JP6733561B2

JP6733561B2 - 車両のシフト制御装置

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Publication number: JP6733561B2
Application number: JP2017006265A
Authority: JP
Inventors: 隆史遊磨; 弘記上野; 允人舘野; 祐介中出
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2037-01-17
Also published as: EP3351831B1; JP2018115695A; CN108331917A; US20180201126A1; CN108331917B; US10625604B2; EP3351831A1

Description

本発明は、車両において、シフト操作子のシフト操作位置を表すシフト位置信号がシフト位置決定部から駆動力出力指令部に伝達されなくなる通信異常が生じた場合の制御技術に関するものである。

シフト操作子のシフト操作位置を検出するために配置された４個のセンサからそれぞれ出力される信号（出力電圧）に基づいて、シフト位置を決定するものが提案されている。特許文献１のポジションセンサがその一例である。特許文献１においては、４個のセンサのうち１個のセンサの異常が生じた場合においても、残りの３個のセンサによってシフト操作子のシフト位置を決定することによって退避走行が可能となるように制御されると共に、この３個のセンサのうち何れか２個が、走行中の走行方向と逆方向に走行するシフト位置への信号を出力した場合に異常と判定され、動力伝達装置がニュートラル位置に切り替えられることによって走行の誤作動が防止されるように制御されている。

特開２０１６−０３８００２号公報

ところで、特許文献１では、３個の正常なセンサによる車両の走行中において、３個のセンサのうち何れか２つが、現在のシフト位置と逆方向に走行するシフト位置の信号を出力した場合には、動力伝達装置をニュートラル状態として前後進切替の誤作動による逆走行を確実に防止するフェールセーフが行われている。しかし、シフト位置を決定するシフト位置決定部と前記シフト位置決定部から出力されるシフト位置判定信号に基づいて車両を走行させる駆動力指令部とを備える、車両のシフト制御装置において、前記シフト位置決定部からのシフト位置判定信号が車両の駆動力出力指令部に伝達されなくなる通信異常が発生した場合、動力伝達装置がニュートラル位置に一律に切り替えられるようにすると、自走不可の状態となり、故障発生場所から距離の離れた停車場所までの退避走行が確保できないことが生じていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、シフト位置を決定するシフト位置決定部と前記シフト位置決定部から出力されるシフト位置判定信号に基づいて車両を走行させる駆動力指令部とを備える車両のシフト制御装置において、シフト位置判定信号がシフト位置決定部から駆動力出力指令部に伝達されなくなる通信異常が発生した場合においても、故障発生場所から距離の離れた停車場所までの退避走行を確保することを可能とする車両のシフト制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、車両のシフト制御装置において、（ａ）シフト操作子の操作に伴って出力されるセンサ信号に基づいて前記シフト操作子のシフト位置を決定するシフト位置決定部と、前記シフト位置決定部から出力され、第１ＣＡＮ通信部を経由して伝達される第１シフト位置判定信号と第２ＣＡＮ通信部を経由して伝達される第２シフト位置判定信号とに基づいてシフトレンジを選択して車両を走行させる駆動力出力指令部とを備える、車両のシフト制御装置において、（ｂ）前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方が前記シフト位置決定部から前記駆動力出力指令部へ伝達されなくなる通信異常が生じた場合に、車速が所定値以上の場合は、前記シフト位置判定信号の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジを選択し、車速が前記所定値未満の場合は、ニュートラルレンジを選択することを特徴とする。

第２の発明の要旨とするところは、第１発明の車両のシフト制御装置において、車速が前記所定値以上の場合に、前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジが、前記車両を前進もしくは後進させる走行レンジである場合、前記車両の加速度を予め定められた加速度閾値以下とする駆動力制限を実行することを特徴とする。

第３の発明の要旨とするところは、第１発明または、第２発明の車両のシフト制御装置において、前記車両は、前記車両の駆動輪をロックするパーキングロック装置と、前記パーキングロック装置を作動させるための操作信号を出力するパーキングスイッチとを更に備え、車速が所定の停止車速閾値以下の場合は、前記操作信号に基づいて前記パーキングロック装置を作動させることを特徴とする。

第４の発明の要旨とするところは、第１発明乃至第３発明の何れか１つの車両のシフト制御装置において、前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジがパーキングレンジにある場合は、前記パーキングレンジを保持することを特徴とする。
第５の発明の要旨とするところは、第３発明の車両のシフト制御装置において、車速が前記所定値以上では前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジを選択し、車速が前記所定値未満では前記ニュートラルレンジを選択し、車速が前記所定値よりも低く予め設定された前記停止車速閾値以下では、前記操作信号に基づいて前記パーキングロック装置を作動させることを特徴とする。

第１発明によれば、シフト操作子の操作に伴って出力されるセンサ信号に基づいて前記シフト操作子のシフト位置を決定するシフト位置決定部と、前記シフト位置決定部から出力され、第１ＣＡＮ通信部を経由して伝達される第１シフト位置判定信号と第２ＣＡＮ通信部を経由して伝達される第２シフト位置判定信号とに基づいてシフトレンジを選択して車両を走行させる駆動力出力指令部とを備える、車両のシフト制御装置において、前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方が前記シフト位置決定部から前記駆動力出力指令部へ伝達されなくなる通信異常が生じた場合に、車速が所定値以上の場合は、前記シフト位置判定信号の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジを選択し、車速が前記所定値未満の場合は、ニュートラルレンジを選択することによって、前記所定車速以上の場合は、車両の走行を所定の低速度まで維持することで退避走行が可能となる。

