シフトレンジ切換装置、パーキングロック装置、及び係合切換装置
【課題】運転者が操作を行う前に駆動源の異常を検出することができる技術を提供
【解決手段】モータ１３が、自動変速機３のシフトレンジを切り換えるためのシフト切換機構１２を駆動するための動力源となる。そしてシフトバイワイヤＥＣＵ１５が、自動変速機３のシフトレンジを、シフトレバー２を用いた選択操作に対応したシフトレンジとなるように、モータ１３を制御する。さらに、シフトレンジがＤレンジである場合には、車両の走行速度が異常判定速度以上であるときに、またシフトレンジがＰレンジである場合には、パーキングブレーキが作動し且つイグニッションスイッチ７がオフであるときに、シフトレンジが切り換わらない程度にモータ１３を回転させる。すなわち、車両の運転者がシフトレバー２を操作する可能性が低い状況になると、モータ１３が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。
【解決手段】モータ１３が、自動変速機３のシフトレンジを切り換えるためのシフト切換機構１２を駆動するための動力源となる。そしてシフトバイワイヤＥＣＵ１５が、自動変速機３のシフトレンジを、シフトレバー２を用いた選択操作に対応したシフトレンジとなるように、モータ１３を制御する。さらに、シフトレンジがＤレンジである場合には、車両の走行速度が異常判定速度以上であるときに、またシフトレンジがＰレンジである場合には、パーキングブレーキが作動し且つイグニッションスイッチ７がオフであるときに、シフトレンジが切り換わらない程度にモータ１３を回転させる。すなわち、車両の運転者がシフトレバー２を操作する可能性が低い状況になると、モータ１３が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換装置と、パーキングロック装置と、係合切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載された自動変速機に取り付けられるシフトレンジ切換機構と、このシフトレンジ切換機構を駆動するための駆動源（例えば、モータ）とを備え、車両の運転者によるシフトレバー操作に基づいて駆動源を制御することによりシフトレンジ切換機構を駆動させて、自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換装置が利用されている。
【０００３】
このように駆動源を用いてシフトレンジ切換機構を駆動させる方式のシフトレンジ切換装置において、従来、運転者のシフトレバー操作が行われると、このシフトレバー操作による指示通りにシフトレンジが切り換わったか否かを判断することにより、駆動源の異常を検出するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車の駆動装置に取り付けられるパーキングロック機構を備え、運転者によるパーキングロック操作に基づいて駆動源を制御することにより、パーキングロックおよびパーキングロック解除の何れかに切り換えるパーキングロック装置が利用されている。さらに、電気自動車の動力源がインホイールモータとなる車両の駆動装置についても、車軸の回転を停止させるパーキングロック装置が利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、シフトレバー操作が行われない限り、駆動源の異常を検出することができないという問題があった。
また、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車では、運転者のシフトレバー操作だけではなく、パーキングロック操作が行われない限り、駆動源の異常を検出することができないという問題もあった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、運転者が操作を行う前に駆動源の異常を検出することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のシフトレンジ切換装置では、シフト駆動手段が、車両に搭載された自動変速機のシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換機構を駆動するための動力源となる。またシフトレンジ操作部材が、シフトレンジを選択するために車両の運転者により操作される。そしてシフト制御手段が、自動変速機のシフトレンジを、シフトレンジ操作部材を用いた選択操作に対応したシフトレンジとなるように、シフト駆動手段を制御する。
【０００９】
さらにシフトレンジ異常検出駆動手段は、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたシフトレンジ異常検出条件が成立すると、シフト駆動手段を駆動させる。そしてシフトレンジ駆動検出手段は、シフトレンジ異常検出駆動手段がシフト駆動手段を駆動させた後に、シフト駆動手段の駆動状況を検出するとともに、シフトレンジ異常判断手段は、シフトレンジ駆動検出手段の検出結果に基づいて、シフト駆動手段が異常であるか否かを判断する。
【００１０】
なお、シフトレンジ異常検出駆動手段は、シフトレンジが切り換わらないようにシフト駆動手段を駆動させる必要がある。
また、シフトレンジ駆動検出手段が検出する上記駆動状況としては、シフトレンジ異常検出駆動手段がシフト駆動手段を駆動させた後の駆動量が、予め設定された正常判定範囲内にあるか否かということが挙げられる。そしてシフトレンジ異常判断手段は、この駆動量が正常判定範囲外である場合に、シフト駆動手段が異常であると判断するようにしてもよい。
【００１１】
このように構成されたシフトレンジ切換装置では、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況になると、シフト駆動手段が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、シフト駆動手段に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する前に検出することができる。
【００１２】
なお、車両駐車中において、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両のパーキングブレーキが作動していることと、車両のイグニッションスイッチがオフであることが挙げられる。
【００１３】
このため、請求項１に記載のシフトレンジ切換装置では、請求項２に記載のように、自動変速機のシフトレンジがパーキングレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件は、車両のパーキングブレーキが作動しており、且つ、車両のイグニッションスイッチがオフであることであるようにするとよい。
【００１４】
そして、請求項２に記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段が異常であるとシフトレンジ異常判断手段が判断した場合には、請求項３に記載のように、第２異常時処理手段が、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに保持するとともに、車両のエンジン始動時に、当該シフトレンジ切換装置に異常が発生した旨を報知する処理を行うようにするとよい。
【００１５】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、エンジン始動時に報知を行うことにより、車両駐車状態から車両を発進させようとして車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する前に、シフト駆動手段に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。
【００１６】
また、車両走行中において、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、及び車両のスロットル開度が大きいことと、車両が高速道路を走行中であることが挙げられる。
【００１７】
このため、請求項１に記載のシフトレンジ切換装置では、請求項４に記載のように、自動変速機のシフトレンジがドライブレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件は、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、車両のスロットル開度、および車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定されるようにするとよい。
【００１８】
そして、請求項４に記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段が異常であるとシフトレンジ異常判断手段が判断した場合には、請求項５に記載のように、第１シフトレンジ異常時処理手段が、自動変速機のシフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに車両のパーキングブレーキの作動後に、車両のエンジンを停止させる処理を行うようにするとよい。
【００１９】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知によって、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する前に、シフト駆動手段に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。また、パーキングブレーキの作動後に車両のエンジンを停止させるので、車両を停止させてパーキングブレーキを作動させた後に、運転者の意図しない車両発進が起こることを防ぐことができる。
【００２０】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載のシフトレンジ切換装置では、請求項６に記載のように、シフトレンジ異常検出駆動手段が、予め設定された異常検出時間が経過する毎に動作をするようにするとよい。
【００２１】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、シフト駆動手段の異常を検出するために常時シフト駆動手段を駆動させることがなくなり、シフト駆動手段に掛かる負荷を低減させることができる。
【００２２】
なお、請求項１〜請求項６の何れかに記載のシフトレンジ切換装置において、シフトレンジ異常検出駆動手段がシフト駆動手段を駆動させた後におけるシフト駆動手段の駆動状況を検出するために、請求項７に記載のように、シフトレンジ異常判断手段は、シフトレンジ異常検出駆動手段が動作を開始してから予め設定された異常判断時間が経過した後に動作するようにするとよい。
【００２３】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、駆動手段がシフト駆動手段を駆動させてから異常判断時間が経過するまでの間、シフト駆動手段の異常を常時検出することがなくなり、異常検出のための処理負荷を低減させることができる。
【００２４】
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段がモータである場合には、請求項８に記載のように、シフトレンジ異常検出駆動手段が、モータとモータのモータ軸との間で発生する機械的ガタに起因した回転量より大きくなるように、且つシフトレンジが切り換わらないように、モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、シフト駆動手段を駆動させるようにするとよい。
【００２５】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、機械的ガタのためにモータが回転することによりモータが異常であるにもかかわらず正常であると判断してしまうという事態の発生を抑制することができる。さらに、シフトレンジ異常検出駆動手段によるシフト駆動手段の駆動によりシフトレンジが切り換わってしまうという事態の発生を抑制することができる。
【００２６】
また、請求項１〜請求項８の何れかに記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段がモータである場合には、請求項９に記載のように、シフトレンジ異常検出駆動手段が、モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、シフト駆動手段を駆動させ、シフトレンジ駆動検出手段が、シフト駆動手段の駆動状況として、回転目標値とモータの回転量との差であるモータ回転ずれ量を検出し、異常報知手段が、駆動検出手段の検出結果に基づいて、シフトレンジ駆動検出手段がモータ回転ずれ量を検出する毎にモータ回転ずれ量が増加する傾向がある場合に、その旨を報知するようにするとよい。
【００２７】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、シフト駆動手段が正常であっても異常になる傾向があるということを、車両の乗員に知らせることができる。
また、請求項１〜請求項９の何れかに記載のシフトレンジ切換装置は、請求項１０に記載のように、シフトバイワイヤシステムで用いられるようにするとよい。
【００２８】
また、請求項３に記載のシフトレンジ切換装置では、請求項１１に記載のように、自動変速機のシフトレンジがドライブレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件は、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、車両のスロットル開度、および車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定されるようにするとよい。
【００２９】
そして、請求項１１に記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段が異常であるとシフトレンジ異常判断手段が判断した場合には、請求項１２に記載のように、第１シフトレンジ異常時処理手段が、自動変速機のシフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに車両のパーキングブレーキの作動後に、車両のエンジンを停止させる処理を行うようにするとよい。
【００３０】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、請求項５に記載のシフトレンジ切換装置と同様の効果を得ることができる。
また、請求項１３に記載のパーキングロック装置では、パーキングロック駆動手段が、車両の車輪を駆動させるための駆動装置の駆動を車両の駐車時に阻止するパーキングロック状態と、パーキングロック状態が解除された状態であるパーキングロック解除状態との何れかに切り換え可能なパーキングロック切換機構の動力源となる。またパーキングロック操作部材が、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態を選択するために車両の運転者により操作される。そしてパーキングロック制御手段が、パーキングロック切換機構を、パーキングロック操作部材を用いた選択操作に対応して、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態となるように、パーキングロック駆動手段を制御する。
【００３１】
さらにパーキングロック異常検出駆動手段は、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたパーキングロック異常検出条件が成立すると、パーキングロック駆動手段を駆動させる。そしてパーキングロック駆動検出手段は、パーキングロック異常検出駆動手段がパーキングロック駆動手段を駆動させた後に、パーキングロック駆動手段の駆動状況を検出するとともに、パーキングロック異常判断手段は、パーキングロック駆動検出手段の検出結果に基づいて、パーキングロック駆動手段が異常であるか否かを判断する。
【００３２】
なお、パーキングロック異常検出駆動手段は、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態が切り換わらないようにパーキングロック駆動手段を駆動させる必要がある。
【００３３】
また、パーキングロック駆動検出手段が検出する上記駆動状況としては、パーキングロック異常検出駆動手段がパーキングロック駆動手段を駆動させた後の駆動量が、予め設定された正常判定範囲内にあるか否かということが挙げられる。そしてパーキングロック異常判断手段は、この駆動量が正常判定範囲外である場合に、パーキングロック駆動手段が異常であると判断するようにしてもよい。
【００３４】
このように構成されたパーキングロック装置では、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況になると、パーキングロック駆動手段が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、パーキングロック駆動手段に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する前に検出することができる。
【００３５】
なお、車両駐車中において、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両のパーキングブレーキが作動していることと、車両のイグニッションスイッチがオフであることが挙げられる。
【００３６】
また、車両走行中において、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、及び車両のスロットル開度が大きいことと、車両が高速道路を走行中であることが挙げられる。
【００３７】
また、車両をパーキングロック状態またはパーキングロック解除状態に切り換えるパーキングロック装置は、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されるため、請求項１３に記載のパーキングロック装置を、請求項１４に記載のように、自動変速機を搭載しない電気自動車、またはハイブリッド自動車で用いられるようにするとよい。これにより、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車において、請求項１３に記載のパーキングロック装置と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、インホイールモータにより車輪を駆動させる車両においても、車両をパーキングロック状態またはパーキングロック解除状態に切り換えるパーキングロック装置が搭載されるため、請求項１３に記載のパーキングロック装置において、請求項１５に記載のように、駆動装置は、インホイールモータの動力を伝達する装置であるようにするとよい。これにより、インホイールモータにより車輪を駆動させる車両において、請求項１３に記載のパーキングロック装置と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、請求項１６に記載の係合切換装置では、１つまたは複数の凹部が外周に形成され、回転軸を中心に回転可能な板状部材と、凹部に係合可能な係合部材と、板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させる切換駆動手段と、凹部と係合部材との係合または非係合を選択するために操作される選択操作部材とを備え、選択操作部材を用いた選択操作に対応して、板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させて、凹部と係合部材との係合または非係合を切り換える。
【００４０】
そして、当該係合切換装置は、車両に搭載され、さらに切換異常検出駆動手段は、車両の運転者が選択操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定された切換異常検出条件が成立すると、係合部材と凹部とが係合されている場合には、係合部材と凹部との係合が維持される駆動量で、係合部材と凹部とが非係合である場合には、係合部材と凹部との非係合が維持される駆動量で、切換駆動手段を駆動させる。そして切換駆動検出手段は、切換異常検出駆動手段が切換駆動手段を駆動させた後に、切換駆動手段の駆動状況を検出するとともに、切換異常判断手段は、切換駆動検出手段の検出結果に基づいて、切換駆動手段が異常であるか否かを判断する。
【００４１】
このように構成された係合切換装置では、車両の運転者が選択操作部材を操作する可能性が低い状況になると、切換駆動手段が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、切換駆動手段に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者が選択操作部材を操作する前に検出することができる。
【００４２】
なお、切換異常検出駆動手段は、係合部材と凹部とが係合されている場合には、係合部材と凹部との係合が維持される駆動量で、係合部材と凹部とが非係合である場合には、係合部材と凹部との非係合が維持される駆動量で、切換駆動手段を駆動させるため、切換異常検出駆動手段の動作により、係合部材と凹部との係合・非係合は切り換わらない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態のシフトレンジ切換装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態のシフト切換機構１２の構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の異常検出処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態のモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態のフェールセーフ処理を示すフローチャートである。
【図６】シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係についてＤレンジ近傍を詳細に示す図である。
【図７】シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係についてＰレンジ近傍を詳細に示す図である。
【図８】第２実施形態のパーキングロック装置１０１の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態のパーキングロック切換機構１１２の構成を示す正面図である。
【図１０】第２実施形態の異常検出処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態のモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態のフェールセーフ処理を示すフローチャートである。
