CN102271951B - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

ECU(30)连接着对与R档位的检测相关联的换档方向的换档杆位置进行检测的多重***的换档传感器(22)、以及对与R档位的检测不相关联的选择方向的换档杆位置进行检测的多重***的选择传感器(24)。ECU(30)在只有一部分选择传感器(24)发生异常的情况下，根据利用其余的正常传感器检测出的换档档位来控制行驶档区。另一方面，ECU(30)在只有一部分换档传感器(22)发生异常的情况下，将当前档区保持到检测出换档杆(270)的操作为止，在检测出换档杆(270)的操作的时刻，将行驶档区切换成N档区。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的控制，尤其涉及对换档杆的位置进行检测的传感器发生异常时的控制。
背景技术
以往，公知有一种通过传感器来检测出被驾驶员操作的换档杆的位置，并根据该传感器的检测结果来切换自动变速器的控制状态(行驶档区(range))的车辆。
例如在日本特开平5-223162号公报(专利文献1)中公开了一种在这样的车辆中，对换档杆的位置进行检测的换档杆传感器产生了异常时的控制。
专利文献1中公开了下述技术：在换档杆传感器(换档选择开关)以及与其连接的线束产生了异常的情况下，将自动变速器控制成空档状态，但在车辆在高速道路上行驶的情况、车辆在交叉路口停车的情况、操纵者没有意识到故障而停车的情况等特定的行驶环境下，不将自动变速器控制成空档状态。根据该专利文献1公开的技术，即使在换档杆传感器(换档选择开关)产生了异常的情况下，车辆也不会立即不能行驶，而是在特定的行驶环境等下能够移动车辆。
专利文献1：日本特开平5-223162号公报
专利文献2：日本特开2001-294056号公报
专利文献3：日本特开2002-213600号公报
专利文献4：日本特开2003-65436号公报
专利文献5：日本特开昭61-157441号公报
专利文献6：日本特开2004-251309号公报
但是，在专利文献1所公开的技术中，由于在特定的行驶环境以外的行驶环境下，当换档杆传感器产生了异常时，自动变速器被控制成空档状态，所以无法使车辆以跛行回家(limp-home)模式行驶。
发明内容
本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于，提供一种在对可动部的位置进行检测的传感器产生了异常的情况下，通过根据传感器的异常类型对控制方式进行切换，能够避免切换驾驶员意图之外的前进倒退，并且提高使车辆以跛行回家模式行驶的便利性的控制装置。
本发明涉及的控制装置是利用对驱动力源的旋转进行变速的自动变速器的输出而行驶的车辆的控制装置，包括：可动部，其通过车辆的驾驶员***作，并构成为能够在与前进倒退的切换相关联的第1方向和与前进倒退的切换不相关联的第2方向移动；第1检测部，其具有对可动部在第1方向上的位置进行检测的多个传感器；第2检测部，其具有对可动部在第2方向上的位置进行检测的多个传感器；以及控制单元，其基于第1检测部以及第2检测部的检测结果，来控制驱动力源以及自动变速器中的至少任意一个。控制单元判定第1检测部的各传感器以及第2检测部的各传感器是否异常，在产生了第1异常的情况下执行第1控制，在产生了第2异常的情况下执行第2控制，其中，上述第1异常是指第1检测部的所有传感器都正常并且第2检测部的一部分传感器发生异常，上述第1控制是能够利用自动变速器的输出来使车辆行驶的控制，上述第2异常是指第2检测部的所有传感器都正常并且第1检测部的至少一部分传感器发生异常，上述第2控制是与在执行第1控制时相比能够抑制自动变速器的输出，同时能够使车辆行驶的控制。
优选：在产生了第1异常的情况下，控制单元执行基于第1检测部的检测结果、和第2检测部的除了异常传感器之外的其余的正常传感器的检测结果对自动变速器的控制状态进行切换的控制，来作为第1控制；在产生了第2异常的情况下，控制单元执行降低控制来作为第2控制，其中，上述降低控制是指将检测出第1检测部异常前的自动变速器的控制状态保持到规定条件成立为止，在规定条件成立之后与执行第1控制时相比使自动变速器的输出降低。
更优选规定条件包括检测出可动部***作这个条件。更优选规定条件包括第2检测部的检测结果发生了变化这个条件。
更优选可动部沿着换档槽移动。规定条件包括检测出可动部的位置是不包含在与换档槽对应的规定范围的位置这个条件。
更优选降低控制包括使自动变速器的控制状态成为切断动力的空档状态的控制和降低驱动力源的输出的控制中的至少任意一个控制。
更优选：第2检测部的多个传感器包括：为了确定第2方向上的位置而使用的主传感器和为了监视主传感器的异常而使用的副传感器。控制单元在执行第1控制的情况下，当第2检测部的主传感器发生异常而副传感器正常时，基于第1检测部的检测结果和第2检测部的副传感器的检测结果，来切换自动变速器的控制状态。
更优选：在第1检测部以及第2检测部产生了无法检测出可动部***作的第3异常的情况下，控制单元在产生了第3异常的时刻，执行使自动变速器的控制状态成为切断动力的空档状态的控制和降低驱动力源的输出的控制中的至少任意一个控制。
更优选：在第1检测部的至少一部分传感器发生异常并且第2检测部的至少一部分传感器发生异常的情况下，控制单元判断为产生了第3异常。
更优选：第1检测部的检测结果与第1方向上的位置的对应关系是基于第2检测部的检测结果发生了变化的时刻的第1检测部的检测结果而学习到的。在产生了第1异常的情况下，在第1方向上的位置的学习结果被删除了的情况和自动变速器的控制状态是锁定车辆的车轴的泊车状态的情况中的至少任意一个情况下，控制单元禁止自动变速器的控制状态的切换。