第２発明によれば、車速が前記所定値以上の場合に、前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジが、前記車両を前進もしくは後進させる走行レンジである場合、前記車両の加速度を前記予め定められた加速度閾値以下とする駆動力制限を実行することによって、車両の操作性の確保が容易な加速度に抑制することが可能となる。

第３発明によれば、前記車両は、前記車両の駆動輪をロックするパーキングロック装置と、前記パーキングロック装置を作動させるための操作信号を出力するパーキングスイッチとを更に備え、車速が所定の停止車速閾値以下の場合は、前記操作信号に基づいて前記パーキングロック装置を作動させることによって、運転者によるパーキング位置の選択が可能となる。

第４発明によれば、前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジがパーキングレンジにある場合は、前記パーキングレンジを保持することによって、切り替え不要な場合におけるシフトレンジの切り替えが抑制される。
第５の発明の要旨とするところは、第３発明の車両のシフト制御装置において、車速が前記所定値以上では前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジを選択し、車速が前記所定値未満では前記ニュートラルレンジを選択し、車速が前記所定値よりも低く予め設定された前記停止車速閾値以下では、前記操作信号に基づいて前記パーキングロック装置を作動させることによって、車速が前記停止車速閾値以下の低車速においてパーキングロック装置によりパーキングロックが実施される。

本発明の一実施例である車両のシフト制御装置の概略構成を説明する図である。図１のシフト位置決定部（ＳＢＷ−ＥＣＵ）および駆動力出力指令部（ＨＶ−ＥＣＵ）と、シフト位置決定部から出力される信号を駆動力出力指令部に伝える通信線を説明するブロック線図である。図１のシフトレバーによって操作されるシフト操作装置の概要を示す図である。図２のシフト操作装置によって操作されるシフトレバーのシフト操作位置を検出するシフト位置検出装置の基本構成を示す図である。図３において、Ｂ位置とＭ位置との間でシフトレバーをシフト操作したとき、各センサから出力される電圧を示す図である。図３において、Ｒ位置とＤ位置との間でシフトレバーをシフト操作したとき、各センサから出力される電圧を示す図である。図３において、Ｎ位置とＭ位置との間でシフトレバーをシフト操作したとき、各センサから出力される電圧を示す図である。図４乃至図６で示したシフト位置と電圧値との関係をまとめた関係マップである。図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち通信異常の発生時に、シフトレンジと車速とに基づいて退避走行を可能とする制御作動を説明するフローチャートである。図９のフローチャートの制御作動を説明するタイムチャートである。図１のシフト制御装置に用いられたシフト位置検出装置と異なるシフト位置検出装置を用いた一例を示した図である。図１１のシフト位置検出装置のシフト位置（縦方向）とシフトセンサの検出信号電圧との関係を示した図である。図１１のシフト位置検出装置のシフト位置（横方向）とセレクトセンサの検出信号電圧との関係を示した図である。図１１のシフトセンサおよびセレクトセンサの検出信号とシフトポションとの関係を示した図である。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である車両のシフト制御装置１０の概略構成を説明する図である。シフト制御装置１０は、電子制御装置２０、シフト操作装置３０などを備え、駆動装置４０を構成する動力伝達装置４４のシフトレンジを電気的に切り替えるシフトバイワイヤ方式のシフト制御装置１０として機能する。また、駆動装置４０は、駆動力源４２を更に備えている。なお、以下においては、駆動力源４２としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両に本発明のシフト制御装置１０が適用された場合の例について説明するが、本発明のシフト制御装置１０は、エンジン車両、電動車両など、他の形式の車両であっても適用できる。なお、電子制御装置２０が、本発明の制御装置に対応する。

電子制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを複数個含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、駆動装置４０に備えられた駆動力源４２を構成する図示されていないエンジンやモータＭＧに関するハイブリッド駆動制御等の駆動制御、シフトバイワイヤ方式を用いた動力伝達装置４４のシフトレンジの切替制御などを実行する。

電子制御装置２０には、例えばシフトレバー３２（本発明のシフト操作子に対応する。以降、シフト操作子をシフトレバーとする）シフト位置（シフト操作位置）を検出する為の位置センサ（以降、ホールＩＣを位置センサとする）からのシフト位置信号Ｐss（シフト操作位置信号）、運転者に操作されて車両の図示されていない駆動輪をロックするパーキングロック装置５０を作動させるためのＰスイッチ（パーキングスイッチ）３４のＰスイッチ信号Ｐonを含む複数の信号、例えばアクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度θacc（％）、出力軸回転センサ５４により検出される車速Ｖ（Ｋｍ／ｈ）に対応する出力軸回転速度Ｎout（ｒｐｍ）、ブレーキスイッチ５６により検出されるブレーキ操作信号Ｂonなどが供給される。

また、電子制御装置２０からは、例えば駆動装置４０内のエンジンおよび電動機すなわち駆動力源４２の作動を指令する駆動力指令信号Ｓe、動力伝達装置４４のシフトレンジを切り替える為のシフトレンジ指令信号Ｐsh、車両の図示されていない駆動輪をロックするパーキングロック装置５０の作動を指令するＰ切替指令信号Ｓｐ等が、それぞれ出力される。

