JP4592482B2

JP4592482B2 - 車両搭載装置

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Publication number: JP4592482B2
Application number: JP2005118749A
Authority: JP
Inventors: 純木村; 政史堀; 春樹松▲崎▼
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: JP2006298011A; US20060232393A1; DE102006000178B4; DE102006000178A1; US7377192B2

Description

本発明は、車両ボディの一部を開閉するボディ系デバイス（電動スライドドア、トランクオープナー、パワーテールゲート、燃料給油ドア等の開閉ドア）の安全性を高める技術に関する。

車両に搭載されたボディ系デバイスの開動作は、車両走行用のエンジンの停止中であっても、確実に駐車されている状態でのみなされることが望ましい。
しかし、自動変速機が搭載された車両で、且つ電動アクチュエータによって自動変速機の実シフトレンジの切り替えを行う車両において、実シフトレンジがパーキングレンジ（自動変速機の入力側と出力側の伝達が無く、且つ自動変速機の出力軸が機械的にロックされるシフトレンジ）に設定されている時のみにボディ系デバイスの開動作を許可するように設けるためには、エンジンが停止した駐車中においても実シフトレンジを常に判別する目的で、電動アクチュエータを制御する電動機制御装置に電力の供給を続けなければならなくなる（特許文献なし）。
ここで、車両に搭載されるバッテリの充電容量は有限量のものである。
このため、バッテリ上がりを防止する目的で、車両の駐車中に電力を消費しない状態（あるいは電力消費を極めて低く抑えた状態）で、実シフトレンジを判断できるようにしたいという要求が発生している。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上述した電動機制御装置の通電停止中は実シフトレンジが保持されるという特徴を利用し、車両の駐車中に電力を消費しない状態（あるいは電力消費を極めて低く抑えた状態）で、実シフトレンジを判断できるようにして、エンジンの停止中であっても、実シフトレンジがパーキングレンジに設定された状態のみにボディ系デバイスの開動作を許可するようにした車両搭載装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する車両搭載装置は、電動機制御装置の通電停止時の実シフトレンジを記憶手段に記憶する。そして、電動機制御装置の通電停止中、即ちエンジンが停止した駐車中、記憶手段に記憶された実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合は、ボディ系デバイス制御装置がボディ系デバイスの開動作を禁止する。

このように、エンジンが停止した駐車中に、電動機制御装置の通電を停止するため、車両の駐車中の電力消費を抑えることができる。
一方、電動機制御装置の通電停止中、電動アクチュエータは作動しないため、駐車中に記憶手段に記憶されている実シフトレンジは、駐車中の実シフトレンジと一致する。そして、駐車中に記憶手段に記憶されている実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合は、ボディ系デバイス制御装置がボディ系デバイスの開動作を禁止するため、高い安全性を得ることができる。
即ち、請求項１の手段を採用する車両搭載装置は、車両の駐車中の電力消費を抑え、且つ高い安全性を得ることができる。

また、記憶手段は、電動機制御装置の内部に設けられ、電動機制御装置の通電が停止されても実シフトレンジを記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは電動機制御装置の通電の停止後、微少な電流を供給することで実シフトレンジの記憶を保持できるＳＲＡＭである。
これによって、車両の駐車中に、電動機制御装置のマイコン等の電力消費が比較的大きいデバイスへの通電を停止することができ、駐車中における電力消費を抑えることができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する車両搭載装置の電動アクチュエータは、電動モータのみによって構成される、あるいは電動モータと減速機を組み合わせて構成されるものである。
そして、シフトレンジ検出手段は、電動モータのロータの回転角度、あるいは電動アクチュエータの出力軸の回転角度を検出する角度検出手段である。
また、電動機制御装置は、角度検出手段によって検出される回転角度に基づいて電動モータの作動を制御することで、自動変速機の実シフトレンジの切り替えを行うものである。

最良の形態１の車両搭載装置は、
車両走行用のエンジンの回転を変速して車輪側へ出力する自動変速機、この自動変速機の実シフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替機構、このシフトレンジ切替機構に連動して実シフトレンジがパーキングレンジに設定されることで自動変速機の出力軸を機械的にロックするパーキング切替機構、および車両ボディの一部を開閉するボディ系デバイスを備えた車両に搭載され、
（ａ）シフトレンジ切替機構を駆動して実シフトレンジの切り替えを行う電動アクチュエータと、
（ｂ）自動変速機の実シフトレンジを目標シフトレンジに切り替えるために電動アクチュエータを制御するとともに、エンジンの運転が停止された車両駐車時に通電が停止される電動機制御装置と、
（ｃ）実シフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、
（ｄ）電動機制御装置の通電停止時に、その停止時における実シフトレンジを記憶する記憶手段と、
（ｅ）電動機制御装置の通電停止中であっても、記憶手段に記憶された実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合に、ボディ系デバイスの開動作を禁止するボディ系デバイス制御装置とを備える。
また、記憶手段は、電動機制御装置の内部に設けられ、電動機制御装置の通電が停止されても実シフトレンジを記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは電動機制御装置の通電の停止後、微少な電流を供給することで実シフトレンジの記憶を保持できるＳＲＡＭである。

