JP6507963B2 - シフトレンジ切替制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフトレンジ切替制御装置に関する。

従来、運転者からのシフトレンジ切り替え要求に応じてモータを制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替装置が知られている。シフトレンジ切替装置では、制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）がモータを制御しており、モータへの通電中にはＥＣＵおよびモータが発熱する。
運転者がシフトレンジの切り替えを要求する操作を連続して行うと、比較的短時間でＥＣＵおよびモータの温度が上昇する。そのため、ＥＣＵおよびモータの温度を推定し、それぞれの発熱許容温度を超えないように制御するといった手段をとることが重要である。例えば特許文献１では、ＥＣＵまたはモータの推定温度が発熱許容温度に達したとき、モータの駆動を禁止することで、ＥＣＵおよびモータを保護している。

また、運転者がイグニッションスイッチをオン／オフする操作を連続して行うと、シフトレンジの切り替えを連続して行う場合と同様、ＥＣＵおよびモータ温度が上昇する。これは、ＥＣＵへの電源投入時に、シフトレンジ切替制御に必要なロータの回転位置と通電相との相対位置を学習する初期駆動制御を行うためである。例えば特許文献２では、イグニッションスイッチがオフされたときに、所定の禁止期間が経過するまでメインリレーを切断せず、ＥＣＵへの電源供給を継続する。これにより、運転者が禁止期間内に電源の投入と切断とを繰り返し行ったとしても、電源再投入毎に初期駆動制御を行うことなく通常のモータ制御に移行するため、モータの発熱が抑制される。

特許第５４７７４３７号 特許第５０９３６２４号

しかしながら、特許文献１および特許文献２における発熱保護、発熱抑制では、ＥＣＵへの電源供給が遮断されている時に温度推定ができない。そのため、ＥＣＵへの電源再投入時におけるモータ制御開始時のモータ推定温度の設定や、イグニッションスイッチオフ後のメインリレー切断禁止期間の設定に課題がある。
特許文献１では、例えばモータの推定温度が発熱許容温度に近い状態でイグニッションスイッチがオフされた直後に、再度イグニッションスイッチがオンされる場合、再始動時の温度が製品搭載環境温度に設定されていると、モータを適切に保護できない虞がある。

特許文献２では、禁止期間が経過したときに製品搭載環境温度よりモータの温度が高い状態であると、再度イグニッションスイッチがオンされた後のモータ温度を適切に推定できない虞がある。これを防ぐために、例えば、モータ温度を製品搭載環境温度まで確実に下げるよう禁止期間を長く設定すると、運転者がシフトレンジ切り替え要求する操作やイグニッションスイッチをオン／オフする操作を連続して行わない場合、イグニッションスイッチがオフされた直後にモータ推定温度が製品搭載環境温度まで下がっているのにも関わらずＥＣＵへの電源供給が継続される。そのため、不要なバッテリ放電を許容することになり、禁止期間の設定が課題となる。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータの温度を適切に推定可能であるシフトレンジ切替制御装置を提供することにある。

本発明のシフトレンジ切替制御装置は、車両のシフトレンジの切り替えに係るアクチュエータを制御するものであって、温度推定部と、駆動制御部と、を備える。温度推定部は、アクチュエータの駆動状態に応じてアクチュエータの温度を推定する。駆動制御部は、アクチュエータの駆動を制御するものであって、アクチュエータの推定温度が保護温度を超えた場合、アクチュエータの駆動を制限する。

第１の態様では、シフトレンジ切替制御装置は、システム停止時の推定温度である最終温度を記憶する不揮発性メモリをさらに備える。温度推定部は、車両の始動スイッチがオフされた後、再度オンされたときの推定温度である再始動時温度を最終温度、および、システムが停止してからの経過時間であるオフ時間に基づいて演算する。オフ時間が第１の判定閾値未満の場合、再始動時温度を最終温度とする。オフ時間が第１の判定閾値以上、かつ、第２の判定閾値未満の場合、再始動時温度を、最終温度をオフ時間に応じてマイナス補正した値とし、オフ時間が第２の判定閾値以上である場合、再始動時温度を初期値とする。
第２の態様では、温度推定部は、車両の始動スイッチがオフされた後、始動スイッチがオフされた後に推定温度の演算を継続する遅延時間を、システム停止時の推定温度である最終温度に応じて可変とし、始動スイッチがオフされた後、再度オンされたときの推定温度である再始動時温度を初期値とする。
これにより、アクチュエータの温度を適切に推定可能である。

本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態によるシステム停止時処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるシステム再始動時処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるオフ時間と補正温度との関係を示すマップである。 本発明の第１実施形態による温度推定処理を説明するタイムチャートである。 本発明の第１実施形態による温度推定処理を説明するタイムチャートである。 本発明の第１実施形態による温度推定処理を説明するタイムチャートである。 本発明の第２実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態による温度推定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態による最終温度と遅延時間との関係を示すマップである。 本発明の第３実施形態による温度推定処理を説明するタイムチャートである。 本発明の第３実施形態による温度推定処理を説明するタイムチャートである。

以下、本発明によるシフトレンジ切替制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるシフトレンジ切替制御装置を図１〜図７に示す。
図１および図２に示すように、シフトバイワイヤシステム１は、アクチュエータ１０と、シフトレンジ切替機構２０と、パーキングロック機構３０と、シフトレンジ切替制御装置としてのシフトレンジ切替ＥＣＵ４０と、を備える。

