JP2018096528A

JP2018096528A - 車両のシフト制御装置

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Publication number: JP2018096528A
Application number: JP2016244788A
Authority: JP
Inventors: 隆史遊磨; Takashi Yuma; 弘記上野; Hiroki Ueno; 允人舘野; Makoto Tateno; 祐介中出; Yusuke Nakade
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-21
Also published as: EP3336386B1; US10378646B2; US20180172144A1; EP3336386A1; CN108204448A

Abstract

【課題】シフト操作子の位置検出を行う少なくとも３個のセンサからなるシフト位置検出装置の制御装置において、複数のセンサの異常が発生した際に、退避走行を継続できるシフト位置検出装置の制御装置を提供する。
【解決手段】シフトセンサ６４、６６、６８、７０の異常判定時に駆動装置４０によって維持されていたシフトレンジと車両の車速Ｖもしくは加速度αとに基づいて、シフトレンジを選択することによって、フェールセーフによってニュートラルレンジへの切替りによる自走不可能な状態を回避し、退避走行を維持することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、シフト操作子のシフト操作位置を検出する機能を有する車両のシフト制御装置によるシフト位置検出の異常判定に関するものである。

シフト操作子のシフト操作位置を検出するシフト位置検出装置として、４個のセンサからそれぞれ出力される信号（出力電圧）に基づいて、シフト位置を検出するものが提案されている。特許文献１のポジションセンサがその一例である。特許文献１においては、４個のセンサのうち１個のセンサの異常が生じた場合においても、残りの３個のセンサによってシフト操作子のシフト位置を検出することによって退避走行が可能となるように制御されると共に、この３個のセンサのうち何れか２個が、走行中の走行方向と逆方向に走行するシフト位置への信号を出力した場合に異常と判定され、駆動装置がニュートラルレンジに切り替えられることによって前後進の誤作動が防止されるように制御されている。

特開２０１６−０３８００２号公報

ところで、特許文献１では、３個の正常なセンサによる車両の走行中において、３個のセンサのうち何れか２つが、現在のシフトレンジと逆方向に走行するシフト位置への信号を出力した場合には、駆動装置をニュートラルレンジとして前後進切替の誤作動による逆走行を確実に防止するフェールセーフが行われている。しかし、センサ故障の発生により駆動装置がニュートラルレンジに一律に切り替えられた場合、自走不可の状態となり、故障発生場所から距離の離れた停車場所までの退避走行が確保できないことが生じていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、少なくとも３つのセンサからそれぞれ出力される信号に基づいてシフト操作子のシフト位置を決定するシフト制御装置を備えた車両の走行中において、正常なセンサが２個以下と判定された場合においても、故障発生場所から距離の離れた停車場所までの退避走行を確保することを可能とする車両のシフト制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）少なくとも３つのセンサからそれぞれ出力される信号に基づいてシフト操作子のシフト位置を決定する車両のシフト制御装置において、（ｂ）前記センサのうち正常なセンサが２つ以下と判定された場合に、前記車両の車速が予め設定された車速閾値以上の場合、前記判定時に維持されていたシフト位置を選択し、前記車両の車速が前記車速閾値未満の場合、ニュートラル位置を選択することを特徴とする。

第２の発明の要旨とするところは、第１発明の車両のシフト制御装置において、
前記判定時に維持されていたシフト位置がパーキング位置の場合、前記パーキング位置を維持することを特徴とする。

第３の発明の要旨とするところは、第１発明または、第２発明の車両のシフト制御装置において、前記シフト位置がパーキング位置もしくはニュートラル位置以外の場合に、前記車両の加速度が予め設定された加速度閾値未満となるように駆動力を制限することを特徴とする。

第１発明の車両のシフト装置の制御装置によれば、少なくとも３つのセンサからそれぞれ出力される信号に基づいてシフト操作子のシフト位置を決定する車両のシフト制御装置において、前記センサのうち正常なセンサが２つ以下と判定された場合に、前記車両の車速が予め設定された車速閾値以上の場合は、前記判定時に維持されていたシフト位置を選択し、前記車両の車速が前記車速閾値未満の場合は、ニュートラル位置を選択するので、正常なセンサが２つ以下と判定された場合においても前記車両の車速が予め設定された車速閾値以上の場合、故障発生場所から距離の離れた停車場所までの退避走行が確保できるとともに、前記車両の車速が前記車速閾値未満まで低下した場合、ニュートラル位置が選択されることでニュートラルレンジにより安全に停止することが出来る。

