CN110626354B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置，具有：执行器控制部(51)，其对搭载于车辆(100)的变速器(2)所使用的执行器(25)进行控制、故障判定部(53)，在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，由执行器控制部(51)使执行器(25)动作，所述故障判定部(53)根据动作结果判定变速器(2)是否有故障、输出部(54)，其在由故障判定部(53)判定为变速器(2)发生故障时，输出禁止向自动驾驶模式切换的指令。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及一种对构成为能够将驾驶模式切换为手动驾驶模式和自动驾驶模式的车辆进行控制的车辆控制装置。

背景技术

作为这种装置，以往已知有通过驾驶员对自动驾驶开关进行接通操作来开始自动驾驶、通过对自动驾驶开关进行断开操作来解除自动驾驶并转换至手动驾驶的装置。这样的装置例如记载于专利文献1中。

但是，例如当在变速器发生了故障的状态下从自动驾驶向手动驾驶切换时，有可能不能实现驾驶员想要的车辆的行驶动作，对于驾驶员来说会有不协调感。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-290680号公报(JP2008-290680A)。

发明内容

本发明一技术方案为对构成为能够将驾驶模式切换为以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆进行控制的车辆控制装置，具有：执行器控制部，其对搭载于车辆上的变速器所使用的执行器进行控制；故障判定部，在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，通过执行器控制部使执行器进行动作，所述故障判定部根据动作结果判定变速器是否有故障；以及输出部，其在由故障判定部判定为变速器发生故障时，输出禁止向自动驾驶模式切换的指令。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是表示应用本发明一实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆的行驶系统的概略结构的图。

图2是概略地表示控制图1的自动驾驶车辆的自动驾驶车辆系统的整体结构的框图。

图3是表示本发明一实施方式的车辆控制装置的主要部分结构的框图。

图4是表示在图3的车辆控制装置实施的主动诊断的一例的时序图。

图5是表示在图3的控制器实施的处理的一例的流程图。

图6是表示图4的变形例的时序图。

具体实施方式

以下，参照图1～图6对本发明一实施方式进行说明。本发明一实施方式的车辆控制装置应用于具有自动驾驶功能的车辆(自动驾驶车辆)。首先，对自动驾驶车辆的结构进行说明。图1是表示应用本实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆100(也有只是称为车辆的情况)的行驶驱动系统的概略结构的图。车辆100不仅能够以不需要由驾驶员进行驾驶操作的自动驾驶模式行驶，还能够以由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶模式行驶。

如图1所示，车辆100具有发动机1和变速器2。发动机1是将通过节气门阀11供给的吸入空气和从喷射器喷射出的燃料以适当的比例混合并利用火花塞等点火而使它们燃烧，由此产生旋转动力的内燃机(例如汽油发动机)。另外，还能够使用柴油发动机等各种发动机来代替汽油发动机。由节气门阀11调节吸入空气量，通过利用电信号工作的节气门用执行器13的驱动来变更节气门阀11的开度。节气门阀11的开度和从喷射器12喷射出的燃料的喷射量(喷射时期、喷射时间)由控制器40(图2)进行控制。

变速器2为设置于发动机1与驱动轮3之间的动力传递路径上的自动变速器，其改变来自发动机1的旋转，且对来自发动机1的转矩进行转换并输出。在变速器2变速后的旋转传递至驱动轮3，由此车辆100行驶。另外，还能够代替发动机1或在发动机1的基础上设置作为驱动源的行驶用马达，将车辆100构成为电动汽车或混合动力汽车。

变速器2例如为能够与多个挡位(例如6个挡位)相对应地使变速比阶段性地变更的有级变速器。另外，还能够将能够无级变更变速比的无级变速器作为变速器2使用。省略图示，还可以将来自发动机1的动力经由变矩器输入到变速器2。变速器2例如具有牙嵌式离合器、摩擦离合器等接合机构21，通过液压控制装置22控制油从液压源向接合机构21的流动，能够将变速器2的挡位变更到目标挡位。按照预先规定的换挡图并根据车速和要求驱动力决定目标挡位。液压控制装置22具有利用电信号工作的电磁阀等变速器用阀门机构23，通过根据阀门机构23的工作来变更压力油向接合机构21的流动，由此能够设定适宜的挡位。阀门机构23构成变速用执行器。

