０の傾斜状態がずり下がり状態であると判断する。負側判定値θ１は負の値であり、正側判定値θ２は正の値である。負側判定値θ１の絶対値と正側判定値θ２の絶対値とは、同じでもよいし、異なっていてもよい。負側判定値θ１および正側判定値θ２は、例えば車両９０の車重等に応じ、ロック解除したときにパーキングロック機構５０にてギアノイズが生じる虞のある値に設定される。車両９０の傾斜状態がずり下がり状態ではないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、すなわち、θ１≦θｓ≦θ２である場合、Ｓ１０６へ移行する。車両９０の傾斜状態がずり下がり状態であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、すなわち、θｓ＜θ１またはθ２＜θｓである場合、Ｓ１０５へ移行する。

Ｓ１０５では、パーキングロック解除用の低速マップを用いてモータ１１の駆動を制御する。
Ｓ１０６では、通常のシフト切替マップを用いてモータ１１の駆動を制御する。

ここで、ＰレンジからＤレンジへ切り替える場合を例にモータ１１の駆動制御を説明する。
本実施形態では、エンコーダカウント値Ｎｅに基づいて通電相判定値Ｍを演算し、予め設定されている変換テーブル等を参照し、通電相判定値Ｍに基づいて通電相を決定する。モータ１１を正方向に回転させるとき、通電相判定値Ｍは、以下の式（１）により演算され、逆方向に回転させるとき、通電相判定値Ｍは、以下の式（２）により演算される。
Ｍ＝Ｎｅ−Ｇ＋Ｋ１＋Ｋｓ ・・・（１）
Ｍ＝Ｎｅ−Ｇ−Ｋ２−Ｋｓ ・・・（２）

式中の記号は、以下の通りである。
Ｍ：通電相判定値
Ｎｅ：エンコーダカウント値
Ｇ：初期位置ずれ学習値
Ｋ１：正回転方向位相進み量
Ｋ２：逆回転方向位相進み量
Ｋｓ：位相進み補正量

正回転方向位相進み量Ｋ１は、モータ１１を正方向に回転させるのに必要な通電相の位相進み量であり、例えばＫ１＝４に設定される。
逆回転方向位相進み量Ｋ２は、モータ１１を逆方向に回転させるのに必要な通電相の位相進み量であり、例えばＫ２＝３に設定される。

位相進み補正量Ｋｓは、モータ１１の回転数であるモータ回転数Ｎｍ、および、エンコーダ１２の目標カウント値から現在のカウント値を減算した値である目標偏差ΔＣに基づくマップにより演算される。モータ１１を正回転させるとき、位相進み補正量Ｋｓは、「−１」で回転数が略維持され、それよりも大きいと加速され、小さいと減速されるものとする。本実施形態では、モータ１１の回転数をモータ１１の回転速度とみなす。

本実施形態では、通常時には、図５（ａ）に示す通常のシフト切替マップ（通常マップ）を用いて位相進み補正量Ｋｓを演算する。シフト切替マップでは、目標偏差ΔＣが大きい場合、モータ１１を加速するように制御される。特に本実施形態では、偏差閾値Ｃ２よりも目標偏差ΔＣが大きい領域を「加速域」とする。また、目標偏差ΔＣが小さく、かつ、モータ回転数Ｎｍが大きい場合、オーバーシュートを抑制すべく、モータ１１を減速するように制御される。

また、パーキングロック解除時であって、車両９０がずり下がり状態である場合、図５（ｂ）に示すパーキングロック解除用マップ（低速マップ）を用いて位相進み補正量Ｋｓを演算する。図５（ｂ）に示す低速マップには、偏差閾値Ｃ３よりも目標偏差ΔＣが大きい領域に「低速域」が設定されている。

偏差閾値Ｃ３は、ディテントプレート３２におけるパーキングロック（以下適宜、「Ｐロック」という。）位置からＰロック解除位置までの角度に応じたカウント数に設定される。具体的には、図６に示すように、Ｐロック位置から目標レンジ（ここではＤレンジ）までの角度をθａ、Ｐロック位置からＰロック解除位置までの角度をθｂとすると、偏差閾値Ｃ３は、（θａ−θｂ）に対応するカウント数に設定される。

