WO2009139250A1 - シフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法 - Google Patents

シフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法 Download PDF

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WO2009139250A1
WO2009139250A1 PCT/JP2009/057437 JP2009057437W WO2009139250A1 WO 2009139250 A1 WO2009139250 A1 WO 2009139250A1 JP 2009057437 W JP2009057437 W JP 2009057437W WO 2009139250 A1 WO2009139250 A1 WO 2009139250A1
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shift
shift position
switching mechanism
actuator
switching
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PCT/JP2009/057437
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English (en)
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Inventor
西村　直樹
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F16H2061/326—Actuators for range selection, i.e. actuators for controlling the range selector or the manual range valve in the transmission

Definitions

  • the present invention relates to an abnormality determination of a shift switching mechanism for switching a shift position by an actuator, and more particularly to a technique for detecting a failure of the shift switching mechanism at an early stage.
  • a shift switching mechanism in which a shift position is switched by an actuator in accordance with an operation of a shift lever by a driver.
  • an electric motor for example, a DC motor
  • a shift switching mechanism for example, an electric motor (for example, a DC motor) is used as an actuator that is a power source for shift position switching.
  • an electric motor for example, a DC motor
  • Patent Document 1 discloses a control device for an automatic transmission that can effectively prevent the behavior of a vehicle against the driver's intention.
  • This control device for an automatic transmission has a plurality of shift range positions corresponding to a plurality of shift ranges of the automatic transmission, and one of the plurality of shift range positions is set as a target range position by a driver's switching operation.
  • a target range position command means for selecting and converting the target range position into an electrical signal and outputting it as a target range position signal; an actual range switching means for switching the actual range of the automatic transmission according to the target range position signal; An actual range position detecting means for converting the actual range position of the transmission into an electrical signal and detecting it as an actual range position signal; a shift abnormality determining means for determining that an abnormality occurs when the target range position signal and the actual range position signal are different; The power transmission path for cutting the power transmission path from the output shaft of the engine to the drive wheels via the automatic transmission when the shift abnormality determining means determines that there is an abnormality Characterized in that it comprises a cross section.
  • An object of the present invention is to provide an abnormality determination device and an abnormality determination method for a shift switching mechanism that detects an abnormality of the shift switching mechanism at an earlier stage.
  • An abnormality determination device for a shift switching mechanism is an abnormality determination device for a shift switching mechanism mounted on a vehicle.
  • the shift switching mechanism switches the shift position corresponding to the running state of the vehicle to any one of the plurality of shift positions by driving the actuator in response to the switching signal.
  • This abnormality determination device is the first drive after the time when the actuator is ready to be driven at the earliest when the first shift position is released among the plurality of shift positions based on the switching signal.
  • a determination unit that determines whether or not there is a first shift position other than the first shift position among the plurality of shift positions before switching to the second shift position of the switching destination based on the switching signal in the case of the first drive. Fail to determine whether or not a failure has occurred due to the shift position after the actuator being driven differs from the shift position of the switching destination in the shift switching mechanism by driving the actuator so that it is switched via another shift position.
  • a determination unit that determines whether or not a failure has occurred due to the shift position after the actuator being driven differs from the
  • the actuator can be driven by the start operation of the vehicle when the driver starts driving the vehicle. That is, it can be said that the first driving after the time when the actuator can be driven at the earliest is a state in which the driver is performing an operation for starting the vehicle while the vehicle is stopped.
  • the actuator before switching from the first shift position (for example, parking position) to the switching destination shift position, the actuator is driven to switch via another shift position, and the actuator is driven in the shift switching mechanism. It is determined whether or not a failure has occurred due to a difference between the later shift position and the shift destination shift position. Thereby, the failure of the shift switching mechanism can be detected at an early stage before the vehicle starts traveling.
  • the plurality of shift positions are switched in a predetermined order starting from the first shift position in the case of the first drive.
  • the fail determination unit determines whether or not a failure has occurred between the first shift position and the slowest shift position in the first drive.
  • the abnormality of the shift switching mechanism is detected for all shift positions by determining whether or not a failure has occurred between the first shift position and the slowest shift position. Can do.
  • the fail determination unit determines whether or not a failure has occurred by driving the actuator to switch the shift position to the slowest shift position when the second shift position is not the slowest shift position. Determine.
  • the actuator when the second shift position is not the slowest shift position, the actuator is driven so as to switch the shift position to the slowest shift position to determine whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism.
  • an abnormality of the shift switching mechanism can be detected for all shift positions.
  • the vehicle has an engine.
  • the fail determination unit determines whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism when it is determined that the first actuator has been driven after the engine is started.
  • the engine in a vehicle on which an engine is mounted, the engine is started after the actuator is driven from a stopped state (for example, IG is turned on), and then automatically or automatically by the driver's operation.
  • the shift position is switched.
  • the actuator is driven to switch to another shift position other than the shift position to be switched to determine whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism, so that an early stage before the vehicle starts running Thus, the failure of the shift switching mechanism can be detected.
  • the other shift positions include a forward travel position. Switching from the first shift position to the forward travel position is performed via a shift position other than the first shift position and the forward travel position.
