CN111391851B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置，具有：故障判定部(71)，其判定车辆(101)有无故障；自动驾驶判定部(73)，其判定车辆(101)能否利用行驶驱动源(2)的动力在自动驾驶模式下行驶；故障确定处理部(74)，当判定为车辆(101)发生故障且判定为能够在自动驾驶模式下行驶时，其执行确定车辆(101)的故障位置的处理；报知部(75)，当对故障位置的确定结束时，向驾驶员报知包含所确定的故障位置的信息的故障信息；以及驾驶模式切换部(76)，其在报知故障信息后，将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

Description

车辆控制装置

关联申请

本申请主张基于2018年12月27日申请的日本申请第2018-243835号的优先权，并通过参照援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及一种对能够将驾驶模式在手动驾驶模式和自动驾驶模式之间进行切换的车辆进行控制的车辆控制装置。

背景技术

以往已知有如下装置：在以自动驾驶行驶中的车辆发生了异常的情况下，判定能否继续行驶，当判定为不能继续行驶时，使车辆退避至退避场所。这样的装置例如记载于专利文献1中。在专利文献1记载的装置中，当判定为能够继续行驶时，车辆继续行驶。

然而，在以自动驾驶行驶中的车辆发生了异常的情况下，即使能够继续行驶，也不一定优选保持原状态继续自动驾驶。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2016-200986号公报(JP2016-200986A)。

发明内容

本发明一技术方案为对构成为能够将驾驶模式在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之间进行切换的车辆进行控制的车辆控制装置，其具有：故障判定部，其判定车辆有无故障；自动驾驶判定，其判定车辆能否利用行驶驱动源的动力继续在自动驾驶模式下行驶；故障确定处理部，当由故障判定部判定为车辆发生故障且由自动驾驶判定部判定为能够继续在自动驾驶模式下行驶时，所述故障确定处理部执行确定车辆的故障位置的处理；报知部，当由故障确定处理部进行的对故障位置的确定结束时，所述报知部向驾驶员报知包含所确定的故障位置信息的故障信息；以及驾驶模式切换部，其在由报知部报知故障信息后，将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

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是概略地示出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一部分的结构的框架图。

图2是概略地示出对图1的自动驾驶车辆进行控制的车辆控制系统的整体结构的框图。

图3是表示由图2的行动计划生成部所生成的行动计划的一例的图。

图4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5是表示由图4的控制器实施的处理的一例的流程图。

图6是表示本发明一实施方式的车辆控制装置的动作的一例的时序图。

具体实施方式

以下参照图1～图6对本发明的实施方式进行说明。图1是概略地示出应用本发明一实施方式的车辆控制装置的车辆101的行驶驱动系统的一部分(主要是变速器1)的结构的框架图。如图1所示，车辆101例如构成为具有发动机2和电动机3的混合动力车辆。

在变速器1和发动机2之间设置向变速器1传递或不传递发动机2的转矩的离合机构C。离合机构C例如由湿式双离合器构成，具有第1离合器C1和第2离合器C2。另外，还能由干式双离合器构成离合机构C。

变速器1例如为有级变速器，具有齿轮机构10，其将输入至变速器1的发动机2和电动机3中的至少一方的旋转，以与速度级相应的变速比进行变速。经由齿轮机构10输出的转矩经由差动齿轮机构46、驱动轴等传递至驱动轮47，由此，车辆101行驶。另外，还能将发动机2的转矩经由变矩器输出至变速器1。

齿轮机构10相互大致平行地配置，具有被支承为各自能够旋转的多个旋转轴，即第1主输入轴11、第2主输入轴12、副输入轴13、输出轴14、空转轴15以及反转轴16。第2主输入轴12以与第1主输入轴11在同轴上且包围第1主输入轴11的方式形成为中空。变速器1例如为前进7挡、后退1挡的自动变速器。

