JP2019152316A - シフトバイワイヤ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック状態を解除する際に駆動回路内の電圧が上昇するのを抑制できるシフトバイワイヤ装置を提供すること。【解決手段】シフトバイワイヤ装置２０は、モータ４１の駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行い、パーキングレンジが選択されるとロック状態となり、パーキングレンジ以外が選択されると非ロック状態となるように、モータによってパーキングロック機構を作動させるＥＣＵ５０を備えている。ＥＣＵは、車両のＩＧスイッチがオフされた状態で、外部からモータを回転させるためのロック解除ツールが接続されたときに、ロック解除ツールによりモータが強制回転されて生じる逆起電力のエネルギをグランドに逃がす放出導体として、ランド５７ａを含む配線を備えている。【選択図】図３

Description

この明細書における開示は、シフトバイワイヤ装置に関する。

特許文献１には、シフトバイワイヤシステムが開示されている。シフトバイワイヤシステムは、モータの駆動回路を含む制御装置を備えている。制御装置は、モータの駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行う。制御装置は、パーキングレンジが選択されると車両の停止状態を維持するロック状態となり、パーキングレンジ以外が選択されると停止状態を解除する非ロック状態となるように、モータによってパーキングロック機構を作動させる。

特開２０１６−２３７６４号公報

ところで、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）がオフされた状態で、車両を移動させる状況がある。このような状況として、たとえば車両のレッカー、駐車場などに預けた車両の作業者による移動、モータヤード内での移動などが考えられる。このような場合、作業者は、外部からモータを強制的に回転させてパーキングロック機構のロック状態を解除する。これにより、車両の移動が可能となる。

しかしながら、ロータに磁石を備えるモータの場合、モータを強制的に回転させることで逆起電力が生じる。ＩＧスイッチがオフされているため、逆起電力のエネルギは駆動回路内に残留し、駆動回路内の電圧が上昇するという問題がある。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ロック状態を解除する際に駆動回路内の電圧が上昇するのを抑制できるシフトバイワイヤ装置を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつであるシフトバイワイヤ装置は、
モータ（４１）の駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行い、パーキングレンジが選択されるとロック状態となり、パーキングレンジ以外が選択されると非ロック状態となるように、モータによってパーキングロック機構（９０）を作動させるシフト制御装置（５０）を備えたシフトバイワイヤ装置であって、
シフト制御装置は、
モータを駆動させる駆動回路（５５）と、
車両のＩＧスイッチ（１０１）がオフされた状態で、外部からモータを回転させるためのロック解除ツール（１００）が接続されたときに、ロック解除ツールによりモータが強制回転されて生じる逆起電力のエネルギを電源又はグランドに逃がすエネルギ放出部（５６，５７，５８，６０，６２，６３ａ，６３ｂ）と、
を備える。

このシフトバイワイヤ装置によれば、ロック解除ツールによりモータを回転させて、パーキングロック機構のロック状態を解除する際に、強制的に回転させることでモータに生じる逆起電力のエネルギを、エネルギ放出部により電源又はグランドに逃がすことができる。したがって、逆起電力のエネルギが駆動回路内に残留し、これにより駆動回路内の電圧が上昇するのを抑制することができる。

第１実施形態のシフトバイワイヤ装置が適用されたシフトバイワイヤシステムの概略構成を示す図である。 シフトバイワイヤ装置の概略構成を示す平面図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 配線を示す回路図である。 ロック解除ツールの接続状態を示す図であり、図３に対応している。 動作状態の一例を示すタイミングチャートである。 通常時において、逆起電力エネルギの消弧を示す図である。 ロック解除ツール接続時において、逆起電力エネルギの消弧を示す図である。 放出導体の変形例を示す図であり、図５に対応している。 第２実施形態のシフトバイワイヤ装置の概略構成を示す図である。 第３実施形態のシフトバイワイヤ装置の概略構成を示す図である。 マイコンが実行する処理を示すフローチャートである。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態のシフトバイワイヤ装置が適用されるシフトバイワイヤシステムの概略構成について説明する。

図１に示すように、シフトバイワイヤシステム１０は、シフトバイワイヤ装置２０、シフトレンジ切替装置８０、及びパーキングロック機構９０などを備えて構成されている。

本実施形態のシフトバイワイヤ装置２０は、モータを含む電動アクチュエータと、シフト制御装置であるＥＣＵ（電子制御装置）とが一体化された機電一体構造をなしている。すなわち、ＥＣＵが一体化されたモータ装置となっている。

ＥＣＵは、操作者が選択したシフト位置を検出し、シフト位置に応じた駆動信号をモータに出力する。ＥＣＵは、電動アクチュエータの駆動を制御する。電動アクチュエータの駆動によってシフトレンジ切替装置８０のマニュアルシャフト８１を回転させることにより、自動変速機のシフトレンジを切り替えることができる。また、電動アクチュエータの駆動によってマニュアルシャフト８１を回転させることにより、パーキングロック機構９０によるパーキングロック及びその解除を行うことができる。ＥＣＵが、シフト制御装置に相当する。シフトバイワイヤ装置２０の詳細については後述する。