更优选：在产生了第1检测部的所有传感器都正常并且第2检测部的所有传感器都发生异常的第4异常的情况下，控制单元将检测出第2检测部异常前的自动变速器的控制状态从检测出第2检测部的异常保持到检测出可动部***作为止，在检测出可动部***作的时刻，执行使自动变速器的控制状态成为切断动力的空档状态的控制和降低驱动力源输出的控制中的至少任意一个控制。
根据本发明，不仅能够避免切换驾驶员意图之外的前进倒退，而且能够提高使车辆跛行回家的便利性。
附图说明
图1是表示在本实施例涉及的车辆中搭载的换档控制***的构成的图。
图2是表示换档档位的判定区域的图(之1)。
图3是表示换档档位的判定区域的图(之2)。
图4是ECU的功能框图。
图5是表示ECU的处理流程的图(之1)。
图6是表示ECU的处理流程的图(之2)。
图7是表示ECU的处理流程的图(之3)。
图8是表示换档档位的判定区域的图(之3)。
附图标记说明：1-驱动装置，2-变速机构，10-换档控制***，20-开关，22-换档传感器，22A-换档主传感器，22B-换档副传感器，24-选择传感器，24A-选择主传感器，24B-选择副传感器，25-连接器，26-换档杆机构，30-HV-ECU，40-P-ECU，42-致动器，46-编码器，48-换档切换机构，260-换档槽，262-第1换档路径，264-第2换档路径，266-选择路径，270-换档杆，3100-输入接口，3200-运算处理部，3210-异常判定部，3220-异常类型判定部，3230-通常控制部，3240-故障保护(failsafe)控制部，3250-故障保护控制部，3260-故障保护控制部，3270-故障保护控制部，3300-存储部，3400-输出接口。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。在以下的说明中，对相同的部件标注相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因此，对于它们省略详细的重复说明。
图1表示本实施例涉及的换档控制***10的构成。本实施例涉及的换档控制***10作为线控换档***发挥功能，该线控换档***通过电气控制来切换使车辆的驱动力源、即驱动装置1(例如发动机)的旋转发生变速并传递给驱动轮的变速机构2的控制状态(以下也称为“行驶档区”)。在本实施例中，作为搭载有换档控制***10的车辆，以混合动力车辆为例进行说明，但并不特别限定为混合动力车辆。另外，在本实施例中，对变速机构2作为由无级变速机构构成的变速机进行说明，但其也可以由有级变速机构构成。
换档控制***10包括：P开关20、换档杆机构26、HV(HybridVehicle)-ECU(Electronic Control Unit)30、泊车控制装置(以下也称为“P-ECU”)40、致动器42、编码器46、换档切换机构48。
P开关20是用于将行驶档区切换成泊车档区(以下也称为“P档区”)的瞬时开关(momentary switch)。驾驶员通过P开关20，输入将行驶档区切换成P档区的指示。P开关20接收到的表示来自驾驶员的指示的P指令信号被发送给HV-ECU30。另外，也可以通过这样的P开关20以外的设备，将行驶档区从非P档区切换成P档区。
从P档区向P档区以外的行驶档区(以下也称为“非P档区”)的切换，通过对换档杆270(后述)实施操作来进行。另外，也可以不通过这样的换档杆270的操作将行驶档区从P档区切换成非P档区，例如可以通过P开关20的操作将行驶档区从P档区切换成非P档区。
换档杆机构26由换档槽260、换档杆270、换档传感器22和选择传感器24构成。
换档槽260具有：分别沿着换档方向(参照图1)而形成的第1换档路径262及第2换档路径264；和沿着选择方向(参照图1)而形成并连接第1换档路径262与第2换档路径264的选择路径266。
在第1换档路径262中，在上端的位置设置有倒车档位(R档位)，在下端的位置设置有前进档位(D档位)，在中央的位置(与选择路径266的连接位置)设置有空档档位(N档位)。
在第2换档路径264中，在上端的位置(与选择路径266连接的位置)设置有中间档位(M档位(intermediate position))，在下端的位置设置有制动档位(B档位(brake position))。选择路径266连接第1换档路径262的N档位与第2换档路径264的M档位。
因此，当换档杆270在换档方向移动时，换档杆270的位置(以下也称为“换档档位”)有时在R档位与D档位之间被切换，存在车辆的前进倒退被切换的情况。另一方面，当换档杆270在选择方向移动时，至少不会在R档位与D档位之间进行切换，不会切换车辆的前进倒退。
换档杆270是在驾驶员不操作时被维持在M档位，并基于驾驶员的操作而沿着在换档槽260中形成的路径移动的瞬时类型的换档杆。其中，由于瞬时类型的换档杆的构造以及动作是公知技术，所以不进行其详细说明。另外，换档杆270并不限定于瞬时类型。
换档传感器22对与换档杆270在换档方向上(参照图1)的位置对应的电压信号进行检测。换档传感器22是多重***的传感器。在本实施例中，换档传感器22是2个***的传感器，即包括换档主传感器22A和换档副传感器22B。另外，换档传感器22也可以包括2个***以上的传感器。
换档主传感器22A以及换档副传感器22B分别检测与换档杆270在换档方向上的位置对应的换档电压值Vsha、Vshb，并将检测结果输出给HV-ECU30。在换档主传感器22A以及换档副传感器22B都正常的情况下，换档电压值Vsha与换档电压值Vshb为相同的值。