电动机3例如由3相DC无刷电动机构成，具有能够旋转地支承于未图示的电动机3的外壳内的转子3a和配置于转子3a的周围并固定于外壳的定子3b。第1主输入轴11的一端部与电动机3的转子3a连接，第1主输入轴11能够与转子3a一体旋转。定子3b具有缠绕于定子铁芯的线圈，线圈通过动力驱动单元与蓄电池电连接。动力驱动单元的动作由控制器(图2)控制。

第1主输入轴11的另一端部通过第1离合器C1与发动机2的输出轴2a连接，第1主输入轴11与输出轴2a根据第1离合器C1的分离接合而接合或分离。即，当第1离合器C1连接时，第1主输入轴11与输出轴2a接合，向第1主输入轴11输入来自发动机2的转矩。另一方面，当第1离合器C1分离时，第1主输入轴11与输出轴2a分离，切断来自发动机2的转矩的输入。

第1离合器C1为奇数挡位用的离合器，从电动机3侧起，1挡驱动齿轮21、3挡驱动齿轮23、7挡驱动齿轮27、5挡驱动齿轮25依次配置于第1主输入轴11。这些驱动齿轮21、23、25、27分别通过轴承能够相对第1主输入轴11相对旋转地支承于第1主输入轴11的外周面。另外，1挡驱动齿轮21与3挡驱动齿轮23设置为能够一体旋转。在电动机3的转子3a和1挡驱动齿轮21之间配置行星齿轮机构20。

第2主输入轴12的一端部通过第2离合器C2与发动机2的输出轴2a连接，第2主输入轴12与输出轴2a根据第2离合器C2的分离接合而接合或分离。即，当第2离合器C2连接时，第2主输入轴12与输出轴2a接合，向第2主输入轴12输入来自发动机2的转矩。另一方面，当第2离合器C2分离时，第2主输入轴12与输出轴2a分离，切断来自发动机2的转矩的输入。

齿轮31固定于第2主输入轴12的另一端部。齿轮31与固定于空转轴15的惰轮32啮合，惰轮32与固定于副输入轴13的齿轮33啮合。由此，第2主输入轴12的转矩经由惰轮32传递至副输入轴13，副输入轴13与第2主输入轴12一起旋转。

第2离合器C2为偶数挡位用的离合器，从电动机3侧起，2挡驱动齿轮22、6挡驱动齿轮26、4挡驱动齿轮24依次配置于副输入轴13。这些驱动齿轮22、24、26分别通过轴承能够相对于副输入轴13相对旋转地支承于副输入轴13的外周面。

齿轮34固定于反转轴16的一端部。齿轮34与惰轮32啮合，由此第2主输入轴12的转矩输入至反转轴16。反转驱动齿轮28通过轴承能够相对于反转轴16相对旋转地支承于反转轴16的外周面。反转驱动齿轮28在5挡驱动齿轮25和齿轮31之间与固定于第1主输入轴11的反转从动齿轮35啮合。

从电动机3侧起，2-3挡从动齿轮41、6-7挡从动齿轮42、4-5挡从动齿轮43、停车齿轮44、末端传动齿轮45依次固定于输出轴14。2-3挡从动齿轮41分别与2挡驱动齿轮22和3挡驱动齿轮23啮合。6-7挡从动齿轮42分别与6挡驱动齿轮26和7挡驱动齿轮27啮合。4-5挡从动齿轮43分别与4挡驱动齿轮24和5挡驱动齿轮25啮合。

停车齿轮44与未图示的停车齿轮机构的卡合爪啮合，并能够根据停车齿轮机构的工作锁定或解锁齿轮机构10。变速器1的转矩经由末端传动齿轮45和差动齿轮机构46传递至左右的驱动轮47。

变速器1具有：使能够相对于第1主输入轴11相对旋转的1挡驱动齿轮21与第1主输入轴11接合的1挡同步机构SY1、使能够相对于第1主输入轴11相对旋转的3挡驱动齿轮23和7挡驱动齿轮25中的任一个与第1主输入轴11接合的3-7挡同步机构SY2、使能够相对于第1主输入轴11相对旋转的5挡驱动齿轮25与第1主输入轴11接合的5挡同步机构SY3、使能够相对于副输入轴13相对旋转的2挡驱动齿轮22和6挡驱动齿轮26中的任一个与副输入轴13接合的2-6挡同步机构SY4、使能够相对于副输入轴13相对旋转的4挡驱动齿轮24与副输入轴13接合的4挡同步机构SY5、使能够相对于反转轴16相对旋转的反转驱动齿轮28与反转轴16接合的反转同步机构SY6。

