WO2017208682A1 - シフトレンジ制御装置 - Google Patents

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WO2017208682A1
WO2017208682A1 PCT/JP2017/016324 JP2017016324W WO2017208682A1 WO 2017208682 A1 WO2017208682 A1 WO 2017208682A1 JP 2017016324 W JP2017016324 W JP 2017016324W WO 2017208682 A1 WO2017208682 A1 WO 2017208682A1
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WO
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angle
motor
value
output shaft
change amount
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/016324
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English (en)
French (fr)
Inventor
神尾　茂
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/40—Regulating or controlling the amount of current drawn or delivered by the motor for controlling the mechanical load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used

Definitions

  • This disclosure relates to a shift range control device.
  • Patent Document 1 has two F / B control systems, and in the first F / B control system, the deviation between the detected output shaft rotation angle of the output shaft sensor and the target output shaft rotation angle is used, and the target The motor rotation angle is corrected according to the play amount of the rotation transmission system.
  • This disclosure is intended to provide a shift range control device capable of switching the shift range with high accuracy.
  • a shift range control device is configured to drive a motor in a shift range switching system in which play exists between a motor shaft that is a rotation shaft of a motor and an output shaft to which the rotation of the motor is transmitted.
  • the shift range is switched by controlling.
  • the shift range control device includes an idling determination unit and a target value setting unit.
  • the free running determination unit is a motor angle that is a value based on a detection value of a motor rotation angle sensor that detects rotation of the motor, and an output shaft angle that is a value based on a detection value of an output shaft sensor that detects rotation of the output shaft. Based on the above, it is determined whether or not the idle running state in which the motor is rotating within the range of play is completed.
  • the target value setting unit sets a motor angle target value related to motor drive control using an angle correction value that is a value corresponding to the motor angle at the end of idling.
  • the end of the idling state is determined using the motor angle and the output shaft angle, and the motor angle target value is set based on the motor angle at the end of idling.
  • the motor angle target value can be appropriately set without performing the play amount learning process.
  • the detection accuracy requirement is relaxed compared with the case where determination is made using only the output shaft angle as the detection value, for example. It is possible to prevent the motor angle target value from being set to an incorrect value due to the influence of disturbance noise or the like.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a shift-by-wire system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the shift-by-wire system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the motor and the motor driver according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the shift range control apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating play between the motor and the output shaft according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining target correction processing according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a time chart for explaining target correction processing according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining target correction processing according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining target correction processing according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a time chart for explaining target correction processing according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining target correction processing according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining section determination processing according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a time chart for explaining target correction processing according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a time chart for explaining target correction processing according to the fifth embodiment.
  • FIGS. 1-10 A shift range control apparatus according to the first embodiment is shown in FIGS.
  • the shift-by-wire system 1 as a shift range switching system includes a motor 10, a shift range switching mechanism 20, a parking lock mechanism 30, a shift range control device 40, and the like.
  • the motor 10 rotates when power is supplied from a battery 45 (see FIG. 3) mounted on a vehicle (not shown), and functions as a drive source for the shift range switching mechanism 20.
  • a motor that can change the magnitude of the current by feedback control and can change the command for each phase is used.
  • the motor 10 of this embodiment is a permanent magnet type DC brushless motor.
  • the motor 10 has two winding sets 11 and 12.
  • the first winding set 11 includes a U1 coil 111, a V1 coil 112, and a W1 coil 113.
  • the second winding set 12 includes a U2 coil 121, a V2 coil 122, and a W2 coil 123.
  • the encoder 13 as a motor rotation angle sensor detects the rotational position of a rotor (not shown) of the motor 10.
  • the encoder 13 is, for example, a magnetic rotary encoder, and includes a magnet that rotates integrally with the rotor, a Hall IC for magnetic detection, and the like.
  • the encoder 13 outputs A-phase and B-phase pulse signals at every predetermined angle in synchronization with the rotation of the rotor.
  • the speed reducer 14 is provided between the motor shaft 105 (see FIG. 5) of the motor 10 and the output shaft 15, and decelerates the rotation of the motor 10 and outputs it to the output shaft 15. Thereby, the rotation of the motor 10 is transmitted to the shift range switching mechanism 20.
  • the output shaft 15 is provided with an output shaft sensor 16 that detects an output shaft angle ⁇ s that is an angle of the output shaft 15.
  • the output shaft sensor 16 has an output that continuously changes in accordance with the amount of rotation of the output shaft 15.
  • the output shaft sensor 16 of the present embodiment is a potentiometer whose output changes linearly according to the amount of rotation of the output shaft 15.
  • the shift range switching mechanism 20 includes a detent plate 21, a detent spring 25, and the like.
  • the rotational driving force output from the speed reducer 14 is converted into a manual valve 28 and a parking lock mechanism 30. To communicate.
  • the detent plate 21 is fixed to the output shaft 15 and driven by the motor 10.
  • the direction in which the detent plate 21 moves away from the base portion of the detent spring 25 is defined as the forward rotation direction, and the direction approaching the base portion is defined as the reverse rotation direction.
  • the detent plate 21 is provided with pins 24 that protrude in parallel with the output shaft 15.
  • the pin 24 is connected to the manual valve 28.
  • the shift range switching mechanism 20 converts the rotational motion of the motor 10 into a linear motion and transmits it to the manual valve 28.
  • the manual valve 28 is provided on the valve body 29.
  • the four recesses 22 for holding the manual valve 28 at positions corresponding to the respective ranges are provided on the detent spring 25 side of the detent plate 21.
  • the concave portion 22 corresponds to each range of D (drive), N (neutral), R (reverse), and P (park) from the base side of the detent spring 25.
  • the detent spring 25 is an elastically deformable plate-like member, and a detent roller 26 is provided at the tip.
  • the detent roller 26 is fitted into one of the recesses 22.
  • the detent spring 25 urges the detent roller 26 toward the rotation center side of the detent plate 21.
  • the detent spring 25 is elastically deformed and the detent roller 26 moves in the recess 22.
  • the swing of the detent plate 21 is restricted, the axial position of the manual valve 28 and the state of the parking lock mechanism 30 are determined, and the automatic transmission 5 The shift range is fixed.
  • the parking lock mechanism 30 includes a parking rod 31, a cone 32, a parking lock pole 33, a shaft portion 34, and a parking gear 35.
  • the parking rod 31 is formed in a substantially L shape, and one end 311 side is fixed to the detent plate 21.
  • a conical body 32 is provided on the other end 312 side of the parking rod 31.
  • the cone 32 is formed so as to decrease in diameter toward the other end 312 side.
  • the parking lock pole 33 is in contact with the conical surface of the cone 32 and is provided so as to be able to swing around the shaft portion 34.
  • a convex portion that can mesh with the parking gear 35. 331 is provided on the parking gear 35 side of the parking lock pole 33.
  • the parking gear 35 is provided on an axle (not shown) and is provided so as to be able to mesh with the convex portion 331 of the parking lock pole 33.
  • rotation of the axle is restricted.
  • the shift range is a notP range that is a range other than P
  • the parking gear 35 is not locked by the parking lock pole 33, and the rotation of the axle is not hindered by the parking lock mechanism 30.
  • the shift range is the P range
  • the parking gear 35 is locked by the parking lock pole 33 and the rotation of the axle is restricted.
  • the shift range control device 40 includes motor drivers 41 and 42, an ECU 50, and the like.
  • the motor driver 41 is a three-phase inverter that switches energization of the first winding set 11, and switching elements 411 to 416 are bridge-connected.
  • One end of the U1 coil 111 is connected to a connection point between the U-phase switching elements 411 and 414 that form a pair.
  • One end of the V1 coil 112 is connected to a connection point between the paired V-phase switching elements 412 and 415.
  • One end of the W1 coil 113 is connected to a connection point between the paired W-phase switching elements 413 and 416.
  • the other ends of the coils 111 to 113 are connected by a connection part 115.
  • the motor driver 42 is a three-phase inverter that switches energization of the second winding set 12, and switching elements 421 to 426 are bridge-connected.
  • One end of the U2 coil 121 is connected to a connection point between the U-phase switching elements 421 and 424 that form a pair.
  • One end of the V2 coil 122 is connected to a connection point between the paired V-phase switching elements 422 and 425.
  • One end of the W2 coil 123 is connected to a connection point between the paired W-phase switching elements 423 and 426.
  • the other ends of the coils 121 to 123 are connected by a connection part 125.
  • the switching elements 411 to 416 and 421 to 426 of the present embodiment are MOSFETs, but other elements such as IGBTs may be used.
  • a motor relay 46 is provided between the motor driver 41 and the battery 45.
  • a motor relay 47 is provided between the motor driver 42 and the battery 45. The motor relays 46 and 47 are turned on when a start switch such as an ignition switch is turned on, and power is supplied to the motor 10 side. Further, the motor relays 46 and 47 are turned off when the start switch is turned off, and the supply of electric power to the motor 10 side is cut off.
  • the ECU 50 controls the on / off operation of the switching elements 411 to 416 and 421 to 426 so that the driver requested shift range input by operating a shift lever (not shown) matches the shift range in the shift range switching mechanism 20.
  • the drive of the motor 10 is controlled. Further, the ECU 50 controls the drive of the shift hydraulic control solenoid 6 based on the vehicle speed, the accelerator opening, the driver request shift range, and the like.
  • the gear position is controlled by controlling the shift hydraulic control solenoid 6.
  • the number of shift hydraulic control solenoids 6 is provided according to the number of shift stages. In the present embodiment, one ECU 50 controls the driving of the motor 10 and the solenoid 6, but the motor ECU for controlling the motor 10 and the AT-ECU for solenoid control may be separated.
  • the drive control of the motor 10 will be mainly described.
  • the ECU 50 includes an angle calculation unit 51, a command calculation unit 52, a feedback control unit 53, a stationary phase energization control unit 61, a switching control unit 65, a signal generation unit 66, and the like. Configured as the subject.
  • Each process in the ECU 50 may be a software process by a CPU executing a program stored in advance in a substantial memory device such as a ROM, or may be a hardware process by a dedicated electronic circuit. Alternatively, each processing in the ECU 50 may be a combination of software processing and hardware processing.
  • the angle calculation unit 51 calculates the actual count value Cen that is the count value of the encoder 13 based on the A-phase and B-phase pulses output from the encoder 13.
  • the actual count value Cen is a value corresponding to the actual mechanical angle and electrical angle of the motor 10.
  • the actual count value Cen is set to “actual angle”.
  • a value obtained by converting the mechanical angle of the motor 10 based on the actual count value by the gear ratio of the reduction gear 14 is defined as a motor angle ⁇ m.
  • the command calculation unit 52 includes an idle running determination unit 521 and a target value setting unit 525.
  • the idling determination unit 521 determines based on the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s whether or not the idling state in which the motor 10 is rotating within the range of play between the motor shaft 105 and the output shaft 15 is determined. To do. In FIG. 4, the command calculation unit 52 is described as being input with the actual count value Cen and the output shaft angle ⁇ s. However, instead of the actual count value Cen, the motor angle ⁇ m converted into a gear ratio is described. May be input, or the motor angle ⁇ m may be calculated from the actual count value Cen in the command calculation unit 52. Similarly, for the output shaft angle ⁇ s, the detection value of the output shaft sensor 16 may be input, and the command calculation unit 52 may calculate the output shaft angle ⁇ s.
  • the target value setting unit 525 sets a target count value Cen *.
  • the target count value Cen * is a value obtained by converting a motor angle target value ⁇ cmd, which is a target value of the motor angle ⁇ m, into an encoder count value.
  • the motor angle target value ⁇ cmd is changed between the shift range before the switching and the driver request shift range after the idle run ends and after the predetermined duration period elapses after the driver request shift range is changed.
  • a corresponding provisional value ⁇ cmd_a is set.
  • the motor angle target value ⁇ cmd is changed to a value calculated using the angle correction value ⁇ p that is a value corresponding to the motor angle ⁇ m at the end of the idle run. Is done.
  • the feedback control unit 53 includes a phase advance filter 54, a subtractor 55, and a controller 56, and performs position feedback control.
  • the phase advance filter 54 performs phase advance compensation for advancing the phase of the actual count value Cen, and calculates the phase advance value Cen_pl.
  • the phase lead value Cen_pl subjected to the phase lead filter process is also included in the concept of “real angle”.
  • the subtractor 55 calculates a deviation ⁇ Cen between the target count value Cen * and the phase advance value Cen_pl.
  • the controller 56 calculates the command duty Du by PI control or the like so that the deviation ⁇ Cen becomes 0 so that the target count value Cen * and the actual count value phase advance value Cen_pl coincide with each other.
  • the magnitude of the current and torque flowing in the coils 111 to 113 and 121 to 123 can be changed by changing the duty by PWM control or the like.
  • the drive of the motor 10 is controlled by rectangular wave control by 120 ° energization.
  • the rectangular wave control by 120 ° energization the first-phase high-potential side switching element and the second-phase low-potential side switching element are turned on.
  • an energized phase switches by changing the combination of a 1st phase and a 2nd phase for every electrical angle of 60 degrees. Thereby, a rotating magnetic field is generated in the winding sets 11 and 12, and the motor 10 rotates.
  • the stationary phase energization control unit 61 performs stationary phase energization control.
  • the stationary phase energization control is a control for stopping the rotation of the motor 10, and selects a stationary phase according to the electrical angle, so that the current flows in a predetermined direction of the selected stationary phase. 416 and 421 to 426 are controlled. Thereby, the excitation phase is fixed. When the excitation phase is fixed, the motor 10 stops at a predetermined electrical angle corresponding to the excitation phase.
  • the stationary phase energization control unit 61 selects the stationary phase and the energization direction based on the actual count value Cen so as to stop the motor 10 at the electrical angle closest to the current rotor position.
  • the stationary phase energization control is performed when the difference between the actual count value Cen and the target count value Cen * is equal to or less than the angle determination threshold value ENth. Therefore, when the stationary phase energization control is being performed, it can be considered that the actual count value Cen and the target count value Cen * are approximately the same. For this reason, the motor 10 can be stopped at a location that substantially matches the target count value Cen * by stopping at the stopable electrical angle closest to the current rotor position.
  • the electrical angle corresponding to the target count value Cen * and the electrical angle at which the motor 10 is stopped by the fixed-phase energization control cause a deviation of the motor resolution at the maximum, but the reduction ratio of the reduction gear 14 Is large, the shift of the stop position of the output shaft 15 is small, so that it does not matter.
  • the switching control unit 65 switches the control state of the motor 10.
  • the switching control unit 65 switches between the position feedback control and the fixed phase energization control based on the target count value Cen * and the actual count value Cen.
  • the switching control unit 65 sets the control state of the motor 10 to position feedback control when the driver requested shift range changes.
