(57)【要約】【課題】シフトレンジ切替システムに異常が生じた場合の安全性を確保可能である車両用制御装置を提供する。【解決手段】シフト制御部であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、モータ１０の駆動を制御する。ブレーキ制御部であるＢＢＷ−ＥＣＵ７１は、ブレーキアクチュエータであるＢＢＷアクチュエータ６５の駆動を制御する。ブレーキ制御部であるＥＰＢ−ＥＣＵ７２は、ブレーキアクチュエータであるＥＰＢアクチュエータ６６の駆動を制御する。車両の始動スイッチがオフされた場合、シフトバイワイヤシステム２のＰレンジへの切替完了後、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源をオフにする。これにより、Ｐ不可異常が発生した場合、電動ブレーキシステム３による車両固定を確実に行うことができるので、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じた場合の安全性を確保可能である。【選択図】  図１
2019093962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトアクチュエータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替システム（２）、および、ブレーキアクチュエータ（６５、６６）の駆動を制御することで車両を制動させる電動ブレーキシステム（３）を含む車両制御システム（１）を制御する車両用制御装置であって、
前記シフトアクチュエータの駆動を制御するシフト制御部（５０）と、
前記ブレーキアクチュエータの駆動を制御するブレーキ制御部（７１、７２）と、
を備え、
車両の始動スイッチがオフされた場合、前記シフトレンジ切替システムのＰレンジへの切替完了後、前記ブレーキ制御部の電源をオフにする車両用制御装置。
【請求項２】
前記シフト制御部の電源がオフされた後、前記ブレーキ制御部の電源がオフされる請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記電動ブレーキシステムは、通電オフ後も制動状態を維持可能な電動パーキングブレーキ装置（６２）を有し、
前記シフトレンジ切替システムにてＰレンジへの切り替えが不能となるＰ不可異常が生じた場合、前記電動パーキングブレーキ装置を作動させた後、前記ブレーキ制御部の電源をオフにする請求項１または２に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者からのシフトレンジ切替要求に応じてモータを制御することでシフトレンジを切り替えるシフトレンジ切替装置が知られている。例えば特許文献１では、異常診断により、エンコーダ異常、出力軸センサ異常、その他の異常を区別して診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８５０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、シフトレンジ切替装置において異常が検出されたとき、警告ランプの点灯やインスツルメントパネルへの警告表示などにより、運転者に異常を通知している。しかしながら、シフトレンジ切替装置の異常発生時に、他のシステムをどのように制御するかについては、何ら言及されていない。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シフトレンジ切替システムに異常が生じた場合の安全性を確保可能である車両用制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用制御装置は、シフトレンジ切替システム（２）および電動ブレーキシステム（３）を含む車両制御システム（１）を制御する。シフトレンジ切替システムは、シフトアクチュエータ（１０）の駆動を制御することでシフトレンジを切り替える。電動ブレーキシステムは、ブレーキアクチュエータ（６５、６６）の駆動を制御することで車両を制動させる。
【０００７】
車両用制御装置は、シフトアクチュエータの駆動を制御するシフト制御部（５０）と、ブレーキアクチュエータの駆動を制御するブレーキ制御部（７１、７２）と、を備える。車両の始動スイッチがオフされた場合、シフトレンジ切替システムのＰレンジへの切替完了後、ブレーキ制御部の電源をオフにする。
【０００８】
換言すると、シフトレンジ切替システムにてＰレンジへの切り替えが完了するまでは、ブレーキ制御部の電源をオンにしておく。これにより、例えばシフトレンジ切替システムにてＰレンジへの切り替えが不能となるＰ不可異常が発生した場合、電動ブレーキシステムによる車両固定を確実に行うことができ、シフトレンジ切替システムに異常が生じた場合の安全性を確保可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による車両制御システムを示す概略構成図である。
【図２】一実施形態によるシフトバイワイヤシステムを示す斜視図である。
【図３】一実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。
