JP6380246B2 - レンジ切換制御装置 - 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制御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、例えば、特許文献１（特開２０１４−２３８１６１号公報）に記載されているように、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、このエンコーダの出力信号のカウント値に基づいてモータの通電相を順次切り換えてモータを目標レンジに相当する目標回転位置（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。

また、上記特許文献１では、システムの安全性を向上させるために、シフトレンジがＰレンジであること、シフトレンジの切換要求が無しであること、ブレーキオフであること等の禁止条件が全て成立しているときに、モータの駆動を禁止するようにしている。

特開２０１４−２３８１６１号公報

しかし、所定の禁止条件が成立しているときにモータの駆動を禁止するだけでは、モータの駆動許可中に、万一、何らかの異常（例えばＲＡＭのデータ化け等）により意図しないモータの回転駆動が発生した場合には対処できないという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、意図しないモータの回転駆動の発生による不具合を防止することができるレンジ切換制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、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、モータの回転位置を検出するためのセンサ（４６）と、このセンサの出力信号に基づいてモータの回転位置に対応する通電カウント値を増減させるカウント値設定部（４１）と、目標レンジが切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合に通電カウント値に基づいてモータの通電相を順次切り換えてモータを目標レンジに相当する目標回転位置まで回転駆動することでシフトレンジを目標レンジに切り換える切換制御部（４１）とを備えたレンジ切換制御装置において、レンジ切換要求が発生したときにモータの目標回転位置へ向かう回転方向を切換回転方向として設定する回転方向設定部（４１）と、切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化を制限するための通電カウントガード値を設定するガード値設定部（４１）と、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するガード制御部（４１）とを備えた構成としたものである。

この構成では、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限することで、切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化を許容範囲内に制限して、切換回転方向に対して逆方向へのモータの回転駆動を許容範囲内に制限することができる。これにより、万一、何らかの異常（例えばＲＡＭのデータ化け等）により意図しないモータの回転駆動（つまり切換回転方向に対して逆方向へのモータの回転駆動）が発生しても、その意図しないモータの回転駆動を許容範囲内に制限することができる。これにより、レンジ切換中やレンジ切換完了後に意図しないモータの回転駆動の発生による不具合（例えば意図しないレンジ切換）を防止することができる。

図１は本発明の一実施例におけるレンジ切換機構の斜視図である。 図２はレンジ切換制御システムの概略構成を示す図である。 図３は通電カウント値ガード制御の実行例を示すタイムチャートである。 図４は通電カウント値ガード制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 図５は通電カウント値ガード制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１及び図２に基づいてレンジ切換制御システムの構成を説明する。

図１に示すように、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（パーキングレンジ）とＮｏｔＰレンジとの間で切り換える２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ている。このモータ１２には、減速機構２６（図２参照）が内蔵され、その出力軸１２ａ（図２参照）に、レンジ切換機構１１のマニュアルシャフト１３が接続されている。このマニュアルシャフト１３に、ディテントレバー１５が固定されている。

ディテントレバー１５には、ディテントレバー１５の回転に応じて直線運動するマニュアルバルブ（図示せず）が連結され、このマニュアルバルブによって自動変速機２７の内部の油圧回路（図示せず）を切り換えることで、シフトレンジを切り換えるようになっている。

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を各レンジ（ＰレンジとＮｏｔＰレンジ）の位置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レンジ保持凹部２４とＮｏｔＰレンジ保持凹部２５が形成されている。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Ｐ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Ｐレンジの位置に保持される。ディテントバネ２３の係合部２３ａがディテントレバー１５のＮｏｔＰレンジ保持凹部２５に嵌まり込んだときに、ディテントレバー１５がＮｏｔＰレンジの位置に保持される。これらディテントレバー１５とディテントバネ２３等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（つまりレンジ切換機構１１を各レンジの位置に保持する）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る。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、ＮｏｔＰ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が下降する。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。

図２に示すように、レンジ切換機構１１のマニュアルシャフト１３には、マニュアルシャフト１３の回転角（回転位置）を検出する回転センサ１６が設けられている。この回転センサ１６は、マニュアルシャフト１３の回転角度に応じた電圧を出力するセンサ（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レンジとＮｏｔＰ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。

図２に示すように、モータ１２には、モータ１２のロータの回転角（回転位置）を検出するためのセンサであるエンコーダ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相とＢ相のパルス信号を出力するように構成されている。レンジ切換制御回路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相，Ｖ相，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を回転駆動できる構成にしても良い。

