WO2020050161A1 - シフトレンジ制御装置 - Google Patents

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WO2020050161A1
WO2020050161A1 PCT/JP2019/034083 JP2019034083W WO2020050161A1 WO 2020050161 A1 WO2020050161 A1 WO 2020050161A1 JP 2019034083 W JP2019034083 W JP 2019034083W WO 2020050161 A1 WO2020050161 A1 WO 2020050161A1
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motor
output shaft
shift range
control unit
encoder
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PCT/JP2019/034083
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坂口　浩二
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株式会社デンソー
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to a shift range control device.
  • a shift range control device that switches a shift range by controlling driving of a motor.
  • the driving of a motor is controlled by one of two microcomputers, and when an abnormality occurs in the microcomputer used for controlling the driving of the motor, the microcomputer used for controlling the driving of the motor is replaced by another microcomputer. Switch to
  • An object of the present disclosure is to provide a shift range control device capable of appropriately switching a shift range.
  • the shift range control device in a shift range switching system including a motor and an output shaft, switches a shift range by controlling driving of a motor, and includes a plurality of controls provided for each motor winding. It has a unit.
  • the motor has a plurality of sets of motor windings, and the motor shaft is rotated by energizing the motor windings. The rotation of the motor shaft is transmitted to the output shaft.
  • Each control unit has a motor rotation angle signal acquisition unit, an output shaft signal acquisition unit, a drive control unit, and an abnormality determination unit.
  • the motor rotation angle signal acquisition unit acquires a motor rotation angle signal from a motor rotation angle sensor that detects a rotation position of the motor.
  • the output shaft signal acquisition unit acquires an output shaft signal from an output shaft sensor that detects a rotational position of the output shaft.
  • the drive control unit controls energization of the motor winding.
  • the abnormality determination unit determines an abnormality of the motor rotation angle sensor. A combination of a motor winding and a corresponding control unit is used as a system. When the motor rotation angle sensor is normal, the drive control unit controls energization of the motor winding of the own system using the motor rotation angle signal.
  • the drive control unit is configured to supply power to the motor winding of the own system when the motor rotation angle sensor has an abnormality and the output shaft is determined to be rotating before the standby time elapses. Not performed.
  • the drive control unit does not use the motor rotation angle signal in a case where the motor rotation angle sensor has an abnormality and it is determined that the output shaft is not rotating even after the standby time has elapsed. Energize the motor winding of the own system.
  • the shift range can be appropriately switched.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a shift-by-wire system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a shift-by-wire system according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a motor and a motor driver according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a shift range control device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a switching control selection process according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining range switching in feedback control according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating range switching in open control according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating play according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a time chart illustrating motor drive control when both systems are normal in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a time chart illustrating motor drive control in the case where an encoder abnormality has occurred in one system in the first embodiment
  • FIG. 11 is a time chart illustrating motor drive control in a case where both systems of encoder errors have occurred in the first embodiment.
  • FIG. 12 is a time chart illustrating motor drive control of the first system when the encoder is abnormal in the second embodiment
  • FIG. 13 is a time chart illustrating motor drive control of the second system when an encoder is abnormal in the second embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a shift range control device according to the third embodiment.
  • 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 by being supplied with electric power from a battery 45 mounted on a vehicle (not shown), and functions as a drive source of the shift range switching mechanism 20.
  • the motor 10 of the present embodiment is a permanent magnet type DC brushless motor.
  • the motor 10 has two sets of motor windings 11 and 12 wound around a stator (not shown).
  • the first motor winding 11 has a U1 coil 111, a V1 coil 112, and a W1 coil 113.
  • the second motor winding 12 has a U2 coil 121, a V2 coil 122, and a W2 coil 123.
  • encoders 131 and 132 as motor rotation angle sensors detect the rotation position of a rotor (not shown).
  • Each of the encoders 131 and 132 is, for example, a magnetic rotary encoder, and includes a magnet that rotates integrally with the rotor, a Hall IC for detecting magnetism, and the like.
  • the encoders 131 and 132 are three-phase encoders that output encoder signals as A-phase, B-phase, and C-phase pulse signals at predetermined angles in synchronization with the rotation of the rotor.
  • the speed reducer 14 is provided between the motor shaft of the motor 10 and the output shaft 15, and reduces the rotation of the motor 10 and outputs the rotation to the output shaft 15. Thus, the rotation of the motor 10 is transmitted to the shift range switching mechanism 20.
  • the output shaft 15 is provided with output shaft sensors 161 and 162 for detecting the angle of the output shaft 15.
  • the output shaft sensors 161 and 162 of the present embodiment are, for example, potentiometers.
  • the shift range switching mechanism 20 has a detent plate 21, a detent spring 25, and the like, and applies a rotational driving force output from the reduction gear 14 to a manual valve 28 and a parking lock mechanism 30. Communicate to
  • the detent plate 21 is fixed to the output shaft 15 and is driven by the motor 10.
  • the direction in which the detent plate 21 moves away from the base of the detent spring 25 is defined as a forward rotation direction
  • the direction in which the detent plate 21 approaches the base is defined as a reverse rotation direction.
  • the detent plate 21 is provided with a pin 24 projecting 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 movement of the motor 10 into a linear movement and transmits the linear movement to the manual valve 28.
  • the manual valve 28 is provided on a valve body 29.
  • concave portions 22 and 23 are provided on the detent spring 25 side of the detent plate 21.
  • the side closer to the base of the detent spring 25 is referred to as the concave portion 22 and the side farther from the base is referred to as the concave portion 23.
  • the concave portion 22 corresponds to a NotP range other than the P range
  • the concave portion 23 corresponds to the P range.
  • the detent spring 25 is a plate-like member that can be elastically deformed, and has a detent roller 26 at the tip.
  • the detent spring 25 urges the detent roller 26 toward the center of rotation of the detent plate 21.
  • the detent spring 25 is elastically deformed, and the detent roller 26 moves between the concave portions 22 and 23.
  • the swing of the detent plate 21 is regulated, the axial position of the manual valve 28 and the state of the parking lock mechanism 30 are determined, and the automatic transmission is changed.
  • the shift range of the machine 5 is fixed.
  • the detent roller 26 fits into the concave portion 22 when the shift range is the NotP range, and fits into the concave portion 23 when the shift range is the P range.
  • the parking lock mechanism 30 includes a parking rod 31, a cone 32, a parking lock pawl 33, a shaft 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 cone 32 is provided on the other end 312 side of the parking rod 31, a cone 32 is provided.
  • the conical body 32 is formed so as to decrease in diameter toward the other end 312 side. When the detent plate 21 swings in the reverse rotation direction, the cone 32 moves in the P direction.
  • the parking lock pawl 33 is in contact with the conical surface of the cone 32, and is provided so as to be swingable about a shaft portion 34.
  • a convex portion capable of meshing with the parking gear 35 is provided on the parking gear 35 side of the parking lock pawl 33.
  • 331 are provided.
  • the parking gear 35 is provided on an axle (not shown), and is provided so as to be able to mesh with the projection 331 of the parking lock pole 33.
  • the rotation of the axle is restricted.
  • the shift range is the NotP range
  • the parking gear 35 is not locked by the parking lock pawl 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, and microcomputers 51 and 52 as control units.
  • the first motor driver 41 is a three-phase inverter that switches energization of the first motor winding 11, and the switching elements 411 to 416 are bridge-connected.
  • One end of the U1 coil 111 is connected to a connection point of the pair of U-phase switching elements 411 and 414.
  • One end of the V1 coil 112 is connected to a connection point of the V-phase switching elements 412 and 415 that form a pair.
  • One end of the W1 coil 113 is connected to a connection point of the W-phase switching elements 413 and 416 that form a pair.
  • the other ends of the coils 111 to 113 are connected by a connection section 115.
  • the second motor driver 42 is a three-phase inverter for switching the energization of the second motor winding 12, and the switching elements 421 to 426 are bridge-connected.