第２発明によれば、前記判定時に維持されていたシフト位置がパーキング位置の場合、前記パーキング位置を維持することによって、不要なシフト位置への切り替えを防止することができる。

第３発明によれば、前記シフト位置がパーキング位置もしくはニュートラル位置以外の場合に、前記車両の加速度が予め設定された加速度閾値αａ未満となるように駆動力を制限することによって、車速の上昇を抑制しながら走行を継続し、安全な退避走行を確保することができる。

本発明の一実施例である車両のシフト制御装置の概略構成を説明する図である。図１のシフトレバーによって操作されるシフト操作装置の概要を示す図である。図２のシフト操作装置によって操作されるシフトレバーのシフト操作位置を検出するシフト位置検出装置の基本構成を示す図である。図３において、Ｂ位置とＭ位置との間でシフトレバーをシフト操作したとき、各センサから出力される電圧を示す図である。図３において、Ｒ位置とＤ位置との間でシフトレバーをシフト操作したとき、各センサから出力される電圧を示す図である。図３において、Ｎ位置とＭ位置との間でシフトレバーをシフト操作したとき、各センサから出力される電圧を示す図である。図４乃至図６で示したシフト位置と電圧値との関係をまとめた関係マップである。図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち２個のセンサが異常な値を出力した場合において、シフトレンジと車速とに基づいて退避走行を可能とする制御作動を説明するフローチャートである。図８のフローチャートの制御作動を説明するタイムチャートである。図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち２個のセンサが異常な値を出力した場合において、駆動力を制限することによって退避走行を可能とする制御作動を説明するフローチャートである。図１０のフローチャートの制御作動を説明するタイムチャートである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である車両のシフト制御装置１０の概略構成を説明する図である。シフト制御装置１０は、電子制御装置２０、シフト操作装置３０、駆動装置４０などを備え、駆動装置４０のシフトレンジを電気的に切り替えるシフトバイワイヤ方式のシフト制御装置１０として機能する。なお、以下においては、駆動力源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両に本発明のシフト制御装置１０が適用された場合の例について説明するが、本発明のシフト制御装置１０は、エンジン車両、電動車両など、他の形式の車両であっても適用できる。なお、電子制御装置２０が、本発明の制御装置に対応する。

電子制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを複数個含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、不図示のエンジンや駆動装置４０に備えられたモータＭＧに関するハイブリッド駆動制御等の駆動制御、シフトバイワイヤ方式を用いた駆動装置４０のシフトレンジの切替制御などを実行する。

電子制御装置２０には、例えばシフトレバー３２（本発明のシフト操作子に対応する。以降、シフト操作子をシフトレバーとする）シフト位置（シフト操作位置）を検出する為の位置センサ（以降、ホールＩＣを位置センサとする）からのシフト位置信号Ｐss（シフト操作位置信号）、運転者に操作されて駆動装置４０のシフト位置をパーキング位置（Ｐレンジ）とパーキング位置以外の非Ｐ位置との間で切り替えるためのＰスイッチ信号Ｐonを含む複数の信号、例えばアクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度θacc（％）、出力軸回転センサ５４により検出される車速Ｖ（Ｋｍ／ｈ）に対応する出力軸回転速度Ｎout（ｒｐｍ）などが供給される。

また、電子制御装置２０からは、例えば駆動装置４０内のエンジンおよび電動機の作動を指令する駆動力指令信号Ｓe、駆動装置４０のシフトレンジを切り替える為のシフトレンジ信号Ｐsh、パーキングロック装置５０の作動を指令するＰ切替制御指令信号Ｓp等が、それぞれ出力される。

図２は、図１のシフトレバー３２によって操作されるシフト操作装置３０の概要を一例として示している。なお、図２にあっては、Ｐスイッチ３４が省略されている。シフト操作装置３０は、例えば運転席の近傍に配置され、複数のシフト位置Ｐｓへ操作されるモーメンタリ式のシフトレバー３２を備えている。なお、モーメンタリ式とは、運転者によるシフトレバー３２の操作が解除されると、シフトレバー３２が予め設定されている中立ポジション（Ｍ位置）へ自動的に復帰する形式である。

