JP2018112238A - シフトバイワイヤシステム - Google Patents

Abstract

【課題】第１電源が失陥しても適切にアクチュエータを制御し、第２電源が小型化可能なシフトバイワイヤシステムを提供する。【解決手段】ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第１電源１８および第１電源１８よりも供給電力が小さい第２電源１９に接続される。第１電源１８からアクチュエータ３０への電力を第１電力Ｗ１とし、第２電源１９からアクチュエータ３０への電力を第２電力Ｗ２とする。電源切替部８２は、第１電力Ｗ１の供給が失陥したと電源異常判定部８１が判定したとき、第２電力Ｗ２に切り替える。シフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０を制御し、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２を削減する。これにより、第１電源１８が失陥したとき、Ｐレンジへの切り替わりが完了するまで、適切にアクチュエータを制御でき、第２電力Ｗ２が削減され、第２電源１９が小型化可能になる。【選択図】図５

Description

本発明は、自動変速機のシフトレンジを切り替える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、車両の運転者が指令し、バイワイヤ制御回路によって車両状態を変更可能なアクチュエータを電気制御するバイワイヤシステムが実用されている。特許文献１に記載のように、主電源である第１電源が失陥したとき、予備電源である第２電源を用いてアクチュエータを電気制御するバイワイヤシステムが知られている。

特許第４１４７４２０号公報

特許文献１に記載のように、第２電源の容量を小さくする場合、電力不足によって第１電源を用いたときと同様のアクチュエータの制御ができない虞がある。このため、第２電源の容量を比較的大きくする必要があり、第２電源が大型化する虞がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、第１電源が失陥しても適切にアクチュエータを制御し、第２電源が小型化可能なシフトバイワイヤシステムを提供することにある。

本発明のシフトバイワイヤシステムは、車両の運転者により操作されるシフト選択部（４５）からの信号に応じて自動変速機（２０）のシフトレンジを切り替える。
本発明のシフトバイワイヤシステムは、第１電源（１８）、第２電源（１９）、アクチュエータ（３０）、ディテントプレート（５２）、ディテントスプリング（５５）、電源異常判定部（８１）、電源切替部（８２）、アクチュエータ制御部（８３）および電力制御部（８４）を備える。

第１電源は、電力を供給可能である。
第２電源は、第１電源よりも供給電力が小さい。
アクチュエータは、モータ部（３２）、エンコーダ（３４）および減速部（３３）を有する。
モータ部は、電力により回転可能である。
エンコーダは、モータ部の回転に応じてパルス信号を出力し、モータ部の回転角（θｍ）を検出可能である。
減速部は、モータ部の回転を減速して出力する。

ディテントプレートは、減速部に接続されており、アクチュエータにより回転可能で、第１凹部（６１）を有する。
第１凹部は、駐車用のレンジであるＰレンジに対応するとともにディテントプレートの回転方向の一方側に形成される。
ディテントスプリングは、規制部（５３）を有し、第１凹部に規制部が嵌り込むことによって、ディテントプレートの回転を規制し、自動変速機のシフトレンジを固定可能である。

第１電源からアクチュエータへの電力を第１電力（Ｗ１）とし、第２電源からアクチュエータへの電力を第２電力（Ｗ２）とする。
電源異常判定部は、第１電力の供給が失陥したか否かを判定する。
電源切替部は、第１電力の供給が失陥したと電源異常判定部が判定したとき、アクチュエータに供給する電力を第１電力から第２電力に切り替える。

アクチュエータ制御部は、アクチュエータに供給する電力を第１電力から第２電力に電源切替部が切り替えたときから自動変速機のシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまでアクチュエータを制御する。
電力制御部は、アクチュエータに供給する電力を第１電力から第２電力に電源切替部が切り替えたときから自動変速機のシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、第２電力を削減するように制御する。

このような構成にすることによって、第１電源が失陥したとき、電源異常判定部、電源切替部およびアクチュエータ制御部によって、Ｐレンジへの切り替わりが完了するまで、適切にアクチュエータを制御できる。また、このとき、電力制御部が第２電力を削減し、省電力でアクチュエータの制御ができる。このため、第２電源の容量を比較的小さくでき、第２電源が小型化可能になる。

本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを含む車両制御システムを示す概略図。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムの変速機構部およびその近傍を示す図。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムのアクチュエータを示す断面図。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムのディテントプレートを示す図。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵにおけるブロック図。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵの処理を説明するためのタイムチャート。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵが２系統の配線を１系統の配線にする構成図。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャート。 本発明の第２実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵにおけるブロック図。 本発明の第２実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵの処理を説明するためのタイムチャート。 本発明の第２実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵの処理を説明するためのフローチャート。 本発明の第３実施形態によるシフトバイワイヤシステムのＳＢＷ−ＥＣＵの処理を説明するためのタイムチャート。

以下、本発明の実施形態によるシフトバイワイヤシステムを図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、第１実施形態と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。「本実施形態」という場合、第１から第３実施形態を包括する。また、以下の説明では、電子制御ユニットを「ＥＣＵ」と記載する。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態によるシフトバイワイヤシステム３を含む車両制御システム１を示している。
車両制御システム１は、例えば、四輪の車両に搭載され、自動変速機制御システム２、シフトバイワイヤシステム３、エンジン制御システム４および統合ＥＣＵ１０で構成されている。