另外，有时将这些1挡同步机构SY1、3-7挡同步机构SY2、5挡同步机构SY3、2-6挡同步机构SY4、4挡同步机构SY5、反转同步机构SY6分别简称为同步机构SY。同步机构SY由来自根据控制阀的切换而起作用的液压源(液压泵)的液压力驱动。另外，离合机构C也由来自根据控制阀的切换而起作用的液压源的液压力驱动。

各同步机构SY具有：与第1主输入轴11、副输入轴13或反转轴一体旋转的毂SYa、能够与毂SYa一体旋转且被支承为能沿着毂SYa的外周面在轴向上移动的套筒SYb。套筒SYb由与控制阀的切换对应的液压力在轴向上驱动，由此，设置于任一同步机构SY1～SY6的套筒SYb的犬齿与设置于任一驱动齿轮21～28的犬齿卡合，能够去确立任意挡位。

例如同步机构SY2的套筒SYb由液压力驱动，当套筒SYb的犬齿与3挡驱动齿轮23的犬齿啮合时，确立3挡位。在该状态下，当第1离合器C1接合时，发动机2的转矩经由第1离合器C1、第1主输入轴11、同步机构SY2的毂SYa和套筒SYb、3挡驱动齿轮23以及2-3挡从动齿轮41传递至输出轴14，从而车辆101以3挡行驶。

此外，例如同步机构SY5的套筒SYb由液压力驱动，套筒SYb的犬齿与4挡驱动齿轮24的犬齿啮合时，确立4挡位。在该状态下，当第2离合器C2接合时，发动机2的转矩经由第2离合器C2、第2主输入轴12、惰轮32、齿轮33、副输入轴13、同步机构SY5的毂SYa和套筒SYb、4挡驱动齿轮24以及4-5挡从动齿轮43传递至输出轴14，从而车辆以4挡行驶。

在本实施方式中，车辆101构成为具有自动驾驶功能的自动驾驶车辆。另外，车辆101不仅能够以不需要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。

图2是概略地表示对图1的车辆101进行控制的车辆控制系统100的基本整体结构的框图。如图2所示，车辆控制系统100主要具有控制器60以及分别与控制器60可通信地连接的外部传感器组51、内部传感器组52、输入/输出装置53、GPS装置54、地图数据库55、导航装置56、通信单元57、行驶用执行器AC。

外部传感器组51是对作为车辆101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51包括：激光雷达(Light Detection andRanging)、雷达(Radio Detection and Ranging)以及摄像机等，其中，激光雷达测定车辆101全方位的针对照射光的散射光，而测定从车辆101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101周边的其他车辆、障碍物等，摄像机搭载于车辆101，具有CCD、CMOS等摄像元件，拍摄自车辆的周边(前方、后方以及侧方)。

内部传感器组52是对车辆101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52包括：检测车辆101的车速的车速传感器、分别检测车辆101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2的转速的发动机转速传感器、检测车辆101的重心绕铅垂轴旋转的旋转角速度的横摆角速度传感器、检测节气门阀的开度的节气门开度传感器等。内部传感器组52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、方向盘的操作等的传感器。

输入/输出装置53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53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器、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者的手动/自动切换开关。

手动/自动切换开关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54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101的绝对位置(纬度、经度等)。

地图数据库55是用来存储在导航装置56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55中的地图信息与存储于控制器60的存储部62中的高精度地图信息不同。

导航装置56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沿目标路线的引导的装置。通过输入/输出装置53进行目的地的输入和沿目标路线的引导。还能够不通过输入/输出装置53而自动设定目的地。基于从GPS装置54获得的自车辆的当前位置和存储于地图数据库55中的地图信息来计算目标路线。

