CN107076300A - 挡位切换控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种挡位切换控制装置，通过SBW－ECU42，在换挡挡位的切换过程中(例如从P挡位向NotP挡位的切换过程中)判定是否处于挡位切换延迟状态(换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态)，在判定为处于挡位切换延迟状态的情况下，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧(例如P挡位)的状态，其结果，在判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态(例如驾驶员下车的状态)的情况下，将目标挡位变更为安全侧。本发明由此即使在换挡挡位的切换结束之前，驾驶员判断成换挡挡位没有切换并从车辆下来的情况下，也能够将换挡挡位切换为安全侧(P挡位)。

Description

挡位切换控制装置
关联申请的相互参照
本申请基于2015年3月5日提出申请的日本专利申请号2015－43224号，在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及以电动机作为驱动源来切换换挡挡位的挡位切换控制装置。
背景技术
近年来，在汽车中，为了满足节省空间、组装性提高、控制性提高等要求，将机械式的驱动系统变更为利用电动机来电驱动的系统的事例处于增加的趋势。作为其一个例子，例如如专利文献1所记载，利用电动机驱动车辆的自动变速器的挡位切换机构。在该例子中，安装有与电动机的旋转同步地按照每一个规定角度输出脉冲信号的编码器，基于该编码器的输出信号的计数值，依次切换电动机的通电相位而执行将电动机旋转驱动至相当于目标挡位的目标旋转位置(目标计数值)的反馈控制，将换挡挡位切换为目标挡位。
另外，在专利文献1中，为了使电动机控制(挡位切换控制)的可靠性提高，在检测出电动机的反馈控制系统的故障的情况下，通过开环控制依次切换电动机的通电相位而将电动机旋转驱动至目标旋转位置，进而将换挡挡位切换为目标挡位。
但是，在这样的情况下，存在换挡挡位的切换结束比通常延迟(换句话说，直至切换结束为止的时间比通常长)的可能性。若换挡挡位的切换结束比通常延迟，则还存在在换挡挡位的切换结束之前，驾驶员判断(误判)成换挡挡位没有切换而驾驶员从车辆下来的可能性。需要防备这样的情况而确保安全性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－56855号公报
发明内容
本公开的目的在于，提供一种能够确保换挡挡位的切换结束比通常延迟的情况下的安全性的挡位切换控制装置。
根据本公开的一方式，挡位切换控制装置具备：挡位切换机构，将电动机作为驱动源来切换换挡挡位；编码器，与电动机的旋转同步地输出脉冲信号；以及挡位切换控制部，基于该编码器的输出信号的计数值，使电动机旋转至与目标挡位相当的目标旋转位置，从而将换挡挡位切换为目标挡位。而且，挡位切换控制装置具备：延迟判定部，在换挡挡位的切换过程中，判定是否处于该换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态；变更判定部，在由该延迟判定部判定为处于换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态的情况下，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态；以及目标挡位变更部，在由该变更判定部判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，将目标挡位变更为安全侧。
在该构成中，首先在换挡挡位的切换过程中判定是否处于换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态(换句话说，是否处于直至切换结束为止的时间比通常长的状态)。由此，在因某些原因导致成为换挡挡位的切换结束比通常(系统正常时)延迟的状态时，能够检测出该状态。
然后，在判定为处于换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态的情况下，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。由此，在换挡挡位的切换结束比通常延迟的状况下，能够判定是处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态，还是处于不变更目标挡位而维持现状就能够确保安全性的状态。
