JP2022144098A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングレンジのロック状態を検出するセンサの故障が生じたときに、運転者の意に沿った車両の使用継続をサポートする車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１０は、ロック状態センサ８７の故障を認識するロック状態センサ故障認識部２３と、ロック状態センサ故障認識部２３により、ロック状態センサ８７の故障が認識されたときに、直前に切り替えたシフトレンジがパーキングレンジであった場合はパーキングロック部８６をロック状態に維持し、直前に切り替えたシフトレンジがパーキングレンジ以外であった場合はパーキングロック部８６をアンロック状態に維持する、センサ故障対応処理を実行するシフト制御部２５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、車両の車速が所定速度未満である状態で、変速機のシフト位置を検出する位置検出手段の故障が検知されたときに、パーキングレンジが選択されている場合は、パーキングロッドをパーキング位置に移動させ、パーキング以外のシフトレンジが選択されている場合は、パーキングロッドをノットパーキング位置に移動させる制御を行う、車両のレンジ切替装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５０８０８９号公報

上記従来のレンジ切替装置は、車両が停車した状態で位置検出センサの故障が検知された場合に、選択されているシフトレンジに応じて、パーキングロッドを、パーキングレンジ或いはノットパーキング位置に制御している。しかしながら、シフト位置センサの故障は、車両が走行中であるときに発生する場合もある。そのため、車両が停車中である場合と走行中である場合の双方について、シフト位置センサの故障が生じた際に、運転者の意に沿った車両の制御を行うことが望まれる。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、パーキングレンジのロック状態を検出するセンサの故障が生じたときに、運転者の意に沿った車両の使用継続をサポートする車両制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための態様として、駆動力を伝達する出力軸と、前記出力軸の回転を規制するロック状態と前記出力軸の回転の規制を解除するアンロック状態とに切り替わるパーキングロック部と、前記パーキングロック部が前記ロック状態であるか前記アンロック状態であるかを検出するロック状態センサと、前記パーキングロック部を前記ロック状態とするパーキングレンジを含む複数のシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替部とを有する変速機を備える、車両の作動を制御する車両制御装置であって、前記シフトレンジの切替指示を受け付けるシフトレンジ切替受付部と、前記シフトレンジ切替受付部により受け付けられた前記切替指示に応じて、前記シフトレンジ切替部により前記変速機のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、前記ロック状態センサの故障を認識するロック状態センサ故障認識部と、を備え、前記シフト制御部は、前記ロック状態センサ故障認識部により、前記ロック状態センサの故障が認識されたときに、直前に切り替えたシフトレンジが前記パーキングレンジであった場合は前記パーキングロック部を前記ロック状態に維持し、直前に切り替えたシフトレンジが前記パーキングレンジ以外であった場合は前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持する、センサ故障対応処理を実行する車両制御装置が挙げられる。

上記車両制御装置において、前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記シフトレンジ切替受付部により前記パーキングレンジへの切替指示が受け付けられた場合に、前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持して、前記車両に備えられた表示器に前記パーキングロック部が前記アンロック状態であることを表示する構成としてもよい。

上記車両制御装置において、前記車両が停車したことを認識する停車認識部を備え、前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記停車認識部により前記車両が停車したことが認識された場合に、前記車両に備えられた制動装置を作動させる第１停車保持処理を実行する構成としてもよい。

上記車両制御装置において、前記シフト制御部は、前記第１停車保持処理により前記制動装置を作動させた状態で、前記車両の発進操作がなされたときに、前記制動装置の作動を解除する構成としてもよい。

上記車両制御装置において、前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記車両の電源オフ操作がなされた場合に、前記車両に備えられた制動装置を作動させる第２停車保持処理を実行する構成としてもよい。

上記車両制御装置において、前記シフト制御部は、前記第２停車保持処理により前記制動装置を作動させた状態で、前記車両の電源オン操作と発進操作がなれた場合に、前記制動装置の作動を解除する構成としてもよい。

上記車両制御装置によれば、パーキングレンジのロック状態を検出するセンサの故障が生じたときに、運転者の意に沿った車両の使用継続をサポートする車両制御装置を提供することを目的とする。
自動制動力保持と坂道発進補助の制御の競合により、坂道発進補助の機能が妨げられることを防止することができる。