シフトレンジ切替装置８０は、マニュアルシャフト８１、ディテントプレート８２、マニュアルバルブ８３、及びディテントスプリング８４を有している。

マニュアルシャフト８１は、電動アクチュエータの出力軸に連結されており、電動アクチュエータによって回転駆動される。ディテントプレート８２は、マニュアルシャフト８１に取り付けられており、マニュアルシャフト８１から径方向外側に延びている。ディテントプレート８２は、マニュアルシャフト８１の回転に応じて回動する。

自動変速機は、変速機ケース内の下部に、変速制御を行なうための油圧制御ユニットを有している。油圧制御ユニットは、内部に油圧回路が形成されたバルブボディ８５を備えており、このバルブボディ８５に、マニュアルバルブ８３が組みつけられている。

マニュアルバルブ８３は、ディテントプレート８２に取り付けられている。ディテントプレート８２が往復回動すると、マニュアルバルブ８３は自身の軸方向（長手方向）へ往復移動する。マニュアルバルブ８３の軸方向への移動によって油圧回路が切り替わり、これにより油圧クラッチの係合状態が切り替わってシフトレンジが変更される。

ディテントプレート８２は、径方向においてマニュアルシャフト８１と反対の端部に複数の凹部８２ａを有している。凹部８２ａは、たとえば自動変速機のシフトレンジである「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」、及び「Ｄレンジ」にそれぞれ対応している。ディテントスプリング８４（板ばね）は、たとえばバルブボディ８５に片持ち支持されている。ディテントスプリング８４の先端には、ストッパ８４ａが設けられている。ストッパ８４ａが、ディテントプレート８２の凹部８２ａのいずれかと噛み合うことによって、マニュアルバルブ８３の軸方向の位置が決定される。すなわち、シフトレンジが固定される。

パーキングロック機構９０は、パーキングロッド９１、テーパカム９２、パーキングポール９３、パーキングギア９４を有している。パーキングロッド９１は、略Ｌ字型に形成され、一端にディテントプレート８２が接続されている。パーキングロッド９１の他端には、円錐状のテーパカム９２が設けられている。ディテントプレート８２が回動することで、テーパカム９２が軸方向へ移動する。テーパカム９２の側面には、パーキングポール９３が接触している。このため、パーキングロッド９１が往復移動すると、パーキングポール９３は回動する。

パーキングポール９３には、凸部９３ａが設けられている。パーキングレンジが選択されると、電動アクチュエータの回転により凸部９３ａがパーキングギア９４の歯車に噛み合い、パーキングギア９４の回転が規制される。これにより、自動変速機の出力軸（車軸）の回転をロックするパーキングロックが行われる。パーキングロックの状態からパーキングレンジ以外のシフトレンジが選択されると、電動アクチュエータの回転によりパーキングポール９３の凸部９３ａがパーキングギア９４の歯車から外れてパーキングギア９４が回転可能となり、パーキングロックが解除される。このようにして、パーキングロック機構９０は、ロック状態と非ロック状態とを取りえる。

次に、図２、図３、及び図４に基づき、シフトバイワイヤ装置２０の概略構成について説明する。ここでは、出力軸の軸方向をＺ方向、Ｚ方向に直交し、コネクタの長手方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。そして、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状とする。図３では、各要素を簡略化して図示している。

図２及び図３に示すように、シフトバイワイヤ装置２０は、ハウジング３０、電動アクチュエータ４０、及びＥＣＵ５０を備えている。

ハウジング３０は、フロントハウジング３１、リアハウジング３２、及びカバー３３を有している。フロントハウジング３１及びリアハウジング３２は、たとえば樹脂により形成されている。フロントハウジング３１は、有底筒部３１ａ及び支持筒部３１ｂを有している。有底筒部３１ａのうち、回路基板５１を収容する部分は、図２に示すように平面略矩形状とされ、電動アクチュエータ４０を収容する部分は、平面略円形状とされている。支持筒部３１ｂは、有底筒部３１ａの底部に連なり、該底部に開口している。

リアハウジング３２は、フロントハウジング３１の有底筒部３１ａの開口端を閉塞するように設けられている。リアハウジング３２には、Ｚ方向からの投影視において、後述するスルーホール５２ａを内包するように、貫通孔３２ａが形成されている。

フロントハウジング３１とリアハウジング３２とは、ボルト等によって固定されている。なお、フロントハウジング３１とリアハウジング３２との当接部分には、Ｏリング等の図示しないシール部材が配置されている。これにより、フロントハウジング３１及びリアハウジング３２により形成される空間が、外部に対して水密に保持されている。