図２に示すように、シフトレバー３２は、シフトゲート３６に沿って車両前後方向に平行なシフト方向および車幅方向に平行なセレクト方向への移動が許容されている。シフト操作装置３０において、シフトレバー３２のシフト方向への操作は、第１直線Ｌ１に沿った操作と、第１直線に平行な第２直線Ｌ２に沿った操作が許容されている。第１直線Ｌ１上には、後進走行レンジに切り替えられるＲポジション（Ｒ位置）、動力伝達が遮断されるニュートラルポジション（Ｎ位置）、および前進走行レンジに切り替えられるＤポジション（Ｄ位置）の３つのシフト位置Ｐｓが設定されている。また、第２直線Ｌ２上には、シフトレバー３２の操作後に自動復帰させられる中立ポジション（Ｍ位置）、およびエンジンブレーキを発生させるＢポジション（Ｂ位置）の２つの操作ポジションが設定されている。また、Ｍ位置とＮ位置との間でシフトレバー３２のセレクト操作が許容されている。ここで、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、リバースレンジ、およびエンジンブレーキレンジは、駆動装置４０の制御モードであって、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｒ位置、およびＢ位置との判定に基づいてそれぞれ成立させられるので、実質的にＮ位置、Ｄ位置、Ｒ位置、およびＢ位置を指す。

図３は、図２のシフト操作装置３０によって操作されるシフトレバー３２のシフト位置Ｐｓを検出するシフト位置検出装置６０の基本的なハード構成を例示している。シフト位置検出装置６０は、シフトレバー３２の下端に一体的に設けられシフトレバー３２の操作に伴ってそのレバー３２とともに一体的に移動する単一の磁石６２と、その磁石６２の下面に対向して図示しない基板に移動不能に配置されている４個のホールＩＣ６４（以下、ＩＣ１）、ホールＩＣ６６（以下、ＩＣ２）、ホールＩＣ６８（以下、ＩＣ３）、ホールＩＣ７０（以下、ＩＣ４）とを、含んで構成されている。また、４個のホールＩＣは、磁石６２の下方に配置されていて見え難いため、磁石６２に対する４個のホールＩＣの相対位置がわかるように、図３にあっては便宜上４個のホールＩＣが表示されている。なお、本発明のシフト位置検出装置は、前記磁石６２、ホールＩＣ６４、ホールＩＣ６６、ホールＩＣ６８、ホールＩＣ７０、後述する電子制御装置２０を含んで構成されている。

図３についてさらに説明すると、シフトレバー３２が図３に対応する各シフト位置Ｐｓに操作されたときの磁石６２および各ホールＩＣの相対位置をそれぞれ示している。従って、図３にあっては、各シフト位置Ｐｓ毎に磁石６２および各ホールＩＣが設けられているようにみえるが、実際には、シフト操作装置３０は、単一の磁石６２および４個のホールＩＣから構成されており、磁石６２がシフトレバー３２の操作に伴って４個のホールＩＣに対して相対変位させられる。

図３に示すように、各ホールＩＣは、シフト方向に沿って等間隔で一直線上に配置されている。従って、シフトレバー３２は、各ホールＩＣが配置される方向に沿って操作されるシフト方向と、そのシフト方向に対して垂直なセレクト方向とに操作可能に構成されている。このシフトレバー３２に一体的に設けられている磁石６２は、矩形に形成され、Ｎ極とＳ極とが上下左右で隣り合うように着磁されることで、図３の破線で示す４つの磁極領域に分割される。詳細には、セレクト方向の第１直線Ｌ１側を右側、セレクト方向の第２直線Ｌ２側を左側とし、シフト方向のＲ位置側を上側、シフト方向のＢ位置およびＤ位置側を下側とすると、磁石６２の左上側および右下側がＮ極、磁石６２の右上側および左下側がＳ極となっている。以下、磁石６２の右上側の領域Ａ１（Ｓ極）と定義し、磁石６２の左上側を領域Ａ２（Ｎ極）と定義し、磁石６２の左下側を領域Ａ３（Ｓ極）と定義し、磁石６２の右下側を領域Ａ４（Ｎ極）と定義する。

そして、シフトレバー３２がシフトゲート３６に沿って各シフト位置Ｐｓに操作されると、磁石６２および各ホールＩＣの相対的な位置関係が図４に示す状態となる。例えば、シフトレバー３２がＭ位置（中立）にある場合、磁石６２の領域Ａ１がＩＣ１およびＩＣ２と対向し、領域Ａ４がＩＣ３およびＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＢ位置にシフト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図３の下側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ１がＩＣ１〜ＩＣ３と対向し、領域Ａ４がＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＲ位置に向かってシフト操作およびセレクト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図３の右上側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ２がＩＣ１と対向し、領域Ａ３がＩＣ２〜ＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＮ位置に向かってセレクト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図３の右側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ２がＩＣ１およびＩＣ２と対向し、領域Ａ３がＩＣ３およびＩＣ４と対向する。また、シフトレバー３２が、Ｍ位置からＤ位置に向かってシフト操作およびセレクト操作されると、磁石６２が各ホールＩＣに対して図３の右下側に相対移動させられるに伴い、磁石６２の領域Ａ２がＩＣ１〜ＩＣ３と対向し、領域Ａ３がＩＣ４と対向する。