换档主传感器22A检测出的换档电压值Vsha主要被用于HV-ECU30对换档杆270在换档方向上的位置进行确定。另一方面，换档副传感器22B检测出的换档电压值Vshb主要被用于HV-ECU30对换档电压值Vsha的异常(换档主传感器22A的异常)进行监视。另外，在以下的说明中，当不需要将换档电压值Vsha与换档电压值Vshb加以区别来进行说明时，将它们不加区别地都记载为换档电压值Vsh。
换档电压值Vsh成为与换档杆270能够在换档方向移动的范围的边界对应的从下限值Vshmin到上限值Vshmax为止的范围内的值。其中，在本实施例中，下限值Vshmin以及上限值Vshmax都是至少0～5伏特程度的范围内的电压值。
换档杆270在换档方向上的位置与换档电压值Vsh的关系例如具有线性关系。另外，如果能够根据换档电压值Vsh来运算换档杆270在换档方向上的位置，则也可以不具有线性关系。
选择传感器24对与换档杆270在选择方向上(参照图1)的位置对应的电压信号进行检测。选择传感器24是多重***的传感器。在本实施例中，选择传感器24是2个***的传感器、即包括选择主传感器24A和选择副传感器24B。另外，选择传感器24也可以包括2个***以上的传感器。
选择主传感器24A以及选择副传感器24B分别对与换档杆270在选择方向上的位置对应的选择电压值Vsea、Vseb进行检测，并将检测结果输出给HV-ECU30。在选择主传感器24A及选择副传感器24B都正常的情况下，选择电压值Vsea与选择电压值Vseb成为相同的值。
选择主传感器24A检测出的选择电压值Vsea主要被用于HV-ECU30对换档杆270在选择方向上的位置进行确定。另一方面，选择副传感器24B检测出的选择电压值Vseb主要被用于HV-ECU30对选择电压值Vsea的异常(选择主传感器24A的异常)进行监视。其中，在以下的说明中，当不需要对选择电压值Vsea和选择电压值Vseb加以区别来进行说明时，将它们不加区别地都记载为选择电压值Vse。
选择电压值Vse成为与换档杆270能够在选择方向移动的范围的边界对应的从下限值Vsemin到上限值Vsemax为止的范围内的值。其中，在本实施例中，下限值Vsemin以及上限值Vsemax都是至少0～5伏特程度的范围内的电压值。
换档杆270在选择方向上的位置与选择电压值Vse的关系例如具有线性关系。另外，如果能够根据选择电压值Vse来运算换档杆270在选择方向上的位置，则也可以不具有线性关系。
换档主传感器22A、换档副传感器22B、选择主传感器24A、选择副传感器24B分别与连接器25连接。通过将连接器25***到HV-ECU30侧的连接器(未图示)中，可使换档主传感器22A，换档副传感器22B、选择主传感器24A、选择副传感器24B这各个传感器与HV-ECU30电连接。
HV-ECU30根据来自P开关20、换档传感器22以及选择传感器24的各输出，来统一管理换档控制***10的动作。
HV-ECU30根据来自换档传感器22的换档电压值Vsh、和来自选择传感器24的选择电压值Vse来判定换档档位。
当换档杆270的位置被移动到M档位以外的位置，并且换档杆270在移动目的地的位置被维持经过预先确定的识别时间时，HV-ECU30确定与移动目的地的位置对应的换档档位。
在HV-ECU30的存储部3300(参照图4)中例如预先存储有用于根据换档电压值Vsh、选择电压值Vse来检测换档档位的图2、3所示那样的映射(map)。
如图2所示，针对能够在换档方向移动的范围的边界，设定了上限值Vshmax以及下限值Vshmin。针对能够在选择方向移动的范围的边界，设定了上限值Vsemax以及下限值Vsemin。
在上限值Vsemax以及下限值Vsemin之间设定有阈值Vsemid。上限值Vsemax、下限值Vsemin、阈值Vsemid被设定在0～5伏特之间的范围内。
在上限值Vshmax以及下限值Vshmin之间设定有阈值Vshmid(1)以及阈值Vshmid(2)(＞Vshmid(1))。上限值Vshmax、下限值Vshmin、阈值Vshmid(1)、阈值Vshmid(2)被设定在0～5伏特之间的范围内。
其中，HV-ECU30将换档杆270位于选择路径266上时(例如选择电压值Vse发生变化时)的换档电压值Vsh预先学习为基准电压值VC，并存储到内部的存储部3300(参照图4)中，将从基准电压值VC减去规定值ΔV而得到的值设定为阈值Vshmid(1)，将对基准电压值VC加上规定值ΔV而得到的值设定为阈值Vshmid(2)。因此，阈值Vshmid(1)以及阈值Vshmid(2)是基于基准电压值VC的学习结果而变动的值。其中，基准电压值VC在来自未图示的电池的电力供给被切断的情况下(例如电池被从车辆取出的情况下)，被从存储部3300中删除。
HV-ECU30判定换档电压值Vsh是否包含在Vshmin与Vshmid(1)之间的换档L区域、Vshmid(1)与Vshmid(2)之间的换档M区域、Vshmid(2)与Vshmax之间的换档H区域中的任一个区域中。
HV-ECU30判定选择电压值Vse是否包含在Vsemin与Vsemid之间的选择L区域、Vsemid与Vsemax之间的选择H区域中的任一个区域中。
如图3所示，在换档电压值Vsh包含在换档L区域、并且选择电压值Vse包含在选择H区域的情况下，HV-ECU30检测出换档档位为R档位。
在换档电压值Vsh包含在换档M区域、并且选择电压值Vse包含在选择H区域的情况下，HV-ECU30检测出换档档位为N档位。
在换档电压值Vsh包含在换档H区域、并且选择电压值Vse包含在选择H区域的情况下，HV-ECU30检测出换档档位为D档位。
在换档电压值Vsh包含在换档M区域、并且选择电压值Vse包含在选择L区域的情况下，HV-ECU30检测出换档档位为M档位。
