JP2019157877A - シフトレンジ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力軸センサに異常が生じた場合における退避走行性能を向上可能であるシフトレンジ制御装置を提供する。【解決手段】目標角度設定部５３は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定する。レンジ判定部５５は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づいてシフトレンジを判定する。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のシフトレンジがＰレンジである場合、モータ１０の駆動によりディテントローラ２６を第１壁部に当接させてＰ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。レンジ判定部５５は、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐおよびエンコーダカウント値θｃｍｄに基づいてシフトレンジを判定する。目標角度設定部５３は、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定する。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常時における退避走行性能を確保することができる。【選択図】 図２

Description

本発明は、シフトレンジ制御装置に関する。

従来、モータを駆動することでシフトレンジを切り替えるレンジ切換機構が知られている。例えば特許文献１では、出力軸センサの角度を用いて目標モータ回転角を設定している。

特許第４３８５７６８号

特許文献１では、出力軸センサに異常が生じると、出力軸センサの検出値を用いた目標位置補正ができなくなるため、位置決め精度が悪化する。また、出力軸センサの検出値に基づいて、目標レンジ通りに制御されているかを監視できなくなる。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、出力軸センサに異常が生じた場合における退避走行性能を向上可能であるシフトレンジ制御装置を提供することにある。

本発明のシフトレンジ制御装置は、シフトレンジ切替システム（１）において、モータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるものである。シフトレンジ切替システムは、モータと、出力軸（１５）と、シフトレンジ切替機構（２０）と、を備える。出力軸は、モータの駆動が伝達される。シフトレンジ切替機構は、回転部材（２１）、および、係合部材（２６）を有する。回転部材は、谷部（２２１〜２２４）、第１壁部（２３１）、および、第２壁部（２３２）を有し、出力軸とともに回転する。谷部は、一端側に設けられ、Ｐレンジに対応する第１谷部（２２１）と、他端側に設けられ、Ｐレンジ以外のレンジに対応する第２谷部（２２４）と、を含む。第１壁部は、第１谷部の一端側に設けられる。第２壁部は、第２谷部の他端側に設けられる。

シフトレンジ制御装置は、モータ角度演算部（５１）と、出力軸信号取得部（５２）と、目標角度設定部（５３）と、駆動制御部（５４）と、レンジ判定部（５５）と、異常監視部（５６）と、学習部（５７）と、を備える。

モータ角度演算部は、モータの回転を検出するモータ回転角センサ（１３）から、モータの回転位置に応じたモータ回転角信号を取得し、モータ回転角信号に基づいてモータ角度を演算する。出力軸信号取得部は、出力軸の回転位置を検出する出力軸センサ（１６）から、出力軸の回転位置に応じた出力軸信号を取得する。目標角度設定部は、出力軸信号に基づいて目標回転角度を設定する。駆動制御部は、モータ角度が目標回転角度となるように、モータの駆動を制御する。

レンジ判定部は、出力軸信号に基づいてシフトレンジを判定する。異常監視部は、出力軸信号の異常を監視する。学習部は、出力軸信号に異常が生じた場合、係合部材が第１壁部に当接したときのモータ角度に応じたＰ側基準位置を学習可能である。

出力軸信号に異常が発生した場合、学習部は、出力軸信号の異常発生時のシフトレンジがＰレンジである場合、係合部材を第１壁部に当接させてＰ側基準位置を学習する。また、レンジ判定部は、Ｐ側基準位置およびモータ角度に基づいてシフトレンジを判定する。目標角度設定部は、Ｐ側基準位置に基づいて目標回転角度を設定する。これにより、出力軸信号異常時の退避走行性能を確保することができる。

第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す斜視図である。 第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 第１実施形態によるディテントプレートおよび出力軸信号を説明する説明図である。 第１実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するフローチャートである。 第１実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第１実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第１実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第１実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第２実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するフローチャートである。 第２実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第２実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第２実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。 第３実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するフローチャートである。 第３実施形態による出力軸センサ故障時処理を説明するタイムチャートである。

（第１実施形態）
シフトレンジ制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、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。

第１実施形態によるシフトレンジ制御装置を図１〜図８に示す。図１および図２に示すように、シフトレンジ切替システムとしてのシフトバイワイヤシステム１は、モータ１０、シフトレンジ切替機構２０、パーキングロック機構３０、および、シフトレンジ制御装置４０等を備える。

モータ１０は、図示しない車両に搭載されるバッテリから電力が供給されることで回転し、シフトレンジ切替機構２０の駆動源として機能する。本実施形態のモータ１０は、スイッチトリラクタンスモータであるが、ＤＣモータ等、どのような種類のものを用いてもよい。

図２に示すように、モータ回転角センサであるエンコーダ１３は、モータ１０の図示しないロータの回転位置を検出する。エンコーダ１３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１３は、ロータの回転に同期して、所定角度ごとにＡ相およびＢ相のパルス信号を出力する。以下、エンコーダ１３からの信号をモータ回転角信号ＳＧＮ＿ｅｎとする。減速機１４は、モータ１０のモータ軸と出力軸１５との間に設けられ、モータ１０の回転を減速して出力軸１５に出力する。これにより、モータ１０の回転がシフトレンジ切替機構２０に伝達される。

出力軸センサ１６は、第１センサ部１６１、および、第２センサ部１６２を有し、出力軸１５の回転位置を検出する。本実施形態の出力軸センサ１６は、後述する回転部材としてのディテントプレート２１に設けられるターゲット２１５（図１参照）の磁界の変化を検出する磁気センサであり、ターゲット２１５の磁界を検出可能な箇所に取り付けられる。図中、第１センサ部１６１を「センサ１」、第２センサ部１６２を「センサ２」と記載する。