図４は、図３において、Ｂ位置とＭ位置との間でシフトレバー３２をシフト操作したとき、各ホールＩＣから出力される電圧を示している。電子制御装置２０には、各ホールＩＣがから出力されるアナログ電圧をコンピュータで取り扱い可能なデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータが備えられており、図５以下ではデジタル信号に変換された電圧が示されている。図５において横軸が、シフトレバー３２を第２直線Ｌ２上をシフト方向に移動させたときのシフトレバー３２の位置を示し、縦軸がその位置において各ホールＩＣから出力される電圧を示している。

図４に示すように、シフトレバー３２が第２直線Ｌ２に沿ってＢ位置からＭ位置側に移動するに従って、各ホールＩＣから出力される電圧が正側に比例するように構成されている。また、シフトレバー３２が第２直線Ｌ２上のどの位置にあっても、ＩＣ１から出力される電圧がＩＣ２から出力される電圧よりも低く、ＩＣ２から出力される電圧がＩＣ３から出力される電圧よりも低く、ＩＣ３から出力される電圧がＩＣ４から出力される電圧よりも低くなっている（ＩＣ１＜ＩＣ２＜ＩＣ３＜ＩＣ４）。このように、各ホールＩＣは、磁石６２との相対位置（相対距離）に応じた信号電圧（電圧）を出力し、シフトレバー３２の位置毎にそれぞれ異なる電圧を出力する。

図４に示すように、シフトレバー３２がＭ位置（中間位置）にあると、ＩＣ１から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から３．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ４から４．００Ｖ程度の電圧が出力される。シフトレバー３２がＢ位置にあると、ＩＣ１から０．５Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ４から３．００Ｖ程度の電圧が出力される。

図５は、図３において、Ｒ位置とＤ位置との間でシフトレバー３２をシフト操作したとき、各ホールＩＣから出力される電圧値を示している。図５に示すように、シフトレバー３２が第１直線Ｌ１に沿ってＲ位置からＤ位置側に移動するに従って、各ホールＩＣから出力される電圧値が正側に比例するように構成されている。また、シフトレバー３２が第１直線Ｌ１上のどの位置にあっても、ＩＣ４から出力される電圧値がＩＣ３から出力される電圧値よりも低く、ＩＣ３から出力される電圧値がＩＣ２から出力される電圧値よりも低く、ＩＣ２から出力される電圧値がＩＣ１から出力される電圧値よりも低くなっている（ＩＣ４＜ＩＣ３＜ＩＣ２＜ＩＣ１）。このように、各ホールＩＣは、それぞれ異なる電圧値を出力する。

図５に示すように、シフトレバー３２がＲ位置にあると、ＩＣ４から０．５Ｖの電圧が出力され、ＩＣ３から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ１から３．００Ｖ程度の電圧が出力される。また、シフトレバー３２がＮ位置にあると、ＩＣ４から１．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から３．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ１から４．００Ｖ程度の電圧が出力される。また、シフトレバー３２がＤ位置にあると、ＩＣ４から２．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ３から３．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ２から４．００Ｖ程度の電圧が出力され、ＩＣ１から４．５０Ｖ程度の電圧が出力される。

ここで、シフトレバー３２が第１直線Ｌ１上を移動したときの各ホールＩＣから出力される電圧の相対関係（大小関係：ＩＣ４＜ＩＣ３＜ＩＣ２＜ＩＣ１）と、第２直線Ｌ２上を移動したときの各ホールＩＣから出力される電圧の相対関係（大小関係：ＩＣ１＜ＩＣ２＜ＩＣ３＜ＩＣ４）とが反転しているのは、シフトレバー３２がセレクト操作されると、各ホールＩＣと対向する極性が反転するためである。

図６は、Ｍ位置とＮ位置との間でシフトレバー３２をセレクト方向に移動したときの各ホールＩＣから出力される電圧を示している。シフトレバー３２がセレクト方向に操作されると、図３からもわかるように各ホールＩＣと対向する磁石６２の極性が反転しており、この極性の反転によって各ホールＩＣの出力電圧の相対関係（大小関係）が反転している。