図１は、車両制御装置、及び車両制御装置が搭載された車両の構成図である。 図２は、センサ故障対応処理のフローチャートである。 図３は、第１停車保持処理のフローチャートである。 図４は、第２停車保持処理のフローチャートである。

［１．車両制御装置と車両の構成］
図１を参照して、本実施形態の車両制御装置１０、及び車両制御装置１０が搭載された車両１の構成について説明する。車両１は、ＥＰＳ（Electric Power Steering）６１等を備えた操舵ユニット６０、電動サーボブレーキ７１等を備えた制動ユニット７０、及び動力源８１等を備えた駆動ユニット８０を備えている。電動サーボブレーキ７１は、本開示の制動装置に相当する。動力源８１は、例えばエンジン或いは電動モータである。

駆動ユニット８０は、動力源８１から駆動力が伝達される変速機８２を備えている。変速機８２は、前進方向のシフトレンジとして、Ｄ（Drive）レンジと、Ｄレンジよりも減速比が大きいＢ（Brake）レンジを有している。さらに、変速機８２は、後退方向のシフトレンジであるＲ（Reverse）レンジ、Ｎ（Neutral）レンジ、及びＰ（Parking）レンジを有している。

変速機８２は、シフトレンジを切り替えるアクチュエータ８３、シフトレンジがＰレンジに切り替えられたときに、出力軸８４に設けられたパーキングギア８５と係合して、出力軸８４の回転を規制するパーキングロック部８６、及び、パーキングロック部８６がパーキングギア８５と係合して出力軸８４の回転が規制されたロック状態と、パーキングロック部８６がパーキングギア８５から外れて出力軸８４の回転の規制が解除されたアンロック状態とを検出するシフト位置センサ８７を備えている。シフト位置センサ８７は、本開示のロック状態センサに相当する。

さらに、車両１には、車両１の走行速度を検出する速度センサ４０、ステアリングハンドル（図示しない）の舵角を検出する舵角センサ４１、ブレーキペダル（図示しない）の踏込み量を検出するブレーキペダルセンサ４２、アクセルペダル（図示しない）の踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ４３、車両１の電源のオン／オフを指示するＩＧ（IGNITION）スイッチ４４、シフトスイッチ４５、及び表示器４６を備えている。

シフトスイッチ４５は、変速機８２のシフトレンジを切り替えるためのスイッチである、Ｐスイッチ４５ａ、Ｒスイッチ４５ｂ、Ｎスイッチ４５ｃ、及びＤスイッチ４５ｄを備えている。Ｄスイッチ４５ｄは、Ｄレンジ及びＢレンジへの切り替えを指示するためのスイッチである。表示器４６は、例えば、ＤＡ（Display Audio）、ＭＩＤ（Multi Information Display）等である。

車両制御装置１０は、プロセッサ２０、メモリ３０、図示しないインターフェース回路等により構成された制御ユニットである。車両制御装置１０には、速度センサ４０による速度検出信号、舵角センサ４１による舵角検出信号、ブレーキペダルセンサ４２による踏込み量検出信号、アクセルペダルセンサ４３による踏込み量検出信号、ＩＧスイッチ４４の操作信号、及びシフトスイッチ４５の操作信号が入力される。また、車両制御装置１０から出力される制御信号により、表示器４６の表示内容が制御される。

また、車両制御装置１０から出力される制御信号により、操舵ユニット６０、制動ユニット７０、及び駆動ユニット８０の作動が制御され、各ユニット６０，７０，８０に備えられた各種センサの検出信号が車両制御装置１０に入力される。

プロセッサ２０は、メモリ３０に保存された車両１の制御用プログラム３１を読み込んで実行することにより車両１の作動を制御し、運転制御部２１、シフトレンジ切替受付部２２、ロック状態センサ故障認識部２３、停車認識部２４、及びシフト制御部２５として機能する。

運転制御部２１は、舵角センサ４１、ブレーキペダルセンサ４２、アクセルペダルセンサ４３等の検出信号、シフトスイッチ４５から出力される操作信号等により、運転者の操作状況を認識して、操舵ユニット６０、制動ユニット７０、及び駆動ユニット８０の作動を制御する。また、運転制御部２１は、車両１の作動状況等を表示器４６に表示する。