アクチュエータ１０は、モータ１１、エンコーダ１２、減速機１３、および、出力軸１４等を有する。
モータ１１は、図示しない車両に搭載されるバッテリ５０から電力が供給されることにより回転し、シフトレンジ切替機構２０の駆動源として機能する。モータ１１は、例えばスイッチトリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」という。）である。ＳＲモータであるモータ１１は、ステータおよびロータが共に突極構造を有し、永久磁石が不要であるので、比較的簡単な構造とすることができる。

エンコーダ１２は、ロータの回転位置を検出する。エンコーダ１２は、例えば磁気式のロータリーエンコーダであって、ロータと一体に回転する磁石と、磁気検出用のホールＩＣ等により構成される。エンコーダ１２は、ロータの回転に同期して、所定角度ごとにＡ相、Ｂ相のパルス信号を出力する。
減速機１３は、モータ１１のモータ軸の回転を減速して出力軸１４から出力し、シフトレンジ切替機構２０に伝達する。出力軸１４には、出力軸１４の角度を検出する出力軸センサ１５が設けられる。出力軸センサ１５は、例えばポテンショメータである。出力軸センサ１５の回転角に基づき、現在のシフトレンジを検出することができる。

図２に示すように、シフトレンジ切替機構２０は、ディテントプレート２１、および、ディテントスプリング２５等を有し、減速機１３から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ２８、および、パーキングロック機構３０へ伝達する。
ディテントプレート２１は、出力軸１４に固定され、アクチュエータ１０によって駆動される。ディテントプレート２１には、出力軸１４と平行に突出するピン２４が設けられる。ピン２４は、マニュアルバルブ２８と接続される。これにより、ディテントプレート２１がアクチュエータ１０により駆動されることで、マニュアルバルブ２８は軸方向に往復移動する。すなわち、シフトレンジ切替機構２０は、アクチュエータ１０の回転運動を直線運動に変換してマニュアルバルブ２８に伝達する。マニュアルバルブ２８は、バルブボディ２９に設けられる。マニュアルバルブ２８が軸方向に往復移動することで、図示しない油圧クラッチへの油圧供給路が切り替えられ、油圧クラッチの係合状態が切り替わることで、シフトレンジが変更される。
ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側には、凹部２２、２３が形成される。本実施形態では、ディテントスプリング２５の基部に近い側を凹部２２、遠い側を凹部２３とする。

ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、先端にディテントローラ２６が設けられる。ディテントローラ２６は、凹部２２、２３のいずれかに嵌まり込む。本実施形態では、ディテントローラ２６が凹部２３に嵌まり込んだ状態を「Ｐレンジ」、凹部２２に嵌まり込んだ状態を「ｎｏｔＰレンジ」とする。

ディテントスプリング２５は、ディテントローラ２６をディテントプレート２１の回動中心側に付勢する。ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング２５は撓むように弾性変形し、ディテントローラ２６は、凹部２２、２３の一方から他方へ移動する。ディテントローラ２６が凹部２２、２３のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、マニュアルバルブ２８の軸方向位置、および、パーキングロック機構３０の状態が決定され、自動変速機５のシフトレンジが固定される。

パーキングロック機構３０は、パーキングロッド３１、円錐体３２、パーキングロックポール３３、軸部３４、および、パーキングギア３５を有する。
パーキングロッド３１は、略Ｌ字形状に形成され、一端３１１側がディテントプレート２１に固定される。パーキングロッド３１の他端３１２側には、円錐体３２が設けられる。円錐体３２は、他端３１２側に行くほど縮径するように形成される。ディテントプレート２１が逆回転方向に揺動すると、円錐体３２が矢印Ｐ方向に移動する。
パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる。パーキングロックポール３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が形成される。

パーキングギア３５は、図示しない車軸に設けられ、パーキングロックポール３３と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア３５とパーキングロックポール３３とが噛み合うと、車軸の回転が規制される。シフトレンジがｎｏｔＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によってロックされず、車軸の回転は、パーキングロック機構３０により妨げられない。また、シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によってロックされ、車軸の回転が規制される。

図１に戻り、シフトレンジ切替ＥＣＵ４０は、マイコン４１、不揮発性メモリ４４、タイマとしてのソークタイマ４５、および、モータドライバ４７等を備える。以下、シフトレンジ切替ＥＣＵ４０を、単に「ＥＣＵ４０」という。
ＥＣＵ４０には、車両に搭載されたバッテリ５０から電源リレー５１を経由して電力が供給される。また、イグニッションスイッチ５２がオフされた後、遅延時間Ｐｈが経過すると、ＥＣＵ４０からの指令により、電源リレー５１がオフされる。電源リレー５１がオフされると、ＥＣＵ４０への電力供給が遮断され。ＥＣＵ４０がオフされる。本実施形態では、遅延時間Ｐｈは、シャットダウン処理に要する時間に応じ、所定の時間に設定される。

マイコン４１は、機能ブロックとして、駆動制御部４２、および、温度推定部４３を有する。
駆動制御部４２は、エンコーダ１２から出力されるＡ相信号およびＢ相信号の立ち上がりおよび立ち下がりのエッジをカウントし、そのカウント値に応じてモータ１１の通電相を所定の順序で切り替えることで、モータ１１の回転駆動を制御する。モータドライバ４７は、モータ１１の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）への通電に係る駆動信号を出力する。

温度推定部４３は、アクチュエータ１０（本実施形態ではモータ１１）の温度を推定する。推定されたモータ１１の温度を推定温度Ｔｍとする。温度推定部４３は、ＥＣＵ４０がオンされている間は、推定温度Ｔｍの演算を継続する。温度推定の詳細は後述する。
なお、駆動制御部４２および温度推定部４３の処理の少なくとも一部は、マイコン４１におけるソフトウェア処理に限らず、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。

