CN107120430B - 线控换挡控制装置 - Google Patents

Abstract

即使对车辆的状态进行检测的开关、传感器出现故障也能确保驾驶的便利性。线控换挡控制装置具有：第1检测部，其对因驾驶者的行动而引起的第1车辆状态进行检测；第2检测部，其对因驾驶者的行动而引起的第2车辆状态进行检测；自动停车控制部，其执行自动停车控制，即，如果第1检测部和第2检测部的检测结果分别满足规定的条件，则无论通过换挡杆选择的挡位的状态如何，都将挡位的状态切换至停车挡位；以及故障判定部，在即使第1车辆状态产生变化而第1检测部也无法检测出该车辆状态的变化的情况下，该故障判定部判定为第1检测部出现故障，在判定为第1检测部出现故障的情况下(S300中的YES)，自动停车控制部不执行自动停车控制。

Description

线控换挡控制装置

技术领域

本发明涉及利用致动器自动地对变速挡位进行切换的线控换挡方式的自动变速器，特别是根据车辆的状态强制地将变速挡位切换至停车挡位的线控换挡控制装置。

背景技术

当前，在利用螺线管等电动致动器自动地对各变速挡位(前进挡位(D挡)、后退挡位(R挡)、空挡挡位(N挡)、停车挡位(P挡))进行切换的线控换挡方式的车辆用自动变速器中，已知如下自动停车控制的技术，即，为了提高安全性，在使车辆停止而驾驶者下车时，如果变速挡位被设定为除停车挡位以外的挡位，则将变速挡位强制地切换为停车挡位。

例如，公开有如下技术，即，如果检测出驾驶席的车门打开、且检测出驾驶者的安全带的非佩戴状态，则视为车辆进入停止的准备过程中，将变速挡位强制地切换至停车挡位(例如，专利文献1)。另外，还公开有如下技术，即，如果检测出驾驶者下车的动作，则使车辆的变速挡位强制地变换为停车挡位(例如专利文献2)。同样地，还已知如下技术，即，以防止误操作、提高安全性为目的，如果车辆速度小于规定速度并检测出驾驶者的安全带的非佩戴状态、且驾驶席的载荷小于或等于规定值，则将变速挡位强制地切换至停车挡位(例如、专利文献3)。

专利文献1：日本特开2013-199963号公报

专利文献2：日本特开2003-156140号公报

专利文献3：日本特开2007-170546号公报

但是，在上述的专利文献1～3的技术中，例如，在对安全带的非佩戴状态进行检测的安全带开关因某种原因而出现故障的情况下，即，如果虽然佩戴了安全带(佩戴状态)但安全带开关也持续检测出非佩戴状态，则仅通过打开车门而将变速挡位强制地切换至停车挡位。

例如，在打开车门的状态下一边目视确认后方一边使车辆后退的情况下，如果安全带处于佩戴状态则不会因车门打开而使得变速挡位变为停车挡位，因此能够确保驾驶的便利性。但是，如上所述，在安全带开关出现故障而持续检测出非佩戴状态的情况下，认为只要驾驶者佩戴了安全带，即使打开车门也能够使车辆后退，但仅通过车门的打开而使得变速挡位切换至停车挡位，则会无法实现车辆的后退。

发明内容

鉴于这种问题，本发明的目的在于提供一种线控换挡控制装置，即使对车辆的状态进行检测的开关、传感器出现故障也能够确保驾驶的便利性。

为了解决上述问题，本发明的线控换挡控制装置利用与由换挡杆选择的挡位相对应的电信号对致动器进行驱动，从而切换变速挡位，其特征在于，具有：第1检测部，其对因驾驶者的行动而引起的第1车辆状态进行检测；第2检测部，其对因驾驶者的行动而引起的与第1车辆状态不同的第2车辆状态进行检测；自动停车控制部，其执行自动停车控制，即，如果第1检测部和第2检测部的检测结果分别满足规定的条件，则无论通过换挡杆选择的挡位的状态如何，都将挡位的状态切换至停车挡位的；以及故障判定部，其在虽然第1车辆状态产生变化但第1检测部无法检测出该车辆状态的变化的情况下，判定为第1检测部出现故障，在判定为第1检测部出现故障的情况下，自动停车控制部不执行自动停车控制。

可以为，第1检测部是对驾驶者佩戴安全带的状态进行检测的安全带开关，第2检测部是对车辆的车门的开闭状态进行检测的车门开关，故障判定部在从驾驶者乘车起直至车辆达到规定速度为止的期间内一次也未确认到安全带开关的检测结果的变化的情况下，判定为安全带开关出现故障。