センサ部１６１、１６２は、ターゲット２１５の磁界の変化を検出する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を有する、いわゆるＭＲセンサである。第１センサ部１６１は、ターゲット２１５の回転位置に応じた磁界を検出し、出力軸信号Ｓｇ１を後述のＥＣＵ５０に出力する。第２センサ部１６２は、ターゲット２１５の回転位置に応じた磁界を検出し、出力軸信号Ｓｇ２をＥＣＵ５０に出力する。本実施形態の出力軸センサ１６は、２つのセンサ部１６１、１６２を有しており、それぞれ独立に出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１、ＳＧＮ＿ｓ２２をＥＣＵ５０に送信している。すなわち、出力軸センサ１６は、２重系となっている。以下、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１、ＳＧＮ＿ｓ２をまとめて単に出力軸信号ＳＧＮ＿ｓとする。

図１に示すように、シフトレンジ切替機構２０は、ディテントプレート２１、および、付勢部材としてのディテントスプリング２５等を有し、減速機１４から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ２８、および、パーキングロック機構３０へ伝達する。ディテントプレート２１は、出力軸１５に固定され、モータ１０により駆動される。本実施形態では、ディテントプレート２１がディテントスプリング２５の基部から離れる方向を正回転方向、基部に近づく方向を逆回転方向とする。

ディテントプレート２１には、出力軸１５と平行に突出するピン２４が設けられる。ピン２４は、マニュアルバルブ２８と接続される。ディテントプレート２１がモータ１０によって駆動されることで、マニュアルバルブ２８は軸方向に往復移動する。すなわち、シフトレンジ切替機構２０は、モータ１０の回転運動を直線運動に変換してマニュアルバルブ２８に伝達する。マニュアルバルブ２８は、バルブボディ２９に設けられる。マニュアルバルブ２８が軸方向に往復移動することで、図示しない油圧クラッチへの油圧供給路が切り替えられ、油圧クラッチの係合状態が切り替わることでシフトレンジが変更される。

ディテントプレート２１には、出力軸１５の回転に応じて磁界が変化するように、ターゲット２１５が設けられる。ターゲット２１５は、磁性体にて形成される。ターゲット２１５は、ディテントプレート２１と別部材であってもよいし、ディテントプレート２１が磁性体であれば、例えばディテントプレート２１にプレス加工等を施すことで形成してもよい。ターゲット２１５は、出力軸１５の回転位置に応じて、出力軸センサ１６の出力軸信号ＳＮＧ＿ｓである出力電圧が、ステップ状に変化するように形成される。

図３に模式的に示すように、ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側には、４つの谷部２２１〜２２４が設けられる。谷部２２１〜２２４は、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）の各レンジに対応している。また、Ｐレンジに対応する谷部２２１とＲレンジに対応する谷部２２２との間には、山部２２６が設けられる。Ｒレンジに対応する谷部２２２とＮレンジに対応する谷部２２３との間には、山部２２７が設けられる。Ｎレンジに対応する谷部２２３とＤレンジに対応する谷部２２４との間には、山部２２８が設けられる。Ｐレンジに対応する谷部２２１の山部２２６と反対側には、ディテントローラ２６の移動を制限する第１壁部２３１が形成される。Ｄレンジに対応する谷部２２４の山部２２８と反対側には、ディテントローラ２６の移動を制限する第２壁部２３２が形成される。本実施形態では、谷部２２１が「第１谷部」、谷部２２４が「第２谷部」、谷部２２２、２２３が「第３谷部」に対応する。また、Ｄレンジが「反Ｐ側レンジ」、ＲレンジおよびＮレンジが「中間レンジ」に対応する。

出力軸信号ＳＮＧ＿ｓは、Ｐレンジに対応する値Ｖ１、Ｒレンジに対応する値Ｖ２、Ｎレンジに対応する値Ｖ３、Ｄレンジに対応する値Ｖ４の４段階の値を取る。本実施形態では、ディテントローラ２６が山部２２６、２２７、２２８の頂点のときに値が切り替わるが、値の切替箇所は、各レンジ保証範囲外であればいずれの箇所であってもよい。出力軸信号ＳＮＧ＿ｓの取り得る値Ｖ１〜値Ｖ４は、離散しており、各値の中間値は取らない。また、各値間の差は、センサ誤差等と比較して、十分に大きい値となるように設定される。すなわち本実施形態では出力軸信号ＳＮＧ＿ｓは、値がステップ的に変化する。補足として、本実施形態では、出力軸１５の回転に伴い、出力軸信号ＳＮＧ＿ｓが、連続とみなせない程度に異なる値に切り替わっており、これを「値がステップ的に変化する」ものとする。各値間の差は、等しくてもよいし、異なっていてもよい。

図１に示すように、ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、先端に係合部材としてのディテントローラ２６が設けられる。ディテントスプリング２５は、ディテントローラ２６をディテントプレート２１の回動中心側に付勢する。ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング２５が弾性変形し、ディテントローラ２６が谷部２２１〜２２４間を移動する。ディテントローラ２６が谷部２２１〜２２４のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、マニュアルバルブ２８の軸方向位置、および、パーキングロック機構３０の状態が決定され、自動変速機５のシフトレンジが固定される。ディテントローラ２６は、シフトレンジに応じた谷部２２１〜２２４に嵌まり合う。本実施形態では、シフトレンジに応じ、ディテントスプリング２５のスプリング力にてディテントローラ２６が嵌まり込む箇所を、谷部２２１〜２２４の最底部とする。

パーキングロック機構３０は、パーキングロッド３１、円錐体３２、パーキングロックポール３３、軸部３４、および、パーキングギア３５を有する。パーキングロッド３１は、略Ｌ字形状に形成され、一端３１１側がディテントプレート２１に固定される。パーキングロッド３１の他端３１２側には、円錐体３２が設けられる。円錐体３２は、他端３１２側にいくほど縮径するように形成される。ディテントプレート２１が逆回転方向に揺動すると、円錐体３２がＰ方向に移動する。

パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる、パーキングロックポール３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が設けられる。ディテントプレート２１が逆回転方向に回転し、円錐体３２がＰ方向に移動すると、パーキングロックポール３３が押し上げられ、凸部３３１とパーキングギア３５とが噛み合う。一方、ディテントプレート２１が正回転方向に回転し、円錐体３２がＮｏｔＰ方向に移動すると、凸部３３１とパーキングギア３５との噛み合いが解除される。