其结果，在判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，判断为处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态，将目标挡位变更为安全侧。由此，能够将换挡挡位切换为安全侧，能够确保换挡挡位的切换结束比通常延迟的情况下的安全性。
另外，换挡挡位的安全侧表示不对车辆的驱动轮传递来自发动机的驱动力、车辆停止时的换挡挡位的位置。
附图说明
关于本公开的上述目的及其他目的、特征或优点，通过一边参照附图一边进行下述的详细叙述而变得更加明确。
图1是本公开的实施例1中的挡位切换机构的立体图。
图2是表示挡位切换控制系统的概略结构的图。
图3是表示实施例1的挡位切换控制程序的前半部的处理的流程的流程图。
图4是表示实施例1、2的挡位切换控制程序的后半部的处理的流程的流程图。
图5是表示实施例2的挡位切换控制程序的前半部的处理的流程的流程图。
图6是表示实施例2的变更判定程序的处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，对将用于实施本公开的方式具体化的实施例进行说明。
实施例1
基于图1至图4说明本公开的实施例1。
首先，基于图1以及图2说明挡位切换控制系统的构成。
如图1所示，挡位切换机构11是将安装于车辆的自动变速器27(参照图2)的换挡挡位在P挡位(停车挡位)、R挡位(倒车挡位)、N挡位(空挡位)、以及D挡位(驱动挡位)之间进行切换的4位式的挡位切换机构。成为该挡位切换机构11的驱动源的电动机12例如由开关磁阻电动机构成。在该电动机12中内置有减速机构26(参照图2)，在其输出轴12a(参照图2)连接有挡位切换机构11的手动轴13。在该手动轴13固定有止动杆(Detent lever)15。
在该止动杆15连结有根据止动杆15的旋转进行直线运动的手动阀32，通过该手动阀32切换自动变速器27的内部的液压回路(未图示)，从而对换挡挡位进行切换。
另外，在止动杆15固定有L字形的停车杆18，设于该停车杆18的前端部的圆锥体19与锁定杆21抵接。该锁定杆21根据圆锥体19的位置而以轴22为中心上下移动，对停车齿轮20进行锁定/锁定解除。停车齿轮20设于自动变速器27的输出轴，若利用锁定杆21将该停车齿轮20锁定，则车辆的驱动轮被保持为止转的状态(停车状态)。
另一方面，在支承基座17固定有用于将止动杆15保持于P、R、N、D的各挡位的止动簧23，在止动杆15形成有P、R、N、D的各挡位保持凹部24。在设于止动簧23的前端的卡合部23a嵌入到止动杆15的各挡位保持凹部24时，止动杆15被保持于各挡位的位置。由这些止动杆15与止动簧23等构成用于将止动杆15的旋转位置卡合保持于各挡位的位置(换句话说将挡位切换机构11保持于各挡位的位置)的止动机构14(锁止机构)。
在P挡位，停车杆18向接近锁定杆21的方向移动，圆锥体19的较粗的部分上推锁定杆21，锁定杆21的凸部21a嵌入停车齿轮20，成为将停车齿轮20锁定的状态。由此，自动变速器27的输出轴(驱动轮)被保持为锁定的状态(停车状态)。
另一方面，在除P挡位以外的挡位，停车杆18向远离锁定杆21的方向移动，圆锥体19的较粗的部分被从锁定杆21抽出，锁定杆21下降。由此，锁定杆21的凸部21a离开停车齿轮20，解除停车齿轮20的锁定，自动变速器27的输出轴被保持为能够旋转的状态(能够行驶的状态)。
如图2所示，在挡位切换机构11的手动轴13设有对手动轴13的旋转角(旋转位置)进行检测的旋转传感器16。该旋转传感器16由输出与手动轴13的旋转角度相应的电压的传感器(例如电位计)构成，通过该输出电压，能够确认实际的换挡挡位是P挡位、R挡位、N挡位、D挡位中的哪一个。
如图2所示，在电动机12设有用于检测转子的旋转角(旋转位置)的编码器46。该编码器46例如由磁式的旋转式编码器构成，并构成为与电动机12的转子的旋转同步地按照每个规定角度输出A相、B相的脉冲信号。SBW－ECU42(挡位切换控制部)的微型计算机41将从编码器46输出的A相信号与B相信号的上升沿/下降沿这两者进行计数，并根据该计数值(以下称作“编码器计数值”)利用电动机驱动器37按照规定的顺序切换电动机12的通电相位，由此对电动机12进行旋转驱动。另外，也可以构成为，将电动机12的三相(U相、V相、W相)的绕组与电动机驱动器37的组合设置成两个系统，即使一个系统发生了故障，也能够利用另一个系统旋转驱动电动机12。