図２は、電子制御装置２０における制御系統を構成する制御ユニットを示すブロック線図である。シフト位置決定部に対応するＳＢＷ−ＥＣＵ１００は、シフト位置を運転者に操作されるシフトレバー３２のシフト位置信号Ｐssに基づき判定しシフト位置判定信号Ｐsh1、Ｐsh2およびＰスイッチ信号ＰonをローカルＣＡＮ通信部（以降、ＣＡＮＬとする）１１６とグローバルＣＡＮ通信部（以降、ＣＡＮＧとする）１１８とを介して駆動力出力指令部に対応するＨＶ−ＥＣＵ１０２に送信する。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００は、運転者に操作されるＰスイッチ３４のＰスイッチ信号Ｐonと車両の走行状態とに基づいて、ＰロックとＰロックの解除とを指示するＰ切替指令信号Ｓｐをパーキングロック装置５０に出力する。さらにＳＢＷ−ＥＣＵ１００は、ホールＩＣ６４、６６、６８、７０（以降、特に区別しない場合はホールＩＣとする）の異常も判定している。駆動力出力指令部に対応するＨＶ−ＥＣＵ１０２は、ＣＡＮＬ１１６とＣＡＮＧ１１８とから、正常に信号が送信されている場合は、例えばＣＡＮＬ１１６を介して送信されるシフト位置判定信号Ｐsh1に基づいて制御作動を行っている。また、ＣＡＮＬ１１６からの情報が受信されない場合は、ＣＡＮＧ１１８を介して受信されるシフト位置判定信号Ｐsh2に基づいて制御作動を行う。ＣＡＮＬ１１６とＣＡＮＧ１１８との両方の信号が受信されない状態である通信異常が発生することがあり、その原因としては、ＣＡＮＬ１１６とＣＡＮＧ１１８との両方が何らかの理由、たとえばＣＡＮＬ１１６およびＣＡＮＧ１１８の通信線の断線により情報を伝達できない状態となっている場合、もしくは、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００が、例えば故障等により信号を出力できない状態となった場合等がある。なお、ＣＡＮ通信部を２つの信号部、すなわちＣＡＮＬ１１６とＣＡＮＧ１１８としたが、特に２つの信号部に限定されるものでなく、１つの信号部もしくは３つ以上の通信部とすることもできる。

図３は、図１のシフトレバー３２によって操作されるシフト操作装置３０の概要を一例として示している。なお、図３にあっては、Ｐスイッチ３４が省略されている。シフト操作装置３０は、例えば運転席の近傍に配置され、複数のシフト位置へ操作されるモーメンタリ式のシフトレバー３２を備えている。なお、モーメンタリ式とは、運転者によるシフトレバー３２の操作が解除されると、シフトレバー３２が予め設定されている中立ポジション（Ｍ位置）へ自動的に復帰する形式である。したがって、シフト位置とは、シフトレバー３２およびＰスイッチ３４等の運転者の操作に基づいて決定された車両のシフト状態であり、シフトレバー３２の位置とは必ずしも一致しない。

図３に示すように、シフトレバー３２は、シフトゲート３６に沿って車両前後方向に平行なシフト方向および車幅方向に平行なセレクト方向への移動が許容されている。シフト操作装置３０において、シフトレバー３２のシフト方向への操作は、第１直線Ｌ１に沿った操作と、第１直線Ｌ１に平行な第２直線Ｌ２に沿った操作が許容されている。第１直線Ｌ１上には、後進走行位置に切り替えられるＲポジション（Ｒ位置）、動力伝達が遮断されるニュートラルポジション（Ｎ位置）、および前進走行位置に切り替えられるＤポジション（Ｄ位置）の３つのシフト位置が設定されている。また、第２直線Ｌ２上には、シフトレバー３２の操作後に自動復帰させられる中立ポジション（Ｍ位置）、およびエンジンブレーキを発生させるＢポジション（Ｂ位置）の２つの操作ポジションが設定されている。また、Ｍ位置とＮ位置との間でシフトレバー３２のセレクト操作が許容されている。ここではニュートラルレンジ、ドライブレンジ、リバースレンジ、およびエンジンブレーキレンジは、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｒ位置、およびＢ位置との判定に基づいてそれぞれ選択される制御モードを指す。

図４は、図３のシフト操作装置３０のシフトレバー３２のシフト位置を検出するシフト位置検出装置６０の基本的なハード構成を例示している。シフト位置検出装置６０は、シフトレバー３２の下端に一体的に設けられシフトレバー３２の操作に伴ってそのシフトレバー３２とともに一体的に移動する単一の磁石６２と、その磁石６２の下面に対向して図示しない基板に移動不能に配置されている４個のホールＩＣ６４（以下、ＩＣ１）、ホールＩＣ６６（以下、ＩＣ２）、ホールＩＣ６８（以下、ＩＣ３）、ホールＩＣ７０（以下、ＩＣ４）とを、含んで構成されている。また、４個のホールＩＣは、磁石６２の下方に配置されていて見え難いため、磁石６２に対する４個のホールＩＣの相対位置がわかるように、図４にあっては便宜上４個のホールＩＣが表示されている。

図４についてさらに説明すると、シフトレバー３２が図４に対応する各シフト位置に操作されたときの磁石６２および各ホールＩＣの相対位置をそれぞれ示している。従って、図４にあっては、各シフト位置毎に磁石６２および各ホールＩＣが設けられているようにみえるが、実際には、シフト操作装置３０は、単一の磁石６２および４個のホールＩＣから構成されており、磁石６２がシフトレバー３２の操作に伴って４個のホールＩＣに対して相対変位させられる。