【図１３】パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係についてパーキングロック解除状態近傍を詳細に示す図である。
【図１４】パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係についてパーキングロック状態近傍を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
図１はシフトレンジ切換装置１の構成を示すブロック図、図２はシフト切換機構１２の構成を示す斜視図である。
【００４５】
本実施形態のシフトレンジ切換装置１は、車両に搭載されており、図１に示すように、運転者が操作するシフトレバー２の操作位置（本実施形態ではＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、及びＤレンジ）を検出するシフトスイッチ１１と、自動変速機３に連結されて自動変速機３のシフトレンジ（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、及びＤレンジの何れか）を切り換えるシフト切換機構１２と、シフト切換機構１２を駆動させるモータ１３と、モータ１３の回転位置を検出するエンコーダ１４と、モータ１３の回転を制御するシフトバイワイヤＥＣＵ１５とを備えている。
【００４６】
なおシフトバイワイヤＥＣＵ１５には、車両のエンジン４の運転を制御するエンジンＥＣＵ５と、インストルメントパネル（不図示）に設けられて車両の各種状態を表示する表示部（不図示）を制御するメータＥＣＵ６とが、データ通信可能に接続される。さらにシフトバイワイヤＥＣＵ１５には、車両のイグニッションスイッチ７からの出力信号と、車両のパーキングブレーキ（不図示）の作動状態を検出するパーキングブレーキスイッチ８からの出力信号と、車両の走行速度を検出する車速センサ９からの出力信号とが入力される。
【００４７】
またシフトバイワイヤＥＣＵ１５は、電力が供給されない状態でも記憶されたデータを保持可能なＥＥＰＲＯＭ１５ａを備える。そしてＥＥＰＲＯＭ１５ａには、シフトレンジがＤレンジであるときにモータ１３に異常が発生したことを示すＤレンジ時モータ異常フラグＦ１と、シフトレンジがＰレンジであるときにモータ１３に異常が発生したことを示すＰレンジ時モータ異常フラグＦ２とが設けられている。尚、以下の説明において、フラグをセットするとは、そのフラグの値を１にすることを示し、フラグをクリアするとは、そのフラグの値を０にすることを示す。
【００４８】
またメータＥＣＵ６には、インストルメントパネル（不図示）に設けられて、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１０ａと、シフトレンジ切換装置１の異常を報知する警告灯１０ｂと、シフトレンジ切換装置１が異常になる傾向にある旨を報知する警告灯１０ｃとが接続される。
【００４９】
そしてシフト切換機構１２は、図２に示すように、駆動軸３１、ディテントプレート３２、ディテントスプリング３３、およびピン３４から構成される。
これらのうち駆動軸３１は、モータ１３の出力軸に固定されており、モータ１３により回転駆動される。
【００５０】
またディテントプレート３２は、略扇形状の板状部材であり、その扇面が駆動軸３１の軸方向に略直交するようにして、扇形状の扇頂部分において駆動軸３１に固定されている。さらにディテントプレート３２は、その扇形状の円弧部において、円周方向に沿って、複数（本実施形態では４個）の凹部４１，４２，４３，４４を備える。なお凹部４１，４２，４３，４４はそれぞれ、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジに対応する。
【００５１】
またディテントスプリング３３は、板バネであり、その一端に自動変速機３が固定されるとともに、他端に、ローラ３３ａが取り付けられる。ローラ３３ａは、凹部４１，４２，４３，４４と嵌合可能な形状に形成されており、駆動軸３１の軸方向に略平行な軸を回転軸として回転可能にディテントスプリング３３に支持される。そしてディテントスプリング３３は、ローラ３３ａを介して、ディテントプレート３２の扇形状の円弧部を上方から押圧するように配置される。
【００５２】
またピン３４は、その一端が、ディテントプレート３２の扇面に固定されるとともに、他端が、自動変速機３のマニュアルバルブ５１に固定される。なおマニュアルバルブ５１は、自動変速機３内を往復移動可能に設けられており（移動方向Ｄ１を参照）、自動変速機３は、その移動位置に応じてシフトレンジが切り換わるように構成されている。
【００５３】
このように構成されたシフト切換機構１２では、モータ１３により駆動軸３１を回転させることにより、ディテントプレート３２の回転位置を変更させ、マニュアルバルブ５１を移動方向Ｄ１に沿って往復移動させることができる。そしてローラ３３ａは、ディテントプレート３２の回転位置に応じて、ディテントプレート３２の円弧部においてディテントプレート３２と当接する位置を変動させることができ、ローラ３３ａを凹部４１，４２，４３，４４の何れかに嵌合させた状態（以下、ローラ嵌合状態ともいう）にすることができる。さらに、ローラ嵌合状態でモータ１３の回転を停止させると、このローラ嵌合状態が保持され、ディテントプレート３２の回転位置が固定される。すなわち、マニュアルバルブ５１の移動位置が決定され、マニュアルバルブ５１の移動位置の応じたシフトレンジに固定される。
【００５４】
このように構成されたシフトレンジ切換装置１において、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、モータ１３の異常を検出する異常検出処理と、モータ１３に異常が発生したときにこの異常が車両に及ぼす影響を最小限に抑えるフェールセーフ処理とを実行する。
【００５５】
まず、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が実行する異常検出処理の手順を、図３を用いて説明する。図３は異常検出処理を示すフローチャートである。この異常検出処理は、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【００５６】
この異常検出処理が実行されると、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、まずＳ１０にて、Ｓ７０のモータ異常判断処理（後述）が実行されてから予め設定された所定異常検出時間（本実施形態では例えば４時間）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、シフトスイッチ１１の検出結果に基づいて、自動変速機３のシフトレンジがＤレンジであるか否かを判断する。
【００５７】
ここで、シフトレンジがＤレンジでない場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ４０に移行する。一方、シフトレンジがＤレンジである場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ３０にて、車速センサ９の検出結果に基づいて、車両の走行速度が予め設定された異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する。ここで、車両の走行速度が異常判定速度未満である場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、車両の走行速度が異常判定速度以上である場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｓ７０に移行する。
【００５８】
またＳ４０に移行すると、シフトスイッチ１１の検出結果に基づいて、自動変速機３のシフトレンジがＰレンジであるか否かを判断する。ここで、シフトレンジがＰレンジでない場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、シフトレンジがＰレンジである場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０にて、パーキングブレーキスイッチ８の検出結果に基づいて、パーキングブレーキが作動しているか否かを判断する。
【００５９】
ここで、パーキングブレーキが作動していない場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、パーキングブレーキが作動している場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、Ｓ６０にて、イグニッションスイッチ７からの出力信号に基づいて、イグニッションスイッチ７がオフであるか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチ７がオフでない場合には（Ｓ６０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、イグニッションスイッチ７がオフである場合には（Ｓ６０：ＹＥＳ）、Ｓ７０に移行する。
【００６０】
そしてＳ７０に移行すると、モータ異常判断処理（後述）を実行し、このモータ異常判断処理が終了すると、異常検出処理を一旦終了する。
次に、Ｓ７０で実行されるモータ異常判断処理の手順を、図４を用いて説明する。図４はモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【００６１】
このモータ異常判断処理が実行されると、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、まずＳ２１０にて、自動変速機３のシフトレンジがＤレンジであるか否かを判断する。ここで、シフトレンジがＤレンジでない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２９０に移行する。一方、シフトレンジがＤレンジである場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０にて、Ｄレンジから隣のシフトレンジ（すなわちＮレンジ）に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１３に実行させる制御を行う。
【００６２】
ここで、Ｓ２２０でのモータ１３の指示回転量を図６を用いて説明する。図６は、シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係を示す図であり、Ｄレンジ近傍を詳細に示している。
【００６３】
図６に示すように、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジであるときのモータ１３の回転位置をそれぞれ、Ｐレンジ回転位置Ｐｐ、Ｒレンジ回転位置Ｐｒ、Ｎレンジ回転位置Ｐｎ、Ｄレンジ回転位置Ｐｄとして（但し、Ｐｐ＜Ｐｒ＜Ｐｎ＜Ｐｄ）、Ｎレンジ回転位置ＰｎとＤレンジ回転位置Ｐｄとの間には、ＮレンジとＤレンジとの境界となる回転位置Ｂｎｄ（以下、Ｎ・Ｄ境界回転位置Ｂｎｄという）が存在する。また、Ｎレンジ回転位置ＰｎとＤレンジ回転位置Ｐｄとの間には、モータ１３とモータ１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｄ（以下、Ｄガタ回転位置Ｇｄという）が存在する。
【００６４】
そして、Ｓ２２０での回転駆動によってモータ１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｄ（以下、Ｄレンジ目標回転位置Ｔｄという）は、Ｎ・Ｄ境界回転位置ＢｎｄとＤガタ回転位置Ｇｄとの間に設定されており、且つ、Ｄレンジ目標回転位置Ｔｄは、Ｎ・Ｄ境界回転位置Ｂｎｄと比較して十分に大きい値に設定されている。したがって、Ｓ２２０でのモータ１３の指示回転量は、｜Ｔｄ−Ｐｄ｜である。
【００６５】
またＳ２２０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ２３０にて、Ｓ２２０でモータ１３の回転を開始してから予め設定されたモータ異常判定時間（本実施形態では例えば１秒）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２３０の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、モータ１３の回転位置を検出して、さらにＳ２５０にて、モータ１３の回転位置が予め設定されたＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ内であるか否かを判断する。なおＤレンジ正常判定範囲Ｒｄは、Ｎ・Ｄ境界回転位置ＢｎｄとＤガタ回転位置Ｇｄとの間でＤレンジ目標回転位置Ｔｄが含まれるように設定されている（図６を参照）。
【００６６】
ここで、モータ１３の回転位置がＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ内である場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、Ｓ２７０に移行する。一方、モータ１３の回転位置がＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ外である場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、Ｓ２６０にて、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１をセットして、Ｓ２７０に移行する。
【００６７】
そしてＳ２７０に移行すると、Ｓ２４０で検出したモータ１３の回転位置と、Ｄレンジ目標回転位置Ｔｄとの差（以下、Ｄレンジ回転ずれ量という）を算出して、このＤレンジ回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１５ａに記憶し、Ｓ３５０に移行する。
【００６８】
またＳ２９０に移行すると、Ｐレンジから隣のシフトレンジ（すなわちＲレンジ）に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１３に実行させる制御を行う。
【００６９】
ここで、Ｓ２９０でのモータ１３の指示回転量を図７を用いて説明する。図７は、シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係を示す図であり、Ｐレンジ近傍を詳細に示している。
【００７０】
図７に示すように、Ｐレンジ回転位置ＰｐとＲレンジ回転位置Ｐｒとの間には、ＰレンジとＲレンジとの境界となる回転位置Ｂｐｒ（以下、Ｐ・Ｒ境界回転位置Ｂｐｒという）が存在する。また、Ｐレンジ回転位置ＰｐとＲレンジ回転位置Ｐｒとの間には、モータ１３とモータ１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｐ（以下、Ｐガタ回転位置Ｇｐという）が存在する。
【００７１】
そして、Ｓ２９０での回転駆動によってモータ１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｐ（以下、Ｐレンジ目標回転位置Ｔｐという）は、Ｐ・Ｒ境界回転位置ＢｐｒとＰガタ回転位置Ｇｐとの間に設定されており、且つ、Ｐレンジ目標回転位置Ｔｐは、Ｐ・Ｒ境界回転位置Ｂｐｒと比較して十分に小さい値に設定されている。したがって、Ｓ２７０でのモータ１３の指示回転量は、｜Ｔｐ−Ｐｐ｜である。
【００７２】
またＳ２９０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ３００にて、Ｓ２９０でモータ１３の回転を開始してからモータ異常判定時間が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、Ｓ３００の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、Ｓ３１０にて、モータ１３の回転位置を検出して、さらにＳ３２０にて、モータ１３の回転位置が予め設定されたＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ内であるか否かを判断する。なおＰレンジ正常判定範囲Ｒｐは、Ｐガタ回転位置ＧｐとＰ・Ｒ境界回転位置Ｂｐｒとの間でＰレンジ目標回転位置Ｔｐが含まれるように設定されている（図７を参照）。
【００７３】
ここで、モータ１３の回転位置がＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ内である場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、Ｓ３４０に移行する。一方、モータ１３の回転位置がＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ外である場合には（Ｓ３２０：ＮＯ）、Ｓ３３０にて、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２をセットして、Ｓ３４０に移行する。
【００７４】
そしてＳ３４０に移行すると、Ｓ３１０で検出したモータ１３の回転位置と、Ｐレンジ目標回転位置Ｔｐとの差（以下、Ｐレンジ回転ずれ量という）を算出して、このＰレンジ回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１５ａに記憶し、Ｓ３５０に移行する。
【００７５】
そしてＳ３５０に移行すると、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にあるか否かを、ＥＥＰＲＯＭ１５ａに記憶されたＤレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量を用いて判断する。
【００７６】
ここで、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の両方が増加する傾向にない場合には（Ｓ３５０：ＮＯ）、モータ異常判断処理を終了する。一方、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にある場合には（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、Ｓ３６０にて、警告灯１０ｃをメータＥＣＵ６に点灯させて、モータ異常判断処理を終了する。
【００７７】
次に、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が実行するフェールセーフ処理の手順を、図５を用いて説明する。図５はフェールセーフ処理を示すフローチャートである。このフェールセーフ処理は、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【００７８】
このフェールセーフ処理が実行されると、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、まずＳ４１０にて、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。ここで、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１がセットされていない場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ４３０に移行する。一方、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１がセットされている場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０にて、Ｄレンジ時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【００７９】
なおＤレンジ時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の３つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がシフトレバー２を操作してシフトレバー２の操作位置が変化した場合であっても、シフトレンジが切り換わらずＤレンジを保持する。また第２の処理は、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１０ａをメータＥＣＵ６に点灯させる処理である。また第３の処理は、車両が停止するとともにパーキングブレーキが作動したときにエンジンＥＣＵ５にエンジン４を停止させる処理である。
【００８０】
またＳ４３０に移行すると、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２がセットされているか否かを判断する。ここで、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２がセットされていない場合には（Ｓ４３０：ＮＯ）、フェールセーフ処理を一旦終了する。一方、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２がセットされている場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４４０にて、Ｐレンジ時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【００８１】
なおＰレンジ時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の２つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がシフトレバー２を操作してシフトレバー２の操作位置が変化した場合であっても、シフトレンジが切り換わらずＰレンジを保持する。また第２の処理は、シフトレンジ切換装置１の異常を報知する警告灯１０ｂを、エンジン４が始動したときにメータＥＣＵ６に点灯させる処理である。
【００８２】
なお、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１とＰレンジ時モータ異常フラグＦ２のクリアは、車両用の故障診断装置（いわゆるダイアグテスタ。不図示）とシフトバイワイヤＥＣＵ１５とをデータ通信可能に接続して、故障診断装置からシフトバイワイヤＥＣＵ１５にフラグクリア指令を送信することにより実行される。すなわち、異常が発生したモータ１３を作業者が修理または交換することによりモータ１３の異常を解消したのちに、この作業者が故障診断装置を操作してフラグクリア指令を入力することにより、フラグＦ１，Ｆ２をクリアすることができる。
【００８３】
このように構成されたシフトレンジ切換装置１では、モータ１３が、車両に搭載された自動変速機３のシフトレンジを切り換えるためのシフト切換機構１２を駆動するための動力源となる。またシフトレバー２が、シフトレンジを選択するために車両の運転者により操作される。そしてシフトバイワイヤＥＣＵ１５が、自動変速機３のシフトレンジを、シフトレバー２を用いた選択操作に対応したシフトレンジとなるように、モータ１３を制御する。
【００８４】
