JP2017122495A - シフト制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転席ドアの開閉を検出するスイッチが故障した場合でも、運転席ドアの開操作を検出してバイワイヤ方式でシフトポジションをパーキングレンジに切り替え可能なシフト制御装置を提供する。【解決手段】車速判定部により車速がゼロであると判定され、全てのドアロックポジションスイッチがロック状態にある全ドアロック状態から運転席ドアのドアロックポジションスイッチのみがアンロック状態に変化したことを検出し、ドアコントロールスイッチの操作が検出されず、運転席ドアのカーテシスイッチが閉状態である場合に、シフトポジションをパーキングレンジに切り替える。【選択図】図２

Description

本発明は、バイワイヤ方式でシフトポジションをパーキングレンジに切り替えるシフト制御装置に関する。

特許文献１には、レンジ切換バルブをアクチュエータによって複数のレンジ位置に駆動する自動変速機のレンジ切換装置が記載されている。特許文献１では、運転者が車両を離れるときの安全性を向上させるために、パーキングブレーキが作動している状態で運転席ドアが開かれた場合、運転者の降車動作と判断し、シフトレンジをパーキングレンジに強制的にシフトさせることが記載されている。

特開２００３−１５６１４０号公報

特許文献１に記載のレンジ切換装置では、ドアが開かれたときにＯＮとなるドアスイッチからの出力信号の変化に基づいて、運転席ドアが開かれたことが判定されている。

しかしながら、特許文献１に記載のレンジ切換装置は、ドアスイッチの故障により、ドアスイッチからの出力信号が変化しない場合、実際には運転席ドアが開かれているにもかかわらず、運転席ドアが閉状態であると判定し、シフトレンジをパーキングレンジに切り替えることができない。

それ故に、本発明は、運転席ドアの開閉を検出するスイッチが故障した場合でも、バイワイヤ方式でシフトポジションをパーキングレンジに切り替え可能なシフト制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両のドアのそれぞれに設けられ、ドアが開状態であるか閉状態であるかを示すカーテシスイッチと、車両のドアのそれぞれに設けられ、ドアロックがロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するドアロックポジションスイッチと、全てのドアロックをロックした全ロック状態または全てのドアロックをアンロックした全アンロック状態に切り替えるドアコントロールスイッチとが設けられた車両において、バイワイヤ方式でシフトポジションの切り替えを行うシフト制御装置であって、シフトポジションがパーキングレンジ以外である場合に、車速がゼロであるか否かを判定する車速判定部と、車速判定部により車速がゼロであると判定され、全てのドアロックポジションスイッチがロック状態にある全ドアロック状態から運転席ドアのドアロックポジションスイッチのみがアンロック状態に変化したことを検出し、ドアコントロールスイッチの操作が検出されず、運転席ドアのカーテシスイッチが閉状態である場合に、シフトポジションをパーキングレンジに切り替えるシフトポジション制御部とを備える、シフト制御装置。

シフトポジション制御部は、シフトポジションがパーキングレンジ以外であり、かつ、車速がゼロの場合、ドアロックポジションスイッチと、ドアコントロールスイッチと、カーテシスイッチとに基づき、特定の状況（運転席に運転者が存在する可能性が高く、ドアレバー等の操作で運転席ドアを開いた可能性がある状況）において、運転席ドアが閉状態であることに基づいて、運転席のカーテシスイッチの故障の可能性があると判断し、
シフトポジションをパーキングレンジに切り替える。したがって、運転席ドアの開閉を検出するスイッチが故障した場合でも、両停止時にシフトポジションをパーキングレンジに切り替えることが可能となる。

本発明によれば、運転席ドアの開閉を検出するスイッチが故障した場合でも、バイワイヤ方式でシフトポジションをパーキングレンジに切り替え可能なシフト制御装置を提供できる。