在电动机12的旋转过程中，通过A相信号与B相信号的产生顺序判定电动机12的旋转方向，在正转(P挡位→D挡位的旋转方向)时对编码器计数值向上计数，在反转(D挡位→P挡位的旋转方向)时对编码器计数值向下计数。由此，无论电动机12向正转/反转的任何方向旋转，都可维持编码器计数值与电动机12的旋转角的对应关系，因此在正转/反转的任何旋转方向上，都能够根据编码器计数值检测电动机12的旋转位置，并向与该旋转位置对应的相的绕组通电而对电动机12进行旋转驱动。
SBW－ECU42被输入由换挡开关44检测出的变速杆操作位置的信号。由此，SBW－ECU42的微型计算机41根据驾驶员的变速杆操作等切换目标挡位(目标的换挡挡位)，根据该目标挡位对电动机12进行旋转驱动而切换换挡挡位，并将切换后的实际的换挡挡位显示于设于仪表板(未图示)的挡位显示部45。
从安装于车辆的电池50(电源)经由电源继电器51向SBW－ECU42供给电源电压。电源继电器51的接通/断开是通过对作为电源开关的IG开关52(点火开关)的接通/断开进行手动操作而切换的。若IG开关52接通，则电源继电器51接通，向SBW－ECU42供给电源电压，若IG开关52断开，则电源继电器51断开，向SBW－ECU42的电源供给被切断(断开)。
控制自动变速器27的挡位切换动作的SBW－ECU42、控制自动变速器27的变速动作的AT－ECU53(另一控制部)、以及其他未图示的ECU(例如发动机ECU)等经由通信线(例如车内LAN线路等)而连接，并通过CAN通信等相互收发所需的信息。
若通过驾驶员的变速杆操作等切换目标挡位，则SBW－ECU42的微型计算机41对应地对目标旋转位置(目标计数值)进行变更。然后，基于编码器计数值依次切换电动机12的通电相位，从而执行将电动机12旋转驱动至与目标挡位相当的目标旋转位置的反馈控制，将换挡挡位切换为目标挡位(将挡位切换机构11的切换位置切换为目标挡位的位置)。
然而，由于某些原因，存在换挡挡位的切换结束比通常延迟(换句话说是直至切换结束为止的时间比通常长)的可能性。若换挡挡位的切换结束比通常延迟，则还存在在换挡挡位的切换结束之前，驾驶员判断(误判)为换挡挡位没有切换而驾驶员从车辆下来的可能性，因此需要防备这样的情况而确保安全性。
因此，在本实施例1中，利用SBW－ECU42执行后述的图3以及图4的挡位切换控制程序，从而进行接下来这种控制。
例如，在目标挡位被从P挡位切换到了NotP挡位(P挡位以外的挡位)时，基于编码器计数值依次切换电动机12的通电相位，从而执行将电动机12旋转驱动至相当于目标挡位(NotP挡位)的目标旋转位置的反馈控制。
在该换挡挡位的切换过程中，例如基于编码器46有无异常，判定是不是处于换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态(换句话说，直至切换结束为止的时间比通常长的状态)。由此，在成为了换挡挡位的切换结束比通常(系统正常时)延迟的状态时，能够对其进行检测。
然后，在判定为处于换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态的情况下，例如基于驾驶员的下车状态，判定是不是应将目标挡位变更为安全侧(例如P挡位)的状态。由此，在换挡挡位的切换结束比通常延迟的状况下，能够判定处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态、还是处于不变更目标挡位而维持现状就能够确保安全性的状态。
其结果，在判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，判断为处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态，将目标挡位变更为安全侧。由此，能够将换挡挡位切换为安全侧(P挡位)。
另一方面，在判定为没有处于应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，判断为处于不变更目标挡位而维持现状就能够确保安全性的状态，不变更目标挡位而是维持现状。由此，能够将换挡挡位切换为最初要求的目标挡位(NotP挡位)。