さらに、シフトレンジがＤレンジである場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、車両の走行速度が異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるときに（Ｓ３０：ＹＥＳ）、またシフトレンジがＰレンジである場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、パーキングブレーキが作動し（Ｓ５０：ＹＥＳ）、且つイグニッションスイッチ７がオフである（Ｓ６０：ＹＥＳ）ときに、モータ１３を回転させる（Ｓ２２０，Ｓ２９０）。そして、モータ１３を回転させた後に、モータ１３の回転位置を検出する（Ｓ２４０，Ｓ３１０）とともに、モータ１３の回転位置がＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ内またはＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ内であるか否かにより、モータ１３の異常を判断する（Ｓ２５０，Ｓ３２０）。
【００８５】
このため、車両の運転者がシフトレバー２を操作する可能性が低い状況になると、モータ１３が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、モータ１３に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がシフトレバー２を操作する前に検出することができる。
【００８６】
なお、Ｓ２２０及びＳ２９０の処理では、ディテントプレート３２の凹部４１（Ｐレンジ），凹部４４（Ｄレンジ）とディテントスプリング３３のローラ３３ａとが嵌合されている場合において、この嵌合が維持される回転量でモータ１３を回転させる。
【００８７】
また、シフトレンジがＤレンジである場合にモータ１３が異常であると判断された場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、自動変速機３のシフトレンジをＤレンジに保持するとともに、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに車両が停止するとともにパーキングブレーキが作動したときに車両のエンジンを停止させる処理を行う（Ｓ４２０）。
【００８８】
このため、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知によって、車両の運転者がシフトレバー２を操作する前に、モータ１３に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。また、パーキングブレーキの作動後に車両のエンジンを停止させるので、車両を停止させてパーキングブレーキを作動させた後に、運転者の意図しない車両発進が起こることを防ぐことができる。
【００８９】
また、シフトレンジがＰレンジである場合にモータ１３が異常であると判断された場合には（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、自動変速機のシフトレンジをＰレンジに保持するとともに、車両のエンジン始動時に、シフトレンジ切換装置１に異常が発生した旨を報知する処理を行う（Ｓ４４０）。
【００９０】
このため、エンジン始動時に報知を行うことにより、車両駐車状態から車両を発進させようとして車両の運転者がシフトレバー２を操作する前に、シフトレンジ切換装置１に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。
【００９１】
また、所定異常検出時間が経過する毎にモータ異常判断処理が実行される（Ｓ１０）ため、モータ１３の異常を検出するために常時モータ１３を駆動させることがなくなり、モータ１３に掛かる負荷を低減させることができる。
【００９２】
また、モータ１３を回転させて（Ｓ２２０，Ｓ２９０）からモータ異常判定時間が経過した後に（Ｓ２３０，Ｓ３００）、モータ１３の異常を判断する（Ｓ２５０，Ｓ３２０）。このため、モータ１３を回転させてからモータ異常判定時間が経過するまでの間、モータ１３の異常を常時判断することがなくなり、異常検出のための処理負荷を低減させることができる。
【００９３】
また、モータ１３とモータ１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタに起因した回転量より大きくなるように、且つシフトレンジが切り換わらないように、Ｄレンジ目標回転位置ＴｄおよびＰレンジ目標回転位置Ｔｐを設定して、モータ１３を回転させる（Ｓ２２０，Ｓ２９０）。このため、機械的ガタのためにモータ１３が回転することによりモータが異常であるにもかかわらず正常であると判断してしまうという事態の発生を抑制することができる。さらに、モータ１３の異常検出のためのモータ１３の回転によりシフトレンジが切り換わってしまうという事態の発生を抑制することができる。
【００９４】
また、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にある場合に（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、警告灯１０ｃを点灯させて、その旨を報知する（Ｓ３６０）。このため、モータ１３が正常であっても異常になる傾向があるということを、車両の乗員に知らせることができる。
【００９５】
以上説明した実施形態において、シフト切換機構１２は本発明におけるシフトレンジ切換機構、モータ１３は本発明におけるシフト駆動手段、シフトレバー２は本発明におけるシフトレンジ操作部材、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は本発明におけるシフト制御手段、Ｓ２２０，Ｓ２９０の処理は本発明におけるシフトレンジ異常検出駆動手段、Ｓ２４０，Ｓ３１０の処理は本発明におけるシフトレンジ駆動検出手段、Ｓ２５０，Ｓ３２０の処理は本発明におけるシフトレンジ異常判断手段、Ｓ４２０の処理は本発明における第１シフトレンジ異常時処理手段、Ｓ４４０の処理は本発明における第２シフトレンジ異常時処理手段、Ｓ３５０，Ｓ３６０の処理は本発明における異常報知手段である。
【００９６】
また、Ｓ２４０，Ｓ３１０の処理で検出されるモータ１３の回転位置は本発明におけるシフト駆動手段の駆動状況、Ｓ３０の処理の判断条件は本発明におけるシフトレンジがドライブレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件、Ｓ５０およびＳ６０の処理の判断条件は本発明におけるシフトレンジがパーキングレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件、所定異常検出時間は本発明における異常検出時間、モータ異常判断時間は本発明における異常判断時間、Ｄレンジ目標回転位置ＴｄおよびＰレンジ目標回転位置Ｔｐは本発明における回転目標値、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量は本発明におけるモータ回転ずれ量である。
【００９７】
また、シフトレンジ切換装置１は本発明における係合切換装置、凹部４１，４２，４３，４４は本発明における凹部、ディテントプレート３２は本発明における板状部材、ディテントスプリング３３は本発明における係合部材、モータ１３は本発明における切換駆動手段、シフトレバー２は本発明における選択操作部材、Ｓ２２０，Ｓ２９０の処理は本発明における切換異常検出駆動手段、Ｓ２４０，Ｓ３１０の処理は本発明における切換駆動検出手段、Ｓ２５０，Ｓ３２０の処理は本発明における切換異常判断手段、Ｓ３０の処理の判断条件およびＳ５０とＳ６０の処理の判断条件は本発明における切換異常検出条件である。
【００９８】
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。
図８は第２実施形態のパーキングロック装置１０１の構成を示すブロック図、図９はパーキングロック切換機構１１２の構成を示す正面図である。
【００９９】
本実施形態のパーキングロック装置１０１は、自動変速機を搭載しない電気自動車（以下、単に車両という）に搭載されており、図８に示すように、車両の動力源１０４に連結されて動力源１０４の駆動力を車両の車輪に伝達する駆動軸１０３の回転を阻止するパーキングロック状態または、パーキングロック状態が解除された状態（以下、パーキングロック解除状態という）に切り換え可能なパーキングロック切換機構１１２と、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態の何れかに切り換えるために運転者が操作するパーキングロックスイッチ１１１と、パーキングロック切換機構１１２を駆動させるモータ１１３と、モータ１１３の回転位置を検出するエンコーダ１１４と、モータ１１３の回転を制御するパーキングロックＥＣＵ１１５とを備えている。
【０１００】
なおパーキングロックＥＣＵ１１５には、車両の動力源１０４の運転を制御する動力源ＥＣＵ１０５と、インストルメントパネル（不図示）に設けられて車両の各種状態を表示する表示部（不図示）を制御するメータＥＣＵ１０６とが、データ通信可能に接続される。さらにパーキングロックＥＣＵ１１５には、車両のイグニッションスイッチ１０７からの出力信号と、車両のパーキングブレーキ（不図示）の作動状態を検出するパーキングブレーキスイッチ１０８からの出力信号と、車両の走行速度を検出する車速センサ１０９からの出力信号とが入力される。
【０１０１】
またパーキングロックＥＣＵ１１５は、電力が供給されない状態でも記憶されたデータを保持可能なＥＥＰＲＯＭ１１５ａを備える。そしてＥＥＰＲＯＭ１１５ａには、パーキングロック解除状態であるときにモータ１１３に異常が発生したことを示すパーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１と、パーキングロック状態であるときにモータ１１３に異常が発生したことを示すパーキングロック時モータ異常フラグＦ１２とが設けられている。
【０１０２】
またメータＥＣＵ１０６には、インストルメントパネル（不図示）に設けられて、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１１０ａと、パーキングロック装置１０１の異常を報知する警告灯１１０ｂと、パーキングロック装置１０１が異常になる傾向にある旨を報知する警告灯１１０ｃとが接続される。
【０１０３】
そしてパーキングロック切換機構１１２は、図９に示すように、駆動軸１０３を回転軸として駆動軸１０３と一体に回転するパーキングロックギア１３０と、ロックギア１３０と係合可能なパーキングロックピン１４０とから構成される。
【０１０４】
パーキングロックギア１３０は、外周に複数（本実施形態では７個）の凹部１３１が形成された円形状の板状部材であり、その平面が駆動軸１０３の軸方向に略直交するようにして、円形状の中央部において駆動軸１０３に固定されている。またパーキングロックピン１４０は、パーキングロックギア１３０の外周近傍に配置され、一端が、モータ１１３の駆動軸に連結された回転軸１４１に固定されるとともに、他端が、凹部１３１に係合可能な形状に形成されている。
【０１０５】
このように構成されたパーキングロック切換機構１１２では、モータ１１３により回転軸１４１を中心にしてパーキングロックピン１４０を回転させることにより、パーキングロックギア１３０とパーキングロックピン１４０とが係合したパーキングロック状態（図９における実線のパーキングロックピン１４０を参照）、またはパーキングロックギア１３０とパーキングロックピン１４０との係合が解除されたパーキングロック解除状態（図９における破線のパーキングロックピン１４０を参照）に切り換えることができる。
【０１０６】
このように構成されたパーキングロック装置１０１において、パーキングロックＥＣＵ１１５は、モータ１１３の異常を検出する異常検出処理と、モータ１１３に異常が発生したときにこの異常が車両に及ぼす影響を最小限に抑えるフェールセーフ処理とを実行する。
【０１０７】
まず、パーキングロックＥＣＵ１１５が実行する異常検出処理の手順を、図１０を用いて説明する。図１０は異常検出処理を示すフローチャートである。この異常検出処理は、パーキングロックＥＣＵ１１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【０１０８】
この異常検出処理が実行されると、パーキングロックＥＣＵ１１５は、まずＳ１０１０にて、Ｓ１０７０のモータ異常判断処理（後述）が実行されてから予め設定された所定異常検出時間（本実施形態では例えば４時間）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過していない場合には（Ｓ１０１０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過した場合には（Ｓ１０１０：ＹＥＳ）、Ｓ１０２０にて、パーキングロックスイッチ１１１の検出結果に基づいて、パーキングロック解除状態であるか否かを判断する。
【０１０９】
ここで、パーキングロック解除状態でない場合には（Ｓ１０２０：ＮＯ）、Ｓ１０４０に移行する。一方、パーキングロック解除状態である場合には（Ｓ１０２０：ＹＥＳ）、Ｓ１０３０にて、車速センサ９の検出結果に基づいて、車両の走行速度が予め設定された異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する。ここで、車両の走行速度が異常判定速度未満である場合には（Ｓ１０３０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、車両の走行速度が異常判定速度以上である場合には（Ｓ１０３０：ＹＥＳ）、Ｓ１０７０に移行する。
【０１１０】
またＳ１０４０に移行すると、パーキングロックスイッチ１１１の検出結果に基づいて、パーキングロック状態であるか否かを判断する。ここで、パーキングロック状態でない場合には（Ｓ１０４０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、パーキングロック状態である場合には（Ｓ１０４０：ＹＥＳ）、Ｓ１０５０にて、パーキングブレーキスイッチ１０８の検出結果に基づいて、パーキングブレーキが作動しているか否かを判断する。
【０１１１】
ここで、パーキングブレーキが作動していない場合には（Ｓ１０５０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、パーキングブレーキが作動している場合には（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、Ｓ１０６０にて、イグニッションスイッチ１０７からの出力信号に基づいて、イグニッションスイッチ１０７がオフであるか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチ１０７がオフでない場合には（Ｓ１０６０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、イグニッションスイッチ１０７がオフである場合には（Ｓ１０６０：ＹＥＳ）、Ｓ１０７０に移行する。
【０１１２】
そしてＳ１０７０に移行すると、モータ異常判断処理（後述）を実行し、このモータ異常判断処理が終了すると、異常検出処理を一旦終了する。
次に、Ｓ１０７０で実行されるモータ異常判断処理の手順を、図１１を用いて説明する。図１１はモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【０１１３】
このモータ異常判断処理が実行されると、パーキングロックＥＣＵ１１５は、まずＳ１２１０にて、パーキングロック解除状態であるか否かを判断する。ここで、パーキングロック解除状態でない場合には（Ｓ１２１０：ＮＯ）、Ｓ１２９０に移行する。一方、パーキングロック解除状態である場合には（Ｓ１２１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２２０にて、パーキングロック解除状態からパーキングロック状態に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１１３に実行させる制御を行う。
【０１１４】
ここで、Ｓ１２２０でのモータ１１３の指示回転量を図１３を用いて説明する。図１３は、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係を示す図であり、パーキングロック解除状態近傍を詳細に示している。
【０１１５】
図１３に示すように、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態であるときのモータ１１３の回転位置をそれぞれ、パーキングロック状態回転位置Ｐｐｌおよびパーキングロック解除状態Ｐｎｐｌとして（但し、Ｐｐｌ＜Ｐｎｐｌ）、パーキングロック状態回転位置Ｐｐｌとパーキングロック解除状態Ｐｎｐｌとの間には、パーキングロック状態とパーキングロック解除状態との境界となる回転位置Ｂｐｌ（以下、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌという）が存在する。また、パーキングロック解除状態Ｐｎｐｌとパーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとの間には、モータ１１３とモータ１１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｎｐｌ（以下、ロック解除状態ガタ回転位置Ｇｎｐｌという）が存在する。
【０１１６】
そして、Ｓ１２２０での回転駆動によってモータ１１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｎｐｌ（以下、ロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌという）は、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとロック解除状態ガタ回転位置Ｇｎｐｌとの間に設定されており、且つ、ロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌは、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌと比較して十分に大きい値に設定されている。したがって、Ｓ１２２０でのモータ１１３の指示回転量は、｜Ｔｎｐｌ−Ｐｎｐｌ｜である。
【０１１７】
またＳ１２２０の処理が終了すると、図１１に示すように、Ｓ１２３０にて、Ｓ１２２０でモータ１１３の回転を開始してから予め設定されたモータ異常判定時間（本実施形態では例えば１秒）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ１２３０：ＮＯ）、Ｓ１２３０の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ１２３０：ＹＥＳ）、Ｓ１２４０にて、モータ１１３の回転位置を検出して、さらにＳ１２５０にて、モータ１１３の回転位置が予め設定されたパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ内であるか否かを判断する。なおパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌは、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとロック解除状態ガタ回転位置Ｇｎｐｌとの間でロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌが含まれるように設定されている（図１３を参照）。
【０１１８】
ここで、モータ１１３の回転位置がパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ内である場合には（Ｓ１２５０：ＹＥＳ）、Ｓ１２７０に移行する。一方、モータ１１３の回転位置がパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ外である場合には（Ｓ１２５０：ＮＯ）、Ｓ１２６０にて、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１をセットして、Ｓ１２７０に移行する。
【０１１９】
そしてＳ１２７０に移行すると、Ｓ１２４０で検出したモータ１１３の回転位置と、ロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌとの差（以下、ロック解除状態回転ずれ量という）を算出して、このロック解除状態回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１１５ａに記憶し、Ｓ１３５０に移行する。
【０１２０】
またＳ１２９０に移行すると、パーキングロック状態からパーキングロック解除状態に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１１３に実行させる制御を行う。
【０１２１】
ここで、Ｓ１２９０でのモータ１１３の指示回転量を図１４を用いて説明する。図１４は、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係を示す図であり、パーキングロック状態近傍を詳細に示している。
【０１２２】
図１４に示すように、パーキングロック状態回転位置Ｐｐｌとパーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとの間には、モータ１１３とモータ１１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｐｌ（以下、ロック状態ガタ回転位置Ｇｐｌという）が存在する。
【０１２３】
そして、Ｓ１２９０での回転駆動によってモータ１１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｐｌ（以下、ロック状態目標回転位置Ｔｐｌという）は、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとロック状態ガタ回転位置Ｇｐｌとの間に設定されており、且つ、ロック状態目標回転位置Ｔｐｌは、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌと比較して十分に小さい値に設定されている。したがって、Ｓ１２９０でのモータ１１３の指示回転量は、｜Ｔｐｌ−Ｐｐｌ｜である。
【０１２４】