图2是概略地表示对图1的自动驾驶车辆100进行控制的自动驾驶车辆系统101的基本的整体结构的框图。如图2所示，自动驾驶车辆系统101主要具有控制器40以及分别与控制器40可通信地连接的外部传感器组31、内部传感器组32、输入/输出装置33、GPS装置34、地图数据库35、导航装置36、通信单元37、行驶用执行器AC。

外部传感器组31是对作为车辆100的周边状况的外部状况进行检测的多个传感器(外部传感器)的总称。例如，外部传感器组31包括：激光雷达、雷达以及摄像机等，其中，激光雷达测定与车辆100全方位的照射光相对的散射光，而测定从车辆100到周边障碍物的距离，雷达通过照射电磁波并检测反射波来检测车辆100周边的其他车辆、障碍物等，摄像机搭载于车辆100，具有CCD、CMOS等摄像元件，并拍摄车辆的周边(前方、后方以及侧方)。

内部传感器组32是对车辆100的行驶状态进行检测的多个传感器(内部传感器)的总称。例如，内部传感器组32包括：检测车辆100的车速的车速传感器、分别检测车辆100前后方向的加速度和左右方向的加速度(横向加速度)的加速度传感器、检测发动机1的转速的发动机转速传感器、检测车辆100的重心绕铅垂轴旋转的旋转角速度的横摆角速度传感器、检测节气门阀11的开度(节气门开度)的节气门开度传感器等。内部传感器组32中还包括检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作、例如加速踏板的操作、制动踏板的操作、转向盘的操作等的传感器。

输入/输出装置33是从驾驶员输入指令、向驾驶员输出信息的装置的总称。例如，输入/输出装置33包括：供驾驶员通过对操作构件进行操作而输入各种指令的各种开关、供驾驶员通过语音输入指令的话筒、借助显示图像向驾驶员提供信息的显示部、通过语音向驾驶员提供信息的扬声器等。各种开关中包括指示进行自动驾驶模式和手动驾驶模式中的任一个的手动/自动切换开关33a。

手动/自动切换开关33a例如构成为供驾驶员能够进行手动操作的开关，根据开关操作输出向使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式切换的指令。在规定的行驶条件成立时，不论手动/自动切换开关33a的操作如何，都指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换或从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。即，也有通过手动/自动切换开关33a自动进行切换来自动进行模式切换而非手动进行的情况。

GPS装置34具有接收来自多个GPS卫星的定位信号的GPS接收机，根据由GPS接收机接收到的信号来测定车辆100的绝对位置(纬度、经度等)。

地图数据库35是用来存储在导航装置36中使用的一般性地图信息的装置，例如由硬盘构成。地图信息中包括：道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、十字路口、岔路口的位置信息。另外，存储于地图数据库35中的地图信息与存储于控制器40的存储部42中的高精度地图信息不同。

导航装置36是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路线并进行按照目标路线的引导的装置。通过输入/输出装置33进行目的地的输入和按照目标路线的引导。还能够不通过输入/输出装置33而自动设定目的地。根据由GPS装置34测定到的自车辆的当前位置和存储于地图数据库35中的地图信息来计算目标路线。

通信单元37利用包含互联网线路等无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信，定期或者在任意时机从服务器获取地图信息和交通信息等。获取的地图信息被输出到地图数据库35、存储部42，进而更行地图信息。获取的交通信息中包括交通堵塞信息、信号从红变绿的剩余时间等信号信息。

执行器AC是用于使与车辆100的行驶动作相关的各种设备工作的行驶用执行器。执行器AC中包括：调整发动机1的节气门阀11的开度(节气门开度)的节气门用执行器13、对油向接合机构21的流动进行控制并变更变速器2的挡位的变速用执行器、使制动装置工作的制动用执行器以及驱动转向装置的转向用执行器等。

控制器40包括电子控制单元(ECU)。另外，能够将发动机控制用ECU、变速器控制用ECU等功能不同的多个ECU分开设置，但图2中为了方便，示出控制器40作为这些ECU的集合。控制器40包含具有主要进行与自动驾驶相关的处理的CPU(微处理器)等运算部41和RAM、ROM、硬盘等存储部42以及输入输出接口等未图示的其他周边电路的计算机而构成。