在换档电压值Vsh包含在换档区域H、并且选择电压值Vse包含在选择区域L的情况下，HV-ECU30检测出换档档位为B档位。
在换档电压值Vsh包含在换档L区域、并且选择电压值Vse包含在选择L区域的情况下，HV-ECU30检测出换档档位为EX档位。另外，如果换档电压值Vsh以及选择电压值Vse都是正常的值，则EX档位不被检测出。
HV-ECU30根据车辆信息(例如加速器开度等)来运算请求扭矩，将与请求扭矩对应的驱动指令输出给驱动装置1，并且根据换档传感器22以及选择传感器24的检测结果来确定换档档位，将与确定出的换档档位对应的档区指令输出给变速机构2。由此，驱动装置1的输出扭矩被控制成与请求扭矩对应的扭矩，并且变速机构2的行驶档区被切换成与确定出的换档档位对应的档区(D档区、N档区、R档区、B档区中的任意一个)。其中，在D档区下车辆前进，在R档区下车辆倒退。另外，在N档区下变速机构2的动力传递被切断。
此外，HV-ECU30在接收到来自P开关20的P指令信号时，对P-ECU40发送P请求信号。
P-ECU40与HV-ECU30连接成能够相互通信。P-ECU40在接收到来自HV-ECU30的P指令信号或者非P指令信号时，为了在P档区与非P档区之间切换行驶档区，而控制对换档切换机构48进行驱动的致动器42的动作。
致动器42由开关磁阻电动机(以下表述为“SR电动机”)构成，根据来自P-ECU40的控制信号来对换档切换机构48进行驱动。致动器42在从P-ECU40接收到P指令信号的情况下，按照行驶档区成为P档区的方式，具体而言按照构成未图示的泊车机构的泊车齿轮与泊车杆(parking pole)相嵌合而成为锁定车轴的泊车锁定状态(以下也称为“P锁定状态”)的方式，对换档切换机构48进行驱动。
其中，在本实施例涉及的车辆中，采用了当车辆电源断开时(未图示的点火开关被断开时)将行驶档区自动地切换成P档区的控制(以下也称为“自动P控制”)。
另外，致动器42在从P-ECU40接收到非P指令信号的情况下，按照解除P锁定状态的方式来对换档切换机构48进行驱动。另外，在本发明中对致动器42由电动机构成的情况进行了说明，但也可以通过油压来构成。
编码器46与致动器42一体地旋转，对SR电动机的旋转状况进行检测。本实施例的编码器46是输出A相、B相以及Z相的信号的旋转编码器。
P-ECU40取得从编码器46输出的信号，来把握SR电动机的旋转状况，从而进行用于驱动SR电动机的通电控制，并且将表示当前是P锁定状态的信号(P检测信号)以及表示当前是P锁定状态被解除的状态的信号(非P检测信号)中的任意一个发送给HV-ECU30。
在具有以上那样构造的车辆中，本发明具有下述特征：在换档传感器22以及选择传感器24中的至少任意一个产生了异常的情况下，进行与换档传感器22以及选择传感器24的异常的组合对应的跛行回家控制。
即，在换档传感器22以及选择传感器24中的至少任意一个产生了异常的情况下，在以往执行了在产生异常的时刻将行驶档区切换成N档区的故障保护控制。与此相对，在本发明中确定换档传感器22以及选择传感器24的异常类型，在确定出的异常类型是能够跛行回家的模式的情况下，通过在异常产生后还进行与异常类型对应的跛行回家，来尽可能地使车辆继续行驶。
图4表示本实施例涉及的HV-ECU30的功能框图。HV-ECU30包括：输入接口3100、运算处理部3200、存储部3300和输出接口3400。
输入接口3100接收来自换档传感器22(换档主传感器22A、换档副传感器22B)的换档电压值Vsha和Vshb、来自选择传感器24(选择主传感器24A、选择副传感器24B)的选择电压值Vsea和Vseb等，并将其发送给运算处理部3200。
在存储部3300中存储有各种信息、程序、阈值、映射等，可以根据需要从运算处理部3200读出数据，或对其进行存储。其中，在存储部3300中存储的信息除了上述图2、3所示的映射、基准电压值VC的学习值之外，还包括换档档位以及行驶档区的历史记录等。
运算处理部3200包括：异常判定部3210、异常类型判定部3220、通常控制部3230、第1故障保护控制部3240、第2故障保护控制部3250、第3故障保护控制部3260和第4故障保护控制部3270。
异常判定部3210对换档主传感器22A、换档副传感器22B、选择主传感器24A、选择副传感器24B这各个传感器是否异常分别进行判定。
异常判定部3210在Vshmin＜Vsha＜Vshmax的情况下判定为换档主传感器22A正常，在Vsha＜Vshmin或者Vsha＞Vshmax的情况下判定为换档主传感器22A异常。同样地，异常判定部3210在Vshmin＜Vshb＜Vshmax的情况下判定为换档副传感器22B正常，在Vshb＜Vshmin或者Vshb＞Vshmax的情况下判定为换档副传感器22B异常。
异常判定部3210在Vsemin＜Vsea＜Vsemax的情况下判定为选择主传感器24A正常，在Vsea＜Vsemin或者Vsea＞Vsemax的情况下判定为选择主传感器24A异常。同样地，异常判定部3210在Vsemin＜Vseb＜Vsemax的情况下判定为选择副传感器24B正常，在Vseb＜Vsemin或者Vseb＞Vsemax的情况下判定为选择副传感器24B异常。
另外，如果是能够分别判定各传感器异常的方法，则也可以使用其他的方法来判定异常。
异常类型判定部3220将异常判定部3210的判定结果划分成第1～第4异常类型。其中，以下说明的异常类型的划分方法只是一个例子，异常类型的个数以及划分方法并不限于此。
异常类型判定部3220在换档传感器22的所有传感器(换档主传感器22A以及换档副传感器22B)都正常，并且选择传感器24中的一部分传感器(选择主传感器24A以及选择副传感器24B中的任意一个)发生异常的情况下，确定为第1异常类型。