〔参考例〕
参考例の車両搭載装置を、図１〜図１９を参照して説明する。
（シフトレンジ切替装置の説明）
まず、車両に搭載されたシフトレンジ切替装置について説明する。
シフトレンジ切替装置は、電動アクチュエータ１（図３参照）によって、車両用自動変速機２（図１参照）に搭載されたシフトレンジ切替機構３（図４参照）およびパーキング切替機構４（図４参照）を切り替えるものである。

電動アクチュエータ１は、シフトレンジ切替機構３を駆動するサーボ機構であり、同期型の電動モータ５と、この電動モータ５の回転出力を減速してシフトレンジ切替機構３を駆動する減速機６と、電動モータ５の回転角度を検出するエンコーダ７と、減速機６の出力角（後述する出力軸１７の回転角度：実シフトレンジ）を検出する出力角検出手段（角度検出手段およびシフトレンジ検出手段の一例）８とを備え、減速機６を介してシフトレンジ切替機構３を駆動する電動モータ５は電動機制御装置９によって回転が制御される。
即ち、シフトレンジ切替装置は、電動機制御装置９によって電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を制御することで、減速機６を介して駆動されるシフトレンジ切替機構３およびパーキング機構４を切替制御して、自動変速機２における実シフトレンジの切り替えおよびパーキング（自動変速機２の出力軸のロック）の切り替えを行うものである。

以下では、図３の右側をフロント（あるいは前）、左側をリヤ（あるいは後）としてこの参考例を説明する。
（電動モータ５の説明）
電動モータ５を図３、図５を参照して説明する。
この参考例の電動モータ５は、永久磁石を用いないブラシレスのＳＲモータ（スイッチド・リラクタンス・モータ）であり、回転自在に支持されるロータ１１と、このロータ１１の回転中心と同軸上に配置されたステータ１２とで構成される。

ロータ１１は、ロータ軸１３とロータコア１４で構成されるものであり、ロータ軸１３は前端と後端に配置された転がり軸受（フロント転がり軸受１５、リヤ転がり軸受１６）によって回転自在に支持される。
なお、フロント転がり軸受１５は、減速機６の出力軸１７の内周に嵌合固定されたものであり、減速機６の出力軸１７はフロントハウジング１８の内周に配置されたメタルベアリング１９によって回転自在に支持されている。つまり、ロータ軸１３の前端は、フロントハウジング１８に設けられたメタルベアリング１９→出力軸１７→フロント転がり軸受１５を介して回転自在に支持される。
一方、リヤ転がり軸受１６は、ロータ軸１３の後端外周に圧入固定され、リヤハウジング２０によって支持されるものである。

ステータ１２は、固定されたステータコア２１および通電により磁力を発生する複数相の励磁コイル２２から構成される。
ステータコア２１は、薄板を多数積層して形成されたものであり、リヤハウジング２０に固定されている。このステータコア２１には、内側のロータコア１４に向けて３０度毎に突設されたステータティース２３（内向突極）が設けられており、各ステータティース２３のそれぞれには各ステータティース２３毎に磁力を発生させるコイルＵ、Ｖ、Ｗが巻回されている。

ここで、励磁コイル２２を図５、図６を参照して詳しく説明する。
励磁コイル２２は、図６に示されるように、コイルＵ、Ｖ、Ｗが電気的に独立して巻回されて、スター結線されたものである。
具体的に、コイルＵ、Ｖ、Ｗは、回転方向に順次連続するステータティース２３にそれぞれ装着され、各励磁コイル２２は通電されると、回転方向に各ステータティース２３毎に逆磁極を生じる。即ち、例えば「コイルＵ−１、Ｗ−１、Ｖ−２、Ｕ−３、Ｗ−３、Ｖ−４」の内端がＮ極を生じる場合は、それに隣接する「Ｖ−１、Ｕ−２、Ｗ−２、Ｖ−３、Ｕ−４、Ｗ−４」の内端がＳ極を生じるものである。
これによって、例えば、コイルＵ−１、Ｕ−２、Ｕ−３、Ｕ−４に通電すると、コイルＵ−１、Ｕ−３が装着された一方のステータティース２３（回転方向に９０°ずれた位置にある２つのステータティース２３の一方）の内径部がＮ極となり、コイルＵ−２、Ｕ−４が装着された他方のステータティース２３の内径部がＳ極となるものである。

ロータコア１４は、薄板を多数積層して形成されたものであり、ロータ軸１３に圧入固定されている。このロータコア１４には、外周のステータコア２１に向けて４５度毎に突設されたロータティース２４（外向突極）が設けられている。
そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各励磁コイル２２の通電位置および通電方向を順次切り替えることで、ロータティース２４を磁気吸引するステータティース２３を順次切り替えて、ロータ１１を一方または他方へ回転する構成になっている。

