JP7211385B2 - シフトバイワイヤシステムの制御装置 - Google Patents

Description

この発明はシフトバイワイヤシステムの制御装置に関するものである。

特許文献１には、運転者によって操作されてシフトレンジの変更を要求する信号を出力する選択装置が操作されたときに、電源から供給された電力により自動変速機のアクチュエータを駆動してマニュアルバルブを操作し、シフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムが開示されている。特許文献１には、スタータモータによるエンジンの始動と、自動変速機のアクチュエータの駆動とが同時に行われると電源の電圧が低下し、アクチュエータを適切に駆動することができなくなることが記載されている。

こうした課題に対する対策として、特許文献２には、選択装置の操作と、エンジンの始動とが同時に行われたときに、シフトレンジの変更と、エンジンの始動とのうち、一方の開始時期を遅らせることが開示されている。このように一方の開始時期を遅らせて、スタータモータとアクチュエータとを同時に駆動しないようにすることにより、電圧の著しい低下を回避することができる。

特開２０１８－２５２３４号公報 特開２０１８－１７２９５号公報

しかし、上記のように、エンジンの始動とシフトレンジの変更とのうち、一方の開始時期を遅らせるようにした場合には、エンジンの始動又はシフトレンジの変更が、運転者の操作に対して遅れて実行されることになってしまう。

なお、アクチュエータの駆動とエンジンの始動とが同時に行われて電圧が低下し、シフトレンジの変更が終了する前にアクチュエータの駆動が途中で停止してしまった場合には、運転者が選択したシフトレンジとは異なるシフトレンジになっている状態で車両が駆動されるおそれがある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するためのシフトバイワイヤシステムの制御装置は、運転者が操作する選択装置が出力する信号に基づいて電動のアクチュエータを駆動して自動変速機のマニュアルバルブを操作するシフトバイワイヤシステムを備えるとともに、エンジンの補機にも電力を供給する電源として、メイン電源と、サブ電源と、を備えた車両であり、既定の停止条件が成立すると前記エンジンを自動的に停止させる自動停止制御及び既定の起動条件が成立すると前記エンジンを自動的に起動させる自動起動制御を実行する車両に適用される。この制御装置は、前記自動停止制御により前記エンジンが停止してから前記自動起動制御による前記エンジンの始動が完了するまでの間は、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する電源を、前記サブ電源に切り替える電源切替処理と、前記サブ電源から前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給しているときに、前記選択装置からのシフトレンジの変更を要求する信号の出力に応じて、前記サブ電源の電圧が閾値以上であることを条件にシフトレンジを選択されたシフトレンジに変更する一方、前記サブ電源の電圧が前記閾値未満である場合にはシフトレンジを駆動輪に駆動力を伝達しない非駆動レンジに変更する停止中レンジ切替処理と、を実行する。

上記構成によれば、自動起動制御によるエンジンの始動が完了するまでの間は、シフトレンジの変更はサブ電源の電力を使用して行われる。すなわち、エンジンの始動に伴い電圧が低下するメイン電源ではなく、メイン電源とは別のサブ電源の電力を使用してアクチュエータが駆動される。そのため、起動条件の成立に伴うエンジンの始動タイミングと、シフトレンジの変更を要求する操作に伴うアクチュエータの駆動タイミングとが重なったとしても、アクチュエータの駆動にはエンジンの始動に伴うメイン電源の電圧低下の影響が及ばなくなる。

なお、サブ電源は、メイン電源が使えないときに使用する補助的な電源であるため、蓄えられる電力の量はメイン電源に蓄えることのできる電力の量に比べて少ない。そのため、シフトレンジの変更が繰り返されるなどして、サブ電源の電力が少なくなり、電圧が低下すると、アクチュエータが途中で停止してしまうおそれがある。そこで、上記構成では、サブ電源の電圧が閾値未満になると、駆動輪に駆動力を伝達する駆動レンジが選択された場合であっても、シフトレンジを非駆動レンジに変更する。これにより、サブ電源に蓄えられている電力が少なくなると、シフトレンジが、非駆動レンジに固定されるため、アクチュエータが途中で停止して運転者が選択したシフトレンジと異なるシフトレンジになっている状態で車両が駆動されることを回避できる。

すなわち、上記構成によれば、サブ電源の電力を利用して運転者の操作に対応したシフトレンジの変更を極力実現できる。そして、サブ電源の電力が少ない場合にはシフトレンジが非駆動レンジに変更されるため、アクチュエータが途中で停止して選択したシフトレンジと異なる駆動レンジの状態で駆動輪に駆動力が伝達されてしまうことを抑制できる。

シフトバイワイヤシステムの制御装置の一態様では、前記メイン電源の電圧が前記閾値よりも低く且つシフトレンジをパーキングロック機構を作動させるパーキングレンジに変更するのに必要な電圧の下限値よりも高い下限閾値未満になった場合に、シフトレンジを、パーキングレンジに変更して、前記選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更を禁止する車両固定処理を実行する。

上記構成によれば、電源の電圧が著しく低くなった場合には、シフトレンジがパーキングレンジに変更されて、パーキングロック機構が作動し、車両の移動が規制される。また、その後は選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更が禁止される。そのため、電源の電圧が低下してシフトレンジの変更が適切に行えなくなる前に、パーキングロック機構を作動させ、車両の移動を規制することができる。

シフトバイワイヤシステムの制御装置の一態様では、前記閾値が、シフトレンジのニュートラルレンジへの変更とその後のパーキングレンジへの変更とが可能な電圧であり、前記停止中レンジ切替処理では、前記選択装置からのシフトレンジの変更を要求する信号が出力された際の前記サブ電源の電圧が前記閾値未満である場合に、シフトレンジをニュートラルレンジに変更して、パーキングレンジ以外への前記選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更を禁止する。

上記構成によれば、停止中レンジ切替処理では、サブ電源の電圧が閾値未満であるときにシフトレンジの変更が要求されると、車両固定処理においてシフトレンジをパーキングレンジに変更するために必要な電力を残してシフトレンジがニュートラルレンジに変更される。そのため、車両固定処理を実行する余地を残して、停止中レンジ切替処理を実行することができる。

なお、パーキングレンジへの変更は許容されるため、運転者がパーキングレンジを選択した場合には、その要求通りにパーキングロック機構を作動させて車両の移動を規制することができる。

シフトバイワイヤシステムの制御装置の一態様では、前記停止中レンジ切替処理では、前記サブ電源の電圧が前記閾値以上にまで回復した場合には、前記選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更の禁止を解除する。

上記構成によれば、サブ電源の電圧が閾値以上まで回復すれば、選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更が可能になる。
シフトバイワイヤシステムの制御装置の一態様では、前記電源切替処理では、前記エンジンの始動が完了すると、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する電源を、前記メイン電源に切り替える。

上記構成によれば、エンジンの始動が完了してスタータモータの駆動が終了し、メイン電源及びサブ電源への充電が行える状態になると、シフトバイワイヤシステムへの給電がメイン電源によって行われる状態に速やかに復帰する。

実施形態にかかる制御装置であるシフトＥＣＵと、シフトバイワイヤシステムを搭載した車両のパワートレインとの関係を示す模式図。 シフトＥＣＵに接続されている選択装置におけるシフトレバーの操作のパターンを説明する説明図。 自動変速機のアクチュエータとマニュアルバルブとパーキングロック機構の関係を示す斜視図。 自動変速機の油圧回路の回路図。 シフトバイワイヤシステムへの電力の供給経路を示す回路図。 サブ電源からシフトバイワイヤシステムへ電力を供給している状態を示す回路図。 車両固定処理にかかるルーチンにおける一連の処理の流れを示すフローチャート。 電源切替処理にかかるルーチンにおける一連の処理の流れを示すフローチャート。 停止中レンジ切替処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。 （ａ）アイドルストップ制御の状態、（ｂ）電源の種類、（ｃ）シフト操作のタイミング、（ｄ）シフトレンジ、（ｅ）サブ電源の電圧、の推移を示すタイムチャート。

図１～図１０を参照してシフトバイワイヤシステムの制御装置であるシフトＥＣＵについて説明する。
図１に示すように、シフトＥＣＵ２６０が搭載された車両は、駆動力源としてエンジン１００を備えている。エンジン１００は自動変速機２００と接続されている。この車両では、エンジン１００の駆動力が自動変速機２００を介して駆動輪に伝達される。