  • the fail determination unit determines whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism by driving the actuator to switch to the forward travel position before switching to the second shift position in the case of the first drive.
  • the failure of the shift switching mechanism can be detected for all the shift positions by driving the actuator so that the first shift position is switched to the forward travel position.
  • the first shift position is a parking position.
  • the parking position is released and the shift position is switched to the shift position to be switched, it is determined whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism by driving the actuator to switch to another shift position. By doing so, it is possible to detect a failure of the shift switching mechanism at an early stage before the vehicle starts traveling.
  • the abnormality determination device stores the second shift position when it is determined that no failure has occurred in the shift switching mechanism and the shift switching mechanism when switching to another shift position. And an actuator control unit that controls the actuator to switch to the shift position of 2.
  • the shift position when the occurrence of a failure is not detected in the shift switching mechanism, the shift position can be switched according to the switching signal by switching to the stored shift position.
  • the vehicle is provided with a limiting device for limiting the movement of the vehicle.
  • the fail determination unit determines whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism when the movement of the vehicle is restricted by the operation of the restriction device.
  • the shift switching mechanism for example, by determining whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism when the movement of the vehicle is restricted in advance by cutting off power transmission to the drive wheels, the shift switching mechanism When the occurrence of a failure is detected, it is possible to prevent a vehicle behavior not intended by the driver from occurring.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of an SBW-ECU that is an abnormality determination device for a shift switching mechanism according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a timing chart showing an operation of the SBW-ECU that is the abnormality determination device for the shift switching mechanism according to the embodiment.
  • FIG. 1 shows a configuration of a shift control system 10 including an abnormality determination device for a shift switching mechanism according to the present embodiment.
  • the shift control system 10 according to the present embodiment is used for switching the shift position of the vehicle.
  • the shift control system 10 includes a shift operation unit 20, an actuator unit 40, a shift switching mechanism 48, an automatic transmission 30, an SBW (Shift By Wire) -ECU (Electronic ControlECUUnit) 50, and an ECT (Electronic Controlled Automatic).
  • a transmission (ECU) 52, an EFI (Electronic Fuel Injection) -ECU 54, a VSC (Vehicle Stability Control) -ECU 56, a meter 58, an IG switch 62, an engine 70, and a starter 72 are included.
  • the shift operation unit 20 includes a P switch 22 and a shift switch 24.
  • the actuator unit 40 includes an actuator 42, an output shaft sensor 44, and an encoder 46.
  • the shift control system 10 functions as a shift-by-wire system that switches the shift position by energization control on the actuator. Specifically, the shift switching mechanism 48 is driven by the actuator 42 to switch the shift position.
  • the abnormality determination device for the shift switching mechanism according to the present embodiment is realized by the SBW-ECU 50.
  • the P switch 22 is a switch for switching the shift position between a parking position (hereinafter referred to as “P position”) and a position other than parking (hereinafter referred to as “non-P position”). And an input unit for receiving an instruction from the driver (both not shown). The driver inputs an instruction to put the shift position into the P position through the input unit.
  • the input unit may be a momentary switch.
  • a P command signal indicating an instruction from the driver received by the input unit is transmitted to the SBW-ECU 50.
  • the shift position may be switched from the non-P position to the P position by using a device other than the P switch 22.
  • the switching between the P position and the non-P position may be performed automatically in accordance with, for example, an operation on an accelerator pedal or a brake pedal.
  • the SBW-ECU 50 controls the operation of the actuator 42 that drives the shift switching mechanism 48 in order to switch the shift position between the P position and the non-P position, and indicates the current shift position state with an indicator (see FIG. (Not shown).
  • the SBW-ECU 50 switches the shift position to the P position and presents the indicator that the current shift position is the P position. To do.
  • Actuator 42 is constituted by a switched reluctance motor (hereinafter referred to as “SR motor”), and receives an actuator control signal from SBW-ECU 50 to drive shift switching mechanism 48.
  • the encoder 46 rotates integrally with the actuator 42 and detects the rotation state of the SR motor.
  • the encoder 46 of this embodiment is a rotary encoder that outputs A-phase, B-phase, and Z-phase signals.
  • the SBW-ECU 50 obtains a signal output from the encoder 46, grasps the rotation state of the SR motor, and controls energization for driving the SR motor.
  • the shift switch 24 describes the shift position as a forward travel position (hereinafter referred to as “D position”), a reverse travel position (hereinafter referred to as “R position”), and a neutral position (hereinafter referred to as “N position”). ), Or a switch for releasing the P position when the position is switched to the P position.
  • a switching signal hereinafter also referred to as a shift signal
  • shift switch 24 transmits to SBW-ECU 50 a shift signal indicating a shift position corresponding to the position of an operating member (for example, shift lever) operated by the driver.
  • the SBW-ECU 50 controls the shift position in the automatic transmission 30 by the actuator 42 based on a shift signal indicating an instruction from the driver, and presents the current shift position state to the meter 58.
  • the SBW-ECU 50 includes a shift position corresponding to the position of the shift lever based on the shift signal received from the shift switch 24, and a shift position based on the rotation amount of the actuator 42 detected by the encoder 46 and the like. If they are different, the actuator 42 is driven so as to switch to a shift position corresponding to the position of the shift lever.