另外，换挡挡位的安全侧表示未对车辆的驱动轮传递来自发动机的驱动力、车辆停止时的换挡挡位的位置。在本实施例中，由于是4位式的挡位切换机构，因此P挡位(停车挡位)与N挡位(空挡)相当于安全侧位置。
以下，说明在本实施例1中SBW－ECU42所执行的图3以及图4的挡位切换控制程序的处理内容。在本实施例1中，SBW－ECU42执行图3以及图4所示的挡位切换控制程序，由此作为延迟判定部、变更判定部、以及目标挡位变更部发挥功能。
图3以及图4所示的挡位切换控制程序在SBW－ECU42的电源接通期间，以规定周期被重复执行。若本程序被起动，则首先在步骤101中，例如根据目标挡位是否被从P挡位切换为NotP挡位(R挡位、N挡位、D挡位中的某一个挡位)来判定是否产生了NotP切换指令。
在该步骤101中，在判定为未产生NotP切换指令的情况下，不执行步骤102之后的处理，结束本程序。
另一方面，在上述步骤102中，在判定为产生了NotP切换指令的情况下，进入步骤102，基于编码器计数值依次切换电动机12的通电相位，从而执行将电动机12旋转驱动至相当于目标挡位(NotP挡位)的目标旋转位置的反馈控制。
之后，进入步骤103，基于编码器46有无异常，判定是不是处于换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态(以下称作“挡位切换延迟状态”)。
在编码器46异常的情况下，由于不能正常地执行基于编码器计数值的反馈控制，因此换挡挡位的切换结束比通常(系统正常时)延迟的可能性高。因此，只要监视编码器46有无异常，就能够判定是不是处于挡位切换延迟状态(换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态)。
具体而言，根据编码器计数值是否为停滞状态(持续规定时间以上不变化的状态)来判定编码器46有无异常。其结果，在编码器46有异常的情况下判定为处于挡位切换延迟状态。另一方面，在编码器46无异常的情况下判定为不是挡位切换延迟状态。
在该步骤103中，在判定为不是挡位切换延迟状态的情况下，不执行步骤104之后的处理，结束本程序。
另一方面，在上述步骤103中，在判定为处于挡位切换延迟状态的情况下，在接下来的步骤104～106中，基于驾驶员的下车状态，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧(例如P挡位)的状态。
若换挡挡位的切换结束比通常延迟，则还存在在换挡挡位的切换结束之前，驾驶员判断(误判)成换挡挡位没有切换而驾驶员从车辆下来的可能性。如果在驾驶员从车辆下来的情况下，将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好。因此，只要监视驾驶员的下车状态，就能够判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。
具体而言，首先，在步骤104中，判定驾驶席的安全带是否被佩戴(例如安全带开关是否为ON(接通))。
在接下来的步骤105中，判定驾驶席的落座传感器是否为ON(接通)。
在接下来的步骤106中，判定制动踏板是否被踏下(例如制动器开关是否为ON(接通))。
在上述步骤104～106中的某一个中判定为“Yes(是)”的情况下，判断为驾驶员未从车辆下来(落座在驾驶席上)，判定为不是应将目标挡位变更为安全侧的状态。另一方面，在上述步骤104～106中全部判定为“No(否)”的情况下，判断为驾驶员已从车辆下来，判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。
在上述步骤104～106中，在判定为不是应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，判断为处于不变更目标挡位而维持现状就能够确保安全性的状态。在该情况下，进入步骤107，不变更目标挡位，而是维持现状(维持为NotP挡位)，通过开环控制依次切换电动机12的通电相位而将电动机12向目标旋转位置的方向进行旋转驱动。
之后，进入步骤108，判定换挡挡位的切换是否结束(电动机12是否已旋转至目标旋转位置)。此时，在编码器46发生了异常的情况下，例如基于旋转传感器16的输出信号或电动机12的通电相位的切换次数等，判定电动机12是否已旋转至目标旋转位置。在该步骤108中，在判定为换挡挡位的切换未结束的情况下，返回上述步骤104。之后，在上述步骤108中，在判定为换挡挡位的切换结束的时刻，结束本程序。
