JP7003746B2

JP7003746B2 - Shift-by-wire equipment

Info

Publication number: JP7003746B2
Application number: JP2018040102A
Authority: JP
Inventors: 大嗣加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: JP2019152316A

Description

この明細書における開示は、シフトバイワイヤ装置に関する。 The disclosure herein relates to shift-by-wire equipment.

特許文献１には、シフトバイワイヤシステムが開示されている。シフトバイワイヤシステムは、モータの駆動回路を含む制御装置を備えている。制御装置は、モータの駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行う。制御装置は、パーキングレンジが選択されると車両の停止状態を維持するロック状態となり、パーキングレンジ以外が選択されると停止状態を解除する非ロック状態となるように、モータによってパーキングロック機構を作動させる。 Patent Document 1 discloses a shift-by-wire system. The shift-by-wire system includes a control device that includes a drive circuit for the motor. The control device switches the shift range by controlling the drive of the motor. The control device operates a parking lock mechanism by a motor so that when the parking range is selected, the vehicle is in a locked state to maintain the stopped state, and when a parking range other than the parking range is selected, the stopped state is released to the unlocked state. Let me.

特開２０１６－２３７６４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-23764

ところで、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）がオフされた状態で、車両を移動させる状況がある。このような状況として、たとえば車両のレッカー、駐車場などに預けた車両の作業者による移動、モータヤード内での移動などが考えられる。このような場合、作業者は、外部からモータを強制的に回転させてパーキングロック機構のロック状態を解除する。これにより、車両の移動が可能となる。 By the way, there is a situation where the vehicle is moved with the ignition switch (IG switch) turned off. As such a situation, for example, a tow truck of a vehicle, a movement by a worker of a vehicle left in a parking lot, or a movement in a motor yard can be considered. In such a case, the operator forcibly rotates the motor from the outside to release the locked state of the parking lock mechanism. This makes it possible to move the vehicle.

しかしながら、ロータに磁石を備えるモータの場合、モータを強制的に回転させることで逆起電力が生じる。ＩＧスイッチがオフされているため、逆起電力のエネルギは駆動回路内に残留し、駆動回路内の電圧が上昇するという問題がある。 However, in the case of a motor provided with a magnet in the rotor, a counter electromotive force is generated by forcibly rotating the motor. Since the IG switch is turned off, the energy of the counter electromotive force remains in the drive circuit, and there is a problem that the voltage in the drive circuit rises.

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ロック状態を解除する際に駆動回路内の電圧が上昇するのを抑制できるシフトバイワイヤ装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a shift-by-wire device capable of suppressing an increase in voltage in a drive circuit when a locked state is released.

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。 The present disclosure employs the following technical means to achieve the above objectives. It should be noted that the reference numerals in parentheses indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later as one embodiment, and do not limit the technical scope.

本開示のひとつであるシフトバイワイヤ装置は、
モータ（４１）の駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行い、パーキングレンジが選択されるとロック状態となり、パーキングレンジ以外が選択されると非ロック状態となるように、モータによってパーキングロック機構（９０）を作動させるシフト制御装置（５０）を備えたシフトバイワイヤ装置であって、
シフト制御装置は、
モータを駆動させる駆動回路（５５）と、
車両のＩＧスイッチ（１０１）がオフされた状態で、外部からモータを回転させるためのロック解除ツール（１００）が接続されたときに、ロック解除ツールによりモータが強制回転されて生じる逆起電力のエネルギを電源又はグランドに逃がすエネルギ放出部と、を備え、
モータを含む電動アクチュエータ（４０）と、
ロック解除ツールが着脱自在に接続される部分であり、モータと連動して回転する被接続部（４３ａ）と、をさらに備え、
電動アクチュエータとシフト制御装置とが、機電一体構造とされており、
シフト制御装置は、エネルギ放出部として、モータと電気的に接続されるとともに、ロック解除ツールが接続されないときには解放状態とされ、ロック解除ツールが接続されたときにロック解除ツールを介して電源又はグランドに接続される導体部（５７，５８）を有する。
本開示の他のひとつであるシフトバイワイヤ装置は、
モータ（４１）の駆動を制御することによりシフトレンジの切り替えを行い、パーキングレンジが選択されるとロック状態となり、パーキングレンジ以外が選択されると非ロック状態となるように、モータによってパーキングロック機構（９０）を作動させるシフト制御装置（５０）を備えたシフトバイワイヤ装置であって、
シフト制御装置は、
モータを駆動させる駆動回路（５５）と、
車両のＩＧスイッチ（１０１）がオフされた状態で、外部からモータを回転させるためのロック解除ツール（１００）が接続されたときに、ロック解除ツールによりモータが強制回転されて生じる逆起電力のエネルギを電源又はグランドに逃がすエネルギ放出部と、を備え、
シフト制御装置は、エネルギ放出部として、ロック解除ツールの接続を検出する検出部（６２）と、電源と駆動回路との間に設けられた電源スイッチ（５６）と、検出部の検出結果に基づいて、ロック解除ツールが接続されたか否かを判定する判定部（６３ａ）と、ロック解除ツールが接続されたとの判定の場合に電源スイッチをオンさせ、接続されたとの判定の後にロック解除ツールが接続されていないと判定されると電源スイッチをオフさせる制御部（６３ｂ）と、を有する。 The shift-by-wire device, which is one of the present disclosures, is
The shift range is switched by controlling the drive of the motor (41), and the parking lock mechanism is set by the motor so that it is locked when the parking range is selected and unlocked when a range other than the parking range is selected. A shift-by-wire device including a shift control device (50) for operating (90).
The shift control device is
The drive circuit (55) that drives the motor and
When the unlocking tool (100) for rotating the motor is connected from the outside with the IG switch (101) of the vehicle turned off, the counter electromotive force generated by the forced rotation of the motor by the unlocking tool Equipped with an energy release unit that releases energy to the power supply or ground ,
An electric actuator (40) including a motor and
It is a part to which the unlocking tool is detachably connected, and further includes a connected part (43a) that rotates in conjunction with the motor.
The electric actuator and the shift control device have an integrated mechanical and electrical structure.
The shift control device is electrically connected to the motor as an energy release unit, is released when the unlock tool is not connected, and is powered or grounded via the unlock tool when the unlock tool is connected. It has a conductor portion (57,58) connected to.
The shift-by-wire device, which is one of the other of the present disclosure, is
The shift range is switched by controlling the drive of the motor (41), and the parking lock mechanism is set by the motor so that it is locked when the parking range is selected and unlocked when a range other than the parking range is selected. A shift-by-wire device including a shift control device (50) for operating (90).
The shift control device is
The drive circuit (55) that drives the motor and
When the unlocking tool (100) for rotating the motor is connected from the outside with the IG switch (101) of the vehicle turned off, the counter electromotive force generated by the forced rotation of the motor by the unlocking tool It is equipped with an energy emitting part that releases energy to a power source or ground.
The shift control device is based on the detection unit (62) that detects the connection of the unlock tool, the power switch (56) provided between the power supply and the drive circuit, and the detection result of the detection unit as the energy release unit. Then, the determination unit (63a) for determining whether or not the unlock tool is connected, and the power switch are turned on when it is determined that the unlock tool is connected, and the unlock tool is released after the determination that the unlock tool is connected. It has a control unit (63b) that turns off the power switch when it is determined that the connection is not made.

開示されたシフトバイワイヤ装置によれば、ロック解除ツールによりモータを回転させて、パーキングロック機構のロック状態を解除する際に、強制的に回転させることでモータに生じる逆起電力のエネルギを、エネルギ放出部により電源又はグランドに逃がすことができる。したがって、逆起電力のエネルギが駆動回路内に残留し、これにより駆動回路内の電圧が上昇するのを抑制することができる。 According to the disclosed shift-by-wire device, the energy of the counter electromotive force generated in the motor by forcibly rotating the motor when the motor is rotated by the unlock tool to release the locked state of the parking lock mechanism is energized. It can be released to the power supply or ground by the discharge part. Therefore, the energy of the counter electromotive force remains in the drive circuit, and it is possible to suppress an increase in the voltage in the drive circuit.

第１実施形態のシフトバイワイヤ装置が適用されたシフトバイワイヤシステムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the shift-by-wire system to which the shift-by-wire apparatus of 1st Embodiment is applied. シフトバイワイヤ装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows the schematic structure of the shift-by-wire device. 図２のIII-III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the line III-III of FIG. 配線を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows wiring. ロック解除ツールの接続状態を示す図であり、図３に対応している。It is a figure which shows the connection state of the lock release tool, and corresponds to FIG. 動作状態の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the operation state. 通常時において、逆起電力エネルギの消弧を示す図である。It is a figure which shows the extinguishing of the back electromotive force energy in a normal time. ロック解除ツール接続時において、逆起電力エネルギの消弧を示す図である。It is a figure which shows the extinguishing of a back electromotive force energy at the time of connecting an unlocking tool. 放出導体の変形例を示す図であり、図５に対応している。It is a figure which shows the modification of the emission conductor, and corresponds to FIG. 第２実施形態のシフトバイワイヤ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the shift-by-wire device of 2nd Embodiment. 第３実施形態のシフトバイワイヤ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the shift-by-wire device of 3rd Embodiment. マイコンが実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which a microcomputer executes.