异常类型判定部3220在选择传感器24的所有传感器(选择主传感器24A以及选择副传感器24B)都正常，并且换档传感器22中的至少一部分传感器(换档主传感器22A以及换档副传感器22B中的至少任意一个)发生异常的情况下，确定为第2异常类型。
异常类型判定部3220在换档传感器22中的至少一部分传感器(换档主传感器22A以及换档副传感器22B中的至少任意一个)发生异常，并且选择传感器24中的至少一部分传感器(选择主传感器24A以及选择副传感器24B中的至少任意一个)异常的情况下，确定为第3异常类型。
异常类型判定部3220在换档传感器22的所有传感器(换档主传感器22A以及换档副传感器22B)都正常，并且选择传感器24的所有传感器(选择主传感器24A以及选择副传感器24B)都发生异常的情况下，确定为第4异常类型。
通常控制部3230在异常类型判定部3220没有确定出第1～第4中任意一个异常类型的情况下，即换档传感器22的所有传感器(换档主传感器22A及换档副传感器22B)以及选择传感器24的所有传感器(选择主传感器24A及选择副传感器24B)全部正常的情况下，执行通常控制。在通常控制中，基于来自换档主传感器22A的换档电压值Vsha以及来自选择主传感器24A的选择电压值Vsea确定换档档位，并根据确定出的换档档位来控制行驶档区。
第1故障保护控制部3240在异常类型判定部3220确定为第1异常类型的情况下，执行第1故障保护控制。在第1异常类型中，与前进倒退的切换相关联的换档传感器22的所有传感器(换档主传感器22A以及换档副传感器22B)都正常，不会违反驾驶员的意图而进行前进倒退的切换。并且，一部分选择传感器24正常。
因此，在第1故障保护控制中，可利用换档电压值Vsh和选择主传感器24A以及选择副传感器24B中不为异常的正常传感器的检测结果，来确定换档档位。然后，与通常控制同样地，根据确定出的换档档位来控制行驶档区。
第2故障保护控制部3250在异常类型判定部3220确定为第2异常类型的情况下，执行第2故障保护控制。在第2异常类型中，虽然与前进倒退的切换不相关联的选择传感器24的两个传感器正常，但与前进倒退的切换相关联的换档传感器22中的至少一部分传感器发生异常，有可能会违反驾驶员的意图而进行前进倒退的切换。
因此，在第2故障保护控制中，当前档区(当前的行驶档区)被保持到检测出换档杆270在选择方向的操作为止(选择电压值Vse发生变化为止)，在检测到换档杆270在选择方向的操作的时刻(选择电压值Vse发生变化的时刻)，行驶档区被切换成N档区，并且进行驱动装置1的扭矩降低(torque down)(例如燃料停止)。另外，也可以进行将行驶档区切换成N档区的控制以及驱动装置1的扭矩降低控制中的任意一个控制。当在第2故障保护控制中当前档区是R档区时，即便是在检测出换档杆270在选择方向的操作之前，行驶档区也被切换成N档区。
第3故障保护控制部3260在异常类型判定部3220确定为第3异常类型的情况下，执行第3故障保护控制。在第3异常类型中，与前进倒退的切换相关联的换档传感器22中的至少一部分传感器发生异常，有可能会违反驾驶员的意图而进行前进倒退的切换。并且，由于选择传感器24中的至少一部分传感器也发生异常，所以有可能误检测换档杆270在选择方向的操作。另外，由于异常遍布在换档传感器22以及选择传感器24这两方传感器中，所以有可能导致连接器25从HV-ECU30脱离。
因此，当在第3故障保护控制中异常类型判定部3220确定为第3异常类型的时刻，行驶档区被切换成N档区，并且进行驱动装置1的扭矩降低。另外，也可以进行将行驶档区切换成N档区的控制以及驱动装置1的扭矩降低控制中的任意一个控制。
第4故障保护控制部3270在异常类型判定部3220确定为第4异常类型的情况下，执行第4故障保护控制。在第4异常类型中，与前进倒退的切换相关联的换档传感器22的所有传感器都正常，不可能违反驾驶员的意图而进行前进倒退的切换，但选择传感器24的所有传感器都发生异常，检测到驾驶员意图之外的换档档位的可能性非常高。
因此，在第4故障保护控制中，当前档区被保持到检测出换档杆270在换档方向的操作为止(换档电压值Vsh发生变化为止)，在检测到换档杆270在换档方向的操作的时刻(换档电压值Vsh发生了变化的时刻)，行驶档区被切换成N档区，并且进行驱动装置1的扭矩降低。另外，也可以进行将行驶档区切换成N档区的控制以及驱动装置1的扭矩降低控制中的任意一个控制。
此外，即使在产生了第2～4异常类型的情况下，当当前档区是P档区时，也优先地执行保持P档区的控制。
上述的功能可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。
图5是由软件实现上述功能时HV-ECU30的处理流程。其中，该处理以预先规定的周期来反复进行。
如图5所示，在步骤(以下将步骤记载为S)10中，HV-ECU30判定换档传感器22中的至少一部分传感器是否异常。如果换档传感器22中的至少一部分传感器发生异常(在S10中为“是”)，则处理移至S200。如果换档传感器22的所有传感器都正常(在S10中为“否”)，则处理移至S20。
在S20中，HV-ECU30判定选择传感器24中的至少一部分传感器是否异常。如果选择传感器24中的至少一部分传感器发生异常(在S20中为“是”)，则处理移至S100。如果选择传感器24的所有传感器都正常(在S20中为“否”)，则判定为不符合上述的第1～第4中任意一个异常类型，处理移至S30。
在S30中，HV-ECU30执行上述的通常控制。即，HV-ECU30基于换档电压值Vsha以及选择电压值Vsea来确定换档档位，并根据确定出的换档档位来对行驶档区进行控制。
