シフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法
【課題】シフト切換機構の異常をより早期の段階で検出する。
【解決手段】ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフトポジションの切換要求があって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジン始動後の初回の切換であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、目標ポジションがＤポジションでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、Ｄポジションを目標ポジションに設定するステップ（Ｓ１０８）と、目標ポジションになるようにアクチュエータを制御するステップ（Ｓ１１２）と、実シフトポジションと目標シフトポジションとが対応しないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、異常を通知するステップ（Ｓ１２６）と、対応すると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、シフト信号に基づく目標シフトポジションを再設定するステップ（Ｓ１１６）と、再設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータを制御するステップ（Ｓ１１８）とを含む、プログラムを実行する。
【解決手段】ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフトポジションの切換要求があって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジン始動後の初回の切換であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、目標ポジションがＤポジションでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、Ｄポジションを目標ポジションに設定するステップ（Ｓ１０８）と、目標ポジションになるようにアクチュエータを制御するステップ（Ｓ１１２）と、実シフトポジションと目標シフトポジションとが対応しないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、異常を通知するステップ（Ｓ１２６）と、対応すると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、シフト信号に基づく目標シフトポジションを再設定するステップ（Ｓ１１６）と、再設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータを制御するステップ（Ｓ１１８）とを含む、プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトポジションをアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構の異常判定に関し、特に、シフト切換機構の故障を早期の段階で検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、運転者によるシフトレバーの操作に従いシフトポジションをアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構が知られている。
【０００３】
このようなシフト切換機構によれば、アクチュエータとしてたとえばシフトポジション切換用の動力源として電動機（たとえば、直流モータ）が用いられるため、自動変速機のシフトポジションを運転者によるシフトレバーの操作力によって直接切り換える一般的な切換機構のように、シフトレバーとシフト切換機構とを機械的に接続する必要がない。そのため、これら各部を車両に搭載する際のレイアウト上の制限がなく、設計の自由度を高めることができる。また、車両への組み付け作業を簡単に行なうことができるという利点がある。
【０００４】
一方、シフト切換機構に故障が生じた場合においては、故障を精度よく判定して速やかにフェールセーフ処理を実行する必要がある。
【０００５】
たとえば、特開２００４−１２５０６１号公報（特許文献１）は、運転者の意図に反する車両の挙動を効果的に防ぐことを可能とする自動変速機の制御装置を開示する。この自動変速機の制御装置は、自動変速機の複数の変速レンジに対応した複数の変速レンジ位置を有し、運転者の切換操作により複数の変速レンジ位置の内の一つを目標レンジ位置として選択し、目標レンジ位置を電気信号に変換して目標レンジ位置信号として出力する目標レンジ位置指令手段と、目標レンジ位置信号に応じて自動変速機の実レンジ切換を行なう実レンジ切換手段と、自動変速機の実レンジ位置を電気信号に変換して実レンジ位置信号として検出する実レンジ位置検出手段と、目標レンジ位置信号と実レンジ位置信号とが異なるときに異常と判断する変速異常判断手段と、変速異常判断手段が異常と判断したときに、エンジンの出力軸から自動変速機を介して駆動輪へと至るまでの間の動力伝達経路を切断する動力伝達経路切断手段とを具えることを特徴とする。
【０００６】
上述した公報に開示された自動変速機の制御装置によると、目標レンジ位置と実レンジ位置とが一致しない場合に、運転者の意図に反して車両が急発進したり後進するといった事態を防ぐことが可能となる。また、運転者のシフト選択スイッチ操作等によって不一致が解消した場合には、動力伝達経路を再度接続することにより、運転者の意図した変速レンジと変速機側の変速レンジとが一致する変速レンジを用いて車両を移動させることが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１２５０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、自動変速機の異常を検出してから動力伝達経路を切断する場合においては、特に冷間時においては油圧の応答遅れの程度が大きくなるため、自動変速機の異常が検出されてから動力伝達経路が切断されるまでに時間を要するという問題がある。そのため、動力伝達経路が完全に切断されるまでに、自動変速機の異常により運転者の意図しないシフトポジションに切り換わって駆動力が発生する可能性がある。その結果、運転者は車両の挙動が正常でないと認識する場合がある。
【０００８】
上述した公報に開示された自動変速機の制御装置においては、このような問題について何ら考慮されていないため、解決することができない。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、シフト切換機構の異常をより早期の段階で検出するシフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、車両に搭載されたシフト切換機構の異常判定装置である。シフト切換機構は、切換信号に応じて車両の走行状態に対応するシフトポジションを、アクチュエータの駆動により複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションに切換える。この異常判定装置は、切換信号に基づく複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、早くともアクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動であるか否かを判定するための手段と、最初の駆動である場合に、切換信号に基づく切換先の第２のシフトポジションに切換える前に、複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジション以外の他のシフトポジションを経由して切換えるようにアクチュエータを駆動することにより、シフト切換機構においてアクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定するためのフェール判定手段とを含む。第９の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第１の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１１】
第１の発明によると、運転者が車両の運転を開始する際の車両の起動操作によりアクチュエータは駆動可能な状態となる。すなわち、早くともアクチュエータが駆動可能な状態となる時点の後の最初の駆動時とは、車両の停車状態において運転者が車両の運転を開始するための操作を行なっている状態であるといえる。このような場合に、第１のシフトポジション（たとえば、パーキングポジション）から切換先のシフトポジションに切り換える前に他のシフトポジションを経由して切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構においてアクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。また、車両は停車状態であるため、たとえば、駆動輪への動力伝達を遮断するなどして車両の移動を制限するとともにシフト切換機構のフェールを検出するようにすると、運転者の意図しない車両の挙動が生じることを防止することができる。したがって、シフト切換機構の異常を早期の段階で検出するシフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法を提供することができる。
【００１２】
第２の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加えて、複数のシフトポジションは、最初の駆動である場合に、第１のシフトポジションを起点として予め定められた順序で切り換えられる。フェール判定手段は、最初の駆動である場合に、第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定する。第１０の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第２の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１３】
第２の発明によると、第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【００１４】
第３の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置においては、第２の発明の構成に加えて、フェール判定手段は、第２のシフトポジションが最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動することによりフェールが生じたか否かを判定する。第１１の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第３の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１５】
第３の発明によると、第２のシフトポジションが最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【００１６】
第４の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両は、エンジンを有する。フェール判定手段は、エンジンの始動後の最初のアクチュエータの駆動が行なわれたことが判定される場合に、シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する。第１２の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第４の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１７】
第４の発明によると、エンジンが搭載される車両においては、停車状態からアクチュエータが駆動可能な状態（たとえば、ＩＧオン）となった後に、エンジンが始動され、その後、運転者の操作によりあるいは自動的にシフトポジションが切り換えられる。このとき、切換先のシフトポジション以外の他のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。
【００１８】
第５の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、他のシフトポジションは、前進走行ポジションを含む。第１のシフトポジションから前進走行ポジションへは、第１のシフトポジションおよび前進走行ポジション以外のシフトポジションをそれぞれ経由して切り換えられる。フェール判定手段は、最初の駆動である場合に、第２のシフトポジションに切り換える前に、前進走行ポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動することによりシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する。第１３の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第５の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１９】
第５の発明によると、第１のシフトポジションから前進走行ポジションに切り換えられるようにアクチュエータを駆動することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構のフェールを検出することができる。
【００２０】
第６の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、第１のシフトポジションは、パーキングポジションである。第１４の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第６の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００２１】
第６の発明によると、パーキングポジションが解除されて、切換先のシフトポジションにシフトポジションを切り換える前に、他のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。
【００２２】
第７の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、第２のシフトポジションを記憶するための記憶手段と、他のシフトポジションへの切換時にシフト切換機構にフェールが生じていないことが判定される場合に、記憶された第２のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを制御するための手段とをさらに含む。第１５の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第７の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００２３】
第７の発明によると、シフト切換機構にフェールの発生が検出されない場合に、記憶されたシフトポジションに切り換えることにより、切換信号に応じたシフトポジションの切換を行なうことができる。
【００２４】
第８の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、車両の移動を制限するための制限手段をさらに含む。フェール判定手段は、車両の移動を制限するとともにシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する。第１６の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第８の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００２５】
第８の発明によると、たとえば、駆動輪への動力伝達を遮断するなどして車両の移動を予め制限するとともにシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、シフト切換機構にフェールの発生が検出されたときに、運転者の意図しない車両の挙動が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２７】
図１は、本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置を備えたシフト制御システム１０の構成を示す。本実施の形態に係るシフト制御システム１０は、車両のシフトポジションを切り換えるために用いられる。シフト制御システム１０は、シフト操作部２０と、アクチュエータ部４０と、シフト切換機構４８と、自動変速機３０と、ＳＢＷ（Shift By Wire）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、ＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）−ＥＣＵ５２と、ＥＦＩ（Electronic Fuel Injection）−ＥＣＵ５４と、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）−ＥＣＵ５６と、メータ５８と、ＩＧスイッチ６２と、エンジン７０と、スタータ７２とから構成される。