自動変速機制御システム２は、ＡＴ−ＥＣＵ１２を有し、シフトバイワイヤシステム３は、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３を有し、エンジン制御システム４は、ＥＣ−ＥＣＵ１４を有する。
ＡＴ−ＥＣＵ１２、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３およびＥＣ−ＥＣＵ１４は、マイクロコンピュータを主体に構成された電気回路で、車両内のＬＡＮ回線１７を経由して電気的または光学的に相互に接続されている。
また、ＡＴ−ＥＣＵ１２、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３およびＥＣ−ＥＣＵ１４は、第１電源１８および第２電源１９に電気的に接続されている。

第１電源１８は、車両が備える主電源で、電力を供給可能である。
第２電源１９は、車両が備える予備電源で、電力を供給可能であり、第２電源１９の容量は第１電源１８の容量よりも小さい。
ＡＴ−ＥＣＵ１２、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３およびＥＣ−ＥＣＵ１４は、第１電源１８または第２電源１９から供給される電力によって作動する。

統合ＥＣＵ１０は、ＡＴ−ＥＣＵ１２、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３およびＥＣ−ＥＣＵ１４と同様に、第１電源１８または第２電源１９に電気的に接続されている。
また、統合ＥＣＵ１０は、ＡＴ−ＥＣＵ１２、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３およびＥＣ−ＥＣＵ１４と共同して車両制御システム１全体を制御する。
さらに、統合ＥＣＵ１０は、表示装置４７に接続されている。
表示装置４７は、車両の運転席前方に設けられており、自動変速機２０の実際のレンジを表示可能である。以下、自動変速機２０の実際のレンジを「実レンジ」と記載する。

自動変速機制御システム２は、車両の自動変速機２０を油圧により駆動し、油圧回路２１を備えている。
自動変速機２０は、走行レンジとしてのＤレンジおよびＲレンジ、並びに、非走行レンジとしてのＰレンジおよびＮレンジのシフトレンジが設定されている。
また、自動変速機２０は、シフトレンジのいずれかで締結する複数の摩擦係合要素を備えている。なお、Ｄレンジは前進用のレンジで、Ｒレンジは後進用のレンジで、Ｐレンジは駐車用のレンジで、Ｎレンジは中立のレンジである。

油圧回路２１は、マニュアルバルブ２２および複数の電磁弁２３を有し、自動変速機２０のシフトレンジおよび変速段を切り替える。
マニュアルバルブ２２は、レンジ位置選択機構としてのスプールバルブで、軸方向に移動にすることによって油圧回路２１を切り替える。油圧回路２１が切り替わり、自動変速機２０がＤレンジ、Ｒレンジ、ＰレンジまたはＮレンジのいずれかに設定される。
電磁弁２３は、対応する自動変速機２０の摩擦係合要素を油圧によって駆動する。電磁弁２３から供給される油圧によって、各摩擦係合要素が締結または開放する。

ＡＴ−ＥＣＵ１２は、電磁弁２３等の電気要素に電気的に接続されており、各電磁弁２３から供給される油圧を電気的に制御し、自動変速機２０の摩擦係合要素を締結または解放する。
また、ＡＴ−ＥＣＵ１２は、自動変速機２０の出力軸の回転数から車両の車速を測定可能な車速センサ２４と電気的に接続されており、車速センサ２４から出力された検出信号を受信して、電磁弁２３を制御する。

シフトバイワイヤシステム３は、アクチュエータ３０および変速機構部３１を備えている。
アクチュエータ３０は、モータ部３２、減速部３３およびエンコーダ３４を有する。
図２に示すように、アクチュエータ３０は、パーキングロック機構７０を駆動する

図３に示すように、モータ部３２は、例えば、スイッチトリラクタンス（ＳＲ）モータであり、永久磁石を用いることなく駆動力を発生し、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相を含む３相のブラシレスモータで、ステータ３５およびロータ３７を含む。
ステータ３５は、回転方向に配列された複数のコイル３６に嵌合されている。
ロータ３７は、ステータ３５の内側に設けられ、中心部に軸部材３８を有し、アクチュエータ３０のハウジングに回転可能に支持されている。
ロータ３７および軸部材３８は、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３が複数のコイル３６に所定のタイミングで順次通電したとき、回転する。

エンコーダ３４は、ロータ３７の回転角であるモータ回転角θｍを検出可能である。
また、エンコーダ３４は、アクチュエータ３０のハウジング内に設けられており、ロータ３７と一体に回転する磁石と、磁気検出用のホールＩＣ等により構成されている。
さらに、エンコーダ３４は、モータ回転角θｍの変化分に応じてパルス信号をＳＢＷ−ＥＣＵ１３に出力する。

エンコーダ３４から出力されたパルス信号に応じて、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３によってカウント用の値（カウント値）を減少または増加し、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３がロータ３７の回転状態を検出する。ＳＢＷ−ＥＣＵ１３がロータ３７の回転状態を検出することによって、モータ部３２が脱調することなく高速回転できる。
なお、車両電源のオン毎（シフトバイワイヤシステム３の起動毎）に、モータ部３２の励磁通電相学習（エンコーダ３４から出力されたパルス信号に応じたカウント値と通電相の同期）のための初期駆動制御が行われる。この初期駆動制御により、アクチュエータ３０の回転を適切に制御できるようになる。

図２に戻って、ディテントプレート５２は、マニュアルシャフト５１の径方向内側から径方向外側に伸びてマニュアルシャフト５１と一体に構成されており、アクチュエータ３０によって回転可能で、ピン５４が設けられている。
ピン５４は、マニュアルバルブ２２に接続されている。ピン５４によって、ディテントプレート５２がマニュアルシャフト５１とともに回転し、マニュアルバルブ２２が軸方向に往復移動する。