  • One end of the U2 coil 121 is connected to a connection point of the pair of U-phase switching elements 421 and 424.
  • One end of the V2 coil 122 is connected to a connection point of the V-phase switching elements 422 and 425 that form a pair.
  • One end of the W2 coil 123 is connected to a connection point of the paired W-phase switching elements 423 and 426.
  • the other ends of the coils 121 to 123 are connected at a connection portion 125.
  • the switching elements 411 to 416 and 421 to 426 of the present embodiment are MOSFETs, 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.
  • the motor relays 46 and 47 are turned off when the start switch is turned off, and the supply of power to the motor 10 is cut off.
  • a voltage sensor 48 for detecting the battery voltage V is provided on the high potential side of the battery 45.
  • the ECU 50 controls on / off operations of the switching elements 411 to 416 and 421 to 426, and controls switching of the shift range by controlling driving of the motor 10. Further, the ECU 50 controls the driving of the shift hydraulic control solenoid 6 based on the vehicle speed, the accelerator opening, the driver's requested shift range, and the like. The shift speed is controlled by controlling the shift hydraulic control solenoid 6.
  • the number of shift hydraulic control solenoids 6 is provided in accordance with 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 for controlling the motor 10 and the AT-ECU for controlling the solenoid may be separated.
  • the drive control of the motor 10 will be mainly described.
  • the ECU 50 includes microcomputers 51 and 52 and the like, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O (not shown), a bus line connecting these components, and the like.
  • Each process in the ECU 50 may be a software process by executing a program stored in advance in a substantial memory device such as a ROM (ie, a readable non-temporary tangible recording medium) by the CPU, or a dedicated process. Hardware processing by an electronic circuit may be used.
  • the first microcomputer 51 acquires the first encoder signal SGN_e1 from the first encoder 131, and acquires the first output axis signal SGN_s1 from the first output axis sensor 161.
  • the first microcomputer 51 generates a control signal for controlling the on / off operation of the switching elements 411 to 416 of the first motor driver 41 and outputs the control signal to the first motor driver 41.
  • the control signal By controlling the on / off operation of the switching elements 411 to 416 based on the control signal, the energization of the first motor winding 11 is controlled.
  • the second microcomputer 52 acquires the second encoder signal SGN_e2 from the second encoder 132 and acquires the second output shaft signal SGN_s2 from the second output shaft sensor 162.
  • the second microcomputer 52 generates a control signal for controlling the on / off operation of the switching elements 421 to 426 of the second motor driver 42 and outputs the control signal to the second motor driver 42.
  • the energization of the second motor winding 12 is controlled.
  • a combination of the first motor winding 11 and the first microcomputer 51 and the like related to the energization control of the first motor winding 11 is referred to as a first system.
  • the second motor winding 12 and the combination of the second microcomputer 52 and the like related to the power supply control of the second motor winding 12 are defined as a second system.
  • the suffix “1” is added to the value related to the first system
  • the suffix “2” is added to the value related to the second system.
  • the first microcomputer 51 includes an angle calculation unit 511, a signal acquisition unit 512, a drive control unit 513, an abnormality determination unit 516, and the like.
  • the angle calculator 511 counts the pulse edges of each phase of the encoder signal SGN_e1 output from the encoder 131, and calculates an encoder count value ⁇ en1.
  • the signal acquisition unit 512 acquires the output shaft signal SGN_s1 from the output shaft sensor 161.
  • the drive control unit 513 controls the driving of the motor 10 so that the detent roller 26 fits into the concave portions 22 and 23 corresponding to the target shift range.
  • the drive control unit 513 controls the drive of the motor 10 by feedback control so that the encoder count value ⁇ en1 becomes the target count value ⁇ cmd1 set according to the target shift range.
  • the drive control unit 513 can drive the motor 10 by open control that switches the energized phase at predetermined time intervals without using the encoder count value ⁇ en1.
  • the abnormality determination unit 516 determines the abnormality of the encoder 131.
  • the second microcomputer 52 includes an angle calculation unit 521, a signal acquisition unit 522, a drive control unit 523, an abnormality determination unit 526, and the like.
  • the angle calculator 521 counts the pulse edges of each phase of the encoder signal SGN_e2 output from the encoder 132, and calculates the encoder count value ⁇ en2.
  • the signal acquisition unit 522 acquires the output shaft signal SGN_s2 from the output shaft sensor 162.
  • the drive control unit 523 controls the drive of the motor 10 so that the detent roller 26 fits into the concave portions 22 and 23 corresponding to the target shift range.
  • the drive control unit 523 controls the drive of the motor 10 by feedback control such that the encoder count value ⁇ en2 becomes the target count value ⁇ cmd2 set according to the target shift range.
  • the drive control unit 523 can drive the motor 10 by open control that switches the energized phase at predetermined time intervals without using the encoder count value ⁇ en2.
  • the abnormality determination unit 526 determines an abnormality of the encoder 132.
  • the encoder count values ⁇ en1 and ⁇ en2 are values corresponding to the rotational position of the motor 10.
  • the drive of the motor 10 is controlled so that the encoder count values ⁇ en1 and ⁇ en2 as the motor angles become the target count values ⁇ cmd1 and ⁇ cmd2 as the target rotation positions. Since the control configurations of the first microcomputer 51 and the second microcomputer 52 are substantially the same, the details of the control will be described below focusing on the first microcomputer 51. It should be noted that the value used for the calculation in the second microcomputer 52 is appropriately replaced with that of the second system.
  • the motor 10 can be driven by feedback control in the normal system.
  • the feedback control can be continued in the first system. Therefore, it is not necessary to perform open control in the second system.
  • open control is performed by the second system while feedback control is being performed by the first system, the feedback control of the first system may be impeded, and normal range switching may not be performed. Therefore, it is necessary for the microcomputers 51 and 52 to shift to open control after grasping the abnormal state of the other system.
  • the microcomputers 51 and 52 are completely independent and there is no exchange of information between the microcomputers, or when the abnormality information cannot be shared due to a communication abnormality or the like, the microcomputers 51 and 52 acquire the abnormality information of another system. Can not do.
  • the abnormality determining unit 516 determines whether an encoder abnormality of the own system has occurred.
  • the encoder abnormality referred to here is not limited to the encoder 131 itself, but also includes a state in which a normal first encoder signal SGN_e1 cannot be obtained, including a disconnection of a wiring or the like.
  • S100: NO no encoder abnormality has occurred
  • S100: YES the process proceeds to S300, and the range is switched by open control. In the figure, the feedback is described as “F / B”.
  • the drive control unit 513 determines whether there is a shift range switching request. If it is determined that there is no shift range switching request (S201: NO), the process of S202 is not performed, and this routine ends. When it is determined that there is a shift range switching request (S201: YES), the process proceeds to S202, and driving of the motor 10 is started by feedback control.
  • step S301 the drive control unit 513 determines whether there is a shift range switching request. If it is determined that there is no shift range switching request (S301: NO), this routine ends without performing the processing of S302 and thereafter. When it is determined that there is a shift range switching request (S301: YES), the process proceeds to S302.
  • the rotation determination unit 517 determines whether or not the output shaft angle ⁇ s1 has changed based on the output shaft signal SGN_s1 acquired from the output shaft sensor 161. When it is determined that the output shaft angle ⁇ s1 has changed (S302: YES), the process proceeds to S303. In S303, since the motor 10 is driven by the second system, the drive control unit 513 does not shift to the open control and cancels the range switching in the own system. When it is determined that the output shaft angle ⁇ s1 has not changed (S302: YES), the process proceeds to S304.
  • the drive control unit 513 determines whether the standby time Tw has elapsed. If it is determined that the waiting time Tw has not elapsed (S304: NO), the processing of S305 is not performed, and this routine ends. When it is determined that the standby time Tw has not elapsed (S304: YES), the process proceeds to S305, and the drive of the motor 10 is started by the open control.