カバー３３は、貫通孔３２ａを覆うように、リアハウジング３２の外面に、ボルト等によって固定されている。カバー３３とリアハウジング３２との当接部分にも、図示しないシール部材が配置されている。

電動アクチュエータ４０は、モータ４１、減速機４２、及び出力軸４３を有している。モータ４１、減速機４２、及び出力軸４３は、ハウジング３０に収容されている。モータ４１は、たとえばブラシレスＤＣモータである。モータ４１は、ステータ４１ａ、ロータ４１ｂ、及び回転軸４１ｃを有している。ステータ４１ａは、略円筒状をなしている。ステータ４１ａのコイルは、端子４１ｄを介してプリント基板５２に接続されている。これにより、ステータ４１ａのコイルへ電力が供給される。コイルは、誘導性負荷である。ステータ４１ａは、図示しない支持部材によってハウジング３０に固定されている。

ロータ４１ｂは、ステータ４１ａの径方向内側に回転可能に軸支されている。ロータ４１ｂも略円筒状をなしている。ロータ４１ｂは、永久磁石を有している。なお、永久磁石に代えて、電磁石を用いることもできる。Ｚ方向において、ロータ４１ｂにおける回路基板５１とは反対の面に回転軸４１ｃが連なっている。回転軸４１ｃは、ロータ４１ｂとともに回転する。

減速機４２は、モータ４１の回転を減速して出力軸４３から出力し、シフトレンジ切替装置８０に伝達する。減速機４２は、図示しないベアリングを介してハウジング３０に支持されている。

出力軸４３は、略円筒状をなしている。出力軸４３はＺ方向に延設され、ロータ４１ｂを挿通している。出力軸４３における回路基板５１とは反対側の端部は、支持筒部３１ｂ内に配置されている。この端部には、マニュアルシャフト８１が連結される。出力軸４３の他端には、後述するロック解除ツールが着脱自在に接続される被接続部４３ａが設けられている。被接続部４３ａは、ロック解除ツールが嵌合するように出力軸４３の端面に設けられた所定深さの凹部である。本実施形態では、被接続部４３ａが平面六角形をなしている。出力軸４３は、ロータ４１ｂとの間で相互の回転を阻害しないように、図示しないベアリング等を介してハウジング３０に支持されている。

ＥＣＵ５０は、回路基板５１を有している。回路基板５１は、ハウジング３０に収容されている。回路基板５１は、プリント基板５２に複数の電子部品５３が実装されてなる。そして、プリント基板５２に配置された配線と電子部品５３とにより回路が構成されている。回路基板５１は、ねじ締結等により、フロントハウジング３１に固定されている。

回路基板５１には、コネクタ５４も実装されている。コネクタ５４は、樹脂製のハウジング５４ａと、ハウジング５４ａに保持された端子５４ｂを有している。本実施形態のハウジング５４ａは、フロントハウジング３１と一体的に形成されている。端子５４ｂの一端は、回路基板５１に接続され、他端はハウジング３０の外部に突出している。

回路基板５１は、図４に示すように、電動アクチュエータ４０のモータ４１を駆動する駆動回路５５を有している。本実施形態の駆動回路５５は、三相インバータを含んでいる。三相インバータは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのスイッチを直列接続してなる上下アームを三相分備えて構成されている。各相における上下アームの接続点は、上記した端子４１ｄを介してステータ４１ａの対応するコイルに接続されている。駆動回路５５には、電源スイッチ５６を介してバッテリから電源が供給される。電源スイッチ５６は、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）のオンオフに対応してオンオフされる。本実施形態では、ＥＣＵ５０が電源スイッチ５６を有している。また、ＥＣＵ５０は、駆動回路５５以外にも、電源回路や、駆動回路５５に対して制御信号を出力する制御回路などを有している。

プリント基板５２には、後述するロック解除ツールの接続時に、逆起電力のエネルギをグランドに逃がすための導体部である配線５７が形成されている。配線５７が、エネルギ放出部に相当する。配線５７は、プリント基板５２に配置された配線の一部として形成されている。配線５７は、回路基板５１における端子４１ｄの接続部分と駆動回路５５とを繋ぐ他の配線に一端が接続され、他端にロック解除ツールが接続される。配線５７は、モータ４１の各相ごとに設けられている。ロック解除ツールが接続されない状態で、配線５７は、各相ごとに電気的に分離している。

本実施形態では、プリント基板５２（回路基板５１）がスルーホール５２ａを有している。スルーホール５２ａは、フロントハウジング３１に固定された状態で、Ｚ方向からの投影視において被接続部４３ａと中心が一致し、且つ、被接続部４３ａを内包するように設けられている。そして、スルーホール５２ａの壁面に、配線５７の端子部であるランド５７ａが形成されている。ランド５７ａは、各相ごとに電気的に分離して設けられている。カバー３３がされた状態で、各ランド５７ａは電気的に解放端となっている。