【００２８】
シフト操作部２０は、Ｐスイッチ２２と、シフトスイッチ２４とから構成される。アクチュエータ部４０は、アクチュエータ４２と、出力軸センサ４４と、エンコーダ４６とから構成される。
【００２９】
上述のような構成において、シフト制御システム１０は、電気制御によりシフトポジションを切り換えるシフトバイワイヤシステムとして機能する。具体的にはシフト切換機構４８がアクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションの切り換えを行なう。本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０により実現される。
【００３０】
Ｐスイッチ２２は、シフトポジションをパーキングポジション（以下、「Ｐポジション」と記載する）とパーキング以外のポジション（以下、「非Ｐポジション」と記載する）との間で切り換えるためのスイッチであり、スイッチの状態を運転者に示すためのインジケータおよび運転者からの指示を受付ける入力部（いずれも図示せず）を含む。運転者は、入力部を通じて、シフトポジションをＰポジションに入れる指示を入力する。入力部はモーメンタリスイッチであってもよい。入力部が受付けた運転者からの指示を示すＰ指令信号は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信される。なお、このようなＰスイッチ２２以外により、非ＰポジションからＰポジションにシフトポジションを切り換えるものであってもよい。さらに、Ｐポジションと非Ｐポジションとの間の切換は、たとえば、アクセルペダルあるいはブレーキペダル等への操作に応じて自動的に切り換えるものであってもよい。
【００３１】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り換えるために、シフト切換機構４８を駆動するアクチュエータ４２の動作を制御し、現在のシフトポジションの状態をメータ５８のインジケータ（図示せず）に提示する。シフトポジションが非Ｐポジションであるときに運転者はＰスイッチ２２の入力部を押下すると、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０はシフトポジションをＰポジションに切り換えて、インジケータに現在のシフトポジションがＰポジションである旨を提示する。
【００３２】
アクチュエータ４２は、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と記載する）により構成され、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０からのアクチュエータ制御信号を受信してシフト切換機構４８を駆動する。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検出する。本実施の形態のエンコーダ４６は、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダである。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。
【００３３】
シフトスイッチ２４は、シフトポジションを前進走行ポジション（以下、「Ｄポジション」と記載する）、後進走行ポジション（以下、「Ｒポジション」と記載する）、ニュートラルポジション（以下、「Ｎポジション」と記載する）などのポジションに切り換えたり、またＰポジションに切り換えられているときには、Ｐポジションを解除したりするためのスイッチである。シフトスイッチ２４が受付けた運転者からの指示を示す切換信号（以下、シフト信号ともいう）はＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信される。すなわち、シフトスイッチ２４は、運転者により操作された操作部材（たとえば、シフトレバー）の位置に対応したシフトポジションを示すシフト信号をＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、運転者からの指示を示すシフト信号に基づき、アクチュエータ４２により、自動変速機３０におけるシフトポジションを切り換える制御を行なうとともに、現在のシフトポジションの状態をメータ５８に提示する。
【００３４】
より具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフトスイッチ２４から受信するシフト信号に基づくシフトレバーの位置に対応するシフトポジションと、エンコーダ４６等により検出される、アクチュエータ４２の回転量に基づくシフトポジションとが異なると、シフトレバーの位置に対応するシフトポジションに切り換わるように、アクチュエータ４２を駆動する。
【００３５】
本実施の形態において、自動変速機３０は、有段式自動変速機であるとして説明するが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、無段式自動変速機であってもよい。
【００３６】
自動変速機３０には、たとえば、マニュアルバルブ等の各種バルブを含む油圧回路が設けられ、油圧回路における油圧変化により、シフトポジションおよび動力伝達状態が変化される。より具体的には、自動変速機３０には、遊星歯車機構と、遊星歯車機構の各回転要素（すなわち、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤ等）の回転の態様を変化させるブレーキ要素およびクラッチ要素などの摩擦係合要素とが設けられる。
【００３７】
マニュアルバルブにはその内部を摺動するようにスプール弁が設けられる。スプール弁が各シフトポジションに対応する位置に移動されると、移動された位置に応じて油圧回路における油圧が変化する。
【００３８】
このとき、油圧回路における油圧の変化に応じて、摩擦係合要素における係合力が変化して、自動変速機３０は、各シフトポジションに対応した状態に変化する。すなわち、自動変速機３０におけるエンジンから駆動輪への動力伝達状態（たとえば、前進、後進、動力遮断のいずれかの状態あるいは変速比）が変化する。これらの摩擦係合要素における係合力は、油圧回路に設けられた各種ソレノイドバルブを用いてＥＣＴ−ＥＣＵ５２により制御される。
【００３９】
自動変速機３０は、発進クラッチ３２を有する。発進クラッチ３２は、車両が発進する際に必ず係合される摩擦係合要素である。発進クラッチ３２は、ＥＣＴ−ＥＣＵ５２の油圧制御信号に応じて係合したり、解放したりする。発進クラッチ３２が係合される場合、エンジン７０から駆動輪への動力伝達が遮断される。なお、車両が前方側に発進する際に必ず係合される摩擦係合要素と後方側に発進する際に必ず係合される摩擦係合要素とは、異なっていてもよい。
【００４０】
シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２に連結されるシャフトを含む。シャフトには、後述するディテントプレートが設けられる。ディテントプレートは、ロッド等を介在させて自動変速機３０のマニュアルバルブのスプール弁に連結される。なお、マニュアルバルブのスプール弁は、シャフトに直接連結されるようにしてもよい。
【００４１】
シャフトは、アクチュエータ４２により回転される。また、シャフトの回転により、スプール弁が各シフトポジション（すなわち、Ｄポジション、ＲポジションおよびＮポジション）に対応する位置に移動可能となる。
【００４２】
すなわち、アクチュエータ４２がＤポジションに対応する回転位置になると、スプール弁がＤポジションに対応する位置に移動される。また、アクチュエータ４２がＲポジションに対応する回転位置になると、スプール弁がＲポジションに対応する位置に移動される。さらに、アクチュエータ４２がＮポジションに対応する回転位置になると、スプール弁がＮポジションに対応する位置に移動される。
【００４３】
本実施の形態において、アクチュエータ４２は、回転駆動する電動機であるとして説明するが、特に、回転駆動に限定されるものではなく、たとえば、直線駆動するものであってもよい。また、アクチュエータ４２は、油圧により作動するものであってもよく、電動機により作動するものに特に限定されるものではない。
【００４４】
出力軸センサ４４は、シャフト１０２の回転位置を検出する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０に接続され、シャフト１０２の回転角度を示す信号（回転位置信号）をＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、受信した回転位置を示す信号に基づいてシフトポジションを検出する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０のメモリには、各シフトポジションに対応する予め定められた出力値の範囲が定められ、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、受信したシャフト１０２の回転角度を示す信号が、各シフトポジションに対応する範囲のいずれに対応するかを判定することにより、現在選択されているシフトポジションを判定する。また、本実施の形態において出力軸センサ４４の出力値の変化はシャフト１０２の回転位置（角度）の変化に対して線形の関係となるものとする。出力軸センサ４４は、アクチュエータ４２の作動量に対応する物理量であるシャフト１０２の回転角度を検出するものである。
【００４５】
ＥＣＴ−ＥＣＵ６０は、油温センサ（図示せず）により検出される油温のほか、自動変速機３０の状態に関連する物理量（たとえば、タービン回転数、出力軸回転数およびエンジン回転数）に基づいて自動変速機３０の変速状態を制御する。
【００４６】
ＥＦＩ−ＥＣＵ５４は、アクセル開度センサ（図示せず）により検出されるアクセル開度のほか、エンジンの状態に関連する物理量（たとえば、水温、吸入空気量等）に基づいて内燃機関であるエンジンの出力を制御する。
【００４７】
ＶＳＣ−ＥＣＵ５６は、ブレーキ圧センサ（図示せず）により検出されるブレーキ油圧のほか、車両の挙動に関連する物理量（たとえば、車輪速）に基づいてブレーキ油圧を制御する。
【００４８】
メータ５８は、車両の機器の状態やシフトポジションの状態などを提示する。また、メータ５８には、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０が発した運転者に対する指示や警告などを表示する表示部（図示せず）が設けられる。
【００４９】
エンジン７０は、自動変速機３０の入力軸に連結される。エンジン７０には、エンジン７０を始動する際に駆動するスタータ７２が設けられる。
【００５０】
スタータ７２は、ＥＦＩ−ＥＣＵ５４からのスタータ駆動信号を受信すると駆動を開始して、エンジン７０をクランキングさせる（エンジン７０の出力軸を回転させる）。ＥＦＩ−ＥＣＵ５４は、スタータ７２の駆動とともに、エンジン７０に燃料が供給され、点火するようにエンジン７０にエンジン制御信号を送信する。エンジン７０は、クランキングの状態において、燃料が供給され、供給された燃料と空気との混合気が点火されることにより始動が開始される。
【００５１】
ＩＧスイッチ６２への運転者のオン操作により電源リレー（図示せず）がオンされる。電源リレーがオンされると車両に搭載された電気機器に電力が供給され、各電気機器が起動する。本実施の形態においては、ＩＧスイッチ６２へのオン操作により、アクチュエータ４２への電力供給が可能となり、アクチュエータ４２が駆動可能な状態となる。
【００５２】
図２は、シフト切換機構４８の構成を示す。以下、シフトポジションは、Ｐポジション、非Ｐポジション（Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含み、さらにＤポジションに加えて１速固定のＤ１ポジションや、２速固定のＤ２ポジションを含んでも良い）とを含む。
【００５３】
アクチュエータ４２は、減速機構６８を介在させてシャフト１０２に接続される。すなわち、アクチュエータ４２の回転数は、減速機構６８により減速されてシャフト１０２に伝達される。減速機構６８は、たとえば、複数のギヤが組み合わされて構成される。
【００５４】
シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２により回転されるシャフト１０２、シャフト１０２の回転に伴って回転するディテントプレート１００、ディテントプレート１００の回転に伴って動作するロッド１０４、自動変速機３０の出力軸に固定されたパーキングロックギヤ１０８、パーキングロックギヤ１０８をロックするためのパーキングロックポール１０６、ディテントプレート１００の回転を制限してシフトポジションを固定するディテントスプリング１１０およびころ１１２を含む。ディテントプレート１００は、アクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションを切り換える。アクチュエータ４２には、エンコーダ４６が設けられる。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量に応じた計数値を取得する計数手段として機能する。
【００５５】
エンコーダ４６は、電動機のロータ上に等間隔に配置された磁石とホールＩＣにより回転動作時にパルス信号を発生させ、ロータ回転角度を検出するセンサである。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量の増加とともに、カウンタ値を増加させる（あるいは、回転する方向が負方向であるとすると、カウンタ値を減少させる）。エンコーダ４６におけるカウンタ値を示す信号（以下、計数信号ともいう）は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信される。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、カウンタ値の増加分あるいは減少分に基づいて、アクチュエータ４２の回転量を検出する。あるいは、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、カウンタ値の増加分あるいは減少分と減速機構６８における減速比とに基づいて、シャフト１０２の回転量を検出するようにしてもよい。
【００５６】
なお、図２の斜視図においては、ディテントプレート１００の谷（Ｐポジション位置）しか示していないが、実際には図２の拡大平面図に示すように、ディテントプレート１００には、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐの４つのポジションに対応する４つの谷が存在する。なお、以下においては、Ｄ、Ｎ、Ｒの各ポジションを（まとめて）非Ｐポジションとして、Ｐポジションと非Ｐポジションとの切り換えについて説明する。
【００５７】
図２は、シフトポジションが非Ｐポジションであるときの状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０６がパーキングロックギヤ１０８をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は妨げられない。この状態からアクチュエータ４２によりシャフト１０２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート１００を介してロッド１０４が図２に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド１０４の先端に設けられたテーパ部によりパーキングロックポール１０６が図２に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。ディテントプレート１００の回転に伴ってディテントプレート１００の頂部に設けられた二つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐポジション位置１２０にあったディテントスプリング１１０のころ１１２は、山１２２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰポジション位置１２４へ移る。ころ１１２は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング１１０に設けられている。ころ１１２がＰポジション位置１２４に来るまでディテントプレート１００が回転したとき、パーキングロックポール１０６は、パーキングロックポール１０６の突起部分がパーキングロックギヤ１０８の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸が機械的に固定され、シフトポジションがＰポジションに切り換わる。
【００５８】
本実施の形態に係るシフト制御システム１０では、シフトポジション切換時にディテントプレート１００、ディテントスプリング１１０およびシャフト１０２などのシフト切換機構の構成部品に係る負荷を低減するために、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０が、ディテントスプリング１１０のころ１１２が山１２２を乗り越えて落ちるときの衝撃を少なくするように、アクチュエータ４２の回転量を制御する。