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→ＮｏｔＰ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（ＮｏｔＰ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。

レンジ切換制御回路４２には、シフトスイッチ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、レンジ切換制御回路４２のマイコン４１は、運転者のシフトレバー操作等に応じて目標レンジ（目標のシフトレンジ）を切り換え、その目標レンジに応じてモータ１２を回転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）に設けられたレンジ表示部４５に表示する。

レンジ切換制御回路４２には、車両に搭載されたバッテリ５０（電源）から電源リレー５１を介して電源電圧が供給される。電源リレー５１のオン／オフは、電源スイッチであるＩＧスイッチ５２（イグニッションスイッチ）のオン／オフを手動操作することで切り換えられる。ＩＧスイッチ５２がオンされると、電源リレー５１がオンされてレンジ切換制御回路４２に電源電圧が供給され、ＩＧスイッチ５２がオフされると、電源リレー５１がオフされてレンジ切換制御回路４２への電源供給が遮断（オフ）される。

ところで、エンコーダカウント値は、マイコン４１のＲＡＭに記憶されるため、レンジ切換制御回路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、レンジ切換制御回路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、マイコン４１は、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ることで、いずれかの通電相でモータ１２の回転位置と該通電相とを一致させてモータ１２を回転駆動してエンコーダ４６のＡ相信号及びＢ相信号のエッジをカウントする。そして、初期駆動終了時のエンコーダカウント値とモータ１２の回転位置と通電相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。

マイコン４１は、通電相位相ずれ補正値を用いてエンコーダカウント値を補正して、補正後のエンコーダカウント値を通電カウント値として設定し、この通電カウント値に応じてモータ１２の通電相を順次切り換えてモータ１２を回転駆動する。この場合、マイコン４１が特許請求の範囲でいうカウント値設定部としての役割を果たす。

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を正確に目標回転位置まで回転駆動することができない。

そこで、マイコン４１は、初期駆動の終了後に、レンジ切換機構１１の可動範囲の限界位置に突き当たるまでモータ１２を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。

具体的には、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Ｐレンジ側の基準位置として学習する。或は、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ＮｏｔＰレンジ側の限界位置であるＮｏｔＰレンジ壁（ＮｏｔＰレンジ保持凹部２５の側壁）に突き当たるまでモータ１２を回転させる“ＮｏｔＰレンジ壁突き当て制御”を実施して、ＮｏｔＰレンジ側の限界位置をＮｏｔＰレンジ側の基準位置として学習する。

基準位置を学習した後、マイコン４１は、運転者のシフトレバー操作等により目標レンジが切り換えられてレンジ切換要求が発生すると、その目標レンジの切り換えに応じて目標回転位置（目標カウント値）を変更する。そして、通電カウント値（補正後のエンコーダカウント値）に基づいてモータ１２の通電相を順次切り換えてモータ１２を目標レンジに相当する目標回転位置まで回転駆動することで、シフトレンジを目標レンジに切り換える（レンジ切換機構１１の切換位置を目標レンジの位置に切り換える）。この場合、マイコン４１が特許請求の範囲でいう切換制御部としての役割を果たす。

また、マイコン４１は、後述する図４及び図５の通電カウント値ガード制御ルーチンを実行することで、次のような制御を行う。まず、目標レンジが切り換えられてレンジ切換要求が発生したときに、モータ１２の目標回転位置へ向かう回転方向（つまりモータ１２がレンジ切換要求発生時点の回転位置から目標回転位置へ向かって回転する場合の回転方向）を切換回転方向として設定する。この後、切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化を制限するための通電カウントガード値を設定し、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限する。これにより、切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化を許容範囲内に制限して、切換回転方向に対して逆方向へのモータ１２の回転駆動を許容範囲内に制限する。

具体的には、図３に示すように、目標レンジがＮｏｔＰレンジからＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合には、そのレンジ切換要求が発生した時点ｔ1 で、切換回転方向を負回転方向（つまり通電カウント値の減少方向）に設定する。前述したように、本実施例では、モータ１２の回転方向がＮｏｔＰレンジからＰレンジへ向かう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（つまり通電カウント値が減少する）からである。

そして、切換回転方向が負回転方向の場合には、通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset1だけ大きい値に設定する。
通電カウントガード値＝通電カウント値＋Ｏffset1