  • the automatic transmission 30 is described as being a stepped automatic transmission, but is not particularly limited thereto, and may be, for example, a continuously variable automatic transmission.
  • the automatic transmission 30 is provided with a hydraulic circuit including various valves such as a manual valve, for example, and the shift position and the power transmission state change due to a change in hydraulic pressure in the hydraulic circuit. More specifically, the automatic transmission 30 includes a planetary gear mechanism and friction such as a brake element and a clutch element that change a rotation mode of each rotation element (that is, a sun gear, a carrier, a ring gear, and the like) of the planetary gear mechanism. An engagement element is provided.
  • the manual valve is provided with a spool valve to slide inside.
  • the spool valve moves to a position corresponding to each shift position, the hydraulic pressure in the hydraulic circuit changes according to the moved position.
  • the engagement force in the friction engagement element changes according to the change in the hydraulic pressure in the hydraulic circuit, and the automatic transmission 30 changes to a state corresponding to each shift position. That is, the power transmission state from the engine to the drive wheels in the automatic transmission 30 (for example, any one of forward, reverse, and power cut states or a gear ratio) changes.
  • the engagement force in these friction engagement elements is controlled by the ECT-ECU 52 using various solenoid valves provided in the hydraulic circuit.
  • the automatic transmission 30 has a start clutch 32.
  • the start clutch 32 is a friction engagement element that is always engaged when the vehicle starts.
  • the start clutch 32 is engaged or released according to a hydraulic control signal from the ECT-ECU 52.
  • When the start clutch 32 is engaged power transmission from the engine 70 to the drive wheels is interrupted. Note that the friction engagement element that always engages when the vehicle starts to the front side and the friction engagement element that always engages when the vehicle starts to the rear side may be different.
  • the shift switching mechanism 48 includes a shaft connected to the actuator 42.
  • the shaft is provided with a detent plate which will be described later.
  • the detent plate is connected to a spool valve of a manual valve of the automatic transmission 30 with a rod or the like interposed.
  • the spool valve of the manual valve may be directly connected to the shaft.
  • the shaft is rotated by the actuator 42. Further, the rotation of the shaft enables the spool valve to move to a position corresponding to each shift position (that is, D position, R position, and N position).
  • the spool valve moves to the position corresponding to the D position. Further, when the actuator 42 reaches the rotational position corresponding to the R position, the spool valve is moved to a position corresponding to the R position. Further, when the actuator 42 reaches the rotational position corresponding to the N position, the spool valve moves to a position corresponding to the N position.
  • the actuator 42 is described as being an electric motor that is rotationally driven.
  • the actuator 42 is not particularly limited to rotational driving, and may be, for example, linearly driven.
  • the actuator 42 may be operated by hydraulic pressure, and is not particularly limited to that operated by an electric motor.
  • the output shaft sensor 44 detects the rotational position of the shaft 102. Specifically, it is connected to the SBW-ECU 50 and transmits a signal (rotational position signal) indicating the rotation angle of the shaft 102 to the SBW-ECU 50.
  • the SBW-ECU 50 detects the shift position based on the received signal indicating the rotational position.
  • the memory of the SBW-ECU 50 stores a predetermined output value range corresponding to each shift position.
  • the SBW-ECU 50 determines the currently selected shift position by determining which of the ranges corresponding to the respective shift positions corresponds to the received signal indicating the rotation angle of the shaft 102.
  • the change in the output value of the output shaft sensor 44 is assumed to have a linear relationship with the change in the rotational position (angle) of the shaft 102.
  • the output shaft sensor 44 detects the rotation angle of the shaft 102 that is a physical quantity corresponding to the operation amount of the actuator 42.
  • the ECT-ECU 60 is based on the oil temperature detected by an oil temperature sensor (not shown) and physical quantities related to the state of the automatic transmission 30 (for example, the turbine speed, the output shaft speed, and the engine speed). Thus, the shift state of the automatic transmission 30 is controlled.
  • the EFI-ECU 54 determines whether the engine, which is an internal combustion engine, is based on an accelerator opening detected by an accelerator opening sensor (not shown) or a physical quantity related to the state of the engine (for example, water temperature, intake air amount, etc.). Control the output.
  • the VSC-ECU 56 controls the brake hydraulic pressure based on a physical quantity (for example, wheel speed) related to the behavior of the vehicle, in addition to the brake hydraulic pressure detected by a brake pressure sensor (not shown).
  • a physical quantity for example, wheel speed
  • a brake pressure sensor not shown
  • the meter 58 presents the state of the vehicle equipment, the state of the shift position, and the like.
  • the meter 58 is provided with a display unit (not shown) for displaying instructions, warnings, and the like for the driver issued by the SBW-ECU 50.
  • the engine 70 is connected to the input shaft of the automatic transmission 30.
  • the engine 70 is provided with a starter 72 that is driven when the engine 70 is started.