  • the switching control unit 65 switches to fixed phase energization control.
  • the switching control unit 65 continues the fixed phase energization control for a period from when switching to the fixed phase energization control to when the energization continuation time Ta elapses, and performs energization off control after the energization continuation time Ta elapses.
  • the absolute value of the difference between the target count value Cen * and the actual count value Cen corresponds to the “difference value between the target angle and the actual angle”.
  • the signal generation unit 66 generates a drive signal for switching on and off the switching elements 411 to 416 and 421 to 426 according to the control state selected by the switching control unit 65 and outputs the drive signal to the motor drivers 41 and 42. Thereby, the drive of the motor 10 is controlled.
  • FIG. 5 is a schematic diagram conceptually showing “play”, in which the output shaft 15 and the speed reducer 14 are integrated, and the motor shaft 105 is movable within the range of play of the speed reducer 14. Although described as being, it may be configured such that the motor shaft 105 and the speed reducer 14 are integrated, and “play” exists between the speed reducer 14 and the output shaft 15. Absent.
  • a speed reducer 14 is provided between the motor shaft 105 and the output shaft 15, and there is “play” including gear backlash between the motor shaft 105 and the output shaft 15. is doing.
  • the motor 10 is a DC brushless motor, and when the energization of the motor 10 is stopped, the motor shaft 105 rotates within the range of play due to the influence of cogging torque, etc. And the speed reducer 14 may be separated.
  • FIG. 5 shows an example in which the detent roller 26 moves to the adjacent concave portion 22, but the same applies to a case where a plurality of mountain portions are climbed.
  • the position control accuracy is ensured by detecting the end of loose running based on the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s and correcting the target count value Cen *.
  • the target correction process of this embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG.
  • This process is a process executed by the command calculation unit 52 at a predetermined cycle. The same applies to FIGS. 8 and 9 described later.
  • the command calculation unit 52 performs signal processing of the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s.
  • Signal processing is performed in a predetermined cycle. In the present embodiment, description will be made assuming that signal processing is performed at a cycle of 4 [ms].
  • filtering processing for removing noise of the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s is performed.
  • the filtering process is, for example, an LPF process, and the following equation 1 is calculated.
  • a moving average value for a predetermined period (for example, 8 [ms]) may be calculated instead of the LPF process.
  • the command calculation unit 52 calculates a motor angle change amount ⁇ m that is a change amount per unit time of the motor angle ⁇ m and an output shaft angle change amount ⁇ s that is a change amount per unit time of the output shaft angle ⁇ s.
  • .DELTA..theta.m and .DELTA..theta.s are assumed to be positive values except for errors and the like, depending on the current range and the driver-requested shift range.
  • the command calculation unit 52 calculates a change amount difference value Dms that is a difference value between the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s (see Expression 2).
  • the command calculation unit 52 determines whether or not the energization flag is turned on.
  • the energization flag is turned on when the driver request shift range is changed, and is turned off when the stationary phase energization control is finished.
  • the process proceeds to S106.
  • the process proceeds to S103.
  • the command calculation unit 52 stores the current motor angle ⁇ m in the RAM or the like as the drive initial value ⁇ init, and proceeds to S105.
  • the command calculation unit 52 resets a counter value Ck of a continuation counter described later. If the continuation counter has already been reset, the reset state is continued.
  • the command calculation unit 52 turns on the correction value non-setting flag Xinit. If the correction value non-setting flag Xinit is already turned on, the on state is continued.
  • the command calculation unit 52 determines that the absolute value of the difference between the motor angle ⁇ m and the drive initial value ⁇ init is greater than the drive initial determination value ⁇ a. Judge whether it is small or not.
  • the detent roller 26 is in the same recess 22 as before the shift range switching, and the drive initial determination value ⁇ a is an arbitrary value corresponding to the range before switching and the shape of the detent plate 21. Set to a value.
  • the process proceeds to S107.
  • the absolute value of the difference between the motor angle ⁇ m and the drive initial value ⁇ init is equal to or greater than the drive initial determination value ⁇ a (S106: NO)
  • the process proceeds to S111.
  • the idle running determination unit 521 determines whether or not the absolute value of the change amount difference value Dms is less than the coincidence determination threshold value Db.
  • the coincidence determination threshold value Db is set to a value (for example, 0.5 ° / 4 ms) in accordance with a difference that allows ⁇ m and ⁇ s to be regarded as coincident, considering errors and the like.
  • the idling determination unit 521 determines whether or not the motor angle change amount ⁇ m is equal to or greater than the rotation determination threshold Dr.
  • the rotation determination threshold Dr is set to a value (for example, 1 ° / 4 ms) that allows the motor 10 to be regarded as rotating.
  • the process proceeds to S111.
  • the motor angle change amount ⁇ m is greater than or equal to the rotation determination threshold Dr (S108: YES)
  • the process proceeds to S109.
  • the idling determination unit 521 determines whether or not the output shaft angle change amount ⁇ s is equal to or greater than the rotation determination threshold Dr.
  • the rotation determination threshold value Dr related to the determination of the output shaft angle change amount ⁇ s may be a value different from the value related to the motor angle change amount ⁇ m.
  • the command calculation unit 52 determines whether or not the correction value non-setting flag Xinit is turned on. When it is determined that the correction value non-setting flag Xinit is off (S110: NO), the process proceeds to S111. When it is determined that the correction value non-setting flag Xinit is on (S110: YES), the process proceeds to S112.
  • step S111 the counter value Ck of the continuation counter is reset.
  • the command calculation unit 52 sets the angle correction value ⁇ p as the current value of the motor angle ⁇ m, and stores the angle correction value ⁇ p in the RAM or the like.
  • the command calculation unit 52 turns off the correction value non-setting flag Xinit.
  • the backlash runs freely.
  • the motor angle ⁇ m at this time is stored as an angle correction value ⁇ p.
  • the command calculation unit 52 increments the counter value Ck of the continuation counter.
  • the command calculation unit 52 determines whether or not the counter value Ck of the continuation counter is the continuation determination value Cth. When it is determined that the counter value Ck is less than the continuation determination value Cth (S115: NO), the process of S116 is not performed. When it is determined that the counter value Ck is equal to or greater than the continuation determination value Cth (S115: YES), the process proceeds to S116.
  • the target value setting unit 525 calculates the motor angle target value ⁇ cmd using the angle correction value ⁇ p (see Formula 3).
  • ⁇ det in the equation is a design value set according to the angle of the valley-to-valley rotation section according to the shift range before switching and the driver-requested shift range.
  • the driver requested shift range is changed, the energization flag is switched from OFF to ON, and the motor angle target value is set.
  • the target value set here is the provisional value ⁇ cmd_a.
  • the provisional value ⁇ cmd_a is set and the motor 10 is driven by position feedback control, the motor angle ⁇ m changes as shown by the motor angle ⁇ m, the output shaft angle ⁇ s, and the angle changes ⁇ m and ⁇ s in FIG.
  • the target value is corrected using the angle correction value ⁇ p, and the motor angle target value ⁇ cmd is changed to the value of Equation 3. Thereafter, the motor 10 is controlled so that the motor angle ⁇ m becomes the motor angle target value ⁇ cmd.
  • the motor angle target value ⁇ cmd is corrected to be smaller than the temporary value ⁇ cmd_a, but may be corrected to be larger than the temporary value ⁇ cmd_a according to the setting of the temporary value ⁇ cmd_a or the like.
  • the end of backlash is determined based on the amount of change in the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s, and the target value is corrected based on the motor angle ⁇ m at the end of backlash.
  • the motor angle target value ⁇ cmd can be appropriately set without performing a play amount learning process by rotating the motor in both directions and contacting both ends of the play.
  • the output shaft sensor 16 is required to have high detection accuracy as an absolute angle.
  • the end of backlash is determined based on the amount of change in the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s, and the motor angle ⁇ m at the end of backlash is set as the angle correction value ⁇ p. As long as the output shaft angle ⁇ s itself is used, the accuracy requirement can be relaxed.
  • the backlash end when the end of backlash detection is detected based on the amount of change in the output shaft angle ⁇ s and the target value is corrected, if noise occurs in the detected value due to the influence of disturbance or the like, the backlash end May be erroneously determined.
  • a heterogeneous multiplex system that uses the motor angle ⁇ m based on the detection value of the encoder 13 and the output shaft angle ⁇ s based on the detection value of the output shaft sensor 16 is used, and changes in the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s are used. Since the end of backlash running is determined based on this, erroneous determination of backlash end running due to disturbance noise and erroneous correction of the motor angle target value ⁇ cmd can be avoided.
  • the shift range control device 40 is used in the shift-by-wire system 1 in which there is play between the motor shaft 105 that is the rotation shaft of the motor 10 and the output shaft 15 to which the rotation of the motor 10 is transmitted.
  • the shift range is switched by controlling the drive of the motor 10 so that the motor angle ⁇ m, which is a rotation angle of 10, coincides with the motor angle target value ⁇ cmd.
  • the shift range control device 40 includes an idling determination unit 521 and a target value setting unit 525.
  • the idle running determination unit 521 is a value based on the motor angle ⁇ m that is a value based on the detection value of the encoder 13 that detects the rotation of the motor 10 and the detection value of the output shaft sensor 16 that detects the rotation of the output shaft 15. Based on the output shaft angle ⁇ s, the end of idle running in which the motor 10 is rotating within the play range is determined.
  • the target value setting unit 525 sets the motor angle target value ⁇ cmd related to the drive control of the motor 10 using the angle correction value ⁇ p that is a value corresponding to the motor angle ⁇ m at the end of idling.
  • the end of the idling state is determined using the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s, and the motor angle target value ⁇ cmd is set based on the motor angle ⁇ m at the end of idling.
  • the motor angle target value ⁇ cmd can be appropriately set without performing a play amount learning process.
  • the detection of the output shaft angle ⁇ s is compared with the case where the determination is based only on the output shaft angle ⁇ s. The accuracy requirement can be relaxed, and the motor angle target value ⁇ cmd can be prevented from being set to an incorrect value due to the influence of disturbance noise or the like.
  • the idling determination unit 521 matches the motor angle change amount ⁇ m, which is a change amount per unit time, of the motor angle ⁇ m with the output shaft angle ⁇ s, which is a change amount per unit time, of the output shaft angle ⁇ s (FIG. 6). If the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s are both equal to or greater than the rotation determination threshold Dr (S108: YES and S109: YES), the idle running state is terminated. judge.
  • S201 to S204 is the same as the processing of S101 to S104 in FIG.
  • the command calculation unit 52 sets the change amount difference maximum value Dms_max to 0.
  • the process of S206 is the same as the process of S106 in FIG.
  • the command calculation unit 52 determines the change amount difference value Dms. It is determined whether or not this current value is larger than the change amount difference maximum value Dms_max stored in the RAM or the like. When it is determined that the current value of the change amount difference value Dms is equal to or less than the change amount difference maximum value Dms_max (S207: NO), the process proceeds to S210. When it is determined that the current value of the change amount difference value Dms is greater than the change amount difference maximum value Dms_max (S207: YES), the process proceeds to S208.
  • the command calculation unit 52 stores the current value of the change amount difference value Dms in the RAM or the like as the change amount difference maximum value Dms_max.
  • the command calculation unit 52 sets the angle correction value ⁇ p as the current value of the motor angle ⁇ m, and stores the angle correction value ⁇ p in the RAM or the like.
  • the processing from S210 to S212 is the same as the processing from S107 to S109 in FIG.
  • the process proceeds to S213.
  • the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s match (S210: YES), and both the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s are greater than or equal to the rotation determination threshold Dr (S210). : YES and S211: YES)
  • the process proceeds to S214.
  • the process of S213 is the same as the process of S111 in FIG.
  • the processing from S214 to S216 is the same as the processing from S114 to S116 in FIG.
  • the change amount difference maximum value Dms_max and the angle correction value ⁇ p are updated.
  • the processing of S208 and S209 is not performed, and thus the change amount difference maximum value Dms_max and the angle correction value ⁇ p so far are held.
  • the motor angle ⁇ m at the peak of the change amount difference value Dms is held as the angle correction value ⁇ p.
  • the peak of the change amount difference value Dms is detected, and the motor angle ⁇ m at the peak of the change amount difference value Dms is used as the angle correction value ⁇ p. That is, in this embodiment, the motor angle ⁇ m at time x12 in FIG. 7 is set as the angle correction value ⁇ p.
  • detecting the peak of the change amount difference value Dms is synonymous with detecting an inflection point at which the change speed of the motor angle change amount ⁇ m changes. Furthermore, it can be said that detecting the change amount difference value Dms is synonymous with detecting an inflection point at which the change speed of the output shaft angle change amount ⁇ s changes.
  • the target value setting unit 525 runs the motor angle ⁇ m when the change amount difference value Dms, which is the difference value between the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s, becomes a peak value.
  • the motor angle ⁇ m at the end is considered, and the motor angle target value ⁇ cmd is set with the motor angle ⁇ m as the angle correction value ⁇ p.
  • the angle correction value ⁇ p can be appropriately set.
  • the target correction process of this embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. 9 differs from the first embodiment in that S121 and S122 are used instead of S107 to S109 in FIG. Further, S121 and S122 may be used instead of S210 to S212 in FIG.
  • the command calculation unit 52 in addition to the above-described filter processing and the like, per unit time of the angle difference value ⁇ ms (see Formula 4), which is the difference between the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s, and the angle difference value ⁇ ms. Is calculated as an angle difference value change amount ⁇ ms.
  • the free running determination unit 521 determines whether or not the angle difference value change amount ⁇ ms is zero.
  • the angle difference value change amount ⁇ ms is smaller than the determination value set according to the detection error or the like, the angle difference value change amount ⁇ ms is considered to be zero.
  • the process proceeds to S111.
  • the process proceeds to S110, and the subsequent processing is performed.
  • the horizontal axis is the common time axis, and the motor angle ⁇ m, the output shaft angle ⁇ s, the angle difference value ⁇ ms, and the angle difference value change amount ⁇ ms.
  • the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s in FIG. 10 are substantially the same as the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s in FIG. 7 except for the angle correction value ⁇ p.
  • the angle difference value ⁇ ms in FIG. 10 increases during the idle running. Further, when the idle running section ends at time x22, the motor 10 and the output shaft 15 rotate together, so that the angle difference value ⁇ ms becomes constant as shown by the angle difference value ⁇ ms in FIG. As shown in the angle difference value change amount ⁇ ms of 10, the angle difference value change amount ⁇ ms becomes zero.
  • the target value is corrected using the angle correction value ⁇ p at time x23 when the duration corresponding to the continuation determination value Cth has elapsed from time x22. Thereafter, the motor 10 is controlled so that the motor angle ⁇ m becomes the corrected motor angle target value ⁇ cmd.
  • the idling determination unit 521 has an angle difference value ⁇ ms that is a difference value between the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s larger than the difference determination threshold value ⁇ b (S121 in FIG. 9: YES), and the angle
  • the angle difference value change amount ⁇ ms which is a change amount per unit time of the difference value ⁇ ms, becomes 0, it is determined that the idling state has ended.
