JP5811465B2 - レンジ切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータを駆動源としてシフトレンジを切り換えるレンジ切換装置に関する発明である。

近年、自動車においても、省スペース化、組立性向上、制御性向上等の要求を満たすために、機械的な駆動システムを、モータによって電気的に駆動するシステムに変更する事例が増加する傾向にある。その一例として、車両の自動変速機のレンジ切換機構をモータで駆動するようにしたものがある。このものは、モータの回転に同期して所定角度毎にパルス信号を出力するエンコーダを搭載し、レンジ切換時には、このエンコーダのパルス信号のカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に基づいてモータを目標レンジに相当する位置（目標カウント値）まで回転させることで、シフトレンジを目標レンジに切り換えるようにしている。

このようなシステムでは、電源投入後に、モータをレンジ切換機構の可動範囲の限界位置（壁）に突き当たるまで回転させる突き当て制御を実行して、その限界位置を基準位置として学習し、この基準位置を基準にしてモータの回転量（回転角）を制御するようにしている。

しかし、シフトレンジの切換中（モータの駆動中）に何等かの原因（例えば瞬時停電やノイズ等）で制御装置がリセットされると、エンコーダカウント値や基準位置等を記憶するＲＡＭもリセットされると共に、制御装置が再起動するまでの間にモータが回転していてもその間はエンコーダカウント値を算出できないため、制御装置が再起動したときに、モータの回転位置が不明の状態となり、そのままではシフトレンジの切換制御（モータの制御）を再開できない。

そこで、特許文献１（特開２００６−３３６８４０号公報）に示すように、モータの駆動中に制御装置が電源の瞬断によりリセットされて再起動したときに、壁位置検出を行って出力軸位置の特定を行うようにしたものがある。

特開２００６−３３６８４０号公報

上記特許文献１では、シフトレンジの切換中（モータの駆動中）に制御装置がリセットされて再起動したときに、モータをレンジ切換機構のＰレンジ側の限界位置（壁）に突き当たるまで回転させるＰレンジ壁突き当て制御を行うのか、或は、モータをレンジ切換機構のＤレンジ側の限界位置（壁）に突き当たるまで回転させるＤレンジ壁突き当て制御を行うのかは、記載されていない。

例えば、運転者のシフトレバー操作により目標レンジがＤレンジに切り換えられて、シフトレンジをＤレンジに切り換える制御の途中に制御装置がリセットされて再起動したときには、Ｄレンジ壁突き当て制御を行うことも考えられるが、通常、シフトレンジの切換中は車両側でニュートラル状態に維持して、Ｐレンジ以外（例えばＤレンジ）への切換時は切換完了判定された後にトルクを発生するようになっている。このため、Ｄレンジへの切換中に制御装置がリセットされて再起動したときに、Ｄレンジ壁突き当て制御を行うようにすると、Ｄレンジ壁突き当て制御により基準位置を学習するまではシフトレンジの切換完了判定ができず、運転者のシフトレバー操作により目標レンジがＤレンジに切り換えられてから、シフトレンジの切換完了判定されてトルクが発生するまでの時間が長くなってしまい、運転者に違和感を与える可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、シフトレンジの切換中に制御手段がリセットされて再起動した場合に、シフトレンジの切換制御（モータの制御）を再開できるようにすると共に、運転者に違和感を与えないようにすることができるレンジ切換装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、モータ（１２）を駆動源としてシフトレンジをＰレンジを含む複数のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構（１１）と、モータ（１２）の回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダ（４６）と、このエンコーダ（４６）のパルス信号のカウント値に基づいてモータ（１２）を目標レンジに相当する位置まで回転させることでシフトレンジを目標レンジに切り換える制御手段（４１）とを備えたレンジ切換装置において、制御手段（４１）は、シフトレンジの切換中に制御手段（４１）がリセットされて再起動したときには、該リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合でも、モータ（１２）をレンジ切換機構（１１）の可動範囲のＰレンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させるＰレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習するようにしたものである。

この構成では、シフトレンジの切換中に制御手段がリセットされて再起動したときに、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習することができるため、シフトレンジの切換中に制御手段がリセットされて再起動した場合でも、基準位置を基準にしてモータの回転量（回転角）を制御することが可能となり、シフトレンジの切換制御（モータの制御）を再開することができる。

