JP4397045B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、シフトバイワイヤシステムに異常があるかを判断して車両走行制御を選択する車両制御システムに関する。

近年、車両制御の分野において、車両状態を変化させるアクチュエータを車両搭乗者の指令よってバイワイヤ制御回路により電気制御するバイワイヤシステムが採用されつつある。例えば、車両搭乗者の指令によって車両の自動変速機のシフトレンジを変化させるシフトバイワイヤシステムが公知である（特許文献１参照）。
特開２００４−２３０９５２号公報

シフトバイワイヤシステムの場合、搭乗者が操作するシフトレバーなどの入力装置と自動変速機とは機械的なリンクを備えていない。そのため、搭乗者は、入力装置の位置と、例えば制御パネルなどの表示装置の表示から自動変速機のシフトレンジを確認することになる。しかしながら、表示装置に非表示や誤表示などの異常が生じると、搭乗者は自動変速機の正確のシフトレンジを確認することができない。すなわち、自動変速機の現実のシフトレンジと搭乗者が表示装置から認識するシフトレンジとが相違する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、自動変速機のシフトレンジと表示装置によって表示されるシフトレンジとを比較し、これらが一致しないとき、あらかじめ設定された車両の走行状態を選択し、安全性を向上する車両制御システムを提供することにある。

請求項１記載の発明では、表示確認装置はレンジ位置検出装置で検出された自動変速機のシフトレンジの実位置と表示装置で表示されているシフトレンジの表示とを比較する。そして、表示装置で表示されているシフトレンジの表示が自動変速機のシフトレンジの実位置と一致しないとき、走行制御選択装置はあらかじめ設定されている車両走行制御を車両の走行状態に応じて選択する。したがって、表示装置に異常があるとき、所定の車両走行制御を選択することができ、安全性を向上することができる。

請求項２記載の発明では、表示確認装置が表示装置の表示と自動変速機のシフトレンジの実位置とが一致しないと判断したとき、走行制御選択装置は自動変速機のシフトレンジを所定のシフトレンジに移行する車両制御を選択する。これにより、表示装置に異常が生じているとき、自動変速機のシフトレンジは強制的に所定のシフトレンジへ移行する。したがって、例えば車両を速やかに停車させたり、あるいは車両を安全な位置まで移動してから停止させたりすることができ、安全性を向上することができる。

請求項３記載の発明では、走行制御選択装置が自動変速機のシフトレンジの移行を選択したとき、レンジ制御装置は自動変速機のシフトレンジをＰレンジまたはＮレンジに制御する。これにより、エンジンの駆動力は自動変速機によって遮断される。したがって、車両を速やかに停止させることができ、安全性を向上することができる。また、この場合、車両の速度に応じて自動変速機のシフトレンジをＰレンジまたはＮレンジに制御することができる。

請求項４記載の発明では、走行制御選択装置が自動変速機のシフトレンジの移行を選択したとき、レンジ制御装置は自動変速機のシフトレンジをＤレンジの高速段に制御する。これにより、エンジンの駆動力は自動変速機を経由して伝達される。したがって、車両を安全な位置まで移動させることができる。例えば交通量の多い道路などで車両が高速で走行している場合のように、一定期間車両の走行状態を維持することが好ましい場合がある。このようなとき、自動変速機のシフトレンジをＤレンジに維持することにより、車両を所定の位置まで移動させることができる。

請求項５記載の発明では、表示確認装置が表示装置の表示と自動変速機のシフトレンジの実位置とが一致しないと判断したとき、走行制御選択装置はエンジンの出力を抑制する車両制御を選択する。これにより、表示装置に異常が生じているとき、エンジンの出力は強制的に抑制される。したがって、例えば車両を速やかに停車させたり、あるいは車両を安全な位置まで移動してから停止させたりすることができ、安全性を向上することができる。

請求項６記載の発明では、警告装置は走行制御選択装置によりいずれかの車両走行制御が選択されたとき警告を発する。これにより、車両の搭乗者は、表示装置に異常が生じていることを認識することができるとともに、車両を安全な位置に停止させることができる。この場合、警告は、例えば表示装置に視覚的に警告を発してもよく、音声などにより聴覚的に警告を発してもよい。