  • FIG. 8 schematically illustrates the concept of “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. It has been described. It should be noted that the motor shaft 105 and the speed reducer 14 may be integrated, and a configuration may be adopted in which “play” exists between the speed reducer 14 and the output shaft 15. Here, the “play” between the motor shaft 105 and the output shaft 15 will be described focusing on the one that exists between the gear of the speed reducer 14 and the motor shaft 105. It can be regarded as the total of play, play, and the like existing between the motor and the output shaft 15. Hereinafter, the total play or play between the motor shaft 105 and the output shaft 15 is referred to as “play G”.
  • FIG. 8 schematically shows a state in which the detent roller 26 moves from the concave portion 23 to the concave portion 22 when the motor 10 rotates.
  • the rotation direction of the motor 10 and the output shaft 15 will be described as a left-right direction in the drawing.
  • the detent roller 26 moves between the concave portions 22 and 23, but in FIG. 8, the detent roller 26 moves together with the output shaft 15 for explanation. Illustrated.
  • 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. I have.
  • the motor 10 is a DC brushless motor
  • the motor shaft 105 rotates within the range of play due to the effect of cogging torque, and the motor shaft 105 and the speed reducer 14 May be separated.
  • the standby time Tw is set to the play idle time Tg, which is the time required for the motor shaft 105 to idle from one end of the play G to the other end.
  • the motor drive control of the present embodiment will be described based on the time charts of FIGS. 9 to 11, the horizontal axis is the common time axis, and the control mode, the shift range switching request, and the angle are shown from the top.
  • the encoder count value ⁇ en1 is shown by a solid line
  • the target count value ⁇ cmd1 is shown by a one-dot chain line
  • the output shaft angle ⁇ s1 is shown by a broken line.
  • the encoder count value ⁇ en1 and the target count value ⁇ cmd1 are gear ratio converted values so as to match the output shaft angle ⁇ s1.
  • the encoder count value corresponding to the P range is described as (P)
  • the angle corresponding to the notP range is described as (notP). The same applies to FIGS. 12 and 13 described later.
  • FIG. 9 shows a case where both systems are normal.
  • the switching request is turned on.
  • the control mode of the motor 10 is switched from the standby mode to the feedback mode, and the target count value ⁇ cmd1 is set.
  • the motor shaft 105 and the output shaft 15 rotate integrally. Until the time t12 when the detent roller 26 reaches the vertex 215 (see FIG. 8) between the concave portions 22 and 23 of the detent plate 21, the motor shaft 105 advances, and when it exceeds the vertex 215, the spring force of the detent spring 25 is reduced.
  • the output shaft 15 precedes.
  • the control mode is switched to the stop mode, and stop control for stopping the motor 10 is performed.
  • the control mode is switched to the standby mode.
  • FIG. 10 shows a case where an encoder abnormality has occurred in one system and the other system is normal.
  • a description will be given assuming that the first system is normal and the second system has an encoder abnormality.
  • the switching request is turned on, as at time t10.
  • the control mode of the motor 10 is switched from the standby mode to the feedback mode, and the target count value ⁇ cmd1 is set.
  • the control and the like from time t20 to time t24 are the same as those from time t10 to time t14, and the torque is lower than in the feedback control in the two systems, so that it takes a longer time than in the two-system drive.
  • the motor 10 is driven by the feedback control of one system, and the time required to reach the backlash position is longer than that of the two-system drive, but shorter than the standby time Tw. That is, assuming that the idle play time in the two-system feedback control is Tg_f2 and the idle play time in the one-system feedback control is Tg_f1, the relationship with the standby time Tw is represented by Expression (1).
  • the second microcomputer 52 since the encoder abnormality has occurred in the second system, the second microcomputer 52 switches from the standby mode to the open mode, but until the standby time Tw elapses, the second microcomputer 52 switches to the second motor winding 12 by the open control. Is not energized. Further, since the feedback control by the first system has been started, the output shaft 15 starts to move at time t21 which is a timing before the elapse of the standby time Tw, so that the second microcomputer 52 does not perform the open control. Cancel the switch. Thereby, the motor 10 can be appropriately driven without hindering the feedback control in the first system.
  • FIG. 11 shows a case where an encoder error has occurred in both systems.
  • the switching request is turned on.
  • the microcomputer 51 switches the control mode of the motor 10 from the standby mode to the open mode, but does not energize the first motor winding 11 by the open control until the standby time Tw elapses.
  • the output shaft 15 is not driven even after the standby time Tw has elapsed. Therefore, at time t32 when the standby time Tw has elapsed, the open control is started, the energized phase is switched at predetermined time intervals, and the motor 10 is driven to a design value according to the target shift range. At time t33, the motor shaft 105 advances before exceeding the vertex 215 of the detent plate 21, and when exceeding the vertex 215, the output shaft 15 advances. After rotating the motor 10 to the design value at the time t34, the stop control is performed in the stop mode, and the control mode is switched to the standby mode at the time t35 when the stop control is completed.
  • FIG. 11 shows the encoder count value ⁇ en1 and the target count value ⁇ cmd1 for the sake of explanation, the encoder count value ⁇ en1 is not actually detected when an encoder error occurs. The same applies to the encoder count value ⁇ en2 and the target count value ⁇ cmd2s in FIGS. 12 and 13 described later.
  • the shift range control device 40 of the present embodiment switches the shift range by controlling the driving of the motor 10 in the shift-by-wire system 1 including the motor 10 and the output shaft 15.
  • the motor 10 has a plurality of sets of motor windings 11 and 12, and a motor shaft 105 is rotated by energizing the motor windings 11 and 12. The rotation of the motor shaft 105 is transmitted to the output shaft 15.
  • the shift range control device 40 includes a plurality of microcomputers 51 and 52 provided for each of the motor windings 11 and 12. Since the microcomputers 51 and 52 have the same configuration, the first microcomputer 51 will be described below.
  • the microcomputer 51 includes an angle calculation unit 511, a signal acquisition unit 512, a drive control unit 513, and an abnormality determination unit 516.
  • the angle calculation unit 511 acquires an encoder signal SGN_e1 from the encoder 131 that detects the rotation position of the motor.
  • the signal acquisition unit 512 acquires an output shaft signal SGN_s1 from the output shaft sensor 161 that detects the rotational position of the output shaft 15.
  • the drive control unit 513 controls energization of the motor winding 11.
  • the abnormality determination unit 516 determines the abnormality of the encoder 131.
  • a combination of the motor windings 11 and 12 and the corresponding microcomputers 51 and 52 is defined as a system. Specifically, the combination of the first motor winding 11 and the corresponding first microcomputer 51 is the first system, and the combination of the second motor winding 12 and the corresponding second microcomputer 52 is the second system. It is.
  • the drive control unit 513 controls energization of the motor winding 11 of the own system using the encoder signal SGN_e1.
  • the drive control unit 513 No power is supplied to the motor winding 11 of the own system. That is, if the output shaft 15 is rotating before the standby time Tw elapses, it is determined that the feedback control is being performed in another system, and the open control in the own system is canceled.
  • the encoder signal is output.
  • the power supply to the motor winding 11 of the own system is controlled without using SGN_e1.
  • the drive of the motor 10 is started by open control, which is a control not using the encoder count values ⁇ en1 and ⁇ en2, after the standby time Tw has elapsed. Even if an abnormality occurs, the motor 10 can be driven to switch the shift range. Further, by providing the standby time Tw, even when the information on the encoder abnormality cannot be shared between the microcomputers 51 and 52, the output shaft 15 to be controlled is rotated until the standby time Tw elapses. Then, it is considered that the feedback control is being performed in another system, and the shift to the open control can be appropriately canceled. In other words, it is possible to prevent the feedback control of the other system from being hindered by shifting to the open control in a state where the feedback control is possible in the other system.
  • the standby time Tw is set to be longer than the play free running time Tg, which is the time required from the start of driving the motor 10 to the start of driving of the output shaft 15. It is possible to prevent an erroneous determination that the idle running state is an encoder abnormality.