シフトレンジ切替受付部２２は、シフトスイッチ４５から入力される操作信号に応じて、運転者によるシフトレンジの切替操作を認識する。ロック状態センサ故障認識部２３は、シフト位置センサ８７のから入力される信号の状態に基づいて、シフト位置センサ８７が故障しているか否かを認識する。停車認識部２４は、速度センサ４０の検出信号に基づいて車両１の走行速度を認識することにより、車両１が停車したことを認識する。

シフト制御部２５は、基本的には、シフトレンジ切替受付部２２により受け付けられたシフトレンジの切替操作に応じて、変速機８２のアクチュエータ８３を作動させることにより、変速機８２のシフトレンジを切り替える制御を行う。また、シフト制御部２５は、変速機８２のシフトレンジを切り替えたときに、切り替えたシフトレンジである直前切替レンジを示す直前切替レンジ情報３２をメモリに保存する。さらに、シフト制御部２５は、ロック状態センサ故障認識部２３により、シフト位置センサ８７の故障が生じたことが認識されたときに、以下で説明するセンサ故障対応処理を実行する。

［２．センサ故障対応処理］
図２～図４に示したフローチャートに従って、センサ故障対応処理の実行手順を説明する。図２のステップＳ１で、ロック状態センサ故障認識部２３は、シフト位置センサ８７の故障の有無を認識する。続くステップＳ２で、ロック状態センサ故障認識部２３は、シフト位置センサ８７が故障していることを認識したときはステップＳ３に処理を進め、シフト位置センサ８７の故障を認識しなかったときにはステップＳ１に処理を進める。

ステップＳ３で、シフト制御部２５は、シフト位置センサ８７の故障が生じて、修理が必要であることを報知する画面を表示器４６に表示して、車両１の運転者に故障対応を促す。次のステップＳ４で、シフト制御部２５は、メモリ３０に保存された直前切替レンジ情報３２を参照して、直前に切り替えたシフトレンジを認識する。

そして、シフト制御部２５は、直前に切り替えたシフトレンジがＰレンジであるときはステップＳ１０に処理を進め、変速機８２のシフトレンジをＰレンジに制御して、シフトロック部８６をロック状態に維持する。これにより、車両１が停車状態に保持され、シフト位置センサ８７が故障した状態で、車両１が使用されることを防止することができる。

一方、直前に切り替えたシフトレンジがＰ以外であるときには、シフト制御部２５は、ステップＳ４に処理を進め、変速機８２のシフトレンジをＰレンジ以外に保持して、パーキングロック部８６をアンロック状態に維持する。これにより、車両１が走行している場合に、車両１の走行を継続させることができる。続くステップＳ５で、停車認識部２４は、速度センサ４０の検出信号により認識した車両１の走行速度が停止判定速度（例えば、数ｋｍ／ｈに設定される）以下であるか否かを判断する。そして、停車認識部２４は、車両１の走行速度が停止判定速度以下であるときは図３のステップＳ３０に処理を進め、車両１の走行速度が停止判定速度を超えているときはステップＳ６に処理を進める。

ステップＳ６で、シフト制御部２５は、ＩＧスイッチ４４がオフ操作されたか否かを判断する。そして、シフト制御部２５は、ＩＧスイッチ４４がオフ操作されたときは図４のステップＳ５０に処理を進め、ＩＧスイッチ４４がオフ操作されていないときにはステップＳステップＳ７に処理を進める。

ステップＳ７で、シフト制御部２５は、シフトレンジ切替受付部２２によりＰレンジへの切替操作が受け付けられたか否かを判断する。そして、シフト制御部２５は、Ｐレンジへの切替操作が受け付けられたときはステップＳ１に処理を進め、Ｐレンジへ切替操作が受け付けられなかったときにはステップＳ５に処理を進める。

ステップＳ１１で、シフト制御部２５は、Ｐレンジへの切り替えが不可であること（パーキングロック部８６がアンロック状態であること）を表示器４６に表示して、パーキングロック部８６をアンロック状態に維持する。これにより、シフト位置センサ８７の故障により、パーキングロック部８６がロック状態であるかアンロック状態であることを確認することができない状態でＰレンジへの切り替えが実行され、実際にはアンロック状態であるにも拘わらず、ロック状態であると運転者に誤認識させてしまうことを回避することができる。