図７は、各ホールＩＣから出力される電圧値（シフトセンサ電圧）とシフト位置Ｐshとの対応関係をマップ化したものであって、図４乃至図６で示したシフト位置Ｐshと電圧値との関係に対応している。図７のマップは予め設定されて記憶されており、このマップから実際にホールＩＣから出力される電圧値に基づいて、シフトレバー３２のシフト位置Ｐshが判定される。なお、各シフト位置Ｐshについて電圧値の幅があるのは、各ホールＩＣから出力される電圧値のバラツキが考慮されているためである。

したがってシフトレバー３２のシフト位置Ｐｓに対応して、各ホールＩＣから異なった電圧が出力されており、たとえばＩＣ１の出力が０．６Ｖ〜１．６Ｖ程度の電圧の範囲にあるときは、シフト位置ＰｓはＭ位置にあると判定される。またＩＣ２の出力が１．６Ｖ〜２．７Ｖ程度の電圧の範囲にあるとき、或いはＩＣ３の出力が２．５Ｖ〜３．６Ｖ程度の電圧の範囲にあるとき、或いはＩＣ４の出力が３．６Ｖ〜４．６Ｖ程度の電圧の範囲にあるときは、それぞれシフト位置ＰｓはＭ位置にいると判定される。シフト位置がＭ位置以外の位置すなわち、Ｂ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置においても、ＩＣ１からＩＣ４からは、Ｂ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置に対応する電圧が出力される。したがって、ＩＣ１からＩＣ４から出力される電圧からＢ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置のシフト位置Ｐsが判定される。

そして、各ホールＩＣから出力される電圧に基づいて判定されるシフト位置Ｐsが一致すると、シフトレバー３２が該当するシフト位置Ｐsに操作されたものと判定される。ところで、ＩＣ２およびＩＣ３にあっては、同じ電圧値であっても２つのシフト位置Ｐsが該当する領域が存在する。例えば、ＩＣ３の電圧値が３．０Ｖの場合、Ｍ位置およびＤ位置の何れかが該当し、ＩＣ３ではシフト位置Ｐshが確定されないこととなる。このような場合には、他のホールＩＣ（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ４）に基づいて判定されるシフト位置Ｐshに基づいて判定される。例えば、ＩＣ３に基づいてＭ位置およびＤ位置の何れかであった場合において、他のホールＩＣ（ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ４）の全てがＤ位置と判定するとＤ位置に決定される。なお、シフト位置Ｐsは、３個のホールＩＣで形成されたシフト位置検出装置６０においても、４個のホールＩＣを備えた本実施例におけるシフト位置検出装置６０と同様の方法、すなわちホールＩＣの出力電圧からシフト位置Ｐsを判定することが可能である。

ところで、本実施例のシフト制御装置１０にあっては、各ホールＩＣの何れか１つが異常（以下、一重異常）と判定された場合であっても、残りの３個のホールＩＣに基づいてシフト位置Ｐshが確定され、シフト位置Ｐshに基づいて退避走行が可能となる。加えて、さらに他のホールＩＣのうち何れか１個以上も異常（以下、二重異常という）となった場合においては、ニュートラルレンジに切替えを行う従来技術と異なり、二重異常判定時に駆動装置４０によって維持されていたシフトレンジと車両の車速Ｖに基づいてシフト位置を選択することによって退避走行が可能となる。