【図４】一実施形態によるフェイルセーフ処置を説明する説明図である。
【図５】一実施形態によるＳＢＷ−ＥＣＵにおける電源制御処理を説明するフローチャートである。
【図６】一実施形態によるブレーキ制御部における電源制御処理を説明するフローチャートである。
【図７】一実施形態による電源制御処理を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（一実施形態）
以下、本発明による車両用制御装置を図面に基づいて説明する。図１に示すように、車両用制御装置１００は、車両制御システム１を制御するものであって、車両制御システム１には、シフトレンジ切替システムとしてのシフトバイワイヤシステム２、および、電動ブレーキシステム３が含まれる。電動ブレーキシステム３には、ブレーキバイワイヤ装置６１および電動パーキングブレーキ装置６２が含まれる。以下適宜、シフトバイワイヤを「ＳＢＷ」、ブレーキバイワイヤを「ＢＢＷ」、電動パーキングブレーキを「ＥＰＢ」と記載する。
【００１１】
図１および図２に示すように、シフトバイワイヤシステム２は、シフトアクチュエータとしてのモータ１０、シフトレンジ切替機構２０、および、パーキングロック機構３０等を備える。モータ１０は、車両に搭載される図示しないバッテリから電力が供給されることで回転し、シフトレンジ切替機構２０の駆動源として機能する。
【００１２】
エンコーダ１３は、モータ１０の図示しないロータの回転位置を検出する。エンコーダ１３は、例えば磁気式のロータリーエンコーダであって、ロータと一体に回転する磁石と、磁気検出用のホールＩＣ等により構成される。エンコーダ１３は、ロータの回転に同期して、所定角度ごとにＡ相およびＢ相のパルス信号を出力する。
【００１３】
減速機１４は、モータ１０のモータ軸と出力軸１５との間に設けられ、モータ１０の回転を減速して出力軸１５に出力する。これにより、モータ１０の回転がシフトレンジ切替機構２０に伝達される。出力軸１５には、出力軸１５の角度を検出する出力軸センサ１６が設けられる。出力軸センサ１６は、例えばポテンショメータである。
【００１４】
図２に示すように、シフトレンジ切替機構２０は、ディテントプレート２１、および、ディテントスプリング２５等を有し、減速機１４から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ２８、および、パーキングロック機構３０へ伝達する。ディテントプレート２１は、出力軸１５に固定され、モータ１０により駆動される。
【００１５】
ディテントプレート２１には、出力軸１５と平行に突出するピン２４が設けられる。ピン２４は、マニュアルバルブ２８と接続される。ディテントプレート２１がモータ１０によって駆動されることで、マニュアルバルブ２８は軸方向に往復移動する。すなわち、シフトレンジ切替機構２０は、モータ１０の回転運動を直線運動に変換してマニュアルバルブ２８に伝達する。マニュアルバルブ２８は、バルブボディ２９に設けられる。マニュアルバルブ２８が軸方向に往復移動することで、図示しない油圧クラッチへの油圧供給路が切り替えられ、油圧クラッチの係合状態が切り替わることでシフトレンジが変更される。
【００１６】
ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側には、マニュアルバルブ２８を各レンジに対応する位置に保持するための４つの凹部２２が設けられる。凹部２２は、ディテントスプリング２５の基部側から、Ｄ（ドライブ）、Ｎ（ニュートラル）、Ｒ（リバース）、Ｐ（パーキング）の各レンジに対応している。
【００１７】
ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、先端にディテントローラ２６が設けられる。ディテントローラ２６は、凹部２２のいずれかに嵌まり込む。ディテントスプリング２５は、ディテントローラ２６をディテントプレート２１の回動中心側に付勢する。ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング２５が弾性変形し、ディテントローラ２６が凹部２２を移動する。ディテントローラ２６が凹部２２のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、マニュアルバルブ２８の軸方向位置、および、パーキングロック機構３０の状態が決定され、自動変速機５のシフトレンジが固定される。
【００１８】
パーキングロック機構３０は、パーキングロッド３１、円錐体３２、パーキングロックポール３３、軸部３４、および、パーキングギア３５を有する。パーキングロッド３１は、略Ｌ字形状に形成され、一端３１１側がディテントプレート２１に固定される。パーキングロッド３１の他端３１２側には、円錐体３２が設けられる。円錐体３２は、他端３１２側にいくほど縮径するように形成される。ディテントプレート２１が逆回転方向に揺動すると、円錐体３２が矢印Ｐの方向に移動する。
【００１９】