在存储部42中存储包含车道的中央位置信息、车道位置的边界信息等高精度的详细地图信息。更具体地说，道路信息、交通管制信息、住所信息、设施信息、电话号码信息等作为地图信息进行存储。道路信息中包括：表示高速公路、收费道路、国道等道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的拐弯处的曲率、车道的汇合点和分岔点的位置、道路标识等信息。交通管制信息中包括：车道由于施工等被限制行驶或者禁止通行的信息等。在存储部42中还存储作为变速动作的基准的换挡图(变速线图)、各种控制的程序以及在程序中使用的阈值等信息。

运算部41具有自车位置识别部43、外界识别部44、行动计划生成部45、行驶控制部46作为与自动行驶相关的功能性结构。

自车位置识别部43根据由GPS装置34获取的车辆100的位置信息和地图数据库35的地图信息来识别出地图上的车辆100的位置(自车位置)。也可以使用存储于存储部42中的地图信息(建筑物的形状等信息)和由外部传感器组31检测到的车辆100的周边信息来识别出自车位置，由此，能够高精度地识别出自车位置。另外，在能够由设置于道路上或道路旁边的外部的传感器来测定自车位置时，还能够通过借助通信单元37与该传感器进行通信，来高精度地识别出自车位置。

外界识别部44根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组31的信号来识别车辆100周围的外部状况。例如，识别在车辆100周边行驶的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在车辆100周围停车或驻车的周边车辆的位置以及其他物体的位置、状态等。其他物体中包括：标识、信号器、道路的边界线、停止线、建筑物、栏杆、电线杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态中包括：信号器的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。

行动计划生成部45例如根据由导航装置36计算出的目标路线、由自车位置识别部43识别出的自车位置、由外界识别部44识别出的外部状况，生成从当前时刻开始经过规定时间为止的车辆100的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路线上存在作为目标轨迹的候补的多个轨迹时，行动计划生成部45从中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最合适的轨迹，并将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后，行动计划生成部45生成与所生成的目标轨迹相对应的行动计划。

行动计划中包括：在从当前时刻开始经过规定时间T(例如5秒)为止的期间内，每单位时间Δt(例如0.1秒)设定的行驶计划数据，即对与每单位时间Δt的时刻相对应设定的行驶计划数据。行驶计划数据包括每单位时间Δt的车辆100的位置数据和车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置的目标点的数据，车辆状态的数据为表示车速的车速数据和表示车辆100的朝向的方向数据等。每单位时间Δt对行驶计划进行更新。

行动计划生成部45通过将从当前时刻开始经过规定时间T为止的每单位时间Δt的位置数据按照时间顺序连接起来，生成目标轨迹。此时，根据目标轨迹上的每单位时间Δt的各目标点的车速(目标车速)，计算出每单位时间Δt的加速度(目标加速度)。即，行动计划生成部45计算出目标车速和目标加速度。另外，还可以设为由行驶控制部46计算出目标加速度。

行驶控制部46根据驾驶模式(自动驾驶模式、手动驾驶模式)对执行器AC进行控制。例如在自动驾驶模式下，行驶控制部46对各执行器AC进行控制，以使车辆100按照行动计划生成部45生成的目标轨迹103行驶。即，分别对节气门用执行器13、变速用执行器、制动用执行器以及转向用执行器等进行控制，以使车辆100通过每单位时间Δt的目标点P。

更具体地来说，行驶控制部46考虑到在自动驾驶模式下由道路坡度等决定的行驶阻力，计算出用于获得由行动计划生成部45计算出的每单位时间Δt的目标加速度的要求驱动力。并且，例如对执行器AC进行反馈控制，以使由内部传感器组32检测到的实际加速度成为目标加速度。即，对执行器AC进行控制，以使自车辆以目标车速和目标加速度行驶。另外，在手动驾驶模式下，行驶控制部46根据由内部传感器组32获取的来自驾驶员的行驶指令(加速器开度)对各执行器AC进行控制。

然而，在以手动驾驶模式行驶中，当变速器2发生故障时，优选禁止或限制向自动驾驶模式的切换。即，在自动驾驶模式下，由于驾驶员自身没有驾驶车辆100，因此即使在变速器2产生了故障的状态下切换到了自动驾驶模式，也有可能不会发现故障。因此，在变速器2产生了故障的状态下，当对手动/自动切换开关33a进行操作而从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式时，驾驶员想要的行为与车辆100实际的行为不同，驾驶员会有不协调感。例如，有可能尽管想要超过前方车辆而在手动驾驶模式下踩下了加速踏板，但变速器2却并未向与驾驶员的操作相应的期望挡位降档，而不能得到充分的加速感。因此，在本实施方式中，如下构成车辆控制装置。