（減速機６の説明）
減速機６を図３、図７〜図９を参照して説明する。
この参考例の減速機６は、遊星歯車減速機の１種である内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）であり、ロータ軸１３に設けられた偏心部２５を介してロータ軸１３に対して偏心回転可能な状態で取り付けられたサンギヤ２６（インナーギヤ：外歯歯車）と、このサンギヤ２６が内接噛合するリングギヤ２７（アウターギヤ：内歯歯車）と、サンギヤ２６の自転成分のみを出力軸１７に伝達する伝達手段２８とを備える。

偏心部２５は、ロータ軸１３の回転中心に対して偏心回転してサンギヤ２６を揺動回転させる軸であり、偏心部２５の外周に配置されたサンギヤ軸受３１を介してサンギヤ２６を回転自在に支持するものである。
サンギヤ２６は、上述したように、サンギヤ軸受３１を介してロータ軸１３の偏心部２５に対して回転自在に支持されるものであり、偏心部２５の回転によってリングギヤ２７に押しつけられた状態で回転するように構成されている。
リングギヤ２７は、フロントハウジング１８に固定されるものである。

伝達手段２８は、出力軸１７と一体に回転するフランジ３３の同一円周上に形成された複数の内ピン穴３４と、サンギヤ２６に形成され、内ピン穴３４にそれぞれ遊嵌する複数の内ピン３５とによって構成される。
複数の内ピン３５は、サンギヤ２６のフロント面に突出する形で設けられている。
複数の内ピン穴３４は、出力軸１７の後端に設けられたフランジ３３に設けられており、内ピン３５と内ピン穴３４の嵌まり合いによって、サンギヤ２６の自転運動が出力軸１７に伝えられるように構成されている。
このように設けられることにより、ロータ軸１３が回転してサンギヤ２６が偏心回転することによって、サンギヤ２６がロータ軸１３に対して減速回転し、その減速回転が出力軸１７に伝えられる。なお、出力軸１７は、シフトレンジ切替機構３のコントロールロッド４５（後述する）に連結される。
なお、この参考例とは異なり、複数の内ピン穴３４をサンギヤ２６に形成し、複数の内ピン３５をフランジ３３に設けて構成しても良い。

（シフトレンジ切替機構３の説明）
シフトレンジ切替機構３およびパーキング切替機構４を図４を参照して説明する。
シフトレンジ切替機構３は、上述した減速機６の出力軸１７によって駆動されて、自動変速機２の実シフトレンジの切り替えを行うものである。
自動変速機２における各シフトレンジ（例えば、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）の切り替えは、油圧バルブボディ４１に設けられたマニュアルスプール弁４２を適切な位置にスライド変位させ、自動変速機２の図示しない油圧クラッチへの油圧供給路を切り替え、油圧クラッチの係合状態をコントロールすることによって行われる。

一方、パーキング切替機構４は、シフトレンジ切替機構３に連動し、実シフトレンジがパーキングレンジ（Ｐ）に設定されることで自動変速機２の出力軸を機械的にロックするものである。パーキング切替機構４による自動変速機２の出力軸のロックとアンロックの切り替えは、パークギヤ４３の凹部４３ａとパークポール４４の凸部４４ａの係脱によって行われる。なお、パークギヤ４３は、図示しないドライブシャフトや図示しないディファレンシャルギヤ等を介して自動変速機２の出力軸に連結されたものであり、パークギヤ４３の回転を規制することで自動変速機２の出力軸側（車両の駆動輪側）をロックして、車両のパーキングのロック状態を達成するものである。

減速機６によって駆動されるコントロールロッド４５には、略扇形状を呈したディテントプレート４６が図示しないスプリングピン等を打ち込むことにより固定されている。
ディテントプレート４６は、半径方向の先端（略扇形状の円弧部）に複数の凹部４６ａが設けられており、油圧バルブボディ４１に固定されたディテントバネ４７の先端の係合部４７ａが凹部４６ａに嵌まり合うことで、切り替えられたシフトレンジが保持されるようになっている。

ディテントプレート４６には、マニュアルスプール弁４２を駆動するためのピン４８が取り付けられている。
ピン４８は、マニュアルスプール弁４２の端部に設けられた溝４９に係合しており、ディテントプレート４６がコントロールロッド４５によって回動操作されると、ピン４８が円弧駆動されて、ピン４８に係合するマニュアルスプール弁４２が油圧バルブボディ４１の内部で直線運動を行う。

コントロールロッド４５を図４中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると、ディテントプレート４６を介してピン４８がマニュアルスプール弁４２を油圧バルブボディ４１の内部に押し込み、油圧バルブボディ４１内の油路がＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐの順に切り替えられる。つまり、自動変速機２のシフトレンジがＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐの順に切り替えられる。
逆方向にコントロールロッド４５を回転させると、ピン４８がマニュアルスプール弁４２を油圧バルブボディ４１から引き出し、油圧バルブボディ４１内の油路がＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄの順に切り替えられる。つまり、自動変速機２のシフトレンジがＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄの順に切り替えられる。