发明的效果

即使对车辆的状态进行检测的开关、传感器出现了故障，也能够确保驾驶的便利性。

附图说明

图1是对车辆的整体结构进行说明的图。

图2是表示安全带开关的检测结果的变迁的说明图。

图3是表示故障判定部的判定处理的流程图。

图4是表示自动停车控制部的处理的流程图。

标号的说明

100 车辆

120 方向盘

122 换挡杆

124 挡位切换装置

128 线控换挡控制装置

132 安全带

136 安全带开关(第1检测部)

138 车门

140 车门开关(第2检测部)

154 自动停车控制部

156 故障判定部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。上述实施方式中示出的尺寸、材料、其他具体数值等不过是为了容易理解发明的示例而已，除特别声明的情况以外，并不对本发明进行限定。此外，在本说明书以及附图中，对实质上具有相同功能、结构的要素标注相同的标号而将重复说明省略，另外，还将与本发明无直接关系的要素的图示省略。

(车辆100)

图1是对车辆100的整体结构进行说明的图。如果驾驶者对加速器踏板110进行操作，则与其操作量相应的发动机112的动力经由变速器126和驱动轴116而传递至驱动轮118。另外，如果驾驶者对方向盘120进行操作，则其操作量被传递至驱动轮118，能够进行车辆100的转向。

另外，如果驾驶者对配置于驾驶席附近的换挡杆122进行操作，则利用挡位切换装置124将作为无级变速装置、行星齿轮式有级(step)AT等自动变速器的变速器126的变速挡位切换至与通过换挡杆122选择的挡位相对应的变速挡位，发动机112的转速以及扭矩变换为适合于行驶的转速以及扭矩。作为变速挡位，例如设置有前进挡位(D挡)、后退挡位(R挡)、空挡挡位(N挡)以及停车挡位(P挡)。

挡位切换装置124并不是利用与换挡杆122机械地连接的连杆机构对变速挡位进行切换的方式，而是仅利用电信号对变速挡位进行切换的所谓的线控换挡方式。具体而言，挡位切换装置124构成为包含：手动阀(未图示)，其选择性地供给针对前进离合器、后退离合器的油压；停车锁止机构(未图示)，其将变速器126的输出轴机械地锁止；电动致动器(未图示)，其利用电机、螺线管等对手动阀和停车锁止机构进行驱动；以及线控换挡控制装置128，其对致动器的驱动进行控制。

线控换挡控制装置128利用挡位开关对通过换挡杆122选择的挡位进行检测，与挡位开关相应地对致动器进行驱动而进行下面的控制。例如，在前进挡位下，将前进离合器接合，将后退离合器解除。在后退挡位下，将前进离合器解除，将后退离合器接合。在空挡挡位下，将前进离合器、后退离合器均解除。在停车挡位下，将前进离合器、后退离合器均解除，并且使停车锁止机构工作。此外，在换挡杆122设置有自复位机构，该自复位机构在驾驶者结束对换挡杆122的操作之后自动地返回至规定的原位置。

在驾驶席130的周围设置有用于将驾驶者的身体约束在驾驶席130的安全带132，在安全带132的锚固部134设置有安全带开关136。安全带开关136在驾驶者佩戴了安全带132时对佩戴状态进行检测，在未佩戴时对非佩戴状态进行检测。

另外，在车辆100的侧面设置有用于供乘员(包含驾驶者在内)相对于车辆100上车下车的车门138，在驾驶席130的车门138的周围设置有对车门138的开闭状态进行检测的车门开关140。车门开关140在驾驶席130的车门138打开时对打开状态进行检测，在驾驶席130的车门138关闭时对关闭状态进行检测。

另外，在驱动轴116的周围设置有车速传感器142，利用车速传感器142对车辆100的行驶速度进行检测。

(线控换挡控制装置128)

线控换挡控制装置128具有中央控制部150以及数据保存部152。中央控制部150由包含中央处理装置(CPU)、对程序等进行储存的ROM、作为工作区域的RAM等在内的半导体集成电路构成，对线控换挡控制装置128的整体进行控制。另外，中央控制部150还作为下面示出的自动停车控制部154、故障判定部156而起作用。数据保存部152由RAM、闪存、HDD等构成，保存中央控制部150的处理所需的各种信息。