  • the starter 72 When the starter 72 receives the starter drive signal from the EFI-ECU 54, the starter 72 starts driving and cranks the engine 70 (rotates the output shaft of the engine 70). As the starter 72 is driven, the EFI-ECU 54 transmits an engine control signal to the engine 70 so that fuel is supplied to the engine 70 and ignited. In the cranking state, the engine 70 is supplied with fuel, and is started by igniting an air-fuel mixture of the supplied fuel and air.
  • the power relay (not shown) is turned on when the driver turns on the IG switch 62.
  • the power relay When the power relay is turned on, electric power is supplied to the electric device mounted on the vehicle, and each electric device is activated.
  • the IG switch 62 when the IG switch 62 is turned on, power can be supplied to the actuator 42 and the actuator 42 can be driven.
  • FIG. 2 shows the configuration of the shift switching mechanism 48.
  • the shift position includes a P position and a non-P position (including R, N, and D positions, and in addition to the D position, the D1 position fixed at the first speed and the D2 position fixed at the second speed). including.
  • Actuator 42 is connected to shaft 102 with deceleration mechanism 68 interposed. That is, the rotation speed of the actuator 42 is reduced by the reduction mechanism 68 and transmitted to the shaft 102.
  • the speed reduction mechanism 68 is configured by combining a plurality of gears, for example.
  • the shift switching mechanism 48 is fixed to the shaft 102 that is rotated by the actuator 42, the detent plate 100 that rotates as the shaft 102 rotates, the rod 104 that operates as the detent plate 100 rotates, and the output shaft of the automatic transmission 30.
  • the detent plate 100 is driven by the actuator 42 to switch the shift position.
  • the actuator 42 is provided with an encoder 46.
  • the encoder 46 functions as a counting unit that acquires a count value corresponding to the rotation amount of the actuator 42.
  • the encoder 46 is a sensor that detects a rotor rotation angle by generating a pulse signal at the time of a rotation operation by a magnet and a Hall IC arranged at equal intervals on a rotor of an electric motor.
  • the encoder 46 increases the counter value as the amount of rotation of the actuator 42 increases (or decreases the counter value if the rotating direction is the negative direction).
  • a signal indicating the counter value in the encoder 46 (hereinafter also referred to as a count signal) is transmitted to the SBW-ECU 50.
  • the SBW-ECU 50 detects the rotation amount of the actuator 42 based on the increment or decrement of the counter value.
  • the SBW-ECU 50 may detect the rotation amount of the shaft 102 based on the increment or decrement of the counter value and the reduction ratio in the reduction mechanism 68.
  • FIG. 2 shows a state when the shift position is a non-P position.
  • the parking lock pole 106 does not lock the parking lock gear 108, the rotation of the drive shaft of the vehicle is not hindered.
  • the shaft 42 is rotated clockwise by the actuator 42 from this state, the rod 104 is pushed in the direction of the arrow A shown in FIG. 2 via the detent plate 100, and parking is performed by the taper portion provided at the tip of the rod 104.
  • the lock pole 106 is pushed up in the direction of arrow B shown in FIG.
  • the detent plate 100 As the detent plate 100 rotates, one of the two valleys provided at the top of the detent plate 100, that is, the roller 112 of the detent spring 110 in the non-P position position 120, climbs over the mountain 122 and goes to the other valley. That is, the process moves to the P position position 124.
  • the roller 112 is provided on the detent spring 110 so as to be rotatable in its axial direction.
  • the detent plate 100 rotates until the roller 112 reaches the P position position 124, the parking lock pole 106 is pushed up to a position where the protruding portion of the parking lock pole 106 is fitted between the teeth of the parking lock gear 108. Thereby, the drive shaft of the vehicle is mechanically fixed, and the shift position is switched to the P position.
  • the SBW-ECU 50 is operated by the detent spring in order to reduce the load on the components of the shift switching mechanism 48 such as the detent plate 100, the detent spring 110, and the shaft 102 when the shift position is switched.
  • the amount of rotation of the actuator 42 is controlled so as to reduce the impact when the 110 roller 112 falls over the mountain 122.
  • the SBW-ECU 50 Is in the P position.
  • the rotational position of actuator 42 is within a predetermined range corresponding to a non-P position (for example, any one of D, R, and N). Sometimes, it is determined that the shift position is a non-P position.
  • the SBW-ECU 50 detects the rotation amount of the actuator 42 based on the counter value detected by the encoder 46.
  • SBW-ECU 50 sets the position of at least one shift position among a plurality of shift positions based on the rotational position of the actuator regulated by the regulating member. Therefore, SBW-ECU 50 determines which of the P position, R position, N position, and D position the shift position is based on the counter value detected by encoder 46.
  • the SBW-ECU 50 may determine the position of the shift position based on the output value of the output shaft sensor 44 instead of or in addition to the encoder 46, or may determine the position of the shift position using a neutral start switch. You may make it do.
  • the present invention allows the SBW-ECU 50 to drive the actuator 42 at the time of releasing the shift position (1) among the plurality of shift positions based on the switching signal at the earliest.
  • the shift position (1) of the plurality of shift positions is set before switching to the shift position (2) of the switching destination based on the switching signal.
  • the shift position (1) is described as being the P position, but is not particularly limited to the P position, and may be a non-traveling position such as an N position, for example.