パーキングギア３５は、図示しない車軸に設けられ、パーキングロックポール３３の凸部３３１と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア３５と凸部３３１とが噛み合うと、車軸の回転が規制される。シフトレンジがＮｏｔＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によりロックされず、車軸の回転は、パーキングロック機構３０により妨げられない。また、シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によってロックされ、車軸の回転が規制される。

図２に示すように、シフトレンジ制御装置４０は、モータドライバ４１、および、ＥＣＵ５０等を有する。モータドライバ４１は、モータ１０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）への通電に係る駆動信号を出力する。モータドライバ４１とバッテリとの間には、モータリレー４６が設けられる。モータリレー４６は、イグニッションスイッチ等である車両の始動スイッチがオンされているときにオンされ、モータ１０側へ電力が供給される。また、モータリレー４６は、始動スイッチがオフされているときにオフされ、モータ１０側への電力の供給が遮断される。また、モータリレー４６のオンオフを制御することで、モータ１０への給電または遮断を切り替える。

ＥＣＵ５０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。

ＥＣＵ５０は、ドライバ要求シフトレンジ、ブレーキスイッチからの信号および車速等に基づいてモータ１０の駆動を制御することで、シフトレンジの切り替えを制御する。また、ＥＣＵ５０は、車速、アクセル開度、および、ドライバ要求シフトレンジ等に基づき、変速用油圧制御ソレノイド６の駆動を制御する。変速用油圧制御ソレノイド６を制御することで、変速段が制御される。変速用油圧制御ソレノイド６は、変速段数等に応じた本数が設けられる。本実施形態では、１つのＥＣＵ５０がモータ１０およびソレノイド６の駆動を制御するが、モータ１０を制御するモータ制御用のモータＥＣＵと、ソレノイド制御用のＡＴ−ＥＣＵとを分けてもよい。以下、モータ１０の駆動制御を中心に説明する。

ＥＣＵ５０は、モータ角度演算部５１、出力軸信号取得部５２、目標角度設定部５３、駆動制御部５４、レンジ判定部５５、異常監視部５６、および、学習部５７等を有する。モータ角度演算部５１は、エンコーダ１３から取得されるモータ回転角信号ＳＧＮ＿ｅｎに基づき、Ａ相信号およびＢ相信号のパルスエッジをカウントし、エンコーダカウント値θｅｎを演算する。エンコーダカウント値θｅｎは、モータ１０の回転位置に応じた値であって、「モータ角度」に対応する。出力軸信号取得部５２は、出力軸センサ１６から出力軸信号ＳＧＮ＿ｓを取得する。

目標角度設定部５３は、目標シフトレンジおよび出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づき、モータ１０を停止させる目標カウント値θｃｍｄを設定する。本実施形態では、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの変化ポイントから各谷部２２１〜２２４の最底部までの角度に応じた補正値を予め記憶しておき、出力軸信号ＳＮＧ＿ｓが変化したときのエンコーダカウント値および補正値に基づき、目標カウント値θｃｍｄを設定する。目標カウント値θｃｍｄが「目標回転角度」に対応する。駆動制御部５４は、エンコーダカウント値θｅｎが目標カウント値θｃｍｄとなるように、フィードバック制御等によりモータ１０の駆動を制御する。モータ１０の駆動制御の詳細は、どのようであってもよい。

レンジ判定部５５は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づき、実際のシフトレンジを判定する。異常監視部５６は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常を監視する。本実施形態では、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１、ＳＧＮ＿ｓ２を比較し、差が異常判定閾値以上大きいと判断された場合、センサ誤差異常が生じていると判定する。また、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常上限値より大きい場合、または、正常下限値より小さい場合、異常判定する。

学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じた場合、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に当接したときのエンコーダカウント値θｅｎであるＰ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。本実施形態では、学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常であれば、基準位置の学習を行わない。これにより、シフトレンジ切替機構２０にかかる負荷を低減可能である。なお、図２中では、煩雑になることを避けるため、一部の制御線の記載を省略した。

本実施形態では、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓを用いて、目標カウント値θｃｍｄの設定、および、実レンジ判定を行っている。そのため、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが異常となると、目標カウント値θｃｍｄの補正ができなくなり、位置決め精度が悪化する。また、目標レンジ通りに制御されているかを監視できなくなるので、適切なフェイルセーフ処置が実施できなくなる虞がある。

そこで本実施形態では、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じた場合、ディテントローラ２６を第１壁部２３１に当接させて基準位置を学習するＰ壁当て処理を可及的即時に実施し、退避走行を確保する。壁当て処理は、基準位置を学習する学習処理であるともいえる。

本実施形態の出力軸センサ故障時処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＥＣＵ５０にて所定の周期で実施される。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。

Ｓ１０１では、異常監視部５６は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが異常か否かを判断する。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが異常であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常であると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、レンジ判定部５５は、現在レンジを出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づいて判定する。Ｓ１０３では、目標角度設定部５３は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定する。具体的には、上述の通り、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが変化したタイミングのエンコーダカウント値θｅｎと補正値とに基づいて目標カウント値θｃｍｄを補正する。

出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが異常であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）に移行するＳ１０４では、学習部５７は、壁当て処理を実施済みか否か判断する。ここでは、後述の壁当て完了フラグがセットされている場合、壁当て処理を実施済みと判定する。壁当て処理を実施済みであると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０９へ移行する。壁当て処理を実施済みでないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行し、現在レンジとして前回値を保持する。

Ｓ１０６では、学習部５７は、現在のシフトレンジがＰレンジか否かを判断する。現在のシフトレンジがＰレンジであると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。現在のシフトレンジがＰレンジではないと判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０７へ移行する。

Ｓ１０７では、学習部５７は、Ｐ壁当て処理を実施可能か否か判断する。本実施形態では、目標シフトレンジがＰレンジに切り替わり、かつ、車速が０のとき、Ｐ壁当て処理を実施可能と判断する。ここでは、０に近い値に設定される停止判定閾値より車速が小さい場合、車速０とみなしてもよい。Ｐ壁当て処理を実施可能であると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。Ｐ壁当て処理を実施できないと判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、以下の処理を実行せず、本ルーチンを終了する。