また、シフトレンジの切換中に制御手段がリセットされて再起動したときに、リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合でも、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習するため、再起動時に、まず、Ｐレンジに切り換える（又は維持する）ことになり、その後、運転者のシフトレバー操作により目標レンジがＰレンジから走行レンジ（例えばＤレンジ）に切り換えられたときには、シフトレンジを走行レンジに速やかに切り換えて切換完了判定することができる。これにより、運転者のシフトレバー操作により目標レンジが走行レンジに切り換えられてから、シフトレンジの切換完了判定されてトルクが発生するまでの時間が長くなることを回避することができ、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

また、本発明は、走行レンジ側（Ｄレンジ側やＮｏｔＰレンジ側）に限界位置（壁）が設けられていないレンジ切換機構を備えたシステム、つまり、走行レンジ壁突き当て制御（モータをレンジ切換機構の可動範囲の走行レンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御）を実行できないシステムにも適用することができる。

図１は本発明の実施例１を示すレンジ切換装置の斜視図である。 図２はレンジ切換装置の制御システム全体の構成を概略的に示す図である。 図３はディテントレバーの各レンジ保持凹部及びその周辺部を概略的に示す図である。 図４はバックアップＲＡＭ記憶処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図５は実施例１のイニシャル時目標レンジ設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例１の突き当て制御要求判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図７は実施例１のモータ制御の実行例を示すタイムチャートである。 図８は実施例２のイニシャル時目標レンジ設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図９は実施例２の突き当て制御要求判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図７に基づいて説明する。
本実施例１は、シフトレンジを、Ｐレンジ（パーキングレンジ）、Ｒレンジ（リバースレンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｄレンジ（ドライブレンジ）の四つのレンジ間で切り換える４ポジション式のレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用して具体化したものである。

まず、図１及び図２に基づいてレンジ切換機構１１の構成を説明する。
レンジ切換機構１１は、自動変速機２７（図２参照）のシフトレンジをＰレンジとＲレンジとＮレンジとＤレンジとの間で切り換える４ポジション式のレンジ切換機構である。このレンジ切換機構１１の駆動源となるモータ１２は、例えばスイッチトリラクタンスモータにより構成され、減速機構２６（図２参照）が内蔵され、その出力軸１３の回転位置を検出する出力軸センサ１０（図２参照）が設けられている。このモータ１２の出力軸１３には、ディテントレバー１５が固定されている。

また、ディテントレバー１５にはＬ字形のパーキングロッド１８が固定され、このパーキングロッド１８の先端部に設けられた円錐体１９がロックレバー２１に当接している。このロックレバー２１は、円錐体１９の位置に応じて軸２２を中心にして上下動してパーキングギヤ２０をロック／ロック解除するようになっている。パーキングギヤ２０は、自動変速機２７（図２参照）の出力軸に設けられ、このパーキングギヤ２０がロックレバー２１によってロックされると、車両の駆動輪が回り止めされた状態（パーキング状態）に保持される。

一方、ディテントレバー１５をＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各レンジに保持するためのディテントバネ２３が支持ベース１７に固定され、ディテントレバー１５には、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各レンジ保持凹部２４（図３参照）が形成され、ディテントバネ２３の先端に設けられた係合部２３ａがディテントレバー１５の各レンジ保持凹部２４に嵌まり込んだときに、ディテントレバー１５が各レンジの位置に保持されるようになっている。これらディテントレバー１５とディテントバネ２３とからディテントレバー１５の回転位置を各レンジの位置に係合保持するためのディテント機構１４（節度機構）が構成されている。

Ｐレンジでは、パーキングロッド１８がロックレバー２１に接近する方向に移動して、円錐体１９の太い部分がロックレバー２１を押し上げてロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０に嵌まり込んでパーキングギヤ２０をロックした状態となり、それによって、自動変速機２７の出力軸（駆動輪）がロックされた状態（パーキング状態）に保持される。

一方、Ｐレンジ以外のレンジでは、パーキングロッド１８がロックレバー２１から離れる方向に移動して、円錐体１９の太い部分がロックレバー２１から抜け出てロックレバー２１が下降し、それによって、ロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０から外れてパーキングギヤ２０のロックが解除され、自動変速機２７の出力軸が回転可能な状態（走行可能な状態）に保持される。