請求項７記載の発明では、レンジ位置検出装置はモータの回転角度から自動変速機のシフトレンジの実位置を検出する。モータの回転角度はレンジ制御装置によって常時検出されている。モータは、レンジ位置切換装置を駆動することによって、自動変速機のシフトレンジを切り換える。そのため、モータの回転角度は、自動変速機のシフトレンジの実位置に対応している。その結果、レンジ制御装置によって検出されるモータの回転角度と表示制御装置から表示装置への制御信号とを比較することにより、自動変速機のシフトレンジの実位置と表示装置の表示とが比較される。したがって、構造の複雑化を招くことなく、表示装置の異常を迅速かつ正確に検出することができる。

請求項８記載の発明では、レンジ位置検出装置はレンジ位置切換装置の伝達機構部の位置を検出する。伝達機構部の位置はレンジ制御装置によって常時検出されている。伝達機構部は、モータの駆動力を自動変速機に伝達する。そのため、伝達機構部の位置は、自動変速機のシフトレンジの実位置に対応している。その結果、レンジ制御装置によって検出される伝達機構部の位置と表示制御装置から表示装置への制御信号とを比較することにより、自動変速機のシフトレンジの実位置と表示装置の表示とが比較される。したがって、構造の複雑化を招くことなく、表示装置の異常を迅速かつ正確に検出することができる。

なお、本発明に備わる複数の装置の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源が複数の装置の各機能を実現してもよく、共通のハードウェア資源が複数の機能を実現してもよく、、複数のハードウェア資源が各機能を実現してもよい。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では電子制御ユニットを「ＥＣＵ」と略記する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による車両制御システム１０を示している。例えば四輪の車両に搭載されている車両制御システム１０は、自動変速機制御システム２０、シフトバイワイヤシステム３０、エンジン制御システム４０、表示制御システム５０および統合ＥＣＵ１１などから構成されている。

自動変速機制御システム２０、シフトバイワイヤシステム３０、エンジン制御システム４０および表示制御システム５０は、それぞれＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および表示制御ＥＣＵ５１を有している。統合ＥＣＵ１１、ＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および表示制御ＥＣＵ５１は、いずれもマイクロコンピュータを主体に構成された電気回路である。統合ＥＣＵ１１、ＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および表示制御ＥＣＵ５１は、それぞれ車内のＬＡＮ回線１２を経由して電気的または光学的に相互に接続されている。また、統合ＥＣＵ１１、ＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および表示制御ＥＣＵ５１は、車両の電源であるバッテリ１３に電気的に接続されており、このバッテリ１３から供給された電力によって作動する。統合ＥＣＵ１１は、上述のＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および表示制御ＥＣＵ５１と共同して車両制御システム１０全体を制御する。本実施形態において、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は特許請求の範囲のレンジ制御装置、表示確認装置および走行制御選択装置に対応する。

自動変速機制御システム２０は、車両の自動変速機６０を油圧により駆動する。自動変速機制御システム２０は、自動変速機６０のシフトレンジおよび変速段を切り換える油圧回路６１を備えている。自動変速機６０には、走行レンジとして前進レンジであるＤレンジおよび後進レンジであるＲレンジと、非走行レンジとして駐車レンジであるＰレンジおよび中立レンジであるＮレンジとが設定されている。油圧回路６１は、レンジ位置選択装置としてのスプールバルブであるマニュアルバルブ６２を有している。マニュアルバルブ６２は、軸方向へ移動することにより、油圧回路６１を切り換える。マニュアルバルブ６２が油圧回路６１を切り換えることにより、自動変速機６０は上記のシフトレンジのいずれかに設定される。自動変速機６０は、いずれかのシフトレンジで締結する複数の摩擦係合要素を備えている。油圧回路６１に設置されている複数の電磁弁６３は、対応する摩擦係合要素を油圧により駆動する。これにより、各摩擦係合要素は、電磁弁６３から供給される油圧によって締結または解放される。

ＡＴ−ＥＣＵ２１は、油圧回路の電磁弁６３などの電気要素に電気的に接続されている。これにより、ＡＴ−ＥＣＵ２１は、各電磁弁６３からの出力油圧を電気的に制御する。ＡＴ−ＥＣＵ２１によって電磁弁６３からの出力油圧を制御することにより、自動変速機６０の各摩擦係合要素は締結または解放される。また、本実施形態の場合、ＡＴ−ＥＣＵ２１は、例えば自動変速機６０の出力軸の回転数などから車両の速度を検出する車速センサ２２と電気的に接続している。ＡＴ−ＥＣＵ２１は、車速センサ２２から出力された検出信号を受信して車速を検出し、各電磁弁６３を制御する。