  • the shift-by-wire system 1 is a “shift range switching system”
  • the microcomputers 51 and 52 are “control units”
  • the angle calculation units 511 and 521 are “motor rotation angle signal acquisition units”
  • the signal acquisition units 512 and 522 are The “output shaft signal acquisition unit” and the encoders 131 and 132 correspond to the “motor rotation angle sensor”.
  • the encoder signals SGN_e1 and SGN_e2 correspond to the “motor rotation angle signal”
  • the backlash idle time corresponds to the “idle time”.
  • FIGS. A second embodiment is shown in FIGS.
  • the process shifts to the open control after the standby time Tw has elapsed.
  • Tw standby time
  • the timing of recognizing the range switching request is shifted between the first microcomputer 51 and the second microcomputer 52, the timing of starting the open control between the systems may be shifted.
  • the first standby time at the first microcomputer 51 is Tw1
  • the second standby time at the second microcomputer 52 is Tw2
  • the first microcomputer 51 and the second microcomputer 52 start open control. Make the waiting time different. That is, the first microcomputer 51 uses the first standby time Tw1 for the determination in S304, and the second microcomputer 52 uses the second standby time Tw2 for the determination in S304.
  • the description will be made on the assumption that Tw1 ⁇ Tw2.
  • the first standby time Tw1 is set to be equal to or longer than the idle running time Tg_f1 by the feedback control in one system, similarly to the standby time Tw of the first embodiment.
  • the second standby time Tw2 is set in accordance with the first standby time Tw1 and the idle running time Tg_o1 by open control in one system.
  • the standby times Tw1 and Tw2 are shown in equations (2) and (3).
  • the required shift range is switched and the control mode of the motor 10 is opened. Switch to mode.
  • the first microcomputer 51 does not energize the first motor winding 11 by the open control until the first standby time Tw1 elapses. Further, since the output shaft 15 is not driven even after the first standby time Tw1 has elapsed, the drive of the motor 10 is started by the open control by the first system at time t42 when the first standby time Tw1 has elapsed.
  • Tw1 ⁇ Tw2 the second microcomputer 52 cancels range switching in the own system (S303 in FIG. 7) and does not perform open control.
  • the standby times Tw1 and Tw2 are set to different values for each of the microcomputers 51 and 52.
  • the standby time Tw2 in the second microcomputer 52 is set to be equal to or longer than the time obtained by adding the idle running time Tg_o1 to the standby time Tw1 in the first microcomputer 51.
  • the first microcomputer 51 corresponds to a “first control unit”
  • the second microcomputer 52 corresponds to a “second control unit”.
  • a third microcomputer (not shown) is regarded as a “second control unit”
  • the second microcomputer 52 is regarded as a “first control unit” for the third microcomputer
  • the third microcomputer waits.
  • the standby time is set to be longer by the play idle time Tg_o1 for each control unit, for example, the time is set to be equal to or longer than the time obtained by adding the idle play time Tg_o1 to the standby time Tw2 of the second microcomputer 52. It is preferable to set.
  • FIG. 14 shows a third embodiment.
  • one encoder 133 is provided, and an encoder signal SGN_e from the encoder 133 is commonly input to the first microcomputer 51 and the second microcomputer 52.
  • the first standby time Tw1 is set to 0.
  • the second standby time Tw2 is set by Expression (3).
  • the encoder 133 is shared by the plurality of microcomputers 51 and 52, and the standby time Tw1 of the first microcomputer 51 as one control unit is set to 0. As a result, it is possible to shorten the time until the start of range switching when the encoder is abnormal. Further, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
  • the motor is a DC brushless motor. In other embodiments, the motor may be other than a DC brushless motor.
  • the motor driver as the drive circuit is a three-phase inverter. In another embodiment, the drive circuit may have any circuit configuration capable of switching the energization of the motor winding. In the above embodiment, two motor drive control systems are provided. In another embodiment, three or more motor drive control systems may be provided.
  • the motor rotation angle sensor is a three-phase encoder.
  • the motor rotation angle sensor may be a two-phase encoder, and is not limited to an encoder, but may be any type such as a resolver.
  • a potentiometer has been exemplified as the output shaft sensor.
  • the output shaft sensor may be any sensor that can detect the rotation of the output shaft.