またＳ１２９０の処理が終了すると、図１１に示すように、Ｓ１３００にて、Ｓ１２９０でモータ１１３の回転を開始してからモータ異常判定時間が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ１３００：ＮＯ）、Ｓ１３００の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ１３００：ＹＥＳ）、Ｓ１３１０にて、モータ１１３の回転位置を検出して、さらにＳ１３２０にて、モータ１１３の回転位置が予め設定されたパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ内であるか否かを判断する。なおパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌは、ロック状態ガタ回転位置Ｇｐｌとパーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとの間でロック状態目標回転位置Ｔｐｌが含まれるように設定されている（図１４を参照）。
【０１２５】
ここで、モータ１１３の回転位置がパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ内である場合には（Ｓ１３２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３４０に移行する。一方、モータ１１３の回転位置がパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ外である場合には（Ｓ１３２０：ＮＯ）、Ｓ１３３０にて、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２をセットして、Ｓ１３４０に移行する。
【０１２６】
そしてＳ１３４０に移行すると、Ｓ１３１０で検出したモータ１１３の回転位置と、ロック状態目標回転位置Ｔｐｌとの差（以下、ロック状態回転ずれ量という）を算出して、このロック状態回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１１５ａに記憶し、Ｓ１３５０に移行する。
【０１２７】
そしてＳ１３５０に移行すると、ロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にあるか否かを、ＥＥＰＲＯＭ１１５ａに記憶されたロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量を用いて判断する。
【０１２８】
ここで、ロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量の両方が増加する傾向にない場合には（Ｓ１３５０：ＮＯ）、モータ異常判断処理を終了する。一方、ロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にある場合には（Ｓ１３５０：ＹＥＳ）、Ｓ１３６０にて、警告灯１１０ｃをメータＥＣＵ１０６に点灯させて、モータ異常判断処理を終了する。
【０１２９】
次に、パーキングロックＥＣＵ１１５が実行するフェールセーフ処理の手順を、図１２を用いて説明する。図１２はフェールセーフ処理を示すフローチャートである。このフェールセーフ処理は、パーキングロックＥＣＵ１１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【０１３０】
このフェールセーフ処理が実行されると、パーキングロックＥＣＵ１１５は、まずＳ１４１０にて、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１がセットされているか否かを判断する。ここで、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１がセットされていない場合には（Ｓ１４１０：ＮＯ）、Ｓ１４３０に移行する。一方、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１がセットされている場合には（Ｓ１４１０：ＹＥＳ）、Ｓ１４２０にて、パーキングロック解除時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【０１３１】
なおパーキングロック解除時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の３つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作しても、パーキングロック解除状態を保持する。また第２の処理は、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１１０ａをメータＥＣＵ１０６に点灯させる処理である。また第３の処理は、車両が停止するとともにパーキングブレーキが作動したときに動力源ＥＣＵ１０５に動力源１０４を停止させる処理である。
【０１３２】
またＳ１４３０に移行すると、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２がセットされているか否かを判断する。ここで、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２がセットされていない場合には（Ｓ１４３０：ＮＯ）、フェールセーフ処理を一旦終了する。一方、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２がセットされている場合には（Ｓ１４３０：ＹＥＳ）、Ｓ１４４０にて、パーキングロック時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【０１３３】
なおパーキングロック時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の２つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作しても、パーキングロック状態を保持する。また第２の処理は、パーキングロック装置１０１の異常を報知する警告灯１１０ｂを、動力源１０４が始動したときにメータＥＣＵ１０６に点灯させる処理である。
【０１３４】
なお、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１とパーキングロック時モータ異常フラグＦ１２のクリアは、車両用の故障診断装置（いわゆるダイアグテスタ。不図示）とパーキングロックＥＣＵ１１５とをデータ通信可能に接続して、故障診断装置からパーキングロックＥＣＵ１１５にフラグクリア指令を送信することにより実行される。すなわち、異常が発生したモータ１１３を作業者が修理または交換することによりモータ１１３の異常を解消したのちに、この作業者が故障診断装置を操作してフラグクリア指令を入力することにより、フラグＦ１１，Ｆ１２をクリアすることができる。
【０１３５】
このように構成されたパーキングロック装置１０１では、モータ１１３が、車両に搭載されたパーキングロック切換機構１１２を駆動するための動力源となる。またパーキングロックスイッチ１１１が、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態の何れかに切り換えるために車両の運転者により操作される。そしてパーキングロックＥＣＵ１１５が、パーキングロックスイッチ１１１を用いた選択操作に対応して、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態となるように、モータ１１３を制御する。
【０１３６】
さらに、パーキングロック解除状態である場合には（Ｓ１０２０：ＹＥＳ）、車両の走行速度が異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるときに（Ｓ１０３０：ＹＥＳ）、またパーキングロック状態である場合には（Ｓ１０４０：ＹＥＳ）、パーキングブレーキが作動し（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、且つイグニッションスイッチ１０７がオフである（Ｓ１０６０：ＹＥＳ）ときに、モータ１１３を回転させる（Ｓ１２２０，Ｓ１２９０）。そして、モータ１１３を回転させた後に、モータ１１３の回転位置を検出する（Ｓ１２４０，Ｓ１３１０）とともに、モータ１１３の回転位置がパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ内またはパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ内であるか否かにより、モータ１１３の異常を判断する（Ｓ１２５０，Ｓ１３２０）。
【０１３７】
このため、車両の運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作する可能性が低い状況になると、モータ１１３が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、モータ１１３に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作する前に検出することができる。
【０１３８】
なお、Ｓ１２２０及びＳ１２９０の処理では、ロックギア１３０の凹部１３１とパーキングロックピン１４０とが係合されている場合には、この係合が維持される回転量で、ロックギア１３０の凹部１３１とパーキングロックピン１４０とが非係合である場合には、この非係合が維持される回転量で、モータ１１３を回転させる。
【０１３９】
以上説明した実施形態において、駆動軸１０３は本発明における駆動装置、パーキングロック切換機構１１２は本発明におけるパーキングロック切換機構、モータ１１３は本発明におけるパーキングロック駆動手段、パーキングロックスイッチ１１１は本発明におけるパーキングロック操作部材、パーキングロックＥＣＵ１１５は本発明におけるパーキングロック制御手段、Ｓ１２２０，Ｓ１２９０の処理は本発明におけるパーキングロック異常検出駆動手段、Ｓ１２４０，Ｓ１３１０の処理は本発明におけるパーキングロック駆動検出手段、Ｓ１２５０，Ｓ１３２０の処理は本発明におけるパーキングロック異常判断手段、Ｓ１０３０の処理の判断条件およびＳ１０５０とＳ１０６０の処理の判断条件は本発明におけるパーキングロック異常検出条件である。
【０１４０】
また、パーキングロック装置１０１は本発明における係合切換装置、凹部１３１は本発明における凹部、パーキングロックギア１３０は本発明における板状部材、パーキングロックピン１４０は本発明における係合部材、モータ１１３は本発明における切換駆動手段、パーキングロックスイッチ１１１は本発明における選択操作部材、Ｓ１２２０，Ｓ１２９０の処理は本発明における切換異常検出駆動手段、Ｓ１２４０，Ｓ１３１０の処理は本発明における切換駆動検出手段、Ｓ１２５０，Ｓ１３２０の処理は本発明における切換異常判断手段、Ｓ１０３０の処理の判断条件およびＳ１０５０とＳ１０６０の処理の判断条件は本発明における切換異常検出条件である。
【０１４１】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記第１実施形態においては、シフトレンジがＤレンジでない場合に、車両の走行速度が異常判定速度以上であるときに、Ｓ７０のモータ異常判断処理を実行するものを示した。しかし、車両の運転者が操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す条件であれば、上記の条件に限られるものではない。例えば、車両のエンジン負荷または車両のスロットル開度が所定判定値以上である場合、または車両が高速道路を走行中である場合に、モータ異常判断処理を実行するようにしてもよい。また、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、車両のスロットル開度、および車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも２つ以上を組み合わせて、モータ異常判断処理を実行するための条件を設定するようにしてもよい。
【０１４２】
さらに、図４に示したモータ異常判断処理では、Ｄレンジの判断処理（Ｓ２１０〜Ｓ２７０）を、Ｐレンジの判断処理（Ｓ２９０〜Ｓ３４０）よりも先に行っていた。しかしながら、Ｐレンジの判断処理を、Ｄレンジの判断処理よりも先に行っても良い。
【０１４３】
また、Ｄレンジ時フェールセーフ処理で、エンジンＥＣＵ５がエンジン４を停止させる処理を行った後にイグニッションスイッチ７によりエンジン４を再始動させる場合には、図示しない着座センサでドライバが運転席に着座している場合にのみ、エンジン４の再始動を許可する構成としても良い。この場合、Ｄレンジの状態でエンジン４が再始動されるが、ドライバが運転席に着座しているため、安全に車両を運用することができる。
【０１４４】
また上記第１実施形態においては、シフト切換機構１２を駆動するための動力源としてモータを用いたものを示した。しかし、シフト切換機構１２を駆動することができるものであれば、モータに限られるものではない。
【０１４５】
また上記第２実施形態においては、パーキングロック装置１０１が、自動変速機を搭載しない電気自動車に搭載されているものを示した。しかし、パーキングロック装置１０１は、自動変速機を搭載しないハイブリッド自動車に搭載されていてもよい。またパーキングロック装置１０１は、インホイールモータにより車輪を駆動させる車両に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１…シフトレンジ切換装置、２…シフトレバー、３…自動変速機、４…エンジン、５…エンジンＥＣＵ、６…メータＥＣＵ、７…イグニッションスイッチ、８…パーキングブレーキスイッチ、９…車速センサ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…警告灯、１１…シフトスイッチ、１２…シフト切換機構、１３…モータ、１４…エンコーダ、１５…シフトバイワイヤＥＣＵ、１５ａ…ＥＥＰＲＯＭ、３１…駆動軸、３２…ディテントプレート、３３…ディテントスプリング、３３ａ…ローラ、３４…ピン、４１，４２，４３，４４…凹部、５１…マニュアルバルブ、１０１…パーキングロック装置、１０３…駆動軸、１０４…動力源、１０５…エンジンＥＣＵ、１０６…メータＥＣＵ、１０７…イグニッションスイッチ、１０８…パーキングブレーキスイッチ、１０９…車速センサ、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…警告灯、１１１…パーキングロックスイッチ、１１２…パーキングロック切換機構、１１３…モータ、１１４…エンコーダ、１１５…パーキングロックＥＣＵ、１１５ａ…ＥＥＰＲＯＭ、１３０…パーキングロックギア、１３１…凹部、１４０…パーキングロックピン、１４１…回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換装置と、パーキングロック装置と、係合切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載された自動変速機に取り付けられるシフトレンジ切換機構と、このシフトレンジ切換機構を駆動するための駆動源（例えば、モータ）とを備え、車両の運転者によるシフトレバー操作に基づいて駆動源を制御することによりシフトレンジ切換機構を駆動させて、自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトレンジ切換装置が利用されている。
【０００３】
このように駆動源を用いてシフトレンジ切換機構を駆動させる方式のシフトレンジ切換装置において、従来、運転者のシフトレバー操作が行われると、このシフトレバー操作による指示通りにシフトレンジが切り換わったか否かを判断することにより、駆動源の異常を検出するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車の駆動装置に取り付けられるパーキングロック機構を備え、運転者によるパーキングロック操作に基づいて駆動源を制御することにより、パーキングロックおよびパーキングロック解除の何れかに切り換えるパーキングロック装置が利用されている。さらに、電気自動車の動力源がインホイールモータとなる車両の駆動装置についても、車軸の回転を停止させるパーキングロック装置が利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、シフトレバー操作が行われない限り、駆動源の異常を検出することができないという問題があった。
また、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車では、運転者のシフトレバー操作だけではなく、パーキングロック操作が行われない限り、駆動源の異常を検出することができないという問題もあった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、運転者が操作を行う前に駆動源の異常を検出することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のシフトレンジ切換装置では、シフト駆動手段が、車両に搭載された自動変速機のシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換機構を駆動するための動力源となる。またシフトレンジ操作部材が、シフトレンジを選択するために車両の運転者により操作される。そしてシフト制御手段が、自動変速機のシフトレンジを、シフトレンジ操作部材を用いた選択操作に対応したシフトレンジとなるように、シフト駆動手段を制御する。
【０００９】
さらにシフトレンジ異常検出駆動手段は、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたシフトレンジ異常検出条件が成立すると、シフト駆動手段を駆動させる。そしてシフトレンジ駆動検出手段は、シフトレンジ異常検出駆動手段がシフト駆動手段を駆動させた後に、シフト駆動手段の駆動状況を検出するとともに、シフトレンジ異常判断手段は、シフトレンジ駆動検出手段の検出結果に基づいて、シフト駆動手段が異常であるか否かを判断する。
【００１０】
なお、シフトレンジ異常検出駆動手段は、シフトレンジが切り換わらないようにシフト駆動手段を駆動させる必要がある。
また、シフトレンジ駆動検出手段が検出する上記駆動状況としては、シフトレンジ異常検出駆動手段がシフト駆動手段を駆動させた後の駆動量が、予め設定された正常判定範囲内にあるか否かということが挙げられる。そしてシフトレンジ異常判断手段は、この駆動量が正常判定範囲外である場合に、シフト駆動手段が異常であると判断するようにしてもよい。
【００１１】
このように構成されたシフトレンジ切換装置では、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況になると、シフト駆動手段が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、シフト駆動手段に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する前に検出することができる。
【００１２】
なお、車両駐車中において、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両のパーキングブレーキが作動していることと、車両のイグニッションスイッチがオフであることが挙げられる。
【００１３】
このため、請求項１に記載のシフトレンジ切換装置では、請求項２に記載のように、自動変速機のシフトレンジがパーキングレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件は、車両のパーキングブレーキが作動しており、且つ、車両のイグニッションスイッチがオフであることであるようにするとよい。
【００１４】
そして、請求項２に記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段が異常であるとシフトレンジ異常判断手段が判断した場合には、請求項３に記載のように、第２異常時処理手段が、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに保持するとともに、車両のエンジン始動時に、当該シフトレンジ切換装置に異常が発生した旨を報知する処理を行うようにするとよい。
【００１５】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、エンジン始動時に報知を行うことにより、車両駐車状態から車両を発進させようとして車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する前に、シフト駆動手段に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。
【００１６】
また、車両走行中において、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、及び車両のスロットル開度が大きいことと、車両が高速道路を走行中であることが挙げられる。
【００１７】
このため、請求項１に記載のシフトレンジ切換装置では、請求項４に記載のように、自動変速機のシフトレンジがドライブレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件は、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、車両のスロットル開度、および車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定されるようにするとよい。
【００１８】
そして、請求項４に記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段が異常であるとシフトレンジ異常判断手段が判断した場合には、請求項５に記載のように、第１シフトレンジ異常時処理手段が、自動変速機のシフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに車両のパーキングブレーキの作動後に、車両のエンジンを停止させる処理を行うようにするとよい。
【００１９】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知によって、車両の運転者がシフトレンジ操作部材を操作する前に、シフト駆動手段に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。また、パーキングブレーキの作動後に車両のエンジンを停止させるので、車両を停止させてパーキングブレーキを作動させた後に、運転者の意図しない車両発進が起こることを防ぐことができる。
【００２０】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載のシフトレンジ切換装置では、請求項６に記載のように、シフトレンジ異常検出駆動手段が、予め設定された異常検出時間が経過する毎に動作をするようにするとよい。
【００２１】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、シフト駆動手段の異常を検出するために常時シフト駆動手段を駆動させることがなくなり、シフト駆動手段に掛かる負荷を低減させることができる。
【００２２】