【００５９】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６で検出された回転量に基づく、アクチュエータ４２の回転位置（ディテントプレート１００におけるころ１１２の相対位置）がＰポジションに対応する予め定められた範囲内にあるときには、シフトポジションがＰポジションであることを判定する。
【００６０】
一方、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６で検出された回転量に基づく、アクチュエータ４２の回転位置が非Ｐポジション（たとえば、Ｄ、Ｒ、Ｎのいずれか）に対応する予め定められた範囲内にあるときには、シフトポジションが非Ｐポジションであることを判定する。
【００６１】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６により検出されるカウンタ値に基づいてアクチュエータ４２の回転量を検出する。
【００６２】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、規制部材により規制されたアクチュエータの回転位置に基づいて、複数のシフトポジションのうちの少なくとも一つのシフトポジションの位置を設定する。したがって、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６により検出されるカウンタ値に基づいてシフトポジションがＰポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションのうちのいずれのシフトポジションであるかを判定する。
【００６３】
なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６に代えてあるいは加えて出力軸センサ４４の出力値に基づいてシフトポジションの位置を判定するようにしてもよいし、またはニュートラルスタートスイッチによりシフトポジションの位置を判定するようにしてもよい。
【００６４】
以上のような構成を有するシフト制御システム１０において、本発明は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０が、切換信号に基づく複数のシフトポジションのうちのシフトポジション（１）の解除時のアクチュエータ４２の駆動が、早くともアクチュエータ４２が駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動である場合に、切換信号に基づく切換先のシフトポジション（２）に切り換える前に、複数のシフトポジションのうちのシフトポジション（１）以外の他のシフトポジションを経由して切り換えるようにアクチュエータ４２を駆動することによりシフト切換機構４８においてアクチュエータ４２の駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定する点に特徴を有する。本実施の形態において、シフトポジション（１）は、Ｐポジションであるとして説明するが、特にＰポジションに限定されるものではなく、たとえば、Ｎポジション等の非走行ポジションであってもよい。
【００６５】
また、複数のシフトポジションは、前述の最初の駆動である場合に、シフトポジション（１）を起点として予め定められた順序で切り換えられらる。本実施の形態において、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、前述の最初の駆動である場合に、シフトポジション（１）と、最も順序の遅いシフトポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、切換先のシフトポジション（２）が最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータ４２を駆動することによりフェールが生じたか否かを判定する。本実施の形態において、「最も順序の遅いシフトポジション」は、Ｄポジションである。
【００６６】
また、「フェール」とは、アクチュエータ４２の内部のロータ、減速機構６８のギヤ、自動変速機３０内部のマニュアルシャフト、ディテントプレート１００およびマニュアルバルブのスプールの機械的な故障によりシフトポジションの切り換えが正常に行なえない状態をいう。
【００６７】
図３に、本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０の機能ブロック図を示す。
【００６８】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）６００とを含む。
【００６９】
入力Ｉ／Ｆ３００は、ＩＧスイッチ６２からのＩＧ信号と、エンコーダ４６からのエンコーダ（計数）信号と、出力軸センサ４４からの回転位置信号と、シフトスイッチ２４からのシフト信号と、Ｐスイッチ２２からのＰ指令信号とを受信して、演算処理部４００に送信する。
【００７０】
演算処理部４００は、切換要求判定部４０２と、初回切換判定部４０４と、目標ポジション判定部４０６と、ポジション記憶部４０８と、目標設定部４１０と、クラッチ解放指示部４１２と、アクチュエータ制御部（１）４１４と、実ポジション判定部（１）４１６と、異常通知部４１８と、目標再設定部４２０と、アクチュエータ制御部（２）４２２と、実ポジション判定部（２）４２４と、クラッチ制御指示部４２６とを含む。演算処理部４００は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により実現される。
【００７１】
切換要求判定部４０２は、Ｐポジションが選択されている場合に、シフト信号に基づいてＰポジション以外の他のシフトポジションへの切換要求があるか否かを判定する。なお、切換要求判定部４０２は、たとえば、Ｐポジションから他のシフトポジションへの切換要求があることを判定すると切換要求フラグをオンするようにしてもよい。
【００７２】
初回切換判定部４０４は、判定されたＰポジションから他のシフトポジションへの切換が、エンジン７０が始動した後の初回の切換であるか否かを判定する。たとえば、初回切換判定部４０４は、エンジン７０が始動される毎にオンし、シフトポジションの切換が行なわれるとオフするフラグがオン状態であると、判定されたＰポジションから他のシフトポジションへの切換が初回の切換であることを判定するようにしてもよい。
【００７３】
なお、本実施の形態において、初回切換判定部４０４は、エンジン７０の始動後の初回の切換を判定したが、特にエンジンの始動後に限定されるものではなく、早くともＩＧスイッチ６２がオンされてアクチュエータ４２の駆動可能となった時点の後の初回の切換要求であるか否かを判定すればよい。あるいは、初回切換判定部４０４は、たとえば、アクチュエータ４２がＡＣＣの電源リレーがオンすることにより駆動可能となる場合には、ＡＣＣオン後の初回の切換であるか否かを判定するようにしてもよい。さらには、初回切換判定部４０４は、エンジン７０の始動後の初回の切換であって、かつ、その日の最初の切換であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００７４】
また、初回切換判定部４０４は、たとえば、エンジンが始動した後の初回の切換であることを判定すると初回切換判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００７５】
目標ポジション判定部４０６は、シフト信号に基づく切換先のシフトポジション（以下、目標シフトポジションと記載する）がＤポジションであるか否かを判定する。なお、目標ポジション判定部４０６は、たとえば、目標シフトポジションがＤポジションであることを判定すると、Ｄポジション判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００７６】
ポジション記憶部４０８は、エンジン始動後の初回のＰポジションから切換がであって、かつ、目標シフトポジションがＤポジションでない場合に目標シフトポジションを記憶部５００に記憶する。なお、ポジション記憶部４０８は、たとえば、切換要求フラグおよび初回切換判定フラグがオンであって、Ｄポジション判定フラグがオフである場合に、目標シフトポジションを記憶部５００に記憶するようにしてもよい。
【００７７】
目標設定部４１０は、目標シフトポジションが記憶部５００に記憶された場合にＤポジションを目標シフトポジションとして設定する。クラッチ解放指示部４１２は、自動変速機３０の発進クラッチ３２が解放されるようにクラッチ解放指示信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してＥＣＴ−ＥＣＵ５２に送信する。ＥＣＴ−ＥＣＵ５２は、クラッチ解放指示信号を受信すると発進クラッチ３２が解放するように油圧制御信号を生成して、発進クラッチ３２の係合力を変更するソレノイドに送信する。なお、クラッチ解放指示部４１２は、たとえば、車両の前方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素と、後方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素とが異なる場合には、双方の摩擦係合要素を解放するように指示する。
【００７８】
アクチュエータ制御部（１）４１４は、目標シフトポジションが設定され、発進クラッチが解放された場合にエンコーダ信号および／または回転位置信号に基づいて検出される実シフトポジションが設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。アクチュエータ制御部（１）４１４は、アクチュエータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してアクチュエータ４２に送信する。
【００７９】
実ポジション判定部（１）４１６は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。具体的には、実ポジション判定部（１）４１６は、アクチュエータ制御部（１）４１４によるアクチュエータの駆動に伴なって変化するエンコーダの計数値あるいは出力軸センサにより検出されるシャフトの回転位置に基づいて、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。
【００８０】
なお、実ポジション判定部（１）４１６は、たとえば、アクチュエータ４２の駆動を開始してから目標シフトポジションへの移動が完了していると予測される予め定められた時間経過後に実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定するようにしてもよいし、シャフト１０２の回転速度が予め定められた値以下となったときに実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定するようにしてもよい。また、実ポジション判定部（１）４１６は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応しないことを判定すると、異常判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８１】
異常通知部４１８は、メータ５８等にシフト切換機構４８にフェールが発生したことを示す警告表示あるいは警報を行なうことにより運転者にフェールの発生を通知する。異常通知部４１８は、たとえば、異常判定フラグがオンであると、警告表示信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由して、メータ５８に送信する。
【００８２】
目標再設定部４２０は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することが判定されると、記憶部５００から記憶されたシフトポジションを目標シフトポジションとして再設定する。なお、目標再設定部４２０は、たとえば、異常判定フラグがオフであると、記憶されたシフトポジションを目標シフトポジションとして再設定するようにしてもよい。
【００８３】
アクチュエータ制御部（２）４２２は、実シフトポジションが目標再設定部４２０において再設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。アクチュエータ制御部（２）４２２は、アクチュエータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してアクチュエータ４２に送信する。
【００８４】
実ポジション判定部（２）４２４は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。なお、実ポジション判定部（２）４２４は、たとえば、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することを判定すると実ポジション判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８５】
クラッチ制御指示部４２６は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することを判定した後、実シフトポジションに応じてクラッチ制御の指示を行なう。
【００８６】
たとえば、クラッチ制御指示部４２６は、実シフトポジションがＤポジションまたはＲポジションであれば、発進クラッチ３２を係合するようにクラッチ係合指示信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してＥＣＴ−ＥＣＵ５２に送信する。
【００８７】
ＥＣＴ−ＥＣＵ５２は、クラッチ係合指示信号を受信すると発進クラッチ３２あるいは後進側の発進クラッチが係合するように油圧制御信号を生成して、ソレノイドに送信する。
【００８８】
また、クラッチ制御指示部４２６は、実シフトポジションがＮポジションである場合には、発進クラッチ３２の係合を指示しない。
【００８９】
なお、前方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素と後方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素が異なる場合には、実シフトポジションに対応した摩擦係合要素を係合するようにすればよい。
【００９０】
なお、クラッチ制御指示部４２６は、たとえば、実ポジション判定フラグがオンであると、実シフトポジションに対応したクラッチ係合指示信号をＥＣＴ−ＥＣＵ５２に送信するようにしてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態において、切換要求判定部４０２と、初回切換判定部４０４と、目標ポジション判定部４０６と、ポジション記憶部４０８と、目標設定部４１０と、クラッチ解放指示部４１２と、アクチュエータ制御部（１）４１４と、実ポジション判定部（１）４１６と、異常通知部４１８と、目標再設定部４２０と、アクチュエータ制御部（２）４２２と、実ポジション判定部（２）４２４と、クラッチ制御指示部４２６とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００９２】
記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。
【００９３】
以下、図４を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００９４】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、Ｐポジションから他のシフトポジションへの切換要求があるか否かを判定する。切換要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００９５】
Ｓ１０２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、Ｐポジションからの他のシフトポジションへの切換がエンジン７０の始動後の初回の切換であるか否かを判定する。エンジン始動後の初回の切換であることを判定すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。
【００９６】
Ｓ１０４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフト信号に基づいて目標シフトポジションがＤポジションであるか否かを判定する。目標シフトポジションがＤポジションであると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。
【００９７】
Ｓ１０６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、目標シフトポジションを記憶する。Ｓ１０８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、目標シフトポジションとしてＤポジションを設定する。Ｓ１１０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、発進クラッチ３２の解放を指示する。
【００９８】