実施形態に係る車両制御ＥＣＵと各種センサ及び各種スイッチとの接続関係を示すブロック図 図１に示す車両制御ＥＣＵのマイコンが実行する制御処理を示すフローチャート

［概要］
本実施形態に係る車両制御ＥＣＵは、シフトポジションがパーキングレンジ（Ｐレンジ）以外で車速がゼロとなった場合、ドアが開状態であるか閉状態であるかを示すカーテシスイッチと、ドアロックのロック状態を示すドアのドアロックポジションスイッチと、全てのドアロックをロックした全ロック状態または全てのドアロックをアンロックした全アンロック状態に切り替えるドアコントロールスイッチとの状態変化に基づいて、シフトポジションをＰレンジに切り替える。したがって、ドアの開閉を検出するカーテシスイッチが故障した場合でも、車両停止時に自動的にシフトポジションをＰレンジに切り替えることが可能となり、安全性が向上する。

図１は、実施形態に係る車両制御ＥＣＵと各種センサ及び各種スイッチとの接続関係を示すブロック図である。

図１に示す車両制御ＥＣＵ１００は、例えばハイブリッド車両において、エンジン及びモータの駆動力の制御を行うＥＣＵである。車両制御ＥＣＵ１００は、マイコン１と、センサ入力回路２と、スイッチ入力回路３と、モータ駆動回路４と、センサ信号処理回路５と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）６と、センサ入力回路７とを備える。マイコン１が後述する制御処理（図２）を実行することによって、車両制御ＥＣＵ１００は、シフトポジションをバイワイヤ方式でＰレンジに切り替えるシフト制御装置としても機能する。

車両制御ＥＣＵ１００には、シフトセンサ１４と、パーキングポジション（Ｐポジション）スイッチ１５と、シフトコントロールアクチュエータ１６と、車速センサ１７と、ボデー制御ＥＣＵ８とが接続されている。

シフトセンサ１４は、無操作時に中立位置に配置されるレバー２０と、レバー２０の水平位置（左右方向の位置）を検出するセンサｈ１及びｈ２と、レバー２０の垂直位置（前後方向の位置）を検出するセンサｖ１及びｖ２とを有する。レバー２０の水平位置を検出するセンサｈ１及びｈ２と、レバー２０の垂直位置を検出するセンサｖ１及びｖ２とをそれぞれ対で設けているのは、冗長性を持たせるためである。シフトセンサ１４は、内蔵するセンサｈ１、ｈ２、ｖ１及びｖ２によってレバー２０の操作方向を検出し、検出したレバー２０の操作方向を示す信号を車両制御ＥＣＵ１００に送信する。

車両制御ＥＣＵ１００のマイコン１は、センサ入力回路２を介して受信したシフトセンサ１４の出力信号に基づき、シフトセンサ１４の操作状態を検出してシフトポジションを判定する。マイコン１は、判定したシフトポジションと、アクセル開度やモータ回転数等を検出するセンサ（図示せず）の出力等に基づいて、運転状況に応じたエンジン出力やモータ出力を算出し、出力要求を送信してエンジン及びモータの駆動力制御を行う。

Ｐポジションスイッチ１５は、シフトポジションをＰレンジにシフトさせる際に運転者によって操作されるモーメンタリタイプのスイッチである。Ｐポジションスイッチ１５の出力信号は、車両制御ＥＣＵ１００に入力される。

シフトコントロールアクチュエータ１６は、パーキングロック機構（図示せず）をロック状態（Ｐレンジ）またはアンロック状態（Ｐレンジ以外）に切り替える装置であり、パーキングロック機構を駆動するモータ２１と、モータ２１の回転角を検出する回転角センサ２２とを備える。回転角センサ２２が出力する回転角信号は、車両制御ＥＣＵ１００に入力される。

車両制御ＥＣＵ１００のマイコン１は、スイッチ入力回路３を介して受信したＰポジションスイッチ１５の出力信号に応じて、シフトコントロールアクチュエータ１６を制御し、パーキングロック機構（図示せず）をロック状態（Ｐレンジ）またはアンロック状態（Ｐレンジ以外）に切り替える。マイコン１は、パーキングロック機構がアンロック状態にあるときに、Ｐポジションスイッチ１５からパーキングロック機構の切り替えを指示する信号を受信すると、シフトコントロールアクチュエータ１６にパーキングロック機構をロックさせる。より詳細には、マイコン１は、シフトコントロールアクチュエータ１６への電源供給をＯＮ／ＯＦＦするリレー２３とモータ駆動回路４とを介して、シフトコントロールアクチュエータ１６が備えるモータ２１の駆動を制御することで、パーキングロック機構のロック状態を切り替える。尚、パーキングロック機構がロック状態にあるかアンロック状態にあるかは、マイコン１が、センサ信号処理回路５を介して受信した回転角センサの出力信号に基づいて判定する。