なお、請求項１〜請求項６の何れかに記載のシフトレンジ切換装置において、シフトレンジ異常検出駆動手段がシフト駆動手段を駆動させた後におけるシフト駆動手段の駆動状況を検出するために、請求項７に記載のように、シフトレンジ異常判断手段は、シフトレンジ異常検出駆動手段が動作を開始してから予め設定された異常判断時間が経過した後に動作するようにするとよい。
【００２３】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、駆動手段がシフト駆動手段を駆動させてから異常判断時間が経過するまでの間、シフト駆動手段の異常を常時検出することがなくなり、異常検出のための処理負荷を低減させることができる。
【００２４】
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段がモータである場合には、請求項８に記載のように、シフトレンジ異常検出駆動手段が、モータとモータのモータ軸との間で発生する機械的ガタに起因した回転量より大きくなるように、且つシフトレンジが切り換わらないように、モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、シフト駆動手段を駆動させるようにするとよい。
【００２５】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、機械的ガタのためにモータが回転することによりモータが異常であるにもかかわらず正常であると判断してしまうという事態の発生を抑制することができる。さらに、シフトレンジ異常検出駆動手段によるシフト駆動手段の駆動によりシフトレンジが切り換わってしまうという事態の発生を抑制することができる。
【００２６】
また、請求項１〜請求項８の何れかに記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段がモータである場合には、請求項９に記載のように、シフトレンジ異常検出駆動手段が、モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、シフト駆動手段を駆動させ、シフトレンジ駆動検出手段が、シフト駆動手段の駆動状況として、回転目標値とモータの回転量との差であるモータ回転ずれ量を検出し、異常報知手段が、駆動検出手段の検出結果に基づいて、シフトレンジ駆動検出手段がモータ回転ずれ量を検出する毎にモータ回転ずれ量が増加する傾向がある場合に、その旨を報知するようにするとよい。
【００２７】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、シフト駆動手段が正常であっても異常になる傾向があるということを、車両の乗員に知らせることができる。
また、請求項１〜請求項９の何れかに記載のシフトレンジ切換装置は、請求項１０に記載のように、シフトバイワイヤシステムで用いられるようにするとよい。
【００２８】
また、請求項３に記載のシフトレンジ切換装置では、請求項１１に記載のように、自動変速機のシフトレンジがドライブレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件は、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、車両のスロットル開度、および車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定されるようにするとよい。
【００２９】
そして、請求項１１に記載のシフトレンジ切換装置において、シフト駆動手段が異常であるとシフトレンジ異常判断手段が判断した場合には、請求項１２に記載のように、第１シフトレンジ異常時処理手段が、自動変速機のシフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに車両のパーキングブレーキの作動後に、車両のエンジンを停止させる処理を行うようにするとよい。
【００３０】
このように構成されたシフトレンジ切換装置によれば、請求項５に記載のシフトレンジ切換装置と同様の効果を得ることができる。
また、請求項１３に記載のパーキングロック装置では、パーキングロック駆動手段が、車両の車輪を駆動させるための駆動装置の駆動を車両の駐車時に阻止するパーキングロック状態と、パーキングロック状態が解除された状態であるパーキングロック解除状態との何れかに切り換え可能なパーキングロック切換機構の動力源となる。またパーキングロック操作部材が、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態を選択するために車両の運転者により操作される。そしてパーキングロック制御手段が、パーキングロック切換機構を、パーキングロック操作部材を用いた選択操作に対応して、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態となるように、パーキングロック駆動手段を制御する。
【００３１】
さらにパーキングロック異常検出駆動手段は、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたパーキングロック異常検出条件が成立すると、パーキングロック駆動手段を駆動させる。そしてパーキングロック駆動検出手段は、パーキングロック異常検出駆動手段がパーキングロック駆動手段を駆動させた後に、パーキングロック駆動手段の駆動状況を検出するとともに、パーキングロック異常判断手段は、パーキングロック駆動検出手段の検出結果に基づいて、パーキングロック駆動手段が異常であるか否かを判断する。
【００３２】
なお、パーキングロック異常検出駆動手段は、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態が切り換わらないようにパーキングロック駆動手段を駆動させる必要がある。
【００３３】
また、パーキングロック駆動検出手段が検出する上記駆動状況としては、パーキングロック異常検出駆動手段がパーキングロック駆動手段を駆動させた後の駆動量が、予め設定された正常判定範囲内にあるか否かということが挙げられる。そしてパーキングロック異常判断手段は、この駆動量が正常判定範囲外である場合に、パーキングロック駆動手段が異常であると判断するようにしてもよい。
【００３４】
このように構成されたパーキングロック装置では、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況になると、パーキングロック駆動手段が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、パーキングロック駆動手段に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する前に検出することができる。
【００３５】
なお、車両駐車中において、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両のパーキングブレーキが作動していることと、車両のイグニッションスイッチがオフであることが挙げられる。
【００３６】
また、車両走行中において、車両の運転者がパーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況としては、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、及び車両のスロットル開度が大きいことと、車両が高速道路を走行中であることが挙げられる。
【００３７】
また、車両をパーキングロック状態またはパーキングロック解除状態に切り換えるパーキングロック装置は、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されるため、請求項１３に記載のパーキングロック装置を、請求項１４に記載のように、自動変速機を搭載しない電気自動車、またはハイブリッド自動車で用いられるようにするとよい。これにより、自動変速機を搭載しない電気自動車やハイブリッド自動車において、請求項１３に記載のパーキングロック装置と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、インホイールモータにより車輪を駆動させる車両においても、車両をパーキングロック状態またはパーキングロック解除状態に切り換えるパーキングロック装置が搭載されるため、請求項１３に記載のパーキングロック装置において、請求項１５に記載のように、駆動装置は、インホイールモータの動力を伝達する装置であるようにするとよい。これにより、インホイールモータにより車輪を駆動させる車両において、請求項１３に記載のパーキングロック装置と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、請求項１６に記載の係合切換装置では、１つまたは複数の凹部が外周に形成され、回転軸を中心に回転可能な板状部材と、凹部に係合可能な係合部材と、板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させる切換駆動手段と、凹部と係合部材との係合または非係合を選択するために操作される選択操作部材とを備え、選択操作部材を用いた選択操作に対応して、板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させて、凹部と係合部材との係合または非係合を切り換える。
【００４０】
そして、当該係合切換装置は、車両に搭載され、さらに切換異常検出駆動手段は、車両の運転者が選択操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定された切換異常検出条件が成立すると、係合部材と凹部とが係合されている場合には、係合部材と凹部との係合が維持される駆動量で、係合部材と凹部とが非係合である場合には、係合部材と凹部との非係合が維持される駆動量で、切換駆動手段を駆動させる。そして切換駆動検出手段は、切換異常検出駆動手段が切換駆動手段を駆動させた後に、切換駆動手段の駆動状況を検出するとともに、切換異常判断手段は、切換駆動検出手段の検出結果に基づいて、切換駆動手段が異常であるか否かを判断する。
【００４１】
このように構成された係合切換装置では、車両の運転者が選択操作部材を操作する可能性が低い状況になると、切換駆動手段が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、切換駆動手段に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者が選択操作部材を操作する前に検出することができる。
【００４２】
なお、切換異常検出駆動手段は、係合部材と凹部とが係合されている場合には、係合部材と凹部との係合が維持される駆動量で、係合部材と凹部とが非係合である場合には、係合部材と凹部との非係合が維持される駆動量で、切換駆動手段を駆動させるため、切換異常検出駆動手段の動作により、係合部材と凹部との係合・非係合は切り換わらない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態のシフトレンジ切換装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態のシフト切換機構１２の構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の異常検出処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態のモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態のフェールセーフ処理を示すフローチャートである。
【図６】シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係についてＤレンジ近傍を詳細に示す図である。
【図７】シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係についてＰレンジ近傍を詳細に示す図である。
【図８】第２実施形態のパーキングロック装置１０１の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態のパーキングロック切換機構１１２の構成を示す正面図である。
【図１０】第２実施形態の異常検出処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態のモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態のフェールセーフ処理を示すフローチャートである。
【図１３】パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係についてパーキングロック解除状態近傍を詳細に示す図である。
【図１４】パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係についてパーキングロック状態近傍を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
図１はシフトレンジ切換装置１の構成を示すブロック図、図２はシフト切換機構１２の構成を示す斜視図である。
【００４５】
本実施形態のシフトレンジ切換装置１は、車両に搭載されており、図１に示すように、運転者が操作するシフトレバー２の操作位置（本実施形態ではＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、及びＤレンジ）を検出するシフトスイッチ１１と、自動変速機３に連結されて自動変速機３のシフトレンジ（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、及びＤレンジの何れか）を切り換えるシフト切換機構１２と、シフト切換機構１２を駆動させるモータ１３と、モータ１３の回転位置を検出するエンコーダ１４と、モータ１３の回転を制御するシフトバイワイヤＥＣＵ１５とを備えている。
【００４６】
なおシフトバイワイヤＥＣＵ１５には、車両のエンジン４の運転を制御するエンジンＥＣＵ５と、インストルメントパネル（不図示）に設けられて車両の各種状態を表示する表示部（不図示）を制御するメータＥＣＵ６とが、データ通信可能に接続される。さらにシフトバイワイヤＥＣＵ１５には、車両のイグニッションスイッチ７からの出力信号と、車両のパーキングブレーキ（不図示）の作動状態を検出するパーキングブレーキスイッチ８からの出力信号と、車両の走行速度を検出する車速センサ９からの出力信号とが入力される。
【００４７】
またシフトバイワイヤＥＣＵ１５は、電力が供給されない状態でも記憶されたデータを保持可能なＥＥＰＲＯＭ１５ａを備える。そしてＥＥＰＲＯＭ１５ａには、シフトレンジがＤレンジであるときにモータ１３に異常が発生したことを示すＤレンジ時モータ異常フラグＦ１と、シフトレンジがＰレンジであるときにモータ１３に異常が発生したことを示すＰレンジ時モータ異常フラグＦ２とが設けられている。尚、以下の説明において、フラグをセットするとは、そのフラグの値を１にすることを示し、フラグをクリアするとは、そのフラグの値を０にすることを示す。
【００４８】
またメータＥＣＵ６には、インストルメントパネル（不図示）に設けられて、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１０ａと、シフトレンジ切換装置１の異常を報知する警告灯１０ｂと、シフトレンジ切換装置１が異常になる傾向にある旨を報知する警告灯１０ｃとが接続される。
【００４９】
そしてシフト切換機構１２は、図２に示すように、駆動軸３１、ディテントプレート３２、ディテントスプリング３３、およびピン３４から構成される。
これらのうち駆動軸３１は、モータ１３の出力軸に固定されており、モータ１３により回転駆動される。
【００５０】
またディテントプレート３２は、略扇形状の板状部材であり、その扇面が駆動軸３１の軸方向に略直交するようにして、扇形状の扇頂部分において駆動軸３１に固定されている。さらにディテントプレート３２は、その扇形状の円弧部において、円周方向に沿って、複数（本実施形態では４個）の凹部４１，４２，４３，４４を備える。なお凹部４１，４２，４３，４４はそれぞれ、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジに対応する。
【００５１】
またディテントスプリング３３は、板バネであり、その一端に自動変速機３が固定されるとともに、他端に、ローラ３３ａが取り付けられる。ローラ３３ａは、凹部４１，４２，４３，４４と嵌合可能な形状に形成されており、駆動軸３１の軸方向に略平行な軸を回転軸として回転可能にディテントスプリング３３に支持される。そしてディテントスプリング３３は、ローラ３３ａを介して、ディテントプレート３２の扇形状の円弧部を上方から押圧するように配置される。
【００５２】
またピン３４は、その一端が、ディテントプレート３２の扇面に固定されるとともに、他端が、自動変速機３のマニュアルバルブ５１に固定される。なおマニュアルバルブ５１は、自動変速機３内を往復移動可能に設けられており（移動方向Ｄ１を参照）、自動変速機３は、その移動位置に応じてシフトレンジが切り換わるように構成されている。
【００５３】
このように構成されたシフト切換機構１２では、モータ１３により駆動軸３１を回転させることにより、ディテントプレート３２の回転位置を変更させ、マニュアルバルブ５１を移動方向Ｄ１に沿って往復移動させることができる。そしてローラ３３ａは、ディテントプレート３２の回転位置に応じて、ディテントプレート３２の円弧部においてディテントプレート３２と当接する位置を変動させることができ、ローラ３３ａを凹部４１，４２，４３，４４の何れかに嵌合させた状態（以下、ローラ嵌合状態ともいう）にすることができる。さらに、ローラ嵌合状態でモータ１３の回転を停止させると、このローラ嵌合状態が保持され、ディテントプレート３２の回転位置が固定される。すなわち、マニュアルバルブ５１の移動位置が決定され、マニュアルバルブ５１の移動位置の応じたシフトレンジに固定される。
【００５４】
このように構成されたシフトレンジ切換装置１において、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、モータ１３の異常を検出する異常検出処理と、モータ１３に異常が発生したときにこの異常が車両に及ぼす影響を最小限に抑えるフェールセーフ処理とを実行する。
【００５５】
まず、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が実行する異常検出処理の手順を、図３を用いて説明する。図３は異常検出処理を示すフローチャートである。この異常検出処理は、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【００５６】
この異常検出処理が実行されると、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、まずＳ１０にて、Ｓ７０のモータ異常判断処理（後述）が実行されてから予め設定された所定異常検出時間（本実施形態では例えば４時間）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、シフトスイッチ１１の検出結果に基づいて、自動変速機３のシフトレンジがＤレンジであるか否かを判断する。
【００５７】
ここで、シフトレンジがＤレンジでない場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ４０に移行する。一方、シフトレンジがＤレンジである場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ３０にて、車速センサ９の検出結果に基づいて、車両の走行速度が予め設定された異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する。ここで、車両の走行速度が異常判定速度未満である場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、車両の走行速度が異常判定速度以上である場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｓ７０に移行する。
【００５８】
またＳ４０に移行すると、シフトスイッチ１１の検出結果に基づいて、自動変速機３のシフトレンジがＰレンジであるか否かを判断する。ここで、シフトレンジがＰレンジでない場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、シフトレンジがＰレンジである場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０にて、パーキングブレーキスイッチ８の検出結果に基づいて、パーキングブレーキが作動しているか否かを判断する。
【００５９】
ここで、パーキングブレーキが作動していない場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、パーキングブレーキが作動している場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、Ｓ６０にて、イグニッションスイッチ７からの出力信号に基づいて、イグニッションスイッチ７がオフであるか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチ７がオフでない場合には（Ｓ６０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、イグニッションスイッチ７がオフである場合には（Ｓ６０：ＹＥＳ）、Ｓ７０に移行する。
【００６０】
そしてＳ７０に移行すると、モータ異常判断処理（後述）を実行し、このモータ異常判断処理が終了すると、異常検出処理を一旦終了する。
次に、Ｓ７０で実行されるモータ異常判断処理の手順を、図４を用いて説明する。図４はモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【００６１】
このモータ異常判断処理が実行されると、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、まずＳ２１０にて、自動変速機３のシフトレンジがＤレンジであるか否かを判断する。ここで、シフトレンジがＤレンジでない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２９０に移行する。一方、シフトレンジがＤレンジである場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０にて、Ｄレンジから隣のシフトレンジ（すなわちＮレンジ）に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１３に実行させる制御を行う。
【００６２】
ここで、Ｓ２２０でのモータ１３の指示回転量を図６を用いて説明する。図６は、シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係を示す図であり、Ｄレンジ近傍を詳細に示している。
【００６３】