シフトＥＣＵ２６０には、運転者によって操作されてシフトレンジの変更を要求する信号を出力する選択装置２５０が接続されている。この車両では、選択装置２５０が操作されたときに、シフトＥＣＵ２６０が選択装置２５０から出力された信号を受け取ってアクチュエータＥＣＵ２７０に指令を出す。そして、アクチュエータＥＣＵ２７０が自動変速機２００のアクチュエータ２１０を電気的に駆動してシフトレンジを切り替える。このように、この車両は、選択装置２５０に入力された操作を電気的な信号に変えて伝達し、電動のアクチュエータ２１０を駆動して自動変速機２００のシフトレンジを変更するシフトバイワイヤシステム３００を搭載している。なお、シフトバイワイヤシステム３００には、シフトＥＣＵ２６０からの指令によって自動変速機２００の油圧回路２４０を制御し、変速段を変更する変速ＥＣＵ２８０も設けられている。

また、この車両には、シフトＥＣＵ２６０の他にも、エンジンＥＣＵ１２０、アイドルストップＥＣＵ１３０、メータＥＣＵ１４０、照合ＥＣＵ１５０などが設けられている。これらのＥＣＵはプログラムが記憶されたメモリとプログラムを実行するプロセッサとを備えた電子制御装置である。そして、この車両では、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

エンジンＥＣＵ１２０には、エアフロメータ１１１、アクセルポジションセンサ１１２、クランクポジションセンサ１１３、水温センサ１１４、油温センサ１１５など、各種のセンサからの検出信号が入力される。エンジンＥＣＵ１２０は、これら各種のセンサからの信号に基づいてスロットル制御や、燃料噴射制御、点火時期制御を実行する。また、エンジンＥＣＵ１２０は、エンジン１００を起動する際に、スタータモータ１０１を駆動してクランキングを行い、エンジン１００を起動させる。

アイドルストップＥＣＵ１３０は、既定の停止条件が成立するとエンジン１００の運転を自動停止させるための指令を、エンジンＥＣＵ１２０に出力する。また、アイドルストップＥＣＵ１３０は、既定の起動条件が成立するとエンジン１００を自動起動させるための指令を、エンジンＥＣＵ１２０に出力する。そして、エンジンＥＣＵ１２０は入力された指令に従い、エンジン１００の運転を自動停止させたり、自動起動させたりする。すなわち、アイドルストップＥＣＵ１３０は、既定の停止条件が成立するとエンジン１００を自動的に停止させる自動停止制御と、既定の起動条件が成立するとエンジン１００を自動的に起動させる自動起動制御を実行する。以下、便宜的に、これら自動停止制御と自動起動制御とをまとめてアイドルストップ制御と称する。なお、アイドルストップＥＣＵ１３０には、ブレーキペダルが踏み込まれていることを検知するストップランプスイッチ１１７からの信号が入力される。

既定の停止条件とは、エンジン１００を自動停止させる条件であり、アイドルストップＥＣＵ１３０では、下記の４つの条件が全て成立した状態を、既定の停止条件が成立した状態であるとしている。

・エンジン１００の暖機が完了している。
・ブレーキペダルが踏み込まれている。
・アクセルペダルが踏み込まれていない。

・車速ＳＰＤが既定の車速以下である。
なお、暖機完了後であるか否かの判定は、水温センサ１１４によって検出されるエンジン１００の冷却水の温度が暖機完了を判定する閾値となる既定の温度以上であることに基づいて行われる。ブレーキペダルが踏み込まれていることは、ストップランプスイッチ１１７によって検出される。アクセルペダルが踏み込まれていないことは、アクセルポジションセンサ１１２の出力信号に基づいて検知できる。

また、既定の起動条件とは、エンジン１００を自動起動させる条件であり、アイドルストップＥＣＵ１３０では、上記の既定の停止条件が成立しなくなった状態を、既定の起動条件が成立した状態であるとしている。例えば、既定の停止条件が成立している状態から、ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合や、アクセルペダルが踏み込まれた場合には、既定の起動条件が成立する。

メータＥＣＵ１４０は、車両の運転席に設けられたモニタパネルなどの表示部１４１に、車両の状態を示す情報や、故障が発生している旨を警告する情報などを表示させる。照合ＥＣＵ１５０は、メインスイッチ１１０が操作されたときに、電子キーのＩＤの照合を行い、照合が成功していることを条件に、車両のシステムを起動させる。

また、シフトＥＣＵ２６０には、車速センサ１１６の検出信号が入力される。エンジンＥＣＵ１２０は、クランクポジションセンサ１１３の出力信号に基づいてエンジン１００の出力軸の回転速度である機関回転速度ＮＥを算出する。シフトＥＣＵ２６０は、アクセルポジションセンサ１１２によって検出されるアクセル開度ＡＣＣＰと、機関回転速度ＮＥと、車速センサ１１６によって検出される車速ＳＰＤとに基づいて要求変速段を算出する。そして、変速ＥＣＵ２８０に算出した要求変速段への変更を指令する信号を出力する。変速ＥＣＵ２８０は、シフトＥＣＵ２６０から出力された信号に基づいて自動変速機２００の変速段をシフトＥＣＵ２６０が算出した要求変速段に一致させるように油圧回路２４０を制御する。

シフトＥＣＵ２６０に接続されている選択装置２５０は、シフトレバー２５１とパーキングスイッチ２５４を備えており、運転者がシフトレバー２５１又はパーキングスイッチ２５４を操作することにより、シフトレンジを選択する操作を入力する装置である。

図２に示すように、選択装置２５０には、シフトレバー２５１のシャフト２５２を案内するシフトゲート２５３が設けられている。図２には、シフトレバー２５１のシャフト２５２が基準ポジションにある状態を示している。選択装置２５０では、シフトレバー２５１が操作されていないときには、シャフト２５２が基準ポジションに戻るようになっている。基準ポジションからシフトゲート２５３に沿って図２における右側にシャフト２５２を移動させた位置はＮポジションである。そして、Ｎポジションからシフトゲート２５３に沿って図２における上方にシャフト２５２を移動させた位置はＤポジションである。一方で、Ｎポジションからシフトゲート２５３に沿って図２における下方にシャフト２５２を移動させた位置はＲポジションである。パーキングスイッチ２５４は、Ｐポジションを選択するためのスイッチである。

選択装置２５０は、シャフト２５２の位置に応じた信号やパーキングスイッチ２５４の操作に応じた信号をシフトＥＣＵ２６０に出力する。
具体的には、選択装置２５０は、シャフト２５２がＤポジションに操作されたときには、シフトレンジをドライブレンジに変更する要求をシフトＥＣＵ２６０に出力する。ドライブレンジは、エンジン１００が発生する駆動力を、車両を前進させる方向の駆動力として駆動輪に伝達するシフトレンジである。シフトＥＣＵ２６０は、シフトレンジがドライブレンジであるときには、車両を前進させる方向の駆動力を駆動輪に伝達するように自動変速機２００を制御する。

選択装置２５０は、シャフト２５２がＲポジションに操作されたときには、シフトレンジをリバースレンジに変更する要求をシフトＥＣＵ２６０に出力する。リバースレンジは、エンジン１００が発生する駆動力を、車両を後退させる方向の駆動力として駆動輪に伝達するシフトレンジである。シフトＥＣＵ２６０は、シフトレンジがリバースレンジであるときには、車両を後退させる方向の駆動力を駆動輪に伝達するように自動変速機２００を制御する。

選択装置２５０は、シャフト２５２がＮポジションに一定時間、例えば２秒間保持されたときには、シフトレンジをニュートラルレンジに変更する要求をシフトＥＣＵ２６０に出力する。ニュートラルレンジは、車両を牽引したり、車両を惰性走行させたりする際などに選択されるシフトレンジであり、エンジン１００と駆動輪との間の駆動力の伝達を遮断するシフトレンジである。シフトＥＣＵ２６０は、シフトレンジがニュートラルレンジであるときには、エンジン１００が発生する駆動力が駆動輪に伝達されないよう自動変速機２００を制御する。具体的には、シフトＥＣＵ２６０は、アクチュエータＥＣＵ２７０及び変速ＥＣＵ２８０に指令を出力し、自動変速機２００による駆動力の伝達を遮断させ、エンジン１００の駆動力が駆動輪に伝達されないようにする。すなわち、ニュートラルレンジはエンジン１００の駆動力を駆動輪に伝達させないシフトレンジ、いわゆる非駆動レンジである。

選択装置２５０は、パーキングスイッチ２５４が操作されてＰポジションが選択されたときには、シフトレンジをパーキングレンジに変更する要求をシフトＥＣＵ２６０に出力する。パーキングレンジは、車両を駐車したあと、停車した状態を保持するために選択するシフトレンジである。

図３に示すように、自動変速機２００には、パーキングレンジが選択されているときに駆動輪が回転しないように自動変速機２００の出力軸を機械的に固定するパーキングロック機構２３０が設けられている。次に、図３を参照してアクチュエータ２１０によって駆動されるパーキングロック機構２３０について説明する。