図１に戻り、電子制御装置２０は、その要部として、第１シフト位置異常判定手段９０と、シフト位置判定手段９２、および駆動力出力指令手段９６とを備えている。

第１シフト位置異常判定手段９０は、シフト位置検出装置６０から出力されるシフト位置信号Ｐssに基づいてホールＩＣの異常の有無を判定する。具体的には、断線やショートが発生した場合には、そのホールＩＣから出力される電圧値が０Ｖや５Ｖ以上となることで特定する。また第１シフト位置異常判定手段９０は、各ホールＩＣの電圧（電圧信号）の差分値（偏差）を常時算出しており、この差分が予め設定されている許容値を超えた（偏差異常）か否かに基づいてホールＩＣの異常を判定する。ホールＩＣの異常が１個である場合、第１シフト位置異常判定手段９０は、ホールＩＣからシフトレバー３２の操作位置であるシフト位置Ｐsを確定し、1個のホールＩＣの異常を表示して告知付き通常走行である退避走行を継続する。また、ホールＩＣの異常が２つ以上の場合すなわち異常と判定されないホールＩＣが２つ以下の場合、シフト位置判定手段９２は、シフト位置がＰ位置以外か否かを確認する。Ｐ位置の場合には、駆動力出力指令手段９６は、シフト位置をＰ位置に維持する。Ｐ位置以外の場合には、駆動力出力指令手段９６は、出力軸回転速度Ｎoutすなわち車速Ｖが例えば１０Ｋｍ／ｈ程度に予められた車速閾値Ｖa以上か否かを判定する。この車速閾値Ｖaは、例えば前進走行中にシフト位置がＲポジション（Ｒ位置）に操作されても、それを受け付けない車速の下限値である。この判定が否定されると、駆動力出力指令手段９６は、車速Ｖが車速閾値Ｖa未満の低速に達したことからＮ位置に設定する。また車速Ｖが車速閾値Ｖa以上である場合には、シフト位置を維持する。これによって一重異常において退避走行が可能となるとともに、二重異常すなわち２個以上のホールＩＣが異常となった場合においても、車速Ｖが車速閾値Ｖa以上である場合にはシフト位置を保持して退避走行を可能とし、車速Ｖが車速閾値Ｖa未満である場合には、Ｎ位置に切り替えることによって退避走行を継続させないようにしＮ位置に切替られず、維持されているシフト位置のままとなる状況を回避することができる。また上記のシフト位置と車速とに基づいて退避走行を可能とする制御作動は、３個のホールＩＣで形成されたシフト位置検出装置６０においても、４個のホールＩＣを備えた本実施例におけるシフト位置検出装置６０と同様の方法、すなわちセンサ異常判定時のシフト位置と車速とに基づいてシフト位置を保持或いはＮ位置に設定するとともに、シフト位置がＰ位置にある場合は、Ｐレンジを維持する制御作動が可能である。

図８は、電子制御装置２０の制御作動の要部、すなわち２個以上のホールＩＣが異常となった場合においても、退避走行を可能とする制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば数ｍｓｅｃ乃至は数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

第１シフト位置異常判定手段９０の機能に対応するステップＳ１０（以下、ステップを省略する）においてセンサ異常すなわちホールＩＣの異常の有無が判定される。このＳ１０の判定が否定された場合は、本ルーチンが終了される。またＳ１０の判定が肯定された場合には、第１シフト位置異常判定手段９０の機能に対応するＳ２０において、異常センサすなわち異常のホールＩＣが２個以上すなわち異常と判定されない正常なホールＩＣが２個以下か否かが判定される。この異常センサは、たとえばホールＩＣ間の電圧差が予め設定された正常範囲の下限値を下回ったり、上限値を上回ったりすること（偏差異常）があること、或いは、所定のシフト信号においてホールＩＣの出力電圧範囲の中間値（２．５Ｖ）を上回るホールＩＣおよび下回るホールＩＣが予め設定されたホールＩＣではないこと（偏差異常２）に基づいて判定される。このＳ２０の判定が否定される場合は、第１シフト位置異常判定手段９０の機能に対応するＳ３０において、シフト位置Ｐsが確定され、１個のホールＩＣの異常が表示され告知付き通常走行である退避走行が継続される。またＳ２０の判定が肯定された場合は、シフト位置判定手段９２の機能に対応するＳ４０において、シフト位置がＰ位置以外か否かが判定される。このＳ４０の判定が否定された場合、すなわちシフト位置がＰ位置である場合は、駆動力出力指令手段９６の機能に対応するＳ８０において、シフト位置はＰ位置に保持される。またＳ４０の判定が肯定された場合は、駆動力出力指令手段９６の機能に対応するＳ５０において、車速Ｖがたとえば所定の車速閾値Ｖa以上か否かが判定される。Ｓ５０の判定が否定された場合は、駆動力出力指令手段９６の機能に対応するＳ７０において、シフト位置はＮ位置に設定される。また、Ｓ５０の判定が肯定された場合は、シフト位置は、現行のシフト位置が保持され退避走行が選択されて継続される。

図９において、２個のホールＩＣの異常が発生し異常と判定されない正常なホールＩＣが２個となった場合における、タイムチャートの一例が示されている。この例においては、ほぼ一定の車速Ｖ（５０Ｋｍ／ｈ）で走行中にシフトレバー３２がＮ位置に操作され、シフト位置がＤ位置からＮ位置に切り替えられた後のｔ１時点において、シフトセンサ１すなわちＩＣ１に異常が発生し、直ぐにシフトレバー３２がＤ位置に操作され、シフト位置はＮ位置からＤ位置に切り替えられている。ｔ２時点において、シフトセンサ２すなわちＩＣ２においても異常が発生し、車速が減少される退避走行に移っている。ｔ３時点において、車速Ｖが減速し車速閾値Ｖa未満に達すると、シフト位置はＤ位置からＮ位置に切り替えられる。ｔ４時点において、シフトレバー３２がＤ位置に操作されているが、シフト位置はＮ位置に保持されている。ｔ５時点において、Ｐスイッチ３４が操作され、シフト位置はＮ位置からＰ位置に切り替えられる。ｔ６時点において、シフトレバー３２がＮ位置に操作されているが、シフト位置はＰ位置に保持される。