尚、前述した出力軸センサ１０は、モータ１２の減速機構２６の出力軸１３の回転角度に応じた電圧を出力する回転センサ（例えばポテンショメータ）によって構成され、その出力電圧によって実際のシフトレンジが、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれであるかを確認できるようになっている。

モータ１２には、ロータの回転角（回転位置）を検出するためのエンコーダ４６が設けられている。このエンコーダ４６は、例えば磁気式のロータリエンコーダにより構成されており、モータ１２のロータの回転に同期して所定角度毎にＡ相、Ｂ相のパルス信号をレンジ切換制御装置４２に出力するように構成されている。レンジ切換制御装置４２のマイコン４１は、エンコーダ４６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、そのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に応じてモータドライバ３７によってモータ１２の通電相を所定の順序で切り換えることでモータ１２を回転駆動する。尚、モータ１２の３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の巻線とモータドライバ３７の組み合わせを２系統設けて、一方の系統が故障しても、他方の系統でモータ１２を回転駆動できるようにしても良い。

モータ１２の回転中は、Ａ相信号とＢ相信号の発生順序によってモータ１２の回転方向を判定し、正回転（Ｐレンジ→Ｄレンジの回転方向）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レンジ→Ｐレンジの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントダウンする。これにより、モータ１２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モータ１２の回転角との対応関係が維持されるため、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モータ１２の回転位置を検出して、その回転位置に対応した相の巻線に通電してモータ１２を回転駆動できるようになっている。

レンジ切換制御装置４２には、シフトレバー操作位置検出装置４４で検出したシフトレバー操作位置の信号が入力される。これにより、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１（制御手段）は、運転者のシフトレバー操作に応じて目標レンジを切り換え、その目標レンジに応じてモータ１２を駆動してシフトレンジを切り換え、切り換え後の実際のシフトレンジをインストルメントパネル（図示せず）に設けられたシフトレンジ表示部４５に表示する。

ところで、エンコーダカウント値は、マイコン４１のＲＡＭ４７に記憶されるため、レンジ切換制御装置４２の電源がオフされると、エンコーダカウント値の記憶値が消えてしまう。そのため、レンジ切換制御装置４２の電源投入直後のエンコーダカウント値は、実際のモータ１２の回転位置（通電相）に対応したものとならない。従って、エンコーダカウント値に応じて通電相を切り換えるためには、電源投入後にエンコーダカウント値と実際のモータ１２の回転位置とを対応させて、エンコーダカウント値と通電相とを対応させる必要がある。

そこで、本実施例では、レンジ切換制御装置４２の電源投入後に初期駆動を行ってモータ１２の通電相とエンコーダカウント値との対応関係を学習する。この初期駆動では、オープンループ制御でモータ１２の通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡させてエンコーダ４６のＡ相信号及びＢ相信号のエッジをカウントし、初期駆動終了時のエンコーダカウント値と通電相（実際のロータ回転位置）との対応関係を学習して、エンコーダカウント値に対する通電相位相ずれ補正値を学習する。

また、マイコン４１は、モータ１２の起動後のエンコーダカウント値に基づいてモータ１２の起動位置からの回転量（回転角）を検出できるだけであるため、電源投入後に何等かの方法で、モータ１２の絶対的な回転位置を検出しないと、モータ１２を正確に目標位置まで回転駆動することができない。

そこで、本実施例では、初期駆動の終了後に、ディテントバネ２３の係合部２３ａがレンジ切換機構１１の可動範囲のＰレンジ側の限界位置であるＰレンジ壁（Ｐレンジ保持凹部２４の側壁）に突き当たるまでモータ１２を回転させる“Ｐレンジ壁突き当て制御”を実施して、Ｐレンジ側の限界位置を基準位置として学習し、この基準位置のエンコーダカウント値を基準にしてモータ１２の回転量（回転角）を制御するようにしている。尚、ディテントバネ２３の係合部２３ａがレンジ切換機構１１の可動範囲のＤレンジ側の限界位置であるＤレンジ壁（Ｄレンジ保持凹部２４の側壁）に突き当たるまでモータ１２を回転させる“Ｄレンジ壁突き当て制御”を実施して、Ｄレンジ側の限界位置を基準位置として学習するようにしても良い。