Ｓ１１２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジション設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。Ｓ１１４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することが判定されると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１２６に移される。
【００９９】
Ｓ１１６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、Ｓ１０６にて記憶したシフトポジションを目標シフトポジションとして再設定する。Ｓ１１８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、再設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。
【０１００】
Ｓ１２０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することが判定されると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１１８に戻される。
【０１０１】
Ｓ１２２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジションに応じてクラッチ制御を指示する。Ｓ１２４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、通常処理を実施する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフト信号に基づく目標シフトポジションと実シフトポジションとが異なる場合に、目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。Ｓ１２６、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフト切換機構４８の異常の検出を運転者に通知する。
【０１０２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０の動作について図５を参照しつつ説明する。
【０１０３】
たとえば、車両が停車中であって、かつ、エンジン７０が停止中であって、シフトポジションがＰポジションである場合を想定する。運転者がＩＧスイッチ６２をオンすることにより、車両の電源が投入されると、アクチュエータ４２への電力の供給が可能な状態となる。すなわち、アクチュエータ４２が駆動可能な状態となる。また、運転者によりスタータ７２を駆動する操作がなされるとエンジン７０が始動する。
【０１０４】
時間Ｔ（０）にて、たとえば、運転者が、エンジン７０の始動後に、Ｎポジションにシフトポジションを移動させるとする。ＳＢ−ＥＣＵ５０がＮポジションに対応するシフト信号を受信すると、実シフトポジションがＰポジションであるため、シフトポジションの切換要求があることが判定される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。また、エンジン７０の始動後の初回の切換であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、目標シフトポジションがＮポジションであるため（Ｓ１０４にてＮＯ）、シフト信号に基づく目標ポジションがＮポジションであることが記憶されて（Ｓ１０６）、Ｄポジションが目標ポジションとして設定される。さらに、発進クラッチ３２の解放が指示され（Ｓ１１０）、シフトポジションがＤポジションになるようにアクチュエータ４２が制御される。
【０１０５】
＜シフト切換機構が正常である場合＞
時間Ｔ（０）にて、アクチュエータ４２の駆動が開始されると、図５に示すように、シャフト１０２（ディテントプレート１００）の回転角度が増加していく。なお、図５において横軸は時間を示し、縦軸はシャフト１０２の回転角度を示す。
【０１０６】
時間Ｔ（０）以降において、シャフト１０２の回転角度は、時間の経過とともにＤポジション側に変化していき、図５の破線に示すように、時間Ｔ（２）にて、Ｄポジションに対応する回転角度Ａ（１）となる。このとき、実シフトポジションは、目標シフトポジションに対応するため（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、記憶されたＮポジションを目標シフトポジションとして再設定される（Ｓ１１６）。
【０１０７】
再設定されたシフトポジションになるようにアクチュエータ４２が制御されることにより（Ｓ１１８）、シャフト１０２の回転角度は、Ｎポジション側に変化していき、時間Ｔ（３）にて、Ｎポジションに対応する回転角度Ａ（２）となる。このとき、実シフトポジションは、目標シフトポジションに対応し（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、実シフトポジションがＮポジションであるため、発進クラッチ３２の係合は指示されない（Ｓ１２２）。
【０１０８】
＜シフト切換機構が異常である場合＞
時間Ｔ（０）にて、アクチュエータ４２の駆動が開始されると、図５に示すように、シャフト１０２の回転角度が増加していく。
【０１０９】
時間Ｔ（０）以降において、シャフト１０２の回転角度は、時間の経過とともにＤポジション側に変化していく。時間Ｔ（１）にて、自動変速機３０のマニュアルバルブにスティックが発生するなどしてシャフト１０２の回転が制限されると、回転角度Ａ（０）の状態が継続する。このため、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応しないため（Ｓ１１４にてＮＯ）、シフト切換機構４８の異常の検出が運転者に通知される（Ｓ１２６）。なお、車両の移動に関連するクラッチが解放された状態であるため、シフト切換機構４８の異常により運転者の意図しない車両の挙動が生じることが防止される。
【０１１０】
以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置によると、エンジン始動後の初回切換時において、Ｐポジションから切換先のシフトポジションに切り換える前に他のシフトポジションを経由して切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。また、車両は停車状態であるため、発進時に係合される摩擦係合要素を解放して駆動輪への動力伝達を遮断するなどして車両の移動を制限するとともにシフト切換機構のフェールを検出することにより、運転者の意図しない車両の挙動が生じることを防止することができる。したがって、シフト切換機構の異常を早期の段階で検出するシフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法を提供することができる。
【０１１１】
また、ＰポジションとＤポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【０１１２】
さらに、切換先のシフトポジションがＤポジションでない場合に、シフトポジションをＤポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては、本発明を自動変速機が搭載された車両に適用する場合について説明したが、たとえば、ハイブリッド車両に本発明を適用するようにしてもよい。
【０１１４】
たとえば、Ｐポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、アクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動である場合に、切換先のシフトポジションに切り換える前に、複数のシフトポジションのうちのＰポジション以外の他のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動することによりシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定するようにしてもよい。このようにしても、本発明を自動変速機が搭載された車両に適用した場合に発現する効果と同様の効果が発現する。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置が搭載された車両の構成を示す図である。
【図２】シフト機構の構成を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ シフト制御システム、２０ シフト操作部、２２ スイッチ、２４ シフトスイッチ、３０ 自動変速機、３２ 発進クラッチ、４０ アクチュエータ部、４２ アクチュエータ、４４ 出力軸センサ、４６ エンコーダ、４８ シフト切換機構、５８ メータ、６２ スイッチ、６８ 減速機構、７０ エンジン、７２ スタータ、１００ ディテントプレート、１０２ シャフト、１０４ ロッド、１０６ パーキングロックポール、１０８ パーキングロックギヤ、１１０ ディテントスプリング、１２０ ポジション位置、１２２ 山、１２４ ポジション位置、３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ 切換要求判定部、４０４ 初回切換判定部、４０６ 目標ポジション判定部、４０８ ポジション記憶部、４１０ 目標設定部、４１２ クラッチ解放指示部、４１８ 異常通知部、４２０ 目標再設定部、４２６ クラッチ制御指示部、５００ 記憶部、６００ 出力Ｉ／Ｆ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトポジションをアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構の異常判定に関し、特に、シフト切換機構の故障を早期の段階で検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、運転者によるシフトレバーの操作に従いシフトポジションをアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構が知られている。
【０００３】
このようなシフト切換機構によれば、アクチュエータとしてたとえばシフトポジション切換用の動力源として電動機（たとえば、直流モータ）が用いられるため、自動変速機のシフトポジションを運転者によるシフトレバーの操作力によって直接切り換える一般的な切換機構のように、シフトレバーとシフト切換機構とを機械的に接続する必要がない。そのため、これら各部を車両に搭載する際のレイアウト上の制限がなく、設計の自由度を高めることができる。また、車両への組み付け作業を簡単に行なうことができるという利点がある。
【０００４】
一方、シフト切換機構に故障が生じた場合においては、故障を精度よく判定して速やかにフェールセーフ処理を実行する必要がある。
【０００５】
たとえば、特開２００４−１２５０６１号公報（特許文献１）は、運転者の意図に反する車両の挙動を効果的に防ぐことを可能とする自動変速機の制御装置を開示する。この自動変速機の制御装置は、自動変速機の複数の変速レンジに対応した複数の変速レンジ位置を有し、運転者の切換操作により複数の変速レンジ位置の内の一つを目標レンジ位置として選択し、目標レンジ位置を電気信号に変換して目標レンジ位置信号として出力する目標レンジ位置指令手段と、目標レンジ位置信号に応じて自動変速機の実レンジ切換を行なう実レンジ切換手段と、自動変速機の実レンジ位置を電気信号に変換して実レンジ位置信号として検出する実レンジ位置検出手段と、目標レンジ位置信号と実レンジ位置信号とが異なるときに異常と判断する変速異常判断手段と、変速異常判断手段が異常と判断したときに、エンジンの出力軸から自動変速機を介して駆動輪へと至るまでの間の動力伝達経路を切断する動力伝達経路切断手段とを具えることを特徴とする。
【０００６】
上述した公報に開示された自動変速機の制御装置によると、目標レンジ位置と実レンジ位置とが一致しない場合に、運転者の意図に反して車両が急発進したり後進するといった事態を防ぐことが可能となる。また、運転者のシフト選択スイッチ操作等によって不一致が解消した場合には、動力伝達経路を再度接続することにより、運転者の意図した変速レンジと変速機側の変速レンジとが一致する変速レンジを用いて車両を移動させることが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１２５０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、自動変速機の異常を検出してから動力伝達経路を切断する場合においては、特に冷間時においては油圧の応答遅れの程度が大きくなるため、自動変速機の異常が検出されてから動力伝達経路が切断されるまでに時間を要するという問題がある。そのため、動力伝達経路が完全に切断されるまでに、自動変速機の異常により運転者の意図しないシフトポジションに切り換わって駆動力が発生する可能性がある。その結果、運転者は車両の挙動が正常でないと認識する場合がある。
【０００８】
上述した公報に開示された自動変速機の制御装置においては、このような問題について何ら考慮されていないため、解決することができない。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、シフト切換機構の異常をより早期の段階で検出するシフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、車両に搭載されたシフト切換機構の異常判定装置である。シフト切換機構は、切換信号に応じて車両の走行状態に対応するシフトポジションを、アクチュエータの駆動により複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションに切換える。この異常判定装置は、切換信号に基づく複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、早くともアクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動であるか否かを判定するための手段と、最初の駆動である場合に、切換信号に基づく切換先の第２のシフトポジションに切換える前に、複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジション以外の他のシフトポジションを経由して切換えるようにアクチュエータを駆動することにより、シフト切換機構においてアクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定するためのフェール判定手段とを含む。第９の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第１の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１１】
第１の発明によると、運転者が車両の運転を開始する際の車両の起動操作によりアクチュエータは駆動可能な状態となる。すなわち、早くともアクチュエータが駆動可能な状態となる時点の後の最初の駆動時とは、車両の停車状態において運転者が車両の運転を開始するための操作を行なっている状態であるといえる。このような場合に、第１のシフトポジション（たとえば、パーキングポジション）から切換先のシフトポジションに切り換える前に他のシフトポジションを経由して切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構においてアクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。また、車両は停車状態であるため、たとえば、駆動輪への動力伝達を遮断するなどして車両の移動を制限するとともにシフト切換機構のフェールを検出するようにすると、運転者の意図しない車両の挙動が生じることを防止することができる。したがって、シフト切換機構の異常を早期の段階で検出するシフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法を提供することができる。
【００１２】
第２の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加えて、複数のシフトポジションは、最初の駆動である場合に、第１のシフトポジションを起点として予め定められた順序で切り換えられる。フェール判定手段は、最初の駆動である場合に、第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定する。第１０の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第２の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１３】
第２の発明によると、第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【００１４】
第３の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置においては、第２の発明の構成に加えて、フェール判定手段は、第２のシフトポジションが最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動することによりフェールが生じたか否かを判定する。第１１の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第３の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１５】