  • the detent plate is provided with two concave portions.
  • the number of recesses is not limited to two, and for example, a recess may be provided for each range.
  • the shift range switching mechanism, the parking lock mechanism, and the like may be different from those in the above embodiment.
  • the speed reducer is provided between the motor shaft and the output shaft.
  • the details of the reduction gear are not mentioned in the above embodiment, for example, a cycloid gear, a planetary gear, a gear using a spur gear that transmits torque from a reduction mechanism substantially coaxial with the motor shaft to the drive shaft, Any configuration may be used, such as a combination of the above.
  • 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.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present disclosure.
  • control unit and the technique according to the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and a memory programmed to execute one or more functions embodied by a computer program. May be done.
  • control unit and the technique described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • control unit and the method according to the present disclosure may be implemented by a combination of a processor and a memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as instructions to be executed by a computer.

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Abstract

シフトレンジ制御装置（４０）は、モータ巻線（１１、１２）ごとに設けられる複数の制御部（５１、５２）を備える。駆動制御部（５１３、５２３）は、モータ回転角センサ（１３１、１３２、１３３）が正常である場合、モータ回転角信号を用いて自系統のモータ巻線の通電を制御する。モータ回転角センサに異常が生じている場合であって、待機時間が経過する前に出力軸（１５）が回転していると判定された場合、駆動制御部（５１３、５２３）は、自系統のモータ巻線への通電を行わない。待機時間が経過しても出力軸（１５）が回転していないと判定された場合、駆動制御部は、モータ回転角信号を用いずに自系統のモータ巻線への通電を制御する。

Description

シフトレンジ制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１８年９月３日に出願された特許出願番号２０１８－１６４２１５号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、シフトレンジ制御装置に関する。
　従来、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が知られている。例えば特許文献１では、２つのマイコンのうちの１つによりモータの駆動が制御され、モータの駆動制御に用いられているマイコンに異常が生じた場合、モータの駆動制御に用いるマイコンを他のマイコンに切り替える。
特開２０１８－４０４６２号公報
　ところで、複数の制御部の間での通信が行われない完全独立の場合、または、制御部間の通信に異常が生じた場合、シフトレンジの切り替え制御に用いる制御部を適切に選択できない虞がある。本開示の目的は、適切に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にある。
　本開示のシフトレンジ制御装置は、モータと、出力軸とを備え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ものであって、モータ巻線ごとに設けられる複数の制御部を備える。モータは、複数組のモータ巻線を有し、モータ巻線への通電によりおモータ軸が回転する。出力軸には、モータ軸の回転が伝達される。
　それぞれの制御部は、モータ回転角信号取得部と、出力軸信号取得部と、駆動制御部と、異常判定部と、を有する。モータ回転角信号取得部は、モータの回転位置を検出するモータ回転角センサから、モータ回転角信号を取得する。出力軸信号取得部は、出力軸の回転位置を検出する出力軸センサから出力軸信号を取得する。駆動制御部は、モータ巻線への通電を制御する。異常判定部は、モータ回転角センサの異常を判定する。モータ巻線と、対応する制御部との組み合わせを系統とする。駆動制御部は、モータ回転角センサが正常である場合、モータ回転角信号を用いて自系統のモータ巻線の通電を制御する。
　駆動制御部は、モータ回転角センサに異常が生じている場合であって、待機時間が経過する前に出力軸が回転していると判定された場合、自系統のモータ巻線への通電を行わない。また、駆動制御部は、モータ回転角センサに異常が生じている場合であって、待機時間が経過しても出力軸が回転していないと判定された場合、モータ回転角信号を用いずに自系統のモータ巻線への通電を行う。これにより、モータ回転角センサに異常が生じた場合であっても、適切にシフトレンジを切り替えることができる。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
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実施形態による切替制御選択処理を説明するフローチャートであり、 図６は、第１実施形態によるフィードバック制御でのレンジ切り替えを説明するフローチャートであり、 図７は、第１実施形態によるオープン制御でのレンジ切り替えを説明するフローチャートであり、 図８は、第１実施形態による遊びを説明する模式図であり、 図９は、第１実施形態おいて、２系統ともが正常である場合のモータ駆動制御を説明するタイムチャートであり、 図１０は、第１実施形態において、一方の系統にエンコーダ異常が生じている場合のモータ駆動制御を説明するタイムチャートであり、 図１１は、第１実施形態において、両系統のエンコーダ異常が生じている場合のモータ駆動制御を説明するタイムチャートであり、 図１２は、第２実施形態において、エンコーダ異常時における第１系統のモータ駆動制御を説明するタイムチャートであり、 図１３は、第２実施形態において、エンコーダ異常時における第２系統のモータ駆動制御を説明するタイムチャートであり、 図１４は、第３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実施形態を図１～図１１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。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、図示しないステータに巻回される２組のモータ巻線１１、１２を有する。第１モータ巻線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モータ巻線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１３１、１３２は、図示しないロータの回転位置を検出する。エンコーダ１３１、１３２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１３１、１３２は、ロータの回転に同期して、所定角度ごとにＡ相、Ｂ相およびＣ相のパルス信号であるエンコーダ信号を出力する３相エンコーダである。
　減速機１４は、モータ１０のモータ軸と出力軸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の角度を検出する出力軸センサ１６１、１６２が設けられる。本実施形態の出力軸センサ１６１、１６２は、例えば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、２つの凹部２２、２３が設けられる。本実施形態では、ディテントスプリング２５の基部に近い側を凹部２２、遠い側を凹部２３とする。本実施形態では、凹部２２がＰレンジ以外のＮｏｔＰレンジに対応し、凹部２３がＰレンジに対応する。
　ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、先端にディテントローラ２６が設けられる。ディテントスプリング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、２３間を移動する。ディテントローラ２６が凹部２２、２３のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、マニュアルバルブ２８の軸方向位置、および、パーキングロック機構３０の状態が決定され、自動変速機５のシフトレンジが固定される。ディテントローラ２６は、シフトレンジがＮｏｔＰレンジのとき、凹部２２に嵌まり込み、Ｐレンジのとき、凹部２３に嵌まり込む。
　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Ｐ方向に移動する。
　パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる、パーキングロックポール３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が設けられる。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～図４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、制御部としてのマイコン５１、５２等を備える。図３に示すように、第１モータドライバ４１は、第１モータ巻線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。
　第２モータドライバ４２は、第２モータ巻線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。
　図２および図３に示すように、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。バッテリ４５の高電位側には、バッテリ電圧Ｖを検出する電圧センサ４８が設けられる。
　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、モータ１０の駆動を制御することで、シフトレンジの切り替えを制御する。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。
　ＥＣＵ５０は、マイコン５１、５２等を有し、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）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。
　図４に示すように、第１マイコン５１は、第１エンコーダ１３１から第１エンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１を取得し、第１出力軸センサ１６１から第１出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１を取得する。第１マイコン５１は、第１モータドライバ４１のスイッチング素子４１１～４１６のオンオフ作動を制御する制御信号を生成し、第１モータドライバ４１に出力する。制御信号に基づいてスイッチング素子４１１～４１６のオンオフ作動を制御することで、第１モータ巻線１１の通電が制御される。
　第２マイコン５２は、第２エンコーダ１３２から第２エンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ２を取得し、第２出力軸センサ１６２から第２出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ２を取得する。第２マイコン５２は、第２モータドライバ４２のスイッチング素子４２１～４２６のオンオフ作動を制御する制御信号を生成し、第２モータドライバ４２に出力する。制御信号に基づいてスイッチング素子４２１～４２６のオンオフ作動を制御することで、第２モータ巻線１２の通電が制御される。以下、第１モータ巻線１１、および、第１モータ巻線１１の通電制御に係る第１マイコン５１等の組み合わせを第１系統とする。また、第２モータ巻線１２、および、第２モータ巻線１２の通電制御に係る第２マイコン５２等の組み合わせを第２系統とする。以下適宜、第１系統に係る値に添え字の「１」を付し、第２系統に係る値に添え字の「２」を付す。
　第１マイコン５１は、角度演算部５１１、信号取得部５１２、駆動制御部５１３、および、異常判定部５１６等を有する。角度演算部５１１は、エンコーダ１３１から出力されるエンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１の各相のパルスエッジをカウントし、エンコーダカウント値θｅｎ１を演算する。信号取得部５１２は、出力軸センサ１６１から出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１を取得する。
　駆動制御部５１３は、ディテントローラ２６が目標シフトレンジに応じた凹部２２、２３に嵌まり合うように、モータ１０の駆動を制御する。駆動制御部５１３は、エンコーダ１３１が正常である場合、エンコーダカウント値θｅｎ１が目標シフトレンジに応じて設定される目標カウント値θｃｍｄ１となるように、フィードバック制御によりモータ１０の駆動を制御する。また、駆動制御部５１３は、エンコーダ１３１が異常である場合、エンコーダカウント値θｅｎ１を用いず、所定時間ごとに通電相を切り替えるオープン制御により、モータ１０を駆動可能である。異常判定部５１６は、エンコーダ１３１の異常を判定する。
　第２マイコン５２は、角度演算部５２１、信号取得部５２２、駆動制御部５２３、および、異常判定部５２６等を有する。角度演算部５２１は、エンコーダ１３２から出力されるエンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ２の各相のパルスエッジをカウントし、エンコーダカウント値θｅｎ２を演算する。信号取得部５２２は、出力軸センサ１６２から出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ２を取得する。
　駆動制御部５２３は、ディテントローラ２６が目標シフトレンジに応じた凹部２２、２３に嵌まり合うように、モータ１０の駆動を制御する。駆動制御部５２３は、エンコーダ１３２が正常である場合、エンコーダカウント値θｅｎ２が目標シフトレンジに応じて設定される目標カウント値θｃｍｄ２となるように、フィードバック制御によりモータ１０の駆動を制御する。また、駆動制御部５２３は、エンコーダ１３２が異常である場合、エンコーダカウント値θｅｎ２を用いず、所定時間ごとに通電相を切り替えるオープン制御により、モータ１０を駆動可能である。異常判定部５２６は、エンコーダ１３２の異常を判定する。
　エンコーダカウント値θｅｎ１、θｅｎ２は、モータ１０の回転位置に応じた値である。本実施形態のフィードバック制御では、モータ角度としてのエンコーダカウント値θｅｎ１、θｅｎ２が目標回転位置としての目標カウント値θｃｍｄ１、θｃｍｄ２となるようにモータ１０の駆動を制御する。第１マイコン５１および第２マイコン５２の制御構成は略同じであるので、以下、制御の詳細は、第１マイコン５１を中心に説明する。なお、第２マイコン５２での演算に用いる値は、適宜第２系統のものに読み替える。
　ここで、一方の系統にてエンコーダ異常が発生したとしても、他方の系統のエンコーダが正常であれば、正常系統でのフィードバック制御にてモータ１０を駆動可能である。例えば第２系統にてエンコーダ異常が生じ、第１系統にてエンコーダ異常が生じていない場合、第１系統にてフィードバック制御を継続可能である。そのため、第２系統では、オープン制御を行う必要がない。また、第１系統にてフィードバック制御を行っている状態にて、第２系統にてオープン制御を行うと、第１系統のフィードバック制御を阻害し、正常なレンジ切り替えができない虞がある。そのため、マイコン５１、５２では、他系統の異常状態を把握した上で、オープン制御に移行する必要がある。しかしながら、マイコン５１、５２が完全独立であってマイコン間での情報のやり取りがない場合、または、通信異常等により異常情報が共有できない場合、マイコン５１、５２は、他系統の異常情報を取得することができない。
　そこで本実施形態では、エンコーダ異常が生じた場合、オープン制御開始にディレイを設け、制御対象である出力軸１５が他系統にて動かされているかを判定し、出力軸１５が動いていなければ、他系統でもエンコーダ異常が生じているとみなして、オープン制御を開始する。
　本実施形態の切替制御選択処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、マイコン５１、５２のそれぞれにて、所定の周期（例えば１［ｍｓ］）で実行される。以下、ステップＳ１００の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。ここでは、第１マイコン５１での処理として説明する。
　Ｓ１００では、異常判定部５１６は、自系統のエンコーダ異常が生じているか否かを判断する。ここでいうエンコーダ異常とは、エンコーダ１３１そのもの異常に限らず、配線の断線等を含み、正常な第１エンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１を取得できない状態を意味する。エンコーダ異常が生じていないと判断された場合（Ｓ１００：ＮＯ）、Ｓ２００へ移行し、フィードバック制御でのレンジ切り替えとする。エンコーダ異常が生じていると判断された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）Ｓ３００へ移行し、オープン制御でのレンジ切り替えとする。図中、フィードバックを「Ｆ／Ｂ」と記載する。
　フィードバック制御でのレンジ切り替えを図６のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１では、駆動制御部５１３は、シフトレンジ切替要求があるか否かを判断する。シフトレンジ切替要求がないと判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｓ２０２の処理を行わず、本ルーチンを終了する。シフトレンジ切替要求があると判断された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０２へ移行し、フィードバック制御によりモータ１０の駆動を開始する。
　オープン制御でのレンジ切り替えを図７のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ３０１では、Ｓ２０１と同様、駆動制御部５１３は、シフトレンジ切替要求があるか否かを判断する。シフトレンジ切替要求がないと判断された場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、Ｓ３０２以降の処理を行わず、本ルーチンを終了する。シフトレンジ切替要求があると判断された場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、Ｓ３０２へ移行する。
　Ｓ３０２では、回転判定部５１７は、出力軸センサ１６１から取得される出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１に基づき、出力軸角度θｓ１が変化したか否かを判断する。出力軸角度θｓ１が変化したと判断された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０３へ移行する。Ｓ３０３では、第２系統によりモータ１０が駆動されているので、駆動制御部５１３は、オープン制御に移行せず、自系統でのレンジ切り替えをキャンセルする。出力軸角度θｓ１が変化していないと判断された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０４へ移行する。