次に、図５に基づき、ロック解除ツールの操作について説明する。この操作は、車両において、ＩＧスイッチがオフの際に実行される。

図５に示すように、先ずリアハウジング３２からカバー３３を取り外し、ロック解除ツール１００を貫通孔３２ａからハウジング３０の内部に挿入する。このとき、スルーホール５２ａを挿通させて、ロック解除ツール１００の先端部分を出力軸４３の後端に設けられた被接続部４３ａに嵌合（接続）させる。この嵌合状態で、ロック解除ツール１００はランド５７ａに接触する。そして、嵌合状態で、ロック解除ツール１００を回転させると、それにともなって出力軸４３、ひいてはマニュアルシャフト８１が回転する。これにより、パーキングロックを解除することができる。

また、パーキングロックを解除した状態で、解除時と同様にロック解除ツール１００を被接続部４３ａに嵌合させ、解除時と反対方向にロック解除ツール１００を回転させることで、パーキングロックの状態に戻すことができる。

次に、図６〜図８に基づき、車両状態と逆起電力エネルギの消弧について説明する。図６は、動作状態の一例を示している。

ユーザが不使用の場合、車両は動作停止（ＯＦＦ）し、パーキングロック機構９０はロック状態とされている。すなわち、車両はパーキングロックされている。

ユーザがＩＧスイッチをオンすると、エンジンが駆動するとともに、ＥＣＵ５０に電源が供給される。ＥＣＵ５０は、パーキングロック解除指示があるまで、パーキングロックを継続する。

ユーザ動作によりパーキングロック解除が指示されると、ＥＣＵ５０はモータ４１を駆動して、パーキングロックの解除を実行する。本実施形態では、シフト位置がＰレンジから非Ｐレンジ（たとえばＤレンジ）に切り替えられると、ＥＣＵ５０がパーキングロックの解除を実行する。ＥＣＵ５０は、パーキングロック指示があるまで、パーキングロックの解除状態を継続する。

ユーザ動作によりパーキングロックが指示されると、ＥＣＵ５０はモータ４１を駆動して、パーキングロックを実行する。本実施形態では、シフト位置が非Ｐレンジ（たとえばＤレンジ）からＰレンジに切り替えられると、ＥＣＵ５０がパーキングロックを実行する。そして、ＩＧスイッチのオフにより、車両は動作停止となる。また、ＥＣＵ５０への電源供給も遮断され、ＥＣＵ５０は動作停止（ＯＦＦ）する。

図７に示すように、ＩＧスイッチのオンに対応して電源スイッチ５６がオンされている間は、モータ４１がバッテリ（電源）と接続状態にある。したがって、モータ４１の回転により逆起電力（誘導起電力）が発生しても、破線矢印で示すように、駆動回路５５の環流ダイオードを介してバッテリに消弧される。また、駆動回路５５を構成するローサイド側のスイッチのオンにより、グランドに消弧される。このとき、配線５７のランド５７ａは解放端となっており、消弧に関与しない。

一方、動作停止の車両、すなわちＩＧスイッチがオフされた駐車車両を移動させる場合、ユーザは、上記したようにロック解除ツール１００を接続する。そして、ロック解除ツール１００を回してパーキングロックを強制的に解除する。これにより、車両を移動させることができる。なお、駐車車両の移動としては、車両のレッカー、駐車場などに預けた車両の作業者による移動、モータヤード内での移動などが考えられる。

車両の移動が完了すると、ユーザは再び、ロック解除ツール１００をシフトバイワイヤ装置２０に接続する。そして、解除時とは反対方向にロック解除ツール１００を回し、強制的にパーキングロックする。

ロック解除ツール１００が接続された状態では、ロック解除ツール１００が配線５７のランド５７ａに接触し、配線５７がロック解除ツール１００を介してマニュアルシャフト８１と電気的に接続される。マニュアルシャフト８１は、車両グランドに接続されている。したがって、ＩＧスイッチのオフに対応して電源スイッチ５６がオフされていても、ロック解除ツール１００を回すことでモータ４１に生じる逆起電力のエネルギは、配線５７、ロック解除ツール１００、出力軸４３、及びマニュアルシャフト８１を介して、図８に破線矢印で示すようにグランドに消弧される。

次に、上記したシフトバイワイヤ装置２０の効果について説明する。

シフトバイワイヤ装置２０は、ロック解除ツール１００が接続される被接続部４３ａを備えている。この被接続部４３ａは、モータ４１と連動して回転する。したがって、被接続部４３ａにロック解除ツール１００を接続し、ロック解除ツール１００を回すことにより、パーキングロックを解除し、車両を移動可能とすることができる。また、ロック解除ツール１００を回すことで、パーキングロックの状態に戻すこともできる。

シフトバイワイヤ装置２０は、エネルギ放出部を備えている。したがって、ロック解除ツール１００を回すことでモータ４１に生じる逆起電力のエネルギは、エネルギ放出部を介して、電源又はグランドに消弧される。これにより、駆動回路５５内の電圧が上昇するのを抑制し、駆動回路５５のスイッチなどを保護することができる。