不揮発性メモリ４４は、始動スイッチとしてのイグニッションスイッチ５２がオフされたときの推定温度Ｔｍを、最終温度Ｔｆとして記憶する。本実施形態では、イグニッションスイッチ５２がオフされたときを、「システム停止時」とする。以下、イグニッションスイッチ５２を「ＩＧ５２」という。

ソークタイマ４５は、ＩＧ５２がオフされている時間であるオフ時間Ｐｏｆｆを経時する。ソークタイマ４５には、バッテリ５０から直接的に電力が供給され、ＥＣＵ４０がオフされている間も、オフ時間Ｐｏｆｆの経時を継続する。本実施形態では、所定時間（例えば１分）ごとにカウント値をカウントアップすることで、オフ時間Ｐｏｆｆを経時する。
シフトレンジ検出部４９は、運転者により操作される図示しないシフトスイッチの操作位置を検出し、ＥＣＵ４０に出力する。

ＥＣＵ４０への電力供給が開始されると、駆動制御部４２は、エンコーダ１２のカウント値と実際のモータ１１のロータ位置とを対応させる初期学習を行う。具体的には、モータ１１を正回転方向または逆回転方向に回転させ、ロータの回転位置と通電相とを同期させる。
また、ＩＧ５２がオンされた後、運転者がシフトスイッチを操作することでＰレンジまたはｎｏｔＰレンジの一方から他方に切り替わったことがシフトレンジ検出部４９により検出されると、駆動制御部４２は、切り替え前後のレンジに応じてモータ１１を正回転方向または逆回転方向に駆動する。これにより、シフトレンジが、運転者の所望するレンジに切り替えられる。
初期学習やモータ１１の駆動制御の詳細については、公知であるので、説明を省略する。

ここで、モータ１１の温度推定について説明する。温度推定部４３は、モータ１１の駆動状態に応じてモータ１１の温度を推定する。本実施形態では、温度推定部４３は、推定温度Ｔｍの初期値をＴｄとする。モータ１１の初期温度は、モータ１１が設けられる環境等に応じた雰囲気温度となるが、ソフトウェア上、初期値Ｔｄはゼロとする。温度推定部４３は、モータ１１が駆動されると、それまでの推定温度Ｔｍに上昇温度ΔＴを加算し、モータ１１の駆動中は、上昇温度ΔＴが加算された値を維持する。モータ１１の駆動が停止している間は、温度推定部４３は、推定温度Ｔｍを、所定の割合で経時的に低下させる。なお、温度推定においては、モータ１１の回転方向は問わない。
推定温度Ｔｍが保護温度Ｔｐを超えると、駆動制御部４２は、モータ１１の駆動を制限することで、モータ１１の過熱を防止する。モータ１１の駆動制限は、モータ１１の駆動停止としてもよいし、駆動抑制としてもよい。

ところで、参考例として、不揮発性メモリ４４およびソークタイマ４５を設けない場合、ＩＧ５２がオンされた後、再度ＩＧ５２がオンされたときのモータ１１の温度を適切に推定できないことがある。例えば、再度ＩＧ５２がオンされたときの温度（以下、「再始動時温度Ｔｒ」という。）を初期値Ｔｄとする構成において、推定温度Ｔｍが保護温度Ｔｐに近い状態でＩＧ５２がオフされ、モータ１１の温度が高い状態にてＩＧ５２が再オンされると、モータ１１の温度が実際よりも低く推定される。この場合、モータ１１を適切に保護できない虞がある。
また例えば、不揮発性メモリ４４に最終温度Ｔｆを記憶させ、再始動時温度Ｔｒを最終温度Ｔｆとする構成において、モータ１１の温度が低下した状態にてＩＧ５２がオンされると、モータ１１の温度が実際より高く推定される。この場合、モータ１１の温度が低いにも関わらず、過剰な過熱保護制御が作動する虞がある。

本実施形態では、ＥＣＵ４０は、最終温度Ｔｆを記憶する不揮発性メモリ４４、および、ＩＧ５２がオフされてからの時間を計時可能なソークタイマ４５を備える。また、温度推定部４３は、最終温度Ｔｆ、および、ＩＧ５２がオフされていた時間であるオフ時間Ｐｏｆｆに基づき、再始動時温度Ｔｒを演算する。

本実施形態による温度推定処理を図３および図４のフローチャートに基づいて説明する。図３は、システム停止時処理であり、図４は、システム再始動時処理である。
図３に示すシステム停止時処理は、ＥＣＵ４０にて所定の間隔で実行される。

最初のステップＳ１０１では、ＥＵＣ４０は、ＩＧ５２がオフされたか否かを判断する。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、Ｓ１０１と記載する。他のステップも同様である。ＩＧ５２がオフされていないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、以下の処理を行わない。ＩＧ５２がオフされたと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、ソークタイマ４５は、オフ時間Ｐｏｆｆの経時を開始する。
Ｓ１０３では、ＥＵＣ４０は、ＩＧ５２がオフされてから、遅延時間Ｐｈが経過したか否かを判断する。遅延時間Ｐｈが経過したと判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。遅延時間Ｐｈが経過していないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０４へ移行する。

Ｓ１０４では、ＥＵＣ４０は、ＩＧ５２が再度オンされたか否かを判断する。ＩＧ５２が再度オンされていないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０３に戻る。ＩＧ５２が再度オンされたと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、本処理を終了する。Ｓ１０４にて肯定判断された場合、ＥＣＵ４０がオフされることがなく、温度推定部４３での温度推定が継続されている。この場合、温度推定部４３では、ＩＧ５２のオフ前からの推定温度Ｔｍの演算が、ＩＧ５２の再オン後も継続される。