一方、ディテントプレート４６には、パークポール４４を駆動するためのパークロッド５１が取り付けられている。このパークロッド５１の先端には円錐部５２が設けられている。
この円錐部５２は、自動変速機２のハウジングの突出部５３とパークポール４４の間に介在されるものであり、コントロールロッド４５を図４中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると（具体的には、Ｒ→Ｐレンジ）、ディテントプレート４６を介してパークロッド５１が図４中矢印Ｂ方向へ変位して円錐部５２がパークポール４４を押し上げる。すると、パークポール４４が軸４４ｂを中心に図４中矢印Ｃ方向に回転し、パークポール４４の凸部４４ａがパークギヤ４３の凹部４３ａに係合し、パーキング切替機構４のロック状態が達成される。

逆方向へコントロールロッド４５を回転させると（具体的には、Ｐ→Ｒレンジ）、パークロッド５１が図４中矢印Ｂ方向とは反対方向に引き戻され、パークポール４４を押し上げる力が無くなる。パークポール４４は、図示しないバネにより、図４中矢印Ｃ方向とは反対方向に常に付勢されているため、パークポール４４の凸部４４ａがパークギヤ４３の凹部４３ａから外れ、パークギヤ４３がフリーになり、パーキング切替機構４がアンロック状態になる。

（エンコーダ７の説明）
エンコーダ７を図３、図１０〜図１４を参照して説明する。
上述した電動アクチュエータ１には、そのハウジング（フロントハウジング１８＋リヤハウジング２０）内に、ロータ１１の回転角度を検出するエンコーダ７（ロータ角検出手段）が搭載されている。このエンコーダ７によってロータ１１の回転角度を検出して励磁コイル２２への通電を切替制御することにより、電動モータ５を脱調させることなく高速運転することができる。

このエンコーダ７は、インクリメンタル型であり、ロータ１１と一体に回転する磁石６１と、リヤハウジング２０内に配置される磁気検出用のホールＩＣ６２（具体的には、第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂと、インデックス用ホールＩＣ６２Ｚ）とを備え、このホールＩＣ６２は、リヤハウジング２０内に配置される基板６３に支持される。

磁石６１は、図１０〜図１２に示されるように、略リング円板形状を呈し、ロータ軸１３と同芯上に配置されるものであり、ロータコア１４の軸方向の端面（後面）に接合される。
ロータコア１４の後面には、図１２に示されるように、磁石位置決め用の穴１４ａが複数設けられている。一方、磁石６１の接合面にも、複数の突起６１ａが設けられている。そして、磁石６１の突起６１ａをロータコア１４の穴１４ａに挿入して組付けを行うことにより、ロータコア１４の回転中心と同芯上に磁石６１が組付けられる。
磁石６１は、図１１に示されるように、ホールＩＣ６２と対向する面（後面）に、回転角度やインデックス検出用の着磁が施され、磁石６１の軸方向に磁力を発生する。
図１０を参照して、ホールＩＣ６２と対向する面（後面）における着磁について説明する。磁石６１の後面外周側には、回転方向に回転角度信号発生／停止用の多極着磁が施された回転角度着磁部αが設けられており、その内周に隣接して、回転方向にインデックス信号発生／停止用のインデックス着磁部βと信号発生に関与しないインデックス非着磁部β’が設けられている。

回転角度着磁部αは、回転方向に回転角度信号（以下、Ａ相信号あるいはＢ相信号）発生のための多極着磁が施されたものであり、図１０の例では７．５度ピッチでＮ極とＳ極とが繰り返して着磁されたものである。即ち、回転角度着磁部αは、４８極のＡ、Ｂ相センシング部を備えるものである。
インデックス着磁部βは、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の励磁コイル２２の通電が一巡する周期（４５度間隔）でインデックス信号（以下、Ｚ相信号）を発生させるためのものであり、４５度間隔でＺ相信号発生用のＮ極が７．５度ピッチで着磁され、その回転方向の両脇にＳ極が着磁されたものである。
インデックス非着磁部β’は、インデックス着磁部βとインデックス着磁部βの間（回転方向の間）にあって、Ｚ相信号を発生させない部分であり、着磁されていない部分である。

第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂは、回転角度着磁部αに軸方向に対向した状態で基板６３に支持されるものであり、インデックス用ホールＩＣ６２Ｚは、インデックス着磁部βおよびインデックス非着磁部β’に軸方向に対向した状態で基板６３に支持されるものである。
なお、第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂは、基板６３に支持されている位置が相対角度で３．７５度（電気角で９０度）となるように設けられており、結果的にＡ相信号とＢ相信号が相対角度で３．７５度（電気角で９０度）となるように構成されている（図１４参照）。

第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂおよびインデックス用ホールＩＣ６２Ｚは、ホール素子とＯＮ−ＯＦＦ信号発生ＩＣを一体化したものであり、通過する磁束量に応じた出力を発生するホール素子と、このホール素子に与えられるＮ極側の磁束密度が閾値を超えた際に回転角度信号（Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号）を発生（信号ＯＮ）し、Ｓ極側の磁束密度が閾値よりも大きくなると回転角度信号（Ａ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号）を停止（信号ＯＦＦ）するものである。
なお、この参考例ではホール素子とＯＮ−ＯＦＦ信号発生ＩＣを一体化したホールＩＣ（第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂおよびインデックス用ホールＩＣ６２Ｚ）を例に示すが、ホール素子とＯＮ−ＯＦＦ信号発生ＩＣを別に配置しても良い。具体的には、ＯＮ−ＯＦＦ信号発生ＩＣをホール素子とは別に基板６３の上に組み込んでも良いし、電動機制御装置９の内部に組み込んでも良い。