本実施形態では、電動アクチュエータ４０とＥＣＵ５０とが機電一体構造とされている。そして、ＥＣＵ５０が、エネルギ放出部としての導体部を備えている。導体部は、ロック解除ツール１００が接続されないときには電気的に解放状態とされ、ロック解除ツール１００が接続されたときに、ロック解除ツール１００を介して電源又はグランドに接続される。このように、ロック解除ツール１００を、逆起電力エネルギを消弧させる経路の一部とするため、構成を簡素化することができる。

本実施形態では、回路基板５１を構成する配線の一部として、導体部である配線５７を設けている。したがって、構成をさらに簡素化することができる。特に、本実施形態では、回路基板５１にスルーホール５２ａを設け、スルーホール５２ａの壁面に設けたランド５７ａを、配線５７におけるロック解除ツール１００との接触部分としている。したがって、ロック解除ツール１００を被接続部４３ａに接続するとともに、ランド５７ａに接触させることができる。したがって、構成をさらに簡素化することができる。

本実施形態では、電動アクチュエータ４０の出力軸４３の後端に、凹状の被接続部４３ａを設けている。したがって、接続したロック解除ツール１００を回すと、出力軸４３、ひいてはマニュアルシャフト８１が回転する。これにより、たとえばパーキングロックを解除することができる。また、マニュアルシャフト８１は車両グランドに接続されているため、モータ４１に生じた逆起電力エネルギを、配線５７、ロック解除ツール１００、及び被接続部４３ａを含む出力軸４３を介して、グランドに消弧させることができる。

なお、配線５７のランド５７ａをロック解除ツール１００との接触部分とする例を示したが、これに限定されない。図９の変形例に示すように、導体部として金属端子５８を含む構成としてもよい。金属端子５８は、金属片、リードとも称される。図９では、金属端子５８と、プリント基板５２に形成された配線５７とにより、導体部（エネルギ放出部）が構成されている。図９では、配線５７を省略している。金属端子５８は、プリント基板５２の表面に設けられた図示しないランド５７ａに、はんだ等を介して接続されている。金属端子５８及び配線５７は、モータ４１の各相ごとに設けられている。

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したシフトバイワイヤシステム１０及びシフトバイワイヤ装置２０と共通する部分についての説明は省略する。

本実施形態のシフトバイワイヤ装置２０も、先行実施形態同様、電動アクチュエータ４０及びＥＣＵ５０を一体的に備えている。本実施形態では、ロック解除ツール１００を接続する際、図１０に示すようにコネクタ５４に対して外部コネクタ１０１が接続される。外部コネクタ１０１は、コネクタ５４と嵌合する雌型のコネクタである。

コネクタ５４は、複数の端子５４ｂの一部として、外部コネクタ１０１の端子が接続される端子５４ｂを含んでいる。ＥＣＵ５０は、回路基板５１に形成された配線の一部として、外部コネクタ１０１に対応する配線５９を有している。配線５９は、回路基板５１における端子４１ｄの接続部分と駆動回路５５とを繋ぐ他の配線に一端が接続され、他端に外部コネクタ１０１に対応する端子５４ｂが接続されている。配線５９は、モータ４１の各相ごとに設けられている。外部コネクタ１０１が接続されない状態で、配線５９は、各相ごとに電気的に分離している。

このように、本実施形態によれば、コネクタ５４の端子５４ｂ及び配線５９により、逆起電力エネルギの放出経路６０が形成されている。放出経路６０が、エネルギ放出部に相当する。放出経路６０は、外部コネクタ１０１が接続されないとき、すなわちロック解除ツール１００が接続されないときには、解放状態とされている。一方、ロック解除ツール１００とともに外部コネクタ１０１が接続されると、モータ４１に生じた逆起電力エネルギが、放出経路６０及び外部コネクタ１０１を介して、グランドに消弧される。したがって、駆動回路５５内の電圧が上昇するのを抑制することができる。なお、本実施形態でも、ロック解除ツール１００により、パーキングロックの解除、解除後のパーキングロックを実行することができる。

本実施形態では、シフトバイワイヤ装置２０が、電動アクチュエータ４０及びＥＣＵ５０を備える例を示したが、これに限定されない。シフトバイワイヤ装置２０は、少なくともＥＣＵ５０を備えればよい。

（第３実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したシフトバイワイヤシステム１０及びシフトバイワイヤ装置２０と共通する部分についての説明は省略する。

図１１に示すように、本実施形態のシフトバイワイヤ装置２０は、少なくともＥＣＵ５０を備えている。ＥＣＵ５０は、上記した駆動回路５５及び電源スイッチ５６に加え、電源回路６１、接続検出スイッチ６２、及びマイコン６３などを有している。接続検出スイッチ６２が、検出部に相当する。