遅延時間Ｐｈが経過したと判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）に移行するＳ１０５では、温度推定部４３は、ＩＧ５２がオフされたときの推定温度Ｔｍを、最終温度Ｔｆとして不揮発性メモリ４４に書き込む。最終温度Ｔｆの書き込みは、例えば、Ｓ１０２の前等、ＩＧ５２がオフされた後であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。
Ｓ１０６では、ＥＣＵ４０は、電源リレー５１をオフする。これにより、ＥＣＵ４０がオフされる。

図４に示すシステム再始動時処理は、ＥＣＵ４０がオンされたときに実行される処理である。
Ｓ１１１では、温度推定部４３は、最終温度Ｔｆを不揮発性メモリ４４から読み出す。
Ｓ１１２では、温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆをソークタイマ４５から取得する。Ｓ１１１の処理と、Ｓ１１２の処理とは、順番を入れ替えてもよい。

Ｓ１１３では、温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆが、第１の判定閾値Ｐ１未満か否かを判断する。第１の判定閾値Ｐ１は、モータ１１の温度が最終温度Ｔｆで維持されるとみなせる程度の時間に応じた値に設定される。オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１未満であると判断された場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、Ｓ１１５へ移行する。オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１以上であると判断された場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、Ｓ１１４へ移行する。

Ｓ１１４では、温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆが、第１の判定閾値Ｐ１より大きい第２の判定閾値Ｐ２未満か否かを判断する。第２の判定閾値Ｐ２は、モータ１１の温度が初期値Ｔｄまで低下したとみなせる程度の時間に応じた値に設定される。オフ時間Ｐｏｆｆが第２の判定閾値Ｐ２未満であると判断された場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、Ｓ１１６へ移行する。オフ時間Ｐｏｆｆが第２の判定閾値Ｐ２以上であると判断された場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、Ｓ１１７へ移行する。

オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１未満であると判断された場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）に移行するＳ１１５では、温度推定部４３は、再始動時の推定温度Ｔｍである再始動時温度Ｔｒを、最終温度Ｔｆとする。

オフ時間Ｐｏｆｆが、第１の判定閾値Ｐ１以上、第２の判定閾値Ｐ２未満であると判断された場合（Ｓ１１３：ＮＯ、かつ、Ｓ１１４：ＹＥＳ）に移行するＳ１１６では、温度推定部４３は、再始動時温度Ｔｒを、最終温度Ｔｆをマイナス補正した値とする。詳細には、温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆに基づいて、補正温度Ｔａを演算し、式（１）により、再始動時温度Ｔｒを演算する。
Ｔｒ＝Ｔｆ−Ｔａ ・・・（１）

補正温度Ｔａは、オフ時間Ｐｏｆｆに基づき、例えば図５に示すマップを用いて演算される。図５に示すマップは、オフ時間Ｐｏｆｆと、モータ１１の温度低下幅との関係として、ＥＣＵ４０の図示しないメモリに予め記憶されている。図５では、オフ時間Ｐｏｆｆと補正温度Ｔａとの関係が線形であるが、オフ時間Ｐｏｆｆが長くなるにしたがって、補正温度Ｔａが大きくなるような関係性であれば、例えば二次以上の関数等、どのようであってもよい。補正温度Ｔａは、マップに替えて、数式を用いて演算してもよい。
また、式（１）で演算される再始動時温度Ｔｒが初期値Ｔｄ（本実施形態では０）未満となる場合、再始動時温度Ｔｒを初期値Ｔｄとする。
オフ時間Ｐｏｆｆが、第２の判定閾値Ｐ２以上である場合に移行するＳ１１７では、温度推定部４３は、再始動時温度Ｔｒを初期値Ｔｄとする。

本実施形態の温度推定処理を、図６〜図８のタイムチャートに基づいて説明する。図６〜図８においては、共通時間軸を横軸として、（ａ）がＩＧ５２のオンオフ状態、（ｂ）がシフトレンジ、（ｃ）がモータ１１の駆動状態、（ｄ）がモータ１１の推定温度Ｔｍ、（ｅ）がソークタイマ４５により経時される時間を示している。なお、説明のため、縦軸、横軸のスケールは、適宜拡大縮小しているので、実際のスケールとは必ずしも一致しない。また、図６〜図８では、簡略化のため、ＩＧ５２がオフされてからＥＣＵ４０がオフされるまでの遅延時間Ｐｈが可及的短く設定されており、ＩＧ５２がオフされた直後にＥＣＵ４０がオフされるものとして説明する。

図６に示すように、ＩＧ５２がオフされるまでの時刻ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５において、シフトレンジがＰレンジまたはｎｏｔＰレンジの一方から他方に切り替えるとき、モータ１１が駆動される。モータ１１が駆動されると、温度推定部４３は、推定温度ＴｍをΔＴ上昇させ、モータ１１の駆動中はその温度を維持する。また、モータ１１の駆動が停止されると、温度推定部４３は、推定温度Ｔｍを所定の割合で経時的に低下させる。

時刻ｘ７にてＩＧ５２がオフされると、温度推定部４３は、最終温度Ｔｆを不揮発性メモリ４４に記憶させる。また、時刻ｘ１１にて、ＩＧ５２が再オンされる。図６の例では、時刻ｘ７から時刻ｘ１１までの時間であるオフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１未満である。そのため、モータ１１の温度が最終温度Ｔｆから低下していないとみなし、再始動時温度Ｔｒを、最終温度Ｔｆとする。