第３の発明によると、第２のシフトポジションが最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【００１６】
第４の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両は、エンジンを有する。フェール判定手段は、エンジンの始動後の最初のアクチュエータの駆動が行なわれたことが判定される場合に、シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する。第１２の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第４の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１７】
第４の発明によると、エンジンが搭載される車両においては、停車状態からアクチュエータが駆動可能な状態（たとえば、ＩＧオン）となった後に、エンジンが始動され、その後、運転者の操作によりあるいは自動的にシフトポジションが切り換えられる。このとき、切換先のシフトポジション以外の他のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。
【００１８】
第５の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、他のシフトポジションは、前進走行ポジションを含む。第１のシフトポジションから前進走行ポジションへは、第１のシフトポジションおよび前進走行ポジション以外のシフトポジションをそれぞれ経由して切り換えられる。フェール判定手段は、最初の駆動である場合に、第２のシフトポジションに切り換える前に、前進走行ポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動することによりシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する。第１３の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第５の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００１９】
第５の発明によると、第１のシフトポジションから前進走行ポジションに切り換えられるようにアクチュエータを駆動することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構のフェールを検出することができる。
【００２０】
第６の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、第１のシフトポジションは、パーキングポジションである。第１４の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第６の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００２１】
第６の発明によると、パーキングポジションが解除されて、切換先のシフトポジションにシフトポジションを切り換える前に、他のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。
【００２２】
第７の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、第２のシフトポジションを記憶するための記憶手段と、他のシフトポジションへの切換時にシフト切換機構にフェールが生じていないことが判定される場合に、記憶された第２のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを制御するための手段とをさらに含む。第１５の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第７の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００２３】
第７の発明によると、シフト切換機構にフェールの発生が検出されない場合に、記憶されたシフトポジションに切り換えることにより、切換信号に応じたシフトポジションの切換を行なうことができる。
【００２４】
第８の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置は、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、車両の移動を制限するための制限手段をさらに含む。フェール判定手段は、車両の移動を制限するとともにシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する。第１６の発明に係るシフト切換機構の異常判定方法は、第８の発明に係るシフト切換機構の異常判定装置と同様の構成を有する。
【００２５】
第８の発明によると、たとえば、駆動輪への動力伝達を遮断するなどして車両の移動を予め制限するとともにシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、シフト切換機構にフェールの発生が検出されたときに、運転者の意図しない車両の挙動が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２７】
図１は、本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置を備えたシフト制御システム１０の構成を示す。本実施の形態に係るシフト制御システム１０は、車両のシフトポジションを切り換えるために用いられる。シフト制御システム１０は、シフト操作部２０と、アクチュエータ部４０と、シフト切換機構４８と、自動変速機３０と、ＳＢＷ（Shift By Wire）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、ＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）−ＥＣＵ５２と、ＥＦＩ（Electronic Fuel Injection）−ＥＣＵ５４と、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）−ＥＣＵ５６と、メータ５８と、ＩＧスイッチ６２と、エンジン７０と、スタータ７２とから構成される。
【００２８】
シフト操作部２０は、Ｐスイッチ２２と、シフトスイッチ２４とから構成される。アクチュエータ部４０は、アクチュエータ４２と、出力軸センサ４４と、エンコーダ４６とから構成される。
【００２９】
上述のような構成において、シフト制御システム１０は、電気制御によりシフトポジションを切り換えるシフトバイワイヤシステムとして機能する。具体的にはシフト切換機構４８がアクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションの切り換えを行なう。本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０により実現される。
【００３０】
Ｐスイッチ２２は、シフトポジションをパーキングポジション（以下、「Ｐポジション」と記載する）とパーキング以外のポジション（以下、「非Ｐポジション」と記載する）との間で切り換えるためのスイッチであり、スイッチの状態を運転者に示すためのインジケータおよび運転者からの指示を受付ける入力部（いずれも図示せず）を含む。運転者は、入力部を通じて、シフトポジションをＰポジションに入れる指示を入力する。入力部はモーメンタリスイッチであってもよい。入力部が受付けた運転者からの指示を示すＰ指令信号は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信される。なお、このようなＰスイッチ２２以外により、非ＰポジションからＰポジションにシフトポジションを切り換えるものであってもよい。さらに、Ｐポジションと非Ｐポジションとの間の切換は、たとえば、アクセルペダルあるいはブレーキペダル等への操作に応じて自動的に切り換えるものであってもよい。
【００３１】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り換えるために、シフト切換機構４８を駆動するアクチュエータ４２の動作を制御し、現在のシフトポジションの状態をメータ５８のインジケータ（図示せず）に提示する。シフトポジションが非Ｐポジションであるときに運転者はＰスイッチ２２の入力部を押下すると、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０はシフトポジションをＰポジションに切り換えて、インジケータに現在のシフトポジションがＰポジションである旨を提示する。
【００３２】
アクチュエータ４２は、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と記載する）により構成され、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０からのアクチュエータ制御信号を受信してシフト切換機構４８を駆動する。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検出する。本実施の形態のエンコーダ４６は、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダである。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。
【００３３】
シフトスイッチ２４は、シフトポジションを前進走行ポジション（以下、「Ｄポジション」と記載する）、後進走行ポジション（以下、「Ｒポジション」と記載する）、ニュートラルポジション（以下、「Ｎポジション」と記載する）などのポジションに切り換えたり、またＰポジションに切り換えられているときには、Ｐポジションを解除したりするためのスイッチである。シフトスイッチ２４が受付けた運転者からの指示を示す切換信号（以下、シフト信号ともいう）はＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信される。すなわち、シフトスイッチ２４は、運転者により操作された操作部材（たとえば、シフトレバー）の位置に対応したシフトポジションを示すシフト信号をＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、運転者からの指示を示すシフト信号に基づき、アクチュエータ４２により、自動変速機３０におけるシフトポジションを切り換える制御を行なうとともに、現在のシフトポジションの状態をメータ５８に提示する。
【００３４】
より具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフトスイッチ２４から受信するシフト信号に基づくシフトレバーの位置に対応するシフトポジションと、エンコーダ４６等により検出される、アクチュエータ４２の回転量に基づくシフトポジションとが異なると、シフトレバーの位置に対応するシフトポジションに切り換わるように、アクチュエータ４２を駆動する。
【００３５】
本実施の形態において、自動変速機３０は、有段式自動変速機であるとして説明するが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、無段式自動変速機であってもよい。
【００３６】
自動変速機３０には、たとえば、マニュアルバルブ等の各種バルブを含む油圧回路が設けられ、油圧回路における油圧変化により、シフトポジションおよび動力伝達状態が変化される。より具体的には、自動変速機３０には、遊星歯車機構と、遊星歯車機構の各回転要素（すなわち、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤ等）の回転の態様を変化させるブレーキ要素およびクラッチ要素などの摩擦係合要素とが設けられる。
【００３７】
マニュアルバルブにはその内部を摺動するようにスプール弁が設けられる。スプール弁が各シフトポジションに対応する位置に移動されると、移動された位置に応じて油圧回路における油圧が変化する。
【００３８】
このとき、油圧回路における油圧の変化に応じて、摩擦係合要素における係合力が変化して、自動変速機３０は、各シフトポジションに対応した状態に変化する。すなわち、自動変速機３０におけるエンジンから駆動輪への動力伝達状態（たとえば、前進、後進、動力遮断のいずれかの状態あるいは変速比）が変化する。これらの摩擦係合要素における係合力は、油圧回路に設けられた各種ソレノイドバルブを用いてＥＣＴ−ＥＣＵ５２により制御される。
【００３９】
自動変速機３０は、発進クラッチ３２を有する。発進クラッチ３２は、車両が発進する際に必ず係合される摩擦係合要素である。発進クラッチ３２は、ＥＣＴ−ＥＣＵ５２の油圧制御信号に応じて係合したり、解放したりする。発進クラッチ３２が係合される場合、エンジン７０から駆動輪への動力伝達が遮断される。なお、車両が前方側に発進する際に必ず係合される摩擦係合要素と後方側に発進する際に必ず係合される摩擦係合要素とは、異なっていてもよい。
【００４０】
シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２に連結されるシャフトを含む。シャフトには、後述するディテントプレートが設けられる。ディテントプレートは、ロッド等を介在させて自動変速機３０のマニュアルバルブのスプール弁に連結される。なお、マニュアルバルブのスプール弁は、シャフトに直接連結されるようにしてもよい。
【００４１】
シャフトは、アクチュエータ４２により回転される。また、シャフトの回転により、スプール弁が各シフトポジション（すなわち、Ｄポジション、ＲポジションおよびＮポジション）に対応する位置に移動可能となる。
【００４２】
すなわち、アクチュエータ４２がＤポジションに対応する回転位置になると、スプール弁がＤポジションに対応する位置に移動される。また、アクチュエータ４２がＲポジションに対応する回転位置になると、スプール弁がＲポジションに対応する位置に移動される。さらに、アクチュエータ４２がＮポジションに対応する回転位置になると、スプール弁がＮポジションに対応する位置に移動される。
【００４３】
本実施の形態において、アクチュエータ４２は、回転駆動する電動機であるとして説明するが、特に、回転駆動に限定されるものではなく、たとえば、直線駆動するものであってもよい。また、アクチュエータ４２は、油圧により作動するものであってもよく、電動機により作動するものに特に限定されるものではない。
【００４４】
出力軸センサ４４は、シャフト１０２の回転位置を検出する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０に接続され、シャフト１０２の回転角度を示す信号（回転位置信号）をＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、受信した回転位置を示す信号に基づいてシフトポジションを検出する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０のメモリには、各シフトポジションに対応する予め定められた出力値の範囲が定められ、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、受信したシャフト１０２の回転角度を示す信号が、各シフトポジションに対応する範囲のいずれに対応するかを判定することにより、現在選択されているシフトポジションを判定する。また、本実施の形態において出力軸センサ４４の出力値の変化はシャフト１０２の回転位置（角度）の変化に対して線形の関係となるものとする。出力軸センサ４４は、アクチュエータ４２の作動量に対応する物理量であるシャフト１０２の回転角度を検出するものである。
【００４５】
ＥＣＴ−ＥＣＵ６０は、油温センサ（図示せず）により検出される油温のほか、自動変速機３０の状態に関連する物理量（たとえば、タービン回転数、出力軸回転数およびエンジン回転数）に基づいて自動変速機３０の変速状態を制御する。
【００４６】
ＥＦＩ−ＥＣＵ５４は、アクセル開度センサ（図示せず）により検出されるアクセル開度のほか、エンジンの状態に関連する物理量（たとえば、水温、吸入空気量等）に基づいて内燃機関であるエンジンの出力を制御する。
【００４７】
ＶＳＣ−ＥＣＵ５６は、ブレーキ圧センサ（図示せず）により検出されるブレーキ油圧のほか、車両の挙動に関連する物理量（たとえば、車輪速）に基づいてブレーキ油圧を制御する。
【００４８】
メータ５８は、車両の機器の状態やシフトポジションの状態などを提示する。また、メータ５８には、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０が発した運転者に対する指示や警告などを表示する表示部（図示せず）が設けられる。
【００４９】
エンジン７０は、自動変速機３０の入力軸に連結される。エンジン７０には、エンジン７０を始動する際に駆動するスタータ７２が設けられる。
【００５０】