車速センサ１７は、車速を検出するセンサであり、車両制御ＥＣＵ１００のセンサ入力回路７を介してマイコン１に車速信号を出力する。

ボデー制御ＥＣＵ８は、カーテシスイッチ１０と、ドアロックポジションスイッチ１１と、ドアコントロールスイッチ１２の状態を監視すると共に、ドアロックモータ１３への電流供給を制御するＥＣＵである。ボデー制御ＥＣＵ８は、車両制御ＥＣＵ１００の通信Ｉ／Ｆ６と通信可能に接続され、カーテシスイッチ１０、ドアロックポジションスイッチ１１、ドアコントロールスイッチ１２の状態（オープンまたはクローズ）を車両制御ＥＣＵ１００に送信する。

カーテシスイッチ１０は、車両の各ドアの周辺に設けられ、各ドアの開閉状態を検出するためのスイッチである。一般に、カーテシスイッチ１０としては、ドアが閉状態にあるときには接点がオープンとなり、ドアが開状態にあるときには接点が導通するスイッチが使用される。

ドアロックポジションスイッチ１１は、車両の各ドア内に設けられ、ドアロックがロック状態及びアンロック状態のいずれにあるかを検出するためのスイッチである。一般に、ドアロックポジションスイッチ１１としては、ドアロックがロック状態にあるときには接点がオープンとなり、ドアロックがアンロック状態にあるときには接点が導通するスイッチが使用される。ドアロックポジションスイッチ１１は、ドアコントロールスイッチ１２の操作、または、ドア内に設けられるロックレバーの操作によって、ロック状態またはアンロック状態に切り替えられる。運転席ドアについては、ドアロックがロック状態にある場合でもドアレバーを引いて開けることができるため、運転席ドアのドアロックポジションスイッチ１１は、ドアレバーを引く操作によってもロック状態からアンロック状態に切り替わる。

ドアコントロールスイッチ１２は、運転席周辺に配置されるモーメンタリー式のスイッチであり、車両の全ドアのロック状態を切り替えるために用いられるスイッチである。例えば、車両の全ドアをロック状態に切り替える場合は、ドアコントロールスイッチ１２のＬ側接点を導通させ、車両の全ドアをアンロック状態に切り替える場合は、ドアコントロールスイッチ１２のＵＬ側接点を導通させる。

ドアロックモータ１３は、車両の各ドア内に設けられ、ボデー制御ＥＣＵ８から供給される電流によって駆動され、ドアコントロールスイッチ１２の操作に応じてドアロックをロック状態またはアンロック状態に切り替える。

尚、ボデー制御ＥＣＵ８は、上記の機能に加えて、車速が所定値（例えば、２０ｋｍ／ｈ）を超えた場合に、ドアロックモータ１３に電流を供給して、ドアロックをロック状態に切り替える機能も有する。

以下、図１及び図２を併せて参照しながら、車両制御ＥＣＵ１００のマイコン１が実行する制御処理を説明する。

図２は、図１に示した車両制御ＥＣＵのマイコンが実行する制御処理を示すフローチャートである。図２に示す制御処理は、マイコン１がＲＯＭまたはＲＡＭに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実行される。また、図２に示す制御処理は、車両のイグニッションスイッチがオンの間、マイコン１によって繰り返し実行される処理である。

まず、ＳＴＥＰ１０においてマイコン１は、シフトポジションがＰレンジ以外であるか否かを判定する。マイコン１は、センサ信号処理回路５を介して、シフトコントロールアクチュエータ１６の回転角センサ２２から受信した回転角信号に基づいて、シフトポジションがＰレンジであるかＰレンジ以外であるかを判定することができる。ＳＴＥＰ１０の判定がＹＥＳの場合、処理はＳＴＥＰ１１に進み、この判定がＮＯの場合、一定のインターバル時間の経過後に再度ＳＴＥＰ１０の判定を行う。

