JP5949671B2 - シフトバイワイヤ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフトバイワイヤ制御装置に関する。

車両の制御技術としてシフトバイワイヤシステムがある。シフトのレンジ切替操作に応じてシフトバイワイヤ制御装置によりアクチュエータを駆動してレンジ切替を行うものである。この場合、何らかの異常により意図しないレンジ変化が発生する場合があり、これを防止するために、アクチュエータが動作されてからレンジ抜け位置に達するまでの間に異常状態を判断してアクチュエータを停止させることでフェールセーフ機能をもたせるようにしている。

しかしながら、このアクチュエータの動作がレンジ抜け位置に達するまでの時間は比較的短いので、ノイズなどの一時的な要因で異常が判定される場合でも、安全サイドに働くようにアクチュエータの動作を停止させるフェールセーフ機能をもたせることで対応していた。

特開２００６−３３６６９１号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、アクチュエータによるレンジ抜けまでの時間内で異常の有無の判定をより正確に行えるようにしたシフトバイワイヤ制御装置を提供することにある。

請求項１に記載のシフトバイワイヤ制御装置は、シフト操作に対応したレンジ情報およびアクチュエータの位置情報に基いて前記アクチュエータの駆動信号を出力する制御部と、前記制御部から出力される前記駆動信号に基いて前記アクチュエータに通電して駆動させる駆動部とを備え、前記駆動部は、前記制御部から前記駆動信号が入力されたときに、前記アクチュエータの位置情報もしくは前記レンジ情報に対応しない場合に前記制御部の動作異常の疑いがあるとして異常状態の仮判定を行って前記アクチュエータに対して通常通電よりも制限して通電し、前記アクチュエータがレンジ抜け位置に達する前に前記異常状態の確定判定を行うことを特徴とする。

上記構成によれば、制御部は、シフト操作に対応したレンジ情報およびアクチュエータの位置情報に基いて前記アクチュエータの駆動信号を出力する。これに対して、駆動部は、制御部から駆動信号が与えられると、与えられた駆動信号に基いて前記アクチュエータに通電して駆動させる。このとき、駆動部は、駆動信号がアクチュエータの位置情報もしくはレンジ情報に対応していないときに、アクチュエータへの通電を制限して行う。これにより、アクチュエータの動作が低速になり、レンジ抜け位置に達するまでの時間が通常通電の場合よりも長くなる。この間に、異常状態が継続している場合には、駆動部により異常状態を確定する。

通常通電を行う場合に、アクチュエータがレンジ抜け位置に達するまでの時間が短い場合でも、異常状態の仮判定を行うと、アクチュエータへの通電を制限するようになる。これにより、制御部が異常である疑いがある場合には、時間を長くとって異常状態が確定するかどうかを判定でき、ノイズあるいは電源瞬断などの異常ではない状態を異常と判定することを防止する精度の高い判定動作を行いながら、意図しないレンジ変化を防止するフェールセーフ動作を確保することができる。

第１実施形態を示すブロック構成図 （ａ）第１マイコンの制御ブロックの動作を示すフローチャート、（ｂ）第１マイコンの監視ブロックの動作を示すフローチャート 駆動ＩＣの動作を示すフローチャート 各部の信号状態を示すタイムチャート（その１） 各部の信号状態を示すタイムチャート（その２） 第２実施形態における駆動ＩＣの動作を示すフローチャート 各部の信号状態を示すタイムチャート（その１） 各部の信号状態を示すタイムチャート（その２） 第３実施形態を示す各部の信号状態を示すタイムチャート 第４実施形態を示すブロック構成図 駆動ＩＣの動作を示すフローチャート 各部の信号状態を示すタイムチャート（その１） 各部の信号状態を示すタイムチャート（その２） 各部の信号状態を示すタイムチャート（その３） 第５実施形態を示すブロック構成図 駆動ＩＣの動作を示すフローチャート 各部の信号状態を示すタイムチャート（その１） 各部の信号状態を示すタイムチャート（その２）

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１に示すように、シフトバイワイヤ制御装置としてのＥＣＵ（electronic control unit）１は、制御部としてのマイコン２、駆動部としての駆動ＩＣ（integrated circuit）３および駆動回路４を有する。シフト動作用のアクチュエータ５は例えばシフトレンジの切り替えをモータの回転力により行う構成で、電流制御によりレンジ切り替え動作の速度が可変に構成されている。また、アクチュエータ５には、動作位置をモニタする位置センサが設けられていてアクチュエータの位置情報Ｓｐとしてマイコン２に出力する。

マイコン２は、ＣＰＵ、メモリなどを備えた構成であり、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ；Shift By Wire）制御を行うための制御プログラムが記憶されていて、ＳＢＷ制御部２ａにより後述するように制御動作を行うようになっている。また、マイコン２には、内部のＣＰＵの動作を監視するマイコン監視部２ｂが設けられており、駆動ＩＣ３に対してマイコン状態信号Ｓｓを出力する構成とされている。