シフトバイワイヤシステム３０は、特許請求の範囲のレンジ位置切換装置である。シフトバイワイヤシステム３０は、自動変速機制御システム２０のマニュアルバルブ６２を駆動するアクチュエータ３２を備えている。電磁駆動式のアクチュエータ３２は、モータ３３およびエンコーダ３４を有している。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、モータ３３に駆動信号を出力する。これにより、モータ３３は、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１から入力された駆動信号にしたがって図示しない軸部材を回転させる。モータ３３の回転運動は、図示しない減速部などで減速された後、伝達機構部７０に伝達される。伝達機構部７０は、モータ３３から出力された回転駆動力をマニュアルバルブ６２に伝達する。

伝達機構部７０は、図２に示すように駆動軸部材７１、ディテントプレート７２およびストッパ７３などを有している。駆動軸部材７１は、モータ３３に接続し、モータ３３によって回転駆動される。ディテントプレート７２は、駆動軸部材７１から径方向外側に伸びて駆動軸部材７１と一体に構成されている。これにより、ディテントプレート７２は、駆動軸部材７１と一体にモータ３３によって回転駆動される。ディテントプレート７２には、駆動軸部材７１と平行に突出するピン７４が設置されている。ピン７４は、マニュアルバルブ６２と接続している。その結果、ディテントプレート７２が駆動軸部材７１とともに回転することにより、マニュアルバルブ６２は軸方向へ往復移動する。すなわち、伝達機構部７０は、モータ３３の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ６２に伝達する。

ディテントプレート７２は、径方向において駆動軸部材７１と反対側に図３に示すように複数の凹部８１、８２、８３、８４を有している。凹部８１〜８４は、それぞれ自動変速機６０のシフトレンジである「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」および「Ｄレンジ」に対応して形成されている。ストッパ７３は、図２に示すように板ばね７５の先端に支持されている。ストッパ７３がディテントプレート７２の凹部８１〜８４のいずれかに噛み合うことによって、マニュアルバルブ６２の軸方向の位置は決定される。駆動軸部材７１を経由してディテントプレート７２に回転力が加わると、ストッパ７３は隣接する他の凹部へ移動する。その結果、モータ３３によって駆動軸部材７１を回転させることにより、マニュアルバルブ６２の軸方向の位置が変化し、自動変速機６０はシフトレンジが変更される。

図１に示すニュートラルスイッチ３５は、マニュアルバルブ６２の軸方向の位置を検出する。ニュートラルスイッチ３５は、図２および図３に示すディテントプレート７２の回転角度からマニュアルバルブ６２の軸方向の位置、すなわちマニュアルバルブ６２が「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｄレンジ」のいずれにあるかを検出する。ニュートラルスイッチ３５は、図３に示すようにディテントプレート７２に設置されている電極９１、９２、９３、９４と、電極９１〜９４と接する電極９５、９６、９７、９８とを有している。電極９１〜９４は、ディテントプレート７２に形成され、ディテントプレート７２の径方向へ同心円上に複数の円弧状に形成されている。電極９１〜９４は、層ごとに連続または不連続に形成されている。電極９１〜９４は、ディテントプレート７２とともに回転する。一方、電極９５〜９８は、ディテントプレート７２の各電極９１〜９４に対応している。電極９５〜９８は、図示しない電極固定部に固定されている。電極９５〜９８は、ストッパ７３と同一の直線上に配置されている。これにより、ディテントプレート７２が回転すると、電極９１〜９４と電極９５〜９８との接触状態が変化し、ディテントプレート７２の位置が検出される。その結果、ニュートラルスイッチ３５は、ディテントプレート７２の位置に基づいて、マニュアルバルブ６２が「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｄレンジ」のいずれの位置にあるかを検出する。ニュートラルスイッチ３５は、検出したマニュアルバルブ６２の位置を電気信号としてＳＢＷ−ＥＣＵ３１に出力する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、図１に示すようにアクチュエータ３２のモータ３３およびエンコーダ３４、ニュートラルスイッチ３５、ならびに車両のレンジセレクタ１４のセレクタセンサ１５と電気的に接続している。エンコーダ３４は、例えばロータリエンコーダなどであり、モータ３３の出力軸の回転角度を検出し、検出した回転角度をカウントとしてＳＢＷ−ＥＣＵ３１へ出力する。上述のように自動変速機６０のシフトレンジは、モータ３３の回転角度によって変化する。そのため、エンコーダ３４により検出されるモータ３３の回転角度は、自動変速機６０で実現されているシフトレンジ（以下、「実レンジ」という。）を間接的に示している。本実施形態の場合、ニュートラルスイッチ３５は、上述のようにディテントプレート７２の回転角度を検出し、その検出信号をＳＢＷ−ＥＣＵ３１へ出力する。これにより、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ディテントプレート７２によって駆動されるマニュアルバルブ６２の位置、すなわち自動変速機６０の実レンジを検出する。なお、ニュートラルスイッチ３５は、ディテントプレート７２の回転角度ではなく、伝達機構部７０の駆動軸部材７１の回転角度、あるいはマニュアルバルブ６２の軸方向の位置などを検出する構成としてもよい。この場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、駆動軸部材７１の回転角度またはマニュアルバルブ６２の軸方向の位置から、自動変速機６０の実レンジを検出する。ニュートラルスイッチ３５は、特許請求の範囲のレンジ位置検出装置である。