通信单元57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55、存储部62，更新地图信息。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101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包括根据来自控制器60的电信号而工作的各种执行器。例如，调整发动机2的节气门阀的开度的节气门用执行器、驱动离合器C的离合器用执行器、驱动变速器1的同步机构SY的套筒SYb的变速用执行器、使制动装置4工作的制动用执行器、驱动转向装置的转向用执行器等。这些执行器能够包括电动机、对执行器驱动用的液压的流动进行控制的控制阀等。

控制器60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60作为这些ECU的集合。控制器60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61和ROM、RAM、硬盘等存储部62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62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，存储道路信息、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。道路信息中包括：表示高速道路、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62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61具有自车位置识别部63、外界识别部64、行动计划生成部65、行驶控制部66作为与自动行驶相关的功能性结构。

自车位置识别部63根据由GPS装置54获取的车辆101的位置信息和地图数据库55的地图信息来识别出地图上的车辆101的位置(自车位置)。也可以使用存储于存储部62中的地图信息(建筑物的形状等信息)和由外部传感器组51检测到的车辆101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57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64根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组51的信号来识别出车辆101周围的外部状况。例如，识别出在车辆101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101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65例如根据由导航装置56计算出的目标路线、由自车位置识别部63识别出的自车位置、由外界识别部64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101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65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65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101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101的朝向的方向数据等。每单位时间Δt对行驶计划进行更新。

图3是表示由行动计划生成部65生成的行动计划的一例的图。在图3中示出自车辆101变更车道并超过前方车辆102的情况下的行驶计划。图3的各点P与从当前时刻开始经过规定时间T为止的每单位时间Δt的位置数据相对应，通过按照时间顺序将这些各点P连接起来而得到目标轨迹103。另外，行动计划生成部65除超车行驶以外，还生成与改变行驶车道的车道变更行驶、以不脱离行驶车道的方式保持车道的车道保持行驶、减速行驶或加速行驶等相对应的各种行动计划。

行驶控制部66在自动驾驶模式下，对各执行器AC进行控制，以使自车辆按照行动计划生成部65生成的目标轨迹103行驶。例如，分别对节气门用执行器、离合器用执行器、变速用执行器、制动用执行器以及转向用执行器进行控制以使自车辆101每单位时间Δt通过图3的各点P。

更具体地说，行驶控制部66在自动驾驶模式下，基于由行动计划生成部65生成的行动计划中、目标轨迹103(图3)上的每单位时间Δt的各点P的车速计算出每单位时间Δt的加速度(目标加速度)。此外，考虑到由道路坡度等决定的行驶阻力，计算出用于获取该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52检测出的实际加速度成为目标加速度。另外，在手动驾驶模式下，行驶控制部66根据由内部传感器组52获取的来自驾驶员的行驶指令(加速器开度等)对各执行器AC进行控制。

例如，关于对变速器1的控制，无论在手动驾驶模式和自动驾驶模式的哪一种模式下，行驶控制部66都使用预先存储于存储部62的作为变速动作的基准的换挡图，设定根据车速和要求驱动力决定的目标挡位。并且，对变速用执行器(控制阀)进行控制，以使变速器1的挡位成为该目标挡位，其中变速用执行器(控制阀)对用于驱动同步机构SY的套筒SYb的液压力进行控制。

然而，例如当尽管在以自动驾驶模式行驶中变速器1发生了故障而继续以自动驾驶模式行驶时，在操作手动/自动切换开关从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的时候，驾驶员意图的行为与车辆101的实际行为不同，因此驾驶员会有不协调感。例如，尽管在手动驾驶模式下想要超过前方车辆102而踩下加速踏板，然而变速器1未降至与驾驶员的操作相对应的所希望的挡位，而有可能不能获得充分的加速感。因此，在以自动驾驶模式行驶中变速器1发生了故障时，优选在通知驾驶员故障的状况后，尽快切换到手动驾驶模式。考虑到这一点，本实施方式如下构成车辆控制装置。