アクチュエータ２１０は、上述したようにシフトＥＣＵ２６０からの指令を受けたアクチュエータＥＣＵ２７０によって駆動される。アクチュエータ２１０は、例えばスイッチリトラクタンスモータである。シフトＥＣＵ２６０は、アクチュエータ２１０の回転の状況を把握してアクチュエータＥＣＵ２７０への指令を通じ、アクチュエータ２１０への通電を制御する。

パーキングロック機構２３０は、自動変速機２００のケース内に収容されている。パーキングロック機構２３０は、駆動輪の回転と連動して回転するパーキングギヤ２３１と、自動変速機２００のケース側に取り付けられているロックポール２３２とを係合させることにより、駆動輪の回転を物理的に規制する。

パーキングロック機構２３０は、パーキングギヤ２３１と、ロックポール２３２に加えて、アクチュエータ２１０の回転に伴って動作するロッド２３４を備えている。
図３に示すように、アクチュエータ２１０の出力軸であるシャフト２１１には、シャフト２１１が貫通していてシャフト２１１の回転に伴って回転するプレート２１２が固定されている。ロッド２３４は、Ｌ字型をしており、一方の端部がこのプレート２１２に取り付けられている。ロッド２３４の他方の端部には、先端側ほど細くなるテーパ部材２３３が設けられている。そして、ロックポール２３２は、このテーパ部材２３３に当接している。そのため、パーキングロック機構２３０では、アクチュエータ２１０が駆動され、プレート２１２が回転するのに伴ってロッド２３４が移動する。そして、ロッド２３４の移動に伴いテーパ部材２３３に当接しているロックポール２３２が動作する。

図３に示すように、自動変速機２００のケース内には、シフトレンジを変更する際に動作するマニュアルバルブ２２０が収容されている。マニュアルバルブ２２０の弁体２２１は筒状のスプール弁であり、バルブボディ２２２に収容されている。弁体２２１における、バルブボディ２２２から突出している部分には、溝が設けられた連結部材２１６が取り付けられている。そして、プレート２１２の表面から突出している連結ピン２１５が連結部材２１６の溝に係合している。これにより、マニュアルバルブ２２０では、プレート２１２の回転に伴って弁体２２１が中心軸の延伸方向に移動する。

プレート２１２の頂部には、４箇所の谷２１３を有する凹凸が設けられている。自動変速機２００のケース内には、板ばね２２４が取り付けられている。板ばね２２４は、一端がケース内に固定されており、板ばね２２４の他方の端部には係合ピン２２３が設けられている。係合ピン２２３はプレート２１２の頂部に設けられた谷２１３に係合している。プレート２１２がアクチュエータ２１０によって回動させられると、係合ピン２２３は、板ばね２２４を変形させながらプレート２１２の頂部の凹凸に沿って上方に押し上げられ、プレートの回動を許容する。すなわち、４つの谷２１３の何れかに係合ピン２２３が係合することにより、プレート２１２は回転方向において位置決めされるようになっている。

マニュアルバルブ２２０は、係合ピン２２３が係合している谷２１３に応じて自動変速機２００の油圧回路２４０における油路の接続態様を切り替える。プレート２１２に設けられている４つの谷２１３は、上述したパーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジに対応している。

図３では、係合ピン２２３がドライブレンジに対応する谷２１３に係合している状態が示されている。この状態、すなわちシフトレンジがドライブレンジにある状態では、ロックポール２３２がパーキングギヤ２３１と係合していない。この状態は、パーキングロック機構２３０によるロックが解除されている状態であり、駆動輪の回転はパーキングロック機構２３０によって規制されない。

この状態から、アクチュエータ２１０によりシャフト２１１を図２に示す状態から時計回り方向に回転させると、プレート２１２を介してロッド２３４が図２に示す矢印の方向に移動する。そして、ロッド２３４の先端に設けられたテーパ部材２３３によりロックポール２３２がパーキングギヤ２３１側に押し上げられる。

プレート２１２の回転に伴って、ドライブレンジに対応する谷２１３にあった板ばね２２４の係合ピン２２３は、谷２１３同士の間にある山２１４を乗り越えて隣の谷２１３へ移る。ロックポール２３２は、係合ピン２２３がパーキングレンジに対応する谷２１３に移動するまでプレート２１２が回転したときに、パーキングギヤ２３１と噛み合う位置まで押し上げられる。

これにより、パーキングギヤ２３１と連動して回転する駆動輪の回転が物理的に規制される。なお、プレート２１２の回転に伴い、マニュアルバルブ２２０の弁体２２１も移動する。そのため、このときには、マニュアルバルブ２２０の弁体２２１の移動に伴って油圧回路２４０の油路が切り替えられてシフトレンジがパーキングレンジに切り替わる。

このように構成されたシフトバイワイヤシステム３００において、シフトＥＣＵ２６０は、選択装置２５０によって選択されたシフトレンジに応じた位置までプレート２１２を回転させるようにアクチュエータ２１０を駆動する。

自動変速機２００では、３つの遊星歯車装置が２つの変速部を構成している。なお、２つの変速部のうち一方の変速部は１つの遊星歯車装置によって構成され、他方の変速部は、２つの遊星歯車装置をラビニヨ型の遊星歯車列で組み合わせることによって構成されている。自動変速機２００は係合装置として３つのブレーキと、２つのクラッチとを備えている。そして、自動変速機２００では、変速ＥＣＵ２８０による油圧回路２４０の制御によって、これら３つのブレーキと２つのクラッチとを制御することにより、前進６段、後進１段の変速段を形成する。

次に、図４を参照して自動変速機２００における油圧回路２４０とマニュアルバルブ２２０との関係について説明する。図４には、上記の２つのクラッチを第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２と表記している。また、上記の３つのブレーキを第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３と表記している。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３は、油圧によって係合力が制御される油圧式摩擦係合装置である。これらの第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３は、油圧回路２４０を通じて各々が係合、開放を個別に制御される。そして、これら５つの係合装置の係合、開放の組み合わせに応じて前進６段、後進１段の各変速段を成立させる。

図４に示すように、油圧回路２４０は、プライマリレギュレータバルブ２４１、マニュアルバルブ２２０、４つのリニアソレノイドバルブ、コントロールバルブ２４２を備えている。なお、図４では、４つのリニアソレノイドバルブを第１リニアソレノイドバルブＳＬ１、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３、第４リニアソレノイドバルブＳＬ４として表記している。なお、これらのリニアソレノイドバルブＳＬ１～ＳＬ４はシフトＥＣＵ２６０からの指令に基づいて変速ＥＣＵ２８０によって駆動される。

油圧回路２４０には、エンジン１００によって駆動される機械式のオイルポンプ１０４から作動油が供給される。オイルポンプ１０４によって汲み上げられ、油圧回路２４０に送り込まれた作動油は、信号圧ＳＬＴが供給されるプライマリレギュレータバルブ２４１により、アクセル開度ＡＣＣＰなどに応じて所定のライン圧ＰＬに圧力が調整される。なお、信号圧ＳＬＴは、シフトＥＣＵ２６０の指令に基づいて変速ＥＣＵ２８０によって駆動される図示しないリニアソレノイドバルブを通じて出力される。

第３ブレーキＢ３は、ライン圧ＰＬがそのまま供給される第４リニアソレノイドバルブＳＬ４によって係合油圧が制御される。すなわち、第４リニアソレノイドバルブＳＬ４によって係合、開放が制御される。

上述したように、マニュアルバルブ２２０は、アクチュエータ２１０によって弁体２２１が駆動される。そして、弁体２２１は、プレート２１２に設けられた谷２１３と係合ピン２２３の係合により、各シフトレンジに対応する位置に位置決めされる。図４では、パーキングレンジに対応する位置を「ｐ」、リバースレンジに対応する位置を「ｒ」、ニュートラルレンジに対応する位置を「ｎ」、ドライブレンジに対応する位置を「ｄ」と表記して、各シフトレンジに対応する弁体２２１の位置を示している。マニュアルバルブ２２０は、弁体２２１の位置に応じて作動油の供給先を切り替えたり、作動油の供給を停止したりする。

具体的には、弁体２２１が「ｄ」の位置にある場合は、マニュアルバルブ２２０はライン圧ＰＬが供給される供給油路２４３と前進用油路２４４とを連通する状態になる。これにより、前進用油路２４４にはライン圧ＰＬと等しい前進用油圧ＰＤが出力されるようになる。なお、供給油路２４３には油温センサ１１５が取り付けられている。そのため、油温センサ１１５によって油圧回路２４０内の作動油の温度が検出される。