Ｓ１０８では、ＥＣＵ５０は、Ｐ壁当て処理を実施する。Ｐ壁当て処理では、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に当接するように、通常のレンジ切替時よりも低速にて、モータ１０を逆方向に回転させる。エンコーダカウント値θｅｎが変化しない状態が完了判定時間Ｘｆに亘って継続した場合、このときのエンコーダカウント値θｅｎをＰ側基準位置θｅｎ＿ｐとして図示しない記憶部に記憶させる。また、壁当て完了フラグをセットする。壁当て完了フラグは、車両のイグニッションスイッチ等である始動スイッチがオフされるまでの間、セットされた状態が継続され、始動スイッチがオフされるとリセットされる。

壁当て実施済みと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）に移行するＳ１０９では、レンジ判定部５５は、学習されたＰ側基準位置θｅｎ＿ｐ、予め記憶されているレンジ判定値、および、現在のエンコーダカウント値θｅｎに基づき、現在のシフトレンジを判定する。レンジ判定値は、レンジ毎に設定され、当該レンジであると判定する第１壁部２３１からのカウント数である。また、レンジ判定値は、目標設計値Ｋｐ、Ｋｒ、Ｋｎ、Ｋｄを含む所定範囲を各レンジと判定するように設定してもよく、各レンジ判定値間に不定領域があってもよい。Ｄ側基準位置θｅｎ＿ｄを用いる場合も同様である。

Ｓ１１０では、目標角度設定部５３は、目標シフトレンジおよび学習されたＰ側基準位置θｅｎ＿ｐに基づき、目標カウント値θｃｍｄを設定する。具体的には、目標シフトレンジに応じた目標設計値Ｋｐ、Ｋｒ、Ｋｎ、Ｋｄ、および、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐに基づいて目標カウント値θｃｍｄを演算する。図５〜図８に示すように、目標設計値Ｋｐ、Ｋｒ、Ｋｎ、Ｋｄは、第１壁部２３１と、谷部２２１〜２２４の最底部との間の角度に対応するエンコーダカウント数である。

目標シフトレンジがＰレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（１）、Ｒレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（２）、Ｎレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（３）、Ｄレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（４）に示す。

θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｐ＋Ｋｄ ・・・（１）
θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｐ＋Ｋｎ ・・・（２）
θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｐ＋Ｋｒ ・・・（３）
θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｐ＋Ｋｐ ・・・（４）

本実施形態の出力軸センサ故障時処理を、図５〜図８のタイムチャートに基づいて説明する。図５〜図８は、いずれも共通時間軸を横軸とし、上段から、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ、エンコーダカウント値θｅｎに基づくレンジ判定、エンコーダカウント値θｅｎを示す。エンコーダカウント値θｅｎの縦軸は、ディテントローラ２６がＰレンジに対応する谷部２２１の最底部にあるときの値を「Ｐ」という具合に、対応するレンジを記載する。後述の実施形態に係る図も同様である。図中、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じている状態を「故障」、エンコーダカウント値θｅｎによるレンジ判定が行われていない状態を「未定」と記載した。

図５は、シフトレンジがＰレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常である間、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定が行われ、エンコーダカウント値θｅｎに基づくレンジ判定は行われない。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ１であって、Ｐレンジ判定されている時刻ｘ１０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生すると、即時にＰ壁当て処理を実施する。具体的には、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に向かう方向にモータ１０を回転させる。このとき、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に当接することによるレンジ切替機構２０への衝撃を抑えるべく、通常のレンジ切替時よりも低速にて、通電相切替時間ごとに通電相を切り替えていくことでモータ１０を回転させる。他のレンジからのＰ壁当て処理実施時、および、後述の実施形態でのＤ壁当て処理実施時も同様である。

時刻ｘ１１にて、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に当接すると、エンコーダカウント値θｅｎが一定となる。エンコーダカウント値θｅｎが一定となってから完了判定時間Ｘｆが経過した時刻ｘ１２にて、Ｐ壁当て処理を完了し、このときのエンコーダカウント値θｅｎをＰ側基準位置θｅｎ＿ｐとして記憶しておく。また、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常が発生した時刻ｘ１０から、Ｐ壁当て処理が完了する時刻ｘ１２までの間、シフトレンジは前回値のＰレンジを保持する。

Ｐ壁当て処理が完了すると、目標設計値Ｋｐの分、モータ１０を反対方向に回転させ、ディテントローラ２６を谷部２２１の最底部に戻す。このときのモータ１０の回転速度は、壁当て処理実施時よりも大きくてよく、例えば通常のレンジ切替時と同等でよい。

時刻ｘ１３にて目標シフトレンジがＤレンジに切り替わると、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐおよび目標設計値Ｋｄとに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定し（式（１）参照）、エンコーダカウント値θｅｎが目標カウント値θｃｍｄとなるように、モータ１０を駆動する。このときのモータ１０の回転速度は、壁当て処理実施時よりも大きくてよく、例えば通常のレンジ切替時と同様でもよい。

また、レンジ判定部５５は、エンコーダカウント値θｅｎに基づき、シフトレンジを判定する。図５では、レンジ判定範囲が連続しているが、各レンジ判定範囲間にレンジ不定の領域を設けてもよい。

図６は、シフトレンジがＤレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ４であって、Ｄレンジ判定されている時刻ｘ２０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定を中止し、前回値のＤレンジを保持する。時刻ｘ２１にて、車速０で目標シフトレンジがＰレンジに切り替わると、Ｐ壁当て処理を実施する。

時刻ｘ２２にて、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に当接すると、エンコーダカウント値θｅｎが一定となる。エンコーダカウント値θｅｎが一定となってから完了判定時間Ｘｆが経過した時刻ｘ２３にて、壁当て処理を完了し、このときのエンコーダカウント値θｅｎをＰ側基準位置θｅｎ＿ｐとして記憶しておく。以降、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定するとともに、エンコーダカウント値θｅｎに基づいてレンジ判定を行う。また、モータ１０を反対方向に回転させ、ディテントローラ２６を谷部２２１の最底部に戻す。以降、エンコーダカウント値θｅｎに基づいてレンジ判定を行う。