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。 A plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, the functionally and / or structurally corresponding parts are assigned the same reference numeral.

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態のシフトバイワイヤ装置が適用されるシフトバイワイヤシステムの概略構成について説明する。 (First Embodiment)
First, a schematic configuration of a shift-by-wire system to which the shift-by-wire device of the present embodiment is applied will be described with reference to FIG.

図１に示すように、シフトバイワイヤシステム１０は、シフトバイワイヤ装置２０、シフトレンジ切替装置８０、及びパーキングロック機構９０などを備えて構成されている。 As shown in FIG. 1, the shift-by-wire system 10 includes a shift-by-wire device 20, a shift range switching device 80, a parking lock mechanism 90, and the like.

本実施形態のシフトバイワイヤ装置２０は、モータを含む電動アクチュエータと、シフト制御装置であるＥＣＵ（電子制御装置）とが一体化された機電一体構造をなしている。すなわち、ＥＣＵが一体化されたモータ装置となっている。 The shift-by-wire device 20 of the present embodiment has a mechanical and electrical integrated structure in which an electric actuator including a motor and an ECU (electronic control device) which is a shift control device are integrated. That is, it is a motor device in which the ECU is integrated.

ＥＣＵは、操作者が選択したシフト位置を検出し、シフト位置に応じた駆動信号をモータに出力する。ＥＣＵは、電動アクチュエータの駆動を制御する。電動アクチュエータの駆動によってシフトレンジ切替装置８０のマニュアルシャフト８１を回転させることにより、自動変速機のシフトレンジを切り替えることができる。また、電動アクチュエータの駆動によってマニュアルシャフト８１を回転させることにより、パーキングロック機構９０によるパーキングロック及びその解除を行うことができる。ＥＣＵが、シフト制御装置に相当する。シフトバイワイヤ装置２０の詳細については後述する。 The ECU detects the shift position selected by the operator and outputs a drive signal corresponding to the shift position to the motor. The ECU controls the drive of the electric actuator. The shift range of the automatic transmission can be switched by rotating the manual shaft 81 of the shift range switching device 80 by driving the electric actuator. Further, by rotating the manual shaft 81 by driving the electric actuator, the parking lock mechanism 90 can lock and release the parking lock. The ECU corresponds to the shift control device. Details of the shift-by-wire device 20 will be described later.

シフトレンジ切替装置８０は、マニュアルシャフト８１、ディテントプレート８２、マニュアルバルブ８３、及びディテントスプリング８４を有している。 The shift range switching device 80 includes a manual shaft 81, a detent plate 82, a manual valve 83, and a detent spring 84.

マニュアルシャフト８１は、電動アクチュエータの出力軸に連結されており、電動アクチュエータによって回転駆動される。ディテントプレート８２は、マニュアルシャフト８１に取り付けられており、マニュアルシャフト８１から径方向外側に延びている。ディテントプレート８２は、マニュアルシャフト８１の回転に応じて回動する。 The manual shaft 81 is connected to the output shaft of the electric actuator, and is rotationally driven by the electric actuator. The detent plate 82 is attached to the manual shaft 81 and extends radially outward from the manual shaft 81. The detent plate 82 rotates according to the rotation of the manual shaft 81.

自動変速機は、変速機ケース内の下部に、変速制御を行なうための油圧制御ユニットを有している。油圧制御ユニットは、内部に油圧回路が形成されたバルブボディ８５を備えており、このバルブボディ８５に、マニュアルバルブ８３が組みつけられている。 The automatic transmission has a hydraulic control unit for performing shift control at the lower part in the transmission case. The hydraulic control unit includes a valve body 85 having a hydraulic circuit formed therein, and a manual valve 83 is assembled to the valve body 85.

マニュアルバルブ８３は、ディテントプレート８２に取り付けられている。ディテントプレート８２が往復回動すると、マニュアルバルブ８３は自身の軸方向（長手方向）へ往復移動する。マニュアルバルブ８３の軸方向への移動によって油圧回路が切り替わり、これにより油圧クラッチの係合状態が切り替わってシフトレンジが変更される。 The manual valve 83 is attached to the detent plate 82. When the detent plate 82 reciprocates, the manual valve 83 reciprocates in its own axial direction (longitudinal direction). The axial movement of the manual valve 83 switches the hydraulic circuit, which switches the engaged state of the hydraulic clutch and changes the shift range.

ディテントプレート８２は、径方向においてマニュアルシャフト８１と反対の端部に複数の凹部８２ａを有している。凹部８２ａは、たとえば自動変速機のシフトレンジである「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」、及び「Ｄレンジ」にそれぞれ対応している。ディテントスプリング８４（板ばね）は、たとえばバルブボディ８５に片持ち支持されている。ディテントスプリング８４の先端には、ストッパ８４ａが設けられている。ストッパ８４ａが、ディテントプレート８２の凹部８２ａのいずれかと噛み合うことによって、マニュアルバルブ８３の軸方向の位置が決定される。すなわち、シフトレンジが固定される。 The detent plate 82 has a plurality of recesses 82a at the end opposite to the manual shaft 81 in the radial direction. The recess 82a corresponds to, for example, the shift range of the automatic transmission, "P range", "R range", "N range", and "D range", respectively. The detent spring 84 (leaf spring) is cantilevered and supported by, for example, the valve body 85. A stopper 84a is provided at the tip of the detent spring 84. The position of the manual valve 83 in the axial direction is determined by the stopper 84a engaging with any of the recesses 82a of the detent plate 82. That is, the shift range is fixed.

パーキングロック機構９０は、パーキングロッド９１、テーパカム９２、パーキングポール９３、パーキングギア９４を有している。パーキングロッド９１は、略Ｌ字型に形成され、一端にディテントプレート８２が接続されている。パーキングロッド９１の他端には、円錐状のテーパカム９２が設けられている。ディテントプレート８２が回動することで、テーパカム９２が軸方向へ移動する。テーパカム９２の側面には、パーキングポール９３が接触している。このため、パーキングロッド９１が往復移動すると、パーキングポール９３は回動する。 The parking lock mechanism 90 has a parking rod 91, a taper cam 92, a parking pole 93, and a parking gear 94. The parking rod 91 is formed in a substantially L shape, and a detent plate 82 is connected to one end thereof. A conical tapered cam 92 is provided at the other end of the parking rod 91. The rotation of the detent plate 82 causes the taper cam 92 to move in the axial direction. A parking pole 93 is in contact with the side surface of the taper cam 92. Therefore, when the parking rod 91 reciprocates, the parking pole 93 rotates.

パーキングポール９３には、凸部９３ａが設けられている。パーキングレンジが選択されると、電動アクチュエータの回転により凸部９３ａがパーキングギア９４の歯車に噛み合い、パーキングギア９４の回転が規制される。これにより、自動変速機の出力軸（車軸）の回転をロックするパーキングロックが行われる。パーキングロックの状態からパーキングレンジ以外のシフトレンジが選択されると、電動アクチュエータの回転によりパーキングポール９３の凸部９３ａがパーキングギア９４の歯車から外れてパーキングギア９４が回転可能となり、パーキングロックが解除される。このようにして、パーキングロック機構９０は、ロック状態と非ロック状態とを取りえる。 The parking pole 93 is provided with a convex portion 93a. When the parking range is selected, the convex portion 93a meshes with the gear of the parking gear 94 due to the rotation of the electric actuator, and the rotation of the parking gear 94 is restricted. As a result, parking lock is performed to lock the rotation of the output shaft (axle) of the automatic transmission. When a shift range other than the parking range is selected from the parking lock state, the convex portion 93a of the parking pole 93 is disengaged from the gear of the parking gear 94 due to the rotation of the electric actuator, the parking gear 94 can rotate, and the parking lock is released. Will be done. In this way, the parking lock mechanism 90 can take a locked state and an unlocked state.

次に、図２、図３、及び図４に基づき、シフトバイワイヤ装置２０の概略構成について説明する。ここでは、出力軸の軸方向をＺ方向、Ｚ方向に直交し、コネクタの長手方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。そして、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状とする。図３では、各要素を簡略化して図示している。 Next, a schematic configuration of the shift-by-wire device 20 will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4. Here, the axial direction of the output shaft is orthogonal to the Z direction and the Z direction, and the longitudinal direction of the connector is the Y direction, and the directions orthogonal to the Z direction and the Y direction are the X direction. Then, the shape along the XY plane is defined as a plane shape. In FIG. 3, each element is shown in a simplified manner.

図２及び図３に示すように、シフトバイワイヤ装置２０は、ハウジング３０、電動アクチュエータ４０、及びＥＣＵ５０を備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the shift-by-wire device 20 includes a housing 30, an electric actuator 40, and an ECU 50.