ＳＴＥＰ１１において、マイコン１は、全てのドアロックポジションスイッチ１１がロック状態（本実施形態ではオープン状態）にある全ドアロック状態であるか否かを判定する。ＳＴＥＰ１１の判定がＹＥＳの場合、処理はＳＴＥＰ１２に進み、この判定がＮＯの場合、ＳＴＥＰ１０に戻る。

ＳＴＥＰ１２において、マイコン１は、センサ入力回路７を介して車速センサ１７から受信した車速信号に基づき、車速がゼロであるか否か、すなわち、車両が停車中であるか否かを判定する。ＳＴＥＰ１２の判定がＹＥＳの場合、処理はＳＴＥＰ１３に進み、この判定がＮＯの場合、ＳＴＥＰ１０に戻る。

ＳＴＥＰ１３において、マイコン１は、ボデー制御ＥＣＵ８に接続されるドアコントロールスイッチ１２の操作がなされていないか否か、より詳細には、全てのドアロックをロック状態からアンロック状態に切り替える全アンロック操作がなされていないか否かを判定する。ＳＴＥＰ１３の判定がＹＥＳの場合、すなわち、ドアコントロールスイッチ１２の操作がなされていない場合、処理はＳＴＥＰ１４に進み、この判定がＮＯの場合、ＳＴＥＰ１０に戻る。

ＳＴＥＰ１４において、マイコン１は、運転席ドアのドアロックポジションスイッチのみがロック状態からアンロック状態に変化し、かつ、運転席ドアが閉状態にあるか（つまり、運転席ドアのカーテシスイッチがクローズ状態）であるか否かを判定する。ＳＴＥＰ１４の判定がＹＥＳの場合、処理はＳＴＥＰ１５に進み、この判定がＮＯの場合、ＳＴＥＰ１０に戻る。

ＳＴＥＰ１５において、マイコン１は、シフトポジションをＰレンジに切り替える。より詳細には、マイコン１は、リレー２３及びモータ駆動回路４を制御してシフトコントロールアクチュエータ１６のモータ２１を駆動し、パーキングロック機構をロック状態に切り替える。

運転者がシフトポジションをＰレンジに入れることなく、車両を停止させている時に、運転者が運転席ドア内側のドアレバーを引くと、ドアロックが機械的に解除される。ドアロックの機械的な解除に伴い、運転席ドアのドアロックポジションスイッチ１１の状態がロック状態からアンロック状態に変化する。マイコン１は、全てのドアロックポジションスイッチ１１がロック状態である全ロック状態から、ドアコントロールスイッチ１２が操作されずに運転席ドアのドアロックポジションスイッチ１１のみがアンロック状態に変化し、運転席ドアが閉状態である場合、シフトポジションをバイワイヤ方式によりＰレンジに切り替える。この制御処理によれば、車両停止中に運転者がシフトポジションをＰレンジに切り替えずにドアレバー操作で運転席ドアを開こうとした場合に、運転席ドアのカーテシスイッチが故障している可能性を想定して、シフトポジションを自動的にＰレンジに切り替えることができる。

尚、図２の制御処理では、運転者がドアレバーで運転席ドアを開ける操作ではなく、ドアロックレバーを操作してドアロックを解除した場合にも、マイコン１は、ＳＴＥＰ１４でＹＥＳと判定し、ＳＴＥＰ１５でシフトポジションをＰレンジへと切り替える。このケースでは、必ずしも運転者が運転席ドアを開く操作を行ったわけではないが、運転者が運転席ドアのドアロックレバーを操作してドアロックを手動で解除した場合、その後に運転席ドアを開く可能性が高い。したがって、全ドアロック状態のときに、運転席ドアのドアロックレバーの操作によりドアロックが手動で解除され、これに伴って運転席ドアのドアロックポジションスイッチがロック状態からアンロック状態に変化した場合に、シフトポジションを強制的にＰレンジに切り替えたとしても問題は生じない。