初期駆動終了後の突き当て制御によりモータ１２をＰレンジ壁（又はＤレンジ壁）に突き当たるまで回転させる際に、そのモータ１２のトルクにより回転伝達系の剛性の比較的弱い部分であるディテントバネ２３が撓み変形して弾性反発力が発生するため、モータ１２がＰレンジ壁（又はＤレンジ壁）で停止すると、ディテントバネ２３の撓み変形による弾性反発力によってモータ１２が押し戻されてしまい、その勢いでシフトレンジが意図しないレンジに切り換えられてしまうおそれがある。

この対策として、本実施例では、突き当て制御を実行した後にモータ１２の回転方向を逆転させてモータ１２の回転位置をディテントバネ２３の撓み変形が無くなる所定量だけ戻す戻し制御を実行するようにしている。

ところで、シフトレンジの切換中（モータ１２の駆動中）に何等かの原因（例えば瞬時停電やノイズ等）でマイコン４１（制御手段）がリセットされると、エンコーダカウント値や基準位置等を記憶するＲＡＭ４７もリセットされると共に、マイコン４１が再起動するまでの間にモータ１２が回転していてもその間はエンコーダカウント値を算出できないため、マイコン４１が再起動したときに、モータ１２の回転位置が不明の状態となり、そのままではシフトレンジの切換制御（モータ１２の制御）を再開できない。

この対策として、本実施例１では、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１により後述する図４乃至図６の各ルーチンを実行することで、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときには、該リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合でも、Ｐレンジ壁突き当て制御（モータ１２をレンジ切換機構１１の可動範囲のＰレンジ側の限界位置であるＰレンジ壁に突き当たるまで回転させる突き当て制御）を実行して基準位置を学習するようにしている。

更に、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときに、該リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合には、報知ランプ４３を報知動作（例えば点灯又は点滅）させてシフトレンジがＰレンジであることを報知するようにしている。尚、シフトレンジがＰレンジであることを報知する方法は、これに限定されず、例えば、インストルメントパネルに設けられた表示部でシフトレンジがＰレンジであることを文字や記号等によって表示するようにしたり、或は、シフトレンジがＰレンジであることを音声や通知音で報知するようにしても良い。また、シフトレンジ表示部４５を報知動作（例えば点滅）させてシフトレンジがＰレンジであることを報知するようにしても良い。
以下、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１が実行する図４乃至図６の各ルーチンの処理内容を説明する。

［バックアップＲＡＭ記憶処理ルーチン］
図４に示すバックアップＲＡＭ記憶処理ルーチンは、レンジ切換制御装置４２の電源オン期間中にマイコン４１により所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、シフトレバー操作位置検出装置４４の出力信号に基づいて目標レンジ（運転者がシフトレバー操作により選択したシフトレンジ）が切り換えられたか否かを判定し、目標レンジが切り換えられたと判定されれば、ステップ１０２に進み、目標レンジをバックアップＲＡＭ４８（マイコン４１のリセット時でも記憶データを保持する書き換え可能な不揮発性メモリ）に更新記憶し、目標レンジが切り換えられていないと判定されれば、上記ステップ１０２の処理を飛び越す。これにより、目標レンジが切り換えられる毎に、目標レンジがバックアップＲＡＭ４８に更新記憶される。

この後、ステップ１０３に進み、モータ１２の駆動中であるか否かを判定し、モータ１２の駆動中であれば、ステップ１０４に進み、バックアップＲＡＭ４８に記憶するモータ駆動中フラグをモータ１２の駆動中を意味する「１」にセットし、モータ１２の停止中であれば、ステップ１０５に進み、バックアップＲＡＭ４８に記憶するモータ駆動中フラグをモータ１２の停止中を意味する「０」にセットする。
［イニシャル時目標レンジ設定ルーチン］
図５に示すイニシャル時目標レンジ設定ルーチンは、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１の起動直後に実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、切換中リセット再起動時（シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされた再起動時）であるか否かを、モータ駆動中フラグが「１」であるか否かによって判定する。