ハウジング３０は、フロントハウジング３１、リアハウジング３２、及びカバー３３を有している。フロントハウジング３１及びリアハウジング３２は、たとえば樹脂により形成されている。フロントハウジング３１は、有底筒部３１ａ及び支持筒部３１ｂを有している。有底筒部３１ａのうち、回路基板５１を収容する部分は、図２に示すように平面略矩形状とされ、電動アクチュエータ４０を収容する部分は、平面略円形状とされている。支持筒部３１ｂは、有底筒部３１ａの底部に連なり、該底部に開口している。 The housing 30 has a front housing 31, a rear housing 32, and a cover 33. The front housing 31 and the rear housing 32 are made of, for example, resin. The front housing 31 has a bottomed cylinder portion 31a and a support cylinder portion 31b. As shown in FIG. 2, the portion of the bottomed cylinder portion 31a that accommodates the circuit board 51 has a substantially rectangular shape in a plane, and the portion that accommodates the electric actuator 40 has a substantially circular shape in a plane. The support cylinder portion 31b is connected to the bottom portion of the bottomed cylinder portion 31a and is open to the bottom portion.

リアハウジング３２は、フロントハウジング３１の有底筒部３１ａの開口端を閉塞するように設けられている。リアハウジング３２には、Ｚ方向からの投影視において、後述するスルーホール５２ａを内包するように、貫通孔３２ａが形成されている。 The rear housing 32 is provided so as to close the open end of the bottomed tubular portion 31a of the front housing 31. The rear housing 32 is formed with a through hole 32a so as to include a through hole 52a, which will be described later, in a projection view from the Z direction.

フロントハウジング３１とリアハウジング３２とは、ボルト等によって固定されている。なお、フロントハウジング３１とリアハウジング３２との当接部分には、Ｏリング等の図示しないシール部材が配置されている。これにより、フロントハウジング３１及びリアハウジング３２により形成される空間が、外部に対して水密に保持されている。 The front housing 31 and the rear housing 32 are fixed by bolts or the like. A seal member (not shown) such as an O-ring is arranged at the contact portion between the front housing 31 and the rear housing 32. As a result, the space formed by the front housing 31 and the rear housing 32 is kept watertight with respect to the outside.

カバー３３は、貫通孔３２ａを覆うように、リアハウジング３２の外面に、ボルト等によって固定されている。カバー３３とリアハウジング３２との当接部分にも、図示しないシール部材が配置されている。 The cover 33 is fixed to the outer surface of the rear housing 32 by bolts or the like so as to cover the through hole 32a. A seal member (not shown) is also arranged at the contact portion between the cover 33 and the rear housing 32.

電動アクチュエータ４０は、モータ４１、減速機４２、及び出力軸４３を有している。モータ４１、減速機４２、及び出力軸４３は、ハウジング３０に収容されている。モータ４１は、たとえばブラシレスＤＣモータである。モータ４１は、ステータ４１ａ、ロータ４１ｂ、及び回転軸４１ｃを有している。ステータ４１ａは、略円筒状をなしている。ステータ４１ａのコイルは、端子４１ｄを介してプリント基板５２に接続されている。これにより、ステータ４１ａのコイルへ電力が供給される。コイルは、誘導性負荷である。ステータ４１ａは、図示しない支持部材によってハウジング３０に固定されている。 The electric actuator 40 has a motor 41, a speed reducer 42, and an output shaft 43. The motor 41, the speed reducer 42, and the output shaft 43 are housed in the housing 30. The motor 41 is, for example, a brushless DC motor. The motor 41 has a stator 41a, a rotor 41b, and a rotating shaft 41c. The stator 41a has a substantially cylindrical shape. The coil of the stator 41a is connected to the printed circuit board 52 via the terminal 41d. As a result, electric power is supplied to the coil of the stator 41a. The coil is an inductive load. The stator 41a is fixed to the housing 30 by a support member (not shown).

ロータ４１ｂは、ステータ４１ａの径方向内側に回転可能に軸支されている。ロータ４１ｂも略円筒状をなしている。ロータ４１ｂは、永久磁石を有している。なお、永久磁石に代えて、電磁石を用いることもできる。Ｚ方向において、ロータ４１ｂにおける回路基板５１とは反対の面に回転軸４１ｃが連なっている。回転軸４１ｃは、ロータ４１ｂとともに回転する。 The rotor 41b is rotatably supported inward in the radial direction of the stator 41a. The rotor 41b also has a substantially cylindrical shape. The rotor 41b has a permanent magnet. An electromagnet may be used instead of the permanent magnet. In the Z direction, the rotating shaft 41c is connected to the surface of the rotor 41b opposite to the circuit board 51. The rotation shaft 41c rotates together with the rotor 41b.

減速機４２は、モータ４１の回転を減速して出力軸４３から出力し、シフトレンジ切替装置８０に伝達する。減速機４２は、図示しないベアリングを介してハウジング３０に支持されている。 The speed reducer 42 decelerates the rotation of the motor 41, outputs the speed from the output shaft 43, and transmits the speed to the shift range switching device 80. The speed reducer 42 is supported by the housing 30 via a bearing (not shown).

出力軸４３は、略円筒状をなしている。出力軸４３はＺ方向に延設され、ロータ４１ｂを挿通している。出力軸４３における回路基板５１とは反対側の端部は、支持筒部３１ｂ内に配置されている。この端部には、マニュアルシャフト８１が連結される。出力軸４３の他端には、後述するロック解除ツールが着脱自在に接続される被接続部４３ａが設けられている。被接続部４３ａは、ロック解除ツールが嵌合するように出力軸４３の端面に設けられた所定深さの凹部である。本実施形態では、被接続部４３ａが平面六角形をなしている。出力軸４３は、ロータ４１ｂとの間で相互の回転を阻害しないように、図示しないベアリング等を介してハウジング３０に支持されている。 The output shaft 43 has a substantially cylindrical shape. The output shaft 43 extends in the Z direction and inserts the rotor 41b. The end portion of the output shaft 43 opposite to the circuit board 51 is arranged in the support cylinder portion 31b. A manual shaft 81 is connected to this end. At the other end of the output shaft 43, a connected portion 43a to which a lock release tool described later is detachably connected is provided. The connected portion 43a is a recess having a predetermined depth provided on the end face of the output shaft 43 so that the unlocking tool can be fitted. In the present embodiment, the connected portion 43a has a flat hexagonal shape. The output shaft 43 is supported by the housing 30 via a bearing (not shown) or the like so as not to hinder mutual rotation with the rotor 41b.

ＥＣＵ５０は、回路基板５１を有している。回路基板５１は、ハウジング３０に収容されている。回路基板５１は、プリント基板５２に複数の電子部品５３が実装されてなる。そして、プリント基板５２に配置された配線と電子部品５３とにより回路が構成されている。回路基板５１は、ねじ締結等により、フロントハウジング３１に固定されている。 The ECU 50 has a circuit board 51. The circuit board 51 is housed in the housing 30. The circuit board 51 has a plurality of electronic components 53 mounted on the printed circuit board 52. The circuit is composed of the wiring arranged on the printed circuit board 52 and the electronic component 53. The circuit board 51 is fixed to the front housing 31 by fastening screws or the like.

回路基板５１には、コネクタ５４も実装されている。コネクタ５４は、樹脂製のハウジング５４ａと、ハウジング５４ａに保持された端子５４ｂを有している。本実施形態のハウジング５４ａは、フロントハウジング３１と一体的に形成されている。端子５４ｂの一端は、回路基板５１に接続され、他端はハウジング３０の外部に突出している。 A connector 54 is also mounted on the circuit board 51. The connector 54 has a resin housing 54a and terminals 54b held in the housing 54a. The housing 54a of the present embodiment is integrally formed with the front housing 31. One end of the terminal 54b is connected to the circuit board 51, and the other end protrudes to the outside of the housing 30.

回路基板５１は、図４に示すように、電動アクチュエータ４０のモータ４１を駆動する駆動回路５５を有している。本実施形態の駆動回路５５は、三相インバータを含んでいる。三相インバータは、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのスイッチを直列接続してなる上下アームを三相分備えて構成されている。各相における上下アームの接続点は、上記した端子４１ｄを介してステータ４１ａの対応するコイルに接続されている。駆動回路５５には、電源スイッチ５６を介してバッテリから電源が供給される。電源スイッチ５６は、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）のオンオフに対応してオンオフされる。本実施形態では、ＥＣＵ５０が電源スイッチ５６を有している。また、ＥＣＵ５０は、駆動回路５５以外にも、電源回路や、駆動回路５５に対して制御信号を出力する制御回路などを有している。 As shown in FIG. 4, the circuit board 51 has a drive circuit 55 that drives the motor 41 of the electric actuator 40. The drive circuit 55 of this embodiment includes a three-phase inverter. The three-phase inverter is configured to include three phases of upper and lower arms formed by connecting switches such as MOSFETs and IGBTs in series. The connection points of the upper and lower arms in each phase are connected to the corresponding coil of the stator 41a via the terminal 41d described above. Power is supplied to the drive circuit 55 from the battery via the power switch 56. The power switch 56 is turned on and off in response to the on / off of the ignition switch (IG switch). In this embodiment, the ECU 50 has a power switch 56. In addition to the drive circuit 55, the ECU 50 also has a power supply circuit, a control circuit that outputs a control signal to the drive circuit 55, and the like.