セレクタセンサ１５は、車両の搭乗者がレンジセレクタ１４を操作することにより指令したレンジ（以下、「指令レンジ」という。）を検出する。セレクタセンサ１５は、検出した信号をＳＢＷ−ＥＣＵ３１へ出力する。このように、エンコーダ３４、ニュートラルスイッチ３５およびセレクタセンサ１５から出力信号を受信したＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、それらの検出信号が表す物理量に基づいてモータ３３へ出力する信号を制御する。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、図示しないＣＰＵおよび各センサから入力された信号を一時的に記憶する図示しないメモリを有している。

ＥＣ−ＥＣＵ４１は、車両のエンジン４２のスロットル４３、インジェクタ４４およびアクセルペダル４５のアクセルセンサ４６に電気的に接続している。スロットル４３は、エンジン４２の吸気通路を流れる吸気の流量を調整する。インジェクタ４４は、エンジン４２の吸気通路または各気筒へ噴射する燃料の量を調整する。アクセルセンサ４６は、車両の搭乗者によるアクセルペダル４５の操作量を検出し、検出した信号をＥＣ−ＥＣＵ４１に出力する。このような構成により、ＥＣ−ＥＣＵ４１は、車両の搭乗者によってアクセルペダル４５が操作されると、その操作に基づいてスロットル４３およびインジェクタ４４などを電気的に制御する。その結果、ＥＣ−ＥＣＵ４１は、エンジン４２の回転数および出力トルクを調整する。

表示制御ＥＣＵ５１は表示装置５２を制御する。表示装置５２は、例えば車両のダッシュボードなどの制御パネルに設置されている。表示装置５２は、例えば点滅するランプ、および指針などである。表示制御ＥＣＵ５１は、他のＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および統合ＥＣＵ１１などから所定の情報を入手し、入手した情報に応じて表示装置５２を制御する。

第１実施形態では、表示制御ＥＣＵ５１は、車内ＬＡＮ１２によって他のＡＴ−ＥＣＵ２１、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１、ＥＣ−ＥＣＵ４１および統合ＥＣＵ１１などと接続するとともに、ニュートラルスイッチ３５とも接続している。これにより、ニュートラルスイッチ３５が検出した自動変速機６０のシフトレンジは、電気信号として表示制御ＥＣＵ５１に入力される。表示制御ＥＣＵ５１は、ニュートラルスイッチ３５から入力された信号に基づいて、自動変速機６０のシフトレンジを表示装置５２に表示する。

次に、上記の構成による車両制御システム１０の作動について説明する。
（表示装置の異常検出）
まず、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が実施する表示装置５２の異常検出について図４に基づいて説明する。異常の検出は、例えば自動変速機６０のシフトレンジが変化するごとに行うのが好ましい。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が表示装置５２の異常を常時検出してもよい。
ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から自動変速機６０がいずれのシフトレンジにあるかを検出する（Ｓ１０１）。ニュートラルスイッチ３５は、上述のように自動変速機６０の油圧回路６１を切り換えるマニュアルバルブ６２の位置を検出する。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から出力される電位を検出することにより、ニュートラルスイッチ３５の位置すなわち自動変速機６０の実レンジを検出する。