図４に示すように、前進用油路２４４は、第１リニアソレノイドバルブＳＬ１、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３、コントロールバルブ２４２に接続されている。前進用油圧ＰＤが、これら第１リニアソレノイドバルブＳＬ１、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３、コントロールバルブ２４２によって調整されることによって第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２の各々の係合、開放が制御される。そして、第３ブレーキＢ３の係合、開放の制御との組み合わせにより、１速～６速のうち何れかの前進ギヤ段が選択的に成立するようになっている。

コントロールバルブ２４２には、信号圧ＳＬＵ及び信号圧ＳＬが供給されている。第２ブレーキＢ２の係合油圧は信号圧ＳＬＵに基づいて制御される。なお、信号圧ＳＬＵ、信号圧ＳＬは、シフトＥＣＵ２６０の指令に基づいて変速ＥＣＵ２８０によって駆動される図示しないそれぞれ個別のリニアソレノイドバルブを通じて出力される。

また、マニュアルバルブ２２０の弁体２２１が「ｒ」の位置にある場合は、マニュアルバルブ２２０は、ライン圧ＰＬが供給される供給油路２４３と後進用油路２４５とを連通する状態になる。これにより、後進用油路２４５にはライン圧ＰＬと等しい後進用油圧ＰＲが出力されるようになる。

図４に示すように、後進用油路２４５は、コントロールバルブ２４２に接続されており、後進用油圧ＰＲがそのコントロールバルブ２４２を経て第２ブレーキＢ２に供給されることにより、第２ブレーキＢ２が係合させられる。第２ブレーキＢ２とともに、第３ブレーキＢ３が係合させられることにより、後進ギヤ段が成立させられる。

弁体２２１が「ｐ」の位置にある場合は、マニュアルバルブ２２０は、ライン圧ＰＬが供給される供給油路２４３と、前進用油路２４４及び後進用油路２４５との連通を遮断するとともに、前進用油路２４４と、後進用油路２４５とをＥＸポートに連通させる。これにより、前進用油路２４４と後進用油路２４５から作動油を排出する。こうして作動油を排出すると、全ての係合装置（第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）が開放される。この状態では、前進ギヤ段、後進ギヤ段の何れもが形成されず、駆動力が伝達されない状態、いわゆるニュートラル状態になる。なお、このときには、上述したように、パーキングロック機構２３０が作動してロックが行われ、駆動輪の回転が規制される。

また、図４に示すように、弁体が「ｎ」の位置にある場合は、マニュアルバルブ２２０は、ライン圧ＰＬが供給される供給油路２４３と、前進用油路２４４及び後進用油路２４５との連通を遮断するとともに、後進用油路２４５をＥＸポートに連通して作動油を排出する。このときには、シフトＥＣＵ２６０がニュートラル状態を形成する指令を変速ＥＣＵ２８０に出力し、変速ＥＣＵ２８０は全ての係合装置（第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３）を開放するように各リニアソレノイドバルブを操作する。そのため、弁体２２１が「ｎ」の位置にあるとき、すなわちシフトレンジがニュートラルレンジになっているときには、パーキングロック機構２３０によるロックは解除されているものの、ニュートラル状態になっているため、エンジン１００の駆動力が、駆動輪に伝達されない。すなわち、ニュートラルレンジは、エンジン１００の駆動力を駆動輪に伝達させない非駆動レンジである。

また、シフトＥＣＵ２６０は、シフトレンジがパーキングレンジであるときには、ニュートラルレンジが選択されているときと同様に、ニュートラル状態を形成するように変速ＥＣＵ２８０に指令を出力する。そのため、シフトレンジがパーキングレンジであるときには、自動変速機２００はニュートラル状態になっているとともに、パーキングロック機構２３０が作動してロックが行われている。すなわち、パーキングレンジもニュートラルレンジと同様にエンジン１００の駆動力を駆動輪に伝達させない非駆動レンジである。

一方で、弁体２２１が「ｄ」の位置にあるドライブレンジや、弁体２２１が「ｒ」の位置にあるリバースレンジは、上述したように、前進ギヤ段や後進ギヤ段を形成するシフトレンジであり、エンジン１００の駆動力を駆動輪に伝達させるシフトレンジ、いわゆる駆動レンジである。

次に、シフトバイワイヤシステム３００への電力の供給について説明する。
図５に示すように、この車両には、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源として、メイン電源４１０とサブ電源４２３とが設けられている。メイン電源４１０は、シフトバイワイヤシステム３００のみならず、エンジン１００の各種の補機や上記の各ＥＣＵなどに接続されており、これらに電力を供給する。なお、図５では、スタータモータ１０１以外の電力の供給先をまとめて電気負荷１０３と表記している。メイン電源４１０は、鉛蓄電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの蓄電池である。

サブ電源４２３は、保護リレー４２２及び保護リレー４２２を制御するサブ電源ＥＣＵ４２１を備えたサブ電源アッシー４２０に内蔵されている。サブ電源４２３はメイン電源４１０よりも蓄電容量の小さな蓄電可能な電源であり、例えば、キャパシタである。サブ電源４２３は、サブ電源リレー４３２を介してシフトバイワイヤシステム３００に接続されている。

図５に示すように、シフトバイワイヤシステム３００における電力の入力端子は、メイン側とサブ側に別れており、メイン電源４１０とサブ電源４２３とは別々の端子からシフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する。具体的には、メイン電源４１０は、シフトバイワイヤシステム３００におけるメイン側ダイオード４１１が設けられた端子に接続されている。一方で、サブ電源アッシー４２０はシフトバイワイヤシステム３００におけるサブ側ダイオード４１２が設けられた端子に接続されている。

また、図５に示すように、メイン電源４１０が接続されている回路と、サブ電源４２３が接続されている回路とは、サブ電源リレー４３２を介して接続されている。サブ電源リレー４３２は、サブ電源リレー４３２を制御するサブ電源リレーＥＣＵ４３１とともにサブ電源リレーアッシー４３０を構成している。そして、メイン電源４１０が接続されている回路には、エンジン１００の動力を利用して発電するオルタネータ１０２が接続されている。

メイン電源４１０からの電力の供給は、図示しないシステムメインリレーによって制御される。メインスイッチ１１０の操作によってシステムメインリレーがＯＮになると、メイン電源４１０からの電力の供給が行われるようになる。メインスイッチ１１０がＯＮにされたときには、まずメイン電源４１０によって、シフトＥＣＵ２６０やサブ電源ＥＣＵ４２１、サブ電源リレーＥＣＵ４３１、その他の各ＥＣＵへの電力の供給が行われる。なお、シフトＥＣＵ２６０、サブ電源リレーＥＣＵ４３１、サブ電源ＥＣＵ４２１は互いにメイン電源４１０の電圧及びサブ電源４２３の電圧を監視している。

図５には、車両が走行しているときにオルタネータ１０２で発電した電流の流れを矢印で示している。オルタネータの発電量が電気負荷１０３にシフトバイワイヤシステム３００を加えた全体の電気負荷よりも大きい場合には、図５に矢印で示すように、余剰の電力がメイン電源４１０及びサブ電源４２３に充電される。なお、サブ電源ＥＣＵ４２１はサブ電源４２３の蓄電量が過剰になる前に、保護リレー４２２を開放し、サブ電源４２３への過充電を抑制し、サブ電源４２３を保護する。一方で、オルタネータ１０２の発電量が電気負荷１０３にシフトバイワイヤシステム３００を加えた全体の電気負荷よりも小さい場合には、メイン電源４１０及びサブ電源４２３から電気負荷１０３及びシフトバイワイヤシステム３００に電力が供給される。

ところで、エンジン１００を起動させるためにスタータモータ１０１を駆動するクランキングは、電力消費量が大きいため、クランキング中はメイン電源４１０の電圧が低下する。そこで、図６に示すように、この車両では、クランキング中は、保護リレー４２２を閉じる一方、サブ電源リレー４３２を開き、サブ電源４２３を、メイン電源４１０が接続されている回路から切り離した状態にする。これにより、シフトバイワイヤシステム３００への電力の供給は、他の電気負荷１０３から切り離された状態のサブ電源４２３を通じて行われるようになり、シフトバイワイヤシステム３００への安定した電力供給を確保できる。

また、この車両では、クランキング中以外にも、メイン電源４１０の電圧が低下してシフトバイワイヤシステム３００を正常に稼働させることができなくなるおそれがあると判定した場合には、図６に示す状態と同様に、サブ電源４２３を、メイン電源４１０が接続されている回路から切り離した状態にする。より具体的には、電源失陥に対するフェールセーフ処理として、シフトバイワイヤシステム３００にサブ電源４２３から電力を供給し、車両が停止した際にシフトレンジをパーキングレンジに自動的に変更して車両を安全に停止した状態に固定する車両固定処理を実行する。