  • FIGS. A fourth embodiment is shown in FIGS. This embodiment is different from the above embodiment in target correction processing, and this point will be mainly described.
  • S301 to S303 is the same as the processing of S101 to S103 in FIG.
  • the free running determination unit 521 determines whether or not the output shaft angle change amount ⁇ s is zero. Considering a detection error or the like, for example, if it is equal to or less than a predetermined value close to 0, it is determined that the output shaft angle change amount ⁇ 0 is 0. When it is determined that the output shaft angle change amount ⁇ s is not 0 (S361: NO), the process proceeds to S364. When it is determined that the output shaft angle change amount ⁇ s is 0 (S361: YES), the process proceeds to S362.
  • the process of S362 is the same as the process of SS108 in FIG. 6, and the idle running determination unit 521 determines whether or not the motor angle change amount ⁇ m is equal to or greater than the rotation determination threshold Dr. When it is determined that the motor angle change amount ⁇ m is greater than or equal to the rotation determination threshold Dr (S362: YES), the process proceeds to S363. When it is determined that the motor angle change amount ⁇ m is less than the rotation determination threshold Dr (S362: NO), the process proceeds to S364.
  • the free running determination unit 521 turns on the flag A indicating that the free running section is a backlash.
  • the free running determination unit 521 turns off the flag A.
  • the flag A is “Xgata_A”, the flag on state is “1”, and the off state is “0”. The same applies to a flag B and a flag AB described later.
  • S365 is the same as S362, and if it is determined that the motor angle change amount ⁇ m is less than the rotation determination threshold Dr (S365: NO), the process proceeds to S370. When it is determined that the motor angle change amount ⁇ m is greater than or equal to the rotation determination threshold Dr (S365: YES), the process proceeds to S366.
  • the free running determination unit 521 determines whether or not the output shaft angle change amount ⁇ s is equal to or greater than the rotation determination threshold Dr. When it is determined that the output shaft angle change amount ⁇ s is less than the rotation determination threshold Dr (S366: NO), the process proceeds to S370. When it is determined that the output shaft angle change amount ⁇ s is equal to or greater than the rotation determination threshold Dr (S366: YES), the process proceeds to S367.
  • S367 is the same as S107 in FIG. 6, and when it is determined that the absolute value of the change amount difference value Dms is greater than or equal to the coincidence determination threshold value Db (S367: NO), that is, the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft If the angle change amount ⁇ s does not match, the process proceeds to S369. When it is determined that the absolute value of the change amount difference value Dm is less than the coincidence determination threshold value Db (S367: YES), that is, when the motor angle change amount ⁇ m matches the output shaft angle change amount ⁇ s, the process proceeds to S368. .
  • the idling determination unit 521 sets a flag B indicating that the motor 10 and the output shaft 15 are rotating in a consistent manner.
  • the idle running determination unit 521 sets a flag AB indicating a transition section from the loose running state to the state in which the motor 10 and the output shaft 15 rotate together.
  • the free running determination unit 521 determines whether or not the flag A is on. When it is determined that the flag A is OFF (S307: NO), the process proceeds to S309. When it is determined that the flag A is on (S307: YES), the process proceeds to S308.
  • the idling determination unit 521 uses the count value Ct of the time counter as the x coordinate, the motor angle change amount ⁇ m as the y coordinate, and the section A An approximate straight line of the motor angle change amount ⁇ m at is derived.
  • An approximate straight line of the motor angle change amount ⁇ m in the section A is represented by Expression 5.
  • the idling determination unit 521 sets the count value Ct of the time counter to the x coordinate and the motor angle change amount. Using ⁇ m as the y coordinate, an approximate straight line of the motor angle change amount ⁇ m in section B is derived. An approximate straight line of the motor angle change amount ⁇ m in the section B is represented by Expression 6.
  • S311 the process proceeds to S311, where the flags A and B are both off (S307: NO and S309: NO), the idle running determination unit 521 determines whether the flag AB is on. When it is determined that the flag AB is on (S311: YES), the process proceeds to S313. When it is determined that the flag AB is off (S311: NO), the process proceeds to S312.
  • the idle running determination unit 521 resets the count value Ct of the time counter.
  • the idling determination unit 521 determines the current count value Ct of the time counter, the motor angle ⁇ m, the motor angle change amount ⁇ m, The state is associated and stored in a memory (not shown).
  • the free running determination unit 521 increments the count value Ct of the time counter.
  • the idle running determination unit 521 determines the approximate straight line LA, The intersection of LB is calculated. In the present embodiment, it is determined that the idling state is completed at the timing when the motor angle change amount ⁇ m becomes an inflection point.
  • the command calculation unit 52 sets the motor angle ⁇ m stored in association with the count value Ct closest to the backlash point XX as the angle correction value ⁇ p.
  • the count value Ct and the motor angle ⁇ m are discrete values, the count value Ct closest to the backlash point XX is regarded as “at the end of idling”, and the motor angle ⁇ m at the count value Ct is determined. Based on this, an angle correction value ⁇ p is set.
  • the target value setting unit 525 calculates the motor angle target value ⁇ cmd using the angle correction value ⁇ p.
  • the count value Ct of the time counter and the motor angle change amount ⁇ m are associated with each other and stored in the memory.
  • linear approximation is performed by the least square method or the like to derive an approximate line LA.
  • linear approximation is performed by, for example, the least square method or the like to derive an approximate line LB.
  • the approximate straight lines LA and LB may be derived by a method other than the method of least squares. Moreover, not only linear approximation but approximate lines such as quadratic or higher functions may be derived, and the end of idle running may be determined using the approximate lines.
  • FIG. 13 shows the motor angle ⁇ m, the output shaft angle ⁇ s, the angle changes ⁇ m, ⁇ s, the flag A, the flag B, and the flag AB, with the common time axis as the horizontal axis.
  • the horizontal axis is read as the count value Ct of the time counter, but the details of the motor angle ⁇ m, the output shaft angle ⁇ s, and the angle change amount ⁇ m are the same as in FIG. The same applies to FIG.
  • the gradient of the motor angle change amount ⁇ m is different between the loose running section and the valley rotation section.
  • the inclination of the motor angle change amount ⁇ m changes, and the inflection point is used to determine the backlash point XX. .
  • the section A from the count value 0 to Ct1 is an idle running section.
  • the approximate straight line LA is updated based on (Ct, ⁇ m).
  • the flag A is turned off.
  • the approximate straight line LA is determined.
  • the flag AB is set between the count value Ct1 and the count value Ct2 where the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s match.
  • the flag AB is on, since it is a transitional section from the completion of the idle running until the motor 10 and the output shaft 15 rotate together, the approximate straight lines LA and LB are not calculated.
  • the count value Ct, motor angle ⁇ m, motor angle change amount ⁇ m, and flag state are continuously stored.
  • the flag AB is turned off and the flag B is turned on.
  • the flag B is turned on until the absolute value of the difference between the motor angle ⁇ m and the drive initial value ⁇ init is equal to or greater than the count value Ct3 that is equal to or greater than the drive initial determination value ⁇ a.
  • the approximate straight line LB is updated based on (Ct, ⁇ m).
  • the backlash point XX is calculated, and the motor angle ⁇ m at the backlash point XX is set as the angle correction value ⁇ p.
  • the motor angle target value ⁇ cmd is calculated based on the angle correction value ⁇ p, and the temporary value ⁇ cmd_a is changed to the calculated motor angle target value ⁇ cmd.
  • the motor at the count value Ct3 is here.
  • the angle target value ⁇ cmd is described as being changed. Further, the change of the motor angle target value ⁇ cmd may be any timing after the count value Ct3 and before the detent roller 26 crosses the peak of the detent plate 21.
  • the idling determination unit 512 sets the section A and the section B based on the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s. Specifically, the idle running determination unit 512 is based on the motor angle change amount ⁇ m and the output shaft angle change amount ⁇ s, and the idle running section A, and the motor shaft 105 and the output shaft 15 are integrally rotated. Section B is set.
  • the idle running determination unit 512 derives an approximate straight line LA that represents the change over time of the motor angle change amount ⁇ m in the section A and an approximate straight line LB that represents the change over time of the motor angle change amount ⁇ m in the section B.
  • the free running determination unit 512 considers that the free running state has ended at the timing of the intersection of the approximate straight lines LA and LB.
  • the approximate straight lines LA and LB are obtained using the motor angle change amounts ⁇ m at a plurality of times, the idle running end determination is performed based on the intersections, and the angle correction value ⁇ p is calculated.
  • the angle correction value ⁇ p is calculated.
  • the section A corresponds to the “free running section”
  • the section B corresponds to the “integral rotation section”
  • the approximate straight line LA corresponds to the “first approximate line”
  • the approximate straight line LB corresponds to the “second approximate line”.
  • the “idle running section” does not have to be the entire period during which the vehicle is idle, and may be a part of the period during which the vehicle is idle.
  • the “integral rotation section” is a part of a period in which the motor 10 and the output shaft 15 are rotated together, and the detent roller 26 is within the same recess 22 as before the shift range switching. Arbitrary period.
  • the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s are used to set the sections A and B, and the end of the idling state is determined based on the approximate straight lines LA and LB as in the present embodiment. Is included in the concept of “determining the end of the idling state based on the motor angle and the output shaft angle”.
  • FIG. 14 shows the motor time ⁇ m, the output shaft angle ⁇ s, the angle change amounts ⁇ m, ⁇ s, the angle difference value ⁇ ms, the flag A, the flag B, and the flag AB with the common time axis as the horizontal axis.
  • an approximate straight line of the motor angle change amount ⁇ m in the sections A and B is obtained, and the idle running end determination is performed based on the intersection.
  • an angle difference value ⁇ ms (see Formula 4) that is a difference between the motor angle ⁇ m and the output shaft angle ⁇ s is used, and an approximate straight line of the angle difference value ⁇ ms in the section A is obtained.
  • the approximate straight line LA and the approximate straight line of the angle difference value ⁇ ms in the section B are set as the approximate straight line LB, and the end of idling is determined based on the intersection of the approximate straight lines LA and LB.
  • the inclination of the angle difference value ⁇ ms is different between the loose running section and the valley rotation section.
  • the backlash point XX and the angle correction value ⁇ p are determined by utilizing the fact that the inclination of the angle difference value ⁇ ms changes and becomes an inflection point.
  • the angle difference value ⁇ ms has been described as subtracting the output shaft angle ⁇ s from the motor angle ⁇ m as shown in Equation 4, but a value obtained by subtracting the motor angle ⁇ m from the output shaft angle ⁇ s is referred to as an “angle difference value”. It is good.
  • the angle difference value ⁇ ms is a value that becomes 0 when the backlash running section ends, it can also be regarded as “backlash running amount”. The same applies to the third embodiment.
  • the idling determination unit 512 derives an approximate straight line LA that represents a change over time in the angle difference value ⁇ ms in the section A and an approximate straight line LB that represents a change over time in the angle difference value ⁇ ms in the section B.
  • the free running determination unit 512 considers that the free running state has ended at the timing of the intersection of the approximate straight lines LA and LB.
  • the approximate straight lines LA and LB are obtained using the angle difference values ⁇ ms at a plurality of time points, the idle running end determination is performed based on the intersection, and the angle correction value ⁇ p is calculated.
  • the two sensor values are used for deriving the approximate straight lines LA and LB, the accuracy of the idling determination and the angle correction value ⁇ p is further improved.
  • the output shaft angle ⁇ s is used, the approximate straight line of the output shaft angle ⁇ s in the section A is the approximate straight line LA, the approximate straight line of the output shaft angle ⁇ s in the section B is the approximate straight line LB, and the approximate straight lines LA and LB The end of idle running is determined based on the intersection.
  • the inclination of the output shaft angle ⁇ s is different between the loose running section and the valley rotation section.
  • the backlash point XX and the angle correction value ⁇ p are determined by utilizing the fact that the inclination of the angle difference value ⁇ ms changes and becomes an inflection point.
  • the idling determination unit 512 derives an approximate straight line LA that represents a change with time of the output shaft angle ⁇ s in the section A and an approximate straight line LB that represents a change with time of the output shaft angle ⁇ s in the section B.
  • the free running determination unit 512 considers that the free running state has ended at the timing of the intersection of the approximate straight lines LA and LB.
  • the approximate straight lines LA and LB are obtained using the output shaft angles ⁇ s at a plurality of points in time, the idle running end determination is performed based on the intersections, and the angle correction value ⁇ p is calculated. This makes it difficult to mistakenly determine the end of idling.
  • the motor is a permanent magnet type three-phase brushless motor.
  • the motor may be any motor such as a switched reluctance motor.
  • the motor is provided with two winding sets. In another embodiment, the number of winding sets of the motor may be one or more than three.
  • rectangular wave control by 120 ° energization is performed in the position feedback control.
  • the position feedback control may be rectangular wave control by 180 ° energization.
  • PWM control using a triangular wave comparison method or an instantaneous vector selection method may be used.
  • the position feedback control and the stationary phase energization control are switched as the motor control state.
  • the motor drive control unit may set at least one of position feedback control and stationary phase energization control to different control states.
  • position feedback control and stationary phase electricity supply control are switched.
  • the motor drive state may be controlled in one control state such as position feedback control without switching the motor control state. Moreover, it is good also as speed feedback control.
  • the motor control method can be changed as appropriate according to the type of motor used.
  • an encoder is used as a rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor.
  • the rotation angle sensor is not limited to an encoder, and any other device such as a resolver may be used.
  • the count value of the encoder is subjected to phase advance filter processing and used for position feedback control.
  • the position feedback control may be performed using the rotation angle of the motor itself or a value other than the encoder count value that can be converted into the rotation angle of the motor. The same applies to the selection of the stationary phase in the stationary phase energization control.
  • the phase advance filter process may be omitted.
  • a sensor other than the potentiometer may be used as long as the output changes continuously according to the rotation of the output shaft.
  • the detent plate is provided with four recesses.
  • the number of recesses is not limited to four and may be any number.
  • the shift range switching mechanism, the parking lock mechanism, and the like may be different from those in the above embodiment.
  • a speed reducer is provided between the motor shaft and the output shaft.
  • the speed reducer between the motor shaft and the output shaft may be omitted, or a mechanism other than the speed reducer may be provided. That is, in the above-described embodiment, the description has been made mainly on the case where “play” between the motor shaft and the output shaft exists between the gear of the reduction gear and the motor shaft. It can be considered as the total of play and play existing between the shafts.
  • the idling determination is not limited to the determination method of the above embodiment, and may be determined in any manner based on the output shaft angle and the motor angle.
  • the motor shaft angle is converted into a gear ratio so as to coincide with the output shaft angle.
  • the output shaft angle may be converted to a gear ratio so as to coincide with the motor shaft angle.
  • the gear ratio conversion may be omitted as appropriate, for example, when a transmission is not provided between the motor shaft and the output shaft.
  • each step is expressed as S101, for example. Further, each step can be divided into a plurality of sub-steps, while a plurality of steps can be combined into one step.