本実施例によれば、少なくとも３つのホールＩＣからの出力信号に基づいてシフトレバー３２のシフト位置Ｐsを決定するシフト制御装置１０において、正常なホールＩＣが２つ以下と判定された場合に、すでに維持されているシフト位置と車速Ｖとに基づいてシフトレンジを選択することによって適切な退避走行が可能となる。具体的には、退避走行中において車速Ｖが車速閾値Ｖaに達するまではシフト位置をそのまま保持し、車速閾値Ｖa未満となった時点で、シフト位置をＮ位置に切り替えることによって、正常なホールＩＣが２つ以下となった場合においても、車速Ｖが車速閾値Ｖaに達するまでは退避走行が確保されるとともに、車速Ｖが車速閾値Ｖa未満まで低下した場合にニュートラルレンジが選択されることでＮ位置に切替られず、維持されているシフト位置のままとなる状況が回避されるとともに、ニュートラルレンジにより安全に停止することができる。また、シフト位置がＰ位置に設定され、すなわちＰスイッチ３４が操作された場合は、Ｐ位置が保持され、不要なシフトレンジの切替えを防止することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例において、図１の第１シフト位置異常判定手段９０は、二重異常すなわち２個以上のホールＩＣの異常すなわち異常と判定されない正常なホールＩＣが２個以下かを判定する。ホールＩＣの異常が２つ以上の場合すなわち異常と判定されないホールＩＣが２つ以下の場合、シフト位置判定手段９２は、シフト位置がＰ位置以外か否かを確認する。Ｐ位置の場合には、駆動力出力指令手段９６は、シフト位置をＰ位置に維持する。Ｐ位置以外の場合には、駆動力出力指令手段９６は、出力軸回転速度Ｎoutすなわち車速Ｖが例えば１０Ｋｍ／ｈ程度に予められた車速閾値Ｖa以上か否かを判定する。この判定が否定されると、駆動力出力指令手段９６は、車速Ｖが車速閾値Ｖa未満の低速に達したことからＮ位置に設定する。また車速Ｖが車速閾値Ｖa以上である場合には、シフト位置を維持する。これらの制御作動は実施例１と同一である。シフト位置判定手段９２は、シフト位置がＮ位置およびＰ位置以外であるかを判定する。シフト位置がＮ位置またはＰ位置の場合は、駆動力出力指令手段９６は、シフト位置を保持し、加速度αが予め定められた一定の加速度閾値αa未満となるように制御を行うことによって駆動力を制限した退避走行を実行する。なお加速度αは、たとえば出力軸回転速度Ｎoutを時間微分することで算出される。また、シフト位置がＰ位置、Ｎ位置のような非駆動（非走行）位置である場合には、駆動力出力指令手段９６はシフトレンジを保持する。上記の制御作動は、３個のホールＩＣで形成されたシフト位置検出装置６０においても、４個のホールＩＣによる走行中に１個のホールＩＣの異常が生じた走行中と同様の方法による制御作動が可能である。

図１０は、電子制御装置２０の制御作動の要部である２個以上のホールＩＣが異常となった場合、すなわち異常と判定されない正常なホールＩＣが２個以下となった場合においても、退避走行を可能とする他の制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば数ｍｓｅｃ乃至は数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

なお、図１０における本実施例のフローチャートは、図８のＳ１０からＳ８０までと同一のステップを備えるが、図１０のフローチャートでは、Ｓ１０からＳ４０までとＳ８０とが省略されている。シフト位置判定手段９２の機能に対応するＳ１１０において、シフト位置がＮ位置またはＰ位置以外すなわち非駆動位置以外であるか否かが判定される。このＳ１１０の判定が肯定された場合すなわち駆動位置であるＤ位置、Ｂ位置、Ｒ位置のいずれかである場合は、駆動力出力指令手段９６の機能に対応するＳ１２０において、現行のシフト位置が維持され、駆動力出力指令手段９６の機能に対応するＳ１３０において、加速度αを予め定められた一定の加速度閾値αa未満とすることによって駆動力を制限した退避走行を開始する。またＳ１１０の判定が否定された場合は、駆動力出力指令手段９６の機能に対応するＳ１４０において、シフト位置はそれまでのシフト位置すなわちＮ位置もしくはＰ位置が保持される。