  • the plurality of shift positions are switched in a predetermined order starting from the shift position (1) in the case of the first drive described above.
  • the SBW-ECU 50 determines whether or not a failure has occurred between the shift position (1) and the shift position with the latest order in the case of the first drive described above.
  • the SBW-ECU 50 determines whether or not a failure has occurred by driving the actuator 42 to switch the shift position to the slowest shift position when the shift destination shift position (2) is not the slowest shift position. Determine.
  • the “latest shift position” is the D position.
  • “Fail” means that the shift position is normally switched due to mechanical failure of the rotor inside the actuator 42, the gear of the speed reduction mechanism 68, the manual shaft inside the automatic transmission 30, the detent plate 100 and the spool of the manual valve. The state that cannot be done.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the SBW-ECU 50 that is an abnormality determination device for the shift switching mechanism according to the present embodiment.
  • the SBW-ECU 50 includes an input interface (hereinafter referred to as an input I / F) 300, an arithmetic processing unit 400, a storage unit 500, and an output interface (hereinafter referred to as an output I / F) 600.
  • the input I / F 300 includes an IG signal from the IG switch 62, an encoder (count) signal from the encoder 46, a rotational position signal from the output shaft sensor 44, a shift signal from the shift switch 24, and a P switch 22.
  • the P command signal is received and transmitted to the arithmetic processing unit 400.
  • the arithmetic processing unit 400 includes a switching request determination unit 402, an initial switching determination unit 404, a target position determination unit 406, a position storage unit 408, a target setting unit 410, a clutch release instruction unit 412, and an actuator control unit ( 1) 414, actual position determination unit (1) 416, abnormality notification unit 418, target resetting unit 420, actuator control unit (2) 422, actual position determination unit (2) 424, and clutch control instruction Part 426.
  • the arithmetic processing unit 400 is realized by a CPU (Central Processing Unit), for example.
  • the switching request determination unit 402 determines whether there is a request for switching to another shift position other than the P position based on the shift signal. Note that the switching request determination unit 402 may turn on the switching request flag when determining that there is a switching request from the P position to another shift position, for example.
  • the initial switching determination unit 404 determines whether or not the switching from the determined P position to another shift position is the first switching after the engine 70 is started. For example, the initial switching determination unit 404 is turned on every time the engine 70 is started, and when a flag that is turned off when the shift position is switched is on, the determined P position is shifted to another shift position. It may be determined that the switching is the first switching.
  • the initial switching determination unit 404 determines the first switching after the engine 70 is started.
  • the switching is not particularly limited after the engine 70 is started, and the IG switch 62 is turned on at the earliest. What is necessary is just to determine whether it is the first switching request after the time when the actuator 42 can be driven.
  • the first time switching determination unit 404 determines whether or not the switching is the first time after the ACC is turned on. Good.
  • the initial switching determination unit 404 may determine whether it is the first switching after the start of the engine 70 and the first switching of the day.
  • the first time switching determination unit 404 may turn on the first time switching determination flag when determining that the switching is the first time after the engine 70 is started, for example.
  • the target position determination unit 406 determines whether or not the shift destination shift position based on the shift signal (hereinafter referred to as a target shift position) is the D position. For example, when the target position determination unit 406 determines that the target shift position is the D position, the target position determination unit 406 may turn on the D position determination flag.
  • the position storage unit 408 stores the target shift position in the storage unit 500 when switching from the first P position after the engine is started and the target shift position is not the D position. Note that the position storage unit 408 may store the target shift position in the storage unit 500 when, for example, the switching request flag and the initial switching determination flag are on and the D position determination flag is off. .
  • the target setting unit 410 sets the D position as the target shift position when the target shift position is stored in the storage unit 500.
  • the clutch release instruction unit 412 generates a clutch release instruction signal so that the starting clutch 32 of the automatic transmission 30 is released, and transmits the clutch release instruction signal to the ECT-ECU 52 via the output I / F 600.
  • the ECT-ECU 52 receives the clutch release instruction signal
  • the ECT-ECU 52 generates a hydraulic control signal so that the start clutch 32 is released, and transmits the hydraulic control signal to a solenoid that changes the engagement force of the start clutch 32.
  • the clutch release instructing unit 412 is configured such that, for example, when the friction engagement element that is always engaged when starting the vehicle on the front side is different from the friction engagement element that is always engaged when starting the rear side, Instruct to release the frictional engagement element.
  • the actuator control unit (1) 414 is set to the target shift position in which the target shift position is set and the actual shift position detected based on the encoder signal and / or the rotational position signal when the starting clutch is released is set. Thus, the actuator 42 is controlled.
  • the actuator control unit (1) 414 generates an actuator control signal and transmits it to the actuator 42 via the output I / F 600.
  • Real position determination unit (1) 416 determines whether or not the actual shift position corresponds to the target shift position. More specifically, the actual position determination unit (1) 416 determines the count value of the encoder 46 that changes as the actuator 42 is driven by the actuator control unit (1) 414 or the shaft 102 detected by the output shaft sensor 44. Based on the rotational position, it is determined whether or not the actual shift position corresponds to the target shift position.