また、時刻ｘ１２、ｘ１３、ｘ１４にて、シフトレンジが切り替えられると、温度推定部４３は、モータ１１の駆動状態に応じて、推定温度Ｔｍを演算する。図７中の時刻ｘ２２、ｘ２３、ｘ２４、図８中のｘ３２、ｘ３３、ｘ３４、図１３中のｘ４２、ｘ４３、ｘ４４、および、図１４ｘ中のｘ６２、ｘ６３、ｘ６４も同様である。
図６の例では、オフ時間Ｐｏｆｆが短く、再始動時温度Ｔｒが高い。そのため、例えば時刻ｘ１４にてシフトレンジが切り替えられたとき、推定温度Ｔｍが保護温度Ｔｐを超えると、時刻ｘ１４以降、推定温度Ｔｍが保護温度Ｔｐ以下となるまでの間、モータ１１の駆動を制限する。これにより、モータ１１の過熱を適切に保護することができる。

図７の例では、ＩＧ５２がオフされる時刻ｘ７までは、図６と同様であり、時刻ｘ２１にて、ＩＧ５２が再オンされる。図７の例では、時刻ｘ７から時刻ｘ２１までの時間であるオフ時間Ｐｏｆｆは、第１の判定閾値Ｐ１以上、第２の判定閾値Ｐ２未満である。ＩＧ５２がオフされている間は、通常、シフトレンジが切り替えられることはなく、モータ１１が駆動されないので、モータ１１の温度は低下する。ここで、二点鎖線で示すように、図６の例と同様、再始動時温度Ｔｒを最終温度Ｔｆとすると、実際のモータ１１の温度よりも推定温度Ｔｍが高く演算される。また、推定温度Ｔｍが保護温度Ｔｐを超えると、過熱保護のためにモータ１１の駆動が制限されるため、推定温度Ｔｍが実際よりも高く演算されると、不必要な過熱保護制御が行われる虞がある。
そこで本実施形態では、オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１以上、第２の判定閾値Ｐ２未満の場合、再始動時温度Ｔｒを、オフ時間Ｐｏｆｆに応じた補正温度Ｔａで最終温度Ｔｆをマイナス補正した値とする。

また、図８の例では、ＩＧ５２がオフされる時刻ｘ７までは、図６と同様であり、時刻ｘ３１にて、ＩＧ５２が再オンされる。図８の例では、時刻ｘ７から時刻ｘ３１までの時間であるオフ時間Ｐｏｆｆは、第２の判定閾値Ｐ２以上である。図８の例では、オフ時間Ｐｏｆｆが長く、モータ１１の温度が十分に低下している蓋然性が高いため、再始動時温度Ｔｒを、初期値Ｔｄとする。
これにより、ＩＧ５２再始動後のモータ１１の温度を適切に推定することができるので、過剰な過熱保護制御が行われるのを避けることができる。

以上詳述したように、本実施形態のＥＣＵ４０は、車両のシフトレンジの切り替えに係るアクチュエータ１０のモータ１１を制御するものであって、駆動制御部４２と、温度推定部４３と、を備える。
温度推定部４３は、アクチュエータ１０のモータ１１の駆動状態に応じてモータ１１の温度を推定する。
駆動制御部４２は、アクチュエータ１０のモータ１１の駆動を制御するものであって、推定温度Ｔｍが保護温度Ｔｐを超えた場合、モータ１１の駆動を制限する。

温度推定部４３は、車両のＩＧ５２がオフされた後、再度オンされたときの再始動時温度Ｔｒを、システム停止時のモータ１１の推定温度Ｔｍである最終温度Ｔｆに基づいて演算する。
これにより、ＩＧ５２がオフされた後、再度オンされたときに、モータ１１の温度を適切に推定可能である。

具体的には、ＥＣＵ４０は、最終温度Ｔｆを記憶する不揮発性メモリ４４をさらに備える。温度推定部４３は、不揮発性メモリ４４から読み出された最終温度Ｔｆ、および、システムが停止されてからの経過時間であるオフ時間Ｐｏｆｆに基づき、再始動時温度Ｔｒを演算する。これにより、再始動時温度Ｔｒが適切に推定されるので、過熱保護が適切に実行される。
温度推定部４３は、ＥＵＣ４０の内部に設けられるソークタイマ４５からオフ時間Ｐｏｆｆを取得する。ＥＣＵ４０の内部にソークタイマ４５を設けることで、例えば他のＥＣＵ等からオフ時間Ｐｏｆｆに係る情報を取得する場合と比較し、信頼性が高まる。

温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１未満の場合、再始動時温度Ｔｒを、最終温度Ｔｆとする。
温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１以上、かつ、第２の判定閾値Ｐ２未満の場合、再始動時温度Ｔｒを、最終温度Ｔｆをオフ時間Ｐｏｆｆに応じてマイナス補正した値とする。
温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆが第２の判定閾値Ｐ２以上である場合、再始動時温度Ｔｒを、初期値Ｔｄとする。