図５（ｂ）に戻り、目標偏差ΔＣが偏差閾値Ｃ３より大きい低速域では、ずり下がりトルクによってパーキングロック機構５０の噛み合い部分にかかる力を逃しながらロック解除可能となるように、位相進み補正量Ｋｓが設定されている。本実施形態では、低速域において、回転数閾値Ｒ４未満のときの位相進み補正量Ｋｓが「０」、回転数閾値Ｒ４以上のときの位相進み補正量Ｋｓが「−１」に設定されている。回転数閾値Ｒ４は、例えば手動操作時の切替速度に相当する値であり、手動操作にてＰレンジからＤレンジに切り替えるのに要する時間を約１．５秒とすると、回転数閾値Ｒ４は、３００［ｒｐｍ］程度に設定される。すなわち、本実施形態では、ディテントプレート３２がＰロック位置からＰロック解除位置まで移動するまでの間、モータ１１の回転数は回転数閾値Ｒ４以下となるように制御される。
なお、図５中の目標偏差ΔＣに係る閾値Ｃ１〜Ｃ４、モータ回転数Ｎｍに係る閾値Ｒ１〜Ｒ４、および、位相進み補正量Ｋｓは、モータ１１の特性、ディテントプレート３２の形状や目標レンジ等に応じ、適合等により適宜設定可能である。

切替マップの違いによる切替角度のタイムチャートを図７に示す。図７では、時間［ｓ］を横軸とし、Ｐロック位置を０［°］としたときのディテントプレート３２の位置である角度［°］を縦軸とする。
破線Ｌ１で示すように、通常マップを用いてモータ１１を駆動してシフトレンジを切り替える場合、切り替えを開始する時刻ｔ１からシフトレンジがＤレンジに近づきオーバーシュートの虞のある角度θｎとなる時刻ｔ２までは高速で駆動されるため、車両９０が傾斜している場合、Ｐロック解除時にギアノイズが発生する虞がある。

本実施形態では、車両９０の傾斜状態がずり下がり状態である場合、実線Ｌ２で示すように、シフトレンジの切り替えを開始する時刻ｔ１からＰロック解除位置である角度θｂに到達する時刻ｔ３までは、低速マップを用いるので、通常マップを用いた場合と比較してモータ１１が低速で駆動される。そのため、ロック解除時のギアノイズを抑制することができる。なお、ロック状態が解除される時刻ｔ３以降は、通常マップを用いた場合と同様、角度θｎとなる時刻ｔ５まで高速で駆動され、時刻ｔ５以降はオーバーシュートを防止すべく、モータ１１の駆動速度を小さくする。

以上詳述したように、本実施形態の制御装置６０は、操作位置に応じてパーキングロック機構５０のロック状態と非ロック状態とを切り替え可能であるディテントプレート３２を駆動するモータ１１を制御するものあって、以下の処理を実行する。
制御装置６０は、車両９０の傾斜状態を推定し（図４中のＳ１０３）、パーキングロック機構５０のロック状態を検出する（Ｓ１０２）。制御装置６０は、ディテントプレート３２の操作位置を変更してパーキングロック機構５０をロック状態から非ロック状態へ切り替えるとき、傾斜状態に応じてモータ１１の回転速度を変更する（Ｓ１０５）。
これにより、車両９０の傾斜状態に応じてパーキングロック機構５０における噛み合い状態が異なる場合、傾斜状態に応じてモータ１１の目標回転速度を可変にすることで、適切な速度でパーキングロック機構５０のロック状態を解除させることができ、ロック解除時のノイズを低減することができる。

具体的には、制御装置６０は、傾斜状態がずり下がり状態である場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、水平状態である場合よりもモータ１１の目標回転速度を小さくする。車両９０の傾斜状態がずり下がり状態であると、ずり下がりトルクがかかることで、水平状態である場合よりもパーキングロック機構５０が強く噛み込んだ状態でロックされる。そこで、モータ１１の回転速度を小さくすることで、ロック部位にかかる力を抜きながらロック状態を解除することができる。これにより、ロック解除時のノイズを低減することができ、ドライバーの快適性を向上可能である。