レンジ切換要求が発生した後は、モータ１２の回転に伴って通電カウント値が変化するが、所定周期で通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset1だけ大きい値になるように更新する。但し、通電カウントガード値の増加方向の更新は禁止する。このようにして、切換回転方向が負回転方向の場合には、通電カウント値の増加（つまり切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化）を制限するための通電カウントガード値（つまり上限ガード値）を設定する。

この後、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとした場合（例えば通電カウント値が通電カウントガード値よりも大きくなった場合）には、その時点ｔ2 で、ガード処理を実施する。このガード処理では、通電カウント値を前回値（つまり通電カウントガード値）に保持することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えない（つまり通電カウントガード値よりも大きくならない）ように制限する。

一方、目標レンジがＰレンジからＮｏｔＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合には、そのレンジ切換要求が発生した時点で、切換回転方向を正回転方向（つまり通電カウント値の増加方向）に設定する。前述したように、本実施例では、モータ１２の回転方向がＰレンジからＮｏｔＰレンジへ向かう回転方向ではエンコーダカウント値をカウントアップする（つまり通電カウント値が増加する）からである。

そして、切換回転方向が正回転方向の場合には、通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset2だけ小さい値に設定する。
通電カウントガード値＝通電カウント値−Ｏffset2

レンジ切換要求が発生した後は、モータ１２の回転に伴って通電カウント値が変化するが、所定周期で通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset2だけ小さい値になるように更新する。但し、通電カウントガード値の減少方向の更新は禁止する。このようにして、切換回転方向が正回転方向の場合には、通電カウント値の減少（つまり切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化）を制限するための通電カウントガード値（つまり下限ガード値）を設定する。

この後、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとした場合（例えば通電カウント値が通電カウントガード値よりも小さくなった場合）には、その時点で、ガード処理を実施する。このガード処理では、通電カウント値を前回値（つまり通電カウントガード値）に保持することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えない（つまり通電カウントガード値よりも小さくならない）ように制限する。

以下、本実施例でレンジ切換制御回路４２のマイコン４１が実行する図４及び図５の通電カウント値ガード制御ルーチンの処理内容を説明する。
図４及び図５に示す通電カウント値ガード制御ルーチンは、レンジ切換制御回路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、目標レンジがＮｏｔＰレンジからＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生したタイミング（以下「ＮｏｔＰからＰのレンジ切換要求発生タイミング」という）であるか否かを判定する。

このステップ１０１で、ＮｏｔＰからＰのレンジ切換要求発生タイミングと判定された場合には、ステップ１０２に進み、切換回転方向を負回転方向（つまり通電カウント値の減少方向）に設定する。

この後、ステップ１０３に進み、通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset1だけ大きい値に設定する。
通電カウントガード値＝通電カウント値＋Ｏffset1

ここで、所定量Ｏffset1は、シフトレンジがＰレンジ（目標レンジ）に切り換えられた後にＮｏｔＰレンジ（切り換え前のレンジ）に戻ることを防止できる範囲内に通電カウントガード値が設定されるように所定量Ｏffset1が設定されている。例えば、通電カウントガード値がシフトレンジをＰレンジに維持できる通電カウント値の上限値又はそれよりも小さい値になるように所定量Ｏffset1が設定されている。

その後、上記ステップ１０１で、ＮｏｔＰからＰのレンジ切換要求発生タイミングではないと判定された場合には、ステップ１０４に進み、目標レンジがＰレンジからＮｏｔＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生したタイミング（以下「ＰからＮｏｔＰのレンジ切換要求発生タイミング」という）であるか否かを判定する。

このステップ１０４で、ＰからＮｏｔＰのレンジ切換要求発生タイミングではないと判定された場合には、図５のステップ１０７に進み、切換回転方向が負回転方向であるか否かを判定する。

このステップ１０７で、切換回転方向が負回転方向であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、通電カウント値の今回値が前回値よりも小さい（つまり通電カウント値が減少した）か否かを判定する。

このステップ１０８で、通電カウント値の今回値が前回値よりも小さい（つまり通電カウント値が減少した）と判定された場合には、ステップ１０９に進み、通電カウントガード値を通電カウント値の今回値よりも所定量Ｏffset1だけ大きい値で更新する。
通電カウントガード値＝通電カウント値＋Ｏffset1
これにより、所定周期（本ルーチンの演算周期）で通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset1だけ大きい値になるように更新する。