Landscapes

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Abstract

シフトレンジ制御装置は、モータ（１０）の回転軸であるモータ軸とモータの回転が伝達される出力軸との間に遊びが存在するシフトレンジ切替システムにおいて、モータの駆動を制御することでシフトレンジを切り替える。シフトレンジ制御装置は、モータの回転を検出するモータ回転角センサ（１３）の検出値に基づく値であるモータ角度、および、出力軸の回転を検出する出力軸センサ（１６）の検出値に基づく値である出力軸角度に基づき、遊びの範囲内にてモータが回転している空走状態の終了を判定する空走判定部（５２１）と、空走終了時におけるモータ角度に応じた値である角度補正値を用い、モータの駆動制御に係るモータ角度目標値を設定する目標値設定部（５２５）と、を備える。

Description

シフトレンジ制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年５月３１日に出願された日本国特許出願２０１６－１０８３１４号、２０１６年９月９日に出願された日本国特許出願２０１６－１７６２７４号、２０１７年２月２２日に出願された日本国特許出願２０１７－０３０９６１号、に基づくものであり、ここにその記載内容を参照により援用する。
　本開示は、シフトレンジ制御装置に関する。
　従来、レンジ切換機構の駆動源となるモータを制御するモータ制御装置が知られている。例えば特許文献１では、２系統のＦ／Ｂ制御系を有し、第１のＦ／Ｂ制御系において、出力軸センサの検出出力軸回転角と目標出力軸回転角との偏差を用い、目標モータ回転角を回転伝達系の遊び量に応じて補正している。
ＪＰ　４３８５７６８　Ｂ２
　特許文献１のように回転伝達系の遊び量に応じた目標モータ回転角の補正を行う場合、出力軸センサには、高い検出精度が要求される。また、出力軸センサの検出値に外乱等の影響によりノイズが生じた場合、誤った補正が行われる虞がある。
　本開示は、精度よくシフトレンジを切り替え可能であるシフトレンジ制御装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様によれば、シフトレンジ制御装置は、モータの回転軸であるモータ軸とモータの回転が伝達される出力軸との間に遊びが存在するシフトレンジ切替システムにおいて、モータの駆動を制御することでシフトレンジを切り替える。シフトレンジ制御装置は、空走判定部と、目標値設定部と、を備える。
　空走判定部は、モータの回転を検出するモータ回転角センサの検出値に基づく値であるモータ角度、および、出力軸の回転を検出する出力軸センサの検出値に基づく値である出力軸角度に基づき、遊びの範囲内にてモータが回転している空走状態の終了を判定する。
　目標値設定部は、空走終了時におけるモータ角度に応じた値である角度補正値を用い、モータの駆動制御に係るモータ角度目標値を設定する。
　本開示の構成によれば、モータ角度および出力軸角度を用いて空走状態の終了を判定し、空走終了時のモータ角度に基づいて、モータ角度目標値を設定している。これにより、遊び量の学習処理を行うことなく、モータ角度目標値を適切に設定することができる。また、モータ角度および出力軸角度の２つの異なる種類の検出値を空走終了判定に用いているので、例えば検出値として出力軸角度のみを用いて判定する場合と比較し、検出精度要求を緩和可能であるとともに、外乱ノイズ等の影響によりモータ角度目標値が誤った値に設定されるのを防ぐことができる。
　本開示についての上記および他の目的、特徴や利点は、添付図面を参照した下記詳細な説明から、より明確になる。添付図面において、
図１は、第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す斜視図であり、 図２は、第１実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す概略構成図であり、 図３は、第１実施形態によるモータおよびモータドライバを示す回路図であり、 図４は、第１実施形態によるシフトレンジ制御装置を示すブロック図であり、 図５は、第１実施形態によるモータと出力軸との間の遊びを説明する模式図であり、 図６は、第１実施形態による目標補正処理を説明するフローチャートであり、 図７は、第１実施形態による目標補正処理を説明するタイムチャートであり、 図８は、第２実施形態による目標補正処理を説明するフローチャートであり、 図９は、第３実施形態による目標補正処理を説明するフローチャートであり、 図１０は、第３実施形態による目標補正処理を説明するタイムチャートであり、 図１１は、第４実施形態による目標補正処理を説明するフローチャートであり、 図１２は、第４実施形態による区間判定処理を説明するフローチャートであり、 図１３は、第４実施形態による目標補正処理を説明するタイムチャートであり、 図１４は、第５実施形態による目標補正処理を説明するタイムチャートである。
　シフトレンジ制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　（第１実施形態）
　第１実施形態によるシフトレンジ制御装置を図１～図７に示す。
　図１および図２に示すように、シフトレンジ切替システムとしてのシフトバイワイヤシステム１は、モータ１０、シフトレンジ切替機構２０、パーキングロック機構３０、および、シフトレンジ制御装置４０等を備える。
　モータ１０は、図示しない車両に搭載されるバッテリ４５（図３参照。）から電力が供給されることで回転し、シフトレンジ切替機構２０の駆動源として機能する。モータ１０は、フィードバック制御により電流の大きさを変更可能であって、かつ、相ごとに指令を変更可能なものが用いられる。本実施形態のモータ１０は、永久磁石式のＤＣブラシレスモータである。図３に示すように、モータ１０は、２組の巻線組１１、１２を有する。第１巻線組１１は、Ｕ１コイル１１１、Ｖ１コイル１１２、および、Ｗ１コイル１１３を有する。第２巻線組１２は、Ｕ２コイル１２１、Ｖ２コイル１２２、および、Ｗ２コイル１２３を有する。
　図２に示すように、モータ回転角センサとしてのエンコーダ１３は、モータ１０の図示しないロータの回転位置を検出する。エンコーダ１３は、例えば磁気式のロータリーエンコーダであって、ロータと一体に回転する磁石と、磁気検出用のホールＩＣ等により構成される。エンコーダ１３は、ロータの回転に同期して、所定角度ごとにＡ相およびＢ相のパルス信号を出力する。
　減速機１４は、モータ１０のモータ軸１０５（図５参照。）と出力軸１５との間に設けられ、モータ１０の回転を減速して出力軸１５に出力する。これにより、モータ１０の回転がシフトレンジ切替機構２０に伝達される。出力軸１５には、出力軸１５の角度である出力軸角度θｓを検出する出力軸センサ１６が設けられる。出力軸センサ１６は、出力軸１５の回転量に応じて、出力が連続的に変化するものである。本実施形態の出力軸センサ１６は、出力軸１５の回転量に応じて、出力がリニアに変化するポテンショメータである。
　図１に示すように、シフトレンジ切替機構２０は、ディテントプレート２１、および、ディテントスプリング２５等を有し、減速機１４から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ２８、および、パーキングロック機構３０へ伝達する。
　ディテントプレート２１は、出力軸１５に固定され、モータ１０により駆動される。本実施形態では、ディテントプレート２１がディテントスプリング２５の基部から離れる方向を正回転方向、基部に近づく方向を逆回転方向とする。
　ディテントプレート２１には、出力軸１５と平行に突出するピン２４が設けられる。ピン２４は、マニュアルバルブ２８と接続される。ディテントプレート２１がモータ１０によって駆動されることで、マニュアルバルブ２８は軸方向に往復移動する。すなわち、シフトレンジ切替機構２０は、モータ１０の回転運動を直線運動に変換してマニュアルバルブ２８に伝達する。マニュアルバルブ２８は、バルブボディ２９に設けられる。マニュアルバルブ２８が軸方向に往復移動することで、図示しない油圧クラッチへの油圧供給路が切り替えられ、油圧クラッチの係合状態が切り替わることでシフトレンジが変更される。
　ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側には、マニュアルバルブ２８を各レンジに対応する位置に保持するための４つの凹部２２が設けられる。凹部２２は、ディテントスプリング２５の基部側から、Ｄ（ｄｒｉｖｅ）、Ｎ（ｎｅｕｔｒａｌ）、Ｒ（ｒｅｖｅｒｓｅ）、Ｐ（ｐａｒｋ）の各レンジに対応している。
　ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、先端にディテントローラ２６が設けられる。ディテントローラ２６は、凹部２２のいずれかに嵌まり込む。
　ディテントスプリング２５は、ディテントローラ２６をディテントプレート２１の回動中心側に付勢する。ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング２５が弾性変形し、ディテントローラ２６が凹部２２を移動する。ディテントローラ２６が凹部２２のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、マニュアルバルブ２８の軸方向位置、および、パーキングロック機構３０の状態が決定され、自動変速機５のシフトレンジが固定される。
　パーキングロック機構３０は、パーキングロッド３１、円錐体３２、パーキングロックポール３３、軸部３４、および、パーキングギア３５を有する。
　パーキングロッド３１は、略Ｌ字形状に形成され、一端３１１側がディテントプレート２１に固定される。パーキングロッド３１の他端３１２側には、円錐体３２が設けられる。円錐体３２は、他端３１２側にいくほど縮径するように形成される。ディテントプレート２１が逆回転方向に揺動すると、円錐体３２が矢印Ｐの方向に移動する。
　パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる、パーキングロックポール３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が設けられる。ディテントプレート２１が逆回転方向に回転し、円錐体３２が矢印Ｐ方向に移動すると、パーキングロックポール３３が押し上げられ、凸部３３１とパーキングギア３５とが噛み合う。一方、ディテントプレート２１が正回転方向に回転し、円錐体３２が矢印ｎｏｔＰ方向に移動すると、凸部３３１とパーキングギア３５との噛み合いが解除される。
　パーキングギア３５は、図示しない車軸に設けられ、パーキングロックポール３３の凸部３３１と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア３５と凸部３３１とが噛み合うと、車軸の回転が規制される。シフトレンジがＰ以外のレンジであるｎｏｔＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によりロックされず、車軸の回転は、パーキングロック機構３０により妨げられない。また、シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によってロックされ、車軸の回転が規制される。
　図２および図３に示すように、シフトレンジ制御装置４０は、モータドライバ４１、４２、および、ＥＣＵ５０等を有する。
　モータドライバ４１は、第１巻線組１１の通電を切り替える３相インバータであって、スイッチング素子４１１～４１６がブリッジ接続される。対になるＵ相のスイッチング素子４１１、４１４の接続点には、Ｕ１コイル１１１の一端が接続される。対になるＶ相のスイッチング素子４１２、４１５の接続点には、Ｖ１コイル１１２の一端が接続される。対になるＷ相のスイッチング素子４１３、４１６の接続点には、Ｗ１コイル１１３の一端が接続される。コイル１１１～１１３の他端は、結線部１１５で結線される。