オフ時間Ｐｏｆｆが第１の判定閾値Ｐ１以上と比較的長い場合、再始動時温度Ｔｒを、最終温度Ｔｆのマイナス補正値、または、初期値Ｔｄとすることで、モータ１１の駆動が停止されている間の温度低下に応じて推定温度Ｔｍが適切に演算される。これにより、過熱保護制御を適切に行うことができる。また、過剰な過熱保護制御が回避されるので、例えば、ユーザが比較的頻繁にシフトレンジを切り替えようとした場合に、モータ１１の駆動が制御される、といった不都合の発生を低減し、利便性が向上する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図９に示す。
図９に示すように、本実施形態のシフトバイワイヤシステム２は、シフトレンジ切替制御装置としてのシフトレンジ切替ＥＣＵ６０が上記実施形態と異なる。シフトレンジ切替ＥＣＵ６０は、マイコン４１、不揮発性メモリ４４、および、モータドライバ４７を有し、ソークタイマが設けられていない。

本実施形態では、温度推定部４３は、エンジンの駆動を制御するエンジン制御部としてのエンジンＥＣＵ６５に設けられるタイマとしてのソークタイマ６６からオフ時間Ｐｏｆｆを取得する。シフトレンジ切替ＥＣＵ６０とエンジンＥＣＵ６５との信号の授受は、シフトレンジ切替ＥＣＵ６０とエンジンＥＣＵ６５とを直接的に接続する通信線を用いて行ってもよいし、ＣＡＮ（Controller Area Network）等のネットワークを経由してもよい。
本実施形態における温度推定処理は、エンジンＥＣＵ６５のソークタイマ６６からオフ時間Ｐｏｆｆを取得する以外は、上記実施形態と同様である。

エンジンＥＣＵ６５のソークタイマ６６の情報を用いれば、シフトレンジ切替ＥＣＵ６０にタイマを設ける必要がないので、シフトレンジ切替ＥＣＵ６０の構成を簡素化することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１０〜図１４に示す。
図１０に示すように、本実施形態のシフトバイワイヤシステム３は、シフトレンジ切替制御装置としてのシフトレンジ切替ＥＣＵ６１が上記実施形態と異なる。以下、シフトレンジ切替ＥＣＵ６１を、単に「ＥＣＵ６１」という。

ＥＣＵ６１は、マイコン４１およびモータドライバ４７を有する。本実施形態のＥＣＵ６１には、不揮発性メモリが設けられていないので、ＥＣＵ６１がオフされると、最終温度Ｔｆを保持することができない。そのため、温度推定部４３は、ＥＣＵ６１がオフされ、再オンされた場合、再始動時温度Ｔｒを初期値Ｔｄとする。また、温度推定部４３は、オフ時間Ｐｏｆｆを取得していない。

本実施形態の温度推定処理を、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＥＣＵ６１にて所定の間隔で実行される。
Ｓ２０１では、温度推定部４３は、ＩＧ５２がオフされたか否かを判断する。ＩＧ５２がオフされていないと判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、以下の処理を行わない。ＩＧ５２がオフされたと判断された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０２へ移行する。

Ｓ２０２では、温度推定部４３は、ＩＧ５２がオフされたときの推定温度Ｔｍを最終温度Ｔｆとし、最終温度Ｔｆに基づき、遅延時間Ｐｈを演算する。遅延時間Ｐｈは、モータ１１の温度が初期値Ｔｄまで低下するのに要する時間として、モータ１１の放熱特性やモータ１１の周辺環境等に応じて適宜設定される。

遅延時間Ｐｈは、例えば図１２に示すマップに基づいて演算される。図１２に示すマップは、ＥＣＵ６１の図示しないメモリに予め記憶されている。図１２では、最終温度Ｔｆと遅延時間Ｐｈとの関係が線形であるが、最終温度Ｔｆが高くなるにしたがって、遅延時間Ｐｈが大きくなるような関係性であれば、例えば二次以上の関数等、どのようであってもよい。また、遅延時間Ｐｈは、マップに替えて、数式を用いて演算してもよい。
また、最終温度Ｔｆが所定温度以下であれば、遅延時間Ｐｈをシャットダウン処理に要する時間に応じた所定時間とし、最終温度Ｔｆが所定温度より高い場合、最終温度Ｔｆに応じて遅延時間Ｐｈを演算するようにしてもよい。

Ｓ２０３では、温度推定部４３は、ＩＧ５２をオフしてから遅延時間Ｐｈが経過したか否かを判断する。遅延時間Ｐｈが経過したと判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、Ｓ２０５へ移行する。遅延時間Ｐｈが経過していないと判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、Ｓ２０４へ移行する。

Ｓ２０４では、温度推定部４３は、ＩＧ５２が再オンされたか否かを判断する。ＩＧ５２が再オンされていないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、すなわちＩＧ５２のオフ状態が継続されている場合、Ｓ２０３へ戻る。ＩＧ５２が再オンされたと判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、本処理を終了する。この場合、ＩＧ５２がオフされた後、ＥＣＵ６１がオフされることなく、ＩＧ５２が再オンされているので、温度推定部４３では、ＩＧ５２のオフ前からの推定温度Ｔｍの演算が継続される。

遅延時間Ｐｈが経過したと判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）に移行するＳ２０５では、ＥＣＵ６１は、電源リレー５１をオフする。これにより、ＥＣＵ６１がオフされる。本実施形態では、ＥＣＵ６１には不揮発性メモリが設けられていないので、ＥＣＵ６１がオフされると、最終温度Ｔｆは保持されない。ＥＣＵ６１が再オンされた場合、温度推定部４３は、再始動時温度Ｔｒを初期値Ｔｄとして推定温度Ｔｍを演算する。

本実施形態の温度推定処理を図１３および図１４のタイムチャートに基づいて説明する。図１３および図１４においては、共通時間軸を横軸とし、（ａ）がＩＧ５２のオンオフ状態、（ｂ）がシフトレンジ、（ｃ）がモータ１１の駆動状態、（ｄ）がＥＣＵ６１のオンオフ状態、（ｅ）がモータ１１の推定温度Ｔｍを示している。なお、説明のため、縦軸、横軸のスケールは、適宜拡大縮小しているので、実際のスケールとは必ずしも一致しない。