図７は、シフトレンジがＮレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ３であって、Ｎレンジ判定されている時刻ｘ３０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定を中止し、前回値のＮレンジを保持する。時刻ｘ３１にて、車速０で目標シフトレンジがＰレンジに切り替わると、Ｐ壁当て処理を実施する。時刻ｘ３２以降の処理は、図６の時刻ｘ２２以降と同様である。

図８は、シフトレンジがＲレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ２であって、Ｒレンジ判定されている時刻ｘ４０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定を中止し、前回値のＲレンジを保持する。時刻ｘ４１にて、車速０で目標シフトレンジがＰレンジに切り替わると、Ｐ壁当て処理を実施する。時刻ｘ４２以降の処理は、図６の時刻ｘ２２以降と同様である。

本実施形態では、出力軸センサ１６に異常が生じた場合、異常発生時のシフトレンジがＰレンジであれば、即時にＰ壁当て処理を実施し、１つのＰ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。また、シフトレンジがＰレンジ以外の場合、Ｐレンジへの切り替えが可能になった場合、即時にＰ壁当て処理を実施する。異常発生時のレンジによらず、Ｐ壁当て処理を実施することで、第１壁部２３１からの角度に基づき、適切な目標カウント値θｃｍｄの設定、および、レンジ判定を行うことができ、退避走行性能を確保することができる。

以上説明したように、シフトレンジ制御装置４０は、シフトバイワイヤシステム１において、モータ１０の駆動を制御することでシフトレンジを切り替える。シフトバイワイヤシステム１は、モータ１０と、出力軸１５と、シフトレンジ切替機構２０と、を備える。出力軸１５は、モータ１０の駆動が伝達される。

シフトレンジ切替機構２０は、ディテントプレート２１およびディテントローラ２６を有する。ディテントプレート２１は、谷部２２１〜２２４、および、壁部２３１、２３２を有し、出力軸１５とともに回転する。谷部２２１〜２２４には、一端側に設けられＰレンジに対応する谷部２２１、および、他端側に設けられＰレンジ以外のレンジであるＤレンジに対応する谷部２２４を含む。第１壁部２３１は、谷部２２１の一端側に設けられる。第２壁部２３２は、谷部２２４の他端側に設けられる。ディテントローラ２６は、シフトレンジに応じた谷部２２１〜２２４に嵌まり合う。

シフトレンジ制御装置４０は、モータ角度演算部５１、出力軸信号取得部５２、目標角度設定部５３、駆動制御部５４、レンジ判定部５５、異常監視部５６、および、学習部５７を備える。

モータ角度演算部５１は、モータ１０の回転を検出するエンコーダ１３から、モータ１０の回転位置に応じたモータ回転角信号ＳＧＮ＿ｅｎを取得し、モータ回転角信号ＳＧＮ＿ｅｎに基づいてエンコーダカウント値θｅｎを演算する。出力軸信号取得部５２は、出力軸１５の回転位置を検出する出力軸センサ１６から、出力軸１５の回転位置に応じた出力軸信号ＳＧＮ＿ｓを取得する。目標角度設定部５３は、目標シフトレンジおよび出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定する。駆動制御部５４は、エンコーダカウント値θｅｎが目標カウント値θｃｍｄとなるように、モータ１０の駆動を制御する。

レンジ判定部５５は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づいてシフトレンジを判定する。異常監視部５６は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常を監視する。学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じた場合、ディテントローラ２６が第１壁部２３１に当接したときのエンコーダカウント値θｅｎに応じたＰ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習可能である。

出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のシフトレンジがＰレンジである場合、モータ１０の駆動によりディテントローラ２６を第１壁部２３１に当接させてＰ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。また、レンジ判定部５５は、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐおよびエンコーダカウント値θｅｎに基づいてシフトレンジを判定する。目標角度設定部５３は、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定する。

本実施形態では、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じた場合、シフトレンジがＰレンジであれば、即時にＰ側壁当て処理を行い、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。そして、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐおよびエンコーダカウント値θｅｎ＿ｐに基づいてレンジ判定することで、適切な目標カウント値θｃｍｄの設定、および、レンジ判定を行うことができ、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常時における退避走行性能を確保することができる。

レンジ判定部５５は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のシフトレンジがＰレンジ以外である場合、Ｐレンジに切替可能になったとき、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。これにより、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のレンジによらず、比較的簡素な制御にて退避走行性能を確保することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図９〜図１２に基づいて説明する。上記実施形態では、出力軸センサ１６の異常が発生したときのレンジによらず、Ｐ壁当て処理を実施し、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。本実施形態では、出力軸センサ１６の異常が発生したときのシフトレンジがＤレンジであれば、ディテントローラ２６を第２壁部２３２に当接させてＤ側基準位置θｅｎ＿ｄを学習するＤ壁当て処理を即時に実施し、退避走行を確保する。

本実施形態の出力軸センサ故障時処理を図９のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１〜Ｓ２０６の処理は、図４中のＳ１０１〜Ｓ１０６と同様である。Ｓ２０４にて、壁当て処理実施済みであると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２１２へ移行する。また、Ｓ２０６にて、現在のシフトレンジがＰレンジであると判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２１０へ移行し、Ｐレンジではないと判断された場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、Ｓ２０７へ移行する。

Ｓ２０７では、学習部５７は、現在のシフトレンジがＤレンジか否かを判断する。現在のシフトレンジがＤレンジであると判断された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行する。現在のシフトレンジがＤレンジではないと判断された場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、すなわち現在のシフトレンジがＲレンジまたはＮレンジである場合、Ｓ２０８へ移行する。

Ｓ２０８では、学習部５７は、Ｓ１０７と同様、Ｐ壁当て処理を実施可能か否か判断する。Ｐ壁当て処理を実施可能であると判断された場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、Ｓ２１０へ移行する。Ｐ壁当て処理を実施できないと判断された場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２０９へ移行する。