另一方面，在上述步骤104～106中，在判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，判断为处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态，进入图4的步骤109，将目标挡位变更为安全侧(P挡位)。通过该目标挡位向安全侧的变更，电动机12的旋转驱动方向成为与至此为止相反的方向。
之后，进入步骤110，向驾驶员报告已将目标挡位变更为安全侧(P挡位)。在该情况下，例如使设于驾驶席的仪表板的警告灯(未图示)点亮或者闪烁。或者在驾驶席的仪表板的警告显示部(未图示)进行警告显示，并通过警告声或者声音向驾驶员报告目标挡位的变更。
之后，进入步骤111，判定换挡挡位的切换开始之后的电动机12的旋转量K(开始进行反馈控制之后的电动机12的旋转量)是否为规定值A以下。这里，规定值A被设定为与电动机12的旋转传递系统的余隙(backlash)相当的值。
在该步骤111中，在判定为电动机12的旋转量K为规定值A以下的情况下，判断为电动机12的旋转量K为电动机12的旋转传递系统的余隙的范围内，进入步骤112，将达到变更后的目标挡位(P挡位)为止的目标旋转量设定为与电动机12的旋转量K相同的值。
目标旋转量＝K
另一方面，在上述步骤111中，在判定为电动机12的旋转量K比规定值A大的情况下，判断为电动机12的旋转量K超过了电动机12的旋转传递系统的余隙的范围，进入步骤113，将达到变更后的目标挡位(P挡位)为止的目标旋转量设定为电动机12的旋转量K与规定值A(余隙大小)相加而得的值(K+A)。
目标旋转量＝K+A
之后，进入步骤114，通过开环控制依次切换电动机12的通电相位，将电动机12向变更后的目标挡位(P挡位)的方向(与至此为止相反的方向)旋转驱动目标旋转量。
之后，进入步骤115，判定换挡挡位的切换是否结束(电动机12是否已旋转至目标旋转位置)。此时，在编码器46发生了异常的情况下，例如基于旋转传感器16的输出信号或电动机12的通电相位的切换次数等，判定电动机12是否已旋转至目标旋转位置。在该步骤115中，在判定为换挡挡位的切换未结束的情况下，返回上述步骤114。之后，在上述步骤115中，在判定为换挡挡位的切换结束的时刻，进入步骤116，对驾驶员要求使用停车制动器。在该情况下，例如使设于驾驶席的仪表板的警告灯(未图示)点亮或者闪烁。或者在驾驶席的仪表板的警告显示部(未图示)进行警告显示，并通过警告声或者声音对驾驶员要求使用停车制动器。
在以上说明的本实施例1中，在换挡挡位的切换过程中(例如从P挡位向NotP挡位的切换中)，判定是否处于挡位切换延迟状态(换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态)，在判定为处于挡位切换延迟状态的情况下，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧(例如P挡位)的状态。其结果，在判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，判断为处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态，将目标挡位变更为安全侧。由此，在换挡挡位的切换结束比通常延迟的情况下，即使在换挡挡位的切换结束之前，驾驶员判断成换挡挡位没有切换并从车辆下来的情况下，也能够将换挡挡位切换为安全侧(P挡位)，能够确保换挡挡位的切换结束比通常延迟的情况下的安全性。
另外，在本实施例1中，基于编码器46有无异常，判定是否处于挡位切换延迟状态(换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态)。在编码器46发生了异常的情况下，由于不能正常地执行基于编码器计数值的反馈控制，因此换挡挡位的切换结束比通常(系统正常时)延迟的可能性较高。因此，只要监视编码器46有无异常，就能够判定是否处于挡位切换延迟状态。
而且，在本实施例1中，基于驾驶员的下车状态，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧(例如P挡位)的状态。若换挡挡位的切换结束比通常延迟，则还存在在换挡挡位的切换结束之前，驾驶员判断(误判)成换挡挡位没有切换而驾驶员从车辆下来的可能性。在驾驶员从车辆下来了的情况下，将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好。因此，只要监视驾驶员的下车状态，就能够判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。