本実施形態のモータ１１は、スイッチトリラクタンスモータであって、ロータの回転に同期したパルス信号を出力するエンコーダ１２の出力信号のカウント値に基づいて通電相が順次切り替えられる。
制御装置６０は、車両９０の傾斜状態に応じ、ロータの回転位相に対する通電相の位相進み量を可変にする。本実施形態では、車両９０の傾斜状態に応じて位相進み補正量Ｋｓを変更することで、位相進み量を可変にすることで、目標回転速度を可変としている。本実施形態では、位相進み補正量Ｋｓを変更することが「モータの目標回転速度を変更する」ことに対応し、位相進み補正量Ｋｓを小さくすることが「モータの目標回転速度を小さくする」に対応する。これにより、車両９０の傾斜状態に応じ、ＳＲモータであるモータ１１の目標回転速度を適切に変更することができる。

本実施形態の制御装置６０は、シフトバイワイヤシステム１に適用される。シフトバイワイヤシステム１は、制御装置６０と、モータ１１と、シフトレンジ切替装置３０と、パーキングロック機構５０と、を備える。モータ１１は、制御装置６０により駆動が制御される。シフトレンジ切替装置３０は、モータ１１により駆動されることによってシフトレンジを切り替え可能なディテントプレート３２を有する。パーキングロック機構５０は、シフトレンジがパーキングレンジである場合にロック状態となり、シフトレンジがパーキングレンジ以外のレンジである場合に非ロック状態となる。

本実施形態では、シフトレンジの切り替えを制御装置６０にて制御するバイワイヤシステムとすることで、手動操作よりも素早くレンジを切り替え可能である。また、車両９０が傾斜している場合、車軸からパーキングロック機構５０にずり下がりトルクがかかり、パーキングロック機構５０が強く噛み合った状態となる。本実施形態では、シフトレンジをＰレンジからｎｏｔＰレンジに切り替える際、車両９０の傾斜状態に応じてモータ１１の目標回転速度を変更可能であるので、シフトレンジの切り替え伴うロック解除時のノイズを低減することができる。

本実施形態では、制御装置６０が「傾斜推定手段」、「ロック検出手段」、および、「目標回転速度可変手段」を構成する。また、図４中のＳ１０３が「傾斜推定手段」の機能としての処理に対応し、Ｓ１０２が「ロック検出手段」の機能としての処理に対応し、Ｓ１０５およびＳ１０６が「目標回転速度可変手段」の機能としての処理に対応する。

（他の実施形態）
（ア）モータ
上記実施形態のモータは、ＳＲモータである。他の実施形態では、ＳＲモータ以外のブラシレスの同期モータとしてもよい。また、他の実施形態では、モータおよびモータドライバを複数設け、複数系統にて制御対象を駆動してもよい。
上記実施形態では、エンコーダの目標カウント値と現在のカウント値の差を目標偏差とし、当該目標偏差を用いて演算される通電相判定値に基づいてモータの駆動を制御する。他の実施形態では、目標偏差は、エンコーダのカウント値に限らず、モータの目標位置と現在位置との差に対応する値（例えばモータ回転角度等）としてもよい。また、他の実施形態では、モータの制御方法については、通電相判定値を用いた制御に限らず、どのような制御方法としてもよい。

上記実施形態では、車両の傾斜状態がずり下がり状態である場合、通常マップとは異なる低速マップを用い、位相進み補正量を変更することで、モータの目標回転速度を可変とする。他の実施形態では、例えば車両の傾斜角度に応じて目標回転速度をマップや数式等を用いて演算する、といったように、車両の傾斜状態に応じた目標回転速度の演算は、どのような方法としてもよい。

（イ）エンコーダ
上記実施形態では、モータの相対的な回転位置を検出するエンコーダは、磁気式のものを例示した。他の実施形態では、エンコーダは、光学式またはブラシ式のものとしてもよい。また上記実施形態では、エンコーダは、Ａ相およびＢ相のパルス信号を出力する。他の実施形態では、エンコーダは、Ａ相およびＢ相のパルス波に加え、補正用（インデックス用）のＺ相のパルス信号を出力するものであってもよい。また、エンコーダ以外の回転角センサ等を用いてもよい。