在S100中，HV-ECU30判定是否只有选择传感器24中的任意一个传感器发生异常。如果只有选择传感器24中的任意一个传感器发生异常(在S100中为“是”)，则HV-ECU30确定为是上述的第1异常类型，执行与上述的第1故障保护控制相当的S102的处理。另一方面，如果选择传感器24的所有传感器都异常(在S100中为“否”)，则HV-ECU30确定为是上述的第4异常类型，执行与上述的第4故障保护控制相当的S104～S112的处理。
在S102中，HV-ECU30使用换档电压值Vsha、和选择主传感器24A以及选择副传感器24B中没有异常的正常传感器的检测结果来确定换档档位，与通常控制同样地根据确定出的换档档位来控制行驶档区。例如，在选择主传感器24A发生异常而选择副传感器24B正常的情况下，使用换档电压值Vsha以及选择电压值Vshb(通常在选择方向上的位置的确定中未使用的监视用选择副传感器24B的检测值)来确定换档档位。
在S104中，HV-ECU30判定当前档区是否是P档区。如果当前档区是P档区(在S104中为“是”)，则处理移至S108。否则(在S104中为“否”)，处理移至S106。
在S106中，HV-ECU30判定是否存在换档杆270在换档方向的操作。例如在换档电压值Vsh比规定量大幅变化的情况下，HV-ECU30判定为存在换档杆270在换档方向的操作。如果存在换档杆270在换档方向的操作(在S106中为“是”)，则处理移至S110。在没有换档方向的操作的情况下(在S106中为“否”)，处理移至S108。
在S108中，HV-ECU30将行驶档区保持为当前档区。在S110中，HV-ECU30将行驶档区切换成N档区。在S112中，HV-ECU30降低驱动装置1的输出扭矩。
在S200中，HV-ECU30判定当前档区是否是P档区。如果当前档区是P档区(在S200中为“是”)，则处理移至S208。否则(在S200中为“否”)，处理移至S202。
在S202中，HV-ECU30判定选择传感器24中的至少一部分传感器是否发生异常。如果选择传感器24中的至少一部分传感器发生异常(在S202中为“是”)，则HV-ECU30确定为是上述的第3异常类型，执行与上述的第3故障保护控制相当的S300～S302的处理。另一方面，如果选择传感器24的所有传感器都正常(在S202中为“否”)，则HV-ECU30确定为是上述的第2异常类型，执行与上述的第2故障保护控制相当的S204～S212的处理。
在S204中，HV-ECU30判定是否存在换档杆270在选择方向的操作。例如，在选择电压值Vse比规定量大幅变化的情况下，HV-ECU30判定为存在换档杆270在选择方向的操作。如果存在换档杆270在选择方向的操作(在S204中为“是”)，则处理移至S210。在没有选择方向的操作的情况下(在S204中为“否”)，处理移至S206。
在S206中，HV-ECU30判定当前档区是否是R档区。如果当前档区是R档区(在S206中为“是”)，则处理移至S210。否则(在S206中为“否”)，处理移至S208。
在S208中，HV-ECU30将行驶档区保持为当前档区。在S210中，HV-ECU30将行驶档区切换成N档区。在S212中，HV-ECU30降低驱动装置1的输出扭矩。
在S300中，HV-ECU30将行驶档区切换成N档区。在S302中，HV-ECU30降低驱动装置1的输出扭矩。
对本实施例涉及的基于以上那样的构造以及流程图的HV-ECU30的动作进行说明。
<只有选择传感器24中的一部分传感器产生异常的情况>
例如，设想在D档区下的前进行驶中，选择主传感器24A产生了异常，其他的换档主传感器22A、换档副传感器22B、选择副传感器24B都正常的情况(在S10中为“否”，在S20中为“是”，在S100中为“是”)。其中，该异常类型是上述的第1异常类型。
该情况下，与R档位的检测相关联的换档传感器22的两方传感器正常，至少不会错误检测换档杆270在换档方向上的位置。因此，即便在使用选择传感器24中其余的正常选择副传感器24B的检测结果来确定换档杆270在选择方向上的位置的情况下，也至少不会违反驾驶员的意图而将行驶档区从D档区切换成R档区。
鉴于此，HV-ECU30执行第1故障保护控制。即，HV-ECU30使用换档电压值Vsh(换档电压值Vsha)以及通常在选择方向上的位置的确定中未使用的监视用选择副传感器24B的检测值、即选择电压值Vshb来确定换档档位，与通常控制同样地根据确定出的换档档位来控制行驶档区(S102)。
因此，不仅能够避免驾驶员意图之外的向R档区的切换，而且可以通过与通常控制时(S30)同样的控制方式来使车辆跛行回家。
<换档传感器22中的至少一部分传感器产生了异常的情况>
例如，设想在D档区下的前进行驶中，换档副传感器22B产生异常而其他的换档主传感器22A、选择主传感器24A、选择副传感器24B都正常的情况(在S10中为“是”，在S200中为“否”，在S202中为“否”)。其中，该异常类型是上述的第2异常类型。
该情况下，与R档位的检测相关联的换档副传感器22B发生异常。因此，无法使用换档电压值Vshb来监视换档电压值Vsha，不能验证换档电压值Vsha的可靠性。因此，不能断言完全没有违反驾驶员的意图而将行驶档区从D档区切换成R档区的可能性。另一方面，由于选择传感器24正常，所以能够准确地检测出换档杆270在选择方向的操作。
鉴于此，HV-ECU30执行第2故障保护控制。即，HV-ECU30将作为当前档区的D档区保持到基于选择电压值Vse检测出换档杆270在选择方向的操作为止(在S204中为“否”，在S206中为“否”，S208)。由此，即使在与R档位的检测相关联的换档传感器22中的一部分传感器发生异常的情况下，也能够使车辆继续行驶，能够让车辆移动到安全的场所。