  • the actual position determination unit (1) 416 sets the actual shift position to the target after a predetermined time that is predicted to have been moved to the target shift position after the driving of the actuator 42 is started. It may be determined whether or not it corresponds to the shift position, and it is determined whether or not the actual shift position corresponds to the target shift position when the rotation speed of the shaft 102 becomes a predetermined value or less. You may make it do. Further, when the actual position determination unit (1) 416 determines that the actual shift position does not correspond to the target shift position, the abnormality determination flag may be turned on.
  • the abnormality notification unit 418 notifies the driver of the occurrence of a failure by giving a warning display or an alarm indicating that a failure has occurred in the shift switching mechanism 48 to the meter 58 or the like. For example, when the abnormality determination flag is on, the abnormality notification unit 418 generates a warning display signal and transmits the warning display signal to the meter 58 via the output I / F 600.
  • the target resetting unit 420 resets the shift position stored in the storage unit 500 as the target shift position when it is determined that the actual shift position corresponds to the target shift position. Note that the target resetting unit 420 may reset the stored shift position as the target shift position, for example, when the abnormality determination flag is off.
  • Actuator control unit (2) 422 controls actuator 42 so that the actual shift position becomes the target shift position reset by target resetting unit 420.
  • the actuator control unit (2) 422 generates an actuator control signal and transmits it to the actuator 42 via the output I / F 600.
  • Real position determination unit (2) 424 determines whether or not the actual shift position corresponds to the target shift position. Note that the actual position determination unit (2) 424 may turn on the actual position determination flag when determining that the actual shift position corresponds to the target shift position, for example.
  • the clutch control instruction unit 426 instructs clutch control in accordance with the actual shift position after determining that the actual shift position corresponds to the target shift position.
  • the clutch control instruction unit 426 For example, if the actual shift position is the D position or the R position, the clutch control instruction unit 426 generates a clutch engagement instruction signal so as to engage the start clutch 32, and performs ECT via the output I / F 600. -Send to ECU52.
  • the ECT-ECU 52 When the ECT-ECU 52 receives the clutch engagement instruction signal, the ECT-ECU 52 generates a hydraulic control signal so that the starting clutch 32 or the starting clutch on the reverse side is engaged, and transmits it to the solenoid.
  • the clutch control instruction unit 426 does not instruct the engagement of the start clutch 32 when the actual shift position is the N position.
  • the clutch control instruction unit 426 may transmit a clutch engagement instruction signal corresponding to the actual shift position to the ECT-ECU 52, for example, when the actual position determination flag is on.
  • the instruction unit 426 will be described as functioning as software realized by a CPU (Central Processing Unit) that is the arithmetic processing unit 400 executing a program stored in the storage unit 500. It may be realized by. Such a program is recorded on a storage medium and mounted on the vehicle.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the storage unit 500 stores various information, programs, threshold values, maps, and the like, and data is read or stored from the arithmetic processing unit 400 as necessary.
  • step (hereinafter step is referred to as S) 100 SBW-ECU 50 determines whether or not there is a request for switching from the P position to another shift position. If there is a switching request (YES in S100), the process proceeds to S102. If not (NO in S100), the process returns to S100.
  • SBW-ECU 50 determines whether or not switching from the P position to another shift position is the first switching after engine 70 is started. If it is determined that it is the first switching after the engine is started (YES in S102), the process proceeds to S104. If not (NO in S102), the process proceeds to S124.
  • SBW-ECU 50 determines whether or not the target shift position is the D position based on the shift signal. If the target shift position is the D position (YES in S104), the process proceeds to S124. If not (NO in S104), the process proceeds to S106.
  • the SBW-ECU 50 stores the target shift position. In S108, SBW-ECU 50 sets the D position as the target shift position. In S110, the SBW-ECU 50 instructs the start clutch 32 to be released.
  • the SBW-ECU 50 controls the actuator 42 so that the actual shift position is set to the target shift position.
  • SBW-ECU 50 determines whether or not the actual shift position corresponds to the target shift position. If it is determined that the actual shift position corresponds to the target shift position (YES in S114), the process proceeds to S116. If not (NO in S114), the process proceeds to S126.
  • the SBW-ECU 50 resets the shift position stored in S106 as the target shift position.
  • the SBW-ECU 50 controls the actuator 42 so as to reach the reset target shift position.
  • the SBW-ECU 50 determines whether or not the actual shift position corresponds to the target shift position. If it is determined that the actual shift position corresponds to the target shift position (YES in S120), the process proceeds to S122. If not (NO in S120), the process returns to S118.
  • the SBW-ECU 50 instructs clutch control according to the actual shift position.
  • SBW-ECU 50 performs normal processing. That is, when the target shift position based on the shift signal and the actual shift position are different, the SBW-ECU 50 controls the actuator 42 so that the target shift position is reached.
  • the SBW-ECU 50 notifies the driver of the abnormality detection of the shift switching mechanism 48.
  • SBW-ECU 50 which is an abnormality determination device for the shift switching mechanism according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart, will be described with reference to FIG.
  • the vehicle is stopped, the engine 70 is stopped, and the shift position is the P position.
