JP5035475B2 - 車両のシフト切替制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機のシフトポジションをステップモータの作動により電気的に切り替える車両のシフト切替制御装置に関するものである。

自動変速機のシフトポジションを切り替える為の操作装置の操作状態を示す操作信号に基づいてその自動変速機のシフトポジションをステップモータの作動により電気的に切り替えるシフト切替機構を備えた車両のシフト切替制御装置が良く知られている。例えば、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）と称されるシフト切替制御装置であって、特許文献１に記載された自動変速機のシフトレンジ切替装置や特許文献２に記載されたシフト切替装置がそれである。

また、上記特許文献２には、シフト切替機構の駆動源となるステップモータ（ステッピングモータ）として、３相のスイッチドリラクタンスモータ（ＳＲモータ）が例示されている。このようなステップモータでは、例えば図９（ａ）に示すように巻き線１相のみに順次電流を流す１相励磁方式、図９（ｂ）に示すように２相同時に順次電流を流す２相励磁方式、図９（ｃ）に示すように１相と２相とを交互に切り替えて順次電流を流す１−２相励磁方式などの励磁方式を採用することができる。この図９では、例えば単位時間当たりのステップモータのロータのステップ角（回転角度）が同一角θとなるようにすなわち同じモータ回転速度となるように各励磁方式の励磁パターンが設定されている。ここで、特に、１−２相励磁方式を採用する場合には、１相励磁と２相励磁とが掛け合わされた励磁パターンとされることにより、基準パルスに対するステップ角が１相励磁方式や２相励磁方式の場合の半分とされるので、滑らかで細かなモータ回転制御が可能となる。また、比較的大きなステップモータの出力トルクも得られる。

特開２００５−２４０４４号公報 特開２００９−９２０８１号公報

ところで、上記ステップモータには例えばロータの回転角度を検出するエンコーダすなわちロータの回転に同期してパルス信号を連続的に出力するエンコーダが設けられている。そして、このエンコーダから出力されるパルス信号のカウント値に基づいてロータの回転位置が検出され、通電相が所定の順序で切り替えられることでステップモータが回転駆動される。１−２相励磁方式では、ステップ角が１相励磁方式や２相励磁方式の場合の半分とされる反面、１相励磁方式や２相励磁方式に比べて２倍の駆動パルス（通信パルス）が必要となり、モータ制御用の演算処理装置（ＣＰＵ、ＥＣＵ）の処理負荷が高くなる。従って、特に、ステップモータの回転速度が高くなるとエンコーダのパルス信号の割り込みに伴う処理負荷が一層高くなる為、１−２相励磁方式では、１相励磁方式や２相励磁方式に比べて、モータ制御用の演算処理装置（ＣＰＵ、ＥＣＵ）に高い処理能力が要求され、ＣＰＵの処理能力を上げることが必要となってくる。１−２相励磁方式においてステップモータの高回転制御に対応するだけの為に、例えば１６ビットＣＰＵを３２ビットＣＰＵにするなどの高性能なＣＰＵを用いることはコストアップを招くことから、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの出力トルクを確保しつつ、ＣＰＵの処理負荷をできるだけ低減することが望まれる。

上記課題を解決するための手段を見出すにあたり、車両における具体的な態様に照らして検討したことを以下に説明する。例えば、上記シフト切替機構のステップモータの必要トルクは、車両が坂路に停車した状態でシフトポジションが車輪と共に回転する回転歯にロック歯が噛み合うロック状態とされたパーキングポジションにあり、そのパーキングポジションからそのロック状態が解除される非パーキングポジションへシフトポジションを切り替えるときが最も高いと考えられる。一方で、パーキングポジションから非パーキングポジションへのシフト切替以外のシフト切替では、例えば自動変速機のマニュアルバルブを作動させたり、回転歯にロック歯が噛み合う方向にシフト切替機構を作動させる為のトルクがあればシフトポジションの切替えが可能であり、シフト切替機構のステップモータの必要トルクは上記ロック状態を解除するときと比較して格段に低いトルクで十分である。寧ろ、パーキングポジションから非パーキングポジションへのシフト切替以外のシフト切替では、大きなモータトルクよりも、シフトポジションの切替応答性の方が必要とされる場合がある。例えば、坂路において、走行ポジション（例えば「Ｄ」ポジション）且つブレーキオンの状態からパーキングポジションへ切り替える為の所定の操作と同時にブレーキオフとされた場合には、上記ロック状態とされるまでに車両が坂路を移動する可能性があることから、速やかに応答性良くパーキングポジションへ切り替えられることが望まれる。

このように、シフトポジションの切替えの種類によってシフトポジションの切替えに必要となるステップモータの出力特性が異なる。つまり、シフトポジションの切替応答性（ステップモータの高回転）よりもステップモータの高出力トルクが必要とされたり、反対にステップモータの高出力トルクよりもシフトポジションの切替応答性（ステップモータの高回転）が必要とされる。従って、シフトポジションの切替えの種類に拘わらずステップモータの制御方法を一律に同じ方法とすると、特定のシフト切替制御だけの為に、ＣＰＵの処理能力を上げることが必要となってくる。このような、課題は未公知であり、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの出力特性とＣＰＵの処理負荷低減とを両立させる為に、シフトポジションの切替えの種類に応じてステップモータの制御方法を切り替えることについて、未だ提案されていない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの出力特性とＣＰＵの処理負荷低減とを両立させることができる車両のシフト切替制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 自動変速機のシフトポジションを切り替える為の操作装置の操作状態を示す操作信号に基づいてその自動変速機のシフトポジションをステップモータの作動により電気的に切り替えるシフト切替機構を備えた車両のシフト切替制御装置であって、(b) シフトポジションの切替応答性よりも前記ステップモータの高出力が優先されるシフトポジションの切替制御として予め定められた第１シフト切替制御が為された場合には、前記ステップモータを１−２相励磁方式で駆動すると共にそのステップモータの回転速度を所定の第１回転速度とする一方で、(c) 前記ステップモータの高出力よりもシフトポジションの切替応答性が優先されるシフトポジションの切替制御として予め定められた第２シフト切替制御が為された場合には、前記ステップモータを１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動すると共にそのステップモータの回転速度を前記第１回転速度よりも高回転の所定の第２回転速度とすることにある。