プリント基板５２には、後述するロック解除ツールの接続時に、逆起電力のエネルギをグランドに逃がすための導体部である配線５７が形成されている。配線５７が、エネルギ放出部に相当する。配線５７は、プリント基板５２に配置された配線の一部として形成されている。配線５７は、回路基板５１における端子４１ｄの接続部分と駆動回路５５とを繋ぐ他の配線に一端が接続され、他端にロック解除ツールが接続される。配線５７は、モータ４１の各相ごとに設けられている。ロック解除ツールが接続されない状態で、配線５７は、各相ごとに電気的に分離している。 The printed circuit board 52 is formed with wiring 57, which is a conductor portion for releasing the energy of the counter electromotive force to the ground when the unlocking tool described later is connected. The wiring 57 corresponds to the energy release portion. The wiring 57 is formed as a part of the wiring arranged on the printed circuit board 52. One end of the wiring 57 is connected to another wiring connecting the connection portion of the terminal 41d on the circuit board 51 and the drive circuit 55, and the unlocking tool is connected to the other end. The wiring 57 is provided for each phase of the motor 41. The wiring 57 is electrically separated for each phase without the unlocking tool connected.

本実施形態では、プリント基板５２（回路基板５１）がスルーホール５２ａを有している。スルーホール５２ａは、フロントハウジング３１に固定された状態で、Ｚ方向からの投影視において被接続部４３ａと中心が一致し、且つ、被接続部４３ａを内包するように設けられている。そして、スルーホール５２ａの壁面に、配線５７の端子部であるランド５７ａが形成されている。ランド５７ａは、各相ごとに電気的に分離して設けられている。カバー３３がされた状態で、各ランド５７ａは電気的に解放端となっている。 In this embodiment, the printed circuit board 52 (circuit board 51) has a through hole 52a. The through hole 52a is provided so as to be fixed to the front housing 31 so that the center coincides with the connected portion 43a in the projection view from the Z direction and the connected portion 43a is included. A land 57a, which is a terminal portion of the wiring 57, is formed on the wall surface of the through hole 52a. The lands 57a are electrically separated for each phase. With the cover 33 attached, each land 57a is electrically an open end.

次に、図５に基づき、ロック解除ツールの操作について説明する。この操作は、車両において、ＩＧスイッチがオフの際に実行される。 Next, the operation of the unlock tool will be described with reference to FIG. This operation is performed in the vehicle when the IG switch is off.

図５に示すように、先ずリアハウジング３２からカバー３３を取り外し、ロック解除ツール１００を貫通孔３２ａからハウジング３０の内部に挿入する。このとき、スルーホール５２ａを挿通させて、ロック解除ツール１００の先端部分を出力軸４３の後端に設けられた被接続部４３ａに嵌合（接続）させる。この嵌合状態で、ロック解除ツール１００はランド５７ａに接触する。そして、嵌合状態で、ロック解除ツール１００を回転させると、それにともなって出力軸４３、ひいてはマニュアルシャフト８１が回転する。これにより、パーキングロックを解除することができる。 As shown in FIG. 5, first, the cover 33 is removed from the rear housing 32, and the unlocking tool 100 is inserted into the housing 30 through the through hole 32a. At this time, the through hole 52a is inserted so that the tip portion of the unlocking tool 100 is fitted (connected) to the connected portion 43a provided at the rear end of the output shaft 43. In this fitted state, the unlock tool 100 comes into contact with the land 57a. Then, when the lock release tool 100 is rotated in the fitted state, the output shaft 43 and eventually the manual shaft 81 are rotated accordingly. As a result, the parking lock can be released.

また、パーキングロックを解除した状態で、解除時と同様にロック解除ツール１００を被接続部４３ａに嵌合させ、解除時と反対方向にロック解除ツール１００を回転させることで、パーキングロックの状態に戻すことができる。 Further, in the state where the parking lock is released, the lock release tool 100 is fitted to the connected portion 43a in the same manner as when the parking lock is released, and the lock release tool 100 is rotated in the direction opposite to the release state, so that the parking lock state is established. Can be returned.

次に、図６～図８に基づき、車両状態と逆起電力エネルギの消弧について説明する。図６は、動作状態の一例を示している。 Next, the vehicle state and the extinguishing of the counter electromotive force energy will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 shows an example of the operating state.

ユーザが不使用の場合、車両は動作停止（ＯＦＦ）し、パーキングロック機構９０はロック状態とされている。すなわち、車両はパーキングロックされている。 When the user is not using the vehicle, the vehicle is stopped (OFF) and the parking lock mechanism 90 is locked. That is, the vehicle is parking-locked.

ユーザがＩＧスイッチをオンすると、エンジンが駆動するとともに、ＥＣＵ５０に電源が供給される。ＥＣＵ５０は、パーキングロック解除指示があるまで、パーキングロックを継続する。 When the user turns on the IG switch, the engine is driven and power is supplied to the ECU 50. The ECU 50 continues the parking lock until the parking lock release instruction is given.

ユーザ動作によりパーキングロック解除が指示されると、ＥＣＵ５０はモータ４１を駆動して、パーキングロックの解除を実行する。本実施形態では、シフト位置がＰレンジから非Ｐレンジ（たとえばＤレンジ）に切り替えられると、ＥＣＵ５０がパーキングロックの解除を実行する。ＥＣＵ５０は、パーキングロック指示があるまで、パーキングロックの解除状態を継続する。 When the parking lock release is instructed by the user operation, the ECU 50 drives the motor 41 to execute the parking lock release. In the present embodiment, when the shift position is switched from the P range to the non-P range (for example, the D range), the ECU 50 releases the parking lock. The ECU 50 continues the unlocked state of the parking lock until the parking lock instruction is given.

ユーザ動作によりパーキングロックが指示されると、ＥＣＵ５０はモータ４１を駆動して、パーキングロックを実行する。本実施形態では、シフト位置が非Ｐレンジ（たとえばＤレンジ）からＰレンジに切り替えられると、ＥＣＵ５０がパーキングロックを実行する。そして、ＩＧスイッチのオフにより、車両は動作停止となる。また、ＥＣＵ５０への電源供給も遮断され、ＥＣＵ５０は動作停止（ＯＦＦ）する。 When the parking lock is instructed by the user operation, the ECU 50 drives the motor 41 to execute the parking lock. In the present embodiment, when the shift position is switched from the non-P range (for example, the D range) to the P range, the ECU 50 executes the parking lock. Then, when the IG switch is turned off, the operation of the vehicle is stopped. Further, the power supply to the ECU 50 is also cut off, and the ECU 50 is stopped (OFF).

図７に示すように、ＩＧスイッチのオンに対応して電源スイッチ５６がオンされている間は、モータ４１がバッテリ（電源）と接続状態にある。したがって、モータ４１の回転により逆起電力（誘導起電力）が発生しても、破線矢印で示すように、駆動回路５５の環流ダイオードを介してバッテリに消弧される。また、駆動回路５５を構成するローサイド側のスイッチのオンにより、グランドに消弧される。このとき、配線５７のランド５７ａは解放端となっており、消弧に関与しない。 As shown in FIG. 7, the motor 41 is connected to the battery (power source) while the power switch 56 is turned on in response to the IG switch being turned on. Therefore, even if a counter electromotive force (induced electromotive force) is generated by the rotation of the motor 41, it is extinguished by the battery via the recirculation diode of the drive circuit 55 as shown by the broken line arrow. Further, the arc is extinguished to the ground by turning on the switch on the low side side constituting the drive circuit 55. At this time, the land 57a of the wiring 57 is an open end and does not participate in the extinguishing of the arc.

一方、動作停止の車両、すなわちＩＧスイッチがオフされた駐車車両を移動させる場合、ユーザは、上記したようにロック解除ツール１００を接続する。そして、ロック解除ツール１００を回してパーキングロックを強制的に解除する。これにより、車両を移動させることができる。なお、駐車車両の移動としては、車両のレッカー、駐車場などに預けた車両の作業者による移動、モータヤード内での移動などが考えられる。 On the other hand, when moving a stopped vehicle, that is, a parked vehicle with the IG switch turned off, the user connects the unlock tool 100 as described above. Then, the lock release tool 100 is turned to forcibly release the parking lock. This makes it possible to move the vehicle. As the movement of the parked vehicle, it is conceivable that the vehicle is moved by a tow truck, a worker of the vehicle left in the parking lot, or the like, or is moved in the motor yard.