  • the driver turns on the IG switch 62 and the vehicle power is turned on, power can be supplied to the actuator 42. That is, the actuator 42 can be driven. Further, when the driver performs an operation to drive the starter 72, the engine 70 is started.
  • the rotation angle of the shaft 102 changes to the D position side as time passes, and corresponds to the D position at time T (2) as shown by the broken line in FIG.
  • the rotation angle is A (1).
  • the stored N position is reset as the target shift position (S116).
  • the rotation angle of the shaft 102 changes to the N position side, and corresponds to the N position at time T (3).
  • the actual shift position corresponds to the target shift position (YES in S120), and since the actual shift position is the N position, the engagement of the start clutch 32 is not instructed (S122).
  • the rotation angle of the shaft 102 changes to the D position side as time passes. If the rotation of the shaft 102 is restricted at time T (1) due to, for example, a stick generated in the manual valve of the automatic transmission 30, the state of the rotation angle A (0) continues. Therefore, since the actual shift position does not correspond to the target shift position (NO in S114), the driver is notified of the detection of an abnormality in shift switching mechanism 48 (S126). Since the clutch related to the movement of the vehicle is in a released state, the behavior of the vehicle unintended by the driver due to the abnormality of the shift switching mechanism 48 is prevented.
  • the abnormality determination device for the shift switching mechanism at the first switching after the engine is started, before switching from the P position to the switching destination shift position, the other shift positions are used.
  • the shift switching mechanism fails when the movement of the vehicle is restricted by releasing the frictional engagement element that engages at the time of starting and shutting off the power transmission to the drive wheels. By detecting this, it is possible to prevent the behavior of the vehicle not intended by the driver from occurring. Therefore, it is possible to provide an abnormality determination device and an abnormality determination method for a shift switching mechanism that detect an abnormality of the shift switching mechanism at an early stage.
  • the actuator is driven so as to switch the shift position to the D position, and it is determined whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism.
  • an abnormality of the shift switching mechanism can be detected.
  • the present invention is applied to a vehicle equipped with an automatic transmission has been described.
  • the present invention may be applied to a hybrid vehicle, for example.
  • the actuator when the actuator is driven when the P position is released is the first drive after the actuator is ready to be driven, before switching to the shift destination shift position, It may be determined whether or not a failure has occurred in the shift switching mechanism by driving the actuator to switch to a shift position other than the P position. Even if it does in this way, the effect similar to the effect which appears when this invention is applied to the vehicle by which an automatic transmission is mounted is expressed.
  • 10 shift control system 20 shift operation section, 22 switch, 24 shift switch, 30 automatic transmission, 32 start clutch, 40 actuator section, 42 actuator, 44 output shaft sensor, 46 encoder, 48 shift switching mechanism, 58 meter, 62 Switch, 68 deceleration mechanism, 70 engine, 72 starter, 100 detent plate, 102 shaft, 104 rod, 106 parking lock pole, 108 parking lock gear, 110 detent spring, 120 position position, 122 mountains, 124 position position, 300 input I / F, 400 arithmetic processing unit, 402 switching request determination unit, 404 initial switching determination unit, 406 target position determination unit, 408 position storage unit, 10 target setting unit, 412 a clutch release instruction section, 418 abnormality notification unit, 420 target resetting unit, 426 a clutch control instruction unit, 500 storage unit, 600 output I / F.

Landscapes

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Abstract

　ＳＢＷ－ＥＣＵ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。

Description

シフト切換機構の異常判定装置および異常判定方法
　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。
　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。
　このようなシフト切換機構によれば、シフトポジション切換用の動力源であるアクチュエータとして、たとえば、電動機（たとえば、直流モータ）が用いられる。そのため、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。
　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。
　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。
　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。
特開２００４－１２５０６１号公報
　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。
　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。
　本発明の目的は、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。
　この発明のある局面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判定部と、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させることにより、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フェール判定部とを含む。
　この発明によると、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させ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。これにより、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しているとき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。
　好ましくは、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。フェール判定部は、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。
　この発明によると、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。
　さらに好ましくは、フェール判定部は、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させることによりフェールが生じたか否かを判定する。
　この発明によると、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させ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。
　さらに好ましくは、車両は、エンジンを有する。フェール判定部は、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。
　この発明によると、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させ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。
　さらに好ましくは、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。フェール判定部は、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させ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。
　この発明によると、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させることにより、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。
　さらに好ましくは、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。
　この発明によると、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させ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。
　さらに好ましくは、異常判定装置は、第２のシフトポジションを記憶する記憶部と、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換えるようにアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部とをさらに含む。
　この発明によると、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。
　さらに好ましくは、車両には、車両の移動を制限するための制限装置が設けられる。フェール判定部は、制限装置の作動により車両の移動が制限されているとき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が予め制限されているとき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。
本実施例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。 シフト機構の構成を示す図である。 本実施例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。 本実施例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。 本実施例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。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。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。
　図１は、本実施例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。本実施例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とを含む。
　シフト操作部２０は、Ｐスイッチ２２と、シフトスイッチ２４とを含む。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とを含む。
　上述のような構成において、シフト制御システム１０は、アクチュエータに対する通電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。本実施例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。
　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。
　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。
　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。本実施例のエンコーダ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モータを駆動させるための通電の制御を行なう。
　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。
　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を駆動させる。
　本実施例において、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。
　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する。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。
　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すると、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。
　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。
　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す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が係合する場合、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する摩擦係合要素と後方側に発進する際に必ず係合する摩擦係合要素とは、異なっていてもよい。