図４に示すように、ディテントプレート５２は、マニュアルシャフト５１の径方向外側に第１凹部６１、複数の中間凹部６２、６３および第２凹部６４を有する。
第１凹部６１は、ディテントプレート５２の回転方向の一方側に形成されている。
第２凹部６４は、ディテントプレート５２の回転方向の他方側に形成されている。
中間凹部６２、６３は、第１凹部６１と第２凹部６４との間に形成されている。

第１凹部６１は、自動変速機２０のシフトレンジである「Ｐレンジ」に対応して形成されており、第２凹部６４とは反対側に第１壁６５を含む。
中間凹部６２は、「Ｒレンジ」に対応して形成されている。
中間凹部６３は、「Ｎレンジ」に対応して形成されている。
第２凹部６４は、「Ｄレンジ」に対応して形成されており、第１凹部６１とは反対側に第２壁６６を有する。なお、第２凹部６４は、「最低速段レンジ」に対応して形成してもよい。

ディテントスプリング５５は、「規制部」としてのディテントローラ５３を先端に有する。
ディテントローラ５３は、マニュアルシャフト５１を経由してディテントプレート５２に回転方向の所定の力が加わるとき、各凹部６１−６４間に形成される凸部を乗り越えて隣接する他の凹部６１−６４に移動する。アクチュエータ３０によってマニュアルシャフト５１が回転し、マニュアルバルブ２２の軸方向の位置およびパーキングロック機構７０の状態が変化し、自動変速機２０のシフトレンジが変更される。

ディテントローラ５３は、第１凹部６１、中間凹部６２、中間凹部６３または第２凹部６４のいずれかに嵌り込むことでディテントプレート５２の回転を規制する。ディテントプレート５２の回転が規制され、マニュアルバルブ２２の軸方向の位置およびパーキングロック機構７０の状態が決定され、自動変速機２０のシフトレンジが固定可能になる。

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レンジ側に切り替わるときに減速部３３が回転する方向を、正回転方向とする。
一方、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レンジ側に切り替わるときに減速部３３が回転する方向を、逆回転方向とする。

ディテントプレート５２の回転可能範囲は、第１壁６５とディテントローラ５３とが接触する位置から、第２壁６６とディテントローラ５３とが接触する位置までの範囲となる。
図２において、回転可能範囲は、ディテントローラ５３との関係におけるディテントプレート５２の回転可能範囲である。このため、ディテントスプリング５５の撓み量、伸び量およびマニュアルシャフト５１のねじれ量等を含めると、ディテントプレート５２の絶対的な回転可能範囲は、図４に示す回転可能範囲よりも大きくなる。

シフトレンジがＤレンジであるとき、すなわち、Ｐレンジ以外のレンジであるときのパーキングロック機構７０の状態を示している。この状態で、パーキングギア７４はパーキングロックポール７３によってロックされていないため、車両の車輪の回転は妨げられない。

この状態から減速部３３が逆回転方向に回転するとき、ディテントプレート５２を経由してロッド７１が矢印Ｘ方向に押され、ロッド７１の先端に設けられているテーパ部７２がパーキングロックポール７３を矢印Ｙの方向に押し上げる。
パーキングロックポール７３がパーキングギア７４に噛み合い、パーキングギア７４がロックされ、ディテントローラ５３が第１凹部６１に嵌り、車輪の回転が規制された状態になる。このとき、実レンジはＰレンジである。

図１に戻って、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、モータ部３２、エンコーダ３４およびレンジセレクタ４５に電気的に接続されている。
レンジセレクタ４５は、シフト選択部であり、セレクタセンサ４６が設けられている。
セレクタセンサ４６は、車両の運転者がレンジセレクタ４５を操作することにより指令したレンジを検出し、検出した信号をＳＢＷ−ＥＣＵ１３に出力する。以下、車両の運転者がレンジセレクタ４５を操作することにより指令したレンジを「指令レンジ」と記載する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、セレクタセンサ４６から出力された指令レンジの信号に基づき、目標レンジを決定する。例えば、セレクタセンサ４６の信号、ブレーキペダル４８の信号および車速センサ２４の信号に基づき目標レンジが決定される。
また、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、自動変速機２０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３０の回転を制御する。ＳＢＷ−ＥＣＵ１３により自動変速機２０の実レンジが運転者の意図するレンジに切り替わる。

エンコーダ３４は、インクリメンタル型でモータ部３２の相対的な回転位置のみ検出可能である。エンコーダ３４を用いてシフトレンジが所望のレンジに切り替わるために、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、減速部３３の絶対位置に対応する基準位置を学習する。
ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、基準位置を学習した後、学習した基準位置および所定の回転量に基づき各シフトレンジに対応するアクチュエータ３０の回転位置を演算により求める。演算により求めた回転位置となるように、アクチュエータ３０が回転し、実レンジが所望のシフトレンジに切り替わる。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、基準位置を学習した後、学習した基準位置、所定の回転量およびエンコーダ３４からのパルス信号のカウント値に基づく演算により、そのときの実レンジを検出することができる。

ＥＣ−ＥＣＵ１４は、車両のエンジン４０のスロットル４１、インジェクタ４２、アクセルセンサ４４およびブレーキペダル４８に電気的に接続されている。
スロットル４１は、エンジン４０の吸気通路を流れる吸気の流量を調整する。
インジェクタ４２は、エンジン４０の吸気通路または各気筒へ噴射する燃料の量を調整する。
アクセルセンサ４４は、アクセルペダル４３に接続されており、運転者がアクセルペダル４３の操作量であるアクセル開度を検出し、検出した信号をＥＣ−ＥＣＵ１４に出力する。
ブレーキペダル４８は、運転者の足で操作可能で、油圧式で作動する。