電源回路６１は、端子ＢＡＴＴを介してバッテリ１０２から供給される電源電圧を所定の電圧、たとえば５Ｖに変換し、マイコン６３に供給する。電源回路６１は、ＩＧスイッチ用の端子ＩＧを介してＩＧスイッチのオン信号を取得すると起動し、マイコン６３に５Ｖ電源を供給する。

接続検出スイッチ６２は、端子ＢＡＴＴと電源回路６１との間に設けられている。接続検出スイッチ６２は、端子ＴＯＯＬにロック解除ツール１００の接続を示す信号、たとえばＨレベルの信号が入力されると、オンされる。接続検出スイッチ６２は、ロック解除ツール１００が接続されるとオンされ、接続が解除されるとオフされる。接続検出スイッチ６２がオンされると、電源回路６１は、マイコン６３に５Ｖ電源を出力する。

このように、電源回路６１は、ＩＧスイッチのオン、又は、ロック解除ツール１００の接続に基づいて起動し、５Ｖ電源をマイコン６３に供給する。

マイコン６３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、及びＩ／Ｏポートなどを備えて構成されたマイクロコンピュータである。マイコン６３のＣＰＵが、ＲＡＭやレジスタの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラム、バスを介して取得した各種データなどに基づいて、各種制御を実行する。マイコン６３は、たとえばモータ４１の駆動を制御するための制御信号を生成し、駆動回路５５に出力する。

マイコン６３は、電源回路６１から電源（５Ｖ）が供給されて動作する。マイコン６３は、制御の実行中は５Ｖ電源の供給を保持するように、電源回路６１に対してＨＯＬＤ信号を出力する。マイコン６３は、バッファ６４を介して端子ＩＧと接続されている。マイコン６３は、バッファ６４を介して入力される信号に基づいて、ＩＧスイッチがオンされているか否かを判定する。

マイコン６３は、機能部として、判定部６３ａ、及び、制御部６３ｂを有している。判定部６３ａは、ＩＧスイッチがオフされている期間において、ロック解除ツール１００が接続されたか否かを判定する。マイコン６３は、バッファ６５を介して、接続検出スイッチ６２と接続されている。判定部６３ａは、バッファ６５を介して入力される信号に基づいて、ロック解除ツール１００が接続されているか否かを判定する。接続検出スイッチ６２がオンされると、判定部６３ａはロック解除ツール１００が接続されていると判定する。また、オンの後に接続検出スイッチ６２がオフされると、判定部６３ａはロック解除ツール１００が接続されていない、すなわち取り外されたと判定する。

制御部６３ｂは、判定部６３ａの判定結果に基づいて、電源スイッチ５６のオンオフを制御する。すなわち、駆動回路５５への電源供給を制御する。電源スイッチ５６は、駆動回路５５と端子ＢＡＴＴとを繋ぐ電源ラインに設けられている。すなわち、電源スイッチ５６は、バッテリ１０２と駆動回路５５との間に設けられている。

ロック解除ツール１００が接続されると、制御部６３ｂは、電源スイッチ５６をオンさせる。これにより、駆動回路５５がバッテリ１０２と電気的に接続される。一方、ロック解除ツール１００が接続されていないと、制御部６３ｂは、電源スイッチ５６をオフさせる。これにより、駆動回路５５とバッテリ１０２との接続が遮断される。

次に、図１２に基づき、マイコン６３が実行する処理について説明する。マイコン６３は、電源回路６１から電源（５Ｖ）が供給されると、パワーオンリセット及び該リセットにともなう初期化処理を実行し、次いで、以下に示す処理を実行する。

図１２に示すように、まずマイコン６３は、ＩＧスイッチがオンされているか否かを判定する（ステップＳ１０）。マイコン６３は、バッファ６４を介して入力される信号に基づいて、ステップＳ１０の判定処理を実行する。

ＩＧスイッチがオンされている場合、マイコン６３は、電源回路６１に対し、ＨＯＬＤ信号としてオン信号を出力する（ステップＳ１２）。このオン信号により、電源回路６１は、マイコン６３に対する５Ｖ電源の供給を保持する。

次いで、マイコン６３は、電源スイッチ５６をオンさせる（ステップＳ１４）。これにより、駆動回路５５がバッテリ１０２と接続され、駆動回路５５に対してバッテリ１０２から電源が供給可能となる。また、モータ４１に生じた逆起電力が、駆動回路５５の還流ダイオード及び電源スイッチ５６を介して、バッテリ１０２に消弧可能となる。

次いで、マイコン６３は、通常制御を実行する（ステップＳ１６）。マイコン６３は、操作者が選択したシフト位置等に基づいて、モータ４１を駆動すべく制御信号を駆動回路５５に出力する。これにより、駆動回路５５のインバータを構成する各スイッチが制御される。そして、モータ４１が駆動される。