　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。
　シャフトは、アクチュエータ４２により回転させられる。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。
　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する。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せられる。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する。
　本実施例において、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。
　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記憶される。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、本実施例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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。本実施例においては、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。
　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。
　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により減速してシャフト１０２に伝達される。減速機構６８は、たとえば、複数のギヤを組み合わせて構成される。
　シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２により回転させられるシャフト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により駆動させら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。
　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。
　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。
　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。
　本実施例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４８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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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を駆動させ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。本実施例において、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。
　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る。本実施例において、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を駆動させることによりフェールが生じたか否かを判定する。本実施例において、「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。
　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。
　図３に、本実施例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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　なお、本実施例において、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７０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。
　また、初回切換判定部４０４は、たとえば、エンジン７０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。
　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。
　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。
　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する摩擦係合要素と、後方側の発進時に必ず係合す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。
　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。
　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４２の駆動に伴なって変化するエンコーダ４６の計数値あるいは出力軸センサ４４により検出されるシャフト１０２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。
　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。
　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。
　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に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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　なお、前方側の発進時に必ず係合する摩擦係合要素と後方側の発進時に必ず係合す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が係合されるようにすればよい。
　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。
　また、本実施例において、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。
　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。
　以下、図４を参照して、本実施例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。
　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。
　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。
　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Ｓ１２４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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例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。
　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を駆動させる操作がなされるとエンジン７０が始動する。
　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（Ｓ１０８）。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（Ｓ１１２）。
　＜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。
　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）。
　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）。
　＜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。
　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。
　以上のようにして、本実施例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させ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、発進時に係合す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しているとき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。
　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。
　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させ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。
　なお、本実施例においては、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。
　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させ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。
　今回開示された実施例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。
　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。

Claims (16)

  1. 　車両に搭載されたシフト切換機構（４８）の異常判定装置であって、前記シフト切換機構（４８）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（４２）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前記アクチュエータ（４２）の駆動が、早くとも前記アクチュエータ（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か否かを判定する判定部（４０４）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（４２）を駆動させることにより、前記シフト切換機構（４８）において前記アクチュエータ（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フェール判定部（４１６）とを含む、シフト切換機構の異常判定装置。
  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、
    　前記フェール判定部（４１６）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、請求の範囲第１項に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  3. 　前記フェール判定部（４１６）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（４２）を駆動させることにより前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第２項に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  4. 　前記車両は、エンジン（７０）を有し、
    　前記フェール判定部（４１６）は、前記エンジン（７０）の始動後の最初の前記アクチュエータ（４２）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（４８）に前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第１項に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  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、
    　前記フェール判定部（４１６）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（４２）を駆動させることにより前記シフト切換機構（４８）に前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第１項に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  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、請求の範囲第１項に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  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記憶部（５００）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（４８）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（４２）を制御するアクチュエータ制御部（４２２）とをさらに含む、請求の範囲第１項に記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  8. 　前記車両には、前記車両の移動を制限するための制限装置（３２）が設けられ、
    　前記フェール判定部（４１６）は、前記制限装置の作動により前記車両の移動が制限されているときに前記シフト切換機構（４８）に前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第１項～第７項のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定装置。
  9. 　車両に搭載されたシフト切換機構（４８）の異常判定方法であって、前記シフト切換機構（４８）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（４２）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前記アクチュエータ（４２）の駆動が、早くとも前記アクチュエータ（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（４２）を駆動させることにより、前記シフト切換機構（４８）において前記アクチュエータ（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ステップとを含む、シフト切換機構の異常判定方法。
  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、
    　前記フェールが生じたか否かを判定するステップは、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、請求の範囲第９項に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
  11. 　前記フェールが生じたか否かを判定するステップは、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（４２）を駆動させることにより前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第１０項に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
  12. 　前記車両は、エンジン（７０）を有し、
    　前記フェールが生じたか否かを判定するステップは、前記エンジン（７０）の始動後の最初の前記アクチュエータ（４２）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（４８）に前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第９項に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
  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、
    　前記フェールが生じたか否かを判定するステップは、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（４２）を駆動させることにより前記シフト切換機構（４８）に前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第９項に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
  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、請求の範囲第９項に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
  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（４８）に前記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（４２）を制御するステップとをさらに含む、請求の範囲第９項に記載のシフト切換機構の異常判定方法。
  16. 　前記車両には、前記車両の移動を制限するための制限装置（３２）が設けられ、
    　前記フェールが生じたか否かを判定するステップは、前記制限装置の作動により前記車両の移動が制限されているときに前記シフト切換機構（４８）に前記フェールが生じたか否かを判定する、請求の範囲第９項～第１５項のいずれかに記載のシフト切換機構の異常判定方法。
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