Ｓ２０９では、学習部５７は、Ｄ壁当て処理を実施可能か否か判断する。本実施形態では、目標シフトレンジがＤレンジに切り替わったとき、Ｄ壁当て処理を実施可能と判断する。Ｄ壁当て処理を実施可能であると判断された場合（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行する。Ｄ壁当て処理を実施できないと判断された場合（Ｓ２０９：ＮＯ）、以下の処理を実行せず、本ルーチンを終了する。

Ｓ２１０では、ＥＣＵ５０は、Ｓ１０８と同様、Ｐ壁当て処理を実施する。Ｓ２１１では、ＥＣＵ５０は、Ｄ壁当て処理を実施する。Ｄ壁当て処理では、ディテントローラ２６が第２壁部２３２に当接するように、通常のレンジ切り替え時よりも低速にて、モータ１０を正方向に回転させる。エンコーダカウント値θｅｎが変化しない状態が完了判定時間Ｘｆに亘って継続した場合、このときのエンコーダカウント値θｅｎをＤ側基準位置θｅｎ＿ｄとして図示しない記憶部に記憶させる。また、壁当て完了フラグをセットする。

Ｓ２１２では、レンジ判定部５５は、目標シフトレンジ、および、学習されたＰ側基準位置θｅｎ＿ｐまたはＤ側基準位置θｅｎ＿ｄ、および、現在のエンコーダカウント値θｅｎに基づき、現在のシフトレンジを判定する。Ｓ２１３では、目標角度設定部５３は、学習されたＰ側基準位置θｅｎ＿ｐまたはＤ側基準位置θｅｎ＿ｄ、および、目標シフトレンジに応じた目標設計値に基づき、目標カウント値θｃｍｄを設定する。学習された基準位置がＰ側基準位置θｅｎ＿ｐであれば、Ｓ２１２およびＳ２１３の処理は、Ｓ１０９およびＳ１１０と同様である。

学習された基準位置がＤ側基準位置θｅｎ＿ｄのとき、レンジ判定部５５は、Ｄ側基準位置θｅｎ＿ｄ、予め記憶されているレンジ判定値、および、現在のエンコーダカウント値θｅｎに基づき、現在のシフトレンジを判定する。レンジ判定値は、レンジ毎に設定され、当該レンジであると判定する第２壁部２３２からのカウント数である。

目標角度設定部５３は、学習されたＤ側基準位置θｅｎ＿ｄ、および、目標シフトレンジに応じた目標設計値Ｈｐ、Ｈｒ、Ｈｎ、Ｈｄに基づき、目標カウント値θｃｍｄを設定する。図１０〜図１２に示すように、目標設計値Ｈｐ、Ｈｒ、Ｈｎ、Ｈｄは、第２壁部２３２と、谷部２２１〜２２４の最底部との間の角度に対応するエンコーダカウント数である。目標設計値Ｈｐ、Ｈｒ、Ｈｎ、Ｈｄは、目標設計値Ｋｐ、Ｋｒ、Ｋｎ、Ｋｄと正負が反対であり、ここでは、目標設計値Ｋｐ、Ｋｒ、Ｋｎ、Ｋｄが正、目標設計値Ｈｐ、Ｈｒ、Ｈｎ、Ｈｄが負とする。

目標シフトレンジがＰレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（５）、Ｒレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（６）、Ｎレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（７）、Ｄレンジのときの目標カウント値θｃｍｄを式（８）に示す。

θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｄ＋Ｈｄ ・・・（５）
θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｄ＋Ｈｎ ・・・（６）
θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｄ＋Ｈｒ ・・・（７）
θｃｍｄ＝θｅｎ＿ｄ＋Ｈｐ ・・・（８）

本実施形態の出力軸センサ故障時処理を図１０〜図１２のタイムチャートに基づいて説明する。Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する場合は上記実施形態と同様であるので、ここでは、Ｄ側基準位置θｅｎ＿ｄを学習する場合について説明する。

図１０は、シフトレンジがＤレンジであるときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常である間、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定が行われ、エンコーダカウント値θｅｎに基づくレンジ判定を行わない。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ４であって、Ｄレンジ判定されている時刻ｘ５０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生すると、即時にＤ壁当て処理を実施する。具体的には、ディテントローラ２６が第２壁部２３２に向かう方向にモータ１０を回転させる。

時刻ｘ５１にて、ディテントローラ２６が第２壁部２３２に当接すると、エンコーダカウント値θｅｎが一定となる。エンコーダカウント値θｅｎが一定となってから完了判定時間Ｘｆが経過した時刻ｘ５２にて、Ｄ壁当て処理を完了し、このときのエンコーダカウント値θｅｎをＤ側基準位置θｅｎ＿ｄとして記憶しておく。また、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常が発生した時刻ｘ５０から、Ｄ壁当て処理が完了する時刻ｘ５２までの間、シフトレンジは前回値のＤレンジを保持する。

Ｄ壁当て処理が完了すると、目標設計値Ｈｄの分、モータ１０を反対方向に回転させ、ディテントローラ２６を谷部２２４の最底部に戻す。このときのモータ１０の回転速度は、壁当て処理実施時よりも大きくてよく、例えば通常のレンジ切替時と同様でもよい。壁当て完了後のレンジ判定および目標カウント値θｃｍｄの設定は、目標設計値やレンジ判定値が異なる以外は、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習した場合と同様であるので、説明を省略する。

図１１は、シフトレンジがＮレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ３であって、Ｎレンジ判定されている時刻ｘ６０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定を中止し、前回値のＮレンジを保持する。時刻ｘ６１にて、目標シフトレンジがＤレンジに切り替わると、Ｄ壁当て処理を実施する。時刻ｘ６１以降の処理は、図１０の時刻ｘ５１以降と同様である。

図１２は、シフトレンジがＲレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合の例である。出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが値Ｖ２であって、Ｒレンジ判定されている時刻ｘ７０にて出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに基づくレンジ判定を中止し、前回値のＲレンジを保持する。時刻ｘ７１にて、目標シフトレンジがＤレンジに切り替わると、Ｄ壁当て処理を実施する。時刻ｘ７１以降の処理は、図１０の時刻ｘ５１以降と同様である。