次に、車両固定処理や電源を切り替える電源切替処理などシフトバイワイヤシステム３００のシフトＥＣＵ２６０が実行する処理について説明する。
図７は、車両固定処理にかかるルーチンにおける一連の処理の流れを示すフローチャートである。この一連の処理は、メインスイッチ１１０がＯＮになっており、メイン電源４１０からの電力供給が行われているときに、シフトＥＣＵ２６０によって繰り返し実行される。

シフトＥＣＵ２６０は、この一連のルーチンを開始すると、まずステップＳ１００の処理において、メイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２以下であるか否かを判定する。なお、上述したように、シフトＥＣＵ２６０、サブ電源リレーＥＣＵ４３１、サブ電源ＥＣＵ４２１は互いにメイン電源４１０の電圧及びサブ電源４２３の電圧を監視している。シフトＥＣＵ２６０は、それぞれのＥＣＵが監視している電圧の情報に基づいてメイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２以下であるか否かを判定する。また、閾値Ｘ２は、シフトバイワイヤシステム３００を適切に稼働させる上で必要な電圧の下限値よりも高い値であり、電圧が閾値Ｘ２以下になったことに基づいてシフトバイワイヤシステム３００を正常に稼働させることができなくなるおそれがあると判定するための閾値である。

ステップＳ１００の処理において、メイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２より高いと判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、シフトＥＣＵ２６０はそのままこのルーチンを一旦終了させる。

一方で、ステップＳ１００の処理において、メイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２以下であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、シフトＥＣＵ２６０は処理をステップＳ１１０へと進める。そして、ステップＳ１１０の処理において、シフトＥＣＵ２６０は、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３に切り替える。

具体的には、シフトＥＣＵ２６０は、ステップＳ１１０の処理において、サブ電源ＥＣＵ４２１及びサブ電源リレーＥＣＵ４３１に指令を出力し、サブ電源４２３の接続状態を保護リレー４２２が閉じていてサブ電源リレー４３２が開いている図６に示す状態に切り替える。

こうして、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３に切り替えると、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ１２０へと進める。ステップＳ１２０の処理では、シフトＥＣＵ２６０は、車両が停車しているか否かを判定する。なお、車両が停車しているか否かの判定は、車速センサ１１６によって検出されている車速ＳＰＤに基づいて行われる。シフトＥＣＵ２６０は、例えば、車速ＳＰＤが「０」であることに基づいて車両が停止していると判定する。

ステップＳ１２０の処理において、車両が停止していると判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ１３０へと進める。そして、ステップＳ１３０の処理において、シフトＥＣＵ２６０は、現在のシフトレンジがパーキングレンジであるか否かを判定する。

ステップＳ１３０の処理において、現在のシフトレンジがパーキングレンジではないと判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）には、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ１４０へと進める。そして、ステップＳ１４０の処理において、シフトＥＣＵ２６０は、アクチュエータＥＣＵ２７０に指令を出力し、アクチュエータ２１０を駆動してシフトレンジをパーキングレンジに変更する。すなわち、この場合には、選択装置２５０によってパーキングレンジが選択されていなくても、自動的にアクチュエータ２１０を駆動してシフトレンジをパーキングレンジに切り替える。こうしてシフトレンジがパーキングレンジに変更されることにより、パーキングロック機構２３０が作動してロックが行われ、車両が停止した状態で固定される。こうして、シフトレンジをパーキングレンジに変更し、車両を停止した状態に固定すると、シフトＥＣＵ２６０はこのルーチンを一旦終了させる。

一方で、ステップＳ１３０の処理において、現在のシフトレンジがパーキングレンジであると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）には、すでに車両は停止した状態で固定されているため、シフトＥＣＵ２６０は、ステップＳ１４０の処理を実行せずに、そのまま、このルーチンを一旦終了させる。

なお、ステップＳ１２０の処理において、車両が停止していないと判定した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、シフトＥＣＵ２６０は、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０の処理を実行せずに、このルーチンを一旦終了させる。すなわち、このルーチンを繰り返し実行することにより、シフトＥＣＵ２６０は、メイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２以下になっている場合には、車両が停止するのを待ってパーキングレンジへの変更を実行する。

また、メイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２以下になっている場合には、一度シフトレンジがパーキングレンジになった後は、パーキングレンジ以外のシフトレンジへの変更が行われなくなる。すなわち、選択装置２５０からの信号に応じたシフトレンジの変更が禁止され、シフトレンジはパーキングレンジに固定される。

このように、この車両固定処理は、電源失陥に対するフェールセーフ処理であり、電源失陥が生じた場合にシフトバイワイヤシステム３００にサブ電源４２３から電力を供給し、車両が停止した際にシフトレンジをパーキングレンジに自動的に変更して車両を安全に停止した状態に固定する処理である。なお、こうして車両固定処理を通じてシフトレンジがパーキングレンジに変更された場合には、メータＥＣＵ１４０が表示部１４１に電源失陥が発生していることを示す警告や、安全のためパーキングロック機構２３０を自動的に作動させていることを示すアイコンや文章などを表示させる。

また、ステップＳ１４０においてシフトレンジをパーキングレンジに変更するためには、ステップＳ１００においてメイン電源４１０の電圧が閾値Ｘ２以下になっていると判定された場合であっても、アクチュエータ２１０を駆動してシフトレンジをパーキングレンジに変更するために必要な電力は確保されていなければいけない。そのため、閾値Ｘ２は、シフトレンジをパーキングレンジに変更するのに必要な電圧である下限値Ｙ１よりも高い値になっている。

次に、図８を参照して電源切替処理について説明する。図８に示すルーチンは、メインスイッチ１１０がＯＮになっており、シフトＥＣＵ２６０に電力が供給されているときにシフトＥＣＵ２６０によって繰り返し実行される。

シフトＥＣＵ２６０は、このルーチンを開始すると、まずステップＳ２００の処理において、エンジン１００の始動時又はアイドルストップ条件が成立している状態であるかを判定する。なお、エンジン１００の始動時とは、スタータモータ１０１を駆動してクランキングを行っている状態のときである。また、アイドルストップ条件が成立している状態とは、アイドルストップ制御によってエンジンを停止させる条件である上述した既定の停止条件が成立している状態である。

ステップＳ２００の処理において肯定判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、すなわちエンジン１００の始動時又はアイドルストップ条件が成立しているときには、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ２１０へと進める。そして、ステップＳ２１０の処理において、シフトＥＣＵ２６０は、上述したＳ１１０の処理と同様にシフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３に切り替える。

一方で、ステップＳ２００の処理において、否定判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ２２０へと進める。なお、このときは、エンジン１００の始動時でもアイドルストップ条件が成立している状態でもない状態である。すなわち、エンジン１００が運転されている状態である。ステップＳ２２０の処理では、シフトＥＣＵ２６０は、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３に切り替えずに、シフトバイワイヤシステム３００にメイン電源４１０から電力を供給する。

ステップＳ２１０又はステップＳ２２０の処理を実行すると、シフトＥＣＵ２６０はこのルーチンを一旦終了する。
このルーチンを繰り返し実行することにより、シフトＥＣＵ２６０は、エンジン１００が運転している間はシフトバイワイヤシステム３００に対してメイン電源４１０から電力を供給する。そして、シフトＥＣＵ２６０は、自動停止制御によりエンジン１００が停止してから自動起動制御によるエンジン１００の始動が完了するまでの間は、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源を、サブ電源４２３に切り替える。すなわち、シフトＥＣＵ２６０は、このルーチンを繰り返し実行することにより、電源切替処理を実行する。

次に、図９を参照して、電源切替処理のルーチンを通じて電力を供給する電源がサブ電源４２３に切り替えられ、エンジン１００が停止している状態でシフトバイワイヤシステム３００にサブ電源４２３から電力が供給されているときに実行する停止中レンジ切替処理にかかるルーチンについて説明する。

図９に示すルーチンは、シフトバイワイヤシステム３００にサブ電源４２３から電力が供給されている状態で運転者によりシフトレバー２５１が操作されてシフトレンジが選択されたときに、シフトＥＣＵ２６０によって実行される。

このルーチンを開始すると、シフトＥＣＵ２６０は、サブ電源４２３の電圧である電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上であるか否かを判定する。なお、閾値Ｘ１は、閾値Ｘ２よりも大きい値であり、ステップＳ３００の処理において電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であると判定された場合であってもシフトレンジをパーキングレンジに変更するのに必要な電力に加えて、少なくとも１回はシフトレンジをニュートラルレンジに変更するのに必要な電力を確保できる値に設定されている。