图3是表示本发明一实施方式的车辆控制装置50的主要部分结构的框图。该车辆控制装置50为对车辆100的行驶动作进行控制的装置，其构成图2的自动驾驶车辆系统101的一部分。车辆控制装置50判定对压力油向接合机构21的流动进行控制的液压控制装置22内的阀门机构23等变速器2的所有元件是否发生了故障，但以下作为变速器2的故障的一例，假设阀门机构23发生了固定不动等异常的情况。

如图3所示，车辆控制装置50具有控制器40以及分别与控制器40连接的手动/自动切换开关33a、压力传感器32a、停车用执行器24、变速用执行器25、显示器33b。显示器33b为显示故障信息的显示装置，其构成输入/输出装置33的一部分。

压力传感器32a为检测与变速器2的阀门机构23的工作相对应的液压力的变化的检测器，其构成内部传感器组32的一部分。由压力传感器32a检测出的液压力，在阀门机构23正常工作时，落入与挡位的挂挡指令相对应的规定范围内。另一方面，当阀门机构23产生固定不动等异常时，液压力从规定范围脱离。另外，与挡位相对应地设置多个压力传感器32a，但图3中示出与规定挡位相对应的单个压力传感器32a。

停车用执行器24为使设置于停车装置的停车锁止器工作和解除的执行器(例如电动马达)。省略图示，停车装置例如具有：停车用轴，其安装于变速器壳体；和停车止动爪，其能够摆动地支承于停车用轴，并由停车用执行器24驱动。通过利用停车用执行器24的驱动使停车止动爪的爪部与停车齿轮卡合，从而停车锁止器进行工作。由于停车锁止器的工作，驱动轮3的旋转被阻止。另一方面，通过解除停车锁止器的工作，驱动轮3能够旋转。变速用执行器25由阀门机构23等构成。

控制器40具有：执行器控制部51、行驶方式推定部52、故障判定部53以及输出部54作为功能性结构。

在手动驾驶模式时，当通过手动/自动切换开关33a的操作指示向自动驾驶模式切换时，执行器控制部51进行用于判定变速器2是否有故障的主动诊断。在主动诊断中，使车辆100处于停车状态，将变速器2控制为与行驶中相同的状态，来判定是否有故障。因此，当在停车时对手动/自动切换开关33a进行操作时，执行器控制部51首先向停车用执行器24输出控制信号，使车辆100维持在停车状态。

在行驶中对手动/自动切换开关33a进行了操作时，执行器控制部51会待机至车辆100变为规定的停车状态。所谓的规定的停车状态为，停车仅持续进行主动诊断所需要的规定时间(例如几秒钟左右)的状态。但是，例如在十字路口的暂时停止、规定时间内的等待信号的状态不包括在规定的停车状态中。另外，在发动机刚刚启动后车辆100开始行驶前的状态包含在规定的停车状态中。

执行器控制部51在主动诊断中，在停车锁止器工作的状态下，向变速用执行器25输出控制信号，例如实施变速器2的所有挡位的挂挡动作。图4为表示主动诊断的一例的时序图。如图4所示，在规定的停车状态下，当在时刻t1指示向自动驾驶模式切换时，执行器控制部51使停车锁止器工作(运行)。接下来，执行器控制部51输出对所有挡位的挂挡指令。特别是从时刻t2到时刻t3，执行器控制部51输出(运行)规定挡位的挂挡指令。

此时，若变速器2正常，则压力传感器32a的输出如图4的实线所示，例如从0上升至规定值P1。另一方面，在阀门机构23发生固定不动等而不进行正常的变速动作时，压力传感器32a的输出例如如图4的虚线所示保持在0不变。另外，当压力传感器32a的输出通过变速用执行器25的驱动而上升至规定值P1时，行驶驱动力通常如图4的虚线所示增加，但由于停车锁止器处于工作中，因此行驶驱动力如图4的实线所示保持为0不变。在时刻t4，当对所有挡位的主动诊断结束时，执行器控制部51向停车用执行器24输出控制信号来解除(关闭)停车锁止器。