車両の移動が完了すると、ユーザは再び、ロック解除ツール１００をシフトバイワイヤ装置２０に接続する。そして、解除時とは反対方向にロック解除ツール１００を回し、強制的にパーキングロックする。 When the vehicle movement is complete, the user again connects the unlock tool 100 to the shift-by-wire device 20. Then, the unlocking tool 100 is turned in the direction opposite to that at the time of unlocking to forcibly lock the parking lock.

ロック解除ツール１００が接続された状態では、ロック解除ツール１００が配線５７のランド５７ａに接触し、配線５７がロック解除ツール１００を介してマニュアルシャフト８１と電気的に接続される。マニュアルシャフト８１は、車両グランドに接続されている。したがって、ＩＧスイッチのオフに対応して電源スイッチ５６がオフされていても、ロック解除ツール１００を回すことでモータ４１に生じる逆起電力のエネルギは、配線５７、ロック解除ツール１００、出力軸４３、及びマニュアルシャフト８１を介して、図８に破線矢印で示すようにグランドに消弧される。 When the unlock tool 100 is connected, the unlock tool 100 comes into contact with the land 57a of the wiring 57, and the wiring 57 is electrically connected to the manual shaft 81 via the unlock tool 100. The manual shaft 81 is connected to the vehicle ground. Therefore, even if the power switch 56 is turned off in response to the IG switch being turned off, the energy of the counter electromotive force generated in the motor 41 by turning the unlock tool 100 is the wiring 57, the unlock tool 100, and the output shaft 43. And through the manual shaft 81, the arc is extinguished to the ground as shown by the dashed arrow in FIG.

次に、上記したシフトバイワイヤ装置２０の効果について説明する。 Next, the effect of the shift-by-wire device 20 described above will be described.

シフトバイワイヤ装置２０は、ロック解除ツール１００が接続される被接続部４３ａを備えている。この被接続部４３ａは、モータ４１と連動して回転する。したがって、被接続部４３ａにロック解除ツール１００を接続し、ロック解除ツール１００を回すことにより、パーキングロックを解除し、車両を移動可能とすることができる。また、ロック解除ツール１００を回すことで、パーキングロックの状態に戻すこともできる。 The shift-by-wire device 20 includes a connected portion 43a to which the unlocking tool 100 is connected. The connected portion 43a rotates in conjunction with the motor 41. Therefore, by connecting the unlocking tool 100 to the connected portion 43a and turning the unlocking tool 100, the parking lock can be released and the vehicle can be moved. It is also possible to return to the parking lock state by turning the unlock tool 100.

シフトバイワイヤ装置２０は、エネルギ放出部を備えている。したがって、ロック解除ツール１００を回すことでモータ４１に生じる逆起電力のエネルギは、エネルギ放出部を介して、電源又はグランドに消弧される。これにより、駆動回路５５内の電圧が上昇するのを抑制し、駆動回路５５のスイッチなどを保護することができる。 The shift-by-wire device 20 includes an energy release unit. Therefore, the energy of the counter electromotive force generated in the motor 41 by turning the unlocking tool 100 is extinguished to the power source or the ground through the energy release unit. As a result, it is possible to suppress an increase in the voltage in the drive circuit 55 and protect the switch of the drive circuit 55 and the like.

本実施形態では、電動アクチュエータ４０とＥＣＵ５０とが機電一体構造とされている。そして、ＥＣＵ５０が、エネルギ放出部としての導体部を備えている。導体部は、ロック解除ツール１００が接続されないときには電気的に解放状態とされ、ロック解除ツール１００が接続されたときに、ロック解除ツール１００を介して電源又はグランドに接続される。このように、ロック解除ツール１００を、逆起電力エネルギを消弧させる経路の一部とするため、構成を簡素化することができる。 In this embodiment, the electric actuator 40 and the ECU 50 have a mechatronic integrated structure. The ECU 50 is provided with a conductor portion as an energy release portion. The conductor portion is electrically released when the unlock tool 100 is not connected, and is connected to the power supply or ground via the unlock tool 100 when the unlock tool 100 is connected. As described above, since the unlocking tool 100 is used as a part of the path for extinguishing the counter electromotive force energy, the configuration can be simplified.

本実施形態では、回路基板５１を構成する配線の一部として、導体部である配線５７を設けている。したがって、構成をさらに簡素化することができる。特に、本実施形態では、回路基板５１にスルーホール５２ａを設け、スルーホール５２ａの壁面に設けたランド５７ａを、配線５７におけるロック解除ツール１００との接触部分としている。したがって、ロック解除ツール１００を被接続部４３ａに接続するとともに、ランド５７ａに接触させることができる。したがって、構成をさらに簡素化することができる。 In the present embodiment, the wiring 57, which is a conductor portion, is provided as a part of the wiring constituting the circuit board 51. Therefore, the configuration can be further simplified. In particular, in the present embodiment, the through hole 52a is provided in the circuit board 51, and the land 57a provided on the wall surface of the through hole 52a is used as a contact portion with the unlocking tool 100 in the wiring 57. Therefore, the unlocking tool 100 can be connected to the connected portion 43a and brought into contact with the land 57a. Therefore, the configuration can be further simplified.

本実施形態では、電動アクチュエータ４０の出力軸４３の後端に、凹状の被接続部４３ａを設けている。したがって、接続したロック解除ツール１００を回すと、出力軸４３、ひいてはマニュアルシャフト８１が回転する。これにより、たとえばパーキングロックを解除することができる。また、マニュアルシャフト８１は車両グランドに接続されているため、モータ４１に生じた逆起電力エネルギを、配線５７、ロック解除ツール１００、及び被接続部４３ａを含む出力軸４３を介して、グランドに消弧させることができる。 In the present embodiment, a concave connected portion 43a is provided at the rear end of the output shaft 43 of the electric actuator 40. Therefore, when the connected unlocking tool 100 is turned, the output shaft 43 and eventually the manual shaft 81 rotate. As a result, for example, the parking lock can be released. Further, since the manual shaft 81 is connected to the vehicle ground, the counter electromotive force energy generated in the motor 41 is transferred to the ground via the wiring 57, the unlock tool 100, and the output shaft 43 including the connected portion 43a. It can be extinguished.

なお、配線５７のランド５７ａをロック解除ツール１００との接触部分とする例を示したが、これに限定されない。図９の変形例に示すように、導体部として金属端子５８を含む構成としてもよい。金属端子５８は、金属片、リードとも称される。図９では、金属端子５８と、プリント基板５２に形成された配線５７とにより、導体部（エネルギ放出部）が構成されている。図９では、配線５７を省略している。金属端子５８は、プリント基板５２の表面に設けられた図示しないランド５７ａに、はんだ等を介して接続されている。金属端子５８及び配線５７は、モータ４１の各相ごとに設けられている。 Although the land 57a of the wiring 57 is used as the contact portion with the unlocking tool 100, the present invention is not limited to this. As shown in the modified example of FIG. 9, the configuration may include the metal terminal 58 as the conductor portion. The metal terminal 58 is also referred to as a metal piece or a lead. In FIG. 9, the metal terminal 58 and the wiring 57 formed on the printed circuit board 52 form a conductor portion (energy emission portion). In FIG. 9, the wiring 57 is omitted. The metal terminal 58 is connected to a land 57a (not shown) provided on the surface of the printed circuit board 52 via solder or the like. The metal terminal 58 and the wiring 57 are provided for each phase of the motor 41.

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したシフトバイワイヤシステム１０及びシフトバイワイヤ装置２０と共通する部分についての説明は省略する。 (Second Embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. Therefore, the description of the parts common to the shift-by-wire system 10 and the shift-by-wire device 20 shown in the preceding embodiment will be omitted.

本実施形態のシフトバイワイヤ装置２０も、先行実施形態同様、電動アクチュエータ４０及びＥＣＵ５０を一体的に備えている。本実施形態では、ロック解除ツール１００を接続する際、図１０に示すようにコネクタ５４に対して外部コネクタ１０１が接続される。外部コネクタ１０１は、コネクタ５４と嵌合する雌型のコネクタである。 The shift-by-wire device 20 of the present embodiment also integrally includes the electric actuator 40 and the ECU 50 as in the preceding embodiment. In the present embodiment, when the unlock tool 100 is connected, the external connector 101 is connected to the connector 54 as shown in FIG. The external connector 101 is a female connector that fits with the connector 54.

コネクタ５４は、複数の端子５４ｂの一部として、外部コネクタ１０１の端子が接続される端子５４ｂを含んでいる。ＥＣＵ５０は、回路基板５１に形成された配線の一部として、外部コネクタ１０１に対応する配線５９を有している。配線５９は、回路基板５１における端子４１ｄの接続部分と駆動回路５５とを繋ぐ他の配線に一端が接続され、他端に外部コネクタ１０１に対応する端子５４ｂが接続されている。配線５９は、モータ４１の各相ごとに設けられている。外部コネクタ１０１が接続されない状態で、配線５９は、各相ごとに電気的に分離している。 The connector 54 includes a terminal 54b to which the terminal of the external connector 101 is connected as a part of the plurality of terminals 54b. The ECU 50 has a wiring 59 corresponding to the external connector 101 as a part of the wiring formed on the circuit board 51. One end of the wiring 59 is connected to another wiring connecting the connection portion of the terminal 41d on the circuit board 51 and the drive circuit 55, and the terminal 54b corresponding to the external connector 101 is connected to the other end. The wiring 59 is provided for each phase of the motor 41. The wiring 59 is electrically separated for each phase in a state where the external connector 101 is not connected.