図６に示すように、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジであるときのモータ１３の回転位置をそれぞれ、Ｐレンジ回転位置Ｐｐ、Ｒレンジ回転位置Ｐｒ、Ｎレンジ回転位置Ｐｎ、Ｄレンジ回転位置Ｐｄとして（但し、Ｐｐ＜Ｐｒ＜Ｐｎ＜Ｐｄ）、Ｎレンジ回転位置ＰｎとＤレンジ回転位置Ｐｄとの間には、ＮレンジとＤレンジとの境界となる回転位置Ｂｎｄ（以下、Ｎ・Ｄ境界回転位置Ｂｎｄという）が存在する。また、Ｎレンジ回転位置ＰｎとＤレンジ回転位置Ｐｄとの間には、モータ１３とモータ１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｄ（以下、Ｄガタ回転位置Ｇｄという）が存在する。
【００６４】
そして、Ｓ２２０での回転駆動によってモータ１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｄ（以下、Ｄレンジ目標回転位置Ｔｄという）は、Ｎ・Ｄ境界回転位置ＢｎｄとＤガタ回転位置Ｇｄとの間に設定されており、且つ、Ｄレンジ目標回転位置Ｔｄは、Ｎ・Ｄ境界回転位置Ｂｎｄと比較して十分に大きい値に設定されている。したがって、Ｓ２２０でのモータ１３の指示回転量は、｜Ｔｄ−Ｐｄ｜である。
【００６５】
またＳ２２０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ２３０にて、Ｓ２２０でモータ１３の回転を開始してから予め設定されたモータ異常判定時間（本実施形態では例えば１秒）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２３０の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、モータ１３の回転位置を検出して、さらにＳ２５０にて、モータ１３の回転位置が予め設定されたＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ内であるか否かを判断する。なおＤレンジ正常判定範囲Ｒｄは、Ｎ・Ｄ境界回転位置ＢｎｄとＤガタ回転位置Ｇｄとの間でＤレンジ目標回転位置Ｔｄが含まれるように設定されている（図６を参照）。
【００６６】
ここで、モータ１３の回転位置がＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ内である場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、Ｓ２７０に移行する。一方、モータ１３の回転位置がＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ外である場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、Ｓ２６０にて、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１をセットして、Ｓ２７０に移行する。
【００６７】
そしてＳ２７０に移行すると、Ｓ２４０で検出したモータ１３の回転位置と、Ｄレンジ目標回転位置Ｔｄとの差（以下、Ｄレンジ回転ずれ量という）を算出して、このＤレンジ回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１５ａに記憶し、Ｓ３５０に移行する。
【００６８】
またＳ２９０に移行すると、Ｐレンジから隣のシフトレンジ（すなわちＲレンジ）に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１３に実行させる制御を行う。
【００６９】
ここで、Ｓ２９０でのモータ１３の指示回転量を図７を用いて説明する。図７は、シフトレンジとモータ１３の回転位置との対応関係を示す図であり、Ｐレンジ近傍を詳細に示している。
【００７０】
図７に示すように、Ｐレンジ回転位置ＰｐとＲレンジ回転位置Ｐｒとの間には、ＰレンジとＲレンジとの境界となる回転位置Ｂｐｒ（以下、Ｐ・Ｒ境界回転位置Ｂｐｒという）が存在する。また、Ｐレンジ回転位置ＰｐとＲレンジ回転位置Ｐｒとの間には、モータ１３とモータ１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｐ（以下、Ｐガタ回転位置Ｇｐという）が存在する。
【００７１】
そして、Ｓ２９０での回転駆動によってモータ１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｐ（以下、Ｐレンジ目標回転位置Ｔｐという）は、Ｐ・Ｒ境界回転位置ＢｐｒとＰガタ回転位置Ｇｐとの間に設定されており、且つ、Ｐレンジ目標回転位置Ｔｐは、Ｐ・Ｒ境界回転位置Ｂｐｒと比較して十分に小さい値に設定されている。したがって、Ｓ２７０でのモータ１３の指示回転量は、｜Ｔｐ−Ｐｐ｜である。
【００７２】
またＳ２９０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ３００にて、Ｓ２９０でモータ１３の回転を開始してからモータ異常判定時間が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、Ｓ３００の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、Ｓ３１０にて、モータ１３の回転位置を検出して、さらにＳ３２０にて、モータ１３の回転位置が予め設定されたＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ内であるか否かを判断する。なおＰレンジ正常判定範囲Ｒｐは、Ｐガタ回転位置ＧｐとＰ・Ｒ境界回転位置Ｂｐｒとの間でＰレンジ目標回転位置Ｔｐが含まれるように設定されている（図７を参照）。
【００７３】
ここで、モータ１３の回転位置がＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ内である場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、Ｓ３４０に移行する。一方、モータ１３の回転位置がＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ外である場合には（Ｓ３２０：ＮＯ）、Ｓ３３０にて、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２をセットして、Ｓ３４０に移行する。
【００７４】
そしてＳ３４０に移行すると、Ｓ３１０で検出したモータ１３の回転位置と、Ｐレンジ目標回転位置Ｔｐとの差（以下、Ｐレンジ回転ずれ量という）を算出して、このＰレンジ回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１５ａに記憶し、Ｓ３５０に移行する。
【００７５】
そしてＳ３５０に移行すると、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にあるか否かを、ＥＥＰＲＯＭ１５ａに記憶されたＤレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量を用いて判断する。
【００７６】
ここで、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の両方が増加する傾向にない場合には（Ｓ３５０：ＮＯ）、モータ異常判断処理を終了する。一方、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にある場合には（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、Ｓ３６０にて、警告灯１０ｃをメータＥＣＵ６に点灯させて、モータ異常判断処理を終了する。
【００７７】
次に、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が実行するフェールセーフ処理の手順を、図５を用いて説明する。図５はフェールセーフ処理を示すフローチャートである。このフェールセーフ処理は、シフトバイワイヤＥＣＵ１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【００７８】
このフェールセーフ処理が実行されると、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は、まずＳ４１０にて、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。ここで、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１がセットされていない場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ４３０に移行する。一方、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１がセットされている場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０にて、Ｄレンジ時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【００７９】
なおＤレンジ時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の３つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がシフトレバー２を操作してシフトレバー２の操作位置が変化した場合であっても、シフトレンジが切り換わらずＤレンジを保持する。また第２の処理は、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１０ａをメータＥＣＵ６に点灯させる処理である。また第３の処理は、車両が停止するとともにパーキングブレーキが作動したときにエンジンＥＣＵ５にエンジン４を停止させる処理である。
【００８０】
またＳ４３０に移行すると、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２がセットされているか否かを判断する。ここで、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２がセットされていない場合には（Ｓ４３０：ＮＯ）、フェールセーフ処理を一旦終了する。一方、Ｐレンジ時モータ異常フラグＦ２がセットされている場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４４０にて、Ｐレンジ時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【００８１】
なおＰレンジ時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の２つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がシフトレバー２を操作してシフトレバー２の操作位置が変化した場合であっても、シフトレンジが切り換わらずＰレンジを保持する。また第２の処理は、シフトレンジ切換装置１の異常を報知する警告灯１０ｂを、エンジン４が始動したときにメータＥＣＵ６に点灯させる処理である。
【００８２】
なお、Ｄレンジ時モータ異常フラグＦ１とＰレンジ時モータ異常フラグＦ２のクリアは、車両用の故障診断装置（いわゆるダイアグテスタ。不図示）とシフトバイワイヤＥＣＵ１５とをデータ通信可能に接続して、故障診断装置からシフトバイワイヤＥＣＵ１５にフラグクリア指令を送信することにより実行される。すなわち、異常が発生したモータ１３を作業者が修理または交換することによりモータ１３の異常を解消したのちに、この作業者が故障診断装置を操作してフラグクリア指令を入力することにより、フラグＦ１，Ｆ２をクリアすることができる。
【００８３】
このように構成されたシフトレンジ切換装置１では、モータ１３が、車両に搭載された自動変速機３のシフトレンジを切り換えるためのシフト切換機構１２を駆動するための動力源となる。またシフトレバー２が、シフトレンジを選択するために車両の運転者により操作される。そしてシフトバイワイヤＥＣＵ１５が、自動変速機３のシフトレンジを、シフトレバー２を用いた選択操作に対応したシフトレンジとなるように、モータ１３を制御する。
【００８４】
さらに、シフトレンジがＤレンジである場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、車両の走行速度が異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるときに（Ｓ３０：ＹＥＳ）、またシフトレンジがＰレンジである場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、パーキングブレーキが作動し（Ｓ５０：ＹＥＳ）、且つイグニッションスイッチ７がオフである（Ｓ６０：ＹＥＳ）ときに、モータ１３を回転させる（Ｓ２２０，Ｓ２９０）。そして、モータ１３を回転させた後に、モータ１３の回転位置を検出する（Ｓ２４０，Ｓ３１０）とともに、モータ１３の回転位置がＤレンジ正常判定範囲Ｒｄ内またはＰレンジ正常判定範囲Ｒｐ内であるか否かにより、モータ１３の異常を判断する（Ｓ２５０，Ｓ３２０）。
【００８５】
このため、車両の運転者がシフトレバー２を操作する可能性が低い状況になると、モータ１３が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、モータ１３に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がシフトレバー２を操作する前に検出することができる。
【００８６】
なお、Ｓ２２０及びＳ２９０の処理では、ディテントプレート３２の凹部４１（Ｐレンジ），凹部４４（Ｄレンジ）とディテントスプリング３３のローラ３３ａとが嵌合されている場合において、この嵌合が維持される回転量でモータ１３を回転させる。
【００８７】
また、シフトレンジがＤレンジである場合にモータ１３が異常であると判断された場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、自動変速機３のシフトレンジをＤレンジに保持するとともに、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに車両が停止するとともにパーキングブレーキが作動したときに車両のエンジンを停止させる処理を行う（Ｓ４２０）。
【００８８】
このため、車両の停止と車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知によって、車両の運転者がシフトレバー２を操作する前に、モータ１３に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。また、パーキングブレーキの作動後に車両のエンジンを停止させるので、車両を停止させてパーキングブレーキを作動させた後に、運転者の意図しない車両発進が起こることを防ぐことができる。
【００８９】
また、シフトレンジがＰレンジである場合にモータ１３が異常であると判断された場合には（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、自動変速機のシフトレンジをＰレンジに保持するとともに、車両のエンジン始動時に、シフトレンジ切換装置１に異常が発生した旨を報知する処理を行う（Ｓ４４０）。
【００９０】
このため、エンジン始動時に報知を行うことにより、車両駐車状態から車両を発進させようとして車両の運転者がシフトレバー２を操作する前に、シフトレンジ切換装置１に異常が発生した旨を車両の乗員に知らせることができる。
【００９１】
また、所定異常検出時間が経過する毎にモータ異常判断処理が実行される（Ｓ１０）ため、モータ１３の異常を検出するために常時モータ１３を駆動させることがなくなり、モータ１３に掛かる負荷を低減させることができる。
【００９２】
また、モータ１３を回転させて（Ｓ２２０，Ｓ２９０）からモータ異常判定時間が経過した後に（Ｓ２３０，Ｓ３００）、モータ１３の異常を判断する（Ｓ２５０，Ｓ３２０）。このため、モータ１３を回転させてからモータ異常判定時間が経過するまでの間、モータ１３の異常を常時判断することがなくなり、異常検出のための処理負荷を低減させることができる。
【００９３】
また、モータ１３とモータ１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタに起因した回転量より大きくなるように、且つシフトレンジが切り換わらないように、Ｄレンジ目標回転位置ＴｄおよびＰレンジ目標回転位置Ｔｐを設定して、モータ１３を回転させる（Ｓ２２０，Ｓ２９０）。このため、機械的ガタのためにモータ１３が回転することによりモータが異常であるにもかかわらず正常であると判断してしまうという事態の発生を抑制することができる。さらに、モータ１３の異常検出のためのモータ１３の回転によりシフトレンジが切り換わってしまうという事態の発生を抑制することができる。
【００９４】
また、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にある場合に（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、警告灯１０ｃを点灯させて、その旨を報知する（Ｓ３６０）。このため、モータ１３が正常であっても異常になる傾向があるということを、車両の乗員に知らせることができる。
【００９５】
以上説明した実施形態において、シフト切換機構１２は本発明におけるシフトレンジ切換機構、モータ１３は本発明におけるシフト駆動手段、シフトレバー２は本発明におけるシフトレンジ操作部材、シフトバイワイヤＥＣＵ１５は本発明におけるシフト制御手段、Ｓ２２０，Ｓ２９０の処理は本発明におけるシフトレンジ異常検出駆動手段、Ｓ２４０，Ｓ３１０の処理は本発明におけるシフトレンジ駆動検出手段、Ｓ２５０，Ｓ３２０の処理は本発明におけるシフトレンジ異常判断手段、Ｓ４２０の処理は本発明における第１シフトレンジ異常時処理手段、Ｓ４４０の処理は本発明における第２シフトレンジ異常時処理手段、Ｓ３５０，Ｓ３６０の処理は本発明における異常報知手段である。
【００９６】
また、Ｓ２４０，Ｓ３１０の処理で検出されるモータ１３の回転位置は本発明におけるシフト駆動手段の駆動状況、Ｓ３０の処理の判断条件は本発明におけるシフトレンジがドライブレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件、Ｓ５０およびＳ６０の処理の判断条件は本発明におけるシフトレンジがパーキングレンジであるときのシフトレンジ異常検出条件、所定異常検出時間は本発明における異常検出時間、モータ異常判断時間は本発明における異常判断時間、Ｄレンジ目標回転位置ＴｄおよびＰレンジ目標回転位置Ｔｐは本発明における回転目標値、Ｄレンジ回転ずれ量およびＰレンジ回転ずれ量は本発明におけるモータ回転ずれ量である。
【００９７】
また、シフトレンジ切換装置１は本発明における係合切換装置、凹部４１，４２，４３，４４は本発明における凹部、ディテントプレート３２は本発明における板状部材、ディテントスプリング３３は本発明における係合部材、モータ１３は本発明における切換駆動手段、シフトレバー２は本発明における選択操作部材、Ｓ２２０，Ｓ２９０の処理は本発明における切換異常検出駆動手段、Ｓ２４０，Ｓ３１０の処理は本発明における切換駆動検出手段、Ｓ２５０，Ｓ３２０の処理は本発明における切換異常判断手段、Ｓ３０の処理の判断条件およびＳ５０とＳ６０の処理の判断条件は本発明における切換異常検出条件である。
【００９８】
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。
図８は第２実施形態のパーキングロック装置１０１の構成を示すブロック図、図９はパーキングロック切換機構１１２の構成を示す正面図である。
【００９９】
本実施形態のパーキングロック装置１０１は、自動変速機を搭載しない電気自動車（以下、単に車両という）に搭載されており、図８に示すように、車両の動力源１０４に連結されて動力源１０４の駆動力を車両の車輪に伝達する駆動軸１０３の回転を阻止するパーキングロック状態または、パーキングロック状態が解除された状態（以下、パーキングロック解除状態という）に切り換え可能なパーキングロック切換機構１１２と、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態の何れかに切り換えるために運転者が操作するパーキングロックスイッチ１１１と、パーキングロック切換機構１１２を駆動させるモータ１１３と、モータ１１３の回転位置を検出するエンコーダ１１４と、モータ１１３の回転を制御するパーキングロックＥＣＵ１１５とを備えている。
【０１００】
なおパーキングロックＥＣＵ１１５には、車両の動力源１０４の運転を制御する動力源ＥＣＵ１０５と、インストルメントパネル（不図示）に設けられて車両の各種状態を表示する表示部（不図示）を制御するメータＥＣＵ１０６とが、データ通信可能に接続される。さらにパーキングロックＥＣＵ１１５には、車両のイグニッションスイッチ１０７からの出力信号と、車両のパーキングブレーキ（不図示）の作動状態を検出するパーキングブレーキスイッチ１０８からの出力信号と、車両の走行速度を検出する車速センサ１０９からの出力信号とが入力される。
【０１０１】
またパーキングロックＥＣＵ１１５は、電力が供給されない状態でも記憶されたデータを保持可能なＥＥＰＲＯＭ１１５ａを備える。そしてＥＥＰＲＯＭ１１５ａには、パーキングロック解除状態であるときにモータ１１３に異常が発生したことを示すパーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１と、パーキングロック状態であるときにモータ１１３に異常が発生したことを示すパーキングロック時モータ異常フラグＦ１２とが設けられている。
【０１０２】
またメータＥＣＵ１０６には、インストルメントパネル（不図示）に設けられて、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１１０ａと、パーキングロック装置１０１の異常を報知する警告灯１１０ｂと、パーキングロック装置１０１が異常になる傾向にある旨を報知する警告灯１１０ｃとが接続される。
【０１０３】
そしてパーキングロック切換機構１１２は、図９に示すように、駆動軸１０３を回転軸として駆動軸１０３と一体に回転するパーキングロックギア１３０と、ロックギア１３０と係合可能なパーキングロックピン１４０とから構成される。
【０１０４】
パーキングロックギア１３０は、外周に複数（本実施形態では７個）の凹部１３１が形成された円形状の板状部材であり、その平面が駆動軸１０３の軸方向に略直交するようにして、円形状の中央部において駆動軸１０３に固定されている。またパーキングロックピン１４０は、パーキングロックギア１３０の外周近傍に配置され、一端が、モータ１１３の駆動軸に連結された回転軸１４１に固定されるとともに、他端が、凹部１３１に係合可能な形状に形成されている。
【０１０５】