ステップＳ３００の処理において、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上であると判定した場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）には、シフトレンジを変更するための電力が充分に確保されている。そのため、このときには、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ３１０へと進め、シフトレンジを選択装置２５０によって選択されたシフトレンジに変更するように、アクチュエータＥＣＵ２７０に対して指令を出力し、アクチュエータ２１０を駆動する。こうしてシフトレンジを選択されたシフトレンジに変更する処理を実行し、シフトＥＣＵ２６０はこのルーチンを終了させる。

一方で、ステップＳ３００の処理において、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であると判定した場合（ステップＳ３００：ＮＯ）には、電圧ＳＢが低下しており、シフトレンジを変更するための電力が確保できなくなりつつある。このときには、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ３２０へと進め、現在のシフトレンジがニュートラルレンジであるか否かを判定する。

ステップＳ３２０の処理において現在のシフトレンジがニュートラルレンジではないと判定した場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）には、シフトＥＣＵ２６０は、処理をステップＳ３３０へと進める。そして、ステップＳ３３０の処理において、シフトＥＣＵ２６０は、シフトレンジをニュートラルレンジに変更するように、アクチュエータＥＣＵ２７０に対して指令を出力し、アクチュエータ２１０を駆動する。すなわち、シフトＥＣＵ２６０は、選択されたシフトレンジがニュートラルレンジではない場合であっても、シフトレンジをニュートラルレンジに変更する処理を実行する。そして、シフトＥＣＵ２６０は、このルーチンを終了させる。一方で、ステップＳ３２０の処理において現在のシフトレンジがニュートラルレンジであると判定した場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）には、シフトＥＣＵ２６０は、そのままこのルーチンを終了させる。このように、このシフトＥＣＵ２６０では、停止中レンジ切替処理として、サブ電源４２３からシフトバイワイヤシステム３００に電力を供給しているときに、選択装置２５０からのシフトレンジの変更を要求する信号の出力に応じて、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上であることを条件にシフトレンジを選択されたシフトレンジに変更する。そして、停止中レンジ切替処理では、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満である場合には選択されたシフトレンジが駆動レンジであっても、シフトレンジを駆動輪に駆動力を伝達しない非駆動レンジであるニュートラルレンジに変更する。

なお、こうして電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であることに基づいてシフトレンジをニュートラルレンジに変更したあとは、電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上まで回復しない限りは、運転者によるシフト操作が行われたとしても図９のルーチンを通じたシフトレンジの変更は行われなくなる。

なお、図７を参照して説明した車両固定処理によるサブ電源４２３への電源の切り替えや、パーキングレンジへのシフトレンジの変更は、フェールセーフ処理であるため、図８の処理を通じて行われる電源の切り替えや、図９の処理を通じて行われるシフトレンジの変更よりも優先して行われる。また、選択装置２５０におけるパーキングスイッチ２５４が操作されてパーキングレンジが選択された場合には、シフトＥＣＵ２６０は、図９に示す停止中レンジ切替処理にかかるルーチンは実行しない。パーキングスイッチ２５４の操作によりパーキングレンジが選択された場合には、シフトＥＣＵ２６０は、パーキングレンジの選択がなされたことに基づいて、アクチュエータ２１０を駆動し、運転者が選択したとおりにシフトレンジをパーキングレンジに変更する。

すなわち、シフトＥＣＵ２６０では、上記のように、図９に示すルーチンを通じて電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であることに基づいてシフトレンジをニュートラルレンジに変更したあとは、電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上まで回復しない限りは、選択装置２５０からの信号に応じたパーキングレンジ以外へのシフトレンジの変更は禁止される。一方で、電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上まで回復した場合には、ステップＳ３００の処理において肯定判定がなされるようになるため、選択装置２５０からの信号に応じたシフトレンジの変更の禁止は解除される。

本実施形態の作用について図１０のタイミングチャートを参照しながら、具体例とともに説明する。なお、図１０（ａ）では、アイドルストップ制御における状態を「０」、「１」、「２」、「３」の４つの段階で示している。「０」はエンジン１００が運転されている段階を示しており、「１」は既定の停止条件が成立してからエンジン１００が停止するまでの段階を示している。そして、「２」は既定の停止条件が成立していてエンジン１００が停止している段階を示しており、「３」は自動起動制御によるエンジン１００の始動が行われており、エンジン１００の始動が完了するまでの段階を示している。また、図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）では、シフトレンジを「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」の４つの文字で示している。「Ｐ」はパーキングレンジ、「Ｒ」はリバースレンジ、「Ｎ」はニュートラルレンジ、「Ｄ」はドライブレンジを示している。

図１０に示すように、時刻ｔ１において既定の停止条件が成立し、図１０（ａ）に示すようにアイドルストップ制御における状態が「０」から「１」に変化すると、シフトＥＣＵ２６０は、図１０（ｂ）に示すように電源切替ルーチンを通じてシフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３に切り替える。そして、時刻ｔ７においてエンジン１００の始動が完了し、図１０（ａ）に示すようにアイドルストップ制御における状態が「３」から「０」に変化するまで、サブ電源４２３による電力の供給は継続される。こうしてサブ電源４２３によるシフトバイワイヤシステム３００への電力の供給が行われている間は、図９を参照して説明した停止中レンジ切替処理が実行される。

時刻ｔ２において、エンジン１００が停止すると、図（ｂ）に示すようにアイドルストップ制御の状態は「１」から「２」に変化する。
図１０（ｃ）に矢印で示すように、時刻ｔ３には、運転者によるシフト操作により選択装置２５０からパーキングレンジへの変更を要求する指令が出力されている。図１０（ｅ）に示すようにこのときのサブ電源４２３の電圧ＳＢは閾値Ｘ１よりも高いため、図１０（ｄ）に示すようにシフトＥＣＵ２６０は選択されたシフトレンジのとおりにシフトレンジをパーキングレンジに変更する。シフトレンジの変更に伴い、アクチュエータ２１０が駆動されるため、サブ電源４２３の電力が消費され、図１０（ｅ）に示すように電圧ＳＢが低下する。

図１０（ｃ）に矢印で示すように、時刻ｔ４には、運転者によるシフト操作により選択装置２５０からリバースレンジへの変更を要求する指令が出力されている。図１０（ｅ）に示すようにこのときのサブ電源４２３の電圧ＳＢも閾値Ｘ１よりも高いため、図１０（ｄ）に示すようにシフトＥＣＵ２６０は選択されたシフトレンジのとおりにシフトレンジをリバースレンジに変更する。シフトレンジの変更に伴い、アクチュエータ２１０が駆動されるため、サブ電源４２３の電力が消費され、図１０（ｅ）に示すように電圧ＳＢが低下する。このときには、電圧ＳＢが閾値Ｘ１を下回る水準まで低下している。

時刻ｔ５には、既定の停止条件が成立しなくなり、図１０（ａ）に示すようにアイドルストップ制御における状態が「２」から「３」に変化して自動起動制御によってエンジン１００の始動が開始され、クランキングが行われる。

図１０（ｃ）に矢印で示すように、時刻ｔ６には、運転者によるシフト操作により選択装置２５０からドライブレンジへの変更を要求する指令が出力されている。図１０（ｅ）に示すようにこのときのサブ電源４２３の電圧ＳＢは閾値Ｘ１未満になっている。そのため、シフトＥＣＵ２６０は、シフトレジを選択されたドライブレンジではなくニュートラルレンジに変更する。なお、このときには、図１０（ａ）に示すようにアイドルストップ制御における状態は「３」であり、メイン電源４１０の電力によってスタータモータ１０１が駆動されているが、図１０（ｂ）に示すようにシフトバイワイヤシステム３００への電力の供給はサブ電源４２３から行われている。そのため、スタータモータ１０１の駆動によるメイン電源４１０の電圧低下の影響を受けずに、シフトレンジを変更することができる。

シフトレンジの変更に伴い、アクチュエータ２１０が駆動されるため、サブ電源４２３の電力が消費され、図１０（ｅ）に示すように電圧ＳＢが低下する。上述したように閾値Ｘ１は閾値Ｘ２よりも大きく、シフトレンジをパーキングレンジに変更するのに必要な電力に加えて、少なくとも１回はシフトレンジをニュートラルレンジに変更するのに必要な電力を確保できる値に設定されている。そのため、こうしてシフトレンジをニュートラルレンジに変更したあとであっても、サブ電源４２３の電圧ＳＢは下限値Ｙ１を上回っている。すなわち、この段階でも、図７を参照して説明した車両固定処理によるパーキングレンジへの変更に必要な電力は確保されている。