行驶方式推定部52对车辆100沿在导航装置36计算出的目标路线行驶的行驶方式进行推定。例如，目标路线中包含高速公路时，判定为车辆100在高速公路区间以规定车速以上的车速行驶。行驶方式推定部52还对在目标路线上是否有能够成为规定的停车状态的地点进行推定。

故障判定部53在主动诊断后，根据来自压力传感器32a的信号判定变速器2是否有故障，即判定是否能够进行自动驾驶行驶。故障判定部53在判定为变速器2的一部分发生故障时，进一步判定该故障部位是否给车辆100的行驶带来妨碍。即，当变速器2的一部分发生故障时，行驶控制部46(图2)通过进行转矩限制、最高速限制、挡位限制等行驶限制，使车辆100在不使用故障部位的状态下以自动驾驶行驶(限制性自动驾驶行驶)。换言之，行驶控制部46通过故障安全控制使车辆100以自动驾驶行驶。因此，故障判定部53根据由行驶方式推定部52推定出的行驶方式，判定车辆100是否能够以限制性自动驾驶在目标路线上行驶。例如，目标路线上包含高速公路，由于变速器2的故障而不能使车辆高速行驶时，故障判定部53判定为不能够进行限制性自动驾驶行驶。

通过手动/自动切换开关33a的操作，指示向自动驾驶模式切换，并开始了主动诊断，但在主动诊断结束前开始了手动驾驶下的行驶时，即，仅对变速器2的一部分元件进行了主动诊断时，故障判定部53还会确定未诊断的元件。并且，根据由行驶方式推定部52推定出的行驶方式，判定在不使用该未诊断的元件的情况下，车辆100是否能够以自动驾驶在目标路线上行驶。例如，未诊断的元件为与后退行驶相关的元件，在目标路线上不包含后退行驶时，判定为能够以自动驾驶行驶。

通过手动/自动切换开关33a的操作指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换，在主动诊断结束后，输出部54向行驶控制部46输出故障判定部53的判定结果，即允许自动驾驶行驶、禁止自动驾驶行驶以及允许限制性自动驾驶行驶中的任一种指令。当输出部54输出允许自动驾驶行驶的指令时，行驶控制部46将驾驶模式切换到自动驾驶模式，之后，以自动驾驶模式对执行器AC进行控制。当输出部54输出禁止自动驾驶行驶的指令时，行驶控制部46禁止向自动驾驶模式的切换，并继续以手动驾驶模式行驶。当输出部54输出允许限制性自动驾驶行驶这一指令时，行驶控制部46切换为自动驾驶模式，并在转矩限制、最高速限制、挡位限制等行驶限制下，以自动驾驶模式对执行器AC进行控制。

输出部54还向作为告知部的一例的显示器33b输出故障判定部53的判定结果。由此，在显示器33b显示禁止或限制向自动驾驶模式切换的信息。因此，驾驶员能够容易地意识到是否能够没有问题地进行向自动驾驶模式的切换。

图5是表示按照预先存储于存储部42的程序在图3的控制器40的CPU实施的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理，例如在手动驾驶模式下开始，并以规定周期反复进行。

首先在S1(S：处理步骤)，根据来自作为模式切换指令部的手动/自动切换开关33a的信号，判定是否被要求了自动驾驶。当S1为否定(S1：否)时进入S2，并向行驶控制部46输出手动驾驶行驶指令。另一方面，当S1为肯定(S1：是)时进入S3，判定是否能够在发动机刚刚启动后等，使车辆100处于规定的停车状态。当S3为肯定(S3：是)时进入S4，向停车用执行器24输出控制信号，使停车锁止器工作，并向变速用执行器25输出控制信号，诊断变速器2的所有元件是否有故障，即进行主动诊断。

接下来，在S5判定是否完成了主动诊断。即，判定是否完成了对变速器2的所有元件的故障诊断。当S5为肯定(S5：是)时进入S6，当否定(S5：否)时返回到S3。在S6中，判定主动诊断的结果，即判定为变速器2的所有元件是否正常。当S6为肯定(S6：是)时进入S7，并输出允许自动驾驶行驶的指令。由此，驾驶模式切换到自动驾驶模式。

当S6为否定(S6：否)时进入S8，判定能否在目标路线上进行对判定为异常的元件的使用进行限制的行驶，即判定能否在目标路线上进行转矩限制、最高速限制、挡位限制等限制行驶。当S8为肯定(S8：是)时进入S9，否定(S8：否)时进入S12。在S9中，输出允许限制性自动驾驶行驶的指令。另一方面，在S12，输出禁止自动驾驶行驶的指令。由此，继续手动驾驶模式。