図１３の例では、ＩＧ５２がオフされる時刻ｘ７までは、図６と同様である。時刻ｘ７でＩＧ５２がオフされると、最終温度Ｔｆに基づいて遅延時間Ｐｈが演算される。図１３の例では、遅延時間Ｐｈが経過する前の時刻ｘ４１にて、ＩＧ５２が再オンされる。そのため、オフ時間Ｐｏｆｆ中、ＥＣＵ６１がオフされず、温度推定部４３では、推定温度Ｔｍの演算が継続される。また、温度推定部４３は、ＩＧ５２の再オン後も、そのまま推定温度Ｔｍの演算を継続する。

図１３中に二点鎖線で示すように、例えばＩＧ５２がオフされてから所定時間Ｐｓ経過後にＥＣＵ６１をオフにする場合、不揮発性メモリが設けられていないと、最終温度Ｔｆを保持することができないので、ＩＧ５２が再オンされたとき、温度推定部４３は、モータ１１の温度を初期値Ｔｄとして、推定温度Ｔｍの演算を開始する。そのため、最終温度Ｔｆが比較的高い場合、モータ１１の温度が初期値Ｔｄまで低下する前にＩＧ５２が再オンされると、二点鎖線で示すように、推定温度Ｔｍが実際のモータ１１の温度よりも低く推定されるため、適切な過熱保護制御ができない虞がある。本実施形態では、図１３中に実線で示すように、モータ１１の温度が初期値Ｔｄまで低下したとみなせるまでの間は、ＩＧ５２がオフされても、ＥＣＵ６１をオフせず、温度推定部４３にて推定温度Ｔｍの演算を継続する。これにより、不揮発性メモリが設けられない場合であっても、ＩＧ５２を再オンした後のモータ１１の温度を適切に推定することができる。

図１４に示す例では、時刻ｘ５１にてシフトレンジがｎｏｔＰレンジからＰレンジに切り替えられ、時刻ｘ５２にてＩＧ５２がオフされる。時刻ｘ５２にてＩＧ５２がオフされると、最終温度Ｔｆに基づいて遅延時間Ｐｈが演算され、ＥＣＵ６１がオフされるまでの間、温度推定部４３は、推定温度Ｔｍの演算を継続する。

図１４の例では、遅延時間Ｐｈが経過した時刻ｘ５３にて、ＥＣＵ６１がオフされる。図１４では、推定温度Ｔｍが初期値Ｔｄになるタイミングと、遅延時間Ｐｈが経過するタイミングとが一致しているが、必ずしも一致している必要はない。例えば、推定温度Ｔｍが初期値Ｔｄになると予測されるタイミングよりも後となる所定のタイミングにてＥＣＵ６１がオフされるように、遅延時間Ｐｈを設定してもよい。
また、時刻ｘ６１にてＩＧ５２が再オンされると、温度推定部４３は、モータ１１の温度を初期値Ｔｄとし、推定温度Ｔｍの演算を行う。

図１４の例のように、ＩＧ５２がオフされる前のシフトレンジの切り替え頻度が低く、最終温度Ｔｆが比較的低い場合、モータ１１の温度は、比較的短時間で初期値Ｔｄまで低下する。そのため、モータ１１の温度が初期値Ｔｄまで低下したとみなせる時刻ｘ５３でＥＣＵ６１をオフすることで、二点鎖線で示す所定時間Ｐｓ後にＥＣＵ６１をオフする場合と比較し、ＩＧ５２がオフされた後にＥＣＵ６１への電力供給が継続される時間を短くすることができる。これにより、補機バッテリであるバッテリ５０の放電を抑制することができる。

また、シフトスイッチの配置や操作性、無用な操作を受け付けない、あるいは、ユーザへの警告発報等、ＨＭＩ（Human Machine Interface）を適切に構築することで、短期間でのシフトレンジの頻繁な切り替えを避け、モータ１１の温度上昇を抑制することができる。すなわち、遅延時間Ｐｈを最終温度Ｔｆに応じて可変にすることに加え、ＨＭＩを適切に構築することにより、不揮発性メモリやソークタイマを用いることなく、より適切に過熱保護制御を行うことができる。

本実施形態では、温度推定部４３は、ＩＧ５２がオフされた後に推定温度Ｔｍの演算を継続する遅延時間Ｐｈを、システム停止時のモータ１１の推定温度である最終温度Ｔｆに基づいて演算する。これにより、ＩＧ５２がオフされた後、再度オンされたときに、モータ１１の温度を適切に推定可能である。
具体的には、温度推定部４３は、最終温度Ｔｆが高いほど、遅延時間Ｐｈが長くなるように演算する。また、温度推定部４３は、モータ１１の温度が初期値Ｔｄとみなせる温度まで低下するのに要する時間に応じて、遅延時間Ｐｈを演算する。
本実施形態では、不揮発性メモリやソークタイマを持たないＥＣＵ６１において、再始動時温度Ｔｒを適切に演算可能である。これにより、ＥＣＵ６１を簡素化することができる。また、ＩＧ５２がオフされる前の運転におけるシフトレンジの切り替え頻度が低い場合、遅延時間Ｐｈが短縮され、余計な遅延制御が行われないので、バッテリ５０の放電を抑制することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ｎｏｔＰレンジとＰレンジとの切り替え時にモータが駆動され、例えば、ＮレンジからＤレンジへの切り替えには、モータが駆動されない。他の実施形態では、ディテントプレートの凹部がレンジ（Ｐ、Ｎ、Ｄ、Ｒ等）ごとに設けられており、各レンジの切り替え時にモータが駆動されるようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様、温度推定部は、モータが駆動されるごとに、それまでの推定温度に上昇温度を加算する。上昇温度は、切り替え前後のレンジに応じ、適宜設定可能である。また、推定温度の演算方法は、上記実施形態の方法に限らず、どのような演算方法であってもよい。