時刻ｔ７には、エンジン１００の始動が完了し、アイドルストップ制御における状態は「３」から「０」に変化する。そして、図１０（ｂ）に示すように、シフトＥＣＵ２６０はシフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３からメイン電源４１０に切り替える。始動が完了してエンジン１００が運転されているときには、オルタネータ１０２で発電された電力がメイン電源４１０及びサブ電源４２３に蓄えられるため、図１０（ｅ）に二点鎖線で示すように、電圧ＳＢが上昇し、閾値Ｘ１を上回るようになる。

時刻ｔ１０において、図１０（ｃ）に示すように運転者によるシフト操作により選択装置２５０からドライブレンジへの変更を要求する指令が出力されると、シフトＥＣＵ２６０は、選択されたシフトレンジのとおりにシフトレンジをドライブレンジに変更する。なお、このときには、メイン電源４１０からの電力を用いてシフトレンジの変更が行われる。これにより、シフトレンジは、ニュートラルレンジから運転者が選択したシフトレンジであるドライブレンジに変更されることになる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）自動起動制御によるエンジン１００の始動が完了するまでの間は、シフトレンジの変更はサブ電源４２３の電力を使用して行われる。すなわち、エンジン１００の始動に伴い電圧が低下するメイン電源４１０ではなく、メイン電源４１０とは別のサブ電源４２３の電力を使用してアクチュエータ２１０が駆動される。そのため、エンジン１００の始動タイミングと、シフトレンジの変更を要求する操作に伴うアクチュエータ２１０の駆動タイミングとが重なったとしても、アクチュエータ２１０の駆動にはエンジン１００の始動に伴うメイン電源４１０の電圧低下の影響が及ばなくなる。

（２）サブ電源４２３は、メイン電源４１０が使えないときに使用する補助的な電源であるため、蓄えられる電力の量はメイン電源４１０に蓄えることのできる電力の量に比べて少ない。そのため、シフトレンジの変更が繰り返されるなどして、サブ電源４２３の電力が少なくなり、電圧ＳＢが低下すると、アクチュエータ２１０が途中で停止してしまうおそれがある。

例えば、アイドルストップ制御によりエンジン１００が停止している状態、すなわちアイドルストップ制御の状態が「２」になっており、パーキングレンジが選択されている状態から既定の停止条件が成立しなくなり、エンジン１００が始動される状況を考える。このときに既にサブ電源４２３の電力が消費されていて電圧ＳＢが低下していると、例えば、エンジン１００の始動中にシフトレンジをパーキングレンジからドライブレンジに変更したときにマニュアルバルブ２２０が途中で停止してしまうおそれがある。マニュアルバルブ２２０では、パーキングレンジからドライブレンジにシフトレンジを変更する場合、弁体２２１が「ｐ」の位置から「ｒ」、「ｎ」の位置を通り過ぎて「ｄ」の位置まで移動する。電圧ＳＢの低下により、アクチュエータ２１０が途中で停止してしまい、弁体２２１が「ｒ」で停止してしまった場合には、ドライブレンジを選択しているにも拘わらず、後進ギヤ段が形成され、駆動輪に後進方向の駆動力が伝達されるおそれがある。

これに対して、シフトＥＣＵ２６０では、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満になると、シフト操作により駆動レンジが選択された場合であっても、シフトレンジを非駆動レンジであるニュートラルレンジに変更する。これにより、サブ電源４２３に蓄えられている電力が少なくなると、シフトレンジが、非駆動レンジに固定される。そのため、アクチュエータ２１０が途中で停止して運転者が選択したシフトレンジと異なるシフトレンジになっている状態で車両が駆動されることを回避できる。

すなわち、上記のシフトＥＣＵ２６０によれば、サブ電源４２３の電力を利用して運転者の操作に対応したシフトレンジの変更を極力実現できる。そして、サブ電源４２３の電力が少なくなってくるとシフトレンジが非駆動レンジに変更されるため、アクチュエータ２１０が途中で停止して選択したシフトレンジと異なる駆動レンジの状態で駆動輪に駆動力が伝達されてしまうことを抑制できる。

（３）シフトＥＣＵ２６０では、図７を参照して説明した車両固定処理を実行する。そして、この車両固定処理により、電源の電圧が閾値Ｘ２以下になり著しく低くなった場合には、シフトレンジがパーキングレンジに変更されて、パーキングロック機構２３０が作動し、車両の移動が規制される。また、その後は、電圧が閾値Ｘ２を上回る水準まで回復しない限り、選択装置２５０からの信号に応じたシフトレンジの変更が禁止される。そのため、電源の電圧が低下してシフトレンジの変更が適切に行えなくなる前に、パーキングロック機構２３０を作動させ、車両の移動を規制することができる。

（４）図９を参照して説明した停止中レンジ切替処理では、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であるときにシフトレンジの変更が要求されると、車両固定処理においてシフトレンジをパーキングレンジに変更するために必要な電力を残してシフトレンジがニュートラルレンジに変更される。そのため、車両固定処理を実行する余地を残して、停止中レンジ切替処理を実行することができる。

（５）上述したように、シフトＥＣＵ２６０では、選択装置２５０におけるパーキングスイッチ２５４が操作されてパーキングレンジが選択された場合には、停止中レンジ切替処理にかかるルーチンは実行しない。そして、パーキングスイッチ２５４の操作によりパーキングレンジが選択された場合には、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であったとしても、シフトＥＣＵ２６０は、運転者が選択したとおりにシフトレンジをパーキングレンジに変更する。すなわち、シフトＥＣＵ２６０では、パーキングレンジへの変更は許容されるため、運転者がパーキングレンジを選択した場合には、その要求通りにパーキングロック機構２３０を作動させて車両の移動を規制することができる。

（６）シフトＥＣＵ２６０では、図９に示す停止中レンジ切替処理にかかるルーチンが繰り返し実行される。そのため、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上まで回復すれば、選択装置２５０からの信号に応じたシフトレンジの変更が再び可能になる。

（７）シフトＥＣＵ２６０による電源切替処理では、エンジン１００の始動が完了してスタータモータ１０１の駆動が終了し、メイン電源４１０及びサブ電源４２３への充電が行える状態になると、シフトバイワイヤシステム３００への給電がメイン電源４１０によって行われる状態に速やかに復帰する。そして、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源が、メイン電源４１０に切り替えられると、停止中レンジ切替処理は実行されなくなり、サブ電源４２３の電圧ＳＢの値に応じたシフトレンジの変更の制限が行われなくなる。そのため、シフトＥＣＵ２６０によれば、エンジン１００の始動が完了したときに、選択装置２５０から出力される信号に対応したシフトレンジへの変更を行う通常の状態に速やかに復帰させることができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・電源切替処理において、シフトバイワイヤシステム３００に電力を供給する電源をサブ電源４２３からメイン電源４１０に切り替えるタイミングは、必ずしもエンジン１００の始動完了時でなくてもよい。例えば、エンジン１００の始動が完了してからある程度の期間に亘ってエンジン１００の運転が継続し、電源への充電が行われてから切り替えてもよい。

・選択したシフトレンジと異なるシフトレンジであったとしても、シフトレンジが非駆動レンジになっていれば、少なくとも駆動輪に駆動力が伝達されることはない。そのため、停止中レンジ切替処理において、電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であるときに、シフトレンジをパーキングレンジに変更し、その後のシフトレンジの変更を禁止するようにしてもよい。この場合にも、上記（２）と同様に、アクチュエータ２１０が途中で停止して選択したシフトレンジと異なる駆動レンジの状態で駆動輪に駆動力が伝達されてしまうことを抑制できる。なお、この場合には、閾値Ｘ１は、上記の実施例における閾値Ｘ１よりも低くてもよく、パーキングレンジへの変更を行うために必要な電圧よりも高ければよい。

なお、上記の実施形態における選択装置２５０では、シフトレバー２５１とは別にパーキングスイッチ２５４が設けられており、パーキングスイッチ２５４を操作することによってパーキングレンジを選択する。この場合、シフトレバー２５１が操作されたときに電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満であることに基づいてパーキングレンジにシフトレンジが変更されると、パーキングスイッチ２５４を操作していないのにシフトレバー２５１によっては選択できないパーキングレンジが選択されることになる。こうした態様だと、運転者が違和感を覚える可能性がある。これに対して、上記実施形態の停止中レンジ切替処理によれば、シフトレバー２５１の操作によって選択できるシフトレンジの１つであるニュートラルレンジにシフトレンジが変更されるため、こうした違和感を抑制できる。

また、パーキングレンジへの変更に伴いパーキングロック機構２３０が作動すると、パーキングギヤ２３１とロックポール２３２の係合に伴い振動が発生することがある。上記実施形態の停止中レンジ切替処理では、シフトレンジを非駆動レンジのうち、こうした振動の発生しないニュートラルレンジに変更するため、振動の発生を抑制することもできる。