図４に示すように、各ホールＩＣは、シフト方向に沿って等間隔で一直線上に配置されている。従って、シフトレバー３２は、各ホールＩＣが配置される方向に沿って操作されるシフト方向と、そのシフト方向に対して垂直なセレクト方向とに操作可能に構成されている。このシフトレバー３２に一体的に設けられている磁石６２は、矩形に形成され、Ｎ極とＳ極とが上下左右で隣り合うように着磁されることで、図３の点線で示す４つの磁極領域に分割される。詳細には、セレクト方向の第１直線Ｌ１側を右側、セレクト方向の第２直線Ｌ２側を左側とし、シフト方向のＲ位置側を上側、シフト方向のＢ位置およびＤ位置側を下側とすると、磁石６２の左上側および右下側がＮ極、磁石６２の右上側および左下側がＳ極となっている。以下、磁石６２の右上側の領域Ａ１（Ｓ極）と定義し、磁石６２の左上側を領域Ａ２（Ｎ極）と定義し、磁石６２の左下側を領域Ａ３（Ｓ極）と定義し、磁石６２の右下側を領域Ａ４（Ｎ極）と定義する。

そして、シフトレバー３２がシフトゲート３６に沿って各シフト位置に操作されると、磁石６２および各ホールＩＣの相対的な位置関係が図４に示す状態となる。例えば、シフトレバー３２がＭ位置（中立）にある場合、磁石６２の領域Ａ１がＩＣ１およびＩＣ２と対向し、領域Ａ４がＩＣ３およびＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＢ位置にシフト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図４の下側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ１がＩＣ１〜ＩＣ３と対向し、領域Ａ４がＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＲ位置に向かってシフト操作およびセレクト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図４の右上側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ２がＩＣ１と対向し、領域Ａ３がＩＣ２〜ＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＮ位置に向かってセレクト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図４の右側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ２がＩＣ１およびＩＣ２と対向し、領域Ａ３がＩＣ３およびＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＤ位置に向かってシフト操作およびセレクト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図４の右下側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ２がＩＣ１〜ＩＣ３と対向し、領域Ａ３がＩＣ４と対向する。

図５は、図４において、Ｂ位置とＭ位置との間でシフトレバー３２をシフト操作したとき、各ホールＩＣから出力される電圧を示している。電子制御装置２０には、各ホールＩＣがから出力されるアナログ電圧をコンピュータで取り扱い可能なデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータが備えられており、図５以下ではデジタル信号に変換された電圧が示されている。図５において横軸が、シフトレバー３２を第２直線Ｌ２上をシフト方向に移動させたときのシフトレバー３２の位置を示し、縦軸がその位置において各ホールＩＣから出力される電圧を示している。

図５に示すように、シフトレバー３２が第２直線Ｌ２に沿ってＢ位置からＭ位置側に移動するに従って、各ホールＩＣから出力される電圧が正側に比例するように構成されている。また、シフトレバー３２が第２直線Ｌ２上のどの位置にあっても、ＩＣ１から出力される電圧がＩＣ２から出力される電圧よりも低く、ＩＣ２から出力される電圧がＩＣ３から出力される電圧よりも低く、ＩＣ３から出力される電圧がＩＣ４から出力される電圧よりも低くなっている（ＩＣ１＜ＩＣ２＜ＩＣ３＜ＩＣ４）。このように、各ホールＩＣは、磁石６２との相対位置（相対距離）に応じた信号電圧（電圧）を出力し、シフトレバー３２の位置毎にそれぞれ異なる電圧を出力する。

図５に示すように、シフトレバー３２がＭ位置（中間位置）にあると、ＩＣ１から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から３．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ４から４．００Ｖ程度の電圧が出力される。シフトレバー３２がＢ位置にあると、ＩＣ１から０．５Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ４から３．００Ｖ程度の電圧が出力される。

図６は、図４において、Ｒ位置とＤ位置との間でシフトレバー３２をシフト操作したとき、各ホールＩＣから出力される電圧値を示している。図６に示すように、シフトレバー３２が第１直線Ｌ１に沿ってＲ位置からＤ位置側に移動するに従って、各ホールＩＣから出力される電圧値が正側に比例するように構成されている。また、シフトレバー３２が第１直線Ｌ１上のどの位置にあっても、ＩＣ４から出力される電圧値がＩＣ３から出力される電圧値よりも低く、ＩＣ３から出力される電圧値がＩＣ２から出力される電圧値よりも低く、ＩＣ２から出力される電圧値がＩＣ１から出力される電圧値よりも低くなっている（ＩＣ４＜ＩＣ３＜ＩＣ２＜ＩＣ１）。このように、各ホールＩＣは、それぞれ異なる電圧値を出力する。

図６に示すように、シフトレバー３２がＲ位置にあると、ＩＣ４から０．５Ｖの電圧が出力され、ＩＣ３から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ１から３．００Ｖ程度の電圧が出力される。また、シフトレバー３２がＮ位置にあると、ＩＣ４から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から３．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ１から４．００Ｖ程度の電圧が出力される。また、シフトレバー３２がＤ位置にあると、ＩＣ４から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から３．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から４．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ１から４．５０Ｖ程度の電圧が出力される。

ここで、シフトレバー３２が第１直線Ｌ１上を移動したときの各ホールＩＣから出力される電圧の相対関係（大小関係：ＩＣ４＜ＩＣ３＜ＩＣ２＜ＩＣ１）と、第２直線Ｌ２上を移動したときの各ホールＩＣから出力される電圧の相対関係（大小関係：ＩＣ１＜ＩＣ２＜ＩＣ３＜ＩＣ４）とが反転しているのは、シフトレバー３２がセレクト操作されると、各ホールＩＣと対向する極性が反転するためである。

図７は、Ｍ位置とＮ位置との間でシフトレバー３２をセレクト方向に移動したときの各ホールＩＣから出力される電圧を示している。シフトレバー３２がセレクト方向に操作されると、図４からもわかるように各ホールＩＣと対向する磁石６２の極性が反転しており、この極性の反転によって各ホールＩＣの出力電圧の相対関係（大小関係）が反転している。