スタータ７２は、ＥＦＩ−ＥＣＵ５４からのスタータ駆動信号を受信すると駆動を開始して、エンジン７０をクランキングさせる（エンジン７０の出力軸を回転させる）。ＥＦＩ−ＥＣＵ５４は、スタータ７２の駆動とともに、エンジン７０に燃料が供給され、点火するようにエンジン７０にエンジン制御信号を送信する。エンジン７０は、クランキングの状態において、燃料が供給され、供給された燃料と空気との混合気が点火されることにより始動が開始される。
【００５１】
ＩＧスイッチ６２への運転者のオン操作により電源リレー（図示せず）がオンされる。電源リレーがオンされると車両に搭載された電気機器に電力が供給され、各電気機器が起動する。本実施の形態においては、ＩＧスイッチ６２へのオン操作により、アクチュエータ４２への電力供給が可能となり、アクチュエータ４２が駆動可能な状態となる。
【００５２】
図２は、シフト切換機構４８の構成を示す。以下、シフトポジションは、Ｐポジション、非Ｐポジション（Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含み、さらにＤポジションに加えて１速固定のＤ１ポジションや、２速固定のＤ２ポジションを含んでも良い）とを含む。
【００５３】
アクチュエータ４２は、減速機構６８を介在させてシャフト１０２に接続される。すなわち、アクチュエータ４２の回転数は、減速機構６８により減速されてシャフト１０２に伝達される。減速機構６８は、たとえば、複数のギヤが組み合わされて構成される。
【００５４】
シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２により回転されるシャフト１０２、シャフト１０２の回転に伴って回転するディテントプレート１００、ディテントプレート１００の回転に伴って動作するロッド１０４、自動変速機３０の出力軸に固定されたパーキングロックギヤ１０８、パーキングロックギヤ１０８をロックするためのパーキングロックポール１０６、ディテントプレート１００の回転を制限してシフトポジションを固定するディテントスプリング１１０およびころ１１２を含む。ディテントプレート１００は、アクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションを切り換える。アクチュエータ４２には、エンコーダ４６が設けられる。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量に応じた計数値を取得する計数手段として機能する。
【００５５】
エンコーダ４６は、電動機のロータ上に等間隔に配置された磁石とホールＩＣにより回転動作時にパルス信号を発生させ、ロータ回転角度を検出するセンサである。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量の増加とともに、カウンタ値を増加させる（あるいは、回転する方向が負方向であるとすると、カウンタ値を減少させる）。エンコーダ４６におけるカウンタ値を示す信号（以下、計数信号ともいう）は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０に送信される。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、カウンタ値の増加分あるいは減少分に基づいて、アクチュエータ４２の回転量を検出する。あるいは、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、カウンタ値の増加分あるいは減少分と減速機構６８における減速比とに基づいて、シャフト１０２の回転量を検出するようにしてもよい。
【００５６】
なお、図２の斜視図においては、ディテントプレート１００の谷（Ｐポジション位置）しか示していないが、実際には図２の拡大平面図に示すように、ディテントプレート１００には、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐの４つのポジションに対応する４つの谷が存在する。なお、以下においては、Ｄ、Ｎ、Ｒの各ポジションを（まとめて）非Ｐポジションとして、Ｐポジションと非Ｐポジションとの切り換えについて説明する。
【００５７】
図２は、シフトポジションが非Ｐポジションであるときの状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０６がパーキングロックギヤ１０８をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は妨げられない。この状態からアクチュエータ４２によりシャフト１０２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート１００を介してロッド１０４が図２に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド１０４の先端に設けられたテーパ部によりパーキングロックポール１０６が図２に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。ディテントプレート１００の回転に伴ってディテントプレート１００の頂部に設けられた二つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐポジション位置１２０にあったディテントスプリング１１０のころ１１２は、山１２２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰポジション位置１２４へ移る。ころ１１２は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング１１０に設けられている。ころ１１２がＰポジション位置１２４に来るまでディテントプレート１００が回転したとき、パーキングロックポール１０６は、パーキングロックポール１０６の突起部分がパーキングロックギヤ１０８の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸が機械的に固定され、シフトポジションがＰポジションに切り換わる。
【００５８】
本実施の形態に係るシフト制御システム１０では、シフトポジション切換時にディテントプレート１００、ディテントスプリング１１０およびシャフト１０２などのシフト切換機構の構成部品に係る負荷を低減するために、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０が、ディテントスプリング１１０のころ１１２が山１２２を乗り越えて落ちるときの衝撃を少なくするように、アクチュエータ４２の回転量を制御する。
【００５９】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６で検出された回転量に基づく、アクチュエータ４２の回転位置（ディテントプレート１００におけるころ１１２の相対位置）がＰポジションに対応する予め定められた範囲内にあるときには、シフトポジションがＰポジションであることを判定する。
【００６０】
一方、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６で検出された回転量に基づく、アクチュエータ４２の回転位置が非Ｐポジション（たとえば、Ｄ、Ｒ、Ｎのいずれか）に対応する予め定められた範囲内にあるときには、シフトポジションが非Ｐポジションであることを判定する。
【００６１】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６により検出されるカウンタ値に基づいてアクチュエータ４２の回転量を検出する。
【００６２】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、規制部材により規制されたアクチュエータの回転位置に基づいて、複数のシフトポジションのうちの少なくとも一つのシフトポジションの位置を設定する。したがって、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６により検出されるカウンタ値に基づいてシフトポジションがＰポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションのうちのいずれのシフトポジションであるかを判定する。
【００６３】
なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、エンコーダ４６に代えてあるいは加えて出力軸センサ４４の出力値に基づいてシフトポジションの位置を判定するようにしてもよいし、またはニュートラルスタートスイッチによりシフトポジションの位置を判定するようにしてもよい。
【００６４】
以上のような構成を有するシフト制御システム１０において、本発明は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０が、切換信号に基づく複数のシフトポジションのうちのシフトポジション（１）の解除時のアクチュエータ４２の駆動が、早くともアクチュエータ４２が駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動である場合に、切換信号に基づく切換先のシフトポジション（２）に切り換える前に、複数のシフトポジションのうちのシフトポジション（１）以外の他のシフトポジションを経由して切り換えるようにアクチュエータ４２を駆動することによりシフト切換機構４８においてアクチュエータ４２の駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定する点に特徴を有する。本実施の形態において、シフトポジション（１）は、Ｐポジションであるとして説明するが、特にＰポジションに限定されるものではなく、たとえば、Ｎポジション等の非走行ポジションであってもよい。
【００６５】
また、複数のシフトポジションは、前述の最初の駆動である場合に、シフトポジション（１）を起点として予め定められた順序で切り換えられらる。本実施の形態において、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、前述の最初の駆動である場合に、シフトポジション（１）と、最も順序の遅いシフトポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定する。ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、切換先のシフトポジション（２）が最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータ４２を駆動することによりフェールが生じたか否かを判定する。本実施の形態において、「最も順序の遅いシフトポジション」は、Ｄポジションである。
【００６６】
また、「フェール」とは、アクチュエータ４２の内部のロータ、減速機構６８のギヤ、自動変速機３０内部のマニュアルシャフト、ディテントプレート１００およびマニュアルバルブのスプールの機械的な故障によりシフトポジションの切り換えが正常に行なえない状態をいう。
【００６７】
図３に、本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０の機能ブロック図を示す。
【００６８】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）６００とを含む。
【００６９】
入力Ｉ／Ｆ３００は、ＩＧスイッチ６２からのＩＧ信号と、エンコーダ４６からのエンコーダ（計数）信号と、出力軸センサ４４からの回転位置信号と、シフトスイッチ２４からのシフト信号と、Ｐスイッチ２２からのＰ指令信号とを受信して、演算処理部４００に送信する。
【００７０】
演算処理部４００は、切換要求判定部４０２と、初回切換判定部４０４と、目標ポジション判定部４０６と、ポジション記憶部４０８と、目標設定部４１０と、クラッチ解放指示部４１２と、アクチュエータ制御部（１）４１４と、実ポジション判定部（１）４１６と、異常通知部４１８と、目標再設定部４２０と、アクチュエータ制御部（２）４２２と、実ポジション判定部（２）４２４と、クラッチ制御指示部４２６とを含む。演算処理部４００は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により実現される。
【００７１】
切換要求判定部４０２は、Ｐポジションが選択されている場合に、シフト信号に基づいてＰポジション以外の他のシフトポジションへの切換要求があるか否かを判定する。なお、切換要求判定部４０２は、たとえば、Ｐポジションから他のシフトポジションへの切換要求があることを判定すると切換要求フラグをオンするようにしてもよい。
【００７２】
初回切換判定部４０４は、判定されたＰポジションから他のシフトポジションへの切換が、エンジン７０が始動した後の初回の切換であるか否かを判定する。たとえば、初回切換判定部４０４は、エンジン７０が始動される毎にオンし、シフトポジションの切換が行なわれるとオフするフラグがオン状態であると、判定されたＰポジションから他のシフトポジションへの切換が初回の切換であることを判定するようにしてもよい。
【００７３】
なお、本実施の形態において、初回切換判定部４０４は、エンジン７０の始動後の初回の切換を判定したが、特にエンジンの始動後に限定されるものではなく、早くともＩＧスイッチ６２がオンされてアクチュエータ４２の駆動可能となった時点の後の初回の切換要求であるか否かを判定すればよい。あるいは、初回切換判定部４０４は、たとえば、アクチュエータ４２がＡＣＣの電源リレーがオンすることにより駆動可能となる場合には、ＡＣＣオン後の初回の切換であるか否かを判定するようにしてもよい。さらには、初回切換判定部４０４は、エンジン７０の始動後の初回の切換であって、かつ、その日の最初の切換であるか否かを判定するようにしてもよい。
【００７４】
また、初回切換判定部４０４は、たとえば、エンジンが始動した後の初回の切換であることを判定すると初回切換判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００７５】
目標ポジション判定部４０６は、シフト信号に基づく切換先のシフトポジション（以下、目標シフトポジションと記載する）がＤポジションであるか否かを判定する。なお、目標ポジション判定部４０６は、たとえば、目標シフトポジションがＤポジションであることを判定すると、Ｄポジション判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００７６】
ポジション記憶部４０８は、エンジン始動後の初回のＰポジションから切換がであって、かつ、目標シフトポジションがＤポジションでない場合に目標シフトポジションを記憶部５００に記憶する。なお、ポジション記憶部４０８は、たとえば、切換要求フラグおよび初回切換判定フラグがオンであって、Ｄポジション判定フラグがオフである場合に、目標シフトポジションを記憶部５００に記憶するようにしてもよい。
【００７７】
目標設定部４１０は、目標シフトポジションが記憶部５００に記憶された場合にＤポジションを目標シフトポジションとして設定する。クラッチ解放指示部４１２は、自動変速機３０の発進クラッチ３２が解放されるようにクラッチ解放指示信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してＥＣＴ−ＥＣＵ５２に送信する。ＥＣＴ−ＥＣＵ５２は、クラッチ解放指示信号を受信すると発進クラッチ３２が解放するように油圧制御信号を生成して、発進クラッチ３２の係合力を変更するソレノイドに送信する。なお、クラッチ解放指示部４１２は、たとえば、車両の前方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素と、後方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素とが異なる場合には、双方の摩擦係合要素を解放するように指示する。
【００７８】
アクチュエータ制御部（１）４１４は、目標シフトポジションが設定され、発進クラッチが解放された場合にエンコーダ信号および／または回転位置信号に基づいて検出される実シフトポジションが設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。アクチュエータ制御部（１）４１４は、アクチュエータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してアクチュエータ４２に送信する。
【００７９】
実ポジション判定部（１）４１６は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。具体的には、実ポジション判定部（１）４１６は、アクチュエータ制御部（１）４１４によるアクチュエータの駆動に伴なって変化するエンコーダの計数値あるいは出力軸センサにより検出されるシャフトの回転位置に基づいて、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。
【００８０】