对于自动停车控制部154而言，在使车辆100停止而驾驶者下车时，如果对车辆100的状态进行检测的开关、传感器、例如安全带开关136检测出安全带132的非佩戴状态、且车门开关140检测出驾驶席130的车门138的打开状态，则进行将设定为除停车挡位以外的挡位的变速挡位强制地切换至停车挡位的所谓的自动停车控制。通过这样的自动停车控制能够防止驾驶者的误操作而提高安全性。

但是，在安全带开关136因某种原因而出现故障的情况下，即，如果虽然佩戴了安全带132(佩戴状态)但安全带开关136也持续检测出非佩戴状态，则会仅通过打开车门138而将变速挡位强制地切换至停车挡位。例如，在打开车门138的状态下一边目视确认后方一边使车辆100后退的情况下，如果安全带132处于佩戴状态则不会因车门的打开而使得变速挡位变为停车挡位，因此能够确保驾驶的便利性。但是，如上所述，在安全带开关136出现故障而持续检测出非佩戴状态的情况下，认为只要驾驶者佩戴了安全带132则即使打开车门138也能够使车辆100后退，但仅通过车门138的打开而使得变速挡位切换为停车挡位会无法实现车辆100的后退。

因此，在本实施方式中，判定对车辆100的状态进行检测的开关、传感器(这里为安全带开关136)的故障，如果这些开关、传感器出现故障，则以不会使变速挡位容易地切换至停车挡位的方式而确保驾驶的便利性。

因此，对于对因驾驶者的行动而引起的车辆状态(第1车辆状态)进行检测的开关、传感器(第1检测部)而言，在虽然该开关、传感器应当检测出的车辆状态产生了变化但也未检测出该车辆状态的变化的情况下，故障判定部156判定为该开关、传感器出现了故障。这里，作为故障判定的对象而列举安全带开关136进行说明。具体而言，在从驾驶者乘上车辆100起直至车辆100的速度达到规定速度(例如20km/h)为止的期间内一次也未确认到安全带开关136的检测结果的变化(例如非佩戴状态→佩戴状态)的情况下，故障判定部156判定为安全带开关136出现了故障。

图2是表示安全带开关136的检测结果的变迁的说明图。这里，表示在从驾驶者乘车起直至车辆100的行驶速度达到规定速度为止的任意定时下，驾驶者佩戴了安全带132时检测出的安全带开关136的佩戴状态/非佩戴状态的变迁。

在安全带开关136正常执行动作的情况下，如图2(a)所示，在佩戴了安全带132的定时，安全带开关136的检测结果从非佩戴状态变迁为佩戴状态。因此，故障判定部156能够确认到安全带开关136的检测结果的变化，因此能够判定为安全带开关136未出现故障。

另一方面，如果安全带开关136出现故障而固着于非佩戴状态(非佩戴状态固着故障)，则即使驾驶者佩戴了安全带132，安全带开关136的检测结果也如图2(b)所示固着于非佩戴状态不变而不从非佩戴状态向佩戴状态变迁。因此，故障判定部156在从驾驶者乘车起直至车辆100达到规定速度为止的期间内未确认到安全带开关136的检测结果的变化，因此判定为安全带开关136出现故障。

同样地，如果安全带开关136出现故障而固着于佩戴状态(佩戴状态固着故障)，则如图2(c)所示，从驾驶者乘上车辆100(佩戴安全带132)之前起，安全带开关136的检测结果固着于佩戴状态，即使佩戴了安全带132，该佩戴状态也不变化。因此，故障判定部156在从驾驶者乘车起直至车辆100达到规定速度为止的期间内未确认到安全带开关136的检测结果的变化，因此依然判定为安全带开关136出现故障。下面，对这种故障判定部156的判定处理的具体流程进行说明。

此外，在本实施方式中，特别是在引起安全带开关136固着于非佩戴状态的故障(非佩戴状态固着故障)的情况下，存在如下问题，即，即使佩戴了安全带132(佩戴状态)，安全带开关136也依然检测出非佩戴状态不变而变速挡位会被切换至停车挡位。因此，故障判定部156可以如图2(b)那样仅将安全带开关136固着于非佩戴状态的状态判定为故障，不将安全带开关136固着于佩戴状态的状态判定为故障。

(故障判定部156的判定处理)