然后，HV-ECU30在检测出换档杆270在选择方向的操作的时刻，将行驶档区切换成N档区，并且降低驱动装置1的输出扭矩(在S204中为“是”，S210、S212)。由此，能够恰当地抑制因换档档位的误检测而产生的前进方向或者倒退方向的驱动力。
<换档传感器22以及选择传感器24产生了异常的情况>
例如，设想在D档区下的前进行驶中，换档副传感器22B以及选择副传感器24B产生了异常的情况(在S10中为“是”，在S200中为“否”，在S202中为“是”)。其中，该异常类型是上述的第3异常类型。
该情况下，与R档位的检测相关联的换档传感器22中的一部分传感器发生异常，有可能会违反驾驶员的意图而切换成R档区。并且，由于选择传感器24中的一部分传感器也发生异常，所以除了换档杆270在换档方向的操作之外，还无法准确检测出选择方向的操作。另外，如果考虑到异常遍布在换档传感器22以及选择传感器24这两方传感器中，则还有可能导致连接器25从HV-ECU30脱离。
鉴于此，HV-ECU30执行第3故障保护控制。即，HV-ECU30在换档传感器22以及选择传感器24这两方都产生了异常的时刻，将行驶档区切换成N档区，并且降低驱动装置1的输出扭矩(S300、S302)。由此，能够恰当地抑制因换档档位的误检测而产生的前进方向或者倒退方向的驱动力。
<换档传感器22正常而选择传感器24的两方产生了异常的情况>
例如，设想在D档区下的前进行驶中，选择主传感器24A以及选择副传感器24B这两方都产生异常而换档传感器22的两方传感器都正常的情况(在S10中为“否”，在S20中为“是”，在S100中为“否”，在S104中为“否”)。其中，该异常类型是上述的第4异常类型。
该情况下，与R档位的检测相关联的换档传感器22的两方传感器都正常，能够准确地检测换档杆270在换档方向上的位置。因此，不可能会违反驾驶员的意图而切换成R档区。但是，选择传感器24的两方传感器都异常，检测出驾驶员意图之外的换档档位的可能性非常高。
因此，HV-ECU30执行第4故障保护控制。即，HV-ECU30将作为当前档区的D档区保持到基于换档电压值Vsh检测出换档杆270在换档方向的操作为止(在S106中为“否”，S108)。由此，即使在选择传感器24的两方传感器都异常的情况下，也能够使车辆继续行驶，能够让车辆移动到安全的场所。
然后，HV-ECU30在检测到换档杆270在换档方向的操作的时刻，将行驶档区切换成N档区，并且降低驱动装置1的输出扭矩(在S106中为“是”，S110、S112)。由此，能够恰当地抑制因换档档位的误检测而产生的前进方向或者倒退方向的驱动力。
综上所述，在本实施例涉及的控制装置中，当换档传感器以及选择传感器中的至少任意一个产生了异常时，确定换档传感器以及选择传感器的异常类型，并进行与确定出的异常类型对应的跛行回家。由此，不仅能够避免驾驶员意图之外的前进方向以及倒退方向的驱动力的产生，而且能够提高使车辆跛行回家的便利性。
另外，对于上述的HV-ECU30的控制，能够进行各种变形。
例如，可以如图6所示，对图5的处理流程追加S160以及S260的处理。即，HV-ECU30在第2故障保护控制中判定当前的换档档位是否是EX档位(S260)，在当前的换档档位是EX档位的情况下(在S260中为“是”)，即便是没有换档杆270在选择方向的操作的情况(在S204中为“否”)，也将行驶档区切换成N档区(S210)。
同样地，HV-ECU30在第4故障保护控制中判定当前的换档档位是否是EX档位(S160)，在当前的换档档位是EX档位的情况下(在S160中为“是”)，即便是没有换档杆270在换档方向的操作的情况(在S106中为“否”)，也可以将行驶档区切换成N档区(S110)。
这样，通过在检测出通常不会检测出的EX档位的时刻将行驶档区设为N档区，能够恰当地防止前进倒退违反驾驶员的意图而被切换的情况。
另外，也可以如图7所示，对图6所示的处理流程追加S150以及S152的处理。即，HV-ECU30在产生了第1异常类型的情况下(在S100中为“是”)，例如判定电池被从车辆取出，从而基准电压值VC的学习值被删除这个第1条件；以及当前档区是P档区(即存在电池被从车辆取出从而基准电压值VC的学习值被删除的可能性的行驶档区)这个第2条件中的至少任意一个条件是否成立(S150)，在至少任意一个条件成立的情况下(在S150中为“是”)，禁止随后的行驶档区的切换(S152)。由此，能够不进行基准电压值VC错误的学习地行驶。
另外，也可以如上述那样，在图7的S150的处理中仅对基准电压值VC的学习值被删除这个第1条件、当前档区是P档区这个第2条件中的任意一个条件进行判定。
在图7的S150的处理中判定当前档区是P档区这个第2条件是否成立的理由在于，由于在本实施例涉及的车辆中采用了上述的自动P控制，所以在当前档区是P档区时车辆电源有可能断开，由于设想成在车辆电源断开时电池被从车辆取出，所以在第2条件成立时(当前档区位于P档区时)电池有可能被取出，因此禁止行驶档区的切换。
另外，在本实施例中，举例说明了向右方向盘的车辆应用情况，但并不特别限定于此，例如也可以在左方向盘的车辆中应用。在左方向盘的车辆中，换档槽的形状成为与右方向盘的车辆的换档槽260左右对称的形状。在这样的情况下，只要根据与上述图2所示的映射左右对称的图8所示的映射，来判定换档档位即可。
本次公开的实施例的所有内容都是例示，并应该认为不是对本发明的限制。本发明的范围不由上述说明表示，而由权利要求表示，包括与权利要求等同的意义以及范围内的全部变更。

Claims (11)

1.一种车辆的控制装置，该车辆利用对驱动力源(1)的旋转进行变速的自动变速器(2)的输出而行驶，该车辆的控制装置的特征在于，包括：