なお、実ポジション判定部（１）４１６は、たとえば、アクチュエータ４２の駆動を開始してから目標シフトポジションへの移動が完了していると予測される予め定められた時間経過後に実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定するようにしてもよいし、シャフト１０２の回転速度が予め定められた値以下となったときに実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定するようにしてもよい。また、実ポジション判定部（１）４１６は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応しないことを判定すると、異常判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８１】
異常通知部４１８は、メータ５８等にシフト切換機構４８にフェールが発生したことを示す警告表示あるいは警報を行なうことにより運転者にフェールの発生を通知する。異常通知部４１８は、たとえば、異常判定フラグがオンであると、警告表示信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由して、メータ５８に送信する。
【００８２】
目標再設定部４２０は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することが判定されると、記憶部５００から記憶されたシフトポジションを目標シフトポジションとして再設定する。なお、目標再設定部４２０は、たとえば、異常判定フラグがオフであると、記憶されたシフトポジションを目標シフトポジションとして再設定するようにしてもよい。
【００８３】
アクチュエータ制御部（２）４２２は、実シフトポジションが目標再設定部４２０において再設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。アクチュエータ制御部（２）４２２は、アクチュエータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してアクチュエータ４２に送信する。
【００８４】
実ポジション判定部（２）４２４は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。なお、実ポジション判定部（２）４２４は、たとえば、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することを判定すると実ポジション判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８５】
クラッチ制御指示部４２６は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することを判定した後、実シフトポジションに応じてクラッチ制御の指示を行なう。
【００８６】
たとえば、クラッチ制御指示部４２６は、実シフトポジションがＤポジションまたはＲポジションであれば、発進クラッチ３２を係合するようにクラッチ係合指示信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してＥＣＴ−ＥＣＵ５２に送信する。
【００８７】
ＥＣＴ−ＥＣＵ５２は、クラッチ係合指示信号を受信すると発進クラッチ３２あるいは後進側の発進クラッチが係合するように油圧制御信号を生成して、ソレノイドに送信する。
【００８８】
また、クラッチ制御指示部４２６は、実シフトポジションがＮポジションである場合には、発進クラッチ３２の係合を指示しない。
【００８９】
なお、前方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素と後方側の発進時に必ず係合される摩擦係合要素が異なる場合には、実シフトポジションに対応した摩擦係合要素を係合するようにすればよい。
【００９０】
なお、クラッチ制御指示部４２６は、たとえば、実ポジション判定フラグがオンであると、実シフトポジションに対応したクラッチ係合指示信号をＥＣＴ−ＥＣＵ５２に送信するようにしてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態において、切換要求判定部４０２と、初回切換判定部４０４と、目標ポジション判定部４０６と、ポジション記憶部４０８と、目標設定部４１０と、クラッチ解放指示部４１２と、アクチュエータ制御部（１）４１４と、実ポジション判定部（１）４１６と、異常通知部４１８と、目標再設定部４２０と、アクチュエータ制御部（２）４２２と、実ポジション判定部（２）４２４と、クラッチ制御指示部４２６とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００９２】
記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。
【００９３】
以下、図４を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００９４】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、Ｐポジションから他のシフトポジションへの切換要求があるか否かを判定する。切換要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００９５】
Ｓ１０２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、Ｐポジションからの他のシフトポジションへの切換がエンジン７０の始動後の初回の切換であるか否かを判定する。エンジン始動後の初回の切換であることを判定すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。
【００９６】
Ｓ１０４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフト信号に基づいて目標シフトポジションがＤポジションであるか否かを判定する。目標シフトポジションがＤポジションであると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。
【００９７】
Ｓ１０６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、目標シフトポジションを記憶する。Ｓ１０８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、目標シフトポジションとしてＤポジションを設定する。Ｓ１１０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、発進クラッチ３２の解放を指示する。
【００９８】
Ｓ１１２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジション設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。Ｓ１１４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することが判定されると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１２６に移される。
【００９９】
Ｓ１１６にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、Ｓ１０６にて記憶したシフトポジションを目標シフトポジションとして再設定する。Ｓ１１８にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、再設定された目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。
【０１００】
Ｓ１２０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応するか否かを判定する。実シフトポジションが目標シフトポジションに対応することが判定されると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２２に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１１８に戻される。
【０１０１】
Ｓ１２２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実シフトポジションに応じてクラッチ制御を指示する。Ｓ１２４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、通常処理を実施する。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフト信号に基づく目標シフトポジションと実シフトポジションとが異なる場合に、目標シフトポジションになるようにアクチュエータ４２を制御する。Ｓ１２６、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、シフト切換機構４８の異常の検出を運転者に通知する。
【０１０２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０の動作について図５を参照しつつ説明する。
【０１０３】
たとえば、車両が停車中であって、かつ、エンジン７０が停止中であって、シフトポジションがＰポジションである場合を想定する。運転者がＩＧスイッチ６２をオンすることにより、車両の電源が投入されると、アクチュエータ４２への電力の供給が可能な状態となる。すなわち、アクチュエータ４２が駆動可能な状態となる。また、運転者によりスタータ７２を駆動する操作がなされるとエンジン７０が始動する。
【０１０４】
時間Ｔ（０）にて、たとえば、運転者が、エンジン７０の始動後に、Ｎポジションにシフトポジションを移動させるとする。ＳＢ−ＥＣＵ５０がＮポジションに対応するシフト信号を受信すると、実シフトポジションがＰポジションであるため、シフトポジションの切換要求があることが判定される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。また、エンジン７０の始動後の初回の切換であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、目標シフトポジションがＮポジションであるため（Ｓ１０４にてＮＯ）、シフト信号に基づく目標ポジションがＮポジションであることが記憶されて（Ｓ１０６）、Ｄポジションが目標ポジションとして設定される。さらに、発進クラッチ３２の解放が指示され（Ｓ１１０）、シフトポジションがＤポジションになるようにアクチュエータ４２が制御される。
【０１０５】
＜シフト切換機構が正常である場合＞
時間Ｔ（０）にて、アクチュエータ４２の駆動が開始されると、図５に示すように、シャフト１０２（ディテントプレート１００）の回転角度が増加していく。なお、図５において横軸は時間を示し、縦軸はシャフト１０２の回転角度を示す。
【０１０６】
時間Ｔ（０）以降において、シャフト１０２の回転角度は、時間の経過とともにＤポジション側に変化していき、図５の破線に示すように、時間Ｔ（２）にて、Ｄポジションに対応する回転角度Ａ（１）となる。このとき、実シフトポジションは、目標シフトポジションに対応するため（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、記憶されたＮポジションを目標シフトポジションとして再設定される（Ｓ１１６）。
【０１０７】
再設定されたシフトポジションになるようにアクチュエータ４２が制御されることにより（Ｓ１１８）、シャフト１０２の回転角度は、Ｎポジション側に変化していき、時間Ｔ（３）にて、Ｎポジションに対応する回転角度Ａ（２）となる。このとき、実シフトポジションは、目標シフトポジションに対応し（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、実シフトポジションがＮポジションであるため、発進クラッチ３２の係合は指示されない（Ｓ１２２）。
【０１０８】
＜シフト切換機構が異常である場合＞
時間Ｔ（０）にて、アクチュエータ４２の駆動が開始されると、図５に示すように、シャフト１０２の回転角度が増加していく。
【０１０９】
時間Ｔ（０）以降において、シャフト１０２の回転角度は、時間の経過とともにＤポジション側に変化していく。時間Ｔ（１）にて、自動変速機３０のマニュアルバルブにスティックが発生するなどしてシャフト１０２の回転が制限されると、回転角度Ａ（０）の状態が継続する。このため、実シフトポジションが目標シフトポジションに対応しないため（Ｓ１１４にてＮＯ）、シフト切換機構４８の異常の検出が運転者に通知される（Ｓ１２６）。なお、車両の移動に関連するクラッチが解放された状態であるため、シフト切換機構４８の異常により運転者の意図しない車両の挙動が生じることが防止される。
【０１１０】
以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置によると、エンジン始動後の初回切換時において、Ｐポジションから切換先のシフトポジションに切り換える前に他のシフトポジションを経由して切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、車両が走行を開始する前の早期の段階でシフト切換機構のフェールを検出することができる。また、車両は停車状態であるため、発進時に係合される摩擦係合要素を解放して駆動輪への動力伝達を遮断するなどして車両の移動を制限するとともにシフト切換機構のフェールを検出することにより、運転者の意図しない車両の挙動が生じることを防止することができる。したがって、シフト切換機構の異常を早期の段階で検出するシフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法を提供することができる。
【０１１１】
また、ＰポジションとＤポジションとの間においてフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【０１１２】
さらに、切換先のシフトポジションがＤポジションでない場合に、シフトポジションをＤポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動してシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定することにより、全てのシフトポジションに対してシフト切換機構の異常を検出することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては、本発明を自動変速機が搭載された車両に適用する場合について説明したが、たとえば、ハイブリッド車両に本発明を適用するようにしてもよい。
【０１１４】
たとえば、Ｐポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、アクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動である場合に、切換先のシフトポジションに切り換える前に、複数のシフトポジションのうちのＰポジション以外の他のシフトポジションに切り換えるようにアクチュエータを駆動することによりシフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定するようにしてもよい。このようにしても、本発明を自動変速機が搭載された車両に適用した場合に発現する効果と同様の効果が発現する。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置が搭載された車両の構成を示す図である。
【図２】シフト機構の構成を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係るシフト切換機構の異常判定装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ シフト制御システム、２０ シフト操作部、２２ スイッチ、２４ シフトスイッチ、３０ 自動変速機、３２ 発進クラッチ、４０ アクチュエータ部、４２ アクチュエータ、４４ 出力軸センサ、４６ エンコーダ、４８ シフト切換機構、５８ メータ、６２ スイッチ、６８ 減速機構、７０ エンジン、７２ スタータ、１００ ディテントプレート、１０２ シャフト、１０４ ロッド、１０６ パーキングロックポール、１０８ パーキングロックギヤ、１１０ ディテントスプリング、１２０ ポジション位置、１２２ 山、１２４ ポジション位置、３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ 切換要求判定部、４０４ 初回切換判定部、４０６ 目標ポジション判定部、４０８ ポジション記憶部、４１０ 目標設定部、４１２ クラッチ解放指示部、４１８ 異常通知部、４２０ 目標再設定部、４２６ クラッチ制御指示部、５００ 記憶部、６００ 出力Ｉ／Ｆ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたシフト切換機構の異常判定装置であって、前記シフト切換機構は、切換信号に応じて前記車両の走行状態に対応するシフトポジションを、アクチュエータの駆動により複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションに切換え、
前記切換信号に基づく前記複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、早くとも前記アクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動であるか否かを判定するための手段と、