また、ＥＣ−ＥＣＵ１４は、運転者によってアクセルペダル４３の操作に基づいてスロットル４１およびインジェクタ４２を電気的に制御し、エンジン４０の回転数および出力トルクを調整する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３による「アクチュエータ３０の基準位置の学習」について説明する。本実施形態では、アクチュエータ３０の基準位置の学習は、第１基準位置の学習または第２基準位置の学習である。

図４に戻って、第１基準位置は、ディテントローラ５３が第１壁６５に接触した状態におけるアクチュエータ３０の回転位置のことであり、シフトレンジのＰレンジに対応する位置である。
第２基準位置は、ディテントローラ５３が第２壁６６に接触した状態におけるアクチュエータ３０の回転位置のことであり、シフトレンジのＤレンジに対応する位置である。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第１基準位置の学習を実施するとき、ディテントローラ５３が第１壁６５に接触する。
また、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、アクチュエータ３０の回転が規制される方向、すなわち、逆回転方向にアクチュエータ３０が回転するように制御する。ディテントローラ５３が第１壁６５に接触するとともに押されることによって、ディテントスプリング５５が撓み始める。

ディテントスプリング５５が撓み、エンコーダ３４から出力されたパルス信号のカウント値の最小値または最大値が所定時間変化しない状態を検出する。
ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、エンコーダ３４が検出した状態からディテントプレート５２およびアクチュエータ３０の回転が停止したと、判定する。カウント値の最小値または最大値のいずれかを監視するかは、エンコーダ３４の特性に応じて設定される。なお、カウント値の最小値または最大値が所定時間変化しないことは、ディテントプレート５２が動かなくなった状態を示す。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、このときのカウント値を、アクチュエータ３０の第１基準位置に対応する値として、記憶部１５のＲＡＭ等の揮発性メモリに記憶する。これにより、アクチュエータ３０の第１基準位置の学習が完了する。ここで、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、「第１位置学習部」として機能する。
第１基準位置から各シフトレンジに対応する位置までのモータ部３２の回転量を示す複数の所定値を第１所定値とする。
記憶部１５は、予め、第１所定値が記憶されている。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第１基準位置の学習後、第１基準位置および各第１所定値に基づき、各シフトレンジに対応するアクチュエータ３０の回転位置を演算により求める。演算により求めた回転位置となるように、アクチュエータ３０をフィードバック制御する。
アクチュエータ３０が回転し、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、実レンジを所望のシフトレンジに切り替えることができ、通常制御状態になる。

一方、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第２基準位置の学習を実施するとき、ディテントローラ５３が第２壁６６に接触することによって、アクチュエータ３０の回転が規制される方向、すなわち、正回転方向にアクチュエータ３０が回転するように制御する。ディテントローラ５３が第２壁６６に接触するとともに引っ張られることによって、ディテントスプリング５５が伸び始める。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第１基準位置の学習を実施するときと同様に、エンコーダ３４が検出した状態からディテントプレート５２およびアクチュエータ３０の回転が停止したと、判定する。
ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、このときのカウント値を、アクチュエータ３０の第２基準位置に対応する値として、記憶部１５に記憶する。これにより、アクチュエータ３０の第２基準位置の学習が完了する。ここで、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、「第２位置学習部」として機能する。
第２基準位置から各シフトレンジに対応する位置までのモータ部３２の回転量を示す複数の所定値を第２所定値とする。
記憶部１５は、予め、第２所定値が記憶されている。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第２基準位置の学習後、第２基準位置および各第２所定値に基づき、各シフトレンジに対応するアクチュエータ３０の回転位置を演算により求める。第１基準位置の学習後と同様に、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、実レンジを所望のシフトレンジに切り替えることができ、通常制御状態になる。

ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第１基準位置または第２基準位置の学習を実施し、シフトバイワイヤシステム３を通常制御が可能な状態にする。
第１所定値および第２所定値は、設定値であり、ディテントプレート５２の各凹部６１−６４の角度、各係合部材間のあそびまたはディテントスプリング５５の撓み量もしくは伸び量等を考慮して設定されている。
また、第１所定値および第２所定値は、記憶部１５のＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶され、記憶部１５への車両電源の供給が絶たれても消去されることはない。

このように、本実施形態のシフトバイワイヤシステム３は、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３が第１基準位置または第２基準位置を学習する。第１基準位置または第２基準位置と、第１所定値または第２所定値と、に基づき、各シフトレンジに対応するアクチュエータ３０の回転位置をＳＢＷ−ＥＣＵ１３が演算により求める。演算により求めた回転位置となるように、アクチュエータ３０が回転し、所望のシフトレンジに実レンジが切り替えられる。

従来、特許文献１の構成のように、主電源である第１電源が失陥したときに、予備電源である第２電源を用いてアクチュエータを電気制御することが知られている。しかし、車両の居住スペースを確保する等のために、第２電源の容量を小さくして、第２電源を小型化する場合がある。この場合、電力不足によって第１電源を用いたときと同様のアクチュエータの制御ができない虞がある。このため、第２電源の容量を比較的大きくする必要があり、第２電源が大型化する。
そこで、本実施形態のシフトバイワイヤシステム３では、第１電源１８からの電力供給が失陥しても適切にアクチュエータ３０を制御し、第２電源１９が小型化可能にする。

本実施形態のシフトバイワイヤシステム３におけるＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第１電源１８、第２電源１９、アクチュエータ３０および２系統の配線７５、７６に電気的に接続されている。
配線７５、７６は、アクチュエータ３０のモータ部３２のＵ相、Ｖ相およびＷ相からＳＢＷ−ＥＣＵ１３にそれぞれ接続されている３本の導線である。本実施形態では、３本の導線を１系統とする。図中において、煩雑さを避けるため、配線７５、７６は、１本の線で記載している。