另外，在本实施例1中，在通过目标挡位向安全侧的变更而使电动机12的旋转驱动方向成为与至此为止相反的方向的情况下，考虑电动机12的旋转传递系统的余隙(backlash)设定目标旋转量，并通过开环控制对电动机12进行旋转驱动。由此，即使电动机12的旋转传递系统存在余隙，也能够将电动机12旋转驱动至相当于变更后的目标挡位的目标旋转位置，能够可靠地将换挡挡位切换(或者返回)为变更后的目标挡位(安全侧的挡位)。
实施例2
接下来，使用图4至图6对本公开的实施例2进行说明。其中，对于实质上与上述实施例1相同的部分省略或者简化说明，主要对与上述实施例1不同的部分进行说明。
在本实施例2中，SBW－ECU42通过执行图5以及图4所示的挡位切换控制程序而作为延迟判定部以及目标挡位变更部发挥功能，AT－ECU53通过执行图6所示的变更判定程序而作为变更判定部发挥功能。
在本实施例2中执行的图5的程序是将在上述实施例1中说明的图3的程序的步骤104～106的处理变更为步骤104a、105a的处理，除此以外的各步骤的处理与图3相同。
以下，在本实施例2中，对SBW－ECU42所执行的图5以及图4的挡位切换控制程序的处理内容与AT－ECU53所执行的图6的变更判定程序的处理内容进行说明。
图5以及图4所示的挡位切换控制程序在SBW－ECU42的电源接通期间，以规定周期被重复执行。若本程序被起动，则首先在步骤101中，判定是否产生了NotP切换指令。在判定为产生了NotP切换指令的情况下，进入步骤102，基于编码器计数值依次切换电动机12的通电相位，从而执行将电动机12旋转驱动至相当于目标挡位(NotP挡位)的目标旋转位置的反馈控制。
之后，进入步骤103，基于编码器46有无异常，判定是否处于挡位切换延迟状态(换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态)，在判定为不是挡位切换延迟状态的情况下，将延迟标志复位为“0”而结束本程序。
另一方面，在上述步骤103中，在判定为处于挡位切换延迟状态的情况下，进入步骤104a，将延迟标志设定为“1”。在该情况下，通过后述的图6的变更判定程序，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态，将变更标志设定为“1”或者复位为“0”。
之后，进入步骤105a，判定变更标志是否为“1”。该在步骤105a中，在判定为变更标志为“0”的情况下，判断为处于不变更目标挡位而维持现状就能够确保安全性的状态。在该情况下，进入步骤107，不变更目标挡位，而是维持现状(维持为NotP挡位)，通过开环控制依次切换电动机12的通电相位而将电动机12向目标旋转位置的方向旋转驱动。之后，进入步骤108，判定换挡挡位的切换是否结束，在判定为换挡挡位的切换结束的时刻，结束本程序。
另一方面，在上述步骤105a中，在判定为变更标志是“1”的情况下，判断为处于将目标挡位变更为安全侧来确保安全性为好的状态，进入图4的步骤109，将目标挡位变更为安全侧(P挡位)。之后，进入步骤110，向驾驶员报告已将目标挡位变更为安全侧(P挡位)。
之后，进入步骤111，判定换挡挡位的切换开始后的电动机12的旋转量K是否为规定值A以下。在该步骤111中，在判定为电动机12的旋转量K为规定值A以下的情况下，进入步骤112，将达到变更后的目标挡位(P挡位)为止的目标旋转量设定为与电动机12的旋转量K相同的值。另一方面，在上述步骤111中，在判定为电动机12的旋转量K比规定值A大的情况下，进入步骤113，将达到变更后的目标挡位(P挡位)为止的目标旋转量设定为电动机12的旋转量K与规定值A(余隙大小)相加而得的值(K+A)。
之后，进入步骤114，通过开环控制依次切换电动机12的通电相位，将电动机12向变更后的目标挡位(P挡位)的方向(与至此为止相反的方向)旋转驱动目标旋转量。之后，进入步骤115，判定换挡挡位的切换是否结束，在判定为换挡挡位的切换结束的时刻，进入步骤116，对驾驶员要求使用停车制动器。
图6所示的变更判定程序在AT－ECU53的电源接通期间，以规定周期被重复执行。若本程序被起动，则首先在步骤201中，判定延迟标志是否为“1”。
在该步骤201中，在判定延迟标志为“0”的情况下(判定为不是挡位切换延迟状态的情况下)，不执行步骤202之后的处理，结束本程序。