図３は、シフト位置センサ８７が故障した状態で車両１が停止した場合の処理（第１停車保持処理）である。シフト制御部２５は、図３のステップＳ３０で、電動サーボブレーキ７１を作動させて車両１を停止状態に保持する。続くステップＳ３１で、シフト制御部２５は、アクセルペダルセンサ４３の検出信号によりアクセルペダルの操作を認識したときに、ステップＳ３２に処理を進めて電動サーボブレーキ７１を解除する。これにより、車両１の走行が可能となる。

図４は、シフト位置センサ８７が故障した状態でＩＧスイッチ４４がオフ操作された場合の処理（第２停車保持処理）である。シフト制御部２５は、図４のステップＳ５０で、電動サーボブレーキ７１を作動させて車両１を停止状態に保持する。続くステップＳ５１で、シフト制御部２５は、ＩＧスイッチ４４の操作信号からＩＧスイッチ４４のオン操作を認識したときに、ステップＳ５２に処理を進める。

ステップＳ５２で、シフト制御部２５は、アクセルペダルの操作を認識したときにステップＳ５３に処理を進めて電動サーボブレーキ７１を解除する。これにより、車両１の走行が可能となる。

［３．他の実施形態］
上記実施形態では、制動装置として電動サーボブレーキ７１を示したが、電動パーキングブレーキ（EPB：Electric Parking Brake）等の他の構成の制動装置を作動させて、車両１を停止状態に保持するようにしてもよい。

上記実施形態では、図３に示した第１停車保持処理と図４に示した第２停車保持処理とを実行したが、第１停車保持処理と第２停車保持処理を実行しない構成としてもよく、或いは第１停車保持処理と第２停車保持処理のいずれか一方にみを実行する構成としてもよい。

なお、図１は、本願発明の理解を容易にするために、車両１と車両制御装置１０の構成を、主な処理内容により区分して示した概略図であり、車両制御装置１０の構成を他の区分によって構成してもよい。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアユニットにより実行されてもよいし、複数のハードウェアユニットにより実行されてもよい。また、図２～図４に示した各構成要素による処理は、１つのプログラムにより実行されてもよいし、複数のプログラムにより実行されてもよい。

［４．上記実施形態によりサポートされる構成］
上記実施形態は、以下の構成の具体例である。

（構成１）駆動力を伝達する出力軸と、前記出力軸の回転を規制するロック状態と前記出力軸の回転の規制を解除するアンロック状態とに切り替わるパーキングロック部と、前記パーキングロック部が前記ロック状態であるか前記アンロック状態であるかを検出するロック状態センサと、前記パーキングロック部を前記ロック状態とするパーキングレンジを含む複数のシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替部とを有する変速機を備える、車両の作動を制御する車両制御装置であって、前記シフトレンジの切替指示を受け付けるシフトレンジ切替受付部と、前記シフトレンジ切替受付部により受け付けられた前記切替指示に応じて、前記シフトレンジ切替部により前記変速機のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、前記ロック状態センサの故障を認識するロック状態センサ故障認識部と、を備え、前記シフト制御部は、前記ロック状態センサ故障認識部により、前記ロック状態センサの故障が認識されたときに、直前に切り替えたシフトレンジが前記パーキングレンジであった場合は前記パーキングロック部を前記ロック状態に維持し、直前に切り替えたシフトレンジが前記パーキングレンジ以外であった場合は前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持する、センサ故障対応処理を実行する車両制御装置。
構成１の車両制御装置によれば、パーキングロック部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ロック状態センサの故障が生じたときに、シフト制御部により実行されるセンサ故障対応処理により、運転者の意に沿った車両の使用継続をサポートすることができる。

（構成２）前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記シフトレンジ切替受付部により前記パーキングレンジへの切替指示が受け付けられた場合に、前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持して、前記車両に備えられた表示器に前記パーキングロック部が前記アンロック状態であることを表示する構成１に記載の車両制御装置。
構成２の車両制御装置によれば、ロック状態センサの故障により、パーキングレンジへの切替指示があったが、実際にパーキングレンジに切り替わったことを認識することができない状況で、ロック状態であるとの誤った表示がなされることを回避することができる。これにより、運転者が、ロック状態であると誤認して、運転者の意に反して車両が移動してしまうことを防止することができる。

（構成３）前記車両が停車したことを認識する停車認識部を備え、前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記停車認識部により前記車両が停車したことが認識された場合に、前記車両に備えられた制動装置を作動させる第１停車保持処理を実行する構成１又は構成２に記載の車両制御装置。
構成３の車両制御装置によれば、ロック状態センサの故障によりパーキングロック部の作動状態を確認できない場合に、第１停車保持処理により制動装置を作動させることによって、車両を停止状態に保持することができる。