図５に示すように、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、電源異常判定部８１、電源切替部８２、アクチュエータ制御部８３および電力制御部８４を有する。
第１電源１８からＳＢＷ−ＥＣＵ１３を経由してアクチュエータ３０へ供給される電力を第１電力Ｗ１とし、第２電源１９からＳＢＷ−ＥＣＵ１３を経由してアクチュエータ３０へ供給される電力を第２電力Ｗ２とする。

電源異常判定部８１は、第１電力Ｗ１を取得し、取得した第１電力Ｗ１と予め設定される閾値Ｗｔ１とを比較する。比較することによって、電源異常判定部８１は、第１電力Ｗ１が失陥したか否かを判定し、この判定を値として電源切替部８２に出力する。
電源異常判定部８１は、取得した第１電力Ｗ１が閾値Ｗｔ１を超えるとき、第１電力Ｗ１が供給されており、第１電力Ｗ１の供給が正常であると判定する。
一方、電源異常判定部８１は、取得した第１電力Ｗ１が閾値Ｗｔ１以下であるとき、第１電力Ｗ１の供給が失陥したと判定する。

電源切替部８２は、電源異常判定部８１およびアクチュエータ制御部８３に、電気的に接続されている。
電源切替部８２は、第１電力Ｗ１の供給が正常であると電源異常判定部８１が判定したとき、第１電源１８とアクチュエータ３０とを電気的に接続し、第２電源１９とアクチュエータ３０との電気的な接続を遮断する。このとき、電源異常判定部８１、電源切替部８２、アクチュエータ制御部８３および電力制御部８４を経由して、第１電力Ｗ１がアクチュエータ３０に供給される。

また、電源切替部８２は、第１電力Ｗ１の供給が失陥したと電源異常判定部８１が判定したとき、第１電源１８とアクチュエータ３０との電気的な接続を遮断し、第２電源１９とアクチュエータ３０とを電気的に接続する。このとき、電源異常判定部８１、電源切替部８２、アクチュエータ制御部８３および電力制御部８４を経由して、第２電力Ｗ２がアクチュエータ３０に供給される。

さらに、このとき、電源異常判定部８１は、第２電力Ｗ２を取得し、取得した第２電力Ｗ２と予め設定される閾値Ｗｔ２とを比較する。比較することによって、電源異常判定部８１は、第２電力Ｗ２が失陥したか否かを判定し、この判定を値として電源切替部８２に出力する。
電源異常判定部８１は、取得した第２電力Ｗ２が閾値Ｗｔ２を超えるとき、第２電力Ｗ２が供給されており、第２電力Ｗ２の供給が正常であると判定する。
一方、電源異常判定部８１は、取得した第２電力Ｗ２が閾値Ｗｔ２以下であるとき、第２電力Ｗ２の供給が失陥したと判定する。

アクチュエータ制御部８３は、電源切替部８２および電力制御部８４に接続されている。
アクチュエータ制御部８３は、第１電力Ｗ１の供給が正常であるとき、第１基準位置または第２基準位置の学習を実施する。
また、アクチュエータ制御部８３は、シフトバイワイヤシステム３を通常制御が可能な状態にし、アクチュエータ３０の通常制御を行う。

さらに、アクチュエータ制御部８３は、第１電力Ｗ１の供給が失陥し、第１電力Ｗ１から第２電力Ｗ２に切り替えたときからシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、電力制御部８４を経由してアクチュエータ３０を制御する。
このとき、アクチュエータ制御部８３は、通常制御と同様に、エンコーダ３４からモータ回転角θｍを取得し、モータ回転角θｍに基づいて目標値となるようにアクチュエータ３０をフィードバック制御できる。図中において、フィードバックは、「Ｆ／Ｂ」と記載する。

電力制御部８４は、配線７５、７６を経由してアクチュエータ３０に接続されている。
電力制御部８４は、第１電力Ｗ１の供給が正常であるとき、第１電力Ｗ１をアクチュエータ３０に供給し、第１電力Ｗ１を制御する。
一方、電力制御部８４は、第１電力Ｗ１の供給が失陥し、第１電力Ｗ１から第２電力Ｗ２に切り替え、第２電力Ｗ２がアクチュエータ３０に供給されたときからシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、第２電力Ｗ２を削減するように制御する。

また、電力制御部８４は、第１電力Ｗ１の供給が失陥したとき、配線７５、７６の一方を遮断し、配線７５、７６の他方のみを通電する。
さらに、電力制御部８４は、シフトレンジがＰレンジに切り替わった後、すなわち、アクチュエータ３０が停止するとき、第２電力Ｗ２の供給を遮断可能である。

第１電源１８が失陥したときの第１実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を図６のタイムチャートを参照して説明する。
初期状態では、アクチュエータ３０は制御可能な状態である準備状態であり、シフトレンジはＤレンジになっている。また、第１電力Ｗ１の供給は正常であり、第２電力Ｗ２はゼロである。ここで、「ゼロ」は常識的な誤差範囲を含む。以下、「ゼロ」は、拡大解釈するものとする。

まず、第１電源１８が正常で、第１電力Ｗ１がアクチュエータ３０に供給され、アクチュエータ３０が通常制御される場合を説明する。
図６において、アクチュエータ３０が通常制御されるときのアクチュエータ３０の駆動状態およびアクチュエータ３０への供給電力を一点鎖線で示す。なお、基準位置の学習は完了したものとする。

時刻ｔ２に、運転者によって、シフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替える指令がされ、アクチュエータ３０に第１電力Ｗ１が供給され、アクチュエータ制御部８３がアクチュエータ３０をフィードバック制御し、通常制御を開始する。
時刻ｔ３に、シフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替わり始め、電力制御部８４が時刻ｔ２時と比較して第１電力Ｗ１を小さくする。