本実施形態では、出力軸センサ１６に異常が生じたときのシフトレンジがＰレンジであれば、即時にＰ壁当て処理を実施し、Ｄレンジであれば、即時にＤ壁当て処理を実施する。また、出力軸センサ１６に異常が生じたときのシフトレンジがＲレンジまたはＮレンジであれば、Ｐ壁当てまたはＤ壁当てが可能になったとき、壁当て処理を実施する。これにより、より速やかに壁当て処理を実施可能である。

学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じた場合、ディテントローラ２６が第２壁部２３２に当接したときのエンコーダカウント値θｅｎに応じた反Ｐ側基準位置であるＤ側基準位置θｅｎ＿ｄを学習可能である。

出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が発生した場合、学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のシフトレンジが反Ｐ側レンジであるＤレンジの場合、ディテントローラ２６を第２壁部２３２に当接させて、Ｄ側基準位置θｅｎ＿ｄを学習する。レンジ判定部５５は、Ｄ側基準位置θｅｎ＿ｄおよびエンコーダカウント値θｅｎに基づいてシフトレンジを判定する。目標角度設定部５３は、Ｄ側基準位置θｅｎ＿ｄに基づいて目標カウント値θｃｍｄを設定する。これにより、異常発生時のシフトレンジがＤレンジのとき、より速やかに基準位置の学習を行うことができる。

ディテントプレート２１には、３以上の谷部２２１〜２２４が形成される。学習部５７は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のシフトレンジが中間レンジであるＲレンジまたはＮレンジである場合、Ｐレンジに切替可能になったときにＰ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する、または、Ｄレンジに切替可能になったときにＤ側基準位置θｅｎ＿ｄを学習する。これにより、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生時のレンジがＲレンジまたはＮレンジであっても、退避走行性能を確保することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態を図１３および図１４に基づいて説明する。本実施形態の出力軸センサ故障時処理を図１３のフローチャートに基づいて説明する。図１３のフローチャートは、図９のフローチャートにＳ２１５が追加されている。

Ｓ２０１にて、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓに異常が生じていないと判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｓ２１５へ移行する。Ｓ２１５では、レンジ判定部５５は、図４中のＳ１０４と同様、壁当て処理を実施済みか否か判断する。壁当て処理を実施済みであると判断された場合（Ｓ２１５：ＹＥＳ）、Ｓ２１２へ移行する。壁当て処理を実施済みでないと判断された場合（Ｓ２１５：ＮＯ）、Ｓ２０３へ移行する。その他の処理は、図９と同様である。

本実施形態の出力軸センサ故障時処理を図１４のタイムチャートに基づいて説明する。図１４は、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ、エンコーダカウント値θｅｎに基づくレンジ判定、および、エンコーダカウント値θｅｎに加え、壁当て完了フラグを記載した。壁当て完了フラグは、セットされている状態を「１」、セットされていない状態を「０」とした。時刻ｘ１３までの処理は、図５と同様であり、シフトレンジがＰレンジのときに出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが異常になった場合、Ｐ壁当て処理を即時実施し、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する。このとき、壁当て完了フラグがセットされる。

時刻ｘ１４にて、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常復帰する。このとき、壁当て完了フラグをリセットせずにセットされた状態が継続されるので、図１３中のＳ２１５にて肯定判断される。すなわち、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが異常となり、壁当て処理が実施されると、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常復帰したとしても、車両の始動スイッチがオフされるまでの間、エンコーダカウント値θｅｎに基づいてレンジ判定を行う。また、学習された基準位置を用いて目標カウント値θｃｍｄを設定する。

本実施形態では、第２実施形態のように、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐおよびＤ側基準位置θｅｎ＿ｄを学習可能である場合について説明したが、第１実施形態のように。異常発生時のレンジによらず、Ｐ側基準位置θｅｎ＿ｐを学習する例に適用してもよい。具体的には、図４中のＳ１０４にて否定判断された場合にＳ２１５と同様の判断処理を行う。ここで、肯定判断された場合、Ｓ１０９へ移行し、否定判断された場合、Ｓ１０２へ移行するようにしてもよい。

本実施形態では、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生後、正常復帰した場合であっても、レンジ判定部５５は、学習された基準位置であるＰ側基準位置θｅｎ＿ｐまたはＤ側基準位置θｅｎ＿ｄ、および、エンコーダカウント値θｅｎに基づくレンジ判定を継続する。また、目標角度設定部５３についても同様、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓの異常発生後、正常復帰した場合であっても、学習されたＰ側基準位置θｅｎ＿ｐまたはＤ側基準位置θｅｎ＿ｄに基づく目標カウント値θｃｍｄの設定を継続する。これにより、例えば接触不良等により、出力軸信号ＳＧＮ＿ｓが正常である状態と異常である状態とが繰り返される場合に、これに引きずられて制御の切り替えが頻繁に生じるのを防ぐ。また、復帰処理が必要ないので、制御を簡素化可能である。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ディテントプレートには４つの谷部が形成される。他の実施形態では、ディテントプレートに形成される谷部の数は、２つ以上であれば、４つに限らずいくつであってもよい。例えば、ディテントプレートの谷部の数が２つであって、Ｐレンジと、Ｐレンジ以外のレンジであるＮｏｔＰレンジとを切り替えるものとしてもよい。この場合、ＮｏｔＰレンジに対応する谷部が「第２谷部」、Ｐレンジ以外のレンジが「反Ｐ側レンジ」となる。また、シフトレンジ切替機構やパーキングロック機構等は、上記実施形態と異なっていてもよい。

上記実施形態では、谷部の数である係合ポジション数と出力軸信号の段階数とが一致している。他の実施形態では、係合ポジション数と出力軸信号の段階数とが異なっていてもよい。また、出力軸信号は、ステップ状に変化する信号に限らず、例えば値がリニアに変化するもの等、出力軸の回転に応じて値が変化するものであれば、どのようなものであってもよい。また、出力軸センサは、磁気センサに限らず、例えばポテンショメータ等、出力軸の回転を検出可能などのようなものを用いてもよい。