このようにすれば、シフトポジションの切替応答性よりもステップモータの高出力が優先される第１シフト切替制御が為された場合には、ステップモータが１−２相励磁方式で駆動されると共にステップモータの回転速度が所定の第２回転速度よりも低回転に設定された所定の第１回転速度とされるので、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの出力トルクが得られると共に、１相励磁方式や２相励磁方式に比べてＣＰＵの処理負荷が高くなる１−２相励磁方式であってもステップモータが低回転で済む分ＣＰＵ処理負荷が抑制される。一方で、ステップモータの高出力よりもシフトポジションの切替応答性が優先される第２シフト切替制御が為された場合には、ステップモータが１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動されると共にステップモータの回転速度が所定の第１回転速度よりも高回転に設定された所定の第２回転速度とされるので、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの回転速度が得られると共に、ステップモータが高回転速度とされても１−２相励磁方式に比べてＣＰＵの処理負荷が低い１相励磁方式や２相励磁方式とされる分ＣＰＵ処理負荷が抑制される。このように、シフトポジションの切替えの種類に応じてステップモータの回転速度と励磁方法（励磁方式）とを切り替えることにより、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの出力特性とＣＰＵの処理負荷低減とを両立させることができる。これにより、例えば車載用ＣＰＵの処理負荷を下げることができ、例えば３２ビットＣＰＵを１６ビットＣＰＵにするなどその車載用ＣＰＵのグレード（性能）を下げて安価なシステムを構築することが可能となる。

ここで、好適には、前記第１シフト切替制御は、車輪と共に回転する回転歯にロック歯が噛み合うロック状態とされたパーキングポジションからそのロック状態が解除される非パーキングポジションへの切替制御であり、前記第２シフト切替制御は、前記非パーキングポジションから前記パーキングポジションへの切替制御である。このようにすれば、シフトポジションの切替応答性よりもステップモータの高出力トルクが必要とされる可能性のあるパーキングポジションから非パーキングポジションへの切替制御が適切に実行される。また、ステップモータの高出力トルクよりもシフトポジションの切替応答性が必要とされる可能性のある非パーキングポジションからパーキングポジションへの切替制御が適切に実行される。

また、好適には、前記第２シフト切替制御は、前記パーキングポジションから前記非パーキングポジションへの切替制御以外のシフトポジションの切替制御である。このようにすれば、パーキングポジションから非パーキングポジションへの切替制御以外の比較的ステップモータの高出力トルクが必要とされないシフトポジションの切替制御が適切に実行される。

また、好適には、前記ステップモータは、３相のステップモータである。このようにすれば、シフトポジションの切替えの種類に応じて３相のステップモータの回転速度と励磁方法とを切り替えることにより、シフトポジションの切替えに必要なステップモータの出力特性とＣＰＵの処理負荷低減とを両立させることができる。

また、好適には、前記車両は、動力源から駆動輪までの動力伝達経路に前記自動変速機等の車両用動力伝達装置を備えている。この動力源としては、例えば燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が好適に用いられるが、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。

また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、自動変速機単体、トルクコンバータ及び複数の変速比を有する自動変速機、或いはこの自動変速機等に加え減速機構部やディファレンシャル機構部により構成される。この自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式自動変速機、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備えてそれら複数対の変速ギヤのいずれかを同期装置によって択一的に動力伝達状態とする同期噛合型平行２軸式変速機、その同期噛合型平行２軸式変速機ではあるが油圧アクチュエータにより駆動される同期装置によって変速段が自動的に切換られることが可能な同期噛合型平行２軸式自動変速機、動力伝達部材として機能する伝動ベルトが有効径が可変である一対の可変プーリに巻き掛けられ変速比が無段階に連続的に変化させられる所謂ベルト式無段変速機である自動変速機、共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーンとその軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーンの間で挟圧されそのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が可変とされた所謂トラクション型無段変速機である自動変速機、エンジンからの動力を第１電動機および出力軸へ分配する例えば遊星歯車装置で構成される差動機構とその差動機構の出力軸に設けられた第２電動機とを備えてその差動機構の差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪側へ機械的に伝達しエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される電気式無段変速機として機能する自動変速機、或いはエンジン軸や出力軸などに動力伝達可能に電動機が備えられる所謂パラレル式のハイブリッド車両に搭載される自動変速機などにより構成される。

また、好適には、前記回転歯は、例えば前記自動変速機の出力回転部材に固定されるが、前記駆動輪に対して動力伝達状態に保持される直結範囲の他の回転部材に固定することもできる。

本発明が適用される車両を構成する動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、自動変速機のシフトポジションの切替えなどを制御する為に車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 自動変速機において複数種類のシフトポジションを人為的操作により切り替えるシフト操作装置の一例を示す図である。 自動変速機のシフトポジションを電気的に切り替えるシフト切替機構の一例を示す斜視図である。 図３のシフト切替機構のディテントプレートの一例を示す図である。 駆動モータの構成を模式的に示す図である。 駆動モータを駆動する為の駆動回路の一例を示す回路構成図である。 図１の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちシフトポジションの切替えに必要な駆動モータの出力特性とＣＰＵの処理負荷低減とを両立させる為の制御作動を説明するフローチャートである。 ３相のステップモータの励磁方式の一例を示す図であり、（ａ）は１相励磁方式を、（ｂ）は２相励磁方式を、（ｃ）は１−２相励磁方式をそれぞれ例示する図である。 ２相型のステップモータの励磁方式の一例を示す図であり、（ａ）は１相励磁方式を、（ｂ）は２相励磁方式を、（ｃ）は１−２相励磁方式をそれぞれ例示する図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０を構成するエンジン１２から駆動輪１４までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、シフト切替機構１６などを制御するために車両１０に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、シフト切替機構１６、自動変速機１８、シフト操作装置３０などを備え、電気制御により自動変速機１８のシフトポジション（シフトレンジ）を切り替えるシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式を採用している。また、自動変速機１８は、例えば車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、走行用駆動力源としての内燃機関であるエンジン１２の動力をカウンタギヤ対２０の一方を構成する自動変速機１８の出力回転部材としての出力歯車２２から、動力伝達装置としてのカウンタギヤ対２０、ファイナルギヤ対２４、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２６、及び一対の車軸（ドライブシャフト（Ｄ／Ｓ））２８等を順次介して一対の駆動輪１４へ伝達する。これら自動変速機１８、カウンタギヤ対２０、ファイナルギヤ対２４、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２６等によりトランスアクスル（Ｔ／Ａ）が構成される。

また、車両１０には、シフト切替機構１６の作動状態を制御する為のシフト切替制御装置を含む電子制御装置１１０が備えられている。電子制御装置１１０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御、自動変速機１８の変速制御、シフト切替機構１６の作動状態の切替制御すなわちシフトバイワイヤ方式を用いた自動変速機１８のシフトポジションの切替制御などを実行する。

電子制御装置１１０には、例えば自動変速機１８のシフトポジションを切り替える為の操作装置としてのシフト操作装置３０の操作状態を示す操作信号、自動変速機１８のシフトポジションを駆動モータ５０の作動により電気的に切り替える為のシフト切替機構１６における作動状態を示す位置信号などがそれぞれ供給される。シフト操作装置３０の操作信号としては、例えばシフトレバー３２の操作位置（操作ポジション）Ｐ_ＳＨに応じたシフトレバー位置信号、Ｐスイッチ３４の操作状態を示すＰスイッチ信号などである。また、シフト切替機構１６における位置信号としては、例えばエンコーダ５２からの駆動モータ５０の回転角度を示す回転角度信号、ニュートラルスイッチセンサ５４からのシフトポジション位置信号などである。