次に、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、車内ＬＡＮ１２を経由して表示制御ＥＣＵ５１から所定の情報を入手する（Ｓ１０２）。ここでＳＢＷ−ＥＣＵ３１が入手する情報は、表示制御ＥＣＵ５１が認識しているシフトレンジを示す信号である。表示制御ＥＣＵ５１は、上述のようにニュートラルスイッチ３５と接続している。そのため、表示制御ＥＣＵ５１には、ニュートラルスイッチ３５が検出したマニュアルバルブ６２の位置すなわち自動変速機６０の実レンジに対応する信号が入力される。しかし、表示制御ＥＣＵ５１に異常がある場合、表示制御ＥＣＵ５１が認識するシフトレンジは、自動変速機６０の実レンジと異なることがある。その結果、表示装置５２は、表示制御ＥＣＵ５１の誤ったシフトレンジの認識に基づいて誤ったシフトレンジを表示することになる。

そこで、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと、車内ＬＡＮ１２を経由して入手した表示制御ＥＣＵ５１による表示装置５２の表示状態とが一致するか否かを判断する（Ｓ１０３）。例えば、実レンジが「Ｄレンジ」であるとき、ニュートラルスイッチ３５からはＳＢＷ−ＥＣＵ３１および表示制御ＥＣＵ５１へ「Ｄレンジ」に対応する信号が出力される。このとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５による自動変速機６０の実レンジは「Ｄレンジ」であると認識する。一方、表示制御ＥＣＵ５１も、ニュートラルスイッチ３５から入力された信号によって自動変速機６０の実レンジが「Ｄレンジ」と認識するはずである。しかし、表示制御ＥＣＵ５１に生じた何らかの障害により、表示制御ＥＣＵ５１がニュートラルスイッチ３５から入力された信号を「Ｄレンジ」以外のシフトレンジ、例えば「Ｐレンジ」に対応する信号と誤って判断する場合がある。このとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１がニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が車内ＬＡＮ１２を経由して表示制御ＥＣＵ５１から入手したシフトレンジとは、一致しない。

ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと制御ＥＣＵ５１から入手したシフトレンジとが一致しないとき、表示制御ＥＣＵ５１または表示装置５２の異常と判断する（Ｓ１０４）。異常を判断すると、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、フェイルセーフのためにあらかじめ設定されている車両走行制御のいずれかを選択する。

（車両走行制御の選択）
走行制御選択装置としてのＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、表示装置５２の異常を判断すると、図５に基づいて車両走行制御を選択する。
上述の図４のＳ１０１〜Ｓ１０４に示す異常検出の処理に基づいて、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は自動変速機６０の実レンジと表示装置５２の表示状態とが一致するかを判断する（Ｓ１１）。自動変速機６０の実レンジと表示装置５２の表示状態とが一致すると判断したとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は通常の走行制御を継続する（Ｓ１２）。

一方、自動変速機６０の実レンジと表示装置５２の表示状態とが一致しないと判断したとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１はあらかじめ設定されている車両の走行制御を選択する。走行制御は、図６に示すように自動変速機６０の実レンジと表示装置５２が表示する表示状態に基づいて設定されている。すなわち、自動変速機６０の実レンジと表示装置５２の表示状態が一致するとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１はフェイルセーフのための走行制御を選択せず、通常の走行制御を継続する。なお、図６に示すように、自動変速機６０の実レンジと表示装置５２の表示状態が一致しない場合であっても、車両が停止していると考えられるとき、フェイルセーフを実行しなくてもよい。

一方、自動変速機６０の実レンジと表示装置５２が表示する表示状態とが一致せず、車両が走行状態にあると考えられるとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１はフェイルセーフのための走行制御を選択する。本実施形態の場合、フェイルセーフのための走行制御は以下に示すように五つ設定されている。

（１）自動変速機６０のシフトレンジを強制的に「Ｎレンジ」に移行する。
（２）自動変速機６０のシフトレンジを強制的に「Ｐレンジ」に移行する。
（３）自動変速機６０から車両の駆動部へのトルクの伝達を遮断する。
（４）自動変速機６０のシフトレンジを強制的に「Ｄレンジ」の高速段に移行する。
（５）エンジン４２の出力を抑制する。

上記（１）から（５）に示すフェイルセーフのための走行制御は、車両の走行状態によってＳＢＷ−ＥＣＵ３１によって下記のように選択される。
・車両が前進状態：（１）、（３）、（４）、（５）のいずれかが選択される。
・車両が後進状態：（１）、（３）、（５）のいずれかが選択される。
・車両が停止状態：（１）、（２）、（３）、（５）のいずれかが選択される。

したがって、フェイルセーフのための走行制御を選択するとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は車両の速度が所定の速度以下であるかを判断する（Ｓ１３）。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、車速センサ２２から入手した車両の速度と、図示しないメモリに記録されている所定の速度のデータとを比較する。