图4是表示本发明一实施方式的车辆控制装置70的主要部分结构的框图。该车辆控制装置70为用于控制车辆101的行驶动作的装置，其构成图2的车辆控制系统100的一部分。如图4所示，车辆控制装置70具有控制器60以及分别与控制器60连接的内部传感器组52、显示器53a、扬声器53b、执行器AC。

显示器53a与扬声器53b构成图2的输入/输出装置53的一部分。执行器AC中的变速用执行器AC1包括根据来自控制器60的指令对用于驱动同步机构SY的套筒SYb的液压力进行控制的控制阀(电磁阀)，离合器用执行器AC2包括对用于使离合机构C分离接合的液压力进行控制的控制阀(电磁阀)。

内部传感器组52具有对变速器1的同步机构SY的套筒SYb的移动量进行检测的冲程传感器52a、对用于驱动套筒SYb的液压力进行检测的压力传感器52b、对变速器1的输入轴、输出轴等旋转轴的转速进行检测的转速传感器52c。根据冲程传感器52a的检测值，能够判定变速器1的规定的挡位是否确立(卡合)。

控制器60具有故障判定部71、故障安全处理部72、自动驾驶判定部73、故障确定处理部74、报知控制部75、驾驶模式切换部76、以及执行器控制部77作为功能性结构。这些例如构成图2的行驶控制部66的一部分。

故障判定部71根据来自内部传感器组52的信号判定变速器1有无故障。例如，控制器60(执行器控制部77)向变速用执行器AC1输出控制信号，从而指示变速器1向目标挡位切换时，根据来自冲程传感器52a的信号判定变速器1是否切换到了目标挡位。并且，当判定为变速器1未切换为目标挡位时，判定为变速器1发生故障。在压力传感器52b的检测值为异常时，以及转速传感器52c的检测值异常时也判定为变速器1发生故障。

故障安全处理部72在车辆101在以自动驾驶模式行驶中，由故障判定部71判定为变速器1发生异常时，根据来自内部传感器组52等的信号实施规定的故障安全处理。例如，在将4挡位设定为目标挡位时，由于与4挡位对应的任一传感器52a～52c的输出异常而致使变速器1不能向4挡位切换但能向3挡位切换的情况下，故障安全处理部72输出使变速器1切换为3挡位来代替4挡位那样的变速指令。另一方面，作为变速器1的异常，例如在控制器60(变速器控制用ECU等)发生了异常的情况下，不能使车辆101继续行驶，因此故障安全处理部72输出使变速器1切换为空挡那样的变速指令。即，变速器1的故障包括限制动作的同时能够利用来自发动机2的动力继续行驶的故障和不能利用来自发动机2的动力继续行驶的故障，故障安全处理部72实施与变速器1的故障的状况相对应的故障安全处理。另外，与故障的状况相对应的故障安全处理的内容预先存储于存储部62中。

自动驾驶判定部73在车辆101以自动驾驶模式行驶中，在由故障判定部71判定为变速器1异常时，根据来自内部传感器组52等的信号判定车辆101能否继续自动驾驶。更具体地说，在由故障安全处理部72执行变速器1切换为空挡以外的挡位的故障安全处理时，自动驾驶判定部73判定为能够继续自动驾驶(带有限制的自动驾驶)。另一方面，当执行变速器1切换为空挡的故障安全处理时，自动驾驶判定部73判定为不能继续自动驾驶。

故障确定处理部74在由自动驾驶判定部73判定为能够继续自动驾驶时，例如一边继续执行将变速器1维持在3挡位的故障安全处理，一边执行确定变速器1的故障位置的处理(故障位置确定处理)。即，执行确定故障位置的处理，包括变速器1的故障是因传感器故障所致还是因控制阀故障所致，亦或是因套筒损伤所致等。故障位置确定处理通过按照预先规定的动作模式强制使变速器1工作来进行。因此，在故障位置确定处理中存在伴随有切换离合机构C、驱动变速器1的套筒SYb等的情况。即，在行驶中有难以进行故障位置确定处理的情况，在这种情况下，在停车中、驻车中进行故障位置确定处理即可。