駆動ＩＣ３は、マイコン２からアクチュエータ５の駆動信号Ｓｄおよびマイコン状態信号Ｓｓが入力される。駆動ＩＣ３は、電流出力部３ａ、電流制限部３ｂおよび異常判定部３ｃを有する構成である。電流出力部３ａは、マイコン２から与えられる駆動信号Ｓｄに応じてアクチュエータ５の駆動をするための出力信号を、電流制限部３ｂを介して駆動回路４に与えて駆動制御を行う。

電流制限部３ｂは、異常判定部３ｃから電流制限信号が与えられると、電流出力部３ａによる駆動制御の通電電流を制限するように動作する。異常判定部３ｃは、マイコン２から入力される駆動信号Ｓｄおよびマイコンの状態信号Ｓｓからマイコン２の状態が正常であるか否かを判断する。この場合、異常判定部３ｃは、マイコン２の異常があるかどうかを「仮異常状態」、「本異常状態」および「正常状態」の３段階に分けて判定し、その判定結果に応じて電流制限部３ｂに電流制限信号を出力する。

駆動回路４は、アクチュエータ５に対して、電流出力部３ａから与えられる出力信号に応じて通電を行う第１の制御状態と、電流制限部３ｂによる通電の制限を行う第２の制御状態と、電流制限部３ｂによる通電停止を行う第３の制御状態とに応じて駆動制御する。

次に、図２（ａ）、（ｂ）および図３を参照して各部の動作について説明する。まず、マイコン２に設けられたＳＢＷ制御ブロック２ａの動作を図２（ａ）のフローチャートに従って説明する。
ＳＢＷ制御ブロック２ａは、制御動作を開始すると、運転席の操作部からレンジ切り替えのレンジ信号Ｓｒおよびアクチュエータ５の位置センサから位置情報信号Ｓｐを入力する（Ａ１）。ＳＢＷ制御ブロック２ａは、レンジ切り替えがなされたか否かを判断し（Ａ２）、レンジ切り替えがない場合（Ａ２でＮＯ）には、アクチュエータ５に対して駆動信号Ｓｄとして停止信号を出力（Ａ３）してプログラムを終了する。

また、ＳＢＷ制御ブロック２ａは、レンジ切り替えがある場合（Ａ２でＹＥＳ）には、アクチュエータ５の位置情報信号Ｓｐからアクチュエータ５の駆動または停止の判断を行なって（Ａ４）、アクチュエータ５が目標レンジまで移動完了していない場合（Ａ４でＹＥＳ）には駆動ＩＣ３にアクチュエータ駆動信号Ｓｄを出力する（Ａ５）。以下、ＳＢＷ制御ブロック２ａは、アクチュエータ５を駆動した場合には、位置情報Ｓｐによりアクチュエータ５が目標レンジまで移動完了したことがわかると、駆動停止の判断をして（Ａ４でＮＯ）アクチュエータ５を停止すべく駆動ＩＣ３に停止信号を出力して（Ａ３）、プログラムを終了する。

次に、このようにアクチュエータ５の駆動制御を行なっている状態で、マイコン監視部２ｂは、図２（ｂ）に示すプログラムにしたがってマイコン２の動作状態を監視する。まず、マイコン監視部２ｂは、マイコンの状態を各種信号に基づいて算出する（Ｂ１）。ここでは、マイコン監視部２ｂは、インストラクションチェック、ＲＯＭＲＡＭチェック、フローチェックなどのチェック事項を実行してマイコン２のＣＰＵの動作状態を判定し、マイコン状態信号Ｓｓとして駆動ＩＣ３に出力する。

次に、図３にしたがって駆動ＩＣ３の動作について説明する。駆動ＩＣ３は、図３に示すプログラムを適宜のタイミングで繰り返し実行している。駆動ＩＣ３は、マイコン２のＳＢＷ制御部２ａからアクチュエータ５の駆動信号Ｓｄを入力すると共に、マイコン監視部２ｂからマイコン２の状態信号Ｓｓを入力する（Ｃ１）。駆動ＩＣ３は、入力した駆動信号Ｓｄからアクチュエータ５を駆動する駆動信号Ｓｄがあるか否かを判定し（Ｃ２）、駆動信号有りの場合には（Ｃ２でＹＥＳ）マイコン２の状態信号Ｓｓが正常状態を示しているか否かを判定する（Ｃ３）。

駆動ＩＣ３は、状態信号Ｓｓが正常である場合には（Ｃ３でＹＥＳ）、正常状態であるから（Ｃ４でＹＥＳ）、電流出力部３ａによりアクチュエータ５を駆動するための通常電流出力をする駆動出力を、電流制限部３ｂを介して駆動回路４に出力する（Ｃ５）。この通常電流出力の制御状態では、アクチュエータ５は、通常の制限のない通電がなされ、レンジ切り替えの動作が通常の速度で実施される。