・車両固定処理を停止中レンジ切替処理よりも優先させて、電源の電圧が閾値Ｘ２以下になるとシフトレンジをパーキングレンジに変更する例を示したが、車両固定処理を優先させなくてもよい。例えば、車両固定処理を省略し、車両固定処理が実行されることのない構成を採用してもよい。

・車両固定処理の実行を必須としないのであれば、閾値Ｘ１をニュートラルレンジへの変更に必要な電圧の下限値Ｙ１に基づいて、少なくとも下限値Ｙ１よりも高い値に設定し、電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満の場合は、ニュートラルレンジに変更してその後のシフトレンジの変更を禁止するようにしてもよい。こうした構成を採用した場合にも、電圧ＳＢが閾値Ｘ１未満の場合に、シフトレンジを非駆動レンジに変更する停止中レンジ切替処理になる。

なお、マニュアルバルブ２２０においては、「ｐ」の位置は弁体２２１の移動範囲の端に位置しているため、弁体２２１を「ｐ」の位置まで駆動すると消費電力が大きい。そのため、上記のように、電源の電圧の低下に伴い最終的にパーキングレンジに変更する構成を省略した構成を採用する場合には、要求通りのシフトレンジの変更を優先させて、ぎりぎりまでサブ電源４２３の電力を使うことができる仕様になる。そして、最終的に電力が閾値Ｘ１を下回った時点でシフトレンジはニュートラルレンジに変更される。

・上記の実施形態では、サブ電源４２３の電圧ＳＢが閾値Ｘ１以上まで回復すると、シフトレンジの変更の禁止が解除される例を示した。シフトレンジの変更の禁止を解除する条件は適宜変更してもよい。例えば、一旦、電圧ＳＢが閾値Ｘ１を下回り、シフトレンジの変更が禁止された場合には、エンジン１００の始動が完了してスタータモータ１０１の駆動が終了するまではシフトレンジの変更の禁止を解除しない構成であってもよい。なお、こうした構成は、一旦、電圧ＳＢが閾値Ｘ１を下回り、シフトレンジの変更が禁止されたあとは、エンジン１００の始動が完了するまで、図９を参照して説明した停止中レンジ切替処理のルーチンを実行しないようにすることによって実現できる。

・上記の実施形態では駆動力源としてエンジン１００のみを備えた車両を例示した。これに対して、駆動力源としてエンジン１００とモータとを備えたハイブリッド車両や、駆動力減としてモータを備え、且つ発電機としてエンジン１００を備えたいわゆるシリーズハイブリッド型のハイブリッド車両のシフトＥＣＵとして同様の構成を適用してもよい。すなわち、上記の実施形態で示したシフトＥＣＵと同様の構成は、マニュアルバルブを電動のアクチュエータで駆動するシフトバイワイヤシステム及びメイン電源とサブ電源を備えた車両であれば適用することができる。そのため、ハイブリッド車両に搭載されるシフトバイワイヤシステムの制御装置に適用することもできる。また、変速比を連続的に変更する無段変速機を搭載したシフトバイワイヤシステムを制御する制御装置として同様の構成を適用することもできる。

・シフトゲート２５３の形状は、図２を参照して説明した形状に限定されない。例えば、図２における基準ポジションからさらに下方にシャフト２５２を案内することができるようにシフトゲート２５３が形成されており、基準ポジションからシフトゲート２５３に沿ってシャフト２５２を図２における下方に移動させた位置をＢポジションとする構成も考えられる。そして、Ｂポジションが選択されたときには、ブレーキレンジとして、ドライブレンジと同様の位置に弁体２２１を移動させる一方、ドライブレンジが選択されているときよりも低い前進ギヤ段が選択されるように変速ＥＣＵ２８０を制御する。こうした構成を採用した場合には、ブレーキポジションを選択することにより、ドライブレンジが選択されているときよりもエンジンブレーキが作用しやすくなる。

・上記の実施形態では、シフトゲート２５３に沿ってシフトレバー２５１のシャフト２５２を移動させることによりシフトレンジを選択する選択装置２５０を例示したが、シフトバイワイヤシステムを備える車両であれば、こうした構成の選択装置との組み合わせに限らず、同様のシフトＥＣＵを適用することができる。

例えば、選択装置は、各シフトレンジに対応するボタンが設けられており、選択したいシフトレンジに対応するボタンを押下することによってシフトレンジを選択するプッシュボタン方式の選択装置でもよい。また、選択装置は、ノブを、ノブの周囲に配置された各シフトポジションに対応する位置まで回転させてシフトレンジを選択するロータリースイッチ方式の選択装置であってもよい。

・上記の実施形態ではシフトＥＣＵ２６０がアクチュエータＥＣＵ２７０、変速ＥＣＵ２８０、サブ電源ＥＣＵ４２１など、複数のＥＣＵと協働でシフトバイワイヤシステム３００を制御する例を示したが、シフトバイワイヤシステムの制御装置はこうした構成に限らない。例えば、こうした複数のＥＣＵの機能を統合した１つの制御装置としてシフトバイワイヤシステムの制御装置を構成してもよい。また、エンジンＥＣＵ１２０やアイドルストップＥＣＵ１３０などの、シフトバイワイヤシステム以外の部分を制御するＥＣＵの機能を統合したＥＣＵとしてシフトバイワイヤシステムの制御装置を構成してもよい。

・シフトバイワイヤシステムの制御装置として、プログラムが記憶されたメモリとプログラムを実行するプロセッサとを備えた電子制御装置であるＥＣＵを例示したが、制御装置は、メモリとプロセッサを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路、例えばＡＳＩＣ等を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶する記憶装置等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。なお、このことは、シフトＥＣＵに限らず、上記の実施形態において例示した各ＥＣＵについても同様である。

１００…エンジン
１２０…エンジンＥＣＵ
１３０…アイドルストップＥＣＵ
２２０…マニュアルバルブ
２２１…弁体
２２２…バルブボディ
２３０…パーキングロック機構
２５０…選択装置
２６０…シフトＥＣＵ
２７０…アクチュエータＥＣＵ
２８０…変速ＥＣＵ
３００…シフトバイワイヤシステム
４１０…メイン電源
４２３…サブ電源

Claims (5)

1. 運転者が操作する選択装置が出力する信号に基づいて電動のアクチュエータを駆動して自動変速機のマニュアルバルブを操作するシフトバイワイヤシステムを備えるとともに、エンジンの補機にも電力を供給する電源として、メイン電源と、サブ電源と、を備えた車両であり、既定の停止条件が成立すると前記エンジンを自動的に停止させる自動停止制御及び既定の起動条件が成立すると前記エンジンを自動的に起動させる自動起動制御を実行する車両に適用される前記シフトバイワイヤシステムの制御装置であり、
   前記自動停止制御により前記エンジンが停止してから前記自動起動制御による前記エンジンの始動が完了するまでの間は、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する電源を、前記サブ電源に切り替える電源切替処理と、
   前記サブ電源から前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給しているときに、前記選択装置からのシフトレンジの変更を要求する信号の出力に応じて、前記サブ電源の電圧が閾値以上であることを条件にシフトレンジを選択されたシフトレンジに変更する一方、前記サブ電源の電圧が前記閾値未満である場合にはシフトレンジを駆動輪に駆動力を伝達しない非駆動レンジに変更する停止中レンジ切替処理と、を実行する
   シフトバイワイヤシステムの制御装置。
2. 前記メイン電源の電圧が前記閾値よりも低く且つシフトレンジをパーキングロック機構を作動させるパーキングレンジに変更するのに必要な電圧の下限値よりも高い下限閾値未満になった場合に、シフトレンジを、パーキングレンジに変更して、前記選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更を禁止する車両固定処理を実行する
   請求項１に記載のシフトバイワイヤシステムの制御装置。
3. 前記閾値が、シフトレンジのニュートラルレンジへの変更とその後のパーキングレンジへの変更とが可能な電圧であり、
   前記停止中レンジ切替処理では、前記選択装置からのシフトレンジの変更を要求する信号が出力された際の前記サブ電源の電圧が前記閾値未満である場合に、シフトレンジをニュートラルレンジに変更して、パーキングレンジ以外への前記選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更を禁止する
   請求項２に記載のシフトバイワイヤシステムの制御装置。
4. 前記停止中レンジ切替処理では、前記サブ電源の電圧が前記閾値以上にまで回復した場合には、前記選択装置からの信号に応じたシフトレンジの変更の禁止を解除する
   請求項３に記載のシフトバイワイヤシステムの制御装置。
5. 前記電源切替処理では、前記エンジンの始動が完了すると、前記シフトバイワイヤシステムに電力を供給する電源を、前記メイン電源に切り替える
   請求項１～４のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤシステムの制御装置。

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