パーキングロックポール３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる、パーキングロックポール３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が設けられる。ディテントプレート２１が逆回転方向に回転し、円錐体３２が矢印Ｐ方向に移動すると、パーキングロックポール３３が押し上げられ、凸部３３１とパーキングギア３５とが噛み合う。一方、ディテントプレート２１が正回転方向に回転し、円錐体３２が矢印ＮｏｔＰ方向に移動すると、凸部３３１とパーキングギア３５との噛み合いが解除される。
【００２０】
パーキングギア３５は、車軸９５（図１参照）に設けられ、パーキングロックポール３３の凸部３３１と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア３５と凸部３３１とが噛み合うことで、車軸９５の回転が規制される。シフトレンジがＰ以外のレンジであるＮｏｔＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によりロックされず、車軸９５の回転は、パーキングロック機構３０により妨げられない。シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングロックポール３３によってロックされ、車軸９５の回転が規制される。車速が所定速度（例えば４［ｋｍ／ｈ］）以上になると、円錐体３２がはじかれ、車軸９５がロックされないようになっている。
【００２１】
図１に示すように、電動ブレーキシステム３は、ＢＢＷ装置６１、ＥＰＢ装置６２、ＢＢＷアクチュエータ６５、および、ＥＰＢアクチュエータ６６等を備える。ＢＢＷ装置６１は、前輪９１および後輪９２に設けられる。ＢＢＷ装置６１は、例えばディスクブレーキであり、前輪９１または後輪９２とともに回転するブレーキロータを、ブレーキキャリパを用いてブレーキパッドで両側から挟み込むことで制動力を発生させる。ＥＰＢ装置６２は、後輪９２に設けられる。ＥＰＢ装置６２は、例えばドラムブレーキであって、ＢＢＷ装置６１に内蔵される。
【００２２】
ＢＢＷアクチュエータ６５は、後述のＢＢＷ−ＥＣＵ７１からの指令に基づき、ＢＢＷ装置６１での制動を行わせる。例えば、ＢＢＷアクチュエータ６５は、モータを有しており、モータを駆動することでブレーキキャリパを作動させる。また例えば、ＢＢＷアクチュエータ６５は、ポンプモータ、電動油圧ポンプ、油圧ブースタ、および、ソレノイドバルブを有し、ポンプモータにより電動油圧ポンプが駆動されて作り出される油圧を、油圧ブースタにて増圧し、ソレノイドバルブにて調圧された油圧をＢＢＷ装置６１に供給する。なお、図１では、ＢＢＷアクチュエータ６５が前輪９１および後輪９２ごとに設けられているが、例えば油圧回路等が共用されていてもよい。
【００２３】
ＥＰＢアクチュエータ６６は、後述のＥＰＢ−ＥＣＵ７２からの指令に基づき、ＥＰＢ装置６２での制動を行わせる。ＥＰＢアクチュエータ６６によってＥＰＢ装置６２を作動させてた場合、ラチェット機構により、ＥＰＢアクチュエータ６６の通電オフ後も制動状態が維持される。また、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２からの指令にて解除動作を行うことで、制動状態が解除される。本実施形態では、ＢＢＷアクチュエータ６５よびＥＰＢアクチュエータ６６が「ブレーキアクチュエータ」に対応する。
【００２４】
車両用制御装置１００は、シフトレンジ制御装置４０、および、ブレーキ制御装置７０を備える。シフトレンジ制御装置４０は、モータドライバ４１、および、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０等を有する。モータドライバ４１は、図示しないスイッチング素子を有し、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０からの指令に基づいてスイッチング素子をオンオフすることで、モータ１０の通電を切り替える。これにより、モータ１０の駆動が制御される。モータドライバ４１とバッテリとの間には、モータリレー４２が設けられる。モータリレー４２のオンオフ作動を制御することで、バッテリからモータ１０側への通電の許容または禁止が切り替えられる。
【００２５】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、駆動制御部５１、ソレノイド制御部５２、異常監視部５３、在席判定部５４、制動指令部５５、および、報知指令部５６等を有する。駆動制御部５１は、ドライバ要求シフトレンジ、ブレーキスイッチからの信号および車速等に基づいてモータ１０の駆動を制御することで、シフトレンジの切り替えを制御する。詳細には、駆動制御部５１は、モータ１０の回転角度であるモータ角度θｍが、要求シフトレンジに応じて設定される目標角度θｃｍｄにて停止するように、フィードバック制御等により、モータ１０の駆動を制御する。モータ１０の駆動制御の詳細は、どのようであってもよい。
【００２６】