また、電子制御装置１１０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号、自動変速機１８の変速制御の為の変速制御指令信号、自動変速機１８のシフトポジションを切り替える為のすなわちシフト切替機構１６の切替制御の為のシフトポジション切替制御指令信号、インジケータ（表示装置）４０を作動させて自動変速機１８におけるシフトポジションの切替状態を表示する為のシフトポジション表示信号等が、それぞれ出力される。

例えば、電子制御装置１１０は、シフトセンサ３６及びセレクトセンサ３８からの操作ポジションＰ_ＳＨに応じたシフトレバー位置信号やＰスイッチ３４からのＰスイッチ信号に基づいてシフトポジション切替制御指令をシフト切替機構１６へ出力し、シフト切替機構１６の作動を制御して自動変速機１８のシフトポジションを電気的に切り替える。また、電子制御装置１１０は、シフト切替機構１６からの位置信号に基づいて自動変速機１８のシフトポジションを判断する。また、電子制御装置１１０は、そのシフトポジションの状態を表示する為のシフトポジション表示信号をインジケータ４０へ出力する。インジケータ４０は、電子制御装置１１０が出力したシフトポジション表示信号に基づいて自動変速機１８のシフトポジションの状態を表示する。

図２は、自動変速機１８において複数種類のシフトポジションを人為的操作により切り替える切替装置（操作装置）としてのシフト操作装置３０の一例を示す図である。このシフト操作装置３０は、例えば運転席の近傍に配設され、複数の操作ポジションＰ_ＳＨへ操作されるモーメンタリ式の操作子すなわち操作力を解くと元位置（初期位置）へ自動的に復帰する自動復帰式の操作子としてのシフトレバー３２を備えている。また、本実施例のシフト操作装置３０は、自動変速機１８のシフトポジションをパーキングポジション（Ｐポジション）以外の非Ｐポジションからパーキングポジションへ切り替える為のモーメンタリ式の操作子としてのＰスイッチ３４をシフトレバー３２の近傍に別スイッチとして備えている。

シフトレバー３２は、図２に示すように車両の前後方向または上下方向すなわち縦方向に配列された３つの操作ポジションＰ_ＳＨであるＲ操作ポジション（Ｒ操作位置）、Ｎ操作ポジション（Ｎ操作位置）、Ｄ操作ポジション（Ｄ操作位置）と、それに平行に配列されたＭ操作ポジション（Ｍ操作位置）、Ｂ操作ポジション（Ｂ操作位置）とへそれぞれ操作されるようになっており、操作ポジションＰ_ＳＨに応じたシフトレバー位置信号を電子制御装置１１０へ出力する。また、シフトレバー３２は、Ｒ操作ポジションとＮ操作ポジションとＤ操作ポジションとの相互間で縦方向に操作可能とされ、Ｍ操作ポジションとＢ操作ポジションとの相互間で縦方向に操作可能とされ、更に、Ｎ操作ポジションとＢ操作ポジションとの相互間で上記縦方向に直交する車両の横方向に操作可能とされている。

Ｐスイッチ３４は、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチであって、ユーザにより押込み操作される毎にＰスイッチ信号を電子制御装置１１０へ出力する。例えば自動変速機１８のシフトポジションが非ＰポジションにあるときにＰスイッチ３４が押されると、車速ＶがＰロック許可車速Ｖｐ以下であるなどの所定の条件が満たされていれば、Ｐスイッチ信号に基づいてシフトポジションがＰポジションとされる。このＰポジションは、自動変速機１８内の動力伝達経路が遮断され、且つ、シフト切替機構１６により駆動輪１４の回転を機械的に阻止するパーキングロック（Ｐロック）が実行される駐車ポジションである。

シフト操作装置３０のＭ操作ポジションはシフトレバー３２の初期位置（ホームポジション）であり、Ｍ操作ポジション以外の操作ポジションＰ_ＳＨ（Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ操作ポジション）へシフト操作されていたとしても、運転者がシフトレバー３２を解放すればすなわちシフトレバー３２に作用する外力が無くなれば、バネなどの機械的機構によりシフトレバー３２はＭ操作ポジションへ戻るようになっている。シフト操作装置３０が各操作ポジションＰ_ＳＨへシフト操作された際には、電子制御装置１１０により操作ポジションＰ_ＳＨに対応したシフトレバー位置信号に基づいてシフト操作後の操作ポジションＰ_ＳＨに対応した自動変速機１８のシフトポジションに切り替えられると共に、そのシフトポジションの現在の状態がインジケータ４０に表示される。

各シフトポジションについて説明すると、シフトレバー３２がＲ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるリバースポジション（Ｒポジション）は、車両を後進させる駆動力が駆動輪に伝達される後進走行ポジションである。また、シフトレバー３２がＮ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるニュートラルポジション（Ｎポジション）は、自動変速機１８内の動力伝達経路が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジションである。また、シフトレバー３２がＤ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるドライブポジション（Ｄポジション）は、車両を前進させる駆動力が駆動輪３８に伝達される前進走行ポジションである。例えば、電子制御装置１１０は、シフトポジションがＰポジションであるときに、シフトレバー位置信号に基づいて車両１０の移動防止（パーキングロック）を解除する所定の操作ポジションＰ_ＳＨ（具体的には、Ｒ操作ポジション、Ｎ操作ポジション、又はＤ操作ポジション）へシフト操作されたと判断した場合には、ブレーキオンであるなどの所定の条件が満たされていれば、シフト切替機構１６に対して操作ポジションＰ_ＳＨに対応したシフトポジションへ切り替えるシフトポジション切替制御指令信号を出力し、パーキングロックを解除してそのシフトポジションへ切り替える。

また、シフトレバー３２がＢ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるＢポジションは、Ｄポジションにおいてエンジンブレーキ効果を発揮させ駆動輪１４の回転を減速させる減速前進走行ポジション（エンジンブレーキレンジ）である。従って、電子制御装置１１０は、現在のシフトポジションがＤポジション以外のシフトポジションであるときにシフトレバー３２がＢ操作ポジションへシフト操作されてもそのシフト操作を無効とし、ＤポジションであるときのみＢ操作ポジションへのシフト操作を有効とする。例えば、Ｐポジションであるときに運転者がＢ操作ポジションへシフト操作したとしてもシフトポジションはＰポジションのまま継続される。

本実施例のシフト操作装置３０では、シフトレバー３２に作用する外力が無くなればＭ操作ポジションへ戻されるので、シフトレバー３２の操作ポジションＰ_ＳＨを視認しただけでは選択中のシフトポジションを認識することは出来ない。そのため、運転者の見易い位置にインジケータ４０が設けられており、選択中のシフトポジションがＰポジションである場合も含めてインジケータ４０に表示されるようになっている。