ここでは、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が車両の速度が所定の速度以下と判断したとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は自動変速機６０のシフトレンジを「Ｐレンジ」とする走行制御を選択する（Ｓ１４）。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、シフトレンジを「Ｐレンジ」とする走行制御を選択すると、自動変速機６０のシフトレンジを「Ｐレンジ」に制御する。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、アクチュエータ３２のモータ３３に「Ｐレンジ」に対応する信号を出力し、アクチュエータ３２によってマニュアルバルブ６２を「Ｐレンジ」に移動させる。これにより、自動変速機６０のシフトレンジは、「Ｐレンジ」に移行する。その結果、車両を速やかに停止させることができる。

一方、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が車両の速度が所定の速度以上と判断したとき、自動変速機６０のシフトレンジを「Ｎレンジ」とする走行制御を選択する（Ｓ１５）。ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、シフトレンジを「Ｎレンジ」とする走行制御を選択すると、自動変速機６０のシフトレンジを「Ｎレンジ」に制御する。これにより、車両は、惰力で走行した後、安全な位置に停止させることができる。

ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、自動変速機６０のシフトレンジを「Ｐレンジ」または「Ｎレンジ」とする走行制御を選択したとき、車両の搭乗者に走行制御を行っている旨を警告する（Ｓ１６）。本実施形態では、搭乗者への警告は、表示装置５２に警告を表示することにより行う。表示装置５２に表示する警告としては、例えばダッシュボードのすべてのランプを点灯または消灯させたり、特有の警告表示を点灯させたり、任意に選択することができる。また、表示装置５２は警告音を発生させてもよい。これにより、車両の搭乗者は、表示装置５２に異常が生じていることを認識することができる。すなわち、表示装置５２は、特許請求の範囲の警告装置として機能する。なお、警告装置は、上述のように表示装置５２に警告を表示することにより搭乗者に視覚的に警告を発するものに限らず、例えば音声により搭乗者に聴覚的に警告を発するものでもよい。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１によって選択された走行制御がエンジン４２の出力を抑制するものである場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１はＥＣ−ＥＣＵ４１を経由してエンジン４２の出力を低下させる。ＥＣ−ＥＣＵ４１は、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１からエンジン出力抑制の指示があると、インジェクタ４４からの燃料噴射量を低減したり、スロットル４３によってエンジンに吸入される吸気量を低減する。これにより、エンジン４２の出力は抑制することができる。なお、自動変速機６０のシフトレンジの強制的な切り換えと、エンジン４２の出力抑制とを組み合わせた走行制御を選択してもよい。これにより、例えば車両の高速走行中に表示装置５２の異常が検出された場合でも、一定期間安定した走行を確保するとともに、速やかに安全な位置に車両を停止させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による車両制御システムを図７に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図７に示すように、第２実施形態では、表示装置５２はニュートラルスイッチ３５から出力された信号によって直接制御されている。すなわち、表示装置５２は、ニュートラルスイッチ３５と直接接続している。一方、表示制御ＥＣＵ５１は、ニュートラルスイッチ３５のから出力された信号によって制御される表示装置５２の表示状態を監視している。

第２実施形態では、第１実施形態における図４および図５で説明した手順にしたがって表示装置５２の異常が検出される。但し、図４に示すＳ１０２における処理が第１実施形態と相違する。したがって、相違点について以下に説明する。
ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、Ｓ１０２において、車内ＬＡＮ１２を経由して表示制御ＥＣＵ５１から所定の情報を入手する。ここでＳＢＷ−ＥＣＵ３１が入手する情報は、表示制御ＥＣＵ５１が監視している表示装置５２の表示状態を示す信号である。表示装置５２は、上述のようにニュートラルスイッチ３５と直接接続している。そのため、表示制御ＥＣＵ５１は、ニュートラルスイッチ３５が検出した自動変速機６０のシフトレンジに対応する信号によって表示装置５２がどのような表示をしているかを入手する。表示装置５２に異常がある場合、表示制御ＥＣＵ５１が認識する表示装置５２の表示状態は自動変速機６０の実レンジと異なる。