　Ｓ３０４では、駆動制御部５１３は、待機時間Ｔｗが経過したか否かを判断する。待機時間Ｔｗが経過していないと判断された場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、Ｓ３０５の処理を行わず、本ルーチンを終了する。待機時間Ｔｗが経過していないと判断された場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、Ｓ３０５へ移行し、オープン制御によりモータ１０の駆動を開始する。
　ここで、待機時間Ｔｗを図８に基づいて説明する。図８では、「遊び」の概念を模式的に示しており、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。なお、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。ここでは、モータ軸１０５と出力軸１５との間の「遊び」は、減速機１４のギアとモータ軸１０５との間に存在するものを中心に説明するが、「遊び」とはモータ軸１０５と出力軸１５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。以下、モータ軸１０５と出力軸１５との間の遊びやガタの合計を、「ガタＧ」とする。
　ここでは、シフトレンジをＰレンジからｎｏｔＰレンジに切り替える例について説明する。図８では、モータ１０が回転することで、ディテントローラ２６が凹部２３から凹部２２へ移動する様子を模式的に示している。図８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。実際には、ディテントプレート２１が出力軸１５と一体に回転することで、ディテントローラ２６が凹部２２、２３間を移動するが、図８では、説明のため、ディテントローラ２６が出力軸１５とともに移動するものとして図示した。
　図８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。例えばモータ１０がＤＣブラシレスモータの場合、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で示すように、モータ軸１０５と減速機１４とが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、出力軸１５は回転しない。そのため、モータ１０が駆動されていても、ガタＧをモータ軸１０５が空走する間は、出力軸１５は回転せず、出力軸センサ１６１、１６２の検出値は変化しない。そこで本実施形態では、他系統側の状態の誤判定を防ぐべく、待機時間Ｔｗを、モータ軸１０５がガタＧの一端側から他端側への空走に要する時間であるガタ空走時間Ｔｇ以上に設定する。以下、進行方向側にてモータ軸１０５と減速機１４とが当接する位置を、「ガタ詰まり位置」とする。
　本実施形態のモータ駆動制御を図９～図１１のタイムチャートに基づいて説明する。図９～図１１では、共通時間軸を横軸とし、上段から、制御モード、シフトレンジの切替要求、および、角度を示す。角度は、エンコーダカウント値θｅｎ１を実線、目標カウント値θｃｍｄ１を一点鎖線、出力軸角度θｓ１を破線で示した。エンコーダカウント値θｅｎ１および目標カウント値θｃｍｄ１は、出力軸角度θｓ１と整合するよう、ギア比換算した値とする。また、Ｐレンジに対応するエンコーダカウント値を（Ｐ）、ｎｏｔＰレンジに対応する角度を（ｎｏｔＰ）と記載した。後述の図１２および図１３も同様である。
　図９には、２系統ともが正常である場合を示す。時刻ｔ１０にて、要求シフトレンジがＰレンジからｎｏｔＰレンジに切り替わると、切替要求がオンになる。マイコン５１、５２では、モータ１０の制御モードがスタンバイモードからフィードバックモードに切り替わり、目標カウント値θｃｍｄ１が設定される。
　時刻ｔ１０にてモータ１０が駆動されても、ガタ詰まり位置となる時刻ｔ１１まで、出力軸１５は回転しないので、出力軸角度θｓ１は変化しない。また、モータ１０の駆動が開始されてから、ガタ詰まり位置に到達するまでに要する時間は、待機時間Ｔｗより短い。
　時刻ｔ１１にてモータ１０がガタ詰まり位置まで駆動されると、その後、モータ軸１０５と出力軸１５とが一体となって回転する。ディテントローラ２６がディテントプレート２１の凹部２２、２３間の頂点２１５（図８参照。）に到達する時刻ｔ１２までは、モータ軸１０５が先行し、頂点２１５を超えると、ディテントスプリング２５のスプリング力にて出力軸１５が先行する。エンコーダカウント値θｅｎ１が目標カウント値θｃｍｄ１を含む所定範囲内に到達した時刻ｔ１３では、制御モードを停止モードに切り替え、モータ１０を停止させるための停止制御を行う。停止制御が完了した時刻ｔ１４にて、制御モードをスタンバイモードに切り替える。
　図１０には、一方の系統においてエンコーダ異常が生じており、他方の系統が正常である場合を示す。ここでは、第１系統が正常であり、第２系統にエンコーダ異常が生じているものとして説明する。
　時刻ｔ２０にて要求シフトレンジが切り替わると、時刻ｔ１０と同様、切替要求がオンになる。第１マイコン５１では、モータ１０の制御モードがスタンバイモードからフィードバックモードに切り替わり、目標カウント値θｃｍｄ１が設定される。時刻ｔ２０～時刻ｔ２４の制御等は、時刻ｔ１０～時刻ｔ１４と同様であって、２系統でのフィードバック制御時よりもトルクが低下するため、２系統駆動時よりも長い時間を要する。
　時刻ｔ２０にてモータ１０の駆動が開始されても、ガタ詰まり位置となる時刻ｔ２１まで、出力軸１５は回転しないので、出力軸角度θｓ１は変化しない。この例では、１系統でのフィードバック制御によりモータ１０が駆動されおり、ガタ詰まり位置に到達するまでに要する時間は、２系統駆動時よりも長くなるが、待機時間Ｔｗよりは短い。すなわち、２系統フィードバック制御時のガタ空走時間をＴｇ＿ｆ２、１系統フィードバック制御時のガタ空走時間をＴｇ＿ｆ１とすると、待機時間Ｔｗとの関係は、式（１）となる。
　　Ｔｇ＿ｆ２＜Ｔｇ＿ｆ１≦Ｔｗ　・・・（１）
　ここで、第２系統ではエンコーダ異常が生じているので、第２マイコン５２では、スタンバイモードからオープンモードに切り替わるが、待機時間Ｔｗが経過するまでの間、オープン制御による第２モータ巻線１２への通電を行わない。また、第１系統によるフィードバック制御が開始されているので、待機時間Ｔｗが経過する前のタイミングである時刻ｔ２１にて出力軸１５が動き始めるため、第２マイコン５２では、オープン制御を行わず、切り替えをキャンセルする。これにより、第１系統でのフィードバック制御が阻害されることなく、モータ１０を適切に駆動可能である。
　図１１は、両系統にてエンコーダ異常が生じている場合を示す。時刻ｔ３０にて要求シフトレンジが切り替わると、切替要求がオンになる。マイコン５１では、モータ１０の制御モードがスタンバイモードからオープンモードに切り替わるが、待機時間Ｔｗが経過するまでの間、オープン制御による第１モータ巻線１１への通電を行わない。
　この例では、第２系統でもエンコーダ異常が生じているので、待機時間Ｔｗが経過しても、出力軸１５が駆動されない。そのため、待機時間Ｔｗが経過した時刻ｔ３２にて、オープン制御を開始し、所定時間ごとに通電相を切り替え、目標シフトレンジに応じた設計値までモータ１０を駆動させる。時刻ｔ３３にてディテントプレート２１の頂点２１５を超えるまではモータ軸１０５が先行し、頂点２１５を超えると、出力軸１５が先行する。時刻ｔ３４にて設計値までモータ１０を回転させた後、停止モードにて停止制御を行い、停止制御が完了した時刻ｔ３５にて、制御モードをスタンバイモードに切り替える。
　オープン制御時はフィードバック制御時よりゆっくりモータ１０を回転させるため、フィードバック制御時よりもレンジ切替に長い時間を要する。なお、図１１では、説明のため、エンコーダカウント値θｅｎ１および目標カウント値θｃｍｄ１を記載しているが、エンコーダ異常が生じている場合、実際にはエンコーダカウント値θｅｎ１は検出されない。後述の図１２および図１３のエンコーダカウント値θｅｎ２および目標カウント値θｃｍｄ２ｓも同様である。
　以上説明したように、本実施形態のシフトレンジ制御装置４０は、モータ１０と出力軸１５とを備えるシフトバイワイヤシステム１において、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。モータ１０は、複数組のモータ巻線１１、１２を有し、モータ巻線１１、１２への通電によるモータ軸１０５が回転する。出力軸１５には、モータ軸１０５の回転が伝達される。シフトレンジ制御装置４０は、モータ巻線１１、１２ごとに設けられる複数のマイコン５１、５２を備える。マイコン５１、５２は、同様の構成を備えるので、以下、第１マイコン５１について言及する。
　マイコン５１は、角度演算部５１１と、信号取得部５１２と、駆動制御部５１３と、異常判定部５１６と、を備える。角度演算部５１１は、モータの回転位置を検出するエンコーダ１３１からエンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１を取得する。信号取得部５１２は、出力軸１５の回転位置を検出する出力軸センサ１６１からの出力軸信号ＳＧＮ＿ｓ１を取得する。駆動制御部５１３は、モータ巻線１１への通電を制御する。異常判定部５１６は、エンコーダ１３１の異常を判定する。
　ここで、モータ巻線１１、１２と、対応するマイコン５１、５２との組み合わせを系統とする。具体的には、第１モータ巻線１１と、対応する第１マイコン５１との組み合わせが第１系統であり、第２モータ巻線１２と、対応する第２マイコン５２との組み合わせが第２系統である。
　駆動制御部５１３は、エンコーダ１３１が正常である場合、エンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１を用いて自系統のモータ巻線１１の通電を制御する。エンコーダ１３１に異常が生じている場合であって、待機時間Ｔｗが経過する前に出力軸１５が回転していると判定された場合（図７中のＳ３０２：ＹＥＳ）、駆動制御部５１３は、自系統のモータ巻線１１への通電を行わない。すなわち待機時間Ｔｗが経過する前に、出力軸１５が回転している場合、他系統でのフィードバック制御が行われていると判定し、自系統でのオープン制御をキャンセルする。
　また、エンコーダ１３１に異常が生じている場合であって、待機時間Ｔｗが経過しても出力軸１５が回転していないと判定された場合（Ｓ３０２：ＮＯ、かつ、Ｓ３０４：ＹＥＳ）、エンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１を用いずに自系統のモータ巻線１１の通電を制御する。
　本実施形態では、エンコーダ異常が生じた場合、待機時間Ｔｗが経過した後、エンコーダカウント値θｅｎ１、θｅｎ２を用いない制御であるオープン制御によりモータ１０の駆動を開始することで、エンコーダ１３１、１３２に異常が生じた場合であっても、モータ１０を駆動し、シフトレンジを切り替えることができる。また、待機時間Ｔｗを設けることで、マイコン５１、５２間にてエンコーダ異常に係る情報が共有できない場合であっても、待機時間Ｔｗが経過するまでに制御対象である出力軸１５が回転していれば、他系統にてフィードバック制御が行われているとみなし、オープン制御への移行を適切にキャンセルすることができる。換言すると、他系統にてフィードバック制御が可能ある状態にて、オープン制御に移行することにより他系統のフィードバック制御を阻害するのを防ぐことができる。