一方、状態信号Ｓｓがマイコン２の異常状態を示す信号である場合（Ｃ３でＮＯ）には、駆動ＩＣ３は、マイコン２の異常状態が確定するまでの間（Ｃ６でＮＯ）は、異常判定部３ｃにより、異常の疑いがある状態として仮異常状態を判定し、電流制限部３ｂに対して電流制限動作を行わせるように指令信号を出力する（Ｃ７）。この仮異常状態での電流制限動作では、アクチュエータ５は、通常の通電に比べて電流をたとえば半分に制限した状態で通電される。このため、アクチュエータ５の動作速度は通常の動作の場合の半分程度に低下する。

そして、上記のように仮異常状態が判定されているときには、アクチュエータ５の動作速度が遅くなることで、通常動作に比べてレンジ切り替えの動作に長い時間を要する状態となる。なお、このときアクチュエータ５の位置がレンジ抜け位置に達するまでの時間は、基準位置から所定時間以内に設定されるので、その範囲内でアクチュエータ５の動作を低速にするための通電電流が設定される。そして、この期間中に、駆動ＩＣ３により、仮異常状態がさらに継続するか否かを判定する。駆動ＩＣ３は、仮異常状態を判定して電流制限出力を行うと（Ｃ７）、一旦プログラムを終了する。

この後、アクチュエータ５の駆動制御中において、駆動ＩＣ３は、繰り返し図３のプログラムを実行する。この過程で、駆動ＩＣ３は、ステップＣ１、Ｃ２を経た後に、ステップＣ３では仮異常状態であることからここでもＮＯと判断してステップＣ６に移行する。駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５のレンジ位置がレンジ抜け位置に達する前にマイコン２が異常状態であるか否かを判定し、異常状態が確定した場合には（Ｃ６でＹＥＳ）、本異常状態であるとして通電カットをするようにフェールセーフ出力を行う（Ｃ８）。

また、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５のレンジ位置がレンジ抜け位置に達する前までに、マイコン２が異常状態ではなく、ノイズ等により状態信号Ｓｓが一時的に異常状態となっていた場合には、マイコン２が正常状態であると判断し（Ｃ３でＹＥＳ）、続いてステップＣ４で正常状態であることを確定する。この場合には、駆動ＩＣ３は、電流制限出力から通常電流出力に切り替える（Ｃ５）。そして、マイコン２が正常状態であって、アクチュエータ５がレンジ切替位置に達した場合には、マイコン２側からアクチュエータ駆動信号が停止するので、駆動ＩＣ３は、ステップＣ２でＮＯと判断して出力を停止させる（Ｃ９）。また、正常・異常状態いずれも確定しない場合には仮異常状態を継続して電流制限出力を行う（Ｃ７）。

このようにして、駆動ＩＣ３は、マイコン２の状態信号Ｓｓが異常を示している場合には、仮異常状態を判定してアクチュエータ５の駆動を電流制限状態として通常よりも遅く移動するように駆動制御し、アクチュエータ５がレンジ抜け位置に達するまでの時間を長くするようにした。これにより、仮異常状態を判定してから、マイコン２の本異常状態を正確に判定するまでの時間を確保して正確な判定を行うことができる。

次に、上記の動作について、各部の状態を示す図４および図５のタイムチャートも参照して説明する。
図４は、マイコン２の異常状態が検出されて仮異常状態と判定した後、異常判定期間経過後に本異常状態であることを確定した場合の動作を示している。アクチュエータ５のレンジ位置が基準位置ＲＳにある状態で、時刻Ｔ０でマイコン２において、ＳＢＷ制御部２ａによりアクチュエータ５に対する駆動信号が出力され、且つマイコン監視部２ｂにより異常状態を検出した状態信号Ｓｓが出力された場合で説明する。

この場合には、駆動ＩＣ３は、時刻Ｔ０で入力した駆動信号Ｓｄ（図４（ｃ）参照）および状態信号Ｓｓ（図４（ｂ）参照）により、Ｃ３、Ｃ６でＮＯと判断してＣ７にて仮異常状態を判定し（図４（ｄ）参照）、電流制限状態に移行する。これにより、アクチュエータ５は、通常の通電では電流Ａで駆動されるところ、その半分の電流０．５Ａに制限した状態で駆動される（図４（ｇ）参照）。アクチュエータ５の動作速度も、図４（ａ）に示すように、通常の通電に比べて遅くなり、レンジ抜け位置ＲＮに達する時間が通常の通電では時刻Ｔ１であるところ、時刻Ｔ２まで延長されるようになる。

駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５を電流制限状態で通電しながらマイコン２の状態が異常であるか否かを時刻Ｔ２までの本異常判定期間内に判定する。駆動ＩＣ３は、この本異常判定期間中に正常状態に戻ることがない場合には、仮異常の判定状態から本異常の判定状態に移行する（図４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）参照）。駆動ＩＣ３は、駆動回路４からアクチュエータ５への通電を停止させてアクチュエータ５の移動を停止させる（図４（ａ）参照）。これにより、アクチュエータ５は、レンジ抜け位置ＲＮに達する前に停止されるので、不用意にレンジ切り替えが行われることはない。また、通常通電よりも制限した通電状態で延長された本異常判定期間中に異常状態の確定判定を行うので、確実な判定結果に基づいてフェールセーフ動作を行わせることができる。

次に、図５は、マイコン２の異常状態が検出されて仮異常状態と判定した後、異常判定期間が経過する前に正常状態であることを確定した場合の動作を示している。上述と同様に、アクチュエータ５のレンジ位置が基準位置ＲＳにある状態で、アクチュエータ５に対する駆動信号Ｓｄおよび異常状態を検出した状態信号Ｓｓが出力された場合（図５（ｂ）、（ｃ）参照）について説明する。

この場合には、駆動ＩＣ３は、上述同様にＣ７にて仮異常状態を判定し（図５（ｄ）参照）、電流制限状態に移行する。これにより、アクチュエータ５は、電流０．５Ａに制限した状態で駆動され（図５（ｇ）参照）、動作速度も通常の通電に比べて遅くなり、レンジ抜け位置ＲＮに達する時間が時刻Ｔ２まで延長される（図５（ａ）参照）。

駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５を電流制限状態で通電しながらマイコン２の状態が異常であるか否かを時刻Ｔ２までの本異常判定期間内に判定する（図５（ｆ）参照）。駆動ＩＣ３は、この本異常判定期間中に正常状態に戻った場合、つまり、マイコン２の状態信号Ｓｓがノイズや電源瞬断などによる信号であったような場合には、仮異常の判定状態から正常の判定状態に移行する（図５（ｄ）、（ｅ）参照）。そして、駆動ＩＣ３は、駆動回路４からアクチュエータ５への通電を通常通電に変更させてアクチュエータ５の移動を通常の速度にする（図５（ｇ）参照）。これにより、アクチュエータ５によるレンジ位置がレンジ抜け位置ＲＮを過ぎてレンジ切替完了位置ＲＥに達すると（図５（ａ）参照）、駆動停止の指令を出力する（図５（ｇ）参照）。

このような本実施形態によれば、駆動ＩＣ３は、仮異常状態を判定すると、アクチュエータ５への通電を制限するので、レンジ抜け位置ＲＮに達するまでの時間が長くなり、本異常状態であるか否かの判定動作を確実に行うことができる。仮異常状態がノイズなどによる一時的な異常状態の判定であった場合に、駆動ＩＣ３は、本異常判定期間中に正常状態に復帰すると通常の制御を行うことでレンジ切り替えを行うことができる。駆動ＩＣ３は、異常状態が確定した場合には、確実にアクチュエータ５の動作を停止させることができ、フェールセーフの動作を実施することができる。

なお、上記実施形態では、電流制限の制御について、駆動ＩＣ３によりソフト的に実施する構成としているが、これに代えて、ハードウェアで構成することもできる。また、駆動ＩＣ３に設けている電流出力部３ａは、マイコン２に設ける構成とすることもでき、マイコン２側から駆動回路４を介してアクチュエータ５を駆動制御しても良い。

（第２実施形態）
図６〜図８は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なるところを説明する。第２実施形態においては、仮異常状態の判定条件を設けて仮異常を判定するようにしたところが第１実施形態と異なる。

すなわち、駆動ＩＣ３による仮異常状態の判定に際して、マイコン２のマイコン監視部２ｂから所定回数あるいは所定時間を超えて異常状態を示す状態信号Ｓｓが入力された時点で仮異常状態を判定する。このため、駆動ＩＣ３は、初めて異常を示す状態信号Ｓｓが入力された時点から所定回数あるいは所定期間が経過するまでの間は、仮異常判定は行わず（Ｃ１０でＮＯ）、この状態では一旦アクチュエータ５に対して通常電流出力を行う（Ｃ５）。

この後、駆動ＩＣ３は、所定時間間隔でプログラムを繰り返し実行するので、マイコン２の異常を示す状態信号Ｓｓを繰り返し入力している場合には、その回数が所定回数に達するまでに一定時間が経過する。また、状態信号Ｓｓの入力回数ではなく仮異常状態を判定するための期間を一定期間として設定することもできる。そして、駆動ＩＣ３は、状態信号Ｓｓが所定回数を超えて入力する場合、あるいは所定期間を超えて入力する場合に、仮異常判定期間が経過したとして仮異常状態を判定し（Ｃ１０でＹＥＳ）電流制限出力を行うようになる（Ｃ７）。その他の動作については第１実施形態と同様である。