当S3为否定(S3：否)时进入S10，判定是否计划在目标路线上使用未完成主动诊断的未诊断的元件的使用。当S10为否定(S10：否)时进入S7，当肯定(S10：是)时进入S11。在S11中，判定是否能够在目标路线上进行未诊断的元件的主动诊断，即是否能够处于规定的停车状态(S3)。当S11为肯定(S11：是)时进入S7，当否定(S11：否)时进入S12。

对本实施方式的车辆控制装置50的动作进行更具体地说明。在手动驾驶模式下，当通过手动/自动切换开关33a的操作指示向自动驾驶模式切换时，若车辆100处于停车状态，则实施主动诊断(S4)。在这种情况下，在停车锁止器工作的状态下，向变速用执行器25输出控制信号，使变速器2的元件与行驶中一样进行工作。当判定主动诊断的结果，即判定为变速器2的所有元件为正常时，允许自动驾驶行驶，并切换到自动驾驶模式(S7)。

即，在本实施方式中，即使通过驾驶员的操作指示向自动驾驶模式切换，也不立刻切换到自动驾驶模式，当判定主动诊断的结果，即判定为变速器2的所有元件为正常时，驾驶模式切换到自动驾驶模式。由此，在变速器2为正常的状态时，车辆100以自动驾驶模式行驶。因此，之后，在通过手动/自动切换开关33a的操作从自动驾驶模式切换到了手动驾驶模式时，变速器2正常地动作，因此能够防止驾驶员对变速器2的行为产生不协调感。

在判定为变速器2的一部分元件为异常时，车辆100能够通过故障安全控制来限制那一部分元件的使用而行驶。这种情况下，在目标路线上，若基于故障安全控制的行驶没有问题，则允许以限制性自动驾驶行驶(S9)。例如，车辆100一边进行转矩限制、最高速限制、挡位限制等，一边以自动驾驶模式行驶。因此，即使变速器2的一部分元件发生异常，也能够进行自动驾驶行驶。例如，在后退行驶的元件有异常的情况，能够进行禁止后退行驶的限制性自动驾驶行驶。

有在停车状态下开始了主动诊断后、在主动诊断结束前车辆100行驶时也向自动驾驶模式切换的情况。例如，未诊断的元件为进行后退挡挂挡动作的元件，在目标路线上不计划进行后退行驶的情况下，向自动驾驶切换(S10→S7)。即，在该情况下，不清楚与后退挡的挂挡相关的元件是正常还是异常，但因为没有在目标路线上后退行驶的计划，因此能够无障碍地以自动驾驶模式行驶。

还有，未诊断的元件为进行后退挡的挂挡动作的元件，即使在有后退行驶的计划时，在能够在后退行驶前在目标路线上处于规定的停车状态的情况下，以自动驾驶行驶至能够成为规定的停车状态的规定位置(S11→S7)。并且，在使车辆100在规定位置停车了的状态下，进行未诊断的元件的主动诊断(S4)。在这种情况下，若进行主动诊断并发现异常，则禁止或限制自动驾驶模式下的行驶(S8→S12、S8→S9)。

采用本实施方式能够起到如下的作用效果。

(1)车辆控制装置50对能够将驾驶模式切换为以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶的自动驾驶模式的车辆100进行控制。该车辆控制装置50具有：执行器控制部51，其对在搭载于车辆100的变速器2上使用的阀门机构23等变速用执行器25进行控制；故障判定部53，其在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，通过执行器控制部51使变速用执行器25进行动作，并根据动作结果判定变速器2是否有故障；以及输出部54，其当由故障判定部53判定为变速器2发生故障时，输出禁止向自动驾驶模式切换的指令(图3)。

由此，将变速器2正常作为前提，进行向自动驾驶模式的切换，因此在从自动驾驶模式切换到了手动驾驶模式时，能够防止驾驶员有由于变速器2的故障带来的不协调感，例如不能获得所希望的加速感等不协调感。

(2)变速用执行器25包括在行驶中进行动作的执行器，例如挂挡用执行器，执行器控制部51在由故障判定部53判定是否有故障时，在停车锁止器工作并且车辆100停车了的状态下，使挂挡用执行器进行动作。由此，能够在使车辆100保持停车状态不变的情况下，使变速器2实际地进行动作并进行主动诊断。