時刻ｔ４に、ＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了し、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０が停止するように制御する。
また、時刻ｔ４に、電力制御部８４は、時刻ｔ３時と比較して第１電力Ｗ１を大きくする。
時刻ｔ５に、アクチュエータ３０の停止が完了し、アクチュエータ３０は、準備状態に戻り、電力制御部８４は、第１電力Ｗ１をゼロにする。
このように、第１電源１８が正常であるとき、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０の通常制御を行う。

第１電源１８が失陥したときの第１実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を説明する。
図６に示すように、時刻ｔ０に、故障等の原因で第１電力Ｗ１が低下し、第１電力Ｗ１が閾値Ｗｔ１以下になる。
このとき、電源異常判定部８１は、第１電力Ｗ１の供給が失陥したと判定し、この判定を電源切替部８２に出力する。

時刻ｔ１に、電源切替部８２は、第１電源１８から第２電源１９に接続を切り替え、第２電力Ｗ２がアクチュエータ３０に供給される。
また、図７に示すように、時刻ｔ１に、電力制御部８４は、一方の配線７６からアクチュエータ３０に通電しないように、アクチュエータ３０と配線７６との電気的な接続を遮断する。

時刻ｔ２に、運転者によって、シフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替える指令がされ、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０をフィードバック制御する。
また、時刻ｔ２に、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２が第１制限値Ｗ２＿ｌｉｍ１以下となるように、通常制御されるときの第１電力Ｗ１と比較して第２電力Ｗ２を削減するように第２電力Ｗ２を制御する。

時刻ｔ３に、アクチュエータ３０によってシフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替わり始める。
また、時刻ｔ３に、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２が第２制限値Ｗ２＿ｌｉｍ２以下となるように第２電力Ｗ２をさらに削減する。
なお、第２制限値Ｗ２＿ｌｉｍ２は、第１制限値Ｗ２＿ｌｉｍ１以下となるように、すなわち、Ｗ２＿ｌｉｍ１≧Ｗ２＿ｌｉｍ２ となるように設定されている。また、第１制限値Ｗ２＿ｌｉｍ１および第２制限値Ｗ２＿ｌｉｍ２は、アクチュエータ３０の回転に支障をきたさないように設定されている。

時刻ｔ４に、ＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了し、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０のフィードバック制御を停止し、アクチュエータ３０が停止するように制御する。
また、時刻ｔ４に、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２が第１制限値Ｗ２＿ｌｉｍ１以下となるように、第２電力Ｗ２を制御する。

時刻ｔ５に、アクチュエータ３０の停止が完了し、アクチュエータ３０は、準備状態に戻る。
また、時刻ｔ５に、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２をゼロにする。

第１電源１８が失陥したときのＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を図８のフローチャートを参照して説明する。フローチャートにおいて、記号「Ｓ」はステップを意味する。
ステップ１０１において、電源異常判定部８１は、第１電源１８がオン状態であるか確認し、処理がステップ１０２に移行する。

ステップ１０２において、電源異常判定部８１は、第１電力Ｗ１が閾値Ｗｔ１以下であるか否かを判定する。
第１電力Ｗ１が閾値Ｗｔ１を超える場合、すなわち、Ｗ１＞Ｗｔ１ である場合、電源異常判定部８１は、第１電源１８が正常であると判定し、処理は、ステップ１０３に移行する。
一方、第１電力Ｗ１が閾値Ｗｔ１以下である場合、すなわち、Ｗ１≦Ｗｔ１ である場合、電源異常判定部８１は、第１電源１８が失陥したと判定し、処理は、ステップ１０４に移行する。

ステップ１０３において、アクチュエータ制御部８３は、通常制御を行い、電力制御部８４は、第１電力Ｗ１を制御する。ステップ１０３が終了後、処理は、終了しステップ１０１に戻る。
ステップ１０４において、電源異常判定部８１は、第２電源１９がオン状態であるか確認し、処理は、ステップ１０５に移行する。

ステップ１０５において、電源異常判定部８１は、第２電力Ｗ２が予め設定される閾値Ｗｔ２以下であるか否かを判定する。
第２電力Ｗ２が閾値Ｗｔ２を超える場合、すなわち、Ｗ２＞Ｗｔ２ である場合、電源異常判定部８１は、第２電力Ｗ２の供給が正常であると判定し、処理は、ステップ１０６に移行する。
一方、第２電力Ｗ２が閾値Ｗｔ２以下である場合、すなわち、Ｗ２≦Ｗｔ２ である場合、電源異常判定部８１は、第２電力Ｗ２の供給が失陥していると判定し、処理は、終了しステップ１０１に戻る。

ステップ１０６において、電力制御部８４は、電源切替部８２が第１電力Ｗ１から第２電力Ｗ２に切り替えたときからシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、第２電力Ｗ２を削減するように制御する。
また、アクチュエータ制御部８３は、削減された第２電力Ｗ２で、モータ回転角θｍに基づいてアクチュエータ３０をフィードバック制御する省電力フィードバック制御を行い、処理は、終了しステップ１０１に戻る。

（効果）
［１］このように、第１電源１８が失陥したとき、電源異常判定部８１、電源切替部８２およびアクチュエータ制御部８３によって、Ｒレンジ、ＮレンジまたはＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了するまで、適切にアクチュエータ３０を制御できる。また、このとき、電力制御部８４が第２電力Ｗ２を削減し、省電力でアクチュエータ３０の制御ができる。このため、第２電源１９の容量を比較的小さくでき、第２電源１９が小型化可能になる。
［２］電力制御部８４は、第１電力Ｗ１の供給が失陥したとき、配線７５、７６の一方を遮断し、配線７５、７６の他方のみを通電する。これにより、第２電力Ｗ２の消費量が削減される。