そこで、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと、車内ＬＡＮ１２を経由して入手した表示制御ＥＣＵ５１による表示装置５２の表示状態とが一致するか否かを判断する（Ｓ１０３）。例えば、実レンジが「Ｄレンジ」であるとき、ニュートラルスイッチ３５からはＳＢＷ−ＥＣＵ３１および表示装置５２へ「Ｄレンジ」に対応する信号が出力される。このとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５による自動変速機６０の実レンジは「Ｄレンジ」であると認識する。一方、表示装置５２は、ニュートラルスイッチ３５から入力された信号によって自動変速機６０の実レンジである「Ｄレンジ」を表示するはずである。しかし、表示装置５２に生じた何らかの障害により、表示装置５２が「Ｄレンジ」以外のシフトレンジ、例えば「Ｐレンジ」を表示したり、「Ｄレンジ」そのものを表示しない場合などがある。このとき、表示制御ＥＣＵ５１は、表示装置５２が「Ｐレンジ」を表示したり、「Ｄレンジ」を表示していないと認識する。その結果、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が表示制御ＥＣＵ５１から入手した表示装置５２の表示状態は、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１がニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと一致しない。したがって、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと車内ＬＡＮ１２を経由して表示制御ＥＣＵ５１から入手したシフトレンジとが一致しないと判断する。

このＳＢＷ−ＥＣＵ３１の判断に基づく図３のＳ１０４の処理および図４における処理は第１実施形態と同一であるので説明は省略する。
第２実施形態では、ニュートラルスイッチ３５で検出した自動変速機６０のシフトレンジを表示装置５２で直接表示する場合でも、フェイルセーフを達成することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による車両制御システムを図８に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図８に示すように、第３実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ出力する制御信号を入手している。すなわち、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ出力される制御信号を監視している。これにより、例えばニュートラルスイッチ３５から自動変速機６０のシフトレンジを入手した表示制御ＥＣＵ５１が自動変速機６０のシフトレンジを誤って認識し誤った制御信号を表示装置５２へ出力する場合、あるいは表示制御ＥＣＵ５１が自動変速機６０のシフトレンジを正しく認識していても誤った制御信号を表示装置５２へ出力する場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１はその異常を検出することができる。

第３実施形態では、第１実施形態における図４および図５で説明した手順に概ねしたがって表示制御ＥＣＵ５１または表示装置５２の異常が検出される。但し、第１実施形態における図４に示すＳ１０２における処理は、第３実施形態において図９のＳ３０２に示すように処理が異なる。Ｓ３０１、Ｓ３０３およびＳ３０４の処理は、それぞれ第１実施形態のＳ１０１、Ｓ１０３およびＳ１０４と同一であるので説明を省略する。

ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、Ｓ３０２において表示制御ＥＣＵ５１から所定の情報を入手する。ここでＳＢＷ−ＥＣＵ３１が入手する情報は、表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ出力される制御信号である。
ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと、表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ出力される制御信号に対応するシフトレンジとが一致するか否かを判断する（Ｓ３０３）。例えば、実レンジが「Ｄレンジ」であるとき、ニュートラルスイッチ３５からはＳＢＷ−ＥＣＵ３１および表示制御ＥＣＵ５１へ「Ｄレンジ」に対応する信号が出力される。このとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５による自動変速機６０の実レンジは「Ｄレンジ」であると認識する。一方、表示装置５２は、自動変速機６０の実レンジである「Ｄレンジ」を表示するはずである。しかし、表示制御ＥＣＵ５１に生じた何らかの障害により、表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ「Ｄレンジ」以外のシフトレンジ、例えば「Ｐレンジ」を表示するための制御信号を出力したり、制御信号を出力しない場合などがある。このとき、表示装置５２は、「Ｐレンジ」を表示したり、「Ｄレンジ」を表示しない。その結果、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１が検出した表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ出力した制御信号のシフトレンジと、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１がニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジとは一致しない。したがって、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１は、ニュートラルスイッチ３５から入手した自動変速機６０のシフトレンジと表示制御ＥＣＵ５１から出力される制御信号が示すシフトレンジとが一致しないと判断する。

このＳＢＷ−ＥＣＵ３１の判断に基づく図９のＳ３０４の処理および図４における処理は第１実施形態と同一である。
第３実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１はニュートラルスイッチ３５で検出した自動変速機６０のシフトレンジと表示制御ＥＣＵ５１から表示装置５２へ出力される制御信号とを比較している。そのため、表示制御ＥＣＵ５１に異常が生じた場合でも、確実にフェイルセーフを図ることができる。