次いで、マイコン６３は、ＩＧスイッチのオンが継続しているか否かを判定し（ステップＳ１８）、継続している場合には、ステップＳ１２に戻って、ステップＳ１２以降の処理を再び実行する。ＩＧスイッチのオンが継続していない、すなわちＩＧスイッチがオフされた場合、マイコン６３は、所定のＩＧオフ処理を実行する（ステップＳ２０）。マイコン６３は、電源スイッチ５６をオフさせる。これにより、駆動回路５５への電源の供給が遮断される。また、ＨＯＬＤ信号としてオフ信号を出力する。これにより電源回路６１からの電源供給が遮断される。マイコン６３は、ステップＳ２０の処理後、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ１０において、ＩＧスイッチがオンされていない、すなわちＩＧスイッチがオフであると判定すると、マイコン６３は、ロック解除ツール１００が接続されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。マイコン６３は、バッファ６５を介して入力される信号に基づいて、ロック解除ツール１００が接続されているか否かを判定する。ロック解除ツール１００が接続されると接続検出スイッチ６２がオンする。マイコン６３は、接続検出スイッチ６２のオンによりＨレベルの信号が入力されるとロック解除ツール１００が接続されていると判定し、接続検出スイッチ６２のオフによりＬレベルの信号が入力されるとロック解除ツール１００が接続されていないと判定する。

ロック解除ツール１００が接続されている場合、マイコン６３は、ＨＯＬＤ信号としてオン信号を出力し（ステップＳ２４）、次いで、電源スイッチ５６をオンさせる（ステップＳ２６）。これにより、駆動回路５５がバッテリ１０２と接続される。したがって、ロック解除ツール１００によりモータ４１を強制回転させることでモータ４１に生じる逆起電力が、駆動回路５５の還流ダイオード及び電源スイッチ５６を介して、バッテリ１０２に消弧可能となる。

次いで、マイコン６３は、ロック解除ツール１００が取り外されたか否かを判定する（ステップＳ２８）。マイコン６３は、バッファ６５を介して入力される信号に基づいて、ロック解除ツール１００が取り外されたか否かを判定する。マイコン６３は、Ｌレベルの信号が入力されると、ロック解除ツール１００が接続されていない、すなわち取り外されたと判定する。

ロック解除ツール１００が取り外された場合、マイコン６３は、電源スイッチ５６をオフさせる（ステップＳ３０）。これにより、駆動回路５５への電源の供給が遮断される。次いで、マイコン６３は、ＨＯＬＤ信号としてオフ信号を出力する（ステップＳ３２）。これにより電源回路６１からの電源供給が遮断される。マイコン６３は、ステップＳ３２の処理後、一連の処理を終了する。

なお、マイコン６３に電源が供給されるのは、ＩＧスイッチがオンの場合、若しくは、ロック解除ツール１００の接続にともなって接続検出スイッチ６２がオンされた場合である。したがって、ＩＧスイッチがオフ、且つ、ロック解除ツール１００が非接続の場合、通常は、マイコン６３に電源が供給されることはない。この状態で、マイコン６３に電源が供給されることは、たとえば接続検出スイッチ６２のオン固着など、何らかの異常が生じていることを示す。

よって、ステップＳ２２において、ロック解除ツール１００が接続されていないと判定すると、マイコン６３は、異常処理を実行し（ステップＳ３４）、一連の処理を終了する。マイコン６３は、異常処理として、たとえば異常が生じていることをユーザへ通知してもよいし、異常内容を示す情報をメモリに記憶してもよい。

以上の処理において、ステップＳ２２，Ｓ２８の処理が、判定部６３ａに相当する。また、ステップＳ２６，Ｓ３０の処理が、制御部６３ｂに相当する。

このように、本実施形態によれば、ロック解除ツール１００を回すことでモータ４１に生じる逆起電力のエネルギを、駆動回路５５の還流ダイオード及び電源スイッチ５６を介して、バッテリ１０２に消弧させることができる。これにより、駆動回路５５内の電圧が上昇するのを抑制し、駆動回路５５のスイッチなどを保護することができる。

なお、ロック解除ツール１００は、モータ４１と連動して回転する被接続部に、着脱自在に接続されればよい。被接続部としては、先行実施形態に示した出力軸４３の被接続部４３ａに限定されない。たとえばロック解除ツール１００が接続されると被接続部がオン信号を端子ＴＯＯＬに出力してもよい。また、別のセンサで接続状態を検出し、センサの検出信号を端子ＴＯＯＬに出力するようにしてもよい。

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

ＥＣＵ５０が電源スイッチ５６を有する例を示したが、これに限定されない。ＥＣＵ５０の端子ＢＡＴＴとバッテリ１０２との間に電源スイッチとしてのリレーを設け、このリレーのオンオフを、ＥＣＵ５０が制御する構成を採用することもできる。