次に、図１４を用いてエンコーダ７によるＡ相信号、Ｂ相信号、Ｚ相信号の出力波形について説明する。
Ａ相信号およびＢ相信号は、相対角度３．７５度（電気角で９０度）の位相差を持った出力信号であり、参考例ではロータ１１が１５度回転する毎にＡ相信号とＢ相信号がそれぞれ１周期出力されるように構成されている。
Ｚ相信号は、ロータ１１が４５度回転する毎に１回ずつ出力されるモータ通電切替用のインデックス信号（この参考例ではＯＮ信号）であり、このＺ相信号によって電動モータ５の通電相と、Ａ相、Ｂ相の相対位置関係を定義できる。

基板６３は、第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂを回転角度着磁部αに軸方向に対向した状態で支持するとともに、インデックス用ホールＩＣ６２Ｚをインデックス着磁部βおよびインデックス非着磁部β’に軸方向に対向した状態で支持するものであり、各励磁コイル２２のリヤ側の側面に取り付けられてリヤハウジング２０の内部に配置されるものである。

（出力角検出手段８の説明）
出力角検出手段８を図３、図１５〜図１８を参照して説明する。
電動アクチュエータ１は、出力軸１７の回転角度を検出する出力角検出手段８を備え、電動機制御装置９は出力角検出手段８の検出する出力軸１７の回転角度からシフトレンジ切替機構３が現実に設定している実シフトレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ等）を検出する。

この出力角検出手段８は、出力軸１７の回転角度を連続量として検出するものであり、出力軸１７と一体に回転するフランジ３３のフロント面に固定された磁石７１と、リニア出力ホールＩＣ７２とで構成される。
磁石７１は、図１７に示されるように、軸方向から見て略三日月形状を呈するものであり、樹脂７３によってモールドされ、リニア出力ホールＩＣ７２に対し、図１７中矢印Ｂ方向に磁束が交差するように着磁され、出力軸１７の回転範囲内（実シフトレンジの設定レンジの移動範囲内）において、磁石７１とリニア出力ホールＩＣ７２との距離が変化することで、リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束密度が変化するように設けられている。
具体的にこの参考例では、実シフトレンジがＤ側になるように出力軸１７が回転した位置でリニア出力ホールＩＣ７２と磁石７１の距離が最大（リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束密度が最小）になり、実シフトレンジがＰ側になるように出力軸１７が回転した位置でリニア出力ホールＩＣ７２と磁石７１の距離が最小（リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束密度が最大）になる。

リニア出力ホールＩＣ７２は、樹脂製のコネクタ７４によって組付けられるものであり、リニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束密度に応じた出力電圧を発生するホール素子を備え、図１８に示すようにリニア出力ホールＩＣ７２を通過する磁束密度が大きくなるほど大きな出力電圧を発生するものである。
即ち、リニア出力ホールＩＣ７２の出力電圧を読み取ることで、その出力電圧から出力軸１７の回転角度、および実シフトレンジを検出することができるものである。

（電動機制御装置９の説明）
電動機制御装置９を図１を参照して説明する。
電動モータ５の通電制御を行う電動機制御装置９は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する第１記憶手段８１、入力回路、出力回路、電源回路等で構成された周知構造のマイクロコンピュータである。

ここで、図１中における符号８２は起動スイッチ（車両のイグニッションスイッチ、アクセサリースイッチ等）、符号８３は車載バッテリ、符号８４は自動変速機２の油圧コントローラ（油圧クラッチの係合状態をコントロールする装置）、符号８５は実シフトレンジなど自動変速機２の状態等を示す表示・警告手段（通常運転時の視覚表示、警告灯、警告音声等）、符号８６は電動モータ５のコイル駆動回路、符号８７は車速センサ、符号８８は乗員が操作するシフトレンジ設定手段の設定スイッチ（あるいは検出センサ）を含むその他の車両状態を検出するセンサ類を示す。
そして、電動機制御装置９は起動スイッチ８２がＯＮされるとバッテリ８３による通電が開始され、各種の演算制御を実施し、起動スイッチ８２がＯＦＦされると電源ＯＦＦ処理を行った後にバッテリ８３による通電が停止されるものである。即ち、起動スイッチ８２のＯＮで通電が開始され、起動スイッチ８２のＯＦＦで通電が停止されるものである。