图3是表示故障判定部156的判定处理的流程图。如图3所示，故障判定部156首先根据车门138的车门锁止是否被解除而判定驾驶者是否乘上了车辆100(S200)。其结果，在判定为车门锁止被解除的情况下(S200中的YES)，故障判定部156将佩戴标志以及非佩戴标志重置为OFF(S202)。另外，在判定为车门锁止未被解除的情况下(S200中的NO)，使该故障判定部156的判定处理结束。这里，佩戴标志表示安全带开关136是否检测出佩戴状态，由ON表示检测出佩戴状态，由OFF表示未检测出佩戴状态。同样地，非佩戴标志表示安全带开关136是否检测出非佩戴状态，由ON表示检测出非佩戴状态，由OFF表示未检测出非佩戴状态。

接着，故障判定部156判定安全带开关136是否检测出佩戴状态(S204)。其结果，如果安全带开关136检测出佩戴状态(S204中的YES)，则将佩戴标志设为ON(S206)。另外，在安全带开关136未检测出佩戴状态的情况下(S204中的NO)，将非佩戴标志设为ON(S208)。

接着，故障判定部156判定车辆100的行驶速度是否达到规定速度(S210)。其结果，在车辆100的行驶速度未达到规定速度的情况下(S210中的NO)，反复执行从佩戴状态判定步骤(S204)开始的处理。另外，在车辆100的行驶速度达到规定速度的情况下(S210中的YES)，故障判定部156判定佩戴标志以及非佩戴标志的状态是否均为ON(S212)。其结果，在佩戴标志以及非佩戴标志的状态均为ON的情况下(S212中的YES)，故障判定部156由于佩戴状态存在变化而判定为安全带开关136未出现故障(正常)(S214)，使该故障判定部156的判定处理结束。另外，在佩戴标志以及非佩戴标志的至少任一者为OFF的情况下(S212中的NO)，故障判定部156判定为安全带开关136出现故障(S216)，使该故障判定部156的判定处理结束。

(自动停车控制)

自动停车控制部154基于对因驾驶者的行动所引起的车辆状态进行检测的开关或者传感器的检测结果而执行自动停车控制。这里，列举自动停车控制部154基于安全带开关136以及车门开关140的检测结果而执行自动停车控制的例子进行说明。具体而言，如果检测出安全带132的非佩戴状态且检测出驾驶席130的车门138打开的状态(第2车辆状态)、即安全带开关136检测出非佩戴状态且车门开关140检测出打开状态，则自动停车控制部154将变速挡位切换至停车挡位。

但是，在安全带开关136因某种原因而出现故障的情况下，例如，如上所述，如果虽然驾驶者佩戴了安全带132(佩戴状态)但安全带开关136也依然持续检测出非佩戴状态(非佩戴状态固着故障)，则自动停车控制部154会仅通过打开车门138而将变速挡位强制地切换至停车挡位。因此，在本实施方式中，自动停车控制部154在开关或者传感器的检测结果的基础上，还基于故障判定部156的判定结果而执行自动停车控制。

具体而言，在由故障判定部156判定为安全带开关(第1检测部)136出现故障的情况下，无论安全带开关136、车门开关140的检测结果如何，自动停车控制部154都不执行自动停车控制。

图4是表示自动停车控制部154的处理的流程图。自动停车控制部154首先判定故障判定部156是否检测出安全带开关136的故障(S300)。其结果，如果判定为未检测出安全带开关136的故障(S300中的NO)，则自动停车控制部154判定安全带开关136是否检测出非佩戴状态(S302)。

而且，如果判定为安全带开关136未检测出非佩戴状态(S302中的YES)，则自动停车控制部154判定车门开关140是否检测出打开状态(S304)。其结果，如果判定为车门开关140检测出打开状态(S304中的YES)，则执行自动停车控制(S306)，使该自动停车控制部154的处理结束。

这里，在判定为检测出安全带开关136的故障的情况下(S300中的YES)、在安全带开关136未检测出非佩戴状态的情况下(S302中的NO)、或者在车门开关140未检测出打开状态的情况下(S304中的NO)，自动停车控制部154使该自动停车控制部154的处理结束而不执行自动停车控制。

这里，如果故障判定部156判定为安全带开关136未出现故障，则自动停车控制部154基于包含该开关在内的其他开关或者传感器的检测结果而执行自动停车控制。另一方面，如果故障判定部156判定为安全带开关136出现故障，则无条件地不执行自动停车控制。

(其他实施方式)