１０…シフトバイワイヤシステム、２０…シフトバイワイヤ装置、３０…ハウジング、３１…フロントハウジング、３１ａ…有底筒部、３１ｂ…支持筒部、３２…リアハウジング、３２ａ…貫通孔、３３…カバー、４０…電動アクチュエータ、４１…モータ、４１ａ…ステータ、４１ｂ…ロータ、４１ｃ…回転軸、４１ｄ…端子、４２…減速機、４３…出力軸、４３ａ…接続部、５０…ＥＣＵ、５１…回路基板、５２…プリント基板、５２ａ…スルーホール、５３…電子部品、５４…コネクタ、５４ａ…ハウジング、５４ｂ…端子、５５…駆動回路、５６…電源スイッチ、５７…配線、５７ａ…ランド、５８…金属端子、５９…配線、６０…放出経路、６１…電源回路、６２…接続検出スイッチ、６３…マイコン、６３ａ…判定部、６３ｂ…制御部、６４，６５…バッファ、８０…シフトレンジ切替装置、８１…マニュアルシャフト、８２…ディテントプレート、８２ａ…凹部、８３…マニュアルバルブ、８４…ディテントスプリング、８４ａ…ストッパ、８５…バルブボディ、９０…パーキングロック機構、９１…パーキングロッド、９２…テーパカム、９３…パーキングポール、９３ａ…凸部、９４…パーキングギア、１００…ロック解除ツール、１０１…外部コネクタ１０１…バッテリ

Claims (7)

1. モータ（４１）の駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行い、パーキングレンジが選択されるとロック状態となり、前記パーキングレンジ以外が選択されると非ロック状態となるように、前記モータによってパーキングロック機構（９０）を作動させるシフト制御装置（５０）を備えたシフトバイワイヤ装置であって、
   前記シフト制御装置は、
   前記モータを駆動させる駆動回路（５５）と、
   車両のＩＧスイッチ（１０１）がオフされた状態で、外部から前記モータを回転させるためのロック解除ツール（１００）が接続されたときに、前記ロック解除ツールにより前記モータが強制回転されて生じる逆起電力のエネルギを電源又はグランドに逃がすエネルギ放出部（５６，５７，５８，６０，６２，６３ａ，６３ｂ）と、
   を備えるシフトバイワイヤ装置。
2. 前記モータを含む電動アクチュエータ（４０）と、
   前記ロック解除ツールが着脱自在に接続される部分であり、前記モータと連動して回転する被接続部（４３ａ）と、
   をさらに備え、
   前記電動アクチュエータと前記シフト制御装置とが、機電一体構造とされており、
   前記シフト制御装置は、前記エネルギ放出部として、前記モータと電気的に接続されるとともに、前記ロック解除ツールが接続されないときには解放状態とされ、前記ロック解除ツールが接続されたときに前記ロック解除ツールを介して電源又はグランドに接続される導体部（５７，５８）を有する請求項１に記載のシフトバイワイヤ装置。
3. 前記シフト制御装置は、前記駆動回路が形成され、前記モータが電気的に接続された回路基板（５１）を有し、
   前記回路基板は、前記導体部として、接続された前記ロック解除ツールと接触する配線（５７）を有する請求項２に記載のシフトバイワイヤ装置。
4. 前記回路基板はスルーホール（５２ａ）を有し、
   前記スルーホールの壁面に、前記配線における前記ロック解除ツールとの接触部分であるランド（５７ａ）が形成されている請求項３に記載のシフトバイワイヤ装置。
5. 前記被接続部は、前記ロック解除ツールが嵌合するように、前記電動アクチュエータの出力軸（４３）の端部に設けられた凹部である請求項２〜４いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
6. 前記シフト制御装置は、前記駆動回路が形成された回路基板（５１）と、前記回路基板に実装されたコネクタ（５４）と、を有し、
   前記回路基板に形成された配線（５９）及び前記コネクタの端子（５４ｂ）により、前記エネルギ放出部として、前記モータに電気的に接続され、前記ロック解除ツールが接続されないときには解放状態とされる放出経路（６０）が形成されており、
   前記放出経路は、前記ロック解除ツールの接続にともなって前記コネクタに外部コネクタ（１０１）が接続されたときに、前記外部コネクタを介して電源又はグランドに接続される請求項１に記載のシフトバイワイヤ装置。
7. 前記シフト制御装置は、前記エネルギ放出部として、
   前記ロック解除ツールの接続を検出する検出部（６２）と、
   電源と前記駆動回路との間に設けられた電源スイッチ（５６）と、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記ロック解除ツールが接続されたか否かを判定する判定部（６３ａ）と、
   前記ロック解除ツールが接続されたとの判定の場合に前記電源スイッチをオンさせ、接続されたとの判定の後に前記ロック解除ツールが接続されていないと判定されると前記電源スイッチをオフさせる制御部（６３ｂ）と、
   を有する請求項１に記載のシフトバイワイヤ装置。

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