前記最初の駆動である場合に、前記切換信号に基づく切換先の第２のシフトポジションに切換える前に、前記複数のシフトポジションのうちの前記第１のシフトポジション以外の他のシフトポジションを経由して切換えるように前記アクチュエータを駆動することにより、前記シフト切換機構において前記アクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定するためのフェール判定手段とを含む、シフト切換機構の異常判定装置。
【請求項２】
前記複数のシフトポジションは、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションを起点として予め定められた順序で切り換えられ、
前記フェール判定手段は、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間において前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項１に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項３】
前記フェール判定手段は、前記第２のシフトポジションが前記最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを前記最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項２に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項４】
前記車両は、エンジンを有し、
前記フェール判定手段は、前記エンジンの始動後の最初のアクチュエータの駆動が行なわれたことが判定される場合に、前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項１〜３のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項５】
前記他のシフトポジションは、前進走行ポジションを含み、
前記第１のシフトポジションから前記前進走行ポジションへは、前記第１のシフトポジションおよび前記前進走行ポジション以外のシフトポジションをそれぞれ経由して切り換えられ、
前記フェール判定手段は、前記最初の駆動である場合に、前記第２のシフトポジションに切り換える前に、前記前進走行ポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項１〜４のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項６】
前記第１のシフトポジションは、パーキングポジションである、請求項１〜５のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項７】
前記異常判定装置は、
前記第２のシフトポジションを記憶するための記憶手段と、
前記他のシフトポジションへの切換時に前記シフト切換機構にフェールが生じていないことが判定される場合に、前記記憶された第２のシフトポジションに切換えるように前記アクチュエータを制御するための手段とをさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項８】
前記異常判定装置は、前記車両の移動を制限するための制限手段をさらに含み、
前記フェール判定手段は、前記車両の移動を制限するとともに前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項１〜７のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項９】
車両に搭載されたシフト切換機構の異常判定方法であって、前記シフト切換機構は、切換信号に応じて前記車両の走行状態に対応するシフトポジションを、アクチュエータの駆動により複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションに切換え、
前記切換信号に基づく前記複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、早くとも前記アクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動であるか否かを判定するステップと、
前記最初の駆動である場合に、前記切換信号に基づく切換先の第２のシフトポジションに切換える前に、前記複数のシフトポジションのうちの前記第１のシフトポジション以外の他のシフトポジションを経由して切換えるように前記アクチュエータを駆動することにより、前記シフト切換機構において前記アクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定するフェール判定ステップとを含む、シフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１０】
前記複数のシフトポジションは、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションを起点として予め定められた順序で切り換えられ、
前記フェール判定ステップは、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間において前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項９に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１１】
前記フェール判定ステップは、前記第２のシフトポジションが前記最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを前記最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項１０に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１２】
前記車両は、エンジンを有し、
前記フェール判定ステップは、前記エンジンの始動後の最初のアクチュエータの駆動が行なわれたことが判定される場合に、前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項９〜１１のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１３】
前記他のシフトポジションは、前進走行ポジションを含み、
前記第１のシフトポジションから前記前進走行ポジションへは、前記第１のシフトポジションおよび前記前進走行ポジション以外のシフトポジションをそれぞれ経由して切り換えられ、
前記フェール判定ステップは、前記最初の駆動である場合に、前記第２のシフトポジションに切り換える前に、前記前進走行ポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項９〜１２のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１４】
前記第１のシフトポジションは、パーキングポジションである、請求項９〜１３のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１５】
前記異常判定方法は、
前記第２のシフトポジションを記憶する記憶ステップと、
前記他のシフトポジションへの切換時に前記シフト切換機構にフェールが生じていないことが判定される場合に、前記記憶された第２のシフトポジションに切換えるように前記アクチュエータを制御するステップとをさらに含む、請求項９〜１４のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１６】
前記異常判定方法は、前記車両の移動を制限する制限ステップをさらに含み、
前記フェール判定ステップは、前記車両の移動を制限するとともに前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項９〜１５のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１】
車両に搭載されたシフト切換機構の異常判定装置であって、前記シフト切換機構は、切換信号に応じて前記車両の走行状態に対応するシフトポジションを、アクチュエータの駆動により複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションに切換え、
前記切換信号に基づく前記複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、早くとも前記アクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動であるか否かを判定するための手段と、
前記最初の駆動である場合に、前記切換信号に基づく切換先の第２のシフトポジションに切換える前に、前記複数のシフトポジションのうちの前記第１のシフトポジション以外の他のシフトポジションを経由して切換えるように前記アクチュエータを駆動することにより、前記シフト切換機構において前記アクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定するためのフェール判定手段とを含む、シフト切換機構の異常判定装置。
【請求項２】
前記複数のシフトポジションは、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションを起点として予め定められた順序で切り換えられ、
前記フェール判定手段は、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間において前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項１に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項３】
前記フェール判定手段は、前記第２のシフトポジションが前記最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを前記最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項２に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項４】
前記車両は、エンジンを有し、
前記フェール判定手段は、前記エンジンの始動後の最初のアクチュエータの駆動が行なわれたことが判定される場合に、前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項１〜３のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項５】
前記他のシフトポジションは、前進走行ポジションを含み、
前記第１のシフトポジションから前記前進走行ポジションへは、前記第１のシフトポジションおよび前記前進走行ポジション以外のシフトポジションをそれぞれ経由して切り換えられ、
前記フェール判定手段は、前記最初の駆動である場合に、前記第２のシフトポジションに切り換える前に、前記前進走行ポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項１〜４のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項６】
前記第１のシフトポジションは、パーキングポジションである、請求項１〜５のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項７】
前記異常判定装置は、
前記第２のシフトポジションを記憶するための記憶手段と、
前記他のシフトポジションへの切換時に前記シフト切換機構にフェールが生じていないことが判定される場合に、前記記憶された第２のシフトポジションに切換えるように前記アクチュエータを制御するための手段とをさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項８】
前記異常判定装置は、前記車両の移動を制限するための制限手段をさらに含み、
前記フェール判定手段は、前記車両の移動を制限するとともに前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項１〜７のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
【請求項９】
車両に搭載されたシフト切換機構の異常判定方法であって、前記シフト切換機構は、切換信号に応じて前記車両の走行状態に対応するシフトポジションを、アクチュエータの駆動により複数のシフトポジションのうちのいずれかのシフトポジションに切換え、
前記切換信号に基づく前記複数のシフトポジションのうちの第１のシフトポジションの解除時のアクチュエータの駆動が、早くとも前記アクチュエータが駆動可能な状態となった時点の後の最初の駆動であるか否かを判定するステップと、
前記最初の駆動である場合に、前記切換信号に基づく切換先の第２のシフトポジションに切換える前に、前記複数のシフトポジションのうちの前記第１のシフトポジション以外の他のシフトポジションを経由して切換えるように前記アクチュエータを駆動することにより、前記シフト切換機構において前記アクチュエータの駆動後のシフトポジションと切換先のシフトポジションとが異なることによるフェールが生じたか否かを判定するフェール判定ステップとを含む、シフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１０】
前記複数のシフトポジションは、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションを起点として予め定められた順序で切り換えられ、
前記フェール判定ステップは、前記最初の駆動である場合に、前記第１のシフトポジションと、最も順序の遅いシフトポジションとの間において前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項９に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１１】
前記フェール判定ステップは、前記第２のシフトポジションが前記最も順序の遅いシフトポジションでない場合に、シフトポジションを前記最も順序の遅いシフトポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記フェールが生じたか否かを判定する、請求項１０に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１２】
前記車両は、エンジンを有し、
前記フェール判定ステップは、前記エンジンの始動後の最初のアクチュエータの駆動が行なわれたことが判定される場合に、前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項９〜１１のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１３】
前記他のシフトポジションは、前進走行ポジションを含み、
前記第１のシフトポジションから前記前進走行ポジションへは、前記第１のシフトポジションおよび前記前進走行ポジション以外のシフトポジションをそれぞれ経由して切り換えられ、
前記フェール判定ステップは、前記最初の駆動である場合に、前記第２のシフトポジションに切り換える前に、前記前進走行ポジションに切り換えるように前記アクチュエータを駆動することにより前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項９〜１２のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１４】
前記第１のシフトポジションは、パーキングポジションである、請求項９〜１３のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１５】
前記異常判定方法は、
前記第２のシフトポジションを記憶する記憶ステップと、
前記他のシフトポジションへの切換時に前記シフト切換機構にフェールが生じていないことが判定される場合に、前記記憶された第２のシフトポジションに切換えるように前記アクチュエータを制御するステップとをさらに含む、請求項９〜１４のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【請求項１６】
前記異常判定方法は、前記車両の移動を制限する制限ステップをさらに含み、
前記フェール判定ステップは、前記車両の移動を制限するとともに前記シフト切換機構にフェールが生じたか否かを判定する、請求項９〜１５のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２７５７７８（Ｐ２００９−２７５７７８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２６２５２（Ｐ２００８−１２６２５２）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]