コイル駆動回路８６を図６を参照して説明する。
電動モータ５は、上述したように、コイルＵ、Ｖ、Ｗをそれぞれがスター結線したものである。
そして、コイル駆動回路８６は、各相毎（コイルＵ、Ｖ、Ｗ毎）に給電を行うスイッチング素子８９が内蔵され、電動機制御装置９がスイッチング素子８９をＯＮ−ＯＦＦ切替することで、各コイルＵ、Ｖ、Ｗの通電状態が切り替えられる。
ロータ１１を回転させる際は、電動機制御装置９が、図１９に示すように、エンコーダ７によって検出されるロータ１１の回転角度および励磁遅れの補正項等に基づいて（場合によってはオープン制御により）、スイッチング素子８９をＯＮ−ＯＦＦすることで、各励磁コイル２２の通電状態を順次切り替えてロータ１１を回転させている。

電動機制御装置９には、エンコーダ７の出力（第１、第２回転角度用ホールＩＣ６２Ａ、６２Ｂおよびインデックス用ホールＩＣ６２Ｚの出力）からロータ１１の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を把握する「ロータ角読取手段」、出力角検出手段８の出力（リニア出力ホールＩＣ７２の出力）から出力軸１７の回転角度（実シフトレンジと同じ意味）を読み取る「出力角読取手段（実シフトレンジ読取手段と同じ）」、シフトレンジ設定手段によって設定されたシフトレンジ切替指令と電動機制御装置９が認識する実シフトレンジとが一致するように電動モータ５を制御する「モータ制御手段」など、種々の制御プログラムが搭載されている。

モータ制御手段は、シフトレンジ設定手段によって設定された「目標シフトレンジ（シフトレンジ切替指令）」と、出力角検出手段８によって検出される「実シフトレンジ（電動機制御装置９が認識する実シフトレンジ）」とに差がある場合は、目標シフトレンジと実シフトレンジとのシフトレンジの差に基づいて、電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度の決定を行い、その決定に基づいて複数相よりなる各励磁コイル２２を通電制御して、電動モータ５の回転方向、回転速度、回転量、回転角度の制御を行って、シフトレンジ設定手段によって設定されたシフトレンジ切替指令と電動機制御装置９が認識する実シフトレンジとを一致させる制御プログラムである。

（参考例の背景）
参考例の車両には、車両ボディの一部を開閉するボディ系デバイス（電動スライドドア、トランクオープナー、パワーテールゲート、燃料給油ドア等の開閉ドア）が搭載されている。そして、このボディ系デバイスは、図１に示すボディ系デバイス制御装置９１によって開閉が制御される。
このボディ系デバイス制御装置９１は、エンジンが停止している状態であっても、バッテリ８３の給電を受けて作動するものであり、少なくともボディ系デバイスの開動作を禁止することができるものである。

ここで、ボディ系デバイスの開動作は、車両走行用のエンジンの停止中であっても、確実に駐車されている状態でのみなされることが望ましい。
上述したように、自動変速機２の実シフトレンジを電動アクチュエータ１によって切り替える車両において、実シフトレンジがパーキングレンジに設定されている時のみに、ボディ系デバイス装置９１がボディ系デバイスの開動作を許可するように設けるには、エンジンが停止した駐車中においても実シフトレンジを常に判別する目的で、電動機制御装置９に電力の供給を続けなければならなくなる。
しかし、車両に搭載されるバッテリ８３の充電容量は有限量のものである。
このため、エンジンが停止した駐車中においても実シフトレンジを常に判別する目的で、電動機制御装置９に電力の供給を続けると、バッテリ８３の上がりを招く不具合がある。

（参考例の特徴）
参考例では、上記の不具合を解決するために、次の手段を採用している。
（１）電動機制御装置９は、エンジンの運転が停止された車両駐車時に自動的に自己通電停止処理を行って通電が停止するように設けられている。
（２）ボディ系デバイス制御装置９１には、データを記憶する第２記憶手段９２が設けられている。
（３）電動機制御装置９の通電停止時に、その時の実シフトレンジを第２記憶手段９２（ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ等のメモリ）に記憶させるように設けられている。
（４）ボディ系デバイス制御装置９１は、電動機制御装置９の通電停止中であっても、第２記憶手段９２に記憶された実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合に、ボディ系デバイス制御装置９１がボディ系デバイスの開動作を禁止するように設けられている。

上記（３）の実シフトレンジ記憶制御例を、図２（ａ）のフローチャートを参照して説明する。
この制御ルーチンでは、先ず、起動スイッチ８２がＯＦＦされたか否かの判断を行う（ステップＳ１）。このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合（起動スイッチ８２がＯＮ）は、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合（起動スイッチ８２のＯＦＦ）は、（ｉ）出力角検出手段８が故障しているか否かを電動機制御装置９内の第１記憶手段８１に記憶させるとともに、（ｉｉ）出力角検出手段８によって検出される実シフトレンジ（具体的には、出力角検出手段８の検出する回転角度：この回転角度は実シフトレンジに対応している）を電動機制御装置９内の第１記憶手段８１に記憶させる（ステップＳ２）。
次に、出力角検出手段８によって検出される実シフトレンジをボディ系デバイス制御装置９１に通知し、起動スイッチ８２がＯＦＦされた時の実シフトレンジをボディ系デバイス制御装置９１内の第２記憶手段９２に記憶させる（ステップＳ３）。
その後、電動機制御装置９の通電を停止し（ステップＳ４）、この実シフトレンジ記憶制御を終了する（エンド）。