(3)车辆控制装置50还具有行驶方式推定部52，其推定沿着目标路线的车辆100的行驶方式(图3)。故障判定部53判定变速器2的所有元件中、用于实现以由行驶方式推定部52推定出的行驶方式行驶的变速器2的一部分元件是否有故障。输出部54在由故障判定部53判定为变速器的一部分元件没有发生故障时，即使判定为变速器2的其他的元件(例如用于进行后退行驶的元件)发生故障，仍输出允许向自动驾驶模式切换的指令。由此，在变速器2的所有元件未发生故障的情况以外，也能够进行自动驾驶。

上述实施方式能够变形成各种方式。以下对变形例进行说明。在上述实施方式中，在进行变速器2的主动诊断时，使停车锁止器工作而使车辆100停车，但还可以将一对离合器的挂挡指令与停车锁止器的工作指令同时输出。图6是表示那样的动作的一例的时序图。在图6中，在车辆100停车的状态下，在时刻t5指示了向自动驾驶模式切换(停车锁止器)后，在时刻t6同时向变速器2所包括的第1离合器和第2离合器二者输出挂挡指令(第1挂挡指令、第2挂挡指令)，成为离合器都啮合的状态，车辆100的行驶驱动力为0。此时，若变速器2正常，则第1离合器用的压力传感器32a的输出(第1传感器输出)和第2离合器用的压力传感器32a的输出(第2传感器输出)例如分别上升至规定值P2、P3。另一方面，若变速器2异常，则例如传感器输出变为0。之后，在时刻t7，当进行第2离合器的挂挡指令时，离合器不是都啮合的状态。此时，行驶驱动力通常如虚线所示那样增加，但由于停车锁止器工作，因此行驶驱动力如图4的实线所示，保持在0不变。

在上述实施方式中，在由故障判定部53判定是否有故障时，自动运行停车制动器，使变速用执行器25作为在行驶中进行动作的行驶用执行器进行动作，但还可以自动运行脚踏式制动器，使行驶用执行器进行动作。在上述实施方式中，根据执行器控制部51使变速用执行器25进行了动作时的压力传感器32a的信号，判定变速器2是否有故障，但还可以根据转速传感器、温度传感器等其他传感器信号判定变速器2是否有故障，故障判定部的构成不局限于以上所述。

在上述实施方式中，当由故障判定部53判定为变速器2发生故障时，不仅是由输出部54禁止从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换，还在能够进行限制行驶时允许限制性自动驾驶下的行驶，但是只要至少输出禁止向自动驾驶模式切换的指令，输出部的构成就可以是任何形式。在上述实施方式中，判定变速器2的所有元件中用于实现由行驶方式推定部52推定出的行驶方式下的行驶的变速器2的一部分元件(例如与前进行驶相关的元件)是否有故障，当由故障判定部53判定为变速器2的一部分元件没有发生故障时，即使变速器2的其他元件(例如与后退行驶相关的元件)发生故障，输出部54仍输出允许向自动驾驶模式切换的指令，但只要没有判定为变速器2的所有元件都正常，就可以不考虑行驶方式地禁止自动驾驶模式下的行驶。

本发明还能够作为对构成为能够将驾驶模式切换为以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆进行控制的车辆控制方法来使用。

既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个，也能够彼此组合各变形例。

采用本发明，在判定变速器发生故障时禁止向自动驾驶模式切换，因此，能够防止从自动驾驶切换到了手动驾驶时的由于变速器的故障给驾驶员带来的不协调感。

以上，就本发明的优选实施方式进行了说明，本领域技术人员应理解为能够不脱离后述权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。

Claims (9)

1.一种车辆控制装置，其为对构成为能够将驾驶模式切换为以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆（100）进行控制的车辆控制装置，其特征在于，具有：

执行器控制部（51），其对搭载于所述车辆（100）的变速器（2）所使用的执行器（25）进行控制；

故障判定部（53），在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，由所述执行器控制部（51）使所述执行器（25）进行动作，所述故障判定部（53）根据动作结果判定所述变速器（2）是否有故障；