另一方面，在上述步骤201中，在判定为延迟标志为“1”的情况下(判定为处于挡位切换延迟状态的情况下)，在接下来的步骤202～204中，基于驾驶员的下车状态，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧(例如P挡位)的状态。
具体而言，首先，在步骤202中，判定驾驶席的安全带是否被佩戴(例如安全带开关是否为ON)。
在接下来的步骤203中，判定驾驶席的落座传感器是否为ON。
在接下来的步骤204中，判定制动踏板是否被踏下(例如制动器开关是否为ON)。
在上述步骤202～204中的某一个中判定为“Yes”的情况下，判断为驾驶员未从车辆下来(落座驾驶席上)，判定为不是应将目标挡位变更为安全侧的状态。在该情况下，将变更标志复位为“0”而结束本程序。
另一方面，在上述步骤202～204中全部判定为“No”的情况下，判断为驾驶员已从车辆下来，判定为处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。在该情况下，进入步骤205，将变更标志设定为“1”，结束本程序。
在以上说明的本实施例2中，也能够获得与上述实施例1相同的效果。
另外，在本实施例2中，SBW－ECU42通过执行图5以及图4所示的挡位切换控制程序而作为延迟判定部以及目标挡位变更部发挥功能，AT－ECU53通过执行图6所示的变更判定程序而作为变更判定部发挥功能。这样，基于SBW－ECU42的判定结果与AT－ECU53的判定结果这两方，能够决定是否将目标挡位变更为安全侧，能够使可靠性提高。另外，在AT－ECU53中判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态时，还能够使用未被输入到SBW－ECU42中的信息，能够更准确地判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。
另外，在上述实施例2中，AT－ECU53通过执行图6所示的变更判定程序而作为变更判定部发挥功能，但并不局限于此，也可以是其他ECU(例如发动机ECU等)执行图6所示的变更判定程序而作为变更判定部发挥功能。
另外，在上述各实施例1、2中，在将换挡挡位从P挡位向NotP挡位切换的情况下应用了本公开，但并不局限于此，例如，也可以在将换挡挡位在NotP挡位间(R挡位、N挡位、D挡位中的某两个挡位间)进行切换的情况下应用本公开。或者，也可以在将换挡挡位从NotP挡位向P挡位切换的情况应用本公开。
另外，在上述各实施例1、2中，基于编码器46有无异常，判定是否处于挡位切换延迟状态(换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态)。但是，并不局限于此，例如，也可以基于电动机12的驱动开始后的旋转量、电动机12的驱动开始后的经过时间、电动机12达到目标旋转位置为止的旋转量、电动机12的负载转矩等，判定是否处于挡位切换延迟状态以。
在电动机12的驱动开始后的旋转量异常少的情况、电动机12的驱动开始后的经过时间异常长的情况、电动机12达到目标旋转位置为止的旋转量异常多的情况、或电动机12的负载转矩异常大的情况下，由于电动机12未正常地旋转驱动，因此换挡挡位的切换结束比通常延迟的可能性高。因此，只要监视电动机12的驱动开始后的旋转量、电动机12的驱动开始后的经过时间、电动机12达到目标旋转位置为止的旋转量、电动机12的负载转矩等，就能够判定是否处于挡位切换延迟状态。
例如，也可以根据在从电动机12驱动开始起经过了规定时间的时刻驱动开始后的旋转量是否为规定值以下，来判定是否处于挡位切换延迟状态。或者也可以根据在换挡挡位的切换结束之前，电动机12的驱动开始后的经过时间是否超过了规定值，来判定是否处于挡位切换延迟状态。或者也可以根据在从电动机12驱动开始起经过了规定时间的时刻达到目标旋转位置为止的旋转量是否为规定值以上，来判定是否处于挡位切换延迟状态。或者也可以根据电动机12的负载转矩是否为规定值以上，来判定是否处于挡位切换延迟状态。
另外，在上述各实施例1、2中，基于驾驶员的下车状态，判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。但是，并不局限于此，根据挡位切换机构11的动作状态(例如换挡挡位的当前位置或是否处于向某一挡位切换的过程中等)、来自车辆侧的要求(例如P挡位的要求或N挡位的要求等)的不同，是否应将目标挡位变更为安全侧也会发生变化，因此也可以基于挡位切换机构11的动作状态或来自车辆侧的要求，来判定是否处于应将目标挡位变更为安全侧的状态。