このステップ２０１で、切換中リセット再起動時であると判定された場合には、ステップ２０２に進み、リセット前の目標レンジ（バックアップＲＡＭ４８に記憶されている目標レンジ）がＰレンジであるか否かを判定する。

このステップ２０２で、リセット前の目標レンジがＰレンジではないと判定された場合には、ステップ２０３に進み、報知ランプ４３を報知動作（例えば点灯又は点滅）させてシフトレンジがＰレンジであることを報知する。尚、インストルメントパネルに設けられた表示部でシフトレンジがＰレンジであることを文字や記号等によって表示するようにしたり、或は、シフトレンジがＰレンジであることを音声や通知音で報知するようにしても良い。また、シフトレンジ表示部４５を報知動作（例えば点滅）させてシフトレンジがＰレンジであることを報知するようにしても良い。この後、ステップ２０６に進み、目標レンジをＰレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

これに対して、上記ステップ２０２で、リセット前の目標レンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ２０３の処理を飛び越して、ステップ２０６に進み、目標レンジをＰレンジに維持する。

一方、上記ステップ２０１で、切換中リセット再起動時ではないと判定された場合には、ステップ２０４に進み、出力軸センサ１０で検出した実際のシフトレンジを現在レンジ（現在のシフトレンジ）として読み込んだ後、ステップ２０５に進み、現在レンジがＰレンジであるか否かを判定し、現在レンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ２０６に進み、目標レンジをＰレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

また、上記ステップ２０５で、現在レンジがＰレンジではないと判定された場合には、ステップ２０７に進み、現在レンジがＲレンジであるか否かを判定し、現在レンジがＲレンジであると判定された場合には、ステップ２０８に進み、目標レンジをＲレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

一方、上記ステップ２０７で、現在レンジがＲレンジではないと判定された場合には、ステップ２０９に進み、現在レンジがＮレンジであるか否かを判定し、現在レンジがＮレンジであると判定された場合には、ステップ２１０に進み、目標レンジをＮレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

また、上記ステップ２０９で、現在レンジがＮレンジではないと判定された場合には、ステップ２１１に進み、現在レンジがＤレンジであるか否かを判定し、現在レンジがＤレンジであると判定された場合には、ステップ２１２に進み、目標レンジをＤレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

一方、上記ステップ２１１で、現在レンジがＤレンジではないと判定された場合には、ステップ２１３に進み、目標レンジを「不定」に設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

［突き当て制御要求判定ルーチン］
図６に示す突き当て制御要求判定ルーチンは、レンジ切換制御装置４２の電源オン期間中にマイコン４１により所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ３０１で、基準位置学習が完了しているか否かを、基準位置学習完了フラグが基準位置学習の完了を意味する「１」にセットされているか否かによって判定する。この基準位置学習完了フラグは、マイコン４１の起動時に「０」にリセットされ、その後、基準位置学習が完了したときに「１」にセットされる。
このステップ３０１で、基準位置学習が完了していると判定された場合には、ステップ３０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ３０１で、基準位置学習が未完了であると判定された場合には、ステップ３０２に進み、目標レンジがＰレンジであるか否かを判定し、目標レンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ３０３に進み、Ｐレンジ壁突き当て制御要求をオンにする。この場合、初期駆動の終了後に、モータ１２をレンジ切換機構１１の可動範囲のＰレンジ側の限界位置であるＰレンジ壁に突き当たるまで回転させる“Ｐレンジ壁突き当て制御”を実行して、Ｐレンジ側の限界位置を基準位置として学習する（Ｐレンジ側の限界位置のエンコーダカウント値をＰレンジ側基準位置のエンコーダカウント値として検出して学習する）。

一方、上記ステップ３０２で、目標レンジがＰレンジではないと判定された場合には、ステップ３０４に進み、目標レンジがＤレンジであるか否かを判定し、目標レンジがＤレンジであると判定された場合には、ステップ３０５に進み、Ｄレンジ壁突き当て制御要求をオンにする。この場合、初期駆動の終了後に、モータ１２をレンジ切換機構１１の可動範囲のＤレンジ側の限界位置であるＤレンジ壁に突き当たるまで回転させる“Ｄレンジ壁突き当て制御”を実行して、Ｄレンジ側の限界位置を基準位置として学習する（Ｄレンジ側の限界位置のエンコーダカウント値をＤレンジ側基準位置のエンコーダカウント値として検出して学習する）。