上記実施形態では、ＩＧがオフされるときを「システム停止時」とみなす。他の実施形態では、ＥＣＵがオフされるときを「システム停止時」とみなしてもよい。
また例えばｎｏｔＰレンジ（例えばＮレンジ）にてＩＧがオフされた場合、ＩＧオフ後にモータを駆動してＰレンジに切り替えるシステムがある。このようなシステムでは、ＩＧオフ後であって、Ｐレンジに切り替えるためのモータ駆動が終了したときを「システム停止時」とみなしてもよい。
また、最終温度に係る「システム停止時」をＥＣＵオフ時とし、オフ時間の経時開始に係る「システム停止時」をＩＧオフ時とする、といった具合に、最終温度に係る「システム停止時」と、オフ時間の経時開始に係る「システム停止時」とは、異なっていてもよい。

上記実施形態では、モータの温度をアクチュエータの温度とする。他の実施形態では、例えばレゾルバ等のモータ以外の温度を「アクチュエータ温度」としてもよい。また、上記実施形態では、モータは、ＳＲモータである。他の実施形態では、モータは、ＳＲモータ以外の種類のものであってもよい。
上記実施形態では、始動スイッチは、イグニッションスイッチである。他の実施形態では、始動スイッチは、例えば電気自動車等におけるパワースイッチ等としてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々の形態で実施可能である。

１、２、３・・・シフトバイワイヤシステム
１０・・・アクチュエータ
２０・・・シフトレンジ切替機構
４０、６０、６１・・・シフトレンジ切替ＥＣＵ（シフトレンジ切替制御装置）
４１・・・マイコン
４２・・・駆動制御部
４３・・・温度制御部
４４・・・不揮発性メモリ
４５、６６・・・ソークタイマ（タイマ）
５２・・・イグニッションスイッチ（始動スイッチ）

Claims (7)

1. 車両のシフトレンジの切り替えに係るアクチュエータ（１０）を制御するシフトレンジ切替制御装置であって、
   前記アクチュエータの駆動状態に応じて前記アクチュエータの温度を推定する温度推定部（４３）と、
   前記アクチュエータの駆動を制御するものであって、前記アクチュエータの推定温度が保護温度を超えた場合、前記アクチュエータの駆動を制限する駆動制御部（４２）と、
   システム停止時の前記推定温度である最終温度を記憶する不揮発性メモリ（４４）と、
   を備え、
   前記温度推定部は、前記車両の始動スイッチ（５２）がオフされた後、再度オンされたときの前記推定温度である再始動時温度を、前記最終温度、および、システムが停止してからの経過時間であるオフ時間に基づいて演算し、
   前記オフ時間が第１の判定閾値未満の場合、前記再始動時温度を前記最終温度とし、
   前記オフ時間が前記第１の判定閾値以上、かつ、第２の判定閾値未満の場合、前記再始動時温度を、前記最終温度を前記オフ時間に応じてマイナス補正した値とし、
   前記オフ時間が前記第２の判定閾値以上である場合、前記再始動時温度を初期値とすることを特徴とするシフトレンジ切替制御装置。
2. 前記温度推定部は、内部に設けられるタイマ（４５）から前記オフ時間を取得することを特徴とする請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
3. 前記温度推定部は、エンジンの駆動を制御するエンジン制御部（６５）に設けられるタイマ（６６）から前記オフ時間を取得することを特徴とする請求項１に記載のシフトレンジ切替制御装置。
4. 前記温度推定部は、
   前記始動スイッチがオフされた後、遅延時間の間、前記推定温度の演算を継続可能であって、
   前記遅延時間中に、前記始動スイッチが再度オンされた場合、前記始動スイッチがオフされる前からの前記推定温度の演算を継続する請求項１〜３のいずれか一項に記載のシフトレンジ切替制御装置。
5. 車両のシフトレンジの切り替えに係るアクチュエータ（１０）を制御するシフトレンジ切替制御装置であって、
   前記アクチュエータの駆動状態に応じて前記アクチュエータの温度を推定する温度推定部（４３）と、
   前記アクチュエータの駆動を制御するものであって、前記アクチュエータの推定温度が保護温度を超えた場合、前記アクチュエータの駆動を制限する駆動制御部（４２）と、
   を備え、
   前記温度推定部は、前記車両の始動スイッチ（５２）がオフされた後、前記推定温度の演算を継続する遅延時間を、システム停止時の前記推定温度である最終温度に応じて可変とし、
   前記始動スイッチがオフされた後、再度オンされたときの前記推定温度である再始動時温度を初期値とすることを特徴とするシフトレンジ切替制御装置。
6. 前記温度推定部は、前記最終温度が高いほど、前記遅延時間が長くなるように演算することを特徴とする請求項４または５に記載のシフトレンジ切替制御装置。
7. 前記温度推定部は、前記アクチュエータの温度が初期値とみなせる温度まで低下するのに要する時間に応じて、前記遅延時間を演算することを特徴とする請求項６に記載のシフトレンジ切替制御装置。

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