可动部(270)，其通过上述车辆的驾驶员***作，并构成为能够在与前进倒退的切换相关联的第1方向和与前进倒退的切换不相关联的第2方向移动；
第1检测部(22)，其具有对上述可动部(270)在上述第1方向上的位置进行检测的多个传感器；
第2检测部(24)，其具有对上述可动部(270)在上述第2方向上的位置进行检测的多个传感器；以及
控制单元(30)，其基于上述第1检测部(22)以及上述第2检测部(24)的检测结果，来控制上述驱动力源(1)以及上述自动变速器(2)中的至少任意一个，
上述控制单元(30)判定上述第1检测部(22)的各传感器以及上述第2检测部(24)的各传感器是否异常，在产生了第1异常的情况下执行第1控制，在产生了第2异常的情况下执行第2控制，其中，上述第1异常是指上述第1检测部(22)的所有传感器都正常并且上述第2检测部(24)的一部分传感器发生异常，上述第1控制是能够利用上述自动变速器(2)的输出来使上述车辆行驶的控制，上述第2异常是指上述第2检测部(24)的所有传感器都正常并且上述第1检测部(22)的至少一部分传感器发生异常，上述第2控制是与执行上述第1控制时相比能够抑制上述自动变速器(2)的输出，同时能够使上述车辆行驶的控制。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在产生了上述第1异常的情况下，上述控制单元(30)执行基于上述第1检测部(22)的检测结果和上述第2检测部(24)的除了异常传感器之外的其余的正常传感器的检测结果对上述自动变速器(2)的控制状态进行切换的控制，来作为上述第1控制；在产生了上述第2异常的情况下，上述控制单元(30)执行降低控制来作为上述第2控制，其中，上述降低控制是指将检测出上述第1检测部(22)异常前的上述自动变速器(2)的控制状态保持到规定条件成立为止，在上述规定条件成立之后与执行上述第1控制时相比使上述自动变速器(2)的输出降低。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
上述规定条件包括检测出上述可动部(270)***作这个条件。
4.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
上述规定条件包括上述第2检测部(24)的检测结果发生了变化这个条件。
5.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
上述可动部(270)沿着换档槽(260)移动，
上述规定条件包括检测出上述可动部(270)的位置是不包含在与上述换档槽(260)对应的规定范围的位置这个条件。
6.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
上述降低控制包括使上述自动变速器(2)的控制状态成为切断动力的空档状态的控制和降低上述驱动力源(1)的输出的控制中的至少任意一个控制。
7.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
上述第2检测部(24)的多个传感器包括：为了确定上述第2方向上的位置而使用的主传感器(24A)和为了监视上述主传感器的异常而使用的副传感器(24B)，
上述控制单元(30)在执行上述第1控制的情况下，当上述第2检测部(24)的上述主传感器(24A)发生异常而上述副传感器(24B)正常时，基于上述第1检测部(22)的检测结果和上述第2检测部(24)的上述副传感器(24B)的检测结果，来切换上述自动变速器(2)的控制状态。
8.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在上述第1检测部(22)以及上述第2检测部(24)产生了无法检测出上述可动部(270)***作的第3异常的情况下，上述控制单元(30)在产生了上述第3异常的时刻，执行使上述自动变速器(2)的控制状态成为切断动力的空档状态的控制和降低上述驱动力源(1)的输出的控制中的至少任意一个控制。
9.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在上述第1检测部(22)的至少一部分传感器发生异常并且上述第2检测部(24)的至少一部分传感器发生异常的情况下，上述控制单元(30)判断为产生了上述第3异常。
10.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
上述第1检测部(22)的检测结果与上述第1方向上的位置的对应关系是基于上述第2检测部(24)的检测结果发生了变化的时刻的上述第1检测部(22)的检测结果而学习到的，
在产生了上述第1异常时，在上述第1方向上的位置的学习结果被删除了的情况和上述自动变速器(2)的控制状态是锁定上述车辆的车轴的泊车状态的情况中的至少任意一个情况下，上述控制单元(30)禁止上述自动变速器(2)的控制状态的切换。
11.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在产生了上述第1检测部(22)的所有传感器都正常并且上述第2检测部(24)的所有传感器都发生异常的第4异常的情况下，上述控制单元(30)将检测出上述第2检测部(24)异常前的上述自动变速器(2)的控制状态从检测出上述第2检测部(24)异常保持到检测出上述可动部(270)***作为止，在检测出上述可动部(270)***作的时刻，执行使上述自动变速器(2)的控制状态成为切断动力的空档状态的控制和降低上述驱动力源(1)的输出的控制中的至少任意一个控制。
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