以上説明した本実施例１のモータ制御の実行例を図７のタイムチャートを用いて説明する。
レンジ切換制御装置４２の電源投入後に、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習した後、運転者のシフトレバー操作により目標レンジがＰレンジからＲレンジに切り換えられると、その時点ｔ1 で、エンコーダカウント値に基づいてモータ１２を目標レンジであるＲレンジに相当する位置（目標カウント値）まで回転させてシフトレンジをＲレンジに切り換える制御を開始し、モータ駆動中フラグを「１」にセットする。

このシフトレンジの切換中（モータ１２の駆動中）に何等かの原因でマイコン４１がリセットされると、エンコーダカウント値や基準位置等を記憶するＲＡＭ４７もリセットされると共に、マイコン４１が再起動するまでの間にモータ１２が回転していてもその間はエンコーダカウント値を算出できない。

その後、マイコン４１が再起動された時点ｔ2 で、バックアップＲＡＭ４８に記憶されているモータ駆動中フラグが「１」であるか否かによって、切換中リセット再起動時（シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされた再起動時）であるか否かを判定し、切換中リセット再起動時であると判定された場合には、リセット前の目標レンジ（バックアップＲＡＭ４８に記憶されている目標レンジ）がＰレンジでない場合でも、目標レンジをＰレンジに設定し、初期駆動が終了した時点ｔ3 で、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習する。更に、リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合には、報知ランプ４３を報知動作（例えば点灯又は点滅）させてシフトレンジがＰレンジであることを報知する。

以上説明した本実施例１では、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときに、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習するようにしたので、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動した場合でも、基準位置を基準にしてモータ１２の回転量（回転角）を制御することが可能となり、シフトレンジの切換制御（モータ１２の制御）を再開することができる。

また、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときに、リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合でも、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習するため、再起動時に、まず、Ｐレンジに切り換える（又は維持する）ことになるが、リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合には、シフトレンジがＰレンジであることを報知するため、運転者にシフトレバー操作による目標レンジの切り換えを促すことができ、その後、運転者のシフトレバー操作により目標レンジがＰレンジから走行レンジに切り換えられたときには、シフトレンジを走行レンジに速やかに切り換えて切換完了判定することができる。これにより、運転者のシフトレバー操作により目標レンジが走行レンジに切り換えられてから、シフトレンジの切換完了判定されてトルクが発生するまでの時間が長くなることを回避することができ、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

次に、図８及び図９を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２は、シフトレンジをＰレンジとＮｏｔＰレンジの二つのレンジ間で切り換える２ポジション式のレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用して具体化したものである。

本実施例２では、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１により後述する図８及び図９の各ルーチンを実行することで、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときには、該リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合でも、Ｐレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習すると共に、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときに、該リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合には、シフトレンジがＰレンジであることを報知するようにしている。

図８のイニシャル時目標レンジ設定ルーチンでは、まず、ステップ４０１で、切換中リセット再起動時（シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされた再起動時）であるか否かを、モータ駆動中フラグが「１」であるか否かによって判定し、切換中リセット再起動時であると判定された場合には、ステップ４０２に進み、リセット前の目標レンジ（バックアップＲＡＭ４８に記憶されている目標レンジ）がＰレンジであるか否かを判定する。

このステップ４０２で、リセット前の目標レンジがＰレンジではないと判定された場合には、ステップ４０３に進み、シフトレンジがＰレンジであることを報知する。この後、ステップ４０６に進み、目標レンジをＰレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

これに対して、上記ステップ４０２で、リセット前の目標レンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ４０３の処理を飛び越して、ステップ４０６に進み、目標レンジをＰレンジに維持する。

一方、上記ステップ４０１で、切換中リセット再起動時ではないと判定された場合には、ステップ４０４に進み、出力軸センサ１０で検出した実際のシフトレンジを現在レンジ（現在のシフトレンジ）として読み込んだ後、ステップ４０５に進み、現在レンジがＰレンジであるか否かを判定し、現在レンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ４０６に進み、目標レンジをＰレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