この結果、第１実施形態で示した図４に相当するタイムチャートは、図７に示すようになる。第１実施形態と同様に、アクチュエータ５のレンジ位置が基準位置ＲＳにある状態で、時刻Ｔ０でマイコン２において、ＳＢＷ制御部２ａによりアクチュエータ５に対する駆動信号が出力され、且つマイコン監視部２ｂにより異常状態を検出した状態信号Ｓｓが出力された場合（図７（ｂ）、（ｃ）参照）で説明する。

この場合には、駆動ＩＣ３は、入力した駆動信号Ｓｄおよび状態信号Ｓｓにより、ステップＣ３、Ｃ６でＮＯと判断してステップＣ１０においてもＮＯと判断し、アクチュエータ５に対して通常通電出力を行う（Ｃ５）。この通常通電出力では、アクチュエータ５を駆動するための出力電流Ａを通電させ（図７（ｇ）参照）、通常の速度でアクチュエータ５が駆動される（図７（ａ）参照）。

そして、この後、駆動ＩＣ３は、異常状態を示す状態信号Ｓｓの入力が仮異常判定時間（Ｔｊ−Ｔ０）継続した場合（Ｃ１０でＹＥＳ）に、仮異常状態を判定する（図７（ｄ）参照）。この結果、アクチュエータ５は通電電流が制限された状態となるので移動速度が低速になる。これにより、アクチュエータ５は、レンジ抜け位置に達するまでの時間が長くなり（図７（ａ）参照）、駆動ＩＣ３は、時刻Ｔ２に達するまでの間に本異常であるか否かを判定することができる（図７（ｆ）参照）。

一方、図８に示すように、駆動ＩＣ３により、本異常判定期間中の時刻Ｔｓにおいて正常状態であることが判定された場合には（図８（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）参照）、その時点でアクチュエータ５に対する通電を通常通電出力に戻すようになる（図８（ｇ）参照）。これにより、アクチュエータ５によるレンジ位置がレンジ抜け位置ＲＮを過ぎてレンジ切替完了位置ＲＥに達すると（図８（ａ）参照）、駆動停止の指令を出力する（図８（ｇ）参照）。

このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られると共に、駆動ＩＣ３により、仮異常状態の判定処理についても、一定の仮異常判定期間を設けて判断するので、短期間で異常状態がなくなる場合には仮異常状態を判定して本異常状態の判定をすることなく、すぐに通常の通電状態に復帰させることができる。

（第３実施形態）
図９は第３実施形態を示すもので、第２実施形態と異なるところは、駆動ＩＣ３により、仮異常状態で電流制限を行う際の出力電流の設定を変えることができるように構成したところである。すなわち、駆動ＩＣ３は、図６中ステップＣ４でアクチュエータ５に対して電流制限を行う場合には、通常電流Ａに対して、０．５Ａで行なっていた。これに対して、第３実施形態では、例えば０．３Ａで通電をする（図９（ｇ）参照）。これにより、アクチュエータ５の移動速度はさらに遅くなり、本異常判定期間をＴ２からＴ２ａまで延長させることができる（図９（ａ）参照）。

なお、このように駆動ＩＣ３によるアクチュエータ５の電流制限の際の通電の設定については、通常通電の電流Ａに対して０．３Ａのように固定的に設定することもできるし、仮異常判定期間の長さに応じてＡよりも小さい電流値に可変的に設定することもできる。たとえば、仮異常判定期間を長く設定する場合には、アクチュエータ５の移動位置がレンジ抜け位置に近い位置まで来ているので、その位置からレンジ抜け位置までの残りの距離を本異常判定期間に設定するのに、時間を確保できるように低速で駆動させることができる。なお、異常判定を行うために変更設定することができる時間は、アクチュエータによるレンジ切り替えに必要な時間として規格として設定されている所定の時間の範囲内である。

また、仮異常判定期間が可変時間に設定される場合には、その判定期間の終了時点のアクチュエータ５の位置とレンジ抜け位置までの距離を考慮して通電電流を設定することができる。これにより、本異常判定期間を確保しながら確実に異常判定動作を行わせることができるようになる。

（第４実施形態）
図１０〜図１３は第４実施形態を示している。以下、第２実施形態と異なる部分について説明する。
図１０に示すように、状態信号Ｓｓを出力するマイコン監視部２ｂを省いた構成とし、代わりに、マイコン２に入力していたレンジ情報Ｓｒを駆動ＩＣ３にも入力する構成としている。駆動ＩＣ３は、マイコン監視部２ｂからの状態信号Ｓｓを用いる代わりに、レンジ情報Ｓｒと駆動信号Ｓｄとに基づいて前述と同様の制御を行う。