本実施例では所謂シフトバイワイヤを採用しており、シフト操作装置３０は上記縦方向である第１方向Ｐ１とその方向と交差する（図２では直交する）横方向である第２方向Ｐ２とに２次元的にシフト操作されるので、その操作ポジションＰ_ＳＨを位置センサの検出信号として電子制御装置１１０に出力するために、上記第１方向Ｐ１のシフト操作を検出する第１方向検出部としてのシフトセンサ３６と上記第２方向Ｐ２のシフト操作を検出する第２方向検出部としてのセレクトセンサ３８とを備えている。シフトセンサ３６とセレクトセンサ３８との何れも操作ポジションＰ_ＳＨに応じた検出信号（シフトレバー位置信号）としての電圧を電子制御装置１１０に対し出力し、その検出信号電圧に基づき電子制御装置１１０は操作ポジションＰ_ＳＨを認識（判定）する。すなわち、上記第１方向検出部（シフトセンサ３６）と第２方向検出部（セレクトセンサ３８）とが全体として、シフト操作装置３０の操作ポジションＰ_ＳＨを検出する操作ポジション検出部を構成していると言える。

操作ポジションＰ_ＳＨの認識について一例を示せば、シフトセンサ３６の検出信号電圧Ｖ_ＳＦは、Ｒ操作ポジションを示す第１方向第１位置P1_1、Ｍ操作ポジションもしくはＮ操作ポジションを示す第１方向第２位置P1_2、及びＢ操作ポジションもしくはＤ操作ポジションを示す第１方向第３位置P1_3の各位置に対応する電圧レベル（low範囲、mid範囲、high範囲内の各電圧）になる。また、セレクトセンサ３８の検出信号電圧Ｖ_ＳＬは、Ｍ操作ポジションもしくはＢ操作ポジションを示す第２方向第１位置P2_1、及びＲ操作ポジション、Ｎ操作ポジション、もしくはＤ操作ポジションを示す第２方向第２位置P2_2の各位置に対応する電圧レベル（low範囲、high範囲内の各電圧）になる。電子制御装置１１０はこのように変化する上記検出信号電圧Ｖ_ＳＦ，Ｖ_ＳＬを検出することにより、各電圧レベルの組み合わせによって操作ポジションＰ_ＳＨ（Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、Ｂ操作ポジション）を認識する。

図３は、自動変速機１８の出力歯車２２の回転を機械的に固定するパーキングロックを行うＰロック機構（パーキングロック機構）としても機能し、前記シフトレバー位置信号やＰスイッチ信号に従って作動する駆動モータ５０により自動変速機１８のシフトポジションをＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジションに電気的に切り替えるシフト切替機構１６の構成を示す斜視図である。

図３において、シフト切替機構１６は、車輪（駆動輪１４）と共に回転する回転歯として自動変速機１８の出力歯車２２に固定されたパーキングギヤ５６と、パーキングギヤ５６に噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ５６に噛み合わされることにより出力歯車２２を回転不能に固定するロック歯としてのパーキングロックポール５８と、パーキングロックポール５８に係合するテーパ部材６０に挿し通されてそのテーパ部材６０を一端部において支持するパーキングロッド６２と、パーキングロッド６２に設けられてテーパ部材６０をその小径方向へ付勢するスプリング６４と、パーキングロッド６２の他端部に回動可能に接続されて節度機構により少なくともパーキングポジションに対応する位置決め位置に位置決めされるディテントプレート６６と、ディテントプレート６６に固設されて一軸心まわりに回転可能に支持されたマニュアルシャフト６８と、マニュアルシャフト６８を回転駆動させる駆動モータ５０と、ディテントプレート６６の回転に節度を与えてそのディテントプレート６６を各シフトポジションに対応する位置決め位置に固定するディテントスプリング７０及びその先端部に設けられた係合部７２とを、備えている。尚、パーキングギヤ５６は、それがロック状態とされれば駆動輪１４もロック状態とされる関係にあれば設けられる場所に制限は無いが、例えば自動変速機１８の出力歯車２２に同心上に固定されている（図１参照）。

ディテントプレート６６には、マニュアルバルブ９０のスプール弁子９２の一端がディテントプレート６６に設けられたピン７４を介してそのピン７４まわりに回動可能且つディテントプレート６６に対してマニュアルシャフト６８とピン７４とを結ぶ直線方向に相対移動可能に設けられており、マニュアルシャフト６８の回転すなわちディテントプレート６６のマニュアルシャフト６８の軸心まわりの回動に伴ってマニュアルバルブ９０のスプール弁子９２がそのスプール弁子９２の軸心方向に摺動させられるようになっている。スプール弁子９２を摺動可能に収容するバルブボデー９４内には、自動変速機１８の変速作動等を制御する為のソレノイドバルブ等に関する不図示の油圧制御回路を構成する油路の一部が設けられている。また、マニュアルバルブ９０は、スプール弁子９２の摺動に伴って油路が切り換えられ、例えばＤポジションでは入力されたライン油圧ＰＬをドライブポジション油圧ＰＤとして出力し、Ｒポジションでは入力されたライン油圧ＰＬをリバースポジション油圧ＰＲとして出力し、Ｎポジション或いはＰポジションではライン油圧ＰＬの出力を遮断する。

ディテントプレート６６は、マニュアルシャフト６８を介して駆動モータ５０に作動的に連結されており、パーキングロッド６２、ディテントスプリング７０、係合部７２などと共に駆動モータ５０により駆動されてシフトポジションが切り替わる際のシフトポジション位置決め部材として機能する。ディテントプレート６６の頂部には、図４に示すように一対の内壁面７６,７８の間においてパーキングポジション指令位置Ｐ、リバースポジション指令位置Ｒ、ニュートラルポジション指令位置Ｎ、ドライブポジション指令位置Ｄにそれぞれ対応して設けられた４つの凹部が形成されており、それらのうちの端に位置する凹部８０がパーキングポジション指令位置Ｐに対応している。

図３は、シフトポジションがパーキングポジションであるときすなわちシフト切替機構１６がパーキングロックされたロック状態を示している。このロック状態では、パーキングロックポール５８がパーキングギヤ５６を回転不能に固定しており、車両１０の出力歯車２２の回転が阻止されている。この状態から、電子制御装置１１０からシフト切替作動の為のシフトポジション切替制御指令を受けた駆動モータ５０によりマニュアルシャフト６８が図３に示す矢印Ａの方向に回転されると、ディテントプレート６６を介してパーキングロッド６２が図３に示す矢印Ｃの方向に移動され、パーキングロッド６２の先端に設けられたテーパ部材６０の移動によりパーキングロックポール５８が図３に示す矢印Ｄの方向に移動可能となると共に、マニュアルバルブ９０のスプール弁子９２が図３に示す矢印Ｅの方向すなわちスプール弁子９２の軸心方向に摺動させられる。