　モータドライバ４２は、第２巻線組１２の通電を切り替える３相インバータであって、スイッチング素子４２１～４２６がブリッジ接続される。対になるＵ相のスイッチング素子４２１、４２４の接続点には、Ｕ２コイル１２１の一端が接続される。対になるＶ相のスイッチング素子４２２、４２５の接続点には、Ｖ２コイル１２２の一端が接続される。対になるＷ相のスイッチング素子４２３、４２６の接続点には、Ｗ２コイル１２３の一端が接続される。コイル１２１～１２３の他端は、結線部１２５で結線される。
　本実施形態のスイッチング素子４１１～４１６、４２１～４２６は、ＭＯＳＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ等の他の素子を用いてもよい。
　モータドライバ４１とバッテリ４５との間には、モータリレー４６が設けられる。モータドライバ４２とバッテリ４５との間には、モータリレー４７が設けられる。モータリレー４６、４７は、イグニッションスイッチ等である始動スイッチがオンされているときにオンされ、モータ１０側へ電力が供給される。また、モータリレー４６、４７は、始動スイッチがオフされているときにオフされ、モータ１０側への電力の供給が遮断される。
　ＥＣＵ５０は、スイッチング素子４１１～４１６、４２１～４２６のオンオフ作動を制御し、図示しないシフトレバー等の操作により入力されるドライバ要求シフトレンジと、シフトレンジ切替機構２０におけるシフトレンジとが一致するように、モータ１０の駆動を制御する。また、ＥＣＵ５０は、車速、アクセル開度、および、ドライバ要求シフトレンジ等に基づき、変速用油圧制御ソレノイド６の駆動を制御する。変速用油圧制御ソレノイド６を制御することで、変速段が制御される。変速用油圧制御ソレノイド６は、変速段数等に応じた本数が設けられる。本実施形態では、１つのＥＣＵ５０がモータ１０およびソレノイド６の駆動を制御するが、モータ１０を制御するモータ制御用のモータＥＣＵと、ソレノイド制御用のＡＴ－ＥＣＵとを分けてもよい。以下、モータ１０の駆動制御を中心に説明する。
　図４に示すように、ＥＣＵ５０は、角度演算部５１、指令演算部５２、フィードバック制御部５３、固定相通電制御部６１、切替制御部６５、および、信号生成部６６等を備え、マイコン等を主体として構成される。ＥＣＵ５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。あるいは、ＥＣＵ５０における各処理は、ソフトウェア処理とハードウェア処理の組み合わせであってもよい。
　角度演算部５１は、エンコーダ１３から出力されるＡ相およびＢ相のパルスに基づき、エンコーダ１３のカウント値である実カウント値Ｃｅｎを演算する。実カウント値Ｃｅｎは、モータ１０の実際の機械角および電気角に応じた値である。本実施形態では、実カウント値Ｃｅｎを「実角度」とする。また、実カウント値に基づくモータ１０の機械角を減速機１４のギア比で換算した値をモータ角度θｍとする。モータ１０と出力軸１５とが一体となって回転しているとき、モータ角度θｍと出力軸角度θｓとは、同様に変化するものとする。
　指令演算部５２は、空走判定部５２１、および、目標値設定部５２５を有する。
　空走判定部５２１は、モータ角度θｍ、および、出力軸角度θｓに基づき、モータ軸１０５と出力軸１５との遊びの範囲内にてモータ１０が回転している空走状態か否かを判定する。なお、図４では、指令演算部５２には、実カウント値Ｃｅｎおよび出力軸角度θｓが入力されるものとして記載しているが、実カウント値Ｃｅｎに替えて、ギア比換算されたモータ角度θｍが入力されるようにしてもよいし、指令演算部５２の内部にて実カウント値Ｃｅｎからモータ角度θｍが演算されるようにしてもよい。出力軸角度θｓについても同様に、出力軸センサ１６の検出値が入力され、指令演算部５２にて出力軸角度θｓが演算されるようにしてもよい。
　目標値設定部５２５は、目標カウント値Ｃｅｎ*を設定する。目標カウント値Ｃｅｎ*は、モータ角度θｍの目標値であるモータ角度目標値θｃｍｄをエンコーダカウント値に換算した値である。本実施形態では、ドライバ要求シフトレンジが変更されてから、空走終了後、所定の継続期間が経過するまでの間、モータ角度目標値θｃｍｄは、切替前のシフトレンジとドライバ要求シフトレンジとに応じた所定の仮値θｃｍｄ＿ａとする。また、空走終了後、所定の継続期間が経過した場合、モータ角度目標値θｃｍｄは、空走終了時のモータ角度θｍに応じた値である角度補正値θｐを用いて演算された値に変更される。
　空走終了判定、および、角度補正値θｐの詳細については、後述する。
　フィードバック制御部５３は、位相進みフィルタ５４、減算器５５、および、制御器５６を有し、位置フィードバック制御を行う。
　位相進みフィルタ５４は、実カウント値Ｃｅｎの位相を進ませる位相進み補償を行い、位相進み値Ｃｅｎ＿ｐｌを演算する。位相進みフィルタ処理を行った位相進み値Ｃｅｎ＿ｐｌについても、「実角度」の概念に含まれるものとする。
　減算器５５は、目標カウント値Ｃｅｎ*と位相進み値Ｃｅｎ＿ｐｌとの偏差ΔＣｅｎを演算する。
　制御器５６は、目標カウント値Ｃｅｎ*と実カウント値位相進み値Ｃｅｎ＿ｐｌとを一致させるべく、偏差ΔＣｅｎが０となるように、ＰＩ制御等により、指令デューティＤｕを演算する。位置フィードバック制御では、ＰＷＭ制御等によりデューティを変更することで、コイル１１１～１１３、１２１～１２３に流れる電流およびトルクの大きさを変更可能である。
　本実施形態では、１２０°通電による矩形波制御により、モータ１０の駆動を制御する。１２０°通電による矩形波制御では、第１相の高電位側のスイッチング素子と、第２相の低電位側のスイッチング素子をオンする。また、第１相および第２相の組み合わせを電気角６０°ごとに入れ替えていくことで、通電相が切り替わる。これにより、巻線組１１、１２に回転磁界が発生し、モータ１０が回転する。
　固定相通電制御部６１は、固定相通電制御を行う。固定相通電制御は、モータ１０の回転を停止させるための制御であって、電気角に応じた固定相を選択し、選択された固定相の所定方向に電流が流れるように、スイッチング素子４１１～４１６、４２１～４２６を制御する。これにより、励磁相が固定される。励磁相が固定されると、モータ１０は、励磁相に応じた所定の電気角にて停止する。固定相通電制御部６１は、現在のロータ位置から最も近い電気角でモータ１０を停止させるように、実カウント値Ｃｅｎに基づいて固定相および通電方向を選択する。
　固定相通電制御は、実カウント値Ｃｅｎと目標カウント値Ｃｅｎ*との差は角度判定閾値ＥＮｔｈ以下となったときに行われる制御である。したがって、固定相通電制御が行われているとき、実カウント値Ｃｅｎと目標カウント値Ｃｅｎ*とが概ね一致しているとみなせる。そのため、現在のロータ位置から最も近い停止可能な電気角で停止させることで、目標カウント値Ｃｅｎ*と略一致する箇所でモータ１０を停止させることができる。厳密にいえば、目標カウント値Ｃｅｎ*に対応する電気角と、固定相通電制御にてモータ１０を停止させる電気角とでは、最大でモータ分解能分のずれが生じるが、減速機１４の減速比が大きければ、出力軸１５の停止位置のずれは小さいため、差し支えない。
　切替制御部６５は、モータ１０の制御状態を切り替える。特に、本実施形態では、切替制御部６５は、目標カウント値Ｃｅｎ*と実カウント値Ｃｅｎとに基づき、位置フィードバック制御とするか、固定相通電制御とするかを切り替える。
　切替制御部６５は、ドライバ要求シフトレンジが変化した場合、モータ１０の制御状態を位置フィードバック制御とする。切替制御部６５は、目標カウント値Ｃｅｎ*と実カウント値Ｃｅｎとの差の絶対値が角度判定閾値ＥＮｔｈ以下となった場合、固定相通電制御に切り替える。切替制御部６５は、固定相通電制御に切り替わってから、通電継続時間Ｔａが経過するまでの期間は、固定相通電制御を継続し、通電継続時間Ｔａ経過後、通電オフ制御とする。通電オフ制御では、スイッチング素子４１１～４１６、４２１～４２６を全てオフにする。本実施形態では、目標カウント値Ｃｅｎ*と実カウント値Ｃｅｎとの差の絶対値が、「目標角度と実角度との差分値」に対応する。
　信号生成部６６は、切替制御部６５にて選択された制御状態に応じ、スイッチング素子４１１～４１６、４２１～４２６のオンオフを切り替える駆動信号を生成し、モータドライバ４１、４２に出力する。これにより、モータ１０の駆動が制御される。
　ここで、モータ１０の回転軸であるモータ軸１０５、出力軸１５、および、ディテントプレート２１の関係を図５に示す。図５においては、実線で示す状態から二点鎖線で示す状態へとモータ１０が回転することで、ディテントローラ２６がディテントプレート２１の凹部２２間の山を乗り越え、ドライバ要求シフトレンジに応じた凹部２２に嵌まり込む状態を模式的に示している。図５においては、モータ１０および出力軸１５の回転方向を、紙面左右方向として説明する。また、図５は、「遊び」を概念的に示す模式図であって、出力軸１５と減速機１４とが一体となっており、モータ軸１０５が減速機１４の遊びの範囲で移動可能であるものとして記載しているが、モータ軸１０５と減速機１４とが一体となっており、減速機１４と出力軸１５との間に「遊び」が存在しているように構成しても差し支えない。
　図５に示すように、モータ軸１０５と出力軸１５との間には、減速機１４が設けられており、モータ軸１０５と出力軸１５との間のギアバックラッシュを含む「遊び」が存在している。本実施形態では、モータ１０はＤＣブラシレスモータであって、モータ１０への通電が停止されているとき、コギングトルク等の影響により、遊びの範囲内にてモータ軸１０５が回転し、モータ軸１０５と減速機１４とが離間することがある。
　また、矢印Ｙｇに示すように、モータ軸１０５と減速機１４とが回転方向において離間している状態にてモータ１０が回転する場合、モータ軸１０５と減速機１４とが当接するまでの間、モータ１０は空走状態となり、モータ１０の回転は、出力軸１５側へ伝達されない。以下、遊びの範囲内にてモータ１０の回転が出力軸１５に伝達されない状態を「ガタ空走」とし、ガタ空走状態となる区間を「ガタ空走区間」とする。
　ガタ空走が終了すると、モータ１０と出力軸１５およびディテントプレート２１とが一体となって回転する。これにより、ディテントローラ２６は、凹部２２間の山部を乗り越え、ドライバ要求シフトレンジに応じた凹部２２へ移動する。モータ１０と出力軸１５とが一体となって回転している区間を、「谷谷間回転区間」とする。図５は、ディテントローラ２６が隣接する凹部２２へ移動する例を示しているが、複数の山部を乗り越える場合も同様である。
　ところで、モータ１０への通電をオフしている状態からシフトレンジを切り替えるべく通電を開始したとき、モータ軸１０５が「遊び」の範囲内のどの位置にあるかを特定することができない。また、モータ軸１０５と減速機１４とが当接している状態からモータ１０を回転させる場合と比較し、ガタ空走区間の分、モータ１０を余分に回転させる必要がある。
　そこで本実施形態では、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓに基づいてガタ空走終了を検出し、目標カウント値Ｃｅｎ*を補正することで、位置制御精度を確保している。
　本実施形態の目標補正処理を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、指令演算部５２にて所定の周期で実行される処理である。後述の図８および図９についても同様である。
　最初のＳ１０１では、指令演算部５２は、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓの信号処理を行う。信号処理は、所定周期で行われている。本実施形態では、４［ｍｓ］周期で信号処理が行われるものとして説明する。信号処理では、まず、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓのノイズを除去するためのフィルタリング処理が行われる。フィルタリング処理は、例えばＬＰＦ処理であって、以下の式１の演算が行われる。
　
　Ｙi＝ｄｔ／（ｄｔ＋Ｔ）×Ｘi＋Ｔ／（ｄｔ＋Ｔ）×Ｙi-1
　＝Ｋ×Ｘi＋（１－Ｋ）×Ｙi-1  　・・・（式１）
 