このように、本実施形態によれば、コネクタ５４の端子５４ｂ及び配線５９により、逆起電力エネルギの放出経路６０が形成されている。放出経路６０が、エネルギ放出部に相当する。放出経路６０は、外部コネクタ１０１が接続されないとき、すなわちロック解除ツール１００が接続されないときには、解放状態とされている。一方、ロック解除ツール１００とともに外部コネクタ１０１が接続されると、モータ４１に生じた逆起電力エネルギが、放出経路６０及び外部コネクタ１０１を介して、グランドに消弧される。したがって、駆動回路５５内の電圧が上昇するのを抑制することができる。なお、本実施形態でも、ロック解除ツール１００により、パーキングロックの解除、解除後のパーキングロックを実行することができる。 As described above, according to the present embodiment, the terminal 54b of the connector 54 and the wiring 59 form the emission path 60 of the counter electromotive force energy. The release path 60 corresponds to the energy release section. The release path 60 is in the released state when the external connector 101 is not connected, that is, when the unlock tool 100 is not connected. On the other hand, when the external connector 101 is connected together with the unlock tool 100, the counter electromotive force energy generated in the motor 41 is extinguished to the ground via the discharge path 60 and the external connector 101. Therefore, it is possible to suppress an increase in the voltage in the drive circuit 55. Also in this embodiment, the lock release tool 100 can be used to release the parking lock and execute the parking lock after the release.

本実施形態では、シフトバイワイヤ装置２０が、電動アクチュエータ４０及びＥＣＵ５０を備える例を示したが、これに限定されない。シフトバイワイヤ装置２０は、少なくともＥＣＵ５０を備えればよい。 In the present embodiment, an example in which the shift-by-wire device 20 includes the electric actuator 40 and the ECU 50 is shown, but the present invention is not limited thereto. The shift-by-wire device 20 may include at least the ECU 50.

（第３実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したシフトバイワイヤシステム１０及びシフトバイワイヤ装置２０と共通する部分についての説明は省略する。 (Third Embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. Therefore, the description of the parts common to the shift-by-wire system 10 and the shift-by-wire device 20 shown in the preceding embodiment will be omitted.

図１１に示すように、本実施形態のシフトバイワイヤ装置２０は、少なくともＥＣＵ５０を備えている。ＥＣＵ５０は、上記した駆動回路５５及び電源スイッチ５６に加え、電源回路６１、接続検出スイッチ６２、及びマイコン６３などを有している。接続検出スイッチ６２が、検出部に相当する。 As shown in FIG. 11, the shift-by-wire device 20 of the present embodiment includes at least an ECU 50. The ECU 50 has a power supply circuit 61, a connection detection switch 62, a microcomputer 63, and the like, in addition to the drive circuit 55 and the power supply switch 56 described above. The connection detection switch 62 corresponds to the detection unit.

電源回路６１は、端子ＢＡＴＴを介してバッテリ１０２から供給される電源電圧を所定の電圧、たとえば５Ｖに変換し、マイコン６３に供給する。電源回路６１は、ＩＧスイッチ用の端子ＩＧを介してＩＧスイッチのオン信号を取得すると起動し、マイコン６３に５Ｖ電源を供給する。 The power supply circuit 61 converts the power supply voltage supplied from the battery 102 via the terminal BATT into a predetermined voltage, for example, 5V, and supplies the power supply to the microcomputer 63. The power supply circuit 61 is activated when the ON signal of the IG switch is acquired via the terminal IG for the IG switch, and supplies 5V power to the microcomputer 63.

接続検出スイッチ６２は、端子ＢＡＴＴと電源回路６１との間に設けられている。接続検出スイッチ６２は、端子ＴＯＯＬにロック解除ツール１００の接続を示す信号、たとえばＨレベルの信号が入力されると、オンされる。接続検出スイッチ６２は、ロック解除ツール１００が接続されるとオンされ、接続が解除されるとオフされる。接続検出スイッチ６２がオンされると、電源回路６１は、マイコン６３に５Ｖ電源を出力する。 The connection detection switch 62 is provided between the terminal BATT and the power supply circuit 61. The connection detection switch 62 is turned on when a signal indicating the connection of the unlock tool 100, for example, an H level signal is input to the terminal TOOL. The connection detection switch 62 is turned on when the unlock tool 100 is connected and turned off when the connection is released. When the connection detection switch 62 is turned on, the power supply circuit 61 outputs a 5V power supply to the microcomputer 63.

このように、電源回路６１は、ＩＧスイッチのオン、又は、ロック解除ツール１００の接続に基づいて起動し、５Ｖ電源をマイコン６３に供給する。 In this way, the power supply circuit 61 is activated based on the ON of the IG switch or the connection of the unlock tool 100, and supplies 5V power to the microcomputer 63.

マイコン６３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、及びＩ／Ｏポートなどを備えて構成されたマイクロコンピュータである。マイコン６３のＣＰＵが、ＲＡＭやレジスタの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラム、バスを介して取得した各種データなどに基づいて、各種制御を実行する。マイコン６３は、たとえばモータ４１の駆動を制御するための制御信号を生成し、駆動回路５５に出力する。 The microcomputer 63 is a microcomputer configured to include a CPU, a ROM, a RAM, a register, an I / O port, and the like. The CPU of the microcomputer 63 executes various controls based on a control program stored in advance in the ROM, various data acquired via the bus, and the like, while using the temporary storage function of the RAM and the register. The microcomputer 63 generates, for example, a control signal for controlling the drive of the motor 41 and outputs the control signal to the drive circuit 55.

マイコン６３は、電源回路６１から電源（５Ｖ）が供給されて動作する。マイコン６３は、制御の実行中は５Ｖ電源の供給を保持するように、電源回路６１に対してＨＯＬＤ信号を出力する。マイコン６３は、バッファ６４を介して端子ＩＧと接続されている。マイコン６３は、バッファ６４を介して入力される信号に基づいて、ＩＧスイッチがオンされているか否かを判定する。 The microcomputer 63 operates by being supplied with power (5V) from the power supply circuit 61. The microcomputer 63 outputs a HOLD signal to the power supply circuit 61 so as to hold the supply of the 5V power supply during the execution of the control. The microcomputer 63 is connected to the terminal IG via the buffer 64. The microcomputer 63 determines whether or not the IG switch is turned on based on the signal input via the buffer 64.

マイコン６３は、機能部として、判定部６３ａ、及び、制御部６３ｂを有している。判定部６３ａは、ＩＧスイッチがオフされている期間において、ロック解除ツール１００が接続されたか否かを判定する。マイコン６３は、バッファ６５を介して、接続検出スイッチ６２と接続されている。判定部６３ａは、バッファ６５を介して入力される信号に基づいて、ロック解除ツール１００が接続されているか否かを判定する。接続検出スイッチ６２がオンされると、判定部６３ａはロック解除ツール１００が接続されていると判定する。また、オンの後に接続検出スイッチ６２がオフされると、判定部６３ａはロック解除ツール１００が接続されていない、すなわち取り外されたと判定する。 The microcomputer 63 has a determination unit 63a and a control unit 63b as functional units. The determination unit 63a determines whether or not the unlock tool 100 is connected while the IG switch is off. The microcomputer 63 is connected to the connection detection switch 62 via the buffer 65. The determination unit 63a determines whether or not the unlock tool 100 is connected based on the signal input via the buffer 65. When the connection detection switch 62 is turned on, the determination unit 63a determines that the unlock tool 100 is connected. Further, when the connection detection switch 62 is turned off after turning on, the determination unit 63a determines that the unlock tool 100 is not connected, that is, has been removed.

制御部６３ｂは、判定部６３ａの判定結果に基づいて、電源スイッチ５６のオンオフを制御する。すなわち、駆動回路５５への電源供給を制御する。電源スイッチ５６は、駆動回路５５と端子ＢＡＴＴとを繋ぐ電源ラインに設けられている。すなわち、電源スイッチ５６は、バッテリ１０２と駆動回路５５との間に設けられている。 The control unit 63b controls the on / off of the power switch 56 based on the determination result of the determination unit 63a. That is, the power supply to the drive circuit 55 is controlled. The power switch 56 is provided in the power supply line connecting the drive circuit 55 and the terminal BATT. That is, the power switch 56 is provided between the battery 102 and the drive circuit 55.