上記駆動モータ５０の作動すなわちディテントプレート６６の回動に伴って、図４に示すディテントプレート６６の頂部に設けられた４つの凹部（谷）のうちの端に位置する凹部８０にあったディテントスプリング７０の係合部７２が、凸部８２を乗り越えて他方の谷のいずれか、すなわち図４に示す連凹部８４上を移動させられる。係合部７２は、その軸心まわりに回転可能にディテントスプリング７０に設けられている。係合部７２が連凹部８４に到達するまでディテントプレート６６が矢印Ａの方向へ回転させられたときには、パーキングロックポール５８がパーキングギヤ５６と噛み合うことのない位置まで矢印Ｄの方向へ押し下げられる。これにより、出力歯車２２及びこれに連結された車両１０の駆動輪１４が機械的に固定されなくなる。そして、その切り替えられた連凹部８４に対応する箇所に位置決めされたスプール弁子９２によりマニュアルバルブ９０の油路が切り換えられるようになっている。一方、駆動モータ５０によりマニュアルシャフト６８が矢印Ｂの方向に回転させられると、上述とは逆の作動によりシフトポジションがパーキングポジションに切り替えられると共にマニュアルバルブ９０の油路がパーキングポジションに対応する状態に切り替えられる。

このように、本実施例のシフト切替機構１６では、シフト操作装置３６から出力されるシフトレバー位置信号及びＰスイッチ信号に応じて電子制御装置１１０により駆動モータ５０が制御されてマニュアルシャフト６８がその軸心まわりに回転させられる。これによって、ディテントプレート６６を介してマニュアルバルブ９０のスプール弁子９２が機械的に一直線方向へ移動させられ、そのスプール弁子９２が４つのシフトポジションすなわちドライブポジション、リバースポジション、ニュートラルポジション、及びパーキングポジションのうちの１つに対応する位置に位置決めされることにより油圧制御回路の油路が切り換えられる。また、シフト切替機構１６は、運転者の操作に基づいて、車輪としての駆動輪１４と共に回転する回転歯としてのパーキングギヤ５６をパーキングギヤ５６にロック歯としてのパーキングロックポール５８が噛み合うロック状態とそのロック状態が解除された非ロック状態とに切り換える。

図５は、駆動モータ５０の構成を模式的に示す図である。図５において、駆動モータ５０は、シフト切替機構１６の駆動源として用いられるモータであって、例えばスイッチドリラクタンスモータ（Switched Reluctance Motor：ＳＲモータ）等のステップモータにて構成されている。駆動モータ５０は、例えばステータ１００とロータ１０２が共に突極構造を持つＳＲモータであり、永久磁石が不要で構造が簡単であるという利点がある。

円筒状のステータ１００の内周部には、例えば１２個の突極１００ａが等間隔に形成されている。一方、ロータ１０２の外周部には、例えば８個の突極１０２ａが等間隔に形成されており、このロータ１０２の回転に伴い、ロータ１０２の各突極１０２ａがステータ１００の各突極１００ａと微小ギャップを介して順番に対向するようになっている。ステータ１００の１２個の突極１００ａには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の合計１２個の巻線１０４が順番に巻回されている。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の合計１２個の巻線１０４の巻回順序は、ステータ１００の１２個の突極１００ａに対して、図５に示すように、例えばＶ相→Ｗ相→Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相→Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相→Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相→Ｕ相の順序で巻回されている。尚、ステータ１００の突極１００ａ及びロータ１０２の突極１０２ａの数は特に限定されず、適宜変更してもよい。

図６は、駆動モータ５０を駆動する為の駆動回路の回路構成図である。図６において、駆動モータ５０は、各相Ｕ，Ｖ，Ｗの４個の巻線１０４がそれぞれ直列に接続されて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の合計１２個の巻線１０４がＹ結線され、１系統の駆動コイル１０６が構成されている。この駆動コイル１０６は、車両１０に搭載された不図示のバッテリを電源Ｖｂとしてモータドライバ１１４によって駆動される。尚、図６に示すモータドライバ１１４の回路構成例では、各相Ｕ，Ｖ，Ｗ毎にスイッチングトランジスタ１１６を１個ずつ設けたユニポーラ駆動方式の回路構成としているが、各相Ｕ，Ｖ，Ｗ毎にスイッチングトランジスタを２個ずつ設けたバイポーラ駆動方式の回路構成を採用してもよい。

また、本実施例では、駆動コイル１０６の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの巻線１０４の一端が連結された駆動コイル１０６の中性点Ｎｐをバッテリの正極（電圧Ｖｂ）側に接続し、駆動コイル１０６の各相Ｕ，Ｖ，Ｗの巻線１０４の他端を各々モータドライバ１１４の各スイッチングトランジスタ１１６に接続した構成となっている。モータドライバ１１４の各スイッチングトランジスタ１１６のＯＮ／ＯＦＦは、電子制御装置１１０のＣＰＵ１１２によって制御される。また、駆動コイル１０６の中性点とバッテリの正極（電圧Ｖｂ）との間には、例えばモータリレー１０８が接続されている。このモータリレー１０８は、車両電源オン時に、電子制御装置１１０のＣＰＵ１１２からの指令信号によってＯＮ（通電側）に設定される。

このように構成された駆動モータ５０は、マニュアルシャフト６８に減速機等を介して連結されており、電子制御装置１１０からの指令（制御信号）を受けてシフトバイワイヤシステムによりマニュアルシャフト６８を回転駆動してシフト切替機構１６を駆動する。この際、駆動モータ５０に一体的に設けられたエンコーダ５２から出力されるパルス信号が電子制御装置１１０に供給される。エンコーダ５２は、例えばロータ１０２の回転角度を検出する磁気式のロータリエンコーダであって、駆動モータ５０のロータ１０２の回転に同期してＡ相、Ｂ相、Ｚ相のパルス信号を電子制御装置１１０に出力するように構成されている。

電子制御装置１１０は、エンコーダ５２から出力されるＡ相信号とＢ相信号の立ち上がり／立ち下がりの両方のエッジをカウントして、そのエンコーダカウント値に応じてモータドライバ１１４によって駆動モータ５０の通電相を所定の順序で切り替えることで駆動モータ５０を回転駆動する。この際、Ａ相信号とＢ相信号の発生順序によってロータ１０２の回転方向を判定し、例えば正回転（Ｐポジション→Ｄポジションの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントアップし、逆回転（Ｄポジション→Ｐポジションの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントダウンする。これによって、駆動モータ５０が正回転／逆回転のいずれの方向に回転しても、エンコーダカウント値と駆動モータ５０の回転角度との対応関係が維持されるので、正回転／逆回転のいずれの回転方向でも、エンコーダカウント値によって駆動モータ５０の回転角度を検出して、その回転角度に対応した相の巻線１０４に通電して駆動モータ５０を回転駆動する。尚、エンコーダ５２のＺ相信号は、ロータ１０２の基準回転角度を検出するのに用いられる。