ここで、上記（ｉ）における出力角検出手段８の故障検出を説明する。
電動機制御装置９には、出力角検出手段８が故障しているか否かを検出する「故障検出手段」の機能が設けられている。
この故障検出手段は、例えば、出力角検出手段８のリニア出力ホールＩＣ７２の出力電圧が所定範囲内でない場合、あるいは電動モータ５を作動させた際に電動モータ５の通電制御に伴ってリニア出力ホールＩＣ７２の出力が変化しない場合、あるいは電動モータ５を作動させていないにも関わらず、リニア出力ホールＩＣ７２の出力が所定の範囲を超えて変化した場合などに、出力角検出手段８が故障していると判断する。そして故障を判断すると、出力角検出手段８の故障を示す故障フラグを立てて、出力角検出手段８の故障を電動機制御装置９内の第１記憶手段８１に記憶させるものである。

次に、上記（４）のボディ系デバイスの許可／禁止制御例を、図２（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。
この制御ルーチンでは、先ず、（ｉ）電動機制御装置９の通電が停止状態であり、且つ（ｉｉ）ボディ系デバイス制御装置９１内に記憶された実シフトレンジがパーキングレンジであるか否かの判断を行う（ステップＳ１１）。
このステップＳ１１の判断結果がＹＥＳの場合は、車両走行用のエンジンの停止中で、しかも確実に駐車されていると判断して、ボディ系デバイスの動作を許可（ボディ系デバイスの開動作の許可を含む）し（ステップＳ１２）、この許可／禁止制御を終了する（エンド）。
一方、ステップＳ１１の判断結果がＮＯの場合は、確実に駐車されていないと判断して、ボディ系デバイスの動作を禁止（ボディ系デバイスの開動作の禁止を含む）し（ステップＳ１３）、この許可／禁止制御を終了する（エンド）。

（参考例の効果）
参考例では、上記の構成を採用することにより、次の効果が得られる。
○エンジンが停止した駐車中に実シフトレンジを常に判別することができるが、エンジンが停止した駐車中は、電動機制御装置９の通電を停止しているため、車両の駐車中におけるバッテリ８３の電力消費を抑えることができる。
○エンジンが停止した駐車中は、電動機制御装置９の通電が停止されて、実シフトレンジの切り替えを行う電動アクチュエータ１は作動しない。このため、駐車中に第２記憶手段９２に記憶されている実シフトレンジは、駐車中の実シフトレンジと一致する。
そして、エンジンが停止した駐車中に第２記憶手段９２に記憶されている実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合は、ボディ系デバイス制御装置９１がボディ系デバイスの開動作を禁止するため、高い安全性を確保することができる。
○即ち、参考例の車両は、駐車中の電力消費を抑え、且つ高い安全性を得ることができる。

〔実施例〕
実施例を図２０を参照して説明する。なお、以下において、参考例と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記の参考例では、電動機制御装置９の通電停止時に、その通電停止時の実シフトレンジをボディ系デバイス制御装置９１内の第２記憶手段９２に記憶させる例を示した。
これに対し、実施例では、電動機制御装置９の通電停止時に、その通電停止時の実シフトレンジを電動機制御装置９内の第１記憶手段８１に記憶させるものである。
電動機制御装置９は、上述したように、駐車中は電力消費を抑えるために、通電が停止されている。そこで、駐車中の実シフトレンジを記憶する手段として、ＥＥＰＲＯＭまたはＳＲＡＭを用いる。

ここで、ＥＥＰＲＯＭは、通電を完全に停止した状態でも記憶したデータを保存できるメモリであり、ＳＲＡＭは、微少な電流を供給することで記憶したデータを保持できるメモリである。即ち、駐車中の実シフトレンジを記憶する手段として、ＥＥＰＲＯＭを用いる場合は、駐車中に電動機制御装置９の通電を完全に停止することができる。また、駐車中の実シフトレンジを記憶する手段として、ＳＲＡＭを用いる場合、駐車中は、電動機制御装置９に実シフトレンジの記憶を保持するための微小電流を供給する。

この実施例のように、駐車中の実シフトレンジを、電動機制御装置９のＥＥＰＲＯＭあるいはＳＲＡＭに記憶させることにより、エンジンの停止中に、電動機制御装置９とともに第１記憶手段８１の通電を停止、あるいは消費電流を微少なレベルに抑えることができ、エンジンの停止中の電力消費を抑えることができる。
また、ボディ系デバイス制御装置９１の第２記憶手段９２を廃止することが可能になり、製造コストを低減することが可能になる。

〔変形例〕
上記の実施例では、エンジンが停止した駐車中に、実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合に、ボディ系デバイスの開動作を禁止するだけの例を示した。これに対し、乗員がボディ系デバイスの開動作を指令してもボディ系デバイス制御装置９１がボディ系デバイスの開動作を禁止する時に「ボディ系デバイスの開動作が禁止されている理由」を表示・警告手段８５で使用者に表示するように設けても良い。