ロック解除ツール１００が接続されると、制御部６３ｂは、電源スイッチ５６をオンさせる。これにより、駆動回路５５がバッテリ１０２と電気的に接続される。一方、ロック解除ツール１００が接続されていないと、制御部６３ｂは、電源スイッチ５６をオフさせる。これにより、駆動回路５５とバッテリ１０２との接続が遮断される。 When the unlock tool 100 is connected, the control unit 63b turns on the power switch 56. As a result, the drive circuit 55 is electrically connected to the battery 102. On the other hand, if the unlock tool 100 is not connected, the control unit 63b turns off the power switch 56. As a result, the connection between the drive circuit 55 and the battery 102 is cut off.

次に、図１２に基づき、マイコン６３が実行する処理について説明する。マイコン６３は、電源回路６１から電源（５Ｖ）が供給されると、パワーオンリセット及び該リセットにともなう初期化処理を実行し、次いで、以下に示す処理を実行する。 Next, the process executed by the microcomputer 63 will be described with reference to FIG. When the power supply (5V) is supplied from the power supply circuit 61, the microcomputer 63 executes a power-on reset and an initialization process associated with the reset, and then executes the following processes.

図１２に示すように、まずマイコン６３は、ＩＧスイッチがオンされているか否かを判定する（ステップＳ１０）。マイコン６３は、バッファ６４を介して入力される信号に基づいて、ステップＳ１０の判定処理を実行する。 As shown in FIG. 12, first, the microcomputer 63 determines whether or not the IG switch is turned on (step S10). The microcomputer 63 executes the determination process in step S10 based on the signal input via the buffer 64.

ＩＧスイッチがオンされている場合、マイコン６３は、電源回路６１に対し、ＨＯＬＤ信号としてオン信号を出力する（ステップＳ１２）。このオン信号により、電源回路６１は、マイコン６３に対する５Ｖ電源の供給を保持する。 When the IG switch is turned on, the microcomputer 63 outputs an on signal as a HOLD signal to the power supply circuit 61 (step S12). By this on signal, the power supply circuit 61 holds the supply of 5V power supply to the microcomputer 63.

次いで、マイコン６３は、電源スイッチ５６をオンさせる（ステップＳ１４）。これにより、駆動回路５５がバッテリ１０２と接続され、駆動回路５５に対してバッテリ１０２から電源が供給可能となる。また、モータ４１に生じた逆起電力が、駆動回路５５の還流ダイオード及び電源スイッチ５６を介して、バッテリ１０２に消弧可能となる。 Next, the microcomputer 63 turns on the power switch 56 (step S14). As a result, the drive circuit 55 is connected to the battery 102, and power can be supplied to the drive circuit 55 from the battery 102. Further, the counter electromotive force generated in the motor 41 can be extinguished to the battery 102 via the freewheeling diode of the drive circuit 55 and the power switch 56.

次いで、マイコン６３は、通常制御を実行する（ステップＳ１６）。マイコン６３は、操作者が選択したシフト位置等に基づいて、モータ４１を駆動すべく制御信号を駆動回路５５に出力する。これにより、駆動回路５５のインバータを構成する各スイッチが制御される。そして、モータ４１が駆動される。 Next, the microcomputer 63 executes normal control (step S16). The microcomputer 63 outputs a control signal to the drive circuit 55 to drive the motor 41 based on the shift position or the like selected by the operator. As a result, each switch constituting the inverter of the drive circuit 55 is controlled. Then, the motor 41 is driven.

次いで、マイコン６３は、ＩＧスイッチのオンが継続しているか否かを判定し（ステップＳ１８）、継続している場合には、ステップＳ１２に戻って、ステップＳ１２以降の処理を再び実行する。ＩＧスイッチのオンが継続していない、すなわちＩＧスイッチがオフされた場合、マイコン６３は、所定のＩＧオフ処理を実行する（ステップＳ２０）。マイコン６３は、電源スイッチ５６をオフさせる。これにより、駆動回路５５への電源の供給が遮断される。また、ＨＯＬＤ信号としてオフ信号を出力する。これにより電源回路６１からの電源供給が遮断される。マイコン６３は、ステップＳ２０の処理後、一連の処理を終了する。 Next, the microcomputer 63 determines whether or not the IG switch is continuously turned on (step S18), and if it is continued, returns to step S12 and executes the processes after step S12 again. When the IG switch is not continuously turned on, that is, when the IG switch is turned off, the microcomputer 63 executes a predetermined IG off process (step S20). The microcomputer 63 turns off the power switch 56. As a result, the supply of power to the drive circuit 55 is cut off. It also outputs an off signal as a HOLD signal. As a result, the power supply from the power supply circuit 61 is cut off. The microcomputer 63 ends a series of processes after the process of step S20.

一方、ステップＳ１０において、ＩＧスイッチがオンされていない、すなわちＩＧスイッチがオフであると判定すると、マイコン６３は、ロック解除ツール１００が接続されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。マイコン６３は、バッファ６５を介して入力される信号に基づいて、ロック解除ツール１００が接続されているか否かを判定する。ロック解除ツール１００が接続されると接続検出スイッチ６２がオンする。マイコン６３は、接続検出スイッチ６２のオンによりＨレベルの信号が入力されるとロック解除ツール１００が接続されていると判定し、接続検出スイッチ６２のオフによりＬレベルの信号が入力されるとロック解除ツール１００が接続されていないと判定する。 On the other hand, if it is determined in step S10 that the IG switch is not turned on, that is, the IG switch is turned off, the microcomputer 63 determines whether or not the unlock tool 100 is connected (step S22). The microcomputer 63 determines whether or not the unlock tool 100 is connected based on the signal input via the buffer 65. When the unlock tool 100 is connected, the connection detection switch 62 is turned on. The microcomputer 63 determines that the unlock tool 100 is connected when an H level signal is input by turning on the connection detection switch 62, and locks when an L level signal is input by turning off the connection detection switch 62. It is determined that the release tool 100 is not connected.

ロック解除ツール１００が接続されている場合、マイコン６３は、ＨＯＬＤ信号としてオン信号を出力し（ステップＳ２４）、次いで、電源スイッチ５６をオンさせる（ステップＳ２６）。これにより、駆動回路５５がバッテリ１０２と接続される。したがって、ロック解除ツール１００によりモータ４１を強制回転させることでモータ４１に生じる逆起電力が、駆動回路５５の還流ダイオード及び電源スイッチ５６を介して、バッテリ１０２に消弧可能となる。 When the unlock tool 100 is connected, the microcomputer 63 outputs an on signal as a HOLD signal (step S24), and then turns on the power switch 56 (step S26). As a result, the drive circuit 55 is connected to the battery 102. Therefore, the counter electromotive force generated in the motor 41 by forcibly rotating the motor 41 by the unlocking tool 100 can be extinguished in the battery 102 via the freewheeling diode of the drive circuit 55 and the power switch 56.

次いで、マイコン６３は、ロック解除ツール１００が取り外されたか否かを判定する（ステップＳ２８）。マイコン６３は、バッファ６５を介して入力される信号に基づいて、ロック解除ツール１００が取り外されたか否かを判定する。マイコン６３は、Ｌレベルの信号が入力されると、ロック解除ツール１００が接続されていない、すなわち取り外されたと判定する。 Next, the microcomputer 63 determines whether or not the unlock tool 100 has been removed (step S28). The microcomputer 63 determines whether or not the unlock tool 100 has been removed based on the signal input via the buffer 65. When the L level signal is input, the microcomputer 63 determines that the unlock tool 100 is not connected, that is, is disconnected.

ロック解除ツール１００が取り外された場合、マイコン６３は、電源スイッチ５６をオフさせる（ステップＳ３０）。これにより、駆動回路５５への電源の供給が遮断される。次いで、マイコン６３は、ＨＯＬＤ信号としてオフ信号を出力する（ステップＳ３２）。これにより電源回路６１からの電源供給が遮断される。マイコン６３は、ステップＳ３２の処理後、一連の処理を終了する。 When the unlock tool 100 is removed, the microcomputer 63 turns off the power switch 56 (step S30). As a result, the supply of power to the drive circuit 55 is cut off. Next, the microcomputer 63 outputs an off signal as a HOLD signal (step S32). As a result, the power supply from the power supply circuit 61 is cut off. The microcomputer 63 ends a series of processes after the process of step S32.

なお、マイコン６３に電源が供給されるのは、ＩＧスイッチがオンの場合、若しくは、ロック解除ツール１００の接続にともなって接続検出スイッチ６２がオンされた場合である。したがって、ＩＧスイッチがオフ、且つ、ロック解除ツール１００が非接続の場合、通常は、マイコン６３に電源が供給されることはない。この状態で、マイコン６３に電源が供給されることは、たとえば接続検出スイッチ６２のオン固着など、何らかの異常が生じていることを示す。 The power is supplied to the microcomputer 63 when the IG switch is turned on or when the connection detection switch 62 is turned on when the unlock tool 100 is connected. Therefore, when the IG switch is off and the unlock tool 100 is not connected, power is not normally supplied to the microcomputer 63. The fact that power is supplied to the microcomputer 63 in this state indicates that some abnormality has occurred, for example, the connection detection switch 62 is stuck on.