一方、上記ステップ１０８で、通電カウント値の今回値が前回値以上（つまり通電カウント値が減少していない）と判定された場合には、通電カウントガード値を更新することなく、ステップ１１０に進む。これにより、通電カウントガード値の増加方向の更新を禁止する。

ステップ１１０では、通電カウント値が通電カウントガード値よりも大きいか否かを判定し、このステップ１１０で、通電カウント値が通電カウントガード値以下と判定された場合には、ガード処理を実施することなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１１０で、通電カウント値が通電カウントガード値よりも大きいと判定された場合（通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとした場合）には、意図しないモータ１２の回転駆動が発生したと判断して、ステップ１１１に進み、ガード処理を実施する。このガード処理では、通電カウント値を前回値（つまり通電カウントガード値）に保持することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えない（つまり通電カウントガード値よりも大きくならない）ように制限する。これにより、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、通電カウント値を通電カウントガード値に保持して、モータ１２の通電相の切り換えを停止してモータ１２の回転駆動を停止する。

この後、ステップ１１２に進み、運転者に異常（意図しないモータ１２の回転駆動が発生したこと）を通知する。この場合、例えば、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯又は点滅したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して、或は、警告音又は音声で、異常を通知する。

一方、図４のステップ１０４で、ＰからＮｏｔＰのレンジ切換要求発生タイミングと判定された場合には、ステップ１０５に進み、切換回転方向を正回転方向（つまり通電カウント値の増加方向）に設定する。

この後、ステップ１０６に進み、通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset2だけ小さい値に設定する。
通電カウントガード値＝通電カウント値−Ｏffset2

ここで、所定量Ｏffset2は、シフトレンジがＮｏｔＰレンジ（目標レンジ）に切り換えられた後にＰレンジ（切り換え前のレンジ）に戻ることを防止できる範囲内に通電カウントガード値が設定されるように所定量Ｏffset2が設定されている。例えば、通電カウントガード値がシフトレンジをＮｏｔＰレンジに維持できる通電カウント値の下限値又はそれよりも大きい値になるように所定量Ｏffset2が設定されている。

その後、上記ステップ１０４で、ＰからＮｏｔＰのレンジ切換要求発生タイミングではないと判定された場合には、図５のステップ１０７に進み、切換回転方向が負回転方向であるか否かを判定する。このステップ１０７で、切換回転方向が負回転方向ではないと判定された場合には、ステップ１１３に進み、切換回転方向が正回転方向であるか否かを判定する。

このステップ１１３で、切換回転方向が正回転方向であると判定された場合には、ステップ１１４に進み、通電カウント値の今回値が前回値よりも大きい（つまり通電カウント値が増加した）か否かを判定する。

このステップ１１４で、通電カウント値の今回値が前回値よりも大きい（つまり通電カウント値が増加した）と判定された場合には、ステップ１１５に進み、通電カウントガード値を通電カウント値の今回値よりも所定量Ｏffset2だけ小さい値で更新する。
通電カウントガード値＝通電カウント値−Ｏffset2
これにより、所定周期（本ルーチンの演算周期）で通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset2だけ小さい値になるように更新する。

一方、上記ステップ１１４で、通電カウント値の今回値が前回値以下（つまり通電カウント値が増加していない）と判定された場合には、通電カウントガード値を更新することなく、ステップ１１６に進む。これにより、通電カウントガード値の減少方向の更新を禁止する。

ステップ１１６では、通電カウント値が通電カウントガード値よりも小さいか否かを判定し、このステップ１１６で、通電カウント値が通電カウントガード値以上と判定された場合には、ガード処理を実施することなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１１６で、通電カウント値が通電カウントガード値よりも小さいと判定された場合（通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとした場合）には、意図しないモータ１２の回転駆動が発生したと判断して、ステップ１１７に進み、ガード処理を実施する。このガード処理では、通電カウント値を前回値（つまり通電カウントガード値）に保持することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えない（つまり通電カウントガード値よりも小さくならない）ように制限する。これにより、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、通電カウント値を通電カウントガード値に保持して、モータ１２の通電相の切り換えを停止してモータ１２の回転駆動を停止する。

この後、ステップ１１８に進み、運転者に異常（意図しないモータ１２の回転駆動が発生したこと）を通知する。
また、上記ステップ１０７及び上記ステップ１１３で「Ｎｏ」と判定された場合には、ステップ１１９に進み、通電カウント値を前回値に設定する。