以上、説明した複数の実施形態では、表示制御システム５０の表示制御ＥＣＵ５１および表示装置５２の異常をＳＢＷ−ＥＣＵ３１で検出するとともに、ＳＢＷ−ＥＣＵ３１によりフェイルセーフのための車両制御を選択する構成について説明した。しかし、表示制御システム５０の異常の検出、およびフェイルセーフのための車両制御はＳＢＷ−ＥＣＵ３１に限らず、例えば統合ＥＣＵ１１など他のＥＣＵで行ってもよい。

本発明の第１実施形態による車両制御システムを示す概略図である。 本発明の第１実施形態による車両制御システムの伝達機構部を示す模式図である。 本発明の第１実施形態による車両制御システムのディテントプレートを示す模式図である。 本発明の第１実施形態による車両制御システムの表示装置の異常を判断するフローを示す概略図である。 本発明の第１実施形態による車両制御システムの表示装置の異常時におけるフェイルセーフのフローを示す概略図である。 本発明の第１実施形態による車両制御システムにおいて、自動変速機の実レンジと、表示装置で表示される表示レンジと、フェイルセーフの実施の有無の関係を示す説明図である。 本発明の第２実施形態による車両制御システムを示す概略図である。 本発明の第３実施形態による車両制御システムを示す概略図である。 本発明の第３実施形態による車両制御システムの表示装置の異常を判断するフローを示す概略図である。

符号の説明

１０ 車両制御システム、１１ 統合ＥＣＵ、２１ ＡＴ−ＥＣＵ、３０ シフトバイワイヤシステム（レンジ位置切換装置）、３１ ＳＢＷ−ＥＣＵ（レンジ制御装置、表示確認装置、走行制御選択装置）、３３ モータ、３５ ニュートラルスイッチ（レンジ位置検出装置）、４１ ＥＣ−ＥＣＵ、４２ エンジン、５１ 表示制御ＥＣＵ、５２ 表示装置（警告装置）、６０ 自動変速機、７０ 伝達機構部

Claims (8)

1. エンジンから入力された駆動力を変速して出力する自動変速機と、
   モータによって駆動され、前記自動変速機のシフトレンジを切り換えるレンジ位置切換装置と、
   車両の搭乗者が意図するシフトレンジを指令レンジとして入力するレンジセレクタと、
   前記レンジセレクタから入力された前記指令レンジに基づき、前記モータを駆動する駆動信号を出力し、前記自動変速機のシフトレンジをＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジなどのいずれかのシフトレンジに制御するレンジ制御装置と、
   前記自動変速機のシフトレンジの実位置を検出するレンジ位置検出装置と、
   車両に設置され、前記レンジ位置検出装置からの検出値に基づき前記自動変速機のシフトレンジを表示する表示装置と、
   前記レンジ位置検出装置で検出された前記自動変速機のシフトレンジの実位置と前記表示装置で表示されているシフトレンジとを比較し、前記表示装置で表示されているシフトレンジと前記自動変速機のシフトレンジの実位置とが一致するか否かを判断する表示確認装置と、
   前記表示確認装置において前記表示装置で表示されているシフトレンジと前記自動変速機のシフトレンジの実位置とが相違するとき、あらかじめ設定されている車両走行制御を車両の走行状態に応じて選択する走行制御選択装置と、
   を備える車両制御システム。
2. 前記走行制御選択装置は、前記自動変速機のシフトレンジを所定のシフトレンジに移行する車両走行制御を選択する請求項１記載の車両制御システム。
3. 前記レンジ制御装置は、前記自動変速機のシフトレンジをＰレンジまたはＮレンジに制御する請求項２記載の車両制御システム。
4. 前記レンジ制御装置は、前記自動変速機のシフトレンジをＤレンジの高速段に制御する請求項２記載の車両制御システム。
5. 前記走行制御選択装置は、前記エンジンの出力を抑制する車両走行制御を選択する請求項１から４のいずれか一項記載の車両制御システム。
6. 前記走行制御選択装置がいずれかの車両走行制御を選択したとき警告を発する警告装置をさらに備える請求項１から５のいずれか一項記載の車両制御システム。
7. 前記レンジ位置検出装置は、前記モータの回転角度から前記自動変速機のシフトレンジの実位置を検出する請求項１から６のいずれか一項記載の車両制御システム。
8. 前記レンジ位置切換装置は、前記モータの回転力を前記自動変速機に伝える伝達機構部を有し、
   前記レンジ位置検出装置は、前記伝達機構部の位置を検出する請求項１から７のいずれか一項記載の車両制御システム。

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