例如依次使多个控制阀(变速用执行器AC1等)工作，并一边判定是否由压力传感器52b检测到规定范围的液压、由转速传感器52c检测到的转速是否在规定范围内等，一边进行故障位置的确定。因此，从故障位置确定处理开始直到结束，需要规定时间(例如数十秒左右)。

报知控制部75在由故障确定处理部74进行的故障位置确定处理结束时，向显示器53a和扬声器53b输出控制信号，并通过显示和语音向驾驶员报知所确定的故障位置的信息(故障信息)。故障信息中还包含限制变速器1的动作的内容。由此，驾驶员能够意识到由于故障而不能使用规定挡位(例如4挡位)。此外，报知控制部75通过显示和语音将强制使驾驶模式向手动驾驶模式切换作为故障信息一并向驾驶员报知。

驾驶模式切换部76在由报知控制部75向驾驶员报知故障信息后，将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。由此，自动驾驶功能失效，之后，车辆101对应驾驶员对加速踏板、制动踏板、方向盘等操作构件的操作以手动驾驶行驶。另外，还可以在报知故障信息之后经过规定时间后，或者由驾驶员对操作构件进行了规定量以上的操作(超控)时，由驾驶模式切换部76切换为手动驾驶模式。

执行器控制部77对执行器AC进行控制，以使车辆101按照行动计划以自动驾驶行驶。例如，向变速用执行器AC1(控制阀)和离合器用执行器AC2(控制阀)输出控制信号，以使在变速器1为正常时(无故障)，挡位成为与按照换挡图决定的车速和要求驱动力相对应的目标挡位。当由故障判定部71判定为变速器1发生故障，且由自动驾驶判定部73判定为能够继续自动驾驶时，按照来自故障安全处理部72的变速指令将挡位控制为能够行驶的挡位(例如3挡位)。另一方面，控制执行器AC，以使当由自动驾驶判定部73判定为不能继续自动驾驶时，按照来自故障安全处理部72的变速指令将变速器1切换为空挡，并且车辆101通过自动驾驶退避行驶至路边等安全地带。

图5是按照预先存储的程序由图4的控制器60的CPU执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理，例如当驾驶模式切换为自动驾驶模式时开始，直到切换为手动驾驶模式为止，以规定时间(例如数μ秒)为单位反复进行。

首先，在S1(S：处理步骤)，根据来自内部传感器组52的信号，判定变速器1是否发生了故障，当S1为肯定(S1：是)时进入S2，当否定(S1：否)时结束处理。在S2，执行与故障位置相应的故障安全处理。由此，例如变速器1切换为规定挡位(例如3挡位)，或切换为空挡。接下来在S3，判定车辆101能否利用发动机2的动力继续行驶，即变速器1是否通过故障安全处理切换为空挡以外的挡位。当S3为否定(S3：否)时，即判定为变速器1切换为空挡时，进入S4，并向执行器AC输出控制信号使车辆101退避行驶至安全地带。

另一方面，当S3为肯定(S3：是)时，进入S5，执行故障位置确定处理。接下来，在S6，判定故障位置确定处理是否结束。当S6为肯定(S6：是)时进入S7，为否定(S6：否)时结束处理。在S7，向显示器53a和扬声器53b输出控制信号，向驾驶员报知故障信息。即，向驾驶员报知包括通过故障位置确定处理所确定的故障位置和将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式一事的故障信息。接下来，在S8，将驾驶模式切换为手动驾驶模式，并结束处理。

图6是表示本实施方式的车辆控制装置70的动作的一例的时序图。如图6所示，在以5挡位的自动驾驶模式行驶中时，尽管指示4挡位为目标挡位也不能向4挡位切换时，在时刻t1判定为变速器1发生故障，并通过故障安全处理将变速器1控制在3挡位(S2)。此外，一边继续以自动驾驶模式向目的地行驶，一边开始故障位置确定处理(S5)。另外，通过故障安全处理将变速器1控制在空挡时，车辆101通过自动驾驶向安全地带退避行驶(S4)。

在时刻t2，当结束故障位置确定处理时，通过显示器53a和扬声器53b将故障信息报知驾驶员，并将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式(S7、S8)。之后，通过故障安全处理禁止变速器1向4挡位切换的同时，车辆101以手动驾驶模式行驶。