図１に戻り、電子制御装置２０は、その要部として、点線で囲まれた本発明のシフト位置決定部に対応するＳＢＷ−ＥＣＵ１００と破線で囲まれた本発明の駆動力出力指令部に対応するＨＶ−ＥＣＵ１０２とを備えている。

図８は、図１においてＰロック判定手段１１５とともに、点線で囲まれたＳＢＷ−ＥＣＵ１００を構成するシフト位置判定手段１０４が、シフト位置検出装置６０から出力されるシフト位置信号Ｐssに基づいてシフト位置を判定する方法を示している。各ホールＩＣから出力される電圧値（シフトセンサ電圧）とシフト位置との対応関係をマップ化したものであって、図５乃至図７で示したシフト位置と電圧値との関係に対応している。図８のマップは予め設定され記憶されており、実際にホールＩＣから出力される電圧値に基づいて、このマップからシフトレバー３２のシフト位置が判定される。なお、各シフト位置について電圧値の幅があるのは、各ホールＩＣから出力される電圧値のバラツキが考慮されているためである。

シフトレバー３２のシフト位置に対応して、各ホールＩＣから異なった電圧が出力されており、たとえばＩＣ１の出力が０．６Ｖ〜１．６Ｖ程度の電圧の範囲にあるときは、シフト位置はＭ位置にあると判定される。またＩＣ２の出力が１．６Ｖ〜２．７Ｖ程度の電圧の範囲にあるとき、或いはＩＣ３の出力が２．５Ｖ〜３．６Ｖ程度の電圧の範囲にあるとき、或いはＩＣ４の出力が３．６Ｖ〜４．６Ｖ程度の電圧の範囲にあるときは、それぞれシフト位置はＭ位置にいると判定される。シフト位置がＭ位置以外の位置すなわち、Ｂ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置においても、ＩＣ１からＩＣ４からは、Ｂ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置に対応する電圧が出力される。したがって、ＩＣ１からＩＣ４から出力される電圧からＢ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置のシフト位置が判定される。

そして、各ホールＩＣから出力される電圧に基づいて判定されるシフト位置が一致すると、シフトレバー３２が該当するシフト位置に操作されたものと判定される。ところで、ＩＣ２およびＩＣ３にあっては、同じ電圧値であっても２つのシフト位置が該当する領域が存在する。例えば、ＩＣ３の電圧値が３．０Ｖの場合、Ｍ位置およびＤ位置の何れかが該当し、ＩＣ３ではシフト位置が確定されないこととなる。このような場合には、他のホールＩＣ（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ４）に基づいて判定されるシフト位置に基づいて判定される。例えば、ＩＣ３に基づいてＭ位置およびＤ位置の何れかであった場合において、他のホールＩＣ（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ４）の全てがＤ位置と判定するとＤ位置に決定される。

図１に戻り、電子制御装置２０は、その要部として、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００すなわち本発明のシフト位置決定部に対応する点線で囲まれたシフト位置判定手段１０４とＰロック判定手段１１５とのほかに、ＨＶ−ＥＣＵ１０２すなわち本発明の駆動力出力指令部に対応する破線で囲まれた、通信異常判定手段１０６、シフトレンジ判定手段１０８、車速判定手段１１０、シフトレンジ制御手段１１２、駆動力制御手段１１４とを備えている。

図１において、シフト位置判定手段１０４は、シフト位置検出装置６０から出力されるシフト位置信号Ｐssに基づいてシフト位置を判定し、シフト位置判定信号Ｐsh1およびシフト位置判定信号Ｐsh2を出力する。シフトレンジ判定手段１０８は、シフト位置判定信号Ｐsh1およびシフト位置判定信号Ｐsh2に基づいてシフトレンジを選択する。Ｐロック判定手段１１５は、Ｐスイッチ３４が操作され、Ｐスイッチ信号Ｐonが入力した場合に、車速Ｖが停止車速閾値Ｖｂ以下であることを条件として、パーキングロック装置５０にＰ切替指令信号Ｓｐを出力しパーキングロック装置５０をＰロックする。

通信異常判定手段１０６は、例えば所定の周期で送信されるシフト位置判定信号Ｐsh1とシフト位置判定信号Ｐsh2との２つの信号が予め定められた通信異常判定閾値ｔa（ｍｓｅｃ）を超えて受信できないことによって通信異常と判断する。通信異常判定手段１０６が通信異常と判断すると、シフトレンジ判定手段１０８は、通信異常発生時に維持されていたシフトレンジがＰレンジ以外にあるかを判定する。シフトレンジがＰレンジにある場合、シフトレンジ判定手段１０８はシフトレンジをＰレンジと判定し、シフトレンジ制御手段１１２は、シフトレンジ指令信号ＰshをＰレンジに保持する。また、シフトレンジがＰレンジ以外である場合、車速判定手段１１０は、車速Ｖが予め定められた車速閾値Ｖa（ｋｍ／ｈ）以上であるかを判定する。車速Ｖが車速閾値Ｖaを下回る場合、シフトレンジ判定手段１０８はシフトレンジをＮレンジと判定し、シフトレンジ制御手段１１２は、シフトレンジ指令信号Ｐshをニュートラルレンジに設定する。

Ｐロック判定手段１１５は、車速Ｖが車両を停止させることが可能な停止車速閾値Ｖｂ以下であるかを判定する。車速Ｖが停止車速閾値Ｖｂ以下と判定した場合、Ｐロック判定手段１１５は、運転者によってＰスイッチ３４が操作され、Ｐスイッチ信号Ｐonが入力された場合に、ＰロックへのＰ切替指令信号Ｓｐをパーキングロック装置５０に出力しパーキングロック装置５０を作動する。また、Ｐロック判定手段１１５は、Ｐスイッチ信号Ｐonの入力および車速Ｖが停止車速閾値Ｖｂ以下であるとの２つの条件が満たされていなければ、シフトレンジ指令信号ＰshをＮ位置に保持する。また、車速Ｖが車速閾値Ｖa以上である場合、シフトレンジ判定手段１０８は通信異常発生時に維持されていたシフトレンジをとりうるシフトレンジと判定し、シフトレンジ制御手段１１２は、シフトレンジ指令信号Ｐshを通信異常発生時に維持されていたシフトレンジに維持する。