また、上記ステップ４０５で、現在レンジがＰレンジではないと判定された場合には、ステップ４０７に進み、現在レンジがＮｏｔＰレンジであるか否かを判定し、現在レンジがＮｏｔＰレンジであると判定された場合には、ステップ４０８に進み、目標レンジをＮｏｔＰレンジに設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

一方、上記ステップ４０７で、現在レンジがＮｏｔＰレンジではないと判定された場合には、ステップ４０９に進み、目標レンジを「不定」に設定してバックアップＲＡＭ４８に更新記憶する。

図９の突き当て制御要求判定ルーチンでは、まず、ステップ５０１で、基準位置学習が完了しているか否かを、基準位置学習完了フラグが「１」にセットされているか否かによって判定し、基準位置学習が完了していると判定された場合には、ステップ５０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ５０１で、基準位置学習が未完了であると判定された場合には、ステップ５０２に進み、目標レンジがＰレンジであるか否かを判定し、目標レンジがＰレンジであると判定された場合には、ステップ５０３に進み、Ｐレンジ壁突き当て制御要求をオンにする。この場合、初期駆動の終了後に、モータ１２をレンジ切換機構１１の可動範囲のＰレンジ側の限界位置であるＰレンジ壁に突き当たるまで回転させる“Ｐレンジ壁突き当て制御”を実行して、Ｐレンジ側の限界位置を基準位置として学習する。

以上説明した本実施例２においても、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。
尚、上記各実施例１，２では、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときに、該リセット前の目標レンジがＰレンジでない場合に、シフトレンジがＰレンジであることを報知するようにしたが、これに限定されず、シフトレンジの切換中にマイコン４１がリセットされて再起動したときに、該リセット前の目標レンジがＰレンジであるか否かに拘らず、シフトレンジがＰレンジであることを報知するようにしても良い。また、実際のシフトレンジを表示するシフトレンジ表示部を備えたシステムの場合には、シフトレンジがＰレンジであることを報知しないようにしても良い。

また、上記実施例１では、シフトレンジを四つのレンジ間で切り換えるレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用し、上記実施例２では、シフトレンジを二つのレンジ間で切り換えるレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、シフトレンジを三つのレンジ間又は五つ以上のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構を備えたシステムに本発明を適用しても良い。

また、本発明は、走行レンジ側（Ｄレンジ側やＮｏｔＰレンジ側）に限界位置（壁）が設けられていないレンジ切換機構を備えたシステム、つまり、走行レンジ壁突き当て制御（モータをレンジ切換機構の可動範囲の走行レンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させる突き当て制御）を実行できないシステムにも適用することができる。

その他、本発明は、自動変速機（ＡＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等）に限定されず、電気自動車用の減速機のシフトレンジを切り換えるレンジ切換装置に適用しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１１…レンジ切換機構、１２…モータ、１４…ディテント機構、２７…自動変速機、４１…マイコン（制御手段）、４２…レンジ切換制御装置、４５…報知ランプ、４６…エンコーダ

Claims (2)

1. モータ（１２）を駆動源としてシフトレンジをＰレンジを含む複数のレンジ間で切り換えるレンジ切換機構（１１）と、前記モータ（１２）の回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダ（４６）と、前記エンコーダ（４６）のパルス信号のカウント値に基づいて前記モータ（１２）を目標レンジに相当する位置まで回転させることで前記シフトレンジを前記目標レンジに切り換える制御手段（４１）とを備えたレンジ切換装置において、
   前記制御手段（４１）は、前記シフトレンジの切換中に前記制御手段（４１）がリセットされて再起動したときには、該リセット前の目標レンジが前記Ｐレンジでない場合でも、前記モータ（１２）を前記レンジ切換機構（１１）の可動範囲の前記Ｐレンジ側の限界位置に突き当たるまで回転させるＰレンジ壁突き当て制御を実行して基準位置を学習することを特徴とするレンジ切換装置。
2. 前記制御手段（４１）は、前記シフトレンジの切換中に前記制御手段（４１）がリセットされて再起動したときに、該リセット前の目標レンジが前記Ｐレンジでない場合には、前記シフトレンジが前記Ｐレンジであることを報知することを特徴とする請求項１に記載のレンジ切換装置。

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