このように構成されたパーキングロック切換機構１１２では、モータ１１３により回転軸１４１を中心にしてパーキングロックピン１４０を回転させることにより、パーキングロックギア１３０とパーキングロックピン１４０とが係合したパーキングロック状態（図９における実線のパーキングロックピン１４０を参照）、またはパーキングロックギア１３０とパーキングロックピン１４０との係合が解除されたパーキングロック解除状態（図９における破線のパーキングロックピン１４０を参照）に切り換えることができる。
【０１０６】
このように構成されたパーキングロック装置１０１において、パーキングロックＥＣＵ１１５は、モータ１１３の異常を検出する異常検出処理と、モータ１１３に異常が発生したときにこの異常が車両に及ぼす影響を最小限に抑えるフェールセーフ処理とを実行する。
【０１０７】
まず、パーキングロックＥＣＵ１１５が実行する異常検出処理の手順を、図１０を用いて説明する。図１０は異常検出処理を示すフローチャートである。この異常検出処理は、パーキングロックＥＣＵ１１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【０１０８】
この異常検出処理が実行されると、パーキングロックＥＣＵ１１５は、まずＳ１０１０にて、Ｓ１０７０のモータ異常判断処理（後述）が実行されてから予め設定された所定異常検出時間（本実施形態では例えば４時間）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過していない場合には（Ｓ１０１０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、モータ異常判断処理が実行されてから所定異常検出時間が経過した場合には（Ｓ１０１０：ＹＥＳ）、Ｓ１０２０にて、パーキングロックスイッチ１１１の検出結果に基づいて、パーキングロック解除状態であるか否かを判断する。
【０１０９】
ここで、パーキングロック解除状態でない場合には（Ｓ１０２０：ＮＯ）、Ｓ１０４０に移行する。一方、パーキングロック解除状態である場合には（Ｓ１０２０：ＹＥＳ）、Ｓ１０３０にて、車速センサ９の検出結果に基づいて、車両の走行速度が予め設定された異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する。ここで、車両の走行速度が異常判定速度未満である場合には（Ｓ１０３０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、車両の走行速度が異常判定速度以上である場合には（Ｓ１０３０：ＹＥＳ）、Ｓ１０７０に移行する。
【０１１０】
またＳ１０４０に移行すると、パーキングロックスイッチ１１１の検出結果に基づいて、パーキングロック状態であるか否かを判断する。ここで、パーキングロック状態でない場合には（Ｓ１０４０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、パーキングロック状態である場合には（Ｓ１０４０：ＹＥＳ）、Ｓ１０５０にて、パーキングブレーキスイッチ１０８の検出結果に基づいて、パーキングブレーキが作動しているか否かを判断する。
【０１１１】
ここで、パーキングブレーキが作動していない場合には（Ｓ１０５０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、パーキングブレーキが作動している場合には（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、Ｓ１０６０にて、イグニッションスイッチ１０７からの出力信号に基づいて、イグニッションスイッチ１０７がオフであるか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチ１０７がオフでない場合には（Ｓ１０６０：ＮＯ）、異常検出処理を一旦終了する。一方、イグニッションスイッチ１０７がオフである場合には（Ｓ１０６０：ＹＥＳ）、Ｓ１０７０に移行する。
【０１１２】
そしてＳ１０７０に移行すると、モータ異常判断処理（後述）を実行し、このモータ異常判断処理が終了すると、異常検出処理を一旦終了する。
次に、Ｓ１０７０で実行されるモータ異常判断処理の手順を、図１１を用いて説明する。図１１はモータ異常判断処理を示すフローチャートである。
【０１１３】
このモータ異常判断処理が実行されると、パーキングロックＥＣＵ１１５は、まずＳ１２１０にて、パーキングロック解除状態であるか否かを判断する。ここで、パーキングロック解除状態でない場合には（Ｓ１２１０：ＮＯ）、Ｓ１２９０に移行する。一方、パーキングロック解除状態である場合には（Ｓ１２１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２２０にて、パーキングロック解除状態からパーキングロック状態に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１１３に実行させる制御を行う。
【０１１４】
ここで、Ｓ１２２０でのモータ１１３の指示回転量を図１３を用いて説明する。図１３は、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係を示す図であり、パーキングロック解除状態近傍を詳細に示している。
【０１１５】
図１３に示すように、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態であるときのモータ１１３の回転位置をそれぞれ、パーキングロック状態回転位置Ｐｐｌおよびパーキングロック解除状態Ｐｎｐｌとして（但し、Ｐｐｌ＜Ｐｎｐｌ）、パーキングロック状態回転位置Ｐｐｌとパーキングロック解除状態Ｐｎｐｌとの間には、パーキングロック状態とパーキングロック解除状態との境界となる回転位置Ｂｐｌ（以下、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌという）が存在する。また、パーキングロック解除状態Ｐｎｐｌとパーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとの間には、モータ１１３とモータ１１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｎｐｌ（以下、ロック解除状態ガタ回転位置Ｇｎｐｌという）が存在する。
【０１１６】
そして、Ｓ１２２０での回転駆動によってモータ１１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｎｐｌ（以下、ロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌという）は、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとロック解除状態ガタ回転位置Ｇｎｐｌとの間に設定されており、且つ、ロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌは、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌと比較して十分に大きい値に設定されている。したがって、Ｓ１２２０でのモータ１１３の指示回転量は、｜Ｔｎｐｌ−Ｐｎｐｌ｜である。
【０１１７】
またＳ１２２０の処理が終了すると、図１１に示すように、Ｓ１２３０にて、Ｓ１２２０でモータ１１３の回転を開始してから予め設定されたモータ異常判定時間（本実施形態では例えば１秒）が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ１２３０：ＮＯ）、Ｓ１２３０の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ１２３０：ＹＥＳ）、Ｓ１２４０にて、モータ１１３の回転位置を検出して、さらにＳ１２５０にて、モータ１１３の回転位置が予め設定されたパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ内であるか否かを判断する。なおパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌは、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとロック解除状態ガタ回転位置Ｇｎｐｌとの間でロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌが含まれるように設定されている（図１３を参照）。
【０１１８】
ここで、モータ１１３の回転位置がパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ内である場合には（Ｓ１２５０：ＹＥＳ）、Ｓ１２７０に移行する。一方、モータ１１３の回転位置がパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ外である場合には（Ｓ１２５０：ＮＯ）、Ｓ１２６０にて、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１をセットして、Ｓ１２７０に移行する。
【０１１９】
そしてＳ１２７０に移行すると、Ｓ１２４０で検出したモータ１１３の回転位置と、ロック解除状態目標回転位置Ｔｎｐｌとの差（以下、ロック解除状態回転ずれ量という）を算出して、このロック解除状態回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１１５ａに記憶し、Ｓ１３５０に移行する。
【０１２０】
またＳ１２９０に移行すると、パーキングロック状態からパーキングロック解除状態に変化させるために必要な回転量と比較して十分に小さい回転量の回転駆動をモータ１１３に実行させる制御を行う。
【０１２１】
ここで、Ｓ１２９０でのモータ１１３の指示回転量を図１４を用いて説明する。図１４は、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態とモータ１１３の回転位置との対応関係を示す図であり、パーキングロック状態近傍を詳細に示している。
【０１２２】
図１４に示すように、パーキングロック状態回転位置Ｐｐｌとパーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとの間には、モータ１１３とモータ１１３のモータ軸との間で発生する機械的ガタのためにモータ１１３の回転が停止しているにもかかわらずモータ１１３の回転位置が変化してその変化量が最大となる回転位置Ｇｐｌ（以下、ロック状態ガタ回転位置Ｇｐｌという）が存在する。
【０１２３】
そして、Ｓ１２９０での回転駆動によってモータ１１３の回転位置を移動させる際の目標位置Ｔｐｌ（以下、ロック状態目標回転位置Ｔｐｌという）は、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとロック状態ガタ回転位置Ｇｐｌとの間に設定されており、且つ、ロック状態目標回転位置Ｔｐｌは、パーキングロック境界回転位置Ｂｐｌと比較して十分に小さい値に設定されている。したがって、Ｓ１２９０でのモータ１１３の指示回転量は、｜Ｔｐｌ−Ｐｐｌ｜である。
【０１２４】
またＳ１２９０の処理が終了すると、図１１に示すように、Ｓ１３００にて、Ｓ１２９０でモータ１１３の回転を開始してからモータ異常判定時間が経過したか否かを判断する。ここで、モータ異常判定時間が経過していない場合には（Ｓ１３００：ＮＯ）、Ｓ１３００の処理を繰り返し、モータ異常判定時間が経過するまで待機する。一方、モータ異常判定時間が経過した場合には（Ｓ１３００：ＹＥＳ）、Ｓ１３１０にて、モータ１１３の回転位置を検出して、さらにＳ１３２０にて、モータ１１３の回転位置が予め設定されたパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ内であるか否かを判断する。なおパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌは、ロック状態ガタ回転位置Ｇｐｌとパーキングロック境界回転位置Ｂｐｌとの間でロック状態目標回転位置Ｔｐｌが含まれるように設定されている（図１４を参照）。
【０１２５】
ここで、モータ１１３の回転位置がパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ内である場合には（Ｓ１３２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３４０に移行する。一方、モータ１１３の回転位置がパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ外である場合には（Ｓ１３２０：ＮＯ）、Ｓ１３３０にて、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２をセットして、Ｓ１３４０に移行する。
【０１２６】
そしてＳ１３４０に移行すると、Ｓ１３１０で検出したモータ１１３の回転位置と、ロック状態目標回転位置Ｔｐｌとの差（以下、ロック状態回転ずれ量という）を算出して、このロック状態回転ずれ量をＥＥＰＲＯＭ１１５ａに記憶し、Ｓ１３５０に移行する。
【０１２７】
そしてＳ１３５０に移行すると、ロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にあるか否かを、ＥＥＰＲＯＭ１１５ａに記憶されたロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量を用いて判断する。
【０１２８】
ここで、ロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量の両方が増加する傾向にない場合には（Ｓ１３５０：ＮＯ）、モータ異常判断処理を終了する。一方、ロック解除状態回転ずれ量およびロック状態回転ずれ量の少なくとも一方が増加する傾向にある場合には（Ｓ１３５０：ＹＥＳ）、Ｓ１３６０にて、警告灯１１０ｃをメータＥＣＵ１０６に点灯させて、モータ異常判断処理を終了する。
【０１２９】
次に、パーキングロックＥＣＵ１１５が実行するフェールセーフ処理の手順を、図１２を用いて説明する。図１２はフェールセーフ処理を示すフローチャートである。このフェールセーフ処理は、パーキングロックＥＣＵ１１５が起動しているときに繰り返し実行される処理である。
【０１３０】
このフェールセーフ処理が実行されると、パーキングロックＥＣＵ１１５は、まずＳ１４１０にて、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１がセットされているか否かを判断する。ここで、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１がセットされていない場合には（Ｓ１４１０：ＮＯ）、Ｓ１４３０に移行する。一方、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１がセットされている場合には（Ｓ１４１０：ＹＥＳ）、Ｓ１４２０にて、パーキングロック解除時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【０１３１】
なおパーキングロック解除時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の３つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作しても、パーキングロック解除状態を保持する。また第２の処理は、車両停止とパーキングブレーキの作動を促す警告を行う警告灯１１０ａをメータＥＣＵ１０６に点灯させる処理である。また第３の処理は、車両が停止するとともにパーキングブレーキが作動したときに動力源ＥＣＵ１０５に動力源１０４を停止させる処理である。
【０１３２】
またＳ１４３０に移行すると、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２がセットされているか否かを判断する。ここで、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２がセットされていない場合には（Ｓ１４３０：ＮＯ）、フェールセーフ処理を一旦終了する。一方、パーキングロック時モータ異常フラグＦ１２がセットされている場合には（Ｓ１４３０：ＹＥＳ）、Ｓ１４４０にて、パーキングロック時フェールセーフ処理を実行して、フェールセーフ処理を一旦終了する。
【０１３３】
なおパーキングロック時フェールセーフ処理では、具体的には、以下の２つの処理を行う。まず第１の処理は、モータ１１３の回転駆動を禁止する処理である。これにより、運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作しても、パーキングロック状態を保持する。また第２の処理は、パーキングロック装置１０１の異常を報知する警告灯１１０ｂを、動力源１０４が始動したときにメータＥＣＵ１０６に点灯させる処理である。
【０１３４】
なお、パーキングロック解除時モータ異常フラグＦ１１とパーキングロック時モータ異常フラグＦ１２のクリアは、車両用の故障診断装置（いわゆるダイアグテスタ。不図示）とパーキングロックＥＣＵ１１５とをデータ通信可能に接続して、故障診断装置からパーキングロックＥＣＵ１１５にフラグクリア指令を送信することにより実行される。すなわち、異常が発生したモータ１１３を作業者が修理または交換することによりモータ１１３の異常を解消したのちに、この作業者が故障診断装置を操作してフラグクリア指令を入力することにより、フラグＦ１１，Ｆ１２をクリアすることができる。
【０１３５】
このように構成されたパーキングロック装置１０１では、モータ１１３が、車両に搭載されたパーキングロック切換機構１１２を駆動するための動力源となる。またパーキングロックスイッチ１１１が、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態の何れかに切り換えるために車両の運転者により操作される。そしてパーキングロックＥＣＵ１１５が、パーキングロックスイッチ１１１を用いた選択操作に対応して、パーキングロック状態またはパーキングロック解除状態となるように、モータ１１３を制御する。
【０１３６】
さらに、パーキングロック解除状態である場合には（Ｓ１０２０：ＹＥＳ）、車両の走行速度が異常判定速度（本実施形態では例えば７０ｋｍ／ｈ）以上であるときに（Ｓ１０３０：ＹＥＳ）、またパーキングロック状態である場合には（Ｓ１０４０：ＹＥＳ）、パーキングブレーキが作動し（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、且つイグニッションスイッチ１０７がオフである（Ｓ１０６０：ＹＥＳ）ときに、モータ１１３を回転させる（Ｓ１２２０，Ｓ１２９０）。そして、モータ１１３を回転させた後に、モータ１１３の回転位置を検出する（Ｓ１２４０，Ｓ１３１０）とともに、モータ１１３の回転位置がパーキングロック解除状態正常判定範囲Ｒｎｐｌ内またはパーキングロック状態正常判定範囲Ｒｐｌ内であるか否かにより、モータ１１３の異常を判断する（Ｓ１２５０，Ｓ１３２０）。
【０１３７】
このため、車両の運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作する可能性が低い状況になると、モータ１１３が異常であるか否かの検出するための動作を実行することができる。すなわち、モータ１１３に異常が発生した場合に、この異常を、車両の運転者がパーキングロックスイッチ１１１を操作する前に検出することができる。
【０１３８】
なお、Ｓ１２２０及びＳ１２９０の処理では、ロックギア１３０の凹部１３１とパーキングロックピン１４０とが係合されている場合には、この係合が維持される回転量で、ロックギア１３０の凹部１３１とパーキングロックピン１４０とが非係合である場合には、この非係合が維持される回転量で、モータ１１３を回転させる。
【０１３９】
以上説明した実施形態において、駆動軸１０３は本発明における駆動装置、パーキングロック切換機構１１２は本発明におけるパーキングロック切換機構、モータ１１３は本発明におけるパーキングロック駆動手段、パーキングロックスイッチ１１１は本発明におけるパーキングロック操作部材、パーキングロックＥＣＵ１１５は本発明におけるパーキングロック制御手段、Ｓ１２２０，Ｓ１２９０の処理は本発明におけるパーキングロック異常検出駆動手段、Ｓ１２４０，Ｓ１３１０の処理は本発明におけるパーキングロック駆動検出手段、Ｓ１２５０，Ｓ１３２０の処理は本発明におけるパーキングロック異常判断手段、Ｓ１０３０の処理の判断条件およびＳ１０５０とＳ１０６０の処理の判断条件は本発明におけるパーキングロック異常検出条件である。
【０１４０】
また、パーキングロック装置１０１は本発明における係合切換装置、凹部１３１は本発明における凹部、パーキングロックギア１３０は本発明における板状部材、パーキングロックピン１４０は本発明における係合部材、モータ１１３は本発明における切換駆動手段、パーキングロックスイッチ１１１は本発明における選択操作部材、Ｓ１２２０，Ｓ１２９０の処理は本発明における切換異常検出駆動手段、Ｓ１２４０，Ｓ１３１０の処理は本発明における切換駆動検出手段、Ｓ１２５０，Ｓ１３２０の処理は本発明における切換異常判断手段、Ｓ１０３０の処理の判断条件およびＳ１０５０とＳ１０６０の処理の判断条件は本発明における切換異常検出条件である。
【０１４１】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記第１実施形態においては、シフトレンジがＤレンジでない場合に、車両の走行速度が異常判定速度以上であるときに、Ｓ７０のモータ異常判断処理を実行するものを示した。しかし、車両の運転者が操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す条件であれば、上記の条件に限られるものではない。例えば、車両のエンジン負荷または車両のスロットル開度が所定判定値以上である場合、または車両が高速道路を走行中である場合に、モータ異常判断処理を実行するようにしてもよい。また、車両の走行速度、車両のエンジン負荷、車両のスロットル開度、および車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも２つ以上を組み合わせて、モータ異常判断処理を実行するための条件を設定するようにしてもよい。
【０１４２】
さらに、図４に示したモータ異常判断処理では、Ｄレンジの判断処理（Ｓ２１０〜Ｓ２７０）を、Ｐレンジの判断処理（Ｓ２９０〜Ｓ３４０）よりも先に行っていた。しかしながら、Ｐレンジの判断処理を、Ｄレンジの判断処理よりも先に行っても良い。
【０１４３】
また、Ｄレンジ時フェールセーフ処理で、エンジンＥＣＵ５がエンジン４を停止させる処理を行った後にイグニッションスイッチ７によりエンジン４を再始動させる場合には、図示しない着座センサでドライバが運転席に着座している場合にのみ、エンジン４の再始動を許可する構成としても良い。この場合、Ｄレンジの状態でエンジン４が再始動されるが、ドライバが運転席に着座しているため、安全に車両を運用することができる。
【０１４４】