输出部（54），其在由所述故障判定部（53）判定为所述变速器（2）发生故障时，输出禁止向自动驾驶模式切换的指令；以及

行驶方式推定部（52），其推定所述车辆（100）沿着目标路线的行驶方式，

当在所述变速器（2）是否有故障的判定结束前，车辆（100）以手动驾驶模式开始行驶时，所述故障判定部（53）确定未完成是否有故障的判定的未诊断元件，并进一步根据由所述行驶方式推定部（52）推定出的行驶方式，判定车辆（100）是否有不使用未诊断的元件地在目标路线上行驶的计划，

所述输出部（54）在由所述故障判定部（53）判定为，车辆（100）有不使用未诊断的元件地在目标路线上行驶的计划时，输出允许向自动驾驶模式切换的指令。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述执行器（25）具有在行驶中动作的行驶用执行器，

所述执行器控制部（51）在由所述故障判定部（53）判定是否有故障时，在使所述车辆（100）处于停车的状态下，使所述行驶用执行器进行动作。

3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

所述故障判定部（53）判定所述变速器（2）的所有元件中、用于实现由所述行驶方式推定部（52）推定出的行驶方式下的行驶的所述变速器（2）的一部分元件是否有故障，

所述输出部（54）在由所述故障判定部（53）判定为所述变速器（2）的所述一部分元件没有发生故障时，即使判定为所述变速器（2）的其他元件发生故障，仍在实现由所述行驶方式推定部（52）推定出的行驶方式下的行驶时，输出允许向自动驾驶模式切换的指令。

4.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

所述故障判定部（53）判定所述变速器（2）的所有元件中、用于实现由所述行驶方式推定部（52）推定出的行驶方式下的行驶的所述变速器（2）的一部分元件是否有故障，

所述输出部（54）在由所述故障判定部（53）判定为所述变速器（2）的所述一部分元件没有发生故障时，即使判定为所述变速器（2）的其他元件发生故障，仍在实现由所述行驶方式推定部（52）推定出的行驶方式下的行驶时，输出允许向自动驾驶模式切换的指令。

5.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述故障判定部（53）在判定为车辆有使用未诊断的元件地在目标路线上行驶的计划时，进一步判定是否能够在目标路线上，在使所述车辆（100）停车了的状态下，使未诊断的元件进行动作，

所述输出部（54）在判定为，能够在目标路线上在使所述车辆（100）停车了的状态下，使未诊断的元件动作时，输出允许向自动驾驶模式切换的指令，以使能够进行自动驾驶模式下的行驶直至能够将车辆（100）处于停车状态的规定位置。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

告知部（33b），其告知由所述故障判定部（53）作出的判定结果。

7.根据权利要求1～5的任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

模式切换指令部（33a），其指示驾驶模式的切换，

在由所述模式切换指令部（33a）指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换时，在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，由所述执行器控制部（51）使所述执行器（25）进行动作，所述故障判定部（53）根据动作结果判定所述变速器（2）是否有故障。

8.根据权利要求6所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

模式切换指令部（33a），其指示驾驶模式的切换，

在由所述模式切换指令部（33a）指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换时，在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，由所述执行器控制部（51）使所述执行器（25）进行动作，所述故障判定部（53）根据动作结果判定所述变速器（2）是否有故障。

9.一种车辆控制方法，其为对构成为能够将驾驶模式切换为以手动驾驶行驶的手动驾驶模式和以自动驾驶行驶的自动驾驶模式的车辆（100）进行控制的车辆控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

对搭载于所述车辆（100）的变速器（2）所使用的执行器（25）进行控制；

在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式前，在对所述执行器（25）进行控制的步骤中使所述执行器（25）进行动作，并根据动作结果判定所述变速器（2）是否有故障；

当在所述判定步骤中判定为所述变速器（2）发生故障时，输出禁止向自动驾驶模式切换的指令；以及

推定所述车辆（100）沿着目标路线的行驶方式；

当在所述变速器（2）是否有故障的判定结束前，车辆（100）以手动驾驶模式开始行驶时，在所述判定步骤中确定未完成是否有故障的判定的未诊断元件，并进一步根据由所述行驶方式推定步骤中推定出的行驶方式，判定车辆（100）是否有不使用未诊断的元件地在目标路线上行驶的计划，

当在所述判定步骤中判定为，车辆（100）有不使用未诊断的元件地在目标路线上行驶的计划时，输出允许向自动驾驶模式切换的指令。

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