　式中のＸは処理前のθｍまたはθｓ、Ｙは処理後のθｍまたはθｓ、添え字のiは今回値、i-1は前回値を意味する。また、Ｔはシステム時定数である。例えば、ｄｔ＝１［ｍｓ］、Ｔ＝１０［ｍｓ］とすると、Ｋ＝１／１１となる。
　また、フィルタリング処理として、ＬＰＦ処理に替えて、所定期間（例えば８［ｍｓ］）の移動平均値を演算してもよい。
　以下の処理では、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓとして、フィルタリング処理がなされた値を用いる。
　指令演算部５２は、モータ角度θｍの単位時間あたりの変化量であるモータ角度変化量Δθｍ、および、出力軸角度θｓの単位時間あたりの変化量である出力軸角度変化量Δθｓを演算する。Δθｍ、Δθｓは、現在のレンジおよびドライバ要求シフトレンジに応じ、モータ１０および出力軸１５を回転させるべき方向側への変化量とし、誤差等を除けば、正の値となるものとする。
　また、指令演算部５２は、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとの差分値である変化量差分値Ｄｍｓを演算する（式２参照）。
　
　Ｄｍｓ＝Δθｍ－Δθｓ　・・・（式２）
 
　Ｓ１０２では、指令演算部５２は、通電フラグがオンされているか否かを判断する。通電フラグは、ドライバ要求シフトレンジが変化したときにオンされ、固定相通電制御が終了したときにオフされる。通電フラグがオンされていると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０６へ移行する。通電フラグがオフであると判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行する。
　Ｓ１０３では、指令演算部５２は、現在のモータ角度θｍを、駆動初期値θｉｎｉｔとしてＲＡＭ等に記憶させ、Ｓ１０５へ移行する。
　Ｓ１０４では、指令演算部５２は、後述の継続カウンタのカウンタ値Ｃｋをリセットする。既に継続カウンタがリセットされている場合は、リセット状態を継続する。
　Ｓ１０５では、指令演算部５２は、補正値未設定フラグＸｉｎｉｔをオンにする。既に補正値未設定フラグＸｉｎｉｔがオンされている場合は、オン状態を継続する。
　通電フラグがオンされていると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）に移行するＳ１０６では、指令演算部５２は、モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａより小さいか否かを判断する。ここでは、ディテントローラ２６がシフトレンジ切替前と同一の凹部２２内であることを判定しており、駆動初期判定値θａは、切替前のレンジ、および、ディテントプレート２１の形状に応じた任意の値に設定される。モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ未満であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ以上であると判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。
　モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ未満であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、すなわちディテントローラ２６がレンジ切替前と同一の凹部２２内である場合に移行するＳ１０７では、空走判定部５２１は、変化量差分値Ｄｍｓの絶対値が一致判定閾値Ｄｂ未満か否かを判断する。一致判定閾値Ｄｂは、誤差等を考慮し、ΔθｍとΔθｓとが一致しているとみなせる程度の差に応じた値（例えば０．５°／４ｍｓ）に設定される。変化量差分値Ｄｍｓの絶対値が一致判定閾値Ｄｂ以上であると判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、すなわちモータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致しない場合、Ｓ１１１へ移行する。変化量差分値Ｄｍｓの絶対値が一致判定閾値Ｄｂ未満であると判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、すなわち、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致する場合、Ｓ１０８へ移行する。
　Ｓ１０８では、空走判定部５２１は、モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ以上か否かを判断する。回転判定閾値Ｄｒは、モータ１０が回転しているとみなせる程度の値（例えば１°／４ｍｓ）に設定される。モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ未満であると判断された場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、すなわちモータ１０が回転していない場合、Ｓ１１１へ移行する。モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ以上であると判断された場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、すなわちモータ１０が回転している場合、Ｓ１０９へ移行する。
　Ｓ１０９では、空走判定部５２１は、出力軸角度変化量Δθｓが回転判定閾値Ｄｒ以上か否かを判断する。出力軸角度変化量Δθｓの判定に係る回転判定閾値Ｄｒは、モータ角度変化量Δθｍに係る値と異なる値としてもよい。出力軸角度変化量Δθｓが回転判定閾値Ｄｒ未満であると判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、すなわち出力軸１５が回転していない場合、Ｓ１１１へ移行する。出力軸角度変化量Δθｓが回転判定閾値Ｄｒ以上であると判断された場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。
　Ｓ１１０では、指令演算部５２は、補正値未設定フラグＸｉｎｉｔがオンされているか否かを判断する。補正値未設定フラグＸｉｎｉｔがオフであると判断された場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。補正値未設定フラグＸｉｎｉｔがオンであると判断された場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１１２へ移行する。
　モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ以上である場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致していない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、モータ１０および出力軸１５の少なくとも一方が回転していない場合（Ｓ１０８：ＮＯ、または、Ｓ１０９：ＮＯ）、および、補正値未設定フラグＸｉｎｉｔがオフの場合（Ｓ１１０：ＮＯ）に移行するＳ１１１では、継続カウンタのカウンタ値Ｃｋをリセットする。
　Ｓ１１２では、指令演算部５２は、角度補正値θｐを、モータ角度θｍの今回値とし、角度補正値θｐを、ＲＡＭ等に記憶させる。
　Ｓ１１３では、指令演算部５２は、補正値未設定フラグＸｉｎｉｔをオフにする。
　すなわち本実施形態では、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致し、かつ、モータ１０および出力軸１５がともに回転している状態となった最初のタイミングにて、ガタ空走が終了したとみなし、このときのモータ角度θｍを角度補正値θｐとして記憶しておく。
　Ｓ１１４では、指令演算部５２は、継続カウンタのカウンタ値Ｃｋをインクリメントする。
　Ｓ１１５では、指令演算部５２は、継続カウンタのカウンタ値Ｃｋが継続判定値Ｃｔｈか否かを判断する。カウンタ値Ｃｋが継続判定値Ｃｔｈ未満であると判断された場合（Ｓ１１５：ＮＯ）、Ｓ１１６の処理を行わない。カウンタ値Ｃｋが継続判定値Ｃｔｈ以上であると判断された場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、Ｓ１１６へ移行する。
　Ｓ１１６では、目標値設定部５２５は、角度補正値θｐを用いてモータ角度目標値θｃｍｄを演算する（式３参照）。式中のθｄｅｔは、切替前のシフトレンジとドライバ要求シフトレンジとに応じた谷谷間回転区間の角度に応じて設定される設計値である。
　
　θｃｍｄ＝θｐ＋θｄｅｔ　・・・（式３）
 
　本実施形態の目標値補正処理を図７のタイムチャートに基づいて説明する。図７では、共通時間軸を横軸とし、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓ、角度変化量Δθｍ、Δθｓ、変化量差分値Ｄｍｓを示す。なお、説明のため、タイムスケール等は適宜変更しており、実際の時間とは必ずしも一致しない。後述の図１０、図１３および図１４についても同様である。
　時刻ｘ１１にて、ドライバ要求シフトレンジが変更され、通電フラグがオフからオンに切り替わり、モータ角度目標値が設定される。ここで設定される目標値は、仮値θｃｍｄ＿ａである。仮値θｃｍｄ＿ａが設定され、位置フィードバック制御によりモータ１０が駆動されると、図７のモータ角度θｍおよび出力軸角度θｓ、角度変化量Δθｍ、Δθｓに示すように、モータ角度θｍが変化し、モータ角度変化量Δθｍ≠０となる。一方、出力軸角度θｓは、ガタ空走中は、モータ１０の回転が出力軸１５に伝達されないので、変化せず、出力軸角度変化量Δθｓ＝０が継続される。また、図７の変化量差分値Ｄｍｓに示すように、ガタ空走区間の間は、変化量差分値Ｄｍｓが増加する。
　時刻ｘ１２にて、ガタ空走が終了すると、モータ１０の回転が出力軸１５に伝達されるので、出力軸１５が回転され、出力軸角度θｓが変化し、出力軸角度変化量Δθｓ≠０となる。また、時刻ｘ１３にて、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致し、変化量差分値Ｄｍｓが０となる。本実施形態では、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが略一致し、かつ、モータ角度変化量Δθｍおよび出力軸角度変化量Δθｓが共に回転判定閾値Ｄｒ以上となった時刻ｘ１３にて、ガタ空走が終了したと判定し、このときのモータ角度θｍを角度補正値θｐとする。
　また、時刻ｘ１３から継続判定値Ｃｔｈに対応する継続期間が経過した時刻ｘ１４にて、角度補正値θｐを用いて目標値を補正し、モータ角度目標値θｃｍｄを式３の値に変更する。その後、モータ角度θｍがモータ角度目標値θｃｍｄとなるように、モータ１０を制御する。なお、図７では、モータ角度目標値θｃｍｄが仮値θｃｍｄ＿ａより小さくなるように補正されているが、仮値θｃｍｄ＿ａの設定等に応じ、仮値θｃｍｄ＿ａより大きくなるように補正されてもよい。
　本実施形態では、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓの変化量に基づいてガタ空走終了を判定し、ガタ空走終了判定時のモータ角度θｍに基づいて、目標値を補正している。これにより、例えばモータを両方向に回転させて遊びの両端に当接させることによる遊び量の学習処理を行うことなく、モータ角度目標値θｃｍｄを適切に設定することができる。
　また、比較例として、出力軸角度θｓの値そのものを用いてモータ角度目標値θｃｍｄを設定する場合、出力軸センサ１６には、絶対角度としての高い検出精度が要求される。これに対し本実施形態では、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓの変化量に基づいてガタ空走終了を判定し、ガタ空走終了時のモータ角度θｍを角度補正値θｐとしているので、変化量が適切に検出されていればよく、出力軸角度θｓの値そのものを用いる場合と比較し、精度要求を緩和することができる。
　さらにまた、比較例として、出力軸角度θｓの変化量に基づいてガタ空走終了を検出し、目標値を補正する場合、外乱等の影響にて検出値にノイズが生じると、ガタ空走終了を誤判定する虞がある。本実施形態では、エンコーダ１３の検出値に基づくモータ角度θｍ、および、出力軸センサ１６の検出値に基づく出力軸角度θｓを用いる異種多重系とし、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓの変化量に基づいてガタ空走終了を判定しているので、外乱ノイズによるガタ空走終了の誤判定およびモータ角度目標値θｃｍｄの誤補正を回避することができる。
　以上説明したように、シフトレンジ制御装置４０は、モータ１０の回転軸であるモータ軸１０５とモータ１０の回転が伝達される出力軸１５との間に遊びが存在するシフトバイワイヤシステム１において、モータ１０の回転角度であるモータ角度θｍがモータ角度目標値θｃｍｄと一致するようにモータ１０の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるものである。シフトレンジ制御装置４０は空走判定部５２１、および、目標値設定部５２５を備える。
　空走判定部５２１は、モータ１０の回転を検出するエンコーダ１３の検出値に基づく値であるモータ角度θｍ、および、出力軸１５の回転を検出する出力軸センサ１６の検出値に基づく値である出力軸角度θｓに基づき、遊びの範囲内にてモータ１０が回転している空走の終了を判定する。
　目標値設定部５２５は、空走終了時におけるモータ角度θｍに応じた値である角度補正値θｐを用い、モータ１０の駆動制御に係るモータ角度目標値θｃｍｄを設定する。
　本実施形態では、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓを用いて空走状態の終了を判定し、空走終了時のモータ角度θｍに基づいて、モータ角度目標値θｃｍｄを設定している。これにより、遊び量の学習処理を行うことなく、モータ角度目標値θｃｍｄを適切に設定することができる。また、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓの２つの異なる種類の検出値を空走終了判定に用いているので、出力軸角度θｓのみに基づいて判定する場合と比較し、出力軸角度θｓの検出精度要求を緩和可能であるとともに、外乱ノイズ等の影響によりモータ角度目標値θｃｍｄが誤った値に設定されるのを防ぐことができる。
　空走判定部５２１は、モータ角度θｍの単位時間あたりの変化量であるモータ角度変化量Δθｍと、出力軸角度θｓの単位時間あたりの変化量である出力軸角度θｓとが一致し（図６中のＳ１０７：ＹＥＳ）、かつ、モータ角度変化量Δθｍおよび出力軸角度変化量Δθｓがともに回転判定閾値Ｄｒ以上である場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１０９：ＹＥＳ）、空走状態が終了したと判定する。
　これにより、空走状態の終了を適切に判定することができる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態を図８に基づいて説明する。本実施形態は、目標補正処理が異なっているので、この点を中心に説明する。
　本実施形態の目標補正処理を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
　Ｓ２０１～Ｓ２０４の処理は、図６中のＳ１０１～Ｓ１０４の処理と同様である。
　Ｓ２０５では、指令演算部５２は、変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘを０とする。
　Ｓ２０６の処理は、図６中のＳ１０６の処理と同様である。
　モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ未満であると判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）に移行するＳ２０７では、指令演算部５２は、変化量差分値Ｄｍｓの今回値が、ＲＡＭ等に記憶されている変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘより大きいか否かを判断する。変化量差分値Ｄｍｓの今回値が変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘ以下であると判断された場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２１０へ移行する。変化量差分値Ｄｍｓの今回値が変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘより大きいと判断された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。
　Ｓ２０８では、指令演算部５２は、変化量差分値Ｄｍｓの今回値を、変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘとしてＲＡＭ等に記憶させる。
　Ｓ２０９では、指令演算部５２は、角度補正値θｐを、モータ角度θｍの今回値とし、角度補正値θｐをＲＡＭ等に記憶させる。
　Ｓ２１０～Ｓ２１２の処理は、図６中のＳ１０７～Ｓ１０９の処理と同様である。モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致していない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、または、モータ角度変化量Δθｍおよび出力軸角度変化量Δθｓの少なくとも一方が回転判定閾値Ｄｒより小さい場合（Ｓ２１１：ＮＯ、または、Ｓ２１２：ＮＯ）、Ｓ２１３へ移行する。モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致しており（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、かつ、モータ角度変化量Δθｍおよび出力軸角度変化量Δθｓが共に回転判定閾値Ｄｒ以上である場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ、かつ、Ｓ２１１：ＹＥＳ）、Ｓ２１４へ移行する。
　Ｓ２１３の処理は、図６中のＳ１１１の処理と同様である。
　Ｓ２１４～Ｓ２１６の処理は、図６中のＳ１１４～Ｓ１１６の処理と同様である。
　本実施形態では、変化量差分値Ｄｍｓの今回値がこれまでの最大値より大きい場合、変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘおよび角度補正値θｐを更新する。一方、変化量差分値Ｄｍｓの今回値が、これまでの最大値以下の場合、Ｓ２０８およびＳ２０９の処理が行われないので、これまでの変化量差分最大値Ｄｍｓ＿ｍａｘおよび角度補正値θｐが保持される。これにより、変化量差分値Ｄｍｓのピーク時のモータ角度θｍが角度補正値θｐとして保持される。換言すると、本実施形態では、変化量差分値Ｄｍｓのピークを検出し、変化量差分値Ｄｍｓのピーク時のモータ角度θｍを角度補正値θｐとしている、ということである。すなわち、本実施形態では、図７の時刻ｘ１２のときのモータ角度θｍを角度補正値θｐとしている。
　また、変化量差分値Ｄｍｓのピークを検出することは、モータ角度変化量Δθｍの変化速度が変わる変曲点を検出することと同義である、といえる。さらにまた、変化量差分値Ｄｍｓを検出することは、出力軸角度変化量Δθｓの変化速度が変わる変曲点を検出することと同義である、といえる。
　本実施形態では、目標値設定部５２５は、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとの差分値である変化量差分値Ｄｍｓがピーク値となったときのモータ角度θｍを、空走終了時におけるモータ角度θｍとみなし、当該モータ角度θｍを角度補正値θｐとして、モータ角度目標値θｃｍｄを設定する。
　これにより、角度補正値θｐを適切に設定することができる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　（第３実施形態）
　第３実施形態を図９および図１０に基づいて説明する。本実施形態は、目標補正処理における空走判定が異なっているので、この点を中心に説明する。
　本実施形態の目標補正処理を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。図９は、図６のＳ１０７～Ｓ１０９に替えて、Ｓ１２１およびＳ１２２となっている点が第１実施形態と異なる。また、図８中のＳ２１０～Ｓ２１２に替えて、Ｓ１２１およびＳ１２２としてもよい。
　Ｓ１０１では、指令演算部５２は、上述のフィルタ処理等に加え、モータ角度θｍと出力軸角度θｓとの差である角度差分値θｍｓ（式４参照）、および、角度差分値θｍｓの単位時間あたりの変化量である角度差分値変化量Δθｍｓを演算する。
　
　θｍｓ＝θｍ－θｓ　・・・（式４）
 