シフトレンジ判定手段１０８は、シフトレンジ指令信号Ｐshがニュートラル位置の場合、通信異常からの判定を繰り返し、シフトレンジ指令信号Ｐshがニュートラルレンジ以外の場合、駆動力制御手段１１４は、車両の加速度α（ｍ／ｓｅｃ^２）が予め定められた一定の加速度閾値αa（ｍ／ｓｅｃ^２）以下となるように制御を行うことによって駆動力を制限する。なお加速度αは、出力軸回転速度Ｎoutを時間微分する等で算出される。

図９は、電子制御装置２０の制御作動の要部、すなわち、所定の周期で送信されるシフト位置判定信号Ｐsh1およびシフト位置判定信号Ｐsh2が予め定められた通信異常判定閾値ｔa（ｍｓｅｃ）を上回って受信できないこと等によって通信異常と判断された場合においても、退避走行を可能とする制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば数ｍｓｅｃ乃至は数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図９において、通信異常判定手段１０６の機能に対応するステップＳ１０（以下、ステップを省略する）において、通信異常すなわちシフト位置判定手段１０４から出力されるシフト位置判定信号Ｐsh1とシフト位置判定信号Ｐsh2と信号が共に予め定められた所定時間、すなわち通信異常判定閾値ｔa以内にシフトレンジ指令信号Ｐsｈが受信されるかによって通信異常の発生が発生しているか否かが判定される。Ｓ１０判定が、否定された場合、すなわち通信異常が発生していないと判定されるとＳ１０からの判定が繰り返される。

このＳ１０判定が肯定された場合、すなわち通信異常が発生したと判定されると、シフトレンジ判定手段１０８の機能に対応するＳ２０において、通信異常発生時に維持されていたシフトレンジがＰレンジ以外であるか否かが判定される。Ｓ２０の判定が否定された場合、すなわちＰレンジであると判定された場合、シフトレンジ判定手段１０８とシフトレンジ制御手段１１２との機能に対応するＳ６０において、シフトレンジ指令信号Ｐshは、Ｐレンジに保持される。このＳ２０判定が肯定された場合、すなわちＰレンジ以外にあると判定されると、車速判定手段１１０の機能に対応するＳ３０において、車速Ｖが車速閾値Ｖa以上であるか否かが判定される。Ｓ３０判定が否定された場合、シフトレンジ判定手段１０８とシフトレンジ制御手段１１２との機能に対応するＳ５０において、シフトレンジ指令信号Ｐshはニュートラルに設定される。

また、Ｐロック判定手段１１５の機能に対応するＳ８０において、車速Ｖが車両を停止させることが許可される停止車速閾値Ｖb以下であり、またＰスイッチ３４からのＰスイッチ信号Ｐonが入力しているか否かが判定される。この判定が肯定されると、Ｐロック判定手段１１５の機能に対応するＳ１００において、パーキングロック装置５０へＰロックへのＰ切替指令信号Ｓｐが出力され、パーキングロック装置５０が作動されＰロックが実施される。

Ｓ３０の判定において、車速Ｖが車速閾値Ｖa以上であると判定されると、シフトレンジ判定手段１０８とシフトレンジ制御手段１１２との機能に対応するＳ４０において、シフトレンジ指令信号Ｐshはそのまま保持される。シフトレンジ判定手段１０８の機能に対応するＳ７０において、保持されたシフトレンジ指令信号ＰshがＮレンジ以外か否かが判定される。このＳ７０判定が肯定される場合、駆動力制御手段１１４の機能に対応するＳ９０において、車両の加速度αが予め定められた加速度閾値αa以下となるように制御が行われ、車両の駆動力が制限される。Ｓ７０判定において、保持されたシフトレンジ指令信号ＰshがＮレンジと判定された場合は、本ルーチンが繰り返される。

図１０において、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００とＨＶ−ＥＣＵ１０２との通信異常が発生した場合におけるタイムチャートの一例が示されている。この例においては、ｔ１時点において、シフトレバーの操作によってシフト位置はＮ位置に設定され、ｔ２時点において、シフトレバーの操作によってシフト位置はＮ位置からＤ位置に切り替えられている。ｔ３時時点において、アクセル操作によりアクセル開度θaccが５０％に設定され、加速度αの増加と共に車速Ｖは２０から上昇している。ｔ４時点において、アクセル操作が停止されてアクセル開度θaccが略零となると、加速度αと車速Ｖともに徐々に減少している。ｔ５時点において、通信異常が発生しており、この時点ではシフトレンジはＤレンジに設定されている。シフトレンジがＤレンジであることから、車速Ｖが車速閾値Ｖa以上か否かが判定される。車速Ｖが４０すなわち車速閾値Ｖa以上であることからシフトレンジはＤレンジに維持されるとともに、シフトレンジがＤレンジであることから車両の加速度αが加速度閾値αa以下となるように駆動力制御が行われる。ｔ５時点から、アクセル操作が行われていないため、車速Ｖは減少している。