また、駆動モータ５０に設けられているニュートラルスイッチセンサ５４は、マニュアルシャフト６８の回転角度（ディテントプレート６６の回転角度）に応じて出力信号（出力電圧）がリニアに変化する回転角度センサ（例えばポテンショメータ）によって構成されている非接触式回転角センサである。この出力信号（出力電圧）は電子制御装置１１０に回転角度信号及びシフトポジション位置信号として入力され、この出力信号（出力電圧）の大きさに基づいてマニュアルシャフト６８の回転角度、更にはマニュアルバルブ９０の弁位置「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」すなわち自動変速機１８のシフトポジションが判断される。

このように構成されたシフト切替機構１６において、例えば運転者によりシフト操作装置３０が操作されると、電子制御装置１１０は、シフト操作装置３０で選択されたシフトポジションに対応する目標回転角度（エンコーダカウント値の目標値）及びその目標回転角度とするまでの回転速度（駆動モータ５０の回転速度（モータ回転速度）Ｎ_Ｍ）を設定する。そして、電子制御装置１１０は、駆動モータ５０への通電を開始し、例えば駆動モータ５０の検出回転角度（エンコーダカウント値）が目標回転角度と一致する位置で停止するように上記設定したモータ回転速度Ｎ_Ｍにて駆動モータ５０を回転駆動する。更に、電子制御装置１１０は、ニュートラルスイッチセンサ５４からの出力信号に基づいて、マニュアルシャフト６８の回転角度を判定して、つまり自動変速機１８のシフトポジションがＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジションの何れであるかを判定して、シフトポジションの切り替えが正常に行われたか否かを判定する。

ここで、本実施例のような３相のステップモータで構成される駆動モータ５０では、例えば図９に示すような１相励磁方式、２相励磁方式、１−２相励磁方式などの励磁方式を採用することができる。例えば、１−２相励磁方式を採用する場合には、基準パルスに対するステップ角が１相励磁方式や２相励磁方式の場合の半分とされるので、滑らかで細かなモータ回転制御が可能となる。また、比較的大きな駆動モータ５０の出力トルク（モータトルク）Ｔ_Ｍも得られる。反面、１−２相励磁方式では、１相励磁方式や２相励磁方式に比べて２倍の駆動パルス（通信パルス）が必要となり、電子制御装置１１０のＣＰＵ１１２の処理負荷が高くなる。特に、駆動モータ５０が高回転速度で駆動されるとＣＰＵ１１２の処理負荷が一層高くなる為、１−２相励磁方式では、１相励磁方式や２相励磁方式に比べて、ＣＰＵ１１２に高い処理能力が要求される。

ところで、シフト切替機構１６の駆動モータ５０に必要とされる必要モータトルクＴ_Ｍ’は、例えば車両１０が坂路に停車した状態でシフトポジションがＰポジションにあり、パーキングギヤ５６とパーキングロックポール５８とが噛み合った状態でＰポジションから非Ｐポジションへシフトポジションを切り替えるとき、すなわちＰロックを解除するときが最も高くなると考えられる。一方で、Ｐロックを解除する以外のシフトポジションの切替制御では、例えば自動変速機１８のマニュアルバルブ９０のスプール弁子９２を保持しているディテントスプリング７０に打ち勝つトルクがあればシフトポジションの切替えが可能であり、必要モータトルクＴ_Ｍ’は、Ｐロックを解除するときと比較して格段に低いトルクで十分であると考えられる。寧ろ、Ｐロックを解除する以外のシフトポジションの切替制御では、大きなモータトルクＴ_Ｍよりも、シフトポジションの切替応答性が必要となる場合がある。例えば、坂路にてブレーキオンにより停車した状態でＤポジションにあるときに、ユーザによるＰスイッチ３４の押込操作と同時にブレーキオフとされた場合には、速やかにＤポジションからＰポジションへのシフトポジションの切替制御を完了しないと車両１０が坂路を移動する可能性がある。その為、シフトポジションの切替えに必要な駆動モータ５０の出力特性（例えば必要モータトルクＴ_Ｍ’や応答性確保の為のモータ回転速度Ｎ_Ｍ）を確保しつつ、ＣＰＵ１１２の処理負荷をできるだけ低減することが望まれる。

そこで、本実施例では、電子制御装置１１０は、自動変速機１８のシフトポジションの切替応答性よりも駆動モータ５０の高出力（高モータトルクＴ_Ｍ）が優先されるシフトポジションの切替制御として予め定められた第１シフト切替制御が為された場合には、駆動モータ５０の励磁方法を１−２相励磁方式とする（すなわち駆動モータ５０を１−２相励磁方式で駆動する）と共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍを所定の第１回転速度としての第１モータ回転速度Ｎ_Ｍ1とする。一方で、電子制御装置１１０は、駆動モータ５０の高出力（高モータトルクＴ_Ｍ）よりも自動変速機１８のシフトポジションの切替応答性が優先されるシフトポジションの切替制御として予め定められた第２シフト切替制御が為された場合には、駆動モータ５０の励磁方法を１相励磁方式或いは２相励磁方式とする（すなわち駆動モータ５０を１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動する）と共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍを第１モータ回転速度Ｎ_Ｍ1よりも高回転の所定の第２回転速度としての第２モータ回転速度Ｎ_Ｍ2とする。上記第１モータ回転速度Ｎ_Ｍ1は、例えば駆動モータ５０の励磁方法をＣＰＵ１１２の処理負荷が比較的高くなる１−２相励磁方式とする場合であっても、より高性能なＣＰＵとすることなくその処理負荷を現在のＣＰＵ１１２にて十分に賄える範囲に抑制する為の予め実験的に求められて設定されたモータ回転速度である。また、上記第２モータ回転速度Ｎ_Ｍ2は、例えば例えば駆動モータ５０の励磁方法をＣＰＵ１１２の処理負荷が比較的低くなる１相励磁方式或いは２相励磁方式とする場合に、より高性能なＣＰＵとすることなくその処理負荷を現在のＣＰＵ１１２にて十分に賄える範囲に抑制し且つシフトポジションの切替応答性を可及的に向上する為の予め実験的に求められて設定されたモータ回転速度である。

上記第１シフト切替制御は、例えばＰポジションから非Ｐポジションへシフトポジションを切り替える切替制御、すなわちＰロックを解除する切替制御である。また、上記第２シフト切替制御は、例えば非ＰポジションからＰポジションへシフトポジションを切り替える切替制御、すなわちＰロックを実行する切替制御である。尚、Ｐロックを解除する切替制御及びＰロックを実行する切替制御を除くシフトポジション切替制御は、例えばＤポジションとＮポジションとの間のシフトポジションの切替制御、ＲポジションとＮポジションとの間のシフトポジションの切替制御、ＤポジションとＲポジションとの間のシフトポジションの切替制御などは、上記第１シフト切替制御と上記第２シフト切替制御との何れとして取り扱っても良いが、Ｐロックを解除する切替制御に比べて高モータトルクＴ_Ｍが要求されないことから、Ｐロックを実行する切替制御と同様に第２シフト切替制御として取り扱うことが望ましい。つまり、上記第２シフト切替制御は、Ｐロックを解除する切替制御以外のシフトポジションの切替制御としても良い。