図１１に示すように、駆動ＩＣ３は、プログラムを開始すると、まず、マイコン２のＳＢＷ制御部２ａからアクチュエータ５の駆動信号Ｓｄを入力すると共に、操作部からのレンジ信号Ｓｒを入力する（Ｃ１ａ）。駆動ＩＣ３は、レンジ切り替え要求が無いときにマイコン２からアクチュエータ５の駆動要求が入力された場合には、異常判定部３ｃにおいてマイコン２または信号経路が正常状態にないとして（Ｃ３ａでＮＯ）、仮異常判定期間中に仮異常状態であるか否かを判断する（Ｃ６、Ｃ１０）。この間、駆動ＩＣ３は、仮異常判定期間中は前述同様に一旦通常電流出力でアクチュエータ５を駆動する（Ｃ５）。

この後、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５の駆動信号Ｓｄが有る状態で、且つレンジ信号Ｓｒとしてレンジ切り替え無しの状態（Ｃ３ａでＮＯ）が続いてマイコン２の仮異常状態を判定すると（Ｃ１０でＹＥＳ）、アクチュエータ５に対して電流制限出力の制御を行う（Ｃ７）。ここでは、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５に対して通常出力電流Ａの半分の０．５Ａで通電することで低速で駆動させる。

そして、この後、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５の駆動信号Ｓｄが無くなって、ステップＣ２でＮＯと判断したときには、レンジ切替信号Ｓｒが入力されていなければ正常判定の条件が成立した時点で正常状態と判定する。駆動ＩＣ３は、正常状態が確定するまでの間は、現在の制御状態を維持し、正常状態が確定すると、通電制御を行なっていた場合には出力を停止する（Ｃ９）。

また、アクチュエータ５の駆動信号Ｓｄが入力されている状態で、且つレンジ切替信号Ｓｒがレンジ切り替え有りの状態になると（Ｃ３ａでＹＥＳ）、駆動ＩＣ３は、正常状態が確定した場合（Ｃ４でＹＥＳ）には、アクチュエータ５に対して通常電流出力Ａで駆動するようになる（Ｃ５）。また、本異常状態が確定した場合（Ｃ６でＹＥＳ）には、フェールセーフ出力としてアクチュエータ５に対して通電カットを行って停止させる（Ｃ８）。また、アクチュエータ５がレンジ切り替え位置まで移動完了した場合には、マイコン２から駆動信号Ｓｄが無くなり、駆動ＩＣ３は、ステップＣ２でＮＯと判断して出力を停止してアクチュエータ５を停止させる（Ｃ９）。

図１２から図１４は上記の動作をタイムチャートで示したもので、以下これらについて説明する。すなわち、ここでは、アクチュエータ５のレンジ位置が基準位置ＲＳにある状態で、時刻Ｔ０でレンジ切替信号Ｓｒが入力されていない状態でマイコン２において、ＳＢＷ制御部２ａによりアクチュエータ５に対する駆動信号が出力されている場合（図１２（ｂ）、（ｃ）参照）で説明する。

この場合には、駆動ＩＣ３は、レンジ切替信号Ｓｒが無い状態で駆動信号Ｓｄが入力されたので、Ｃ３ａ、Ｃ５、Ｃ６でＮＯと判断してＣ１０においてもＮＯと判断し、アクチュエータ５に対して通常通電出力を行わせる（Ｃ４）。この通常通電出力では、アクチュエータ５を駆動するための出力電流Ａを通電させ（図１２（ｇ）参照）、通常の速度でアクチュエータ５が駆動される（図１２（ａ）参照）。

そして、この後、駆動ＩＣ３は、レンジ切替信号Ｓｒが無い状態が仮異常判定期間（Ｔｊ−Ｔ０）継続したときにマイコン２または信号経路が異常となっているとして（Ｃ１０でＹＥＳ）、仮異常状態を判定する（図１２（ｄ）参照）。この結果、アクチュエータ５は通電電流が制限された状態となるので駆動速度が低速になる。これにより、アクチュエータ５は、レンジ抜け位置に達するまでの時間が長くなり（図１２（ａ）参照）、駆動ＩＣ３は、時刻Ｔ２に達するまでの間に本異常であるか否かを判定することができる（図１２（ｆ）参照）。

一方、図１３に示すように、駆動ＩＣ３により、本異常判定期間中の時刻Ｔｓにおいて正常状態であることが判定された場合で、レンジ切替信号Ｓｒも駆動信号Ｓｄも入力されない状態が判定されたときには（図１３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）参照）、その時点でアクチュエータ５に対する通電を停止するようになる（図１３（ｇ）参照）。これにより、アクチュエータ５によるレンジ切替は行われることを防止することができる（図１３（ａ）、（ｇ）参照）。

また、図１４に示すように、駆動ＩＣ３により、本異常判定期間中の時刻Ｔｓにおいて正常状態であることが判定された場合で、レンジ切替信号Ｓｒも駆動信号Ｓｄがいずれも入力される状態が判定されたときには（図１４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）参照）、その時点でアクチュエータ５に対する通電を通常通電を行うようになる（図１４（ｇ）参照）。これにより、アクチュエータ５によるレンジ切替が通常通り行われる（図１４（ａ）、（ｇ）参照）。