这样在本实施方式中，当变速器1发生故障时，进行故障位置确定处理来确定故障位置(故障原因)，当确定了故障位置时，向驾驶员报知故障信息后，自动将驾驶模式切换为手动驾驶模式。由此，驾驶员在识别出故障位置后，能够使车辆101以手动驾驶行驶。因此能够防止由于驾驶员意图的车辆101的行为与实际行为不同而给驾驶员带来不协调感。

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70为对构成为能够将驾驶模式在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之间进行切换的车辆101进行控制的装置，具有：故障判定部71，其判定变速器1有无故障；自动驾驶判定部73，其判定车辆101能否利用发动机2的动力继续在自动驾驶模式下行驶；故障确定处理部74，当由故障判定部71判定为变速器1发生故障且由自动驾驶判定部73判定为能够继续在自动驾驶模式下行驶时，所述故障确定处理部74执行确定车辆101的故障位置的处理；报知控制部75，当由故障确定处理部74进行的对故障位置的确定结束时，所述报知控制部75通过显示器53a和扬声器53b向驾驶员报知包含所确定的故障位置的信息的故障信息；以及驾驶模式切换部76，其在由报知控制部75报知故障信息后，将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式(图4)。

采用该结构，在变速器1发生了故障时，即使能够继续以自动驾驶模式行驶，在将故障信息报知驾驶员后，驾驶模式仍切换为手动驾驶模式。因此，驾驶员在识别出变速器1的故障状况后，车辆101以手动驾驶模式行驶，因此能够防止由于驾驶员意图的车辆101的行为与实际的行为不同而在手动驾驶模式时给驾驶员带来不协调感。

(2)车辆控制装置70还具有执行器控制部77，该执行器控制部77在驾驶模式切换到自动驾驶模式的状态下，对执行器AC进行控制，以使车辆101按照行动计划以自动驾驶行驶(图4)。当由故障判定部71判定为变速器1发生故障时，执行器控制部77将变速器1控制为车辆101能够利用发动机2的动力行驶的规定状态(例如固定在3挡位)，故障确定处理部74在由执行器控制部77将变速器1控制为规定状态的状态下，执行确定车辆101的故障位置的处理。由此，继续进行自动驾驶直到确定故障位置为止，因此能够在进行故障位置确定处理中防止驾驶员感到未获得意图的驱动力。

(3)当由自动驾驶判定部73判定为车辆101不能利用发动机2的动力在自动驾驶模式下继续行驶时，执行器控制部77对执行器AC进行控制，以使车辆101进行退避行驶。由此，在由于变速器1的故障而不能以自动驾驶模式行驶的情况下，能够快速地使车辆101退避至安全地带。

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。上述实施方式由故障判定部71判定变速器1有无故障，并通过由故障确定处理部74进行故障确定处理来确定变速器1的故障位置，并向驾驶员报知故障信息。即，将与发动机2连接的变速器1的故障作为对象，但本发明同样能够应用于变速器1以外的故障。因此，只要构成为对车辆101有无故障进行判定，故障判定部的构成就可以是任何形式。此外，只要当由故障判定部判定为车辆发生故障且由自动驾驶判定部判定为能够以自动驾驶模式行驶时，执行确定车辆的故障位置的处理，故障确定处理部的构成就可以是任何形式。在上述实施方式中，使用了发动机2作为行驶驱动源，但还可以使用发动机以外的马达等。

在上述实施方式中，报知控制部75通过显示器53a和扬声器53b向驾驶员报知故障信息，但只要当由故障确定处理部进行的对故障位置的确定结束时，向驾驶员报知包括所确定的故障位置的信息的故障信息，报知部的构成就可以是任意形式。例如，还可以使驾驶席座椅移动至适合手动驾驶模式的位置，并报知发生故障一事。在上述实施方式中，驾驶模式切换部76在刚刚向驾驶员报知故障信息之后，从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，但还可以将报知故障信息后对手动/自动切换开关的操作作为条件切换为手动驾驶模式。即，还可以将报知故障信息作为用于切换驾驶模式的一个条件，驾驶模式切换部的构成不限于完成的形式。