　Ｓ１２１は、モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ未満であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、すなわちディテントローラ２６がレンジ切替前と同一の凹部２２内である場合に移行するステップである。Ｓ１２１では、空走判定部５２１は、角度差分値θｍｓが差分判定閾値θｂより大きいか否かを判断する。角度差分値θｍｓが差分判定閾値θｂ以下であると判断された場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。角度差分値θｍｓが差分判定閾値θｂより大きいと判断された場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、Ｓ１２２へ移行する。
　Ｓ１２２では、空走判定部５２１は、角度差分値変化量Δθｍｓが０か否かを判断する。ここでは、角度差分値変化量Δθｍｓが、検出誤差等に応じて設定される判定値より小さい場合、角度差分値変化量Δθｍｓが０であるとみなす。角度差分値変化量Δθｍｓが０ではないと判断された場合（Ｓ１２２：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。角度差分値変化量Δθｍｓが０であると判断された場合（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行し、以降の処理を行う。
　本実施形態の目標値補正処理を図１０のタイムチャートに基づいて説明する。図１０では、共通時間軸を横軸とし、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓ、角度差分値θｍｓ、角度差分値変化量Δθｍｓである。図１０のモータ角度θｍおよび出力軸角度θｓは、角度補正値θｐを除き、図７のモータ角度θｍおよび出力軸角度θｓと略同様である。
　時刻ｘ２１にて、ドライバ要求シフトレンジが変更され、モータ１０が駆動されると、ガタ空走中は、モータ角度θｍは変化するが、出力軸角度θｓは変化しない。そのため、図１０の角度差分値θｍｓに示すように、ガタ空走中は、角度差分値θｍｓは増加する。また、時刻ｘ２２にて、ガタ空走区間が終了すると、モータ１０と出力軸１５とは一体に回転するので、図１０の角度差分値θｍｓに示すように、角度差分値θｍｓが一定となり、図１０の角度差分値変化量Δθｍｓに示すように、角度差分値変化量Δθｍｓが０となる。
　本実施形態では、角度差分値θｍｓが差分判定閾値θｂより大きく、かつ、角度差分値変化量Δθｍｓが０となった時刻ｘ２２にて、ガタ空走が終了したと判定し、このときのモータ角度θｍを角度補正値θｐとする。
　また、時刻ｘ２２から、継続判定値Ｃｔｈに対応する継続期間が経過した時刻ｘ２３にて、角度補正値θｐを用いて目標値を補正する。その後、モータ角度θｍが補正後のモータ角度目標値θｃｍｄとなるように、モータ１０を制御する。
　本実施形態では、空走判定部５２１は、モータ角度θｍと出力軸角度θｓとの差分値である角度差分値θｍｓが差分判定閾値θｂより大きく（図９中のＳ１２１：ＹＥＳ）、かつ、角度差分値θｍｓの単位時間あたりの変化量である角度差分値変化量Δθｍｓが０となったとき、空走状態が終了したと判定する。
　このようにしても、空走状態の終了を適切に判定することができる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　（第４実施形態）
　第４実施形態を図１１～図１３に示す。本実施形態は、目標補正処理が上記実施形態と異なるので、この点を中心に説明する。
　Ｓ３０１～Ｓ３０３の処理は、図６中のＳ１０１～Ｓ１０３の処理と同様である。
　Ｓ３０３に続いて移行するＳ３０４では、後述するフラグＸｇａｔａ＿Ａ、Ｘｇａｔａ＿Ｂ、Ｘｇａｔａ＿ＡＢをリセットし、Ｓ３１２へ移行する。
　通電フラグがオンされている場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）に移行するＳ３０５の処理は、Ｓ１０６の処理と同様である。モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ以上であると判断された場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、Ｓ３１５へ移行する。モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ未満であると判断された場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、Ｓ３０６へ移行する。
　Ｓ３０６では、区間判定処理を行う。
　区間判定処理のサブフローを図１２に示す。
　Ｓ３６１では、空走判定部５２１は、出力軸角度変化量Δθｓが０か否かを判断する。検出誤差等を考慮し、例えば０に近い所定値以下の場合、出力軸角度変化量Δ０が０であると判断する。出力軸角度変化量Δθｓが０ではないと判断された場合（Ｓ３６１：ＮＯ）、Ｓ３６４へ移行する。出力軸角度変化量Δθｓが０であると判断された場合（Ｓ３６１：ＹＥＳ）、Ｓ３６２へ移行する。
　Ｓ３６２の処理は、図６中のＳＳ１０８の処理と同様であって、空走判定部５２１は、モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ以上か否かを判断する。モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ以上であると判断された場合（Ｓ３６２：ＹＥＳ）、Ｓ３６３へ移行する。モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ未満であると判断された場合（Ｓ３６２：ＮＯ）、Ｓ３６４へ移行する。
　Ｓ３６３では、空走判定部５２１は、ガタ空走区間であることを示すフラグＡをオンにする。
　Ｓ３６４では、空走判定部５２１は、フラグＡをオフにする。
　図１１～図１３では、フラグＡを「Ｘｇａｔａ＿Ａ」とし、フラグオンの状態を「１」、オフの状態を「０」とする。後述のフラグＢおよびフラグＡＢも同様とする。
　Ｓ３６５では、Ｓ３６２と同様であって、モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ未満であると判断された場合（Ｓ３６５：ＮＯ）、Ｓ３７０へ移行する。モータ角度変化量Δθｍが回転判定閾値Ｄｒ以上であると判断された場合（Ｓ３６５：ＹＥＳ）、Ｓ３６６へ移行する。
　Ｓ３６６では、図６中のＳ１０９と同様、空走判定部５２１は、出力軸角度変化量Δθｓが回転判定閾値Ｄｒ以上か否かを判断する。出力軸角度変化量Δθｓが回転判定閾値Ｄｒ未満であると判断された場合（Ｓ３６６：ＮＯ）、Ｓ３７０へ移行する。出力軸角度変化量Δθｓが回転判定閾値Ｄｒ以上であると判断された場合（Ｓ３６６：ＹＥＳ）、Ｓ３６７へ移行する。
　Ｓ３６７では、図６中のＳ１０７と同様であって、変化量差分値Ｄｍｓの絶対値が一致判定閾値Ｄｂ以上であると判断された場合（Ｓ３６７：ＮＯ）、すなわちモータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致しない場合、Ｓ３６９へ移行する。変化量差分値Ｄｍの絶対値が一致判定閾値Ｄｂ未満であると判断された場合（Ｓ３６７：ＹＥＳ）、すなわちモータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致する場合、Ｓ３６８へ移行する。
　Ｓ３６８では、空走判定部５２１は、モータ１０と出力軸１５とが一致して回転している区間であることを示すフラグＢをセットする。
　Ｓ３６９では、空走判定部５２１は、ガタ空走状態からモータ１０と出力軸１５とが一体となって回転する状態への移行区間であることを示すフラグＡＢをセットする。
　Ｓ３７０では、フラグＢおよびフラグＡＢをオフにする。
　図１１に戻り、区間判定処理に続いて移行するＳ３０７では、空走判定部５２１は、フラグＡがオンか否かを判断する。フラグＡがオフであると判断された場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、Ｓ３０９へ移行する。フラグＡがオンであると判断された場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、Ｓ３０８へ移行する。
　フラグＡがオンである場合、すなわち空走状態である場合に移行するＳ３０８では、空走判定部５２１は、計時カウンタのカウント値Ｃｔをｘ座標、モータ角度変化量Δθｍをｙ座標とし、区間Ａにおけるモータ角度変化量Δθｍの近似直線を導出する。区間Ａにおけるモータ角度変化量Δθｍの近似直線を式５とする。
　
　ｙ＝ａｘ＋ｃ　・・・（式５）
 
　フラグＡがオフであると判断された場合（Ｓ３０７：ＮＯ）に移行するＳ３０９では、空走判定部５２１は、フラグＢがオンか否かを判断する。フラグＢがオフであると判断された場合（Ｓ３０９：ＮＯ）、Ｓ３１１へ移行する。フラグＢがオンであると判断された場合（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、Ｓ３１０へ移行する。
　フラグＢがオンである場合、すなわちモータ１０と出力軸１５とが一体回転している場合に移行するＳ３１０では、空走判定部５２１は、計時カウンタのカウント値Ｃｔをｘ座標、モータ角度変化量Δθｍをｙ座標とし、区間Ｂにおけるモータ角度変化量Δθｍの近似直線を導出する。区間Ｂにおけるモータ角度変化量Δθｍの近似直線を式６とする。
　
　ｙ＝ｃｘ＋ｄ　・・・（式６）
 
　以下、区間Ａにおけるモータ角度変化量Δθｍの近似直線を「近似直線ＬＡ」、区間Ｂにおけるモータ角度変化量Δθｍの近似直線を「近似直線ＬＢ」と呼ぶ。
　フラグＡ、Ｂが共にオフである場合（Ｓ３０７：ＮＯ、かつ、Ｓ３０９：ＮＯ）に移行するＳ３１１では、空走判定部５２１は、フラグＡＢがオンか否かを判断する。フラグＡＢがオンであると判断された場合（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、Ｓ３１３へ移行する。フラグＡＢがオフであると判断された場合（Ｓ３１１：ＮＯ）、Ｓ３１２へ移行する。
　Ｓ３１１で否定判断された場合、または、Ｓ３０４に続いて移行するＳ３１２では、空走判定部５２１は、計時カウンタのカウント値Ｃｔをリセットする。
　フラグＡ、Ｂ、ＡＢのいずれかがオンである場合に移行するＳ３１３では、空走判定部５２１は、現在の計時カウンタのカウント値Ｃｔと、モータ角度θｍと、モータ角度変化量Δθｍと、フラグ状態とを関連づけて、図示しないメモリに記憶させる。
　Ｓ３１４では、空走判定部５２１は、計時カウンタのカウント値Ｃｔをインクリメントする。
　モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ以上であると判断された場合（Ｓ３０５：ＮＯ）に移行するＳ３１５では、空走判定部５２１は、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点を演算する。本実施形態では、モータ角度変化量Δθｍが変曲点となるタイミングにて、空走状態が終了したと判定する。モータ角度変化量Δθｍの変曲点は、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点とする。近似直線ＬＡ、ＬＢの交点のｘ座標を「ガタ詰めポイントＸＸ」とすると、ガタ詰めポイントＸＸは、式７で表される。ＸＸが負の値となった場合は、ＸＸ＝０とする。
　
　ＸＸ＝（ｄ－ｂ）／（ａ－ｃ）　・・・（式７）
 