在上述的实施方式中，作为第1检测部而举出了安全带开关136，作为第2检测部而举出了车门开关140，列举在故障判定部156判定为安全带开关136出现故障的情况下不执行自动停车控制的例子而进行了说明。但是，并不局限于这种情况，故障判定部156也可以判定设置于车辆100的开关或者传感器中的任意选择的、对因驾驶者的行动引起的车辆状态(第1车辆状态)进行检测的其他开关或者传感器(第1检测部)的故障。而且，在判定为第1检测部出现故障的情况下，只要无论第1检测部的检测结果如何自动停车控制部154均不执行自动停车控制即可。

作为第1检测部，除了安全带开关136以外，可以将车门开关140、就座传感器之类的对车辆状态进行检测的开关、传感器设为对象。这里，就座传感器通过检测驾驶者是否乘上了车辆100、且就座时的载荷是否大于或等于规定的重量(就座状态)而对驾驶者就座的情况进行检测。

另外，在该情况下，故障判定部156在如下的基准下判定这种开关、传感器是否出现了故障。例如，在车门开关140的情况下，在从车门138的车门锁止被解除(驾驶者乘车)起直至车辆的速度达到规定速度为止的期间内无法确认到车门开关140的检测结果的变化时，故障判定部156判定为车门开关140出现故障。而且，在车门开关140未出现故障时，自动停车控制部154在其他开关、传感器的检测结果满足规定的条件、且车门开关140检测出打开状态时执行自动停车控制。另一方面，在车门开关140出现故障时，无论车门开关140的检测结果如何，都不执行自动停车控制。

另外，在就座传感器的情况下，在从车门138的车门锁止被解除(驾驶者乘车)起直至车辆达到规定速度为止的期间内无法确认到就座传感器的检测结果的变化时，故障判定部156判定为就座传感器出现故障。而且，在就座传感器未出现故障时，自动停车控制部154在其他开关、传感器的检测结果满足规定的条件、且就座传感器未检测出载荷小于规定的重量的状态时，执行自动停车控制。另一方面，在就座传感器出现故障时，无论就座传感器的检测结果如何，都不执行自动停车控制。

以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于这些实施方式。对于本领域技术人员而言，显然能够在权利要求书所记载的范围内想到各种变更例或者修改例，这些变更例或者修改例当然也属于本发明的技术范围。

例如，在上述的实施方式中，作为希望在佩戴了安全带132(佩戴状态)、且打开车门138的情况下不执行自动停车控制的情况，举出了在打开车门138的状态下驾驶者一边目视确认后方一边使车辆100后退的情况，但并不局限于这种情况，存在在加油站等处支付费用的情况，另外还存在在取餐点等处接收商品的情况等。另外，在车门开关140对除驾驶席130的车门138以外的车门的开闭也进行检测的情况下，还能够应用于在驾驶者佩戴了安全带132的状态下除驾驶者以外的乘员将其他车门138打开而上车下车的情况、将其他车门138打开而装卸行李的情况。

工业实用性

本发明涉及利用致动器自动地对变速挡位进行切换的线控换挡方式的自动变速器，特别是能够用于根据车辆的状态强制地将变速挡位切换至停车挡位的线控换挡控制装置。

Claims (2)

1.一种线控换挡控制装置，其利用与由换挡杆选择的挡位相对应的电信号对致动器进行驱动，从而切换变速挡位，

所述线控换挡控制装置的特征在于，具有：

第1检测部，其对因驾驶者的行动而引起的第1车辆状态进行检测；

第2检测部，其对因驾驶者的行动而引起的与所述第1车辆状态不同的第2车辆状态进行检测；

自动停车控制部，其执行自动停车控制，即，如果所述第1检测部和所述第2检测部的检测结果分别满足规定的条件，则无论通过所述换挡杆选择的所述挡位的状态如何，都将该挡位的状态切换至停车挡位；以及

故障判定部，其在虽然所述第1车辆状态产生了变化但所述第1检测部无法检测出该车辆状态的变化的情况下，判定为该第1检测部出现故障，

在判定为所述第1检测部出现故障的情况下，所述自动停车控制部不执行所述自动停车控制。

2.根据权利要求1所述的线控换挡控制装置，其特征在于，

所述第1检测部是对驾驶者佩戴安全带的状态进行检测的安全带开关，

所述第2检测部是对车辆的车门的开闭状态进行检测的车门开关，

所述故障判定部在从驾驶者乘车起直至车辆达到规定速度为止的期间内一次也未确认到所述安全带开关的检测结果的变化的情况下，判定为该安全带开关出现故障。