上記実施形態では、モータは、ＳＲモータである。他の実施形態では、モータは、例えばＤＣブラシレスモータ等、どのようなモータであってもよい。上記実施形態では、モータの巻線組数については言及していないが、巻線組は１組でもよいし、複数組でもよい。上記実施形態では、モータ回転角センサは、エンコーダである。他の実施形態では、モータ回転角センサは、エンコーダに限らず、レゾルバ等、どのようなものを用いてもよい。

上記実施形態では、モータ軸と出力軸との間に減速機が設けられる。減速機の詳細について、上記実施形態では言及していないが、例えば、サイクロイド歯車、遊星歯車、モータ軸と略同軸の減速機構から駆動軸へトルクを伝達する平歯歯車を用いたものや、これらを組み合わせて用いたもの等、どのような構成であってもよい。また、他の実施形態では、モータ軸と出力軸との間の減速機を省略してもよいし、減速機以外の機構を設けてもよい。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（シフトレンジ切替システム）
１０・・・モータ １３・・・エンコーダ（モータ回転角センサ）
１５・・・出力軸 １６・・・出力軸センサ
２０・・・シフトレンジ切替機構
２２１〜２２４・・・谷部 ２２１・・・第１谷部 ２２４・・・第２谷部
２３１・・・第１壁部 ２３２・・・第２壁部
４０・・・シフトレンジ制御装置
５１・・・モータ角度演算部 ５２・・・出力軸信号取得部
５３・・・レンジ判定部 ５４・・・異常監視部
５５・・・目標角度設定部 ５６・・・駆動制御部 ５８・・・学習部

Claims (5)

1. モータ（１０）と、
   前記モータの駆動が伝達される出力軸（１５）と、
   一端側に設けられＰレンジに対応する第１谷部（２２１）と他端側に設けられＰレンジ以外のレンジに対応する第２谷部（２２４）とを含む複数の谷部（２２１〜２２４）、前記第１谷部の前記一端側に設けられる第１壁部（２３１）、および、前記第２谷部の前記他端側に設けられる第２壁部（２３２）を有し、前記出力軸とともに回転する回転部材（２１）、ならびに、シフトレンジに応じた前記谷部に嵌まり合う係合部材（２６）を有するシフトレンジ切替機構（２０）と、
   を備えるシフトレンジ切替システム（１）において、前記モータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置であって、
   前記モータの回転を検出するモータ回転角センサ（１３）から、前記モータの回転位置に応じたモータ回転角信号を取得し、前記モータ回転角信号に基づいてモータ角度を演算するモータ角度演算部（５１）と、
   前記出力軸の回転位置を検出する出力軸センサ（１６）から、前記出力軸の回転位置に応じた出力軸信号を取得する出力軸信号取得部（５２）と、
   目標シフトレンジおよび前記出力軸信号に基づいて目標回転角度を設定する目標角度設定部（５３）と、
   前記モータ角度が前記目標回転角度となるように前記モータの駆動を制御する駆動制御部（５４）と、
   前記出力軸信号に基づいてシフトレンジを判定するレンジ判定部（５５）と、
   前記出力軸信号の異常を監視する異常監視部（５６）と、
   前記出力軸信号に異常が生じた場合、前記係合部材が前記第１壁部に当接したときの前記モータ角度に応じたＰ側基準位置を学習可能である学習部（５７）と、
   を備え、
   前記出力軸信号に異常が発生した場合、
   前記学習部は、前記出力軸信号の異常発生時のシフトレンジがＰレンジである場合、前記モータの駆動により前記係合部材を前記第１壁部に当接させて前記Ｐ側基準位置を学習し、
   前記レンジ判定部は、前記Ｐ側基準位置および前記モータ角度に基づいてシフトレンジを判定し、
   前記目標角度設定部は、前記Ｐ側基準位置に基づいて前記目標回転角度を設定するシフトレンジ制御装置。
2. 前記レンジ判定部は、前記出力軸信号の異常発生時のシフトレンジがＰレンジ以外のレンジである場合、Ｐレンジに切替可能になったとき、前記Ｐ側基準位置を学習する請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
3. 前記学習部は、前記出力軸信号に異常が生じた場合、前記係合部材が前記第２壁部に当接したときの前記モータ角度に応じた反Ｐ側基準位置を学習可能であって、
   前記係合部材が前記第２谷部に嵌まり合っているときのシフトレンジを反Ｐ側レンジとすると、
   前記出力軸信号に異常が発生した場合、
   前記学習部は、前記出力軸信号の異常発生時のシフトレンジが前記反Ｐ側レンジである場合、前記係合部材を前記第２壁部に当接させて前記反Ｐ側基準位置を学習し、
   前記レンジ判定部は、前記反Ｐ側基準位置および前記モータ角度に基づいてシフトレンジを判定し、
   前記目標角度設定部は、前記反Ｐ側基準位置に基づいて前記目標回転角度を設定する請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
4. 前記回転部材には、３以上の前記谷部が形成され、前記第１谷部と前記第２谷部との間に形成される前記谷部を第３谷部（２２２、２２３）とし、前記係合部材が前記第３谷部に嵌まり合っているときのシフトレンジを中間レンジとすると、
   前記出力軸信号に異常が発生した場合、
   前記学習部は、前記出力軸信号の異常発生時のシフトレンジが前記中間レンジである場合、Ｐレンジに切替可能になったときに前記Ｐ側基準位置を学習する、または、前記反Ｐ側レンジに切替可能になったときに前記反Ｐ側基準位置を学習する請求項３に記載のシフトレンジ制御装置。
5. 前記出力軸信号の異常発生後、正常復帰した場合、
   前記レンジ判定部は、学習された基準位置および前記モータ角度に基づくレンジ判定を継続し、
   前記目標角度設定部は、学習された基準位置に基づく前記目標回転角度の設定を継続する請求項１〜４のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。

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