ｔ６時点において、アクセルの操作によりアクセル開度θaccが５０％に設定されこれによって加速度αも上昇する。しかし、車両の加速度αが加速度閾値αa以下となるように駆動力制御が行われているため加速度αは、加速度閾値αaに制限され車速Ｖの上昇は緩やかなものとなっている。ｔ７時点において、再度アクセル操作が停止されアクセル開度θaccが略零となると、車速Ｖは減少していく。ｔ８時点において、車速Ｖが車速閾値Ｖaを下回り、シフトレンジはＮレンジに設定される。ｔ９時点において、シフトレバー３２の操作によってＤ位置への切り替えらが行なわれているがシフトレンジはＮレンジに維持されている。また、車速Ｖは、停止車速閾値Ｖｂ以下となっている。なお、停止車速閾値Ｖｂは、略零に設定されており、本図からは省略されている。ｔ１０時点において、Ｐスイッチ３４の操作が行われ、シフトレンジがＮレンジに維持されたままパーキングロック装置５０の作動すなわちパーキングロックが行なわれている。ｔ１１時点おいて、シフトレバー３２がＮ位置に操作されるが、既にＮレンジに設定されており、Ｎレンジが維持されるとともに、パーキングロックもそのまま維持される。

本実施例によれば、シフトレバー３２の操作によって出力されるシフト位置検出装置６０からのシフト位置信号Ｐssに基づいてシフト位置を決定するシフト位置決定部に対応するＳＢＷ−ＥＣＵ１００と、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００から出力される、シフト位置判定信号Ｐsh1とシフト位置判定信号Ｐsh2とに基づいて車両を走行させる駆動力出力指令部に対応するＨＶ−ＥＣＵ１０２とを備える、シフト制御装置１０において、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００から出力される、シフト位置判定信号Ｐsh1とシフト位置判定信号Ｐsh2とがＨＶ−ＥＣＵ１０２に伝達されなくなる通信異常が生じた場合、車速Ｖが予め定められた所定の車速閾値Ｖa以上の場合は、通信異常の発生時にＨＶ−ＥＣＵ１０２に維持されていたシフトレンジを選択し、車速Ｖが予め定められた所定の車速閾値Ｖa未満の場合は、Ｎレンジを選択することによって、車両の走行を所定の車速閾値Ｖaまで維持することで退避走行が可能となる。

また、本実施例によれば、車速Ｖが所定の車速閾値Ｖa以上である場合に、通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジが、車両を前進もしくは後退させる走行レンジである場合、車両の加速度αを加速度閾値αa以下とする駆動力制限をおこなうことによって、車両の操作性の確保が容易な加速度αに抑制することが可能となる。

また、本実施例によれば、車両は図示されていない駆動輪をロックするパーキングロック装置５０と、パーキングロック装置５０を作動させるための操作信号Ｐonを出力するＰスイッチ３４とを更に備え、車速Ｖが所定の停止車速閾値Ｖｂ以下の場合は、Ｐスイッチ３４の操作信号Ｐonに基づいてパーキングロック装置５０を作動させることによって、運転者によるパーキングロックの選択が可能となる。

さらに、本実施例によれば、シフト位置判定信号Ｐsh1およびシフト位置判定信号Ｐsh2の通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジがパーキングレンジにある場合は、パーキングレンジを保持することによって、切り替えが不要な場合における位置の切り替えが抑制される。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は、実施例１と異なったシフト位置の検出方法を用いたシフト操作装置１２０の一例である。図１１は、実施例１と類似のシフトレバー３２とＰスイッチ３４とを備えており、シフトレバー３２のシフト方向への操作およびセレクト方向への操作についても実施例１と同一の操作が許容されている。しかし、本実施例においては、シフトセンサ１２２とセレクトセンサ１２４とから何れもシフト位置に応じた電圧が出力され、その電圧に基づいてシフト位置を検出することにおいて、実施例１と異なっている。なおシフトレバー３２のそれぞれのシフト位置の設定に対応するシフト方向の位置を、これ以降Ｒ位置についてはＰ１−１、Ｍ位置およびＮ位置についてはＰ１−２、Ｂ位置およびＤ位置についてはＰ１−３とする。また、セレクト方向の位置を、Ｍ位置とＢ位置とについてはＰ２−１とし、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置についてはＰ２−２とする。

図１２は、図１１のシフト操作装置１２０によって操作されるシフトレバー３２のそれぞれのシフト位置におけるシフトセンサ１２２の検出信号電圧Ｖ_ＳＦを示している。シフトセンサ１２２の検出信号電圧Ｖ_ＳＦは、Ｂ位置およびＤ位置すなわちＰ１−３から、Ｍ位置、Ｎ位置すなわちＰ１−２へと連続的に増加し、Ｒ位置すなわちＰ１−１へと更に連続的に増加している。またこれらの検出信号電圧Ｖ_ＳＦは３つの範囲すなわちｈｉｇｈ、ｍｉｄ、ｌｏｗとに区分され、検出信号電圧Ｖ_ＳＦがｈｉｇｈにある場合はＲ位置、ｍｉｄにある場合はＭ位置もしくはＮ位置、ｌｏｗにある場合はＢ位置もしくはＤ位置にあるものと判定される。図１３は、図１１のシフト操作装置１２０によって操作されるシフトレバー３２のそれぞれのシフト位置におけるセレクトセンサ１２４の検出信号電圧Ｖ_ＳＬを示している。セレクトセンサ１２４の検出信号電圧Ｖ_ＳＬは、Ｍ位置およびＢ位置すなわちＰ２−１から、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置すなわちＰ２−２へと段階的な増加を示している。またこれらの検出信号電圧Ｖ_ＳＬを２つの範囲すなわちｈｉｇｈ、ｌｏｗとに区分し、検出信号電圧Ｖ_ＳＦがｈｉｇｈにある場合はＲ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、ｌｏｗにある場合はＭ位置もしくはＢ位置にあるものと判定される。