よって、ステップＳ２２において、ロック解除ツール１００が接続されていないと判定すると、マイコン６３は、異常処理を実行し（ステップＳ３４）、一連の処理を終了する。マイコン６３は、異常処理として、たとえば異常が生じていることをユーザへ通知してもよいし、異常内容を示す情報をメモリに記憶してもよい。 Therefore, if it is determined in step S22 that the unlock tool 100 is not connected, the microcomputer 63 executes an error process (step S34) and ends a series of processes. As an abnormality process, the microcomputer 63 may notify the user that an abnormality has occurred, or may store information indicating the content of the abnormality in a memory.

以上の処理において、ステップＳ２２，Ｓ２８の処理が、判定部６３ａに相当する。また、ステップＳ２６，Ｓ３０の処理が、制御部６３ｂに相当する。 In the above processing, the processing of steps S22 and S28 corresponds to the determination unit 63a. Further, the processing of steps S26 and S30 corresponds to the control unit 63b.

このように、本実施形態によれば、ロック解除ツール１００を回すことでモータ４１に生じる逆起電力のエネルギを、駆動回路５５の還流ダイオード及び電源スイッチ５６を介して、バッテリ１０２に消弧させることができる。これにより、駆動回路５５内の電圧が上昇するのを抑制し、駆動回路５５のスイッチなどを保護することができる。 As described above, according to the present embodiment, the energy of the counter electromotive force generated in the motor 41 by turning the unlocking tool 100 is extinguished in the battery 102 via the return diode of the drive circuit 55 and the power switch 56. be able to. As a result, it is possible to suppress an increase in the voltage in the drive circuit 55 and protect the switch of the drive circuit 55 and the like.

なお、ロック解除ツール１００は、モータ４１と連動して回転する被接続部に、着脱自在に接続されればよい。被接続部としては、先行実施形態に示した出力軸４３の被接続部４３ａに限定されない。たとえばロック解除ツール１００が接続されると被接続部がオン信号を端子ＴＯＯＬに出力してもよい。また、別のセンサで接続状態を検出し、センサの検出信号を端子ＴＯＯＬに出力するようにしてもよい。 The unlocking tool 100 may be detachably connected to a connected portion that rotates in conjunction with the motor 41. The connected portion is not limited to the connected portion 43a of the output shaft 43 shown in the preceding embodiment. For example, when the unlock tool 100 is connected, the connected portion may output an ON signal to the terminal TOOL. Further, the connection state may be detected by another sensor, and the detection signal of the sensor may be output to the terminal TOOL.

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。 The disclosure of this specification is not limited to the exemplified embodiments. Disclosures include exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, the disclosure is not limited to the combination of elements shown in the embodiments. Disclosure can be carried out in various combinations. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. Some technical scopes disclosed are indicated by the description of the scope of claims and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the scope of claims. ..

ＥＣＵ５０が電源スイッチ５６を有する例を示したが、これに限定されない。ＥＣＵ５０の端子ＢＡＴＴとバッテリ１０２との間に電源スイッチとしてのリレーを設け、このリレーのオンオフを、ＥＣＵ５０が制御する構成を採用することもできる。 An example in which the ECU 50 has a power switch 56 is shown, but the present invention is not limited thereto. It is also possible to adopt a configuration in which a relay as a power switch is provided between the terminal BATT of the ECU 50 and the battery 102, and the ON / OFF of this relay is controlled by the ECU 50.

１０…シフトバイワイヤシステム、２０…シフトバイワイヤ装置、３０…ハウジング、３１…フロントハウジング、３１ａ…有底筒部、３１ｂ…支持筒部、３２…リアハウジング、３２ａ…貫通孔、３３…カバー、４０…電動アクチュエータ、４１…モータ、４１ａ…ステータ、４１ｂ…ロータ、４１ｃ…回転軸、４１ｄ…端子、４２…減速機、４３…出力軸、４３ａ…接続部、５０…ＥＣＵ、５１…回路基板、５２…プリント基板、５２ａ…スルーホール、５３…電子部品、５４…コネクタ、５４ａ…ハウジング、５４ｂ…端子、５５…駆動回路、５６…電源スイッチ、５７…配線、５７ａ…ランド、５８…金属端子、５９…配線、６０…放出経路、６１…電源回路、６２…接続検出スイッチ、６３…マイコン、６３ａ…判定部、６３ｂ…制御部、６４，６５…バッファ、８０…シフトレンジ切替装置、８１…マニュアルシャフト、８２…ディテントプレート、８２ａ…凹部、８３…マニュアルバルブ、８４…ディテントスプリング、８４ａ…ストッパ、８５…バルブボディ、９０…パーキングロック機構、９１…パーキングロッド、９２…テーパカム、９３…パーキングポール、９３ａ…凸部、９４…パーキングギア、１００…ロック解除ツール、１０１…外部コネクタ１０１…バッテリ 10 ... shift-by-wire system, 20 ... shift-by-wire device, 30 ... housing, 31 ... front housing, 31a ... bottomed cylinder, 31b ... support cylinder, 32 ... rear housing, 32a ... through hole, 33 ... cover, 40 ... Electric actuator, 41 ... motor, 41a ... stator, 41b ... rotor, 41c ... rotating shaft, 41d ... terminal, 42 ... reducer, 43 ... output shaft, 43a ... connection part, 50 ... ECU, 51 ... circuit board, 52 ... Printed circuit board, 52a ... through hole, 53 ... electronic component, 54 ... connector, 54a ... housing, 54b ... terminal, 55 ... drive circuit, 56 ... power switch, 57 ... wiring, 57a ... land, 58 ... metal terminal, 59 ... Wiring, 60 ... Emission path, 61 ... Power supply circuit, 62 ... Connection detection switch, 63 ... Microcomputer, 63a ... Judgment unit, 63b ... Control unit, 64, 65 ... Buffer, 80 ... Shift range switching device, 81 ... Manual shaft, 82 ... Detent plate, 82a ... Recess, 83 ... Manual valve, 84 ... Detent spring, 84a ... Stopper, 85 ... Valve body, 90 ... Parking lock mechanism, 91 ... Parking rod, 92 ... Tapered cam, 93 ... Parking pole, 93a ... Convex part, 94 ... Parking gear, 100 ... Unlocking tool, 101 ... External connector 101 ... Battery

Claims

The shift range is switched by controlling the drive of the motor (41), and when the parking range is selected, the lock state is set, and when a parking range other than the parking range is selected, the lock state is set. A shift-by-wire device including a shift control device (50) that operates a lock mechanism (90).
The shift control device is
The drive circuit (55) that drives the motor and
When the unlocking tool (100) for rotating the motor is connected from the outside with the IG switch (101) of the vehicle turned off, the reverse caused by the forced rotation of the motor by the unlocking tool. It is equipped with an energy release unit that releases the energy of the electromotive force to the power supply or ground.
The electric actuator (40) including the motor and
A portion to which the unlocking tool is detachably connected, and further provided with a connected portion (43a) that rotates in conjunction with the motor.
The electric actuator and the shift control device have an integrated mechanical and electrical structure.
The shift control device is electrically connected to the motor as the energy release unit, is released when the unlock tool is not connected, and is released when the unlock tool is connected. A shift-by-wire device having a conductor portion (57,58) connected to a power source or ground via .

The shift control device has a circuit board (51) to which the drive circuit is formed and the motor is electrically connected.
The shift-by-wire device according to claim 1 , wherein the circuit board has wiring (57) in contact with the unlocking tool connected as the conductor portion.

The circuit board has a through hole (52a) and has a through hole (52a).
The shift-by-wire device according to claim 2 , wherein a land (57a), which is a contact portion of the wiring with the unlocking tool, is formed on the wall surface of the through hole.

The shift-by-wire according to any one of claims 1 to 3 , wherein the connected portion is a recess provided at the end of the output shaft (43) of the electric actuator so that the unlocking tool can be fitted. Device.

The shift range is switched by controlling the drive of the motor (41), and when the parking range is selected, the lock state is set, and when a parking range other than the parking range is selected, the lock state is set. A shift-by-wire device including a shift control device (50) that operates a lock mechanism (90).
The shift control device is
The drive circuit (55) that drives the motor and
When the unlocking tool (100) for rotating the motor is connected from the outside with the IG switch (101) of the vehicle turned off, the reverse caused by the forced rotation of the motor by the unlocking tool. It is equipped with an energy release unit that releases the energy of the electromotive force to the power supply or ground.
The shift control device has a detection unit (62) for detecting the connection of the unlock tool, a power switch (56) provided between the power supply and the drive circuit, and the detection unit as the energy release unit. Based on the detection result of, the determination unit (63a) for determining whether or not the unlock tool is connected, and when it is determined that the unlock tool is connected, the power switch is turned on and the connection is established. A shift-by-wire device including a control unit (63b) that turns off the power switch when it is determined that the unlock tool is not connected after the determination .