在上述实施方式中，使用了双离合器式的变速器1，但本发明的车辆控制装置同样能够应用于各种类型的变速器。

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，在以自动驾驶行驶中的车辆发生异常的情况下，即使能够继续行驶，也能够避免保持原状态继续自动驾驶。

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 (7)

1.一种车辆控制装置，为对构成为能够将驾驶模式在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之间进行切换的车辆(101)进行控制的车辆控制装置，其特征在于，具有：

故障判定部(71)，其判定所述车辆(101)有无故障；

自动驾驶判定部(73)，其判定所述车辆(101)能否利用行驶驱动源的动力继续在所述自动驾驶模式下行驶；

故障确定处理部(74)，当由所述故障判定部(71)判定为所述车辆(101)发生故障且由所述自动驾驶判定部(73)判定为能够在所述自动驾驶模式下继续行驶时，所述故障确定处理部(74)执行确定所述车辆(101)的故障位置的处理；

报知部，当由所述故障确定处理部(74)进行的对故障位置的确定结束时，所述报知部向驾驶员报知包含所确定的故障位置的信息的故障信息；以及

驾驶模式切换部(76)，其在由所述报知部报知故障信息后，将驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有执行器控制部(77)，所述执行器控制部(77)在驾驶模式切换为所述自动驾驶模式的状态下，对行驶用执行器(AC)进行控制，以使所述车辆(101)按照行动计划以自动驾驶行驶，

所述故障判定部(71)判定与所述行驶驱动源连接的变速器(1)有无故障，

当由所述故障判定部(71)判定为所述变速器(1)发生故障时，所述执行器控制部(77)对所述行驶用执行器(AC)进行控制，以使所述变速器(1)成为所述车辆(101)能够利用所述行驶驱动源的动力行驶的规定状态，

所述故障确定处理部(74)在由所述执行器控制部(77)使所述变速器(1)处于所述规定状态的状态下，执行确定所述车辆(101)的故障位置的处理。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，

当由所述自动驾驶判定部(73)判定为所述车辆(101)不能利用所述行驶驱动源的动力继续在所述自动驾驶模式下行驶时，所述执行器控制部(77)对所述行驶用执行器(AC)进行控制，以使所述车辆(101)进行退避行驶。

4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述变速器(1)为具有多个挡位的有级变速器，

当由所述自动驾驶判定部(73)判定为所述车辆(101)不能利用所述行驶驱动源的动力继续在所述自动驾驶模式下行驶时，所述执行器控制部(77)对所述行驶用执行器(AC)进行控制，以使所述变速器(1)切换为空挡。

5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述故障判定部(71)在所述执行器控制部(77)向所述行驶用执行器(AC)输出控制信号使得所述变速器(1)切换为目标挡位后，当判定为所述变速器(1)未切换为所述目标挡位时，判定为所述变速器(1)发生故障。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有手动/自动切换开关，所述手动/自动切换开关指示从所述自动驾驶模式向所述手动驾驶模式的切换，

在由所述报知部报知了故障信息后，当进一步由所述手动/自动切换开关指示从所述自动驾驶模式向所述手动驾驶模式切换时，所述驾驶模式切换部(76)将驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。

7.一种车辆控制方法，为对构成为能够将驾驶模式在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之间进行切换的车辆(101)进行控制的车辆控制方法，其特征在于，包括：

判定所述车辆(101)有无故障的步骤(S1)；

判定所述车辆(101)能否利用行驶驱动源的动力继续在所述自动驾驶模式下行驶的步骤(S3)；

当判定为所述车辆(101)发生故障且判定为能够继续在所述自动驾驶模式下行驶时，执行确定所述车辆(101)的故障位置的处理的步骤(S5)；

当确定所述故障位置的处理结束时，向驾驶员报知包含所确定的故障位置的信息的故障信息的步骤(S7)；以及

在报知所述故障信息后，将驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式的步骤(S8)。