図１４は、シフトセンサ１２２からの検出信号電圧ＶＳFとセレクトセンサ１２４からの検出信号電圧ＶＳＬとこれらに基づいて判定されるシフト位置との関係を示した図表である。シフト位置判定手段１０４すなわちＳＢＷ−ＥＣＵ１００は、図１４に示されたシフト操作装置１２０からの検出信号電圧ＶＳＦおよび検出信号電圧ＶＳＬとシフト位置との予め記憶された関係（マップ）に基づいてシフト位置の判定を行なう。

通信異常の発生後の制御作動については、実施例１と同一の制御作動が行われる。従って本実施例のシフト操作装置１２０においても、実施例１と同様の効果が期待できる。すなわちシフト制御装置１２０において、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００から出力される、シフト位置判定信号Ｐsh1とシフト位置判定信号Ｐsh2とがＨＶ−ＥＣＵ１０２に伝達されなくなる通信異常が生じた場合、車速Ｖが予め定められた所定の車速閾値Ｖa以上の場合は、通信異常の発生時にＨＶ−ＥＣＵ１０２に維持されていたシフトレンジを選択し、車速Ｖが予め定められた所定の車速閾値Ｖa未満の場合は、Ｎレンジを選択することによって、車両の走行を所定の車速閾値Ｖaまで維持することで退避し走行が可能となる。

また、本実施例によれば、車両は図示されていない駆動輪をロックするパーキングロック装置５０と、パーキングロック装置５０を作動させるための操作信号Ｐonを出力するＰスイッチ３４とを更に備え、車速Ｖが所定の停止車速閾値Ｖｂ以下の場合は、操作信号Ｐonに基づいてパーキングロック装置５０を作動させることによって、運転者によるパーキングロックの選択が可能となる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

また、上記の実施例１、実施例２と異なったシフト位置検出装置を用いた場合においても、ＳＢＷ−ＥＣＵ１００からＨＶ−ＥＣＵ１０２に出力されるシフト位置判定信号Ｐsh1、Ｐsh2の通信異常の発生後の制御作動については、実施例１、実施例２と同一の制御作動が可能であり、実施例１および実施例２と同様の効果が期待できる。

前述の実施例のシフト操作装置３０は、手動変速モードを持たないものであったが、特にこれに限らず、シフトレバー３２の手動操作に基づいて手動変速制御が実行される手動変速モードを選択するＭポジション、Ｓポジションを備えるものであっても良い。

また、前述の実施例のシフト操作装置３０における各シフト位置の配置は一例であって、適宜変更することができる。また、シフトレバー３２がモーメンタリ式となっているが、必ずしもモーメンタリ式に限定されない。

上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両のシフト制御装置
３２：シフト操作子（シフトレバー）
３４：Ｐスイッチ（パーキングスイッチ）
５０：パーキングロック装置
１００：ＳＢＷ−ＥＣＵ（シフト位置決定部）
１０２：ＨＶ−ＥＣＵ（駆動力出力指令部）
１１６：ローカルＣＡＮ通信部（第１ＣＡＮ通信部）
１１８：グローバルＣＡＮ通信部（第２ＣＡＮ通信部）
Ｐon：Ｐスイッチ信号（操作信号）
Ｐsh1：シフト位置判定信号（第１シフト位置判定信号）
Ｐsh2：シフト位置判定信号（第２シフト位置判定信号）
Ｖ：車速
Ｖa：車速閾値（所定値）
Ｖｂ：停止車速閾値
α：加速度
αa：加速度閾値

Claims

シフト操作子の操作に伴って出力されるセンサ信号に基づいて前記シフト操作子のシフト位置を決定するシフト位置決定部と、前記シフト位置決定部から出力され、第１ＣＡＮ通信部を経由して伝達される第１シフト位置判定信号と第２ＣＡＮ通信部を経由して伝達される第２シフト位置判定信号とに基づいてシフトレンジを選択して車両を走行させる駆動力出力指令部とを備える、車両のシフト制御装置において、
前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方が前記シフト位置決定部から前記駆動力出力指令部へ伝達されなくなる通信異常が生じた場合に、
車速が所定値以上の場合は、前記シフト位置判定信号の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジを選択し、車速が前記所定値未満の場合は、ニュートラルレンジを選択する
ことを特徴とする車両のシフト制御装置。
車速が前記所定値以上の場合に、前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジが、前記車両を前進もしくは後進させる走行レンジである場合、前記車両の加速度を予め定められた加速度閾値以下とする駆動力制限を実行する
ことを特徴とする請求項１の車両のシフト制御装置。
前記車両は、前記車両の駆動輪をロックするパーキングロック装置と、前記パーキングロック装置を作動させるための操作信号を出力するパーキングスイッチとを更に備え、
車速が所定の停止車速閾値以下の場合は、前記操作信号に基づいて前記パーキングロック装置を作動させる
ことを特徴とする請求項１または、請求項２の車両のシフト制御装置。
前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジがパーキングレンジにある場合は、前記パーキングレンジを保持する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの車両のシフト制御装置。
車速が前記所定値以上では前記第１シフト位置判定信号と前記第２シフト位置判定信号との両方の前記通信異常の発生時に維持されていたシフトレンジを選択し、車速が前記所定値未満では前記ニュートラルレンジを選択し、車速が前記所定値よりも低く予め設定された前記停止車速閾値以下では、前記操作信号に基づいて前記パーキングロック装置を作動させる
ことを特徴とする請求項３の車両のシフト制御装置。