（第２実施形態）
第２実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵがアクチュエータにフィードバック制御を行わず、オープン制御を行う点を除き、第１実施形態と同様である。
中間凹部６２、６３または第２凹部６４から第１凹部６１までディテントプレート５２が回転する角度を凹部回転角θｏとする。図４中において、第２凹部６４から第１凹部６１までの凹部回転角θｏとディテントプレート５２の回転可能範囲の角度とが一致している。

図９に示すように、アクチュエータ制御部８３は、ディテントプレート５２が凹部回転角θｏ分の回転をするときのモータ部３２の回転角θａに基づいて、フィードバック制御をしないで、アクチュエータ３０に通電して制御するオープン制御が可能である。
なお、凹部回転角θｏおよび回転角θａは、アクチュエータ３０、ディテントプレート５２またはディテントローラ５３等の設計で予め設定される。アクチュエータ制御部８３は、ＲＡＭ等を含み、アクチュエータ３０の回転角θａをＲＡＭ等の揮発性メモリに記憶している。

第１電源１８が失陥し、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３の基準位置の学習状態がリセットされたときの第２実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を図１０のタイムチャートを参照して説明する。
初期状態は、第１実施形態と同様である。

まず、第１電源１８が正常で、第１電力Ｗ１がアクチュエータ３０に供給され、アクチュエータ３０が通常制御される場合を説明する。
図１０において、アクチュエータ３０が通常制御されるときのアクチュエータ３０の駆動状態およびアクチュエータ３０への供給電力を二点鎖線で示す。

時刻ｔ１２に、故障等の原因で第１電源１８が瞬断し、アクチュエータ３０の基準位置の学習状態がリセットされる。
また、時刻ｔ１２に、アクチュエータ３０に第１電力Ｗ１が供給され、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３の基準位置の学習が開始される。
時刻ｔ１３に、ディテントローラ５３が第２壁６６に接触する。
時刻ｔ１４に、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、第２基準位置の学習が完了し、電力制御部８４は、時刻ｔ１２時と比較して第１電力Ｗ１を大きくする。

時刻ｔ１５に、運転者によって、シフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替える指令がされ、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０のフィードバック制御を開始する。
時刻ｔ１６に、シフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替わり始め、時刻ｔ１４時と比較して電力制御部８４が第１電力Ｗ１を小さくする。

時刻ｔ１７に、ＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了し、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０が停止するように制御する。
また、時刻ｔ１７に、電力制御部８４は、時刻ｔ１６時と比較して第１電力Ｗ１を大きくする。
時刻ｔ１８に、アクチュエータ３０の停止が完了し、アクチュエータ３０は、準備状態に戻り、電力制御部８４は、第１電力Ｗ１をゼロにする。
このように、第１電源１８が正常であり、基準位置の学習状態がリセットされたとき、アクチュエータ制御部８３は、再度、基準位置の学習を行い、アクチュエータ３０の通常制御を行う。

第１電源１８が失陥しＳＢＷ−ＥＣＵ１３の基準位置の学習状態がリセットされたときの第２実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を説明する。
図１０に示すように、
時刻ｔ１０および時刻ｔ１１は、第１実施形態の時刻ｔ０および時刻ｔ１と同様である。
時刻ｔ１２に、故障等の原因で第２電源１９が瞬断し、アクチュエータ３０の基準位置の学習状態がリセットされる。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、学習状態がリセットされる前の実レンジの位置を記憶部１５が記憶している。

第２実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３は、時刻ｔ１２から時刻ｔ１５に、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３による第２基準位置の学習をしないで、電力制御部８４が第２電力Ｗ２をゼロに制御する。

時刻ｔ１５に、運転者によって、シフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替える指令がされ、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０のオープン制御を開始する。
また、時刻ｔ１５に、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２が第３制限値Ｗ２＿ｌｉｍ３以下となるように、第１電力Ｗ１と比較して第２電力Ｗ２を削減する。なお、第３制限値Ｗ２＿ｌｉｍ３は、第１電力Ｗ１よりも小さくなるように、予め設定されており、アクチュエータ３０の回転に支障をきたさないように設定されている。

時刻ｔ１６に、アクチュエータ３０によってシフトレンジがＤレンジからＰレンジに切り替わり始める。
時刻ｔ１７に、ＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了し、アクチュエータ３０のオープン制御は継続されている。

時刻ｔ１８に、アクチュエータ３０のオープン制御を停止し、アクチュエータ３０は準備状態に戻る。
また、時刻ｔ１８に、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２をゼロにする。

次に、第２実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を図１１のフローチャートを参照して説明する。
第２実施形態では、第１実施形態のステップ１０６の処理が異なる。
ステップ１０１−１０５は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
図１１に示すように、ステップ１０５において、第２電力Ｗ２が閾値Ｗｔ２を超える場合、電源異常判定部８１は、第２電源１９が正常であると判定し、処理は、ステップ２０６に移行する。

ステップ２０６において、電力制御部８４は、電源切替部８２が第１電力Ｗ１から第２電力Ｗ２に切り替えたときからシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、第２電力Ｗ２を削減するように制限する。
また、アクチュエータ制御部８３は、削減された第２電力Ｗ２で、アクチュエータ３０の回転角θａに基づいて、アクチュエータ３０に通電して制御する省電力オープン制御を行い、処理は、ステップ１０１に戻る。
このような形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第２実施形態では、第２電源１９の瞬断等によって、ＳＢＷ−ＥＣＵ１３の基準位置の学習状態がリセットされたときに、第２電力Ｗ２の消費量が削減される。