上記の実施例では、エンコーダ７を用いる例を示したが、エンコーダ７を廃止して、各励磁コイル２２の通電回数をカウントしてロータ１１の回転方向、回転速度、回転量、回転角度を制御しても良い。
上記の実施例では、電動モータ５の一例としてＳＲモータを用いる例を示したが、シンクロナス・リラクタンス・モータなど他のリラクタンスモータや、表面磁石構造型シンクロナスモータ（ＳＰＭ）、埋込磁石構造型シンクロナスモータ（ＩＰＭ）などの永久磁石型同期モータなど、他のモータを用いても良い。

上記の実施例では、減速機６の一例として内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）を用いる例を示したが、ロータ軸１３によって駆動されるサンギヤ２６、このサンギヤ２６の周囲に等間隔に複数配置されたプラネタリピニオン、このプラネタリピニオンの周辺に噛み合うリングギヤ等により構成されたタイプの遊星歯車減速装置を用いても良い。
上記の実施例では、減速機６の一例として内接噛合遊星歯車減速機（サイクロイド減速機）を用いる例を示したが、ロータ軸１３によって駆動されるサンギヤ２６、このサンギヤ２６に噛合する複数のギヤ列等により構成された歯車列の組み合わせよりなる減速装置を用いても良い。
上記の実施例では、電動モータ５と減速機６を組み合わせた例を示したが、電動モータ５の出力で直接的に駆動対象を駆動するようにしても良い。

シフトレンジ切替装置のシステム構成図である（参考例）。実シフトレンジ記憶制御および許可／禁止制御の制御例のフローチャートである。電動アクチュエータの断面図である。パーキング切替機構を含むシフトレンジ切替機構の斜視図である。電動モータの概略構成図である。電動モータの給電回路図である。減速機をリヤ側から見た斜視図である。減速機をフロント側から見た斜視図である。減速機をフロント側から見た分解斜視図である。磁石の着磁状態を示す平面図および断面図である。磁石が組付けられたロータの断面図である。磁石の組付けを示す説明図である。ホールＩＣの配置図である。ロータが回転した際におけるＡ、Ｂ、Ｚ相の出力波形図である。出力角検出手段の組付け位置を示す側面図である。図１５のコネクタ部分の樹脂モールドを除いてリニア出力ホールＩＣを示した側面図である。図１６のＡ視図である。リニア出力ホールＩＣを通過する磁束の大きさと出力電圧の関係を示すグラフである。通常制御時における各励磁コイルの相毎の通電状態を示す図である。シフトレンジ切替装置のシステム構成図である（実施例）。

１電動アクチュエータ
２車両用自動変速機
３シフトレンジ切替機構
４パーキング切替機構
５電動モータ
６減速機
８出力角検出手段（角度検出手段、シフトレンジ検出手段）
９電動機制御装置
１１ロータ
１７出力軸
８１第１記憶手段（電動機制御装置内に設けられた記憶手段）
８２起動スイッチ
９１ボディ系デバイス制御装置
９２第２記憶手段（ボディ系デバイス制御装置内に設けられた記憶手段）

Claims

車両走行用のエンジンの回転を変速して車輪側へ出力する自動変速機、この自動変速機の実シフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替機構、このシフトレンジ切替機構に連動して実シフトレンジがパーキングレンジに設定されることで前記自動変速機の出力軸を機械的にロックするパーキング切替機構、および車両ボディの一部を開閉するボディ系デバイスを備えた車両に搭載され、
（ａ）前記シフトレンジ切替機構を駆動して実シフトレンジの切り替えを行う電動アクチュエータと、
（ｂ）前記自動変速機の実シフトレンジを目標シフトレンジに切り替えるために前記電動アクチュエータを制御するとともに、前記エンジンの運転が停止された車両駐車時に通電が停止される電動機制御装置と、
（ｃ）実シフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、
（ｄ）前記電動機制御装置の通電停止時に、その停止時における実シフトレンジを記憶する記憶手段と、
（ｅ）前記電動機制御装置の通電停止中であっても、前記記憶手段に記憶された実シフトレンジがパーキングレンジとは異なる場合に、前記ボディ系デバイスの開動作を禁止するボディ系デバイス制御装置と、
を備え、
前記記憶手段は、前記電動機制御装置の内部に設けられ、当該電動機制御装置の通電が停止されても実シフトレンジを記憶可能なＥＥＰＲＯＭ、あるいは前記電動機制御装置の通電の停止後、微少な電流を供給することで実シフトレンジの記憶を保持できるＳＲＡＭであることを特徴とする車両搭載装置。
請求項１に記載の車両搭載装置において、
前記電動アクチュエータは、電動モータのみによって構成される、あるいは電動モータと減速機を組み合わせて構成されるものであり、
前記シフトレンジ検出手段は、前記電動モータのロータの回転角度、あるいは前記電動アクチュエータの出力軸の回転角度を検出する角度検出手段であり、
前記電動機制御装置は、前記角度検出手段によって検出される回転角度に基づいて前記電動モータの作動を制御することで、前記自動変速機の実シフトレンジの切り替えを行うものであることを特徴とする車両搭載装置。