図１１において、２個のホールＩＣの異常が発生した場合における、タイムチャートの一例が示されている。この例においては、ほぼ一定の車速Ｖ（２０Ｋｍ／ｈ）で走行中にシフトレバー３２がＮ位置に操作され、シフト位置がＤ位置からＮ位置に切り替えられた後のｔ１１時点において、シフトセンサ１すなわちＩＣ１に異常が発生し、直ぐにシフトレバー３２がＤ位置に操作され、シフト位置はＮ位置からＤ位置に切り替えられている。またアクセルペダルが短時間の踏込みによってアクセル開度が５０％になるとともに、加速度αも短時間増加し、車速Ｖは２０Ｋｍ／ｈから５０へと増加している。またアクセル開度が略零となるとともに緩やかに減少している。ｔ１２時点において、シフトセンサ２すなわちＩＣ２においても異常が生じる二重異常が生じ、加速度αを加速度閾値αa未満とする制御が開始される。ｔ１３時点において、アクセル開度５０％のアクセルの踏込みが行われているが、加速度は、上限値である加速度閾値αa未満に維持されている。アクセル開度５０％のアクセルの踏込みはｔ１４時点まで維持されているが、加速度αは加速度を制限する制御によって加速度閾値αa未満に維持されている。ｔ１４時点において、アクセルの踏込みは解除されるとともに車速Ｖは減少した後に低速の一定速度を示している。ｔ１５時点において、再度アクセル開度５０％のアクセルの踏込みが行われているが、加速度は、上限値である加速度閾値αa未満で制限されているため緩やかな車速Ｖの増加しか示していない。

本実施例によれば、少なくとも３つのホールＩＣからの出力信号に基づいてシフトレバー３２のシフト位置Ｐsを決定するシフト制御装置１０において、正常なホールＩＣが２つ以下と判定された際に、シフト位置がＮ位置もしくはＰ位置すなわち非駆動位置である場合においては、シフト位置を保持する。またシフト位置がＤ位置、Ｂ位置、Ｒ位置のいずれかである場合においては、シフト位置を保持し加速度αが予め定められた一定の加速度閾値αa未満となるように駆動力制御を行うことによって低加速度における走行が可能となり、故障発生場所から距離の離れた停車場所までの安全な退避走行が可能となる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例のシフト操作装置３０は、手動変速モードを持たないものであったが、特にこれに限らず、シフトレバー３２の手動操作に基づいて手動変速制御が実行される手動変速モードを選択するＭポジション、Ｓポジションを備えるものであっても良い。

また、前述の実施例のシフト操作装置における各シフト位置Ｐsの配置は一例であって、適宜変更することができる。また、シフトレバー３２がモーメンタリ式となっているが、必ずしもモーメンタリ式に限定されない。

ホールＩＣが２個以上の異常を発生した場合の対応として、実施例１において、車速Ｖが車速閾値Ｖa未満の場合にＮ位置に設定するものとし、車速が車速閾値Ｖa以上の場合シフト位置を保持するものとした。また、シフト位置がＰ位置となっている場合は、Ｐ位置を保持するものとした。実施例２において、シフト位置が駆動位置にある場合は駆動力すなわち加速度αを加速度閾値αa未満に制限することとした。これらのホールＩＣが２個以上の異常すなわち異常と判定されない正常なホールＩＣが２個以下を示す場合、上記の対応の何れかを単独で用いたり、何れかを組み合わせて用いる、もしくは全ての対応を実施することのいずれも可能である。

上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両のシフト制御装置
３２：シフトレバー（シフト操作子）
６４、６６、６８、７０：ホールＩＣ（センサ）
Ｖ：車速
Ｖa：車速閾値
α：加速度
αa：加速度閾値

Claims

少なくとも３つのセンサからそれぞれ出力される信号に基づいてシフト操作子のシフト位置を決定する車両のシフト制御装置において、
前記センサのうち正常なセンサが２つ以下と判定された場合に、前記車両の車速が予め設定された車速閾値以上の場合、前記判定時に維持されていたシフト位置を選択し、前記車両の車速が前記車速閾値未満の場合、ニュートラル位置を選択する
ことを特徴とする車両のシフト制御装置。
前記判定時に維持されていたシフト位置がパーキング位置の場合、前記パーキング位置を維持する
ことを特徴とする請求項１の車両のシフト制御装置。
前記シフト位置がパーキング位置もしくはニュートラル位置以外の場合に、前記車両の加速度が予め設定された加速度閾値αａ未満となるように駆動力を制限する
ことを特徴とする請求項１または、請求項２の車両のシフト制御装置。