また上記第１実施形態においては、シフト切換機構１２を駆動するための動力源としてモータを用いたものを示した。しかし、シフト切換機構１２を駆動することができるものであれば、モータに限られるものではない。
【０１４５】
また上記第２実施形態においては、パーキングロック装置１０１が、自動変速機を搭載しない電気自動車に搭載されているものを示した。しかし、パーキングロック装置１０１は、自動変速機を搭載しないハイブリッド自動車に搭載されていてもよい。またパーキングロック装置１０１は、インホイールモータにより車輪を駆動させる車両に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１…シフトレンジ切換装置、２…シフトレバー、３…自動変速機、４…エンジン、５…エンジンＥＣＵ、６…メータＥＣＵ、７…イグニッションスイッチ、８…パーキングブレーキスイッチ、９…車速センサ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…警告灯、１１…シフトスイッチ、１２…シフト切換機構、１３…モータ、１４…エンコーダ、１５…シフトバイワイヤＥＣＵ、１５ａ…ＥＥＰＲＯＭ、３１…駆動軸、３２…ディテントプレート、３３…ディテントスプリング、３３ａ…ローラ、３４…ピン、４１，４２，４３，４４…凹部、５１…マニュアルバルブ、１０１…パーキングロック装置、１０３…駆動軸、１０４…動力源、１０５…エンジンＥＣＵ、１０６…メータＥＣＵ、１０７…イグニッションスイッチ、１０８…パーキングブレーキスイッチ、１０９…車速センサ、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…警告灯、１１１…パーキングロックスイッチ、１１２…パーキングロック切換機構、１１３…モータ、１１４…エンコーダ、１１５…パーキングロックＥＣＵ、１１５ａ…ＥＥＰＲＯＭ、１３０…パーキングロックギア、１３１…凹部、１４０…パーキングロックピン、１４１…回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された自動変速機のシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換機構と、
前記シフトレンジ切換機構を駆動するための動力源となるシフト駆動手段と、
前記シフトレンジを選択するために前記車両の運転者により操作されるシフトレンジ操作部材と、
前記自動変速機の前記シフトレンジを、前記シフトレンジ操作部材を用いた選択操作に対応した前記シフトレンジとなるように、前記シフト駆動手段を制御するシフト制御手段と
を備えたシフトレンジ切換装置であって、
前記車両の運転者が前記シフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたシフトレンジ異常検出条件が成立すると、前記シフト駆動手段を駆動させるシフトレンジ異常検出駆動手段と、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段が前記シフト駆動手段を駆動させた後に、前記シフト駆動手段の駆動状況を検出するシフトレンジ駆動検出手段と、
前記シフトレンジ駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記シフト駆動手段が異常であるか否かを判断するシフトレンジ異常判断手段と
を備えることを特徴とするシフトレンジ切換装置。
【請求項２】
前記自動変速機の前記シフトレンジがパーキングレンジであるときの前記シフトレンジ異常検出条件は、
前記車両のパーキングブレーキが作動しており、且つ、前記車両のイグニッションスイッチがオフであることである
ことを特徴とする請求項１に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項３】
前記シフト駆動手段が異常であると前記シフトレンジ異常判断手段が判断した場合に、前記自動変速機の前記シフトレンジをパーキングレンジに保持するとともに、前記車両のエンジン始動時に、当該シフトレンジ切換装置に異常が発生した旨を報知する処理を行う第２シフトレンジ異常時処理手段を備える
ことを特徴とする請求項２に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項４】
前記自動変速機の前記シフトレンジがドライブレンジであるときの前記シフトレンジ異常検出条件は、
前記車両の走行速度、前記車両のエンジン負荷、前記車両のスロットル開度、および前記車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定される
ことを特徴とする請求項１に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項５】
前記シフト駆動手段が異常であると前記シフトレンジ異常判断手段が判断した場合に、前記自動変速機の前記シフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、前記車両の停止と前記車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに前記車両のパーキングブレーキの作動後に、前記車両のエンジンを停止させる処理を行う第１シフトレンジ異常時処理手段を備える
ことを特徴とする請求項４に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項６】
前記シフトレンジ異常検出駆動手段は、
予め設定された異常検出時間が経過する毎に動作をする
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項７】
前記シフトレンジ異常判断手段は、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段が動作を開始してから予め設定された異常判断時間が経過した後に動作する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項８】
前記シフト駆動手段はモータであり、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段は、
前記モータと前記モータのモータ軸との間で発生する機械的ガタに起因した回転量より大きくなるように、且つ前記シフトレンジが切り換わらないように、前記モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、前記シフト駆動手段を駆動させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項９】
前記シフト駆動手段はモータであり、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段は、前記モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、前記シフト駆動手段を駆動させ、
前記シフトレンジ駆動検出手段は、前記シフト駆動手段の駆動状況として、前記回転目標値と前記モータの回転量との差であるモータ回転ずれ量を検出し、
前記シフトレンジ駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記シフトレンジ駆動検出手段が前記モータ回転ずれ量を検出する毎に前記モータ回転ずれ量が増加する傾向がある場合に、その旨を報知する異常報知手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１０】
当該シフトレンジ切換装置は、シフトバイワイヤシステムで用いられる
ことを特徴とする請求項１〜請求項９の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１１】
前記自動変速機の前記シフトレンジがドライブレンジであるときの前記シフトレンジ異常検出条件は、
前記車両の走行速度、前記車両のエンジン負荷、前記車両のスロットル開度、および前記車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定される
ことを特徴とする請求項３に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１２】
前記シフト駆動手段が異常であると前記シフトレンジ異常判断手段が判断した場合に、前記自動変速機の前記シフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、前記車両の停止と前記車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに前記車両のパーキングブレーキの作動後に、前記車両のエンジンを停止させる処理を行う第１シフトレンジ異常時処理手段を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１３】
車両の車輪を駆動させるための駆動装置の駆動を車両の駐車時に阻止するパーキングロック状態と、前記パーキングロック状態が解除された状態であるパーキングロック解除状態との何れかに切り換え可能なパーキングロック切換機構と、
前記パーキングロック切換機構を駆動するための動力源となるパーキングロック駆動手段と、
前記パーキングロック状態または前記パーキングロック解除状態を選択するために前記車両の運転者により操作されるパーキングロック操作部材と、
前記パーキングロック切換機構を、前記パーキングロック操作部材を用いた選択操作に対応して、前記パーキングロック状態または前記パーキングロック解除状態となるように、前記パーキングロック駆動手段を制御するパーキングロック制御手段と
を備えたパーキングロック装置であって、
前記車両の運転者が前記パーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたパーキングロック異常検出条件が成立すると、前記パーキングロック駆動手段を駆動させるパーキングロック異常検出駆動手段と、
前記パーキングロック異常検出駆動手段が前記パーキングロック駆動手段を駆動させた後に、前記パーキングロック駆動手段の駆動状況を検出するパーキングロック駆動検出手段と、
前記パーキングロック駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記パーキングロック駆動手段が異常であるか否かを判断するパーキングロック異常判断手段と
を備えることを特徴とするパーキングロック装置。
【請求項１４】
当該パーキングロック装置は、自動変速機を搭載しない電気自動車、またはハイブリッド自動車で用いられる
ことを特徴とする請求項１３に記載のパーキングロック装置。
【請求項１５】
前記駆動装置は、インホイールモータの動力を伝達する装置である
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のパーキングロック装置。
【請求項１６】
１つまたは複数の凹部が外周に形成され、回転軸を中心に回転可能な板状部材と、
前記凹部に係合可能な係合部材と、
板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させる切換駆動手段と、
前記凹部と前記係合部材との係合または非係合を選択するために操作される選択操作部材とを備え、
前記選択操作部材を用いた選択操作に対応して、板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させて、前記凹部と前記係合部材との係合または非係合を切り換える係合切換装置であって、
当該係合切換装置は、車両に搭載され、
前記車両の運転者が前記選択操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定された切換異常検出条件が成立すると、前記係合部材と前記凹部とが係合されている場合には、前記係合部材と前記凹部との係合が維持される駆動量で、前記係合部材と前記凹部とが非係合である場合には、前記係合部材と前記凹部との非係合が維持される駆動量で、前記切換駆動手段を駆動させる切換異常検出駆動手段と、
前記切換異常検出駆動手段が前記切換駆動手段を駆動させた後に、前記切換駆動手段の駆動状況を検出する切換駆動検出手段と、
前記切換駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記切換駆動手段が異常であるか否かを判断する切換異常判断手段と
を備えることを特徴とする係合切換装置。
【請求項１】
車両に搭載された自動変速機のシフトレンジを切り換えるためのシフトレンジ切換機構と、
前記シフトレンジ切換機構を駆動するための動力源となるシフト駆動手段と、
前記シフトレンジを選択するために前記車両の運転者により操作されるシフトレンジ操作部材と、
前記自動変速機の前記シフトレンジを、前記シフトレンジ操作部材を用いた選択操作に対応した前記シフトレンジとなるように、前記シフト駆動手段を制御するシフト制御手段と
を備えたシフトレンジ切換装置であって、
前記車両の運転者が前記シフトレンジ操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたシフトレンジ異常検出条件が成立すると、前記シフト駆動手段を駆動させるシフトレンジ異常検出駆動手段と、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段が前記シフト駆動手段を駆動させた後に、前記シフト駆動手段の駆動状況を検出するシフトレンジ駆動検出手段と、
前記シフトレンジ駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記シフト駆動手段が異常であるか否かを判断するシフトレンジ異常判断手段と
を備えることを特徴とするシフトレンジ切換装置。
【請求項２】
前記自動変速機の前記シフトレンジがパーキングレンジであるときの前記シフトレンジ異常検出条件は、
前記車両のパーキングブレーキが作動しており、且つ、前記車両のイグニッションスイッチがオフであることである
ことを特徴とする請求項１に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項３】
前記シフト駆動手段が異常であると前記シフトレンジ異常判断手段が判断した場合に、前記自動変速機の前記シフトレンジをパーキングレンジに保持するとともに、前記車両のエンジン始動時に、当該シフトレンジ切換装置に異常が発生した旨を報知する処理を行う第２シフトレンジ異常時処理手段を備える
ことを特徴とする請求項２に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項４】
前記自動変速機の前記シフトレンジがドライブレンジであるときの前記シフトレンジ異常検出条件は、
前記車両の走行速度、前記車両のエンジン負荷、前記車両のスロットル開度、および前記車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定される
ことを特徴とする請求項１に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項５】
前記シフト駆動手段が異常であると前記シフトレンジ異常判断手段が判断した場合に、前記自動変速機の前記シフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、前記車両の停止と前記車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに前記車両のパーキングブレーキの作動後に、前記車両のエンジンを停止させる処理を行う第１シフトレンジ異常時処理手段を備える
ことを特徴とする請求項４に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項６】
前記シフトレンジ異常検出駆動手段は、
予め設定された異常検出時間が経過する毎に動作をする
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項７】
前記シフトレンジ異常判断手段は、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段が動作を開始してから予め設定された異常判断時間が経過した後に動作する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項８】
前記シフト駆動手段はモータであり、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段は、
前記モータと前記モータのモータ軸との間で発生する機械的ガタに起因した回転量より大きくなるように、且つ前記シフトレンジが切り換わらないように、前記モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、前記シフト駆動手段を駆動させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項９】
前記シフト駆動手段はモータであり、
前記シフトレンジ異常検出駆動手段は、前記モータの回転量の目標値を示す回転目標値を設定して、前記シフト駆動手段を駆動させ、
前記シフトレンジ駆動検出手段は、前記シフト駆動手段の駆動状況として、前記回転目標値と前記モータの回転量との差であるモータ回転ずれ量を検出し、
前記シフトレンジ駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記シフトレンジ駆動検出手段が前記モータ回転ずれ量を検出する毎に前記モータ回転ずれ量が増加する傾向がある場合に、その旨を報知する異常報知手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１０】
当該シフトレンジ切換装置は、シフトバイワイヤシステムで用いられる
ことを特徴とする請求項１〜請求項９の何れかに記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１１】
前記自動変速機の前記シフトレンジがドライブレンジであるときの前記シフトレンジ異常検出条件は、
前記車両の走行速度、前記車両のエンジン負荷、前記車両のスロットル開度、および前記車両が高速道路を走行中であるか否か、の少なくとも一つを用いて設定される
ことを特徴とする請求項３に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１２】
前記シフト駆動手段が異常であると前記シフトレンジ異常判断手段が判断した場合に、前記自動変速機の前記シフトレンジをドライブレンジに保持するとともに、前記車両の停止と前記車両のパーキングブレーキの作動とを促す報知を行い、さらに前記車両のパーキングブレーキの作動後に、前記車両のエンジンを停止させる処理を行う第１シフトレンジ異常時処理手段を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載のシフトレンジ切換装置。
【請求項１３】
車両の車輪を駆動させるための駆動装置の駆動を車両の駐車時に阻止するパーキングロック状態と、前記パーキングロック状態が解除された状態であるパーキングロック解除状態との何れかに切り換え可能なパーキングロック切換機構と、
前記パーキングロック切換機構を駆動するための動力源となるパーキングロック駆動手段と、
前記パーキングロック状態または前記パーキングロック解除状態を選択するために前記車両の運転者により操作されるパーキングロック操作部材と、
前記パーキングロック切換機構を、前記パーキングロック操作部材を用いた選択操作に対応して、前記パーキングロック状態または前記パーキングロック解除状態となるように、前記パーキングロック駆動手段を制御するパーキングロック制御手段と
を備えたパーキングロック装置であって、
前記車両の運転者が前記パーキングロック操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定されたパーキングロック異常検出条件が成立すると、前記パーキングロック駆動手段を駆動させるパーキングロック異常検出駆動手段と、
前記パーキングロック異常検出駆動手段が前記パーキングロック駆動手段を駆動させた後に、前記パーキングロック駆動手段の駆動状況を検出するパーキングロック駆動検出手段と、
前記パーキングロック駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記パーキングロック駆動手段が異常であるか否かを判断するパーキングロック異常判断手段と
を備えることを特徴とするパーキングロック装置。
【請求項１４】
当該パーキングロック装置は、自動変速機を搭載しない電気自動車、またはハイブリッド自動車で用いられる
ことを特徴とする請求項１３に記載のパーキングロック装置。
【請求項１５】
前記駆動装置は、インホイールモータの動力を伝達する装置である
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のパーキングロック装置。
【請求項１６】
１つまたは複数の凹部が外周に形成され、回転軸を中心に回転可能な板状部材と、
前記凹部に係合可能な係合部材と、
板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させる切換駆動手段と、
前記凹部と前記係合部材との係合または非係合を選択するために操作される選択操作部材とを備え、
前記選択操作部材を用いた選択操作に対応して、板状部材または係合部材のいずれか一方を駆動させて、前記凹部と前記係合部材との係合または非係合を切り換える係合切換装置であって、
当該係合切換装置は、車両に搭載され、
前記車両の運転者が前記選択操作部材を操作する可能性が低い状況であることを示す予め設定された切換異常検出条件が成立すると、前記係合部材と前記凹部とが係合されている場合には、前記係合部材と前記凹部との係合が維持される駆動量で、前記係合部材と前記凹部とが非係合である場合には、前記係合部材と前記凹部との非係合が維持される駆動量で、前記切換駆動手段を駆動させる切換異常検出駆動手段と、
前記切換異常検出駆動手段が前記切換駆動手段を駆動させた後に、前記切換駆動手段の駆動状況を検出する切換駆動検出手段と、
前記切換駆動検出手段の検出結果に基づいて、前記切換駆動手段が異常であるか否かを判断する切換異常判断手段と
を備えることを特徴とする係合切換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図６】
【図７】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図６】
【図７】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１２８０４（Ｐ２０１１−１２８０４Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５００８（Ｐ２０１０−５００８）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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