（第３実施形態）
第３実施形態では、シフトレンジがＰレンジに切り替わったときに、アクチュエータ制御部がアクチュエータを制御しないで、電力制御部が第２電力をゼロとする点を除き、第１実施形態と同様である。
第３実施形態のＳＢＷ−ＥＣＵ１３による処理を図１２のタイムチャートを参照して説明する。
初期状態は、第１実施形態と同様である。

図１２に示すように、時刻ｔ２０、時刻ｔ２１、時刻ｔ２２および時刻ｔ２３は、第１実施形態における時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間と同様であるため、説明を省略する。
時刻ｔ２４に、ＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了し、アクチュエータ制御部８３は、アクチュエータ３０のフィードバック制御を停止し、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２がゼロになるように制限する。

時刻ｔ２４以降に、ディテントローラ５３が第１凹部６１内を移動し、実レンジはＰレンジの範囲で動く。ディテントローラ５３の運動エネルギーがゼロになるまで、アクチュエータ３０は回転する。
時刻ｔ２５に、ディテントローラ５３の運動エネルギーがゼロになり、アクチュエータ３０が停止し、アクチュエータ３０が準備状態になる。

このように、ＤレンジからＰレンジへの切り替わりが完了したとき、電力制御部８４は、第２電力Ｗ２がゼロになるように制限する。これにより、第２電力Ｗ２の消費量が削減される。

（その他の実施形態）
（ｉ）第１実施形態において、アクチュエータ制御部は、アクチュエータをフィードバック制御する時間または停止するように制御する時間を短縮するように制御してもよい。
（ｉｉ）第３実施形態において、アクチュエータの停止する時間が短縮されるように、ディテントローラ、第１凹部またはアクチュエータを設定してもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に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、種々の形態で実施することができる。

３ ・・・シフトバイワイヤシステム、
１８ ・・・第１電源、 １９ ・・・第２電源、
２０ ・・・自動変速機、
３０ ・・・アクチュエータ、 ３２ ・・・モータ部、 ３３ ・・・減速部、
３４ ・・・エンコーダ、
４５ ・・・シフト選択部、
５２ ・・・ディテントプレート、 ５３ ・・・規制部、
５５ ・・・ディテントスプリング、 ６１ ・・・第１凹部、
８１ ・・・電源異常判定部、 ８２ ・・・電源切替部、
８３ ・・・アクチュエータ制御部、 ８４ ・・・電力制御部。

Claims (5)

1. 車両の運転者により操作されるシフト選択部（４５）からの信号に応じて自動変速機（２０）のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステム（３）であって、
   電力を供給可能な第１電源（１８）と、
   前記第１電源よりも供給電力が小さい第２電源（１９）と、
   電力により回転可能なモータ部（３２）、前記モータ部の回転に応じてパルス信号を出力し、前記モータ部の回転角（θｍ）を検出可能なエンコーダ（３４）および前記モータ部の回転を減速して出力する減速部（３３）を有するアクチュエータ（３０）と、
   前記減速部に接続されており、前記アクチュエータにより回転可能で、駐車用のレンジであるＰレンジに対応するとともに回転方向の一方側に形成される第１凹部（６１）を有するディテントプレート（５２）と、
   規制部（５３）を有し、前記第１凹部に前記規制部が嵌り込むことによって、前記ディテントプレートの回転を規制し、前記自動変速機のシフトレンジを固定可能なディテントスプリング（５５）と、
   前記第１電源から前記アクチュエータへ供給される電力を第１電力（Ｗ１）とし、前記第２電源から前記アクチュエータへ供給される電力を第２電力（Ｗ２）とすると、
   前記第１電力の供給が失陥したか否かを判定する電源異常判定部（８１）と、
   前記第１電力の供給が失陥したと前記電源異常判定部が判定したとき、前記アクチュエータに供給する電力を前記第１電力から前記第２電力に切り替える電源切替部（８２）と、
   前記アクチュエータに供給する電力を前記第１電力から前記第２電力に前記電源切替部が切り替えたときから前記自動変速機のシフトレンジが前記Ｐレンジに切り替わったときまで前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部（８３）と、
   前記アクチュエータに供給する電力を前記第１電力から前記第２電力に前記電源切替部が切り替えたときから前記自動変速機のシフトレンジがＰレンジに切り替わったときまで、前記第２電力を削減するように制御する電力制御部（８４）と、
   を備えるシフトバイワイヤシステム。
2. 前記アクチュエータ制御部は、前記モータ部の回転角に基づいて前記アクチュエータをフィードバック制御する請求項１に記載のシフトバイワイヤシステム。
3. 前記ディテントプレートは、回転方向の他方側に形成され、前記規制部が嵌り込む第２凹部（６４）をさらに有し、
   前記アクチュエータ制御部は、前記ディテントプレートが前記第２凹部から前記第１凹部まで回転するときの前記モータ部の回転角に基づいて、前記アクチュエータを制御する請求項１または２に記載のシフトバイワイヤシステム。
4. 前記アクチュエータは、２系統以上の配線（７５、７６）を有し、
   前記電源異常判定部が前記第１電力の供給が失陥したと判定したとき、前記電力制御部は、２系統以上の配線のうち１系統の配線（７５）のみに通電する請求項１から３のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤシステム。
5. 前記電力制御部は、前記自動変速機のシフトレンジがＰレンジに切り替わったとき、前記第２電力の供給を遮断する請求項１から４のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤシステム。

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