（構成４）前記シフト制御部は、前記第１停車保持処理により前記制動装置を作動させた状態で、前記車両の発進操作がなされたときに、前記制動装置の作動を解除する構成３に記載の車両制御装置。
構成４の車両制御装置によれば、車両の発進操作がなされたときに、制動装置の作動を解除することにより、車両の走行を可能にすることができる。

（構成５）前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記車両の電源オフ操作がなされた場合に、前記車両に備えられた制動装置を作動させる第２停車保持処理を実行する構成１から構成４のうちいずれか一つの構成に記載の車両制御装置。
構成５の車両制御装置によれば、車両の電源オフ操作により車両の使用が終了したときに、第２停車保持処理により制動装置を作動させることによって、車両を停止状態に保持することができる。

（構成６）前記シフト制御部は、前記第２停車保持処理により前記制動装置を作動させた状態で、前記車両の電源オン操作と発進操作がなれた場合に、前記制動装置の作動を解除する構成５に記載の車両制御装置。
構成６の車両制御装置によれば、電源オン操作と発進操作により、車両の使用の開始が指示されたときに、制動装置の作動を解除することによって、車両の走行を可能にすることができる。

１…車両、１０…車両制御装置、２０…プロセッサ、２１…運転制御部、２２…シフトレンジ切替受付部、２３…ロック状態センサ故障認識部、２４…停車認識部、２５…シフト制御部、３０…メモリ、３１…制御用プログラム、３２…直前切替レンジ情報、４０…速度センサ、４１…舵角センサ、４２…ブレーキペダルセンサ、４３…アクセルペダルセンサ、４４…ＩＧスイッチ、４５…シフトスイッチ、４６…表示器、６０…操舵ユニット、７０…制動ユニット、８０…駆動ユニット、８２…変速機、８３…アクチュエータ、８６…パーキングロック部、８７…シフト位置センサ。

Claims (6)

1. 駆動力を伝達する出力軸と、前記出力軸の回転を規制するロック状態と前記出力軸の回転の規制を解除するアンロック状態とに切り替わるパーキングロック部と、前記パーキングロック部が前記ロック状態であるか前記アンロック状態であるかを検出するロック状態センサと、前記パーキングロック部を前記ロック状態とするパーキングレンジを含む複数のシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替部とを有する変速機を備える、車両の作動を制御する車両制御装置であって、
   前記シフトレンジの切替指示を受け付けるシフトレンジ切替受付部と、
   前記シフトレンジ切替受付部により受け付けられた前記切替指示に応じて、前記シフトレンジ切替部により前記変速機のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、
   前記ロック状態センサの故障を認識するロック状態センサ故障認識部と、を備え、
   前記シフト制御部は、前記ロック状態センサ故障認識部により、前記ロック状態センサの故障が認識されたときに、直前に切り替えたシフトレンジが前記パーキングレンジであった場合は前記パーキングロック部を前記ロック状態に維持し、直前に切り替えたシフトレンジが前記パーキングレンジ以外であった場合は前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持する、センサ故障対応処理を実行する
   車両制御装置。
2. 前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記シフトレンジ切替受付部により前記パーキングレンジへの切替指示が受け付けられた場合に、前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持して、前記車両に備えられた表示器に前記パーキングロック部が前記アンロック状態であることを表示する
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記車両が停車したことを認識する停車認識部を備え、
   前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記停車認識部により前記車両が停車したことが認識された場合に、前記車両に備えられた制動装置を作動させる第１停車保持処理を実行する
   請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記シフト制御部は、前記第１停車保持処理により前記制動装置を作動させた状態で、前記車両の発進操作がなされたときに、前記制動装置の作動を解除する
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記シフト制御部は、前記センサ故障対応処理により前記パーキングロック部を前記アンロック状態に維持しているときに、前記車両の電源オフ操作がなされた場合に、前記車両に備えられた制動装置を作動させる第２停車保持処理を実行する
   請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記シフト制御部は、前記第２停車保持処理により前記制動装置を作動させた状態で、前記車両の電源オン操作と発進操作がなれた場合に、前記制動装置の作動を解除する
   請求項５に記載の車両制御装置。
   

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