このような第４実施形態によれば、駆動ＩＣ３により、レンジ切替信号Ｓｒと駆動信号Ｓｄとにより仮異常状態の判定を行うようにした。これにより、レンジ切替信号Ｓｒが入力されていないにもかかわらず駆動信号Ｓｄが入力される状態を、駆動ＩＣ３により、マイコン２または信号経路が異常状態であることで出力された駆動信号Ｓｄとして異常状態を判定することができる。この結果、マイコン２または信号経路の異常状態に起因して誤動作するのを未然に防止することができる。

本実施形態による構成を第１実施形態のように仮判定期間を設けないで仮異常状態を判定する場合に適用することもできる。
また、電流制限の制御について、駆動ＩＣ３によりソフト的に実施する構成としているが、これに代えて、ハードウェアで構成することもできる。また、駆動ＩＣ３に設けている電流出力部３ａは、マイコン２に設ける構成とすることもでき、マイコン２側から駆動回路４を介してアクチュエータ５を駆動制御しても良い。

（第５実施形態）
図１５〜図１８は第５実施形態を示すもので、第４実施形態と異なるところは、駆動回路４の故障時のアクチュエータ５の誤動作に対するフェールセーフ動作にも対応可能としたところである。
図１５に示すように、この実施形態では、駆動ＩＣ３に入力する信号を、レンジ情報Ｓｒに代えて、アクチュエータの位置情報Ｓｐとしている。電流制限・停止回路６を別途設けて駆動回路４からアクチュエータ５の駆動経路に制限をかけることができるように構成している。

これにより、マイコン２からアクチュエータ５の駆動信号Ｓｄが出力されていないにも関わらずアクチュエータ５の位置が変化している場合に、アクチュエータ５を駆動する駆動回路４に故障が生じていることを想定し、駆動回路４によるアクチュエータ５の動作制御を停止あるいは制限するものである。

図１６は駆動ＩＣ３および電流制限・停止回路６の動作を示すフローチャートである。駆動ＩＣ３は、マイコン２から駆動信号Ｓｄを入力するとともに、アクチュエータ５から位置信号Ｓｐを入力する（Ｅ１）。アクチュエータ５の駆動信号Ｓｄがある場合（Ｅ２でＹＥＳ）には、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５に通常電流出力で駆動させる（Ｅ３）。また、駆動信号Ｓｄが無い場合（Ｅ２でＮＯ）には、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５の位置信号Ｓｐに変化があるか否かを判断する（Ｅ４）。

ここで、アクチュエータ５の位置信号Ｓｐに変化が生じている場合（Ｅ４でＹＥＳ）には、アクチュエータ５を駆動する駆動回路４に異常が発生している可能性があるとして、仮異常判定期間が経過する間（Ｅ６、Ｅ７でＮＯ）、そのままプログラムを終了してアクチュエータ５の位置信号Ｓｐが変化する状態のまま待機する。この間、アクチュエータ５の位置は例えば通常通電出力で駆動された状態が保持されている。

この後、アクチュエータ５の位置信号Ｓｐの変化がある状態が仮異常判定期間が経過する間継続した場合には、仮異常状態を判定する（Ｅ７でＹＥＳ）。これにより、駆動ＩＣ３は、電流制限・停止回路６により、駆動回路４の出力を強制的に制限して電流を少なくしてアクチュエータ５の動作を低速状態に制御する（Ｅ８）。さらに、この後アクチュエータ５の位置がレンジ抜け位置に到達する前までの本異常判定期間が経過した時点でも駆動信号Ｓｄが無い状態での位置信号Ｓｐの変化が生じている場合に、駆動ＩＣ３は、本異常状態を判定して（Ｅ６でＹＥＳ）通電カットを行なってフェールセーフ動作とする（Ｅ９）。

一方、駆動ＩＣ３は、仮異常状態を判定した後に、例えば時刻Ｔｓでアクチュエータ５の位置信号Ｓｐが変化しない状態となる場合（Ｅ４でＮＯ）、あるいは正常状態であることが判定された場合（Ｅ５でＹＥＳ）には、アクチュエータ５に対する出力を停止させる（Ｅ１０）。

図１７および図１８は上記の動作をタイムチャートで示したものである。ここでは、アクチュエータ５のレンジ位置が基準位置ＲＳにある状態で、時刻Ｔ０の時点でマイコン２にはレンジ切替信号Ｓｒが入力されていない（図１７（ｂ）参照）状態で、駆動信号Ｓｄが出力されておらず（図１７（ｃ）参照）、且つアクチュエータ５の位置信号Ｓｐが変化している場合（図１７（ａ）参照）で説明する。

この場合には、マイコン２はレンジ切替信号Ｓｒが無い状態で駆動信号Ｓｄを出力していないので、駆動ＩＣ３は、アクチュエータ５を駆動しない状態であるが、アクチュエータ５の位置信号Ｓｐが変化している状態である。これは、駆動回路４が誤動作をしていて、例えばアクチュエータ５が通常電流出力で駆動されている状態である（図１７（ａ）参照）。