従来、車両停止時にシフトポジションを自動的にＰレンジに切り替える制御は、カーテシスイッチ１０の出力のみを用いて行っている。つまり、カーテシスイッチ１０の出力信号に基づいてドアの開閉が検出され、ドアが閉状態から開状態に変化したことを契機として、シフトポジションがバイワイヤ方式でＰレンジに切り替えられる。ただし、この制御は、カーテシスイッチ１０が正常動作している場合にのみ可能である。カーテシスイッチが故障した場合には、ドアが開かれてもカーテシスイッチ１０からの出力信号が変化せず、ドアが閉状態であると認識されるため、ドアが開かれたにもかかわらず、シフトポジションをＰレンジに自動で切り替えることができない。

これに対して、本実施形態に係る車両制御ＥＣＵ１００は、シフトポジションがＰレンジ以外であり、かつ、車速がゼロである場合であって、ドアコントロールスイッチ１２が操作されずに、全てのドアロックポジションスイッチ１１がロック状態である全ロック状態から、運転席ドアのドアロックポジションスイッチ１１のみがアンロック状態に変化し、運転席ドアが閉状態である場合には、シフトポジションをＰレンジに切り替えている。つまり、本実施形態では、ドアロックポジションスイッチ１１の出力信号に基づいて、運転者が車両のドアを開こうとする操作（運転席のドアレバーを引く操作によるドアロック解除）、または、運転者が車両のドアロックを手動で解除する操作を検出して、シフトポジションをＰレンジに切り替える処理を実行する。

したがって、本実施形態に係る車両制御ＥＣＵによれば、運転席ドアのカーテシスイッチ１０が故障した場合でも、運転者が運転席ドアを開く前に予備的にシフトポジションをＰレンジに切り替え、車両停車時の安全性を向上させることができる。

尚、マイコン１は、プログラムを実行して上記の制御処理を実行することにより、シフトポジションがＰレンジ以外である場合に、車速がゼロであるか否かを判定する車速判定部と、車速判定部により車速がゼロであると判定された場合、全てのドアロックポジションスイッチがロック状態にあることを検出した後に、運転席ドアのドアロックポジションスイッチがロック状態からアンロック状態に変化したことを検出すると、シフトポジションをＰレンジに切り替えるシフトポジション制御部として機能する。

図２に示したシフト制御処理に加え、カーテシスイッチ１０によるドアの開閉検出に基づく従来のシフト制御処理を組み合わせて行っても良い。この場合、カーテシスイッチ１０及びドアロックポジションスイッチ１１のいずれかに不具合が生じても、車両停車時にシフトポジションをＰレンジへと自動的に切り替える制御を継続できるため、安全性により優れる。

本発明は、車両のシフトポジションを自動的にＰレンジに切り替えるバイワイヤ方式シフト制御装置に利用できる。

１ マイコン
１０ カーテシスイッチ
１１ ドアロックポジションスイッチ
１２ ドアコントロールスイッチ
１６ シフトコントロールアクチュエータ
１７ 車速センサ
２２ 回転角センサ
１００ 車両制御ＥＣＵ

Claims (1)

1. 車両のドアのそれぞれに設けられ、ドアが開状態であるか閉状態であるかを示すカーテシスイッチと、車両のドアのそれぞれに設けられ、ドアロックがロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するドアロックポジションスイッチと、全てのドアロックをロックした全ロック状態または全てのドアロックをアンロックした全アンロック状態に切り替えるドアコントロールスイッチとが設けられた車両において、バイワイヤ方式でシフトポジションの切り替えを行うシフト制御装置であって、
   シフトポジションがパーキングレンジ以外である場合に、車速がゼロであるか否かを判定する車速判定部と、
   前記車速判定部により車速がゼロであると判定され、全ての前記ドアロックポジションスイッチがロック状態にある全ドアロック状態から運転席ドアの前記ドアロックポジションスイッチのみがアンロック状態に変化したことを検出し、前記ドアコントロールスイッチの操作が検出されず、運転席ドアの前記カーテシスイッチが閉状態である場合に、前記シフトポジションをパーキングレンジに切り替えるシフトポジション制御部とを備える、シフト制御装置。

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