より具体的には、図７は、電子制御装置１１０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、シフト切替判定部すなわちシフト切替判定手段１２０は、シフトセンサ３６及びセレクトセンサ３８からの検出信号電圧Ｖ_ＳＦ，Ｖ_ＳＬに基づいて運転者により要求された操作ポジションＰ_ＳＨを判定し、自動変速機１８のシフトポジションを切り替える為の運転者によるシフト操作が為されたか否かを判定する。また、シフト切替判定手段１２０は、Ｐスイッチ３４からのＰスイッチ信号に基づいて自動変速機１８のシフトポジションをＰポジションへ切り替える為の運転者によるスイッチ操作が為されたか否かを判定する。つまり、シフト切替判定手段１２０は、検出信号電圧Ｖ_ＳＦ，Ｖ_ＳＬ及びＰスイッチ信号に基づいて、自動変速機１８のシフトポジションの切替えが運転者により要求されたか否かを判定する。そして、シフト切替判定手段１２０は、例えばニュートラルスイッチセンサ５４からの出力信号に基づく自動変速機１８のシフトポジションに基づいて、運転者により要求された自動変速機１８のシフトポジションの切替えを実行する必要があるか否かを判定する。

シフトポジション判定部すなわちシフトポジション判定手段１２２は、シフト切替判定手段１２０により自動変速機１８のシフトポジションの切替えを実行する必要があると判定された場合には、ニュートラルスイッチセンサ５４からの出力信号に基づいて自動変速機１８のシフトポジションがＰポジションにあるか否かを判断する。つまり、シフトポジション判定手段１２２は、シフト切替判定手段１２０により実行する必要があると判定された自動変速機１８のシフトポジションの切替制御が、Ｐポジションから非Ｐポジションへのシフトポジションの切替制御すなわちＰロックを解除する切替制御（第１シフト切替制御）であるか否かを判定する。

シフトポジション切替制御部すなわちシフトポジション切替制御手段１２４は、シフト切替判定手段１２０により判定されたシフトポジションの切替えを実行する際に、シフトポジション判定手段１２２によりその自動変速機１８のシフトポジションの切替制御がＰロックを解除する切替制御（第１シフト切替制御）であると判定された場合には、駆動モータ５０を１−２相励磁方式で駆動すると共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍを比較的低回転速度に設定された第１モータ回転速度Ｎ_Ｍ1とする。一方で、シフトポジション切替制御手段１２４は、シフト切替判定手段１２０により判定されたシフトポジションの切替えを実行する際に、シフトポジション判定手段１２２によりその自動変速機１８のシフトポジションの切替制御がＰロックを解除する切替制御でないと判定された場合すなわちＰロックを解除する切替制御以外のシフトポジションの切替制御（第２シフト切替制御）であると判定された場合には、駆動モータ５０を１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動すると共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍを比較的高回転速度に設定された第２モータ回転速度Ｎ_Ｍ2とする。

図８は、電子制御装置１１０の制御作動の要部すなわちシフトポジションの切替えに必要な駆動モータ５０の出力特性（例えば必要モータトルクＴ_Ｍ’や応答性確保の為のモータ回転速度Ｎ_Ｍ）とＣＰＵ１１２の処理負荷低減とを両立させる為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図８において、先ず、シフト切替判定手段１２０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えば検出信号電圧Ｖ_ＳＦ，Ｖ_ＳＬ及びＰスイッチ信号に基づいて自動変速機１８のシフトポジションの切替えが運転者により要求されたか否かが判定される。そして、例えばニュートラルスイッチセンサ５４からの出力信号に基づく自動変速機１８のシフトポジションに基づいて運転者により要求された自動変速機１８のシフトポジションの切替えを実行する必要があるか否かが判定される。上記Ｓ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はシフトポジション判定手段１２２に対応するＳ２０において、ニュートラルスイッチセンサ５４からの出力信号に基づいて自動変速機１８のシフトポジションがＰポジションにあるか否かが判断される。つまり、上記Ｓ１０にて判定された自動変速機１８のシフトポジションの切替制御がＰポジションから非Ｐポジションへのシフトポジションの切替制御すなわちＰロックを解除する切替制御（第１シフト切替制御）であるか否かが判定される。上記Ｓ２０の判断が肯定される場合はシフトポジション切替制御手段１２４に対応するＳ３０において、上記Ｓ１０にて判定された自動変速機１８のシフトポジションの切替えが実行される際、駆動モータ５０が１−２相励磁方式で駆動されると共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍが比較的低回転速度に設定された第１モータ回転速度Ｎ_Ｍ1とされる。一方で、上記Ｓ２０の判断が否定される場合は同じくシフトポジション切替制御手段１２４に対応するＳ４０において、上記Ｓ１０にて判定された自動変速機１８のシフトポジションの切替えが実行される際、駆動モータ５０が１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動されると共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍが比較的高回転速度に設定された第２モータ回転速度Ｎ_Ｍ2とされる。

上述のように、本実施例によれば、自動変速機１８のシフトポジションの切替応答性よりも駆動モータ５０の高出力（高モータトルクＴ_Ｍ）が優先される第１シフト切替制御が為された場合には、駆動モータ５０が１−２相励磁方式で駆動されると共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍが比較的低回転速度に設定された第１モータ回転速度Ｎ_Ｍ1とされるので、シフトポジションの切替えに必要な駆動モータ５０の必要モータトルクＴ_Ｍ’が得られると共に、１相励磁方式や２相励磁方式に比べてＣＰＵ１１２の処理負荷が高くなる１−２相励磁方式であっても駆動モータ５０が低回転で済む分ＣＰＵ処理負荷が抑制される。一方で、駆動モータ５０の高出力（高モータトルクＴ_Ｍ）よりもシフトポジションの切替応答性が優先される第２シフト切替制御が為された場合には、駆動モータ５０が１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動されると共に駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍが比較的高回転速度に設定された第２モータ回転速度Ｎ_Ｍ2とされるので、シフトポジションの切替えに必要な駆動モータ５０の必要モータトルクＴ_Ｍ’が得られると共に、駆動モータ５０が高回転速度とされても１−２相励磁方式に比べてＣＰＵ１１２の処理負荷が低い１相励磁方式や２相励磁方式とされる分ＣＰＵ処理負荷が抑制される。このように、シフトポジションの切替えの種類に応じて駆動モータ５０のモータ回転速度Ｎ_Ｍと励磁方法とを切り替えることにより、シフトポジションの切替えに必要な駆動モータ５０の出力特性（例えば必要モータトルクＴ_Ｍ’や応答性確保の為のモータ回転速度Ｎ_Ｍ）とＣＰＵ１１２の処理負荷低減とを両立させることができる。これにより、例えば駆動モータ５０をＣＰＵ１１２の処理負荷が高くなる１−２相励磁方式で比較的高回転速度に設定された第２モータ回転速度Ｎ_Ｍ2にて駆動することに比べて、ＣＰＵ１１２の処理負荷を下げることができ、例えば３２ビットＣＰＵを１６ビットＣＰＵにするなどそのＣＰＵ１１２のグレード（性能）を下げて安価なシステムを構築することが可能となる。