（ウ）シフトレンジ切替装置
上記実施形態のシフトレンジ切替装置のディテントプレートの凹部は、４つである。他の実施形態では、凹部の数は４つに限らず、いくつでもよい。すなわち、自動変速機のレンジ数は４つに限らない。
また、上記実施形態では、マニュアルシャフトに設けられたディテントプレートに形成した複数の凹部とディテントローラとにより「節度機構」を構成する例を示した。他の実施形態では、複数の凹部とディテントローラとからなる「節度機構」を、例えばアクチュエータ内等、他の箇所に設けてもよい。また、制御対象の回転位置を所定の位置に保持可能であれば、凹部とディテントローラとからなる「節度機構」に限らず、他の構成による「節度機構」としてもよい。すなわち、制御対象は、ロック機構のロック状態と非ロック状態とを切り替え可能であれば、ディテントプレートに限らず、どのようなものとしてもよい。
（エ）ロック機構
上記実施形態では、ロック機構は、パーキングロック機構のパーキングロックポールとパーキングギアとが噛み合うことでロック状態となり、噛み合い状態が解除されることで非ロック状態となる。他の実施形態では、ロック機構は、制御対象の操作位置を変更することでロック状態と非ロック状態との切り替えが可能であれば、パーキングロック機構に限らず、どのようなものとしてもよい。

（オ）シフトバイワイヤシステム
シフトバイワイヤシステムは、上記実施形態と同様に「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」、「Ｄレンジ」の４ポジションを切り替える無段変速機（ＣＶＴ）やハイブリッド車両の自動変速機（Ａ／Ｔ）の他、「Ｐレンジ」または「ｎｏｔＰレンジ」の２ポジションを切り替える電気自動車やハイブリッド車両のパーキング機構のレンジ切替に用いることもできる。
上記実施形態では、制御装置は、シフトバイワイヤシステムに適用される。他の実施形態では、モータを駆動源とする各種切り替え装置に適用することができる。
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。

１・・・シフトバイワイヤシステム
１１・・・モータ
１２・・・エンコーダ
３０・・・シフト切替装置
３２・・・ディテントプレート（制御対象）
５０・・・パーキングロック機構（ロック機構）
６０・・・制御装置（傾斜推定手段、ロック検出手段、目標回転速度可変手段）

Claims (4)

1. 操作位置に応じてロック機構（５０）のロック状態と非ロック状態とを切り替え可能である制御対象（３２）を駆動するモータ（１１）を制御する制御装置（６０）であって、
   車両（９０）の傾斜状態を推定する傾斜推定手段（Ｓ１０３）と、
   前記ロック機構のロック状態を検出するロック検出手段（Ｓ１０２）と、
   前記制御対象の前記操作位置を変更して前記ロック機構をロック状態から非ロック状態へ切り替えるとき、前記傾斜状態に応じて前記モータの目標回転速度を変更する目標回転速度可変手段（Ｓ１０５、Ｓ１０６）と、
   を備えることを特徴とする制御装置（６０）。
2. 前記目標回転速度可変手段は、前記傾斜状態がずり下がり状態である場合、水平状態である場合よりも前記目標回転速度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記モータは、スイッチトリラクタンスモータであって、ロータの回転に同期したパルス信号を出力するエンコーダ（１２）の出力信号のカウント値に基づいて通電相が順次切り替えられ、
   前記目標回転速度可変手段は、前記傾斜状態に応じ、前記ロータの回転位相に対する前記通電相の位相進み量を可変にすることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記制御装置により駆動が制御される前記モータと、
   前記モータにより駆動されることによってシフトレンジを切り替え可能な前記制御対象を有するシフトレンジ切替装置（３０）と、
   前記シフトレンジがパーキングレンジである場合にロック状態となり、前記シフトレンジがパーキングレンジ以外のレンジである場合に非ロック状態となる前記ロック機構と、
   を備えることを特徴とするシフトバイワイヤシステム（１）。

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