　モータ軸１０５と出力軸１５との間には、遊びが形成されている。待機時間Ｔｗは、モータ１０の駆動開始から出力軸１５の駆動開始までに要する時間であるガタ空走時間Ｔｇ以上に設定される。ガタ空走状態を、エンコーダ異常であると誤判定するのを防ぐことができる。
　本実施形態では、シフトバイワイヤシステム１が「シフトレンジ切替システム」、マイコン５１、５２が「制御部」、角度演算部５１１、５２１が「モータ回転角信号取得部」、信号取得部５１２、５２２が「出力軸信号取得部」、エンコーダ１３１、１３２が「モータ回転角センサ」に対応する。また、エンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅ１、ＳＧＮ＿ｅ２が「モータ回転角信号」、ガタ空走時間が「空走時間」に対応する。
　　　（第２実施形態）
　第２実施形態を図１２および図１３に示す。第１実施形態で説明したように、両系統ともにエンコーダ異常が生じた場合、待機時間Ｔｗが経過した後にオープン制御へ移行する。ここで、例えばレンジ切替要求を認識するタイミングが第１マイコン５１と第２マイコン５２とでずれた場合、系統間でオープン制御を開始するタイミングがずれる虞がある。
　そこで本実施形態では、第１マイコン５１での第１待機時間をＴｗ１、第２マイコン５２での第２待機時間をＴｗ２とし、第１マイコン５１と第２マイコン５２とで、オープン制御を開始するまでの待機時間を異ならせる。すなわち、第１マイコン５１ではＳ３０４での判定に第１待機時間Ｔｗ１を用い、第２マイコン５２ではＳ３０４での判定に第２待機時間Ｔｗ２を用いる。本実施形態では、ここでは、Ｔｗ１＜Ｔｗ２として説明する。
　第１待機時間Ｔｗ１は、第１実施形態の待機時間Ｔｗと同様、１系統でのフィードバック制御によるガタ空走時間Ｔｇ＿ｆ１以上に設定される。第２待機時間Ｔｗ２は、第１待機時間Ｔｗ１および１系統でのオープン制御によるガタ空走時間Ｔｇ＿ｏ１に応じて設定される。待機時間Ｔｗ１、Ｔｗ２を、式（２）、（３）に示す。
　　Ｔｗ１≧Ｔｇ＿ｆ１　　・・・（２）
　　Ｔｗ２≧Ｔｗ１＋Ｔｇ＿ｏ１　　・・・（３）
　図１２に示すように、第２系統にてエンコーダ異常が生じている場合、および、両系統にエンコーダ異常が生じた場合、時刻ｔ４０にて、要求シフトレンジが切り替わり、モータ１０の制御モードがオープンモードに切り替わる。第１マイコン５１では、第１待機時間Ｔｗ１が経過するまでの間、オープン制御による第１モータ巻線１１への通電を行わない。また、第１待機時間Ｔｗ１が経過しても出力軸１５が駆動されないので、第１待機時間Ｔｗ１が経過した時刻ｔ４２にて、第１系統によるオープン制御により、モータ１０の駆動が開始される。ここで、Ｔｗ１＜Ｔｗ２であるので、第２マイコン５２では、自系統でのレンジ切替をキャンセルし（図７中のＳ３０３）、オープン制御を行わない。
　図１３に示すように、両系統にエンコーダ異常が生じ、かつ、第１系統でのオープン制御による駆動ができない場合、待機時間Ｔｗ２が経過しても出力軸１５が駆動されないので、待機時間Ｔｗ２が経過した時刻ｔ５１にて、第２系統によるオープン制御により、モータ１０の駆動が開始される。時刻ｔ４１以降および時刻ｔ５１以降の制御等は、いずれも１系統でのオープン駆動であり、図１１中の時刻ｔ３１以降の制御等と同様である。
　エンコーダカウント値θｅｎ１、θｅｎ２をトリガとして通電相を切り替えるフィードバック制御に対し、オープン制御では、系統間にて通電切替タイミングの同期を取るのが難しい。そのため、例えばレンジ切替要求を認識するタイミングが系統毎にずれたりし、オープン制御を開始するタイミングがずれると、モータ１０を適切に駆動することができず、シフトレンジの切り替えに失敗する虞がある。
　そこで本実施形態では、エンコーダ異常が生じた場合、一方の系統を優先的に用い、優先する系統でのオープン制御が可能であれば、他方の系統でのオープン制御を行わないようにすることで、オープン制御時は１系統にてモータ１０を駆動する。これにより、オープン制御の開始タイミングのずれに起因する不整合を防ぐことができ、適切にシフトレンジを切り替えることができる。
　本実施形態では、待機時間Ｔｗ１、Ｔｗ２は、マイコン５１、５２ごとに異なる値に設定される。詳細には、第２マイコン５２における待機時間Ｔｗ２は、第１マイコン５１における待機時間Ｔｗ１に、ガタ空走時間Ｔｇ＿ｏ１を加えた時間以上に設定される。これにより、エンコーダ異常が生じた場合、１系統でのオープン制御となり、系統間の制御タイミングのずれに起因する不整合が生じないので、エンコーダ異常時においても、シフトレンジを適切に切り替えることができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　本実施形態では、第１マイコン５１が「第１の制御部」、第２マイコン５２が「第２の制御部」に対応する。なお、制御部が３つ以上の場合、例えば図示しない第３マイコンを「第２の制御部」、第２マイコン５２を第３マイコンに対する「第１の制御部」と捉え、第３マイコンの待機時間を、第２マイコン５２の待機時間Ｔｗ２にガタ空走時間Ｔｇ＿ｏ１を加算した時間以上とする、といった具合に、待機時間は、制御部ごとに、ガタ空走時間Ｔｇ＿ｏ１ずつ長くなっていくように設定することが好ましい。
　　　（第３実施形態）
　第３実施形態を図１４に示す。図１４に示すように、本実施形態では、１つのエンコーダ１３３が設けられており、エンコーダ１３３からのエンコーダ信号ＳＧＮ＿ｅが、第１マイコン５１および第２マイコン５２に共通に入力される。この場合、エンコーダ１３３に異常が発生した場合、第１系統および第２系統にて同時にエンコーダ故障状態となるため、他系統のフィードバック駆動を待つ必要がない。そこで本実施形態では、第１待機時間Ｔｗ１を０に設定する。また、第２待機時間Ｔｗ２は、式（３）にて設定される。
　本実施形態では、エンコーダ１３３が複数のマイコン５１、５２にて共用されており、１つの制御部である第１マイコン５１の待機時間Ｔｗ１を０とする。これにより、エンコーダ異常時において、レンジ切替開始までの時間を短縮することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（他の実施形態）
　上記実施形態では、モータは、ＤＣブラシレスモータである。他の実施形態では、モータは、ＤＣブラシレスモータ以外のものでもよい。上記実施形態では、駆動回路であるモータドライバは、３相インバータである。他の実施形態では、駆動回路を、モータ巻線の通電を切替可能などのような回路構成としてもよい。上記実施形態では、モータ駆動制御系統が２系統設けられている。他の実施形態では、モータ駆動制御系統を３系統以上設けてもよい。
　上記実施形態では、モータ回転角センサは、３相エンコーダである。他の実施形態では、モータ回転角センサは、２相エンコーダであってもよいし、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、出力軸センサとしてポテンショメータを例示した。他の実施形態では、出力軸センサは、出力軸の回転を検出可能なものであれば、どのようなものであってもよい。
　上記実施形態では、ディテントプレートには２つの凹部が設けられる。他の実施形態では、凹部の数は２つに限らず、例えばレンジ毎に凹部が設けられていてもよい。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。減速機の詳細について、上記実施形態では言及していないが、例えば、サイクロイド歯車、遊星歯車、モータ軸と略同軸の減速機構から駆動軸へトルクを伝達する平歯歯車を用いたものや、これらを組み合わせて用いたもの等、どのような構成であってもよい。また、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。以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は、実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (5)

  1. 　複数組のモータ巻線（１１、１２）を有し前記モータ巻線への通電によりモータ軸（１０５）が回転するモータ（１０）と、前記モータ軸の回転が伝達される出力軸（１５）とを備え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、
    　前記モータ巻線ごとに設けられる複数の制御部（５１、５２）を備え、
    　それぞれの前記制御部は、
    　前記モータの回転位置を検出するモータ回転角センサ（１３１、１３２、１３３）から、モータ回転角信号を取得するモータ回転角信号取得部（５１１、５２１）と、
    　前記出力軸の回転位置を検出する出力軸センサ（１６１、１６２）から出力軸信号を取得する出力軸信号取得部（５１２、５２２）と、
    　前記モータ巻線への通電を制御する駆動制御部（５１３、５２３）と、
    　前記モータ回転角センサの異常を判定する異常判定部（５１６、５２６）と、
    　を有し、
    　前記モータ巻線と、対応する前記制御部との組み合わせを系統とすると、
    　前記駆動制御部は、
    　前記モータ回転角センサが正常である場合、前記モータ回転角信号を用いて自系統の前記モータ巻線の通電を制御し、
    　前記モータ回転角センサに異常が生じている場合であって、
    　待機時間が経過する前に前記出力軸が回転していると判定された場合、自系統の前記モータ巻線への通電を行わず、
    　前記待機時間が経過しても前記出力軸が回転していないと判定された場合、前記モータ回転角信号を用いずに自系統の前記モータ巻線の通電を制御するシフトレンジ制御装置。
  2. 　前記モータ軸と前記出力軸との間には、遊びが形成されており、
    　前記待機時間は、前記モータの駆動開始から前記出力軸の駆動開始までに要する時間である空走時間以上に設定される請求項１に記載のシフトレンジ制御装置。
  3. 　前記待機時間は、前記制御部ごとに異なる値に設定される請求項２に記載のシフトレンジ制御装置。
  4. 　第２の前記制御部における前記待機時間は、第１の前記制御部における前記待機時間に前記空走時間を加えた時間以上に設定される請求項３に記載のシフトレンジ制御装置。
  5. 　前記モータ回転角センサ（１３３）が複数の前記制御部にて共用されている場合、
    　１つの前記制御部の前記待機時間を０とする請求項４に記載のシフトレンジ制御装置。
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