また、本実施例によれば、前記第１シフト切替制御はＰポジションから非Ｐポジションへの切替制御であるので、シフトポジションの切替応答性よりも駆動モータ５０の高モータトルクＴ_Ｍが必要とされる可能性のあるＰポジションから非Ｐポジションへの切替制御が適切に実行される。また、前記第２シフト切替制御は非ＰポジションからＰポジションへの切替制御であるので、駆動モータ５０の高モータトルクＴ_Ｍよりもシフトポジションの切替応答性が必要とされる可能性のある非ＰポジションからＰポジションへの切替制御が適切に実行される。

また、本実施例によれば、前記第２シフト切替制御はＰポジションから非Ｐポジションへの切替制御以外のシフトポジションの切替制御であるので、Ｐポジションから非Ｐポジションへの切替制御以外の比較的駆動モータ５０の高モータトルクＴ_Ｍが必要とされないシフトポジションの切替制御が適切に実行される。

また、本実施例によれば、駆動モータ５０は３相のステップモータであるので、シフトポジションの切替えの種類に応じてモータ回転速度Ｎ_Ｍと励磁方法とを切り替えることによりシフトポジションの切替えに必要な駆動モータ５０の出力特性とＣＰＵ１１２の処理負荷低減とを両立させることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、駆動モータ５０として３相のＳＲモータを用いているが、これに限定されず、エンコーダ５２の出力信号のカウント値に基づいてロータの回転位置を検出してモータの通電相を順次切り替える型式の他のステップモータを用いても良い。例えば、２相型のステップモータ、４相のステップモータ、５相のステップモータなどであっても本発明は適用され得る。図１０は、２相型のステップモータを用いた場合の励磁方式の一例を示す図であり、（ａ）は１相励磁方式を、（ｂ）は２相励磁方式を、（ｃ）は１−２相励磁方式をそれぞれ例示する図である。また、駆動モータ５０は、各相Ｕ，Ｖ，Ｗの４個の巻線１０４がそれぞれ直列に接続されて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の合計１２個の巻線１０４がＹ結線され、１系統の駆動コイル１０６が構成されていたが、同様の駆動コイル１０６を２系統有するコイル２重系の駆動モータを用いても良い。

また、前述の実施例では、エンコーダ５２及びニュートラルスイッチセンサ５４は駆動モータ５０に設けられた構成としたが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、ニュートラルスイッチセンサ５４が駆動モータ５０の外部に配設されて、マニュアルシャフト６８の回転を直接検出する構成であっても良い。また、エンコーダ５２は磁気式のロータリエンコーダであり、ニュートラルスイッチセンサ５４はポテンショメータなどによって構成される非接触式回転角センサであったが、これに限らず、種々のセンサを採用することが可能である。例えば、エンコーダ５２は、光学式のエンコーダやブラシ式のエンコーダなどであっても良い。また、マニュアルシャフト６８の回転角度（ディテントプレート６６の回転角度）がニュートラルスイッチセンサ５４により検出されたが、これに限らず、例えばマニュアルバルブ９０のスプール弁子９２の摺動量など、マニュアルシャフト６８の回転駆動と１対１に対応して駆動される部品の操作量（回転角度、移動量等）を検出するようにしても良い。

また、前述の実施例では、シフトポジションを切り替える為の操作装置は、シフトレバー３２及びＰスイッチ３４を備えたシフト操作装置３０であったが、これに限らず、運転者のシフト意思を電気的信号に変換する操作装置であれば良い。例えば、各シフトポジションに対応した「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」等の操作位置（操作ポジション）と、その操作位置へ操作されるシフトレバー（操作体）と、そのシフトレバーが上記各操作位置へ操作されたことを電気的に検出する操作ポジションセンサとを備えているような操作装置であっても良い。

また、前述の実施例では、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」の各シフトポジションに対応して切り替えるシフト切替機構１６に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られる必要はない。例えば、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」の各シフトポジションに加えて、セカンドレンジ「２」やローレンジ「Ｌ」が付加された各シフトポジションに対応して切り替えるシフト切替機構などの他のシフト切替機構であっても良い。また、ディテントプレート６６の回動動作に連動してＰポジションと非Ｐポジションの２つのポジションを選択的に切り替えるシフト切替機構であっても本発明は適用され得る。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１４：駆動輪（車輪）
１６：シフト切替機構
１８：自動変速機
３０：シフト操作装置（操作装置）
５０：駆動モータ（ステップモータ）
５６：パーキングギヤ（回転歯）
５８：パーキングロックポール（ロック歯）
１１０：電子制御装置（シフト切替制御装置）

Claims (4)

1. 自動変速機のシフトポジションを切り替える為の操作装置の操作状態を示す操作信号に基づいて該自動変速機のシフトポジションをステップモータの作動により電気的に切り替えるシフト切替機構を備えた車両のシフト切替制御装置であって、
   シフトポジションの切替応答性よりも前記ステップモータの高出力が優先されるシフトポジションの切替制御として予め定められた第１シフト切替制御が為された場合には、前記ステップモータを１−２相励磁方式で駆動すると共に該ステップモータの回転速度を所定の第１回転速度とする一方で、
   前記ステップモータの高出力よりもシフトポジションの切替応答性が優先されるシフトポジションの切替制御として予め定められた第２シフト切替制御が為された場合には、前記ステップモータを１相励磁方式或いは２相励磁方式で駆動すると共に該ステップモータの回転速度を前記第１回転速度よりも高回転の所定の第２回転速度とすることを特徴とする車両のシフト切替制御装置。
2. 前記第１シフト切替制御は、車輪と共に回転する回転歯にロック歯が噛み合うロック状態とされたパーキングポジションから該ロック状態が解除される非パーキングポジションへの切替制御であり、
   前記第２シフト切替制御は、前記非パーキングポジションから前記パーキングポジションへの切替制御であることを特徴とする請求項１に記載の車両のシフト切替制御装置。
3. 前記第２シフト切替制御は、前記パーキングポジションから前記非パーキングポジションへの切替制御以外のシフトポジションの切替制御であることを特徴とする請求項２に記載の車両のシフト切替制御装置。
4. 前記ステップモータは、３相のステップモータであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両のシフト切替制御装置。

Images