この場合、ステップ１０２，１０５等の処理が特許請求の範囲でいう回転方向設定部としての役割を果たす。また、ステップ１０３，１０６，１０７〜１０９，１１３〜１１５等の処理が特許請求の範囲でいうガード値設定部としての役割を果たす。更に、ステップ１１１，１１７等の処理が特許請求の範囲でいうガード制御部としての役割を果たす。また、ステップ１１２，１１８等の処理が特許請求の範囲でいう通知部としての役割を果たす。

以上説明した本実施例では、目標レンジがＮｏｔＰレンジからＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合には、切換回転方向を負回転方向（つまり通電カウント値の減少方向）に設定する。この場合、通電カウント値の増加（つまり切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化）を制限するための通電カウントガード値（つまり上限ガード値）を設定し、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限する。これにより、通電カウント値の増加を許容範囲内に制限して、正回転方向（つまり切換回転方向に対して逆方向）へのモータ１２の回転駆動を許容範囲内に制限することができる。このため、万一、何らかの異常（例えばＲＡＭのデータ化け等）により意図しないモータ１２の回転駆動（つまり正回転方向へのモータ１２の回転駆動）が発生しても、それを許容範囲内に制限することができる。これにより、ＮｏｔＰレンジからＰレンジへのレンジ切換中やレンジ切換完了後に意図しないモータ１２の回転駆動の発生による不具合（例えば意図しないＮｏｔＰレンジへのレンジ切換）を防止することができる。

その際、本実施例では、切換回転方向が負回転方向（つまり通電カウント値の減少方向）の場合には、所定周期で通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset1だけ大きい値になるように更新するが、通電カウントガード値の増加方向の更新は禁止するようにしている。このようにすれば、切換回転方向が負回転方向の場合に、通電カウント値の増加（つまり切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化）を制限するための通電カウントガード値を適切に設定することができる。

更に、本実施例では、シフトレンジがＰレンジ（目標レンジ）に切り換えられた後にＮｏｔＰレンジ（切り換え前のレンジ）に戻ることを防止できる範囲内に通電カウントガード値が設定されるように所定量Ｏffset1が設定されている。これにより、シフトレンジがＰレンジに切り換えられた後に意図しないモータ１２の回転駆動によってＮｏｔＰレンジに戻ることを確実に防止することができる。

また、本実施例では、目標レンジがＰレンジからＮｏｔＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合には、切換回転方向を正回転方向（つまり通電カウント値の増加方向）に設定する。この場合、通電カウント値の減少（つまり切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化）を制限するための通電カウントガード値（つまり下限ガード値）を設定し、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限する。これにより、通電カウント値の減少を許容範囲内に制限して、負回転方向（つまり切換回転方向に対して逆方向）へのモータ１２の回転駆動を許容範囲内に制限することができる。このため、万一、何らかの異常（例えばＲＡＭのデータ化け等）により意図しないモータ１２の回転駆動（つまり負回転方向へのモータ１２の回転駆動）が発生しても、それを許容範囲内に制限することができる。これにより、ＰレンジからＮｏｔＰレンジへのレンジ切換中やレンジ切換完了後に意図しないモータ１２の回転駆動の発生による不具合（例えば意図しないＰレンジへのレンジ切換）を防止することができる。

その際、本実施例では、切換回転方向が正回転方向（つまり通電カウント値の増加方向）の場合には、所定周期で通電カウントガード値を通電カウント値よりも所定量Ｏffset2だけ小さい値になるように更新するが、通電カウントガード値の減少方向の更新は禁止するようにしている。このようにすれば、切換回転方向が正回転方向の場合に、通電カウント値の減少（つまり切換回転方向に対して逆方向への通電カウント値の変化）を制限するための通電カウントガード値を適切に設定することができる。

更に、本実施例では、シフトレンジがＮｏｔＰレンジ（目標レンジ）に切り換えられた後にＰレンジ（切り換え前のレンジ）に戻ることを防止できる範囲内に通電カウントガード値が設定されるように所定量Ｏffset2が設定されている。これにより、シフトレンジがＮｏｔＰレンジに切り換えられた後に意図しないモータ１２の回転駆動によってＰレンジに戻ることを確実に防止することができる。

また、本実施例では、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、通電カウント値を通電カウントガード値に保持することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するようにしている。これにより、意図しないモータ１２の回転駆動が発生して、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、通電カウント値を通電カウントガード値に保持して、モータ１２の通電相の切り換えを停止してモータ１２の回転駆動を停止することで、意図しないモータ１２の回転駆動を停止することができる。