另外，在上述各实施例1、2中，将目标挡位变更为安全侧时的安全侧设为P挡位，但并不局限于此，也可以根据车辆的状态等设为P挡位以外的挡位(例如N挡位)。
另外，在上述各实施例1、2中，在具备将换挡挡位在P挡位、R挡位、N挡位以及D挡位这四个挡位间进行切换的挡位切换机构的系统中应用了本公开，但并不局限于此，例如，也可以在具备将换挡挡位在P挡位与NotP挡位这两个挡位间进行切换的挡位切换机构的系统中应用本公开。或者，也可以在具备将换挡挡位在三个挡位间或者五个以上的挡位间进行切换的挡位切换机构的系统中应用本公开。在这些系统中，换挡挡位的安全侧也表示不对车辆的驱动轮传递来自发动机的驱动力、车辆处于停止时的换挡挡位的位置。
另外，在上述实施例1、2中，也可以在步骤104～106以及步骤202～204中有两个判定为“No”的情况下判断为下车，或者，也能够设为在至少一个判定为“No”的情况下判断为下车。
除此之外，本公开并不限定于自动变速器(AT、CVT、DCT等)，也可以应用于具备对电动汽车用的变速器(减速器)的换挡挡位进行切换的挡位切换机构的系统。
可理解为本公开并不限定于上述实施例和构造。本公开也包含各种变形例和等效范围内的变形。除此之外，各种组合和形态、还有包含它们之中的仅一个要素、一个要素以上、或一个要素以下的其他组合和形态也落入本公开的范畴和思想范围内。

Claims (6)

1.一种挡位切换控制装置，具备：挡位切换机构(11)，将电动机(12)作为驱动源来切换换挡挡位；编码器(46)，与上述电动机(12)的旋转同步地输出脉冲信号；以及挡位切换控制部(42)，基于上述编码器(46)的输出信号的计数值，使上述电动机(12)旋转至与目标挡位相当的目标旋转位置，从而将上述换挡挡位切换为上述目标挡位，上述挡位切换控制装置的特征在于，具备：
延迟判定部(42)，在上述换挡挡位的切换过程中，判定是否处于该换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态；
变更判定部(42，53)，在由上述延迟判定部(42)判定为处于上述换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态的情况下，判定是否处于应将上述目标挡位变更为安全侧的状态；以及
目标挡位变更部(42)，在由上述变更判定部(42，53)判定为处于应将上述目标挡位变更为安全侧的状态的情况下，将上述目标挡位变更为安全侧。
2.根据权利要求1所述的挡位切换控制装置，其特征在于，
上述延迟判定部(42)基于上述编码器(46)有无异常、上述电动机(12)的驱动开始后的旋转量、上述电动机(12)的驱动开始后的经过时间、上述电动机(12)达到上述目标旋转位置为止的旋转量、上述电动机(12)的负载转矩中的至少一个，来判定是否处于上述换挡挡位的切换结束比通常延迟的状态。
3.根据权利要求1或2所述的挡位切换控制装置，其特征在于，
上述变更判定部(42，53)基于驾驶员的下车状态、上述挡位切换机构(11)的动作状态、来自车辆侧的要求中的至少一个，来判定是否处于应将上述目标挡位变更为安全侧的状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的挡位切换控制装置，其特征在于，
在由于上述目标挡位向安全侧的变更而使得上述电动机(12)的旋转驱动方向成为与至此为止相反的方向的情况下，上述挡位切换控制部(42)考虑上述电动机(12)的旋转传递系统的余隙来设定目标旋转量，并通过开环控制来对上述电动机(12)进行旋转驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的挡位切换控制装置，其特征在于，
上述挡位切换控制部(42)作为上述延迟判定部以及上述目标挡位变更部发挥功能，
与上述挡位切换控制部(42)不同的另一个控制部(53)作为上述变更判定部发挥功能。
6.根据权利要求3所述的挡位切换控制装置，其特征在于，
上述变更判定部(42，53)基于驾驶席的安全带是否被佩戴的判定结果(104，202)、驾驶席的落座传感器是否为接通的判定结果(105，203)、制动踏板是否被踏下的判定结果(106，204)中的至少一个判定结果，来判定是否处于应将上述目标挡位变更为安全侧的状态。
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