駆動ＩＣ３は、駆動回路４の誤動作状態を疑う状態であるとして、仮異常判定期間が経過すると仮異常状態を判定する（図１７（ｄ）参照）。電流制限・停止回路６は、これを受けて駆動回路４によるアクチュエータ５の駆動に対して強制的に電流制限をかけて、例えば電流を半分の０．５Ａに制限させるようになる（図１７（ｇ）参照）。この結果、アクチュエータ５の位置がレンジ抜け位置に達するまでの時間が延長され、本異常判定期間が長くなる。この間に、アクチュエータ５の位置信号Ｓｐの変化が無くならない場合には、駆動ＩＣ３は、本異常状態を判定して（図１７（ｆ）参照）、電流制限・停止回路６により駆動回路４の出力を強制的にカットし、アクチュエータ５の動作を停止させる（図１７（ａ）参照）。

一方、図１８に示すように、本異常判定期間中にアクチュエータ５の位置信号Ｓｐの変化が無くなった場合（図１８（ａ）参照）には、駆動ＩＣ３は、正常状態を判定して（図１８（ｄ）、（ｅ）参照）動作を終了する。これにより、駆動回路４による動作が正常に戻ったものとして出力電流が停止される状態となり（図１８（ｇ）参照）、アクチュエータ５はその位置で停止状態となる（図１８（ａ）参照）。

これにより、駆動回路４の回路異常が発生している場合でも、電流制限・停止回路６によりアクチュエータ５に対する電流制限を行い、本異常判定を行うための時間を確保して確実にフェールセーフ動作を実施し、且つ本異常状態を判定すると停止させることができる。

また、第１実施形態と同様の考え方で、仮異常判定期間を設定していたステップＥ７を設けずに、ステップＥ６でＮＯと判断した時点でそのまま仮異常状態を判定することもできる。
なお、この実施形態で示した駆動回路４の誤動作に対応する構成は、第１〜第４実施形態のいずれかと組み合わせた構成とすることもできる。

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した一実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。

各実施形態は、単独でも実施できるし、複数の実施形態を組み合わせて実施することもできる。
電流制限部３ｂあるいは電流制限・停止回路６によるアクチュエータ５に対する通電電流は、通常出力電流Ａに対して、これよりも少ない適宜の制限を行うことで電流制限を行うことができる。

駆動部は、駆動ＩＣ３により構成したが、マイコン２の異常を判定することができるマイコンや駆動回路を制御する電流出力回路などにより構成とすることもできる。また、駆動部は、駆動ＩＣ３に代えて、異常判定の各動作をハードウェア的に実施する回路構成として設けることもできる。

図面中、１はＥＣＵ、２はマイコン（制御部）、２ａはＳＢＷ制御部、２ｂはマイコン監視部、３は駆動ＩＣ（駆動部）、３ａは電流出力部、３ｂは電流制限部、３ｃは異常判定部、４は駆動回路、５はアクチュエータ、６は電流制限・停止回路である。

Claims (6)

1. シフト操作に対応したレンジ情報およびアクチュエータ（５）の位置情報に基いて前記アクチュエータの駆動信号を出力する制御部（２）と、
   前記制御部から出力される前記駆動信号に基いて前記アクチュエータに通電して駆動させる駆動部（３）とを備え、
   前記駆動部は、前記制御部から前記駆動信号が入力されたときに、前記アクチュエータの位置情報もしくは前記レンジ情報に対応しない場合に前記制御部の動作異常の疑いがあるとして異常状態の仮判定を行って前記アクチュエータに対して通常通電よりも制限して通電し、前記アクチュエータがレンジ抜け位置に達する前に前記異常状態の確定判定を行うことを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。
2. 請求項１に記載のシフトバイワイヤ制御装置において、
   前記駆動部は、前記異常状態の仮判定をした場合に、前記アクチュエータがレンジ抜け位置に達するまでの間の移動速度を前記アクチュエータへの通電量を調整することにより調整可能に構成されていることを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のシフトバイワイヤ制御装置において、
   前記駆動部は、前記異常状態の確定判定をした場合には、前記アクチュエータの駆動を停止させることを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤ制御装置において、
   前記駆動部は、前記異常状態の仮判定をした後に、前記判定期間中に正常状態であることを確定判定すると、前記アクチュエータに対する通電制限の状態を解除することを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤ制御装置において、
   前記駆動部は、前記制御部の動作状態が、前記アクチュエータの位置情報と前記レンジ情報とに対応しているか否かを監視して異常がある場合に前記仮判定を行うことを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤ制御装置において、
   前記駆動部は、前記アクチュエータに対する駆動制御に対して、前記アクチュエータの位置情報が前記レンジ情報に対応していない場合に前記仮判定を行うことを特徴とするシフトバイワイヤ制御装置。

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