　Ｓ３１６では、指令演算部５２は、ガタ詰めポイントＸＸと最も近いカウント値Ｃｔと関連づけて記憶されているモータ角度θｍを、角度補正値θｐとする。本実施形態では、カウント値Ｃｔおよびモータ角度θｍは離散値であるので、ガタ詰めポイントＸＸと最も近いカウント値Ｃｔを「空走終了時」とみなし、当該カウント値Ｃｔのときのモータ角度θｍに基づいて角度補正値θｐを設定する。
　Ｓ３１７では、図６中のＳ１１６と同様、目標値設定部５２５は、角度補正値θｐを用いてモータ角度目標値θｃｍｄを演算する。
　ここで、近似直線ＬＡ、ＬＢの導出について説明する。本実施形態では、Ｓ３１３にて、計時カウンタのカウント値Ｃｔとモータ角度変化量Δθｍとが関連づけてメモリに記憶されている。本実施形態では、フラグＡと関連付けられている複数の（Ｃｔ，Δθｍ）を用いて、例えば最小二乗法等により線形近似を行い、近似直線ＬＡを導出する。同様に、フラグＢと関連付けられている複数の（Ｃｔ，Δθｍ）を用いて、例えば最小二乗法等により、線形近似を行い、近似直線ＬＢを導出する。
　なお、近似直線ＬＡ、ＬＢを、最小二乗法以外の方法にて導出してもよい。また、線形近似に限らず、二次以上の関数等の近似線を導出し、当該近似線を用いて空走終了を判定してもよい。
　本実施形態の目標値補正処理を図１３のタイムチャートに基づいて説明する。図１３は、共通時間軸を横軸とし、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓ、角度変化量Δθｍ、Δθｓ、フラグＡ、フラグＢ、フラグＡＢである。図１３では、横軸を計時カウンタのカウント値Ｃｔに読み替えているが、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓ、角度変化量Δθｍの詳細については、図７と同様である。図１４についても同様である。
　図１３に示すように、ガタ空走区間と谷谷間回転区間とでは、モータ角度変化量Δθｍの傾きが異なっている。本実施形態では、ガタ空走状態が終了する「ガタ詰まり」となると、モータ角度変化量Δθｍの傾きが変化し、変曲点となることを利用して、ガタ詰めポイントＸＸを決定している。
　カウント値０からＣｔ１までの区間Ａは、ガタ空走区間である。区間Ａにおいては、モータ角度変化量Δθｍ≠０であり、出力軸角度変化量Δθｓ＝０であって、フラグＡがオンされている。この間、（Ｃｔ，Δθｍ）に基づき、近似直線ＬＡを更新していく。カウント値Ｃｔ１にて、出力軸角度変化量Δθｓ≠０となると、フラグＡをオフにする。このとき、近似直線ＬＡが確定される。
　カウント値Ｃｔ１から、モータ角度変化量Δθｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致するカウント値Ｃｔ２までの間は、フラグＡＢがセットされる。フラグＡＢがオンのときは、ガタ空走完了から、モータ１０と出力軸１５とが一体となって回転するまでの移行区間であるので、近似直線ＬＡ、ＬＢの演算を行わない。この間において、カウント値Ｃｔ、モータ角度θｍ、モータ角度変化量Δθｍおよびフラグ状態の記憶は継続する。
　カウント値Ｃｔ２にて、モータ角度変化量Δｍと出力軸角度変化量Δθｓとが一致すると、フラグＡＢをオフにし、フラグＢをオンにする。モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ以上となるカウント値Ｃｔ３までの間、フラグＢがオンされている。この間、（Ｃｔ，Δθｍ）に基づき、近似直線ＬＢを更新していく。カウント値Ｃｔ３にて、モータ角度θｍと駆動初期値θｉｎｉｔとの差の絶対値が駆動初期判定値θａ以上になると、近似直線ＬＢが確定される。
　そして、得られた近似直線ＬＡ、ＬＢを用いて、ガタ詰めポイントＸＸを演算し、ガタ詰めポイントＸＸにおけるモータ角度θｍを角度補正値θｐとする。そして、角度補正値θｐに基づいてモータ角度目標値θｃｍｄを演算し、仮値θｃｍｄ＿ａを、演算されたモータ角度目標値θｃｍｄに変更する。実際には、カウント値Ｃｔにて近似直線ＬＢが確定されてから、モータ角度目標値θｃｍｄが変更されるまでには、演算遅れがあるが、ここでは簡略化のため、カウント値Ｃｔ３にてモータ角度目標値θｃｍｄが変更されるものとして記載した。また、モータ角度目標値θｃｍｄの変更は、カウント値Ｃｔ３以降であって、ディテントローラ２６がディテントプレート２１の山を越える前のいずれのタイミングとしてもよい。
　図１３中では、区間Ａの終了タイミングとガタ詰めポイントＸＸとが一致するものとして記載しているが、演算結果によっては、演算されたガタ詰めポイントＸＸが、区間Ａの終了タイミングとずれていても、差し支えない。また、図１３の例では、区間Ａが区間Ｂより長いが、区間Ａ、Ｂの長さは、モータ始動時のモータ軸１０５のガタ内での位置や、駆動初期判定値θａの設定等により、区間Ｂよりも区間Ａが長いとは限らない。図１４および図１５においても同様である。
　本実施形態では、空走判定部５１２は、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓに基づき、区間Ａおよび区間Ｂを設定する。詳細には、空走判定部５１２は、モータ角度変化量Δθｍおよび出力軸角度変化量Δθｓに基づき、空走状態である区間Ａ、および、モータ軸１０５と出力軸１５とが一体回転している区間Ｂを設定する。
　空走判定部５１２は、区間Ａにおけるモータ角度変化量Δθｍの経時変化を表す近似直線ＬＡ、および、区間Ｂにおけるモータ角度変化量Δθｍの経時変化を表す近似直線ＬＢを導出する。空走判定部５１２は、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点となるタイミングにて、空走状態が終了したとみなす。
　本実施形態では、複数の時点でのモータ角度変化量Δθｍを用いて近似直線ＬＡ、ＬＢを求め、その交点に基づいて空走終了判定を行い、角度補正値θｐを演算している。これにより、エンコーダ１３や出力軸センサ１６におけるノイズの影響により空走終了を誤判定しにくくなり、空走終了判定および角度補正値θｐの精度が向上する。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　本実施形態では、区間Ａが「空走区間」、区間Ｂが「一体回転区間」、近似直線ＬＡが「第１近似線」、近似直線ＬＢが「第２近似線」に対応する。「空走区間」は、空走状態である期間の全体である必要はなく、空走状態である期間の一部であってもよい。「一体回転区間」は、モータ１０と出力軸１５とが一体となって回転している期間の一部であって、ディテントローラ２６がシフトレンジ切替前と同一の凹部２２内である範囲内の任意の期間とする。
　また、本実施形態では、区間Ａ、Ｂの設定にモータ角度θｍおよび出力軸角度θｓを用いており、本実施形態のように近似直線ＬＡ、ＬＢに基づいて空走状態の終了を判定することは、「モータ角度および出力軸角度に基づき、空走状態の終了を判定する」という概念に含まれるものとする。
　第５実施形態および第６実施形態についても同様である。
　（第５実施形態）
　第５実施形態を図１４に示す。第５実施形態および第６実施形態では、近似直線ＬＡ、ＬＢが第４実施形態と異なっているので、この点を中心に説明し、その他の点については省略する。
　図１４は、共通時間軸を横軸とし、モータ角度θｍおよび出力軸角度θｓ、角度変化量Δθｍ、Δθｓ、角度差分値θｍｓ、フラグＡ、フラグＢ、フラグＡＢである。
　第４実施形態では、区間Ａ、Ｂのモータ角度変化量Δθｍの近似直線を求め、その交点に基づいて空走終了判定を行う。
　本実施形態では、モータ角度変化量Δθｍに替えて、モータ角度θｍと出力軸角度θｓとの差である角度差分値θｍｓ（式４参照）を用い、区間Ａにおける角度差分値θｍｓの近似直線を近似直線ＬＡ、区間Ｂにおける角度差分値θｍｓの近似直線を近似直線ＬＢとし、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点に基づいて空走終了を判定する。
　図１４に示すように、ガタ空走区間と谷谷間回転区間とでは、角度差分値θｍｓの傾きが異なっている。本実施形態では、「ガタ詰まり」となると、角度差分値θｍｓの傾きが変化し、変曲点となることを利用して、ガタ詰めポイントＸＸおよび角度補正値θｐを決定している。
　近似直線ＬＡ、ＬＢの導出方法、ならびに、ガタ詰めポイントＸＸおよび角度補正値θｐの決定方法等の詳細は、モータ角度変化量Δθｍに替えて、角度差分値θｍｓを用いれば、第４実施形態と同様である。
　ここでは、角度差分値θｍｓは、式４のように、モータ角度θｍから出力軸角度θｓを減算するものとして説明したが、出力軸角度θｓからモータ角度θｍを減算した値を「角度差分値」としてもよい。角度差分値θｍｓは、ガタ空走区間が終了すると、０になる値であることを鑑みれば、「ガタ空走量」と捉えることもできる。第３実施形態についても同様である。
　本実施形態では、空走判定部５１２は、区間Ａにおける角度差分値θｍｓの経時変化を表す近似直線ＬＡ、および、区間Ｂにおける角度差分値θｍｓの経時変化を表す近似直線ＬＢを導出する。空走判定部５１２は、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点となるタイミングにて、空走状態が終了したとみなす。
　本実施形態では、複数時点での角度差分値θｍｓを用いて近似直線ＬＡ、ＬＢを求め、その交点に基づいて空走終了判定を行い、角度補正値θｐを演算している。これにより、エンコーダ１３や出力軸センサ１６におけるノイズの影響により空走終了を誤判定しにくくなる。また、近似直線ＬＡ、ＬＢの導出にも、２つのセンサ値を用いているので、空走終了判定および角度補正値θｐの精度がより向上する。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　（第６実施形態）
　第６実施形態では、出力軸角度θｓを用い、区間Ａにおける出力軸角度θｓの近似直線を近似直線ＬＡ、区間Ｂにおける出力軸角度θｓの近似直線を近似直線ＬＢとし、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点に基づいて空走終了を判定する。
　図１３および図１４に示すように、ガタ空走区間と谷谷間回転区間とでは、出力軸角度θｓの傾きが異なっている。本実施形態では、「ガタ詰まり」となると、角度差分値θｍｓの傾きが変化し、変曲点となることを利用して、ガタ詰めポイントＸＸおよび角度補正値θｐを決定している。
　近似直線ＬＡ、ＬＢの導出方法、ならびに、ガタ詰めポイントＸＸおよび角度補正値θｐの決定方法等の詳細は、モータ角度変化量Δθｍに替えて、出力軸角度θｓを用いれば、第４実施形態と同様である。
　本実施形態では、空走判定部５１２は、区間Ａにおける出力軸角度θｓの経時変化を表す近似直線ＬＡ、および、区間Ｂにおける出力軸角度θｓの経時変化を表す近似直線ＬＢを導出する。空走判定部５１２は、近似直線ＬＡ、ＬＢの交点となるタイミングにて、空走状態が終了したとみなす。
　本実施形態では、複数時点での出力軸角度θｓを用いて近似直線ＬＡ、ＬＢを求め、その交点に基づいて空走終了判定を行うとともに角度補正値θｐを演算しているので、ノイズの影響により空走終了を誤判定しにくくなる。
　また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　（他の実施形態）
　上記実施形態では、モータは、永久磁石式の３相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータは、スイッチトリラクタンスモータ等、どのようなモータを用いてもよい。また、上記実施形態では、モータに２組の巻線組が設けられる。他の実施形態では、モータの巻線組は、１組でもよいし３組以上であってもよい。
　上記実施形態では、位置フィードバック制御において、１２０°通電による矩形波制御を行う。他の実施形態では、位置フィードバック制御において、１８０°通電による矩形波制御としてもよい。また矩形波制御に限らず、三角波比較方式や瞬時ベクトル選択方式によるＰＷＭ制御としてもよい。
　上記実施形態では、モータ制御状態として、位置フィードバック制御と固定相通電制御とを切り替える。他の実施形態では、モータ駆動制御部は、位置フィードバック制御および固定相通電制御の少なくとも一方を異なる制御状態としてもよい。また、上記実施形態では、位置フィードバック制御と固定相通電制御とを切り替える。他の実施形態では、モータの制御状態を切り替えず、例えば位置フィードバック制御等、１つの制御状態にてモータの駆動を制御するようにしてもよい。また、速度フィードバック制御としてもよい。
　モータの制御方法は、用いるモータの種類に応じ、適宜変更可能である。
　上記実施形態では、モータの回転角を検出する回転角センサとして、エンコーダを用いる。他の実施形態では、回転角センサは、エンコーダに限らず、レゾルバ等、どのようなものを用いてもよい。上記実施形態では、エンコーダのカウント値を位相進みフィルタ処理を行い、位置フィードバック制御に用いる。他の実施形態では、モータの回転角そのもの、または、モータの回転角に換算可能なエンコーダカウント値以外の値を用いて位置フィードバック制御を行ってもよい。固定相通電制御における固定相の選択についても同様である。また他の実施形態では、位相進みフィルタ処理を省略してもよい。
　また、出力軸センサは、出力軸の回転に応じて出力が連続的に変化するものであれば、ポテンショメータ以外のものを用いてもよい。
　上記実施形態では、ディテントプレートには４つの凹部が設けられる。他の実施形態では、凹部の数は４つに限らず、いくつであってもよい。例えば、ディテントプレートの凹部を２つとし、ＰレンジとｎｏｔＰレンジとを切り替えるものとしてもよい。また、シフトレンジ切替機構やパーキングロック機構等は、上記実施形態と異なっていてもよい。
　上記実施形態では、モータ軸と出力軸との間に減速機が設けられる。他の実施形態では、モータ軸と出力軸との間の減速機を省略してもよいし、減速機以外の機構を設けてもよい。すなわち、上記実施形態では、モータ軸と出力軸との間の「遊び」が減速機のギアとモータ軸との間に存在するものを中心に説明したが、「遊び」とはモータ軸と出力軸との間に存在する遊びやガタ等の合計と捉えることができる。
　他の実施形態では、空走判定については、上記実施形態の判定方法に限らず、出力軸角度およびモータ角度に基づき、どのように判定してもよい。
　上記実施形態では、モータ軸角度をギア比換算し、出力軸角度と一致するようにしている。他の実施形態では、出力軸角度をギア比換算してモータ軸角度と一致するようにしてもよい。また、モータ軸と出力軸との間に変速機が設けられていない場合等、適宜、ギア比換算を省略してもよい。
　ここで、この出願に記載されるフローチャート、あるいは、フローチャートの処理は、複数のステップ（あるいはセクションと言及される）から構成され、各ステップは、たとえば、Ｓ１０１と表現される。さらに、各ステップは、複数のサブステップに分割されることができる、一方、複数のステップが合わさって一つのステップにすることも可能である。
　以上、本開示の一態様に係るシフトレンジ制御装置の実施形態、構成、態様を例示したが、本開示に係る実施形態、構成、態様は、上述した各実施形態、各構成、各態様に限定されるものではない。例えば、異なる実施形態、構成、態様にそれぞれ開示された技術的部を適宜組み合わせて得られる実施形態、構成、態様についても本開示に係る実施形態、構成、態様の範囲に含まれる。

Claims (7)

  1. 　モータ（１０）の回転軸であるモータ軸（１０５）と前記モータの回転が伝達される出力軸（１５）との間に遊びが存在するシフトレンジ切替システム（１）において、前記モータの駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ制御装置であって、
    　前記モータの回転を検出するモータ回転角センサ（１３）の検出値に基づく値であるモータ角度、および、前記出力軸の回転を検出する出力軸センサ（１６）の検出値に基づく値である出力軸角度に基づき、前記遊びの範囲内にて前記モータが回転している空走状態の終了を判定する空走判定部（５２１）と、
    　空走終了時における前記モータ角度に応じた値である角度補正値を用い、前記モータの駆動制御に係るモータ角度目標値を設定する目標値設定部（５２５）と、
    　を備えるシフトレンジ制御装置。
  2. 　前記空走判定部は、前記モータ角度の単位時間あたりの変化量であるモータ角度変化量と、前記出力軸角度の単位時間あたりの変化量である出力軸角度変化量とが一致し、かつ、前記モータ角度変化量および前記出力軸角度変化量が共に回転判定閾値以上である場合、前記空走状態が終了したと判定する請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
  3. 　前記空走判定部は、前記モータ角度と前記出力軸角度との差分値である角度差分値が差分判定閾値より大きく、かつ、前記角度差分値の単位時間あたりの変化量が０となったとき、前記空走状態が終了したと判定する請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
  4. 　前記目標値設定部は、前記モータ角度の単位時間あたりの変化量であるモータ角度変化量と、前記出力軸角度の単位時間あたりの変化量である出力軸角度変化量との差分値がピーク値となったときの前記モータ角度を、空走終了時における前記モータ角度とみなし、当該モータ角度を前記角度補正値として、前記モータ角度目標値を設定する請求項１～３のいずれか一項に記載のシフトレンジ制御装置。
  5. 　前記空走判定部は、
    　前記モータ角度および前記出力軸角度に基づき、前記空走状態である空走区間、および、前記モータ軸と前記出力軸とが一体となって回転している一体回転区間を設定し、
    　前記空走区間における前記モータ角度の単位時間あたりの変化量であるモータ角度変化量の経時変化を表す近似線である第１近似線、および、前記一体回転区間における前記モータ角度変化量の経時変化を表す近似線である第２近似線を導出し、
    　前記第１近似線と前記第２近似線との交点となるタイミングにて、前記空走状態が終了したとみなす請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
  6. 　前記空走判定部は、
    　前記モータ角度および前記出力軸角度に基づき、前記空走状態である空走区間、および、前記モータ軸と前記出力軸とが一体となって回転している一体回転区間を設定し、
    　前記空走区間における前記モータ角度と前記出力軸角度との差分値である角度差分値の経時変化を表す近似線である第１近似線、および、前記一体回転区間における前記角度差分値の経時変化を表す近似線である第２近似線を導出し、
    　前記第１近似線と前記第２近似線との交点となるタイミングにて、前記空走状態が終了したとみなす請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
  7. 　前記空走判定部は、
    　前記モータ角度および前記出力軸角度に基づき、前記空走状態である空走区間、および、前記モータ軸と前記出力軸とが一体となって回転している一体回転区間を設定し、
    　前記空走区間における前記出力軸角度の経時変化を表す近似線である第１近似線、および、前記一体回転区間における前記出力軸角度の経時変化を表す近似線である第２近似線を導出し、
    　前記第１近似線と前記第２近似線との交点となるタイミングにて、前記空走状態が終了したとみなす請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。

     
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