更に、本実施例では、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、運転者に異常（意図しないモータ１２の回転駆動が発生したこと）を通知するようにしている。このようにすれば、異常（意図しないモータの回転駆動が発生したこと）を運転者に通知して、点検や修理を促すことができる。

尚、上記実施例では、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、通電カウント値を通電カウントガード値に保持することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するようにしている。しかし、これに限定されず、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、モータ１２の通電を停止（つまりモータ１２のコイルへの通電をカット）することで通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するようにしても良い。これにより、意図しないモータ１２の回転駆動が発生して、通電カウント値が通電カウントガード値を越えようとしたときに、モータ１２の通電を強制的に停止してモータ１２の回転駆動を停止することで、意図しないモータ１２の回転駆動を停止することができる。

また、上記実施例では、目標レンジがＮｏｔＰレンジからＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合と、目標レンジがＰレンジからＮｏｔＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合の両方で、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するようにしている。しかし、これに限定されず、目標レンジがＮｏｔＰレンジからＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合にのみ、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するようにしても良い。或は、目標レンジがＰレンジからＮｏｔＰレンジに切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合にのみ、通電カウント値が通電カウントガード値を越えないように制限するようにしても良い。

また、上記実施例において、マイコン４１が実行する機能の一部又は全部を、一つ或は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成しても良い。
また、上記実施例では、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、例えば、シフトレンジをＰレンジとＲレンジとＮレンジとＤレンジの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ても良い。或は、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。

その他、本発明は、自動変速機（ＡＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等）に限定されず、電気自動車用の変速機（減速機）のシフトレンジを切り換えるレンジ切換機構を備えたシステム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、４１…マイコン（カウント値設定部，切換制御部，回転方向設定部，ガード値設定部，ガード制御部，通知部）、４６…エンコーダ（センサ）

Claims (7)

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、前記モータの回転位置を検出するためのセンサ（４６）と、前記センサの出力信号に基づいて前記モータの回転位置に対応する通電カウント値を増減させるカウント値設定部（４１）と、目標レンジが切り換えられてレンジ切換要求が発生した場合に前記通電カウント値に基づいて前記モータの通電相を順次切り換えて前記モータを前記目標レンジに相当する目標回転位置まで回転駆動す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切換制御部（４１）とを備えたレンジ切換制御装置において、
   前記レンジ切換要求が発生したときに前記モータの前記目標回転位置へ向かう回転方向を切換回転方向として設定する回転方向設定部（４１）と、
   前記切換回転方向に対して逆方向への前記通電カウント値の変化を制限するための通電カウントガード値を設定するガード値設定部（４１）と、
   前記通電カウント値が前記通電カウントガード値を越えないように制限するガード制御部（４１）と
   を備えていることを特徴とするレンジ切換制御装置。
2. 前記ガード値設定部は、前記切換回転方向が前記通電カウント値の減少方向の場合には、所定周期で前記通電カウントガード値を前記通電カウント値よりも所定量だけ大きい値になるように更新するが、前記通電カウントガード値の増加方向の更新は禁止することを特徴とする請求項１に記載のレンジ切換制御装置。
3. 前記ガード値設定部は、前記切換回転方向が前記通電カウント値の増加方向の場合には、所定周期で前記通電カウントガード値を前記通電カウント値よりも所定量だけ小さい値になるように更新するが、前記通電カウントガード値の減少方向の更新は禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンジ切換制御装置。
4. 前記シフトレンジが前記目標レンジに切り換えられた後に切り換え前のレンジに戻ることを防止できる範囲内に前記通電カウントガード値が設定されるように前記所定量が設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンジ切換制御装置。
5. 前記ガード制御部は、前記通電カウント値が前記通電カウントガード値を越えようとしたときに前記通電カウント値を前記通電カウントガード値に保持することで前記通電カウント値が前記通電カウントガード値を越えないように制限することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレンジ切換制御装置。
6. 前記ガード制御部は、前記通電カウント値が前記通電カウントガード値を越えようとしたときに前記モータの通電を停止することで前記通電カウント値が前記通電カウントガード値を越えないように制限することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレンジ切換制御装置。
7. 前記通電カウント値が前記通電カウントガード値を越えようとしたときに運転者に異常を通知する通知部（４１）を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のレンジ切換制御装置。

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