ソレノイド制御部５２は、車速、アクセル開度、および、ドライバ要求シフトレンジ等に基づき、変速用油圧制御ソレノイド６の駆動を制御する。変速用油圧制御ソレノイド６を制御することで、変速段が制御される。変速用油圧制御ソレノイド６は、変速段数等に応じた本数が設けられる。本実施形態では、ソレノイド制御部５２がＳＢＷ−ＥＣＵ５０に設けられており、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０がモータ１０およびソレノイド６を制御するが、モータ１０を制御するモータ制御用のモータＥＣＵと、ソレノイド制御用のＡＴ−ＥＣＵとを分け、ＡＴ−ＥＣＵがソレノイド制御部５２を有するように構成してもよい。
【００２７】
異常監視部５３は、シフトバイワイヤシステム２の異常を監視する。在席判定部５４は、運転席に設けられる重量センサ、シートベルトセンサおよびドア開閉検出センサ等の情報に基づき、運転者が運転席にいるか否かを判定する。在席判定の詳細は、どのようであってもよい。
【００２８】
制動指令部５５は、ブレーキ制御装置７０に対し、電動ブレーキシステム３による車両の制動を指令する。報知指令部５６は、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じている旨の情報の報知を指令する。本実施形態では、報知指令部５６は、車内警告部８１および車外報知部８２に対して発報を指令する。また、報知指令部５６は、図示しない上位ＥＣＵ等の他のＥＣＵに対し、車両通信網７９を経由して、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じている旨を通知し、他のＥＣＵが車内警告部８１および車外報知部８２を作動させるようにしてもよい。
【００２９】
ブレーキ制御装置７０は、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２等を有する。ＢＢＷ−ＥＣＵ７１は、図示しないブレーキペダルの操作量等に応じて、ＢＢＷアクチュエータ６５を制御することで、ＢＢＷ装置６１の制動力等を制御する。ＥＰＢ−ＥＣＵ７２は、ＥＰＢアクチュエータ６６を制御することで、ＥＰＢ装置６２による制動および制動解除を制御する。
【００３０】
自動駐車用ＥＣＵ７５は、シフトバイワイヤシステム２、電動ブレーキシステム３、エンジンや主機モータ等を含む図示しない車両駆動システム、および、図示しない電動ステアリングシステム等を制御することで、車両の駆動を制御し、自動駐車を行う。
【００３１】
ＥＣＵ５０、７１、７２、７５は、いずれもマイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ５０、７１、７２、７５における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。また、これらのＥＣＵ５０、７１、７２、７５における各処理は、本明細書にて実施主体として記載したＥＣＵとは異なるＥＣＵが実行するようにしてもよい。また、いくつかのＥＣＵをまとめて１つのＥＣＵとして構成してもよい。
【００３２】
ＥＣＵ５０、７１、７２、７５は、イグニッションスイッチ等である始動スイッチがオンされると起動される。以下適宜、車両の始動スイッチを「ＩＧ」と記載する。ＥＣＵ５０、７１、７２、７５は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）である車両通信網７９を介して相互に情報を授受可能であるとともに、ドライバ要求シフトレンジ、ブレーキスイッチ、アクセル開度、車速、ドライバ着席検出スイッチの状態等を含む各種の車両情報を取得可能である。これらの情報は、車両通信網７９を介さず、ＥＣＵ５０、７１、７２、７５が直接的に取得するように構成してもよい。なお、図１において、煩雑になることを避けるため、後輪９２の一方側への制御線等、一部の制御線等を省略した。
【００３３】
車内警告部８１は、車内にいる運転者に対し、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じていることを通知する。運転者への通知方法は、例えばインスツルメントパネル等への警告表示、ウォーニングランプの点灯や音声での通知等、どのようであってもよい。
【００３４】
車外報知部８２は、車外に対し、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じていることを通知する。車外への通知方法は、例えば車外へのブザー音による発報である。また例えば、車両キーや運転者のスマートフォンなどの通信端末への通知等としてもよい。
【００３５】
本実施形態の車両制御システム１は、シフトバイワイヤシステム２、電動ブレーキシステム３、車両駆動システムおよび電動ステアリングシステム等を自動制御することで駐車する自動駐車機能を備えている。自動駐車機能を持たない車両では、運転者が運転席に在席していることが前提であり、シフトバイワイヤシステム２において、例えばＰレンジに切り替わらないＰ不可異常が生じたとしても、パーキングブレーキを作動させる旨を運転者に警告し、運転者がパーキングブレーキを作動させることで安全性を確保可能であった。
【００３６】
一方、自動駐車機能を備えている場合、運転者が車両から降車し、車両外部から駐車を指示するリモート駐車が可能である。運転者が不在の状態にてシフトバイワイヤシステム２に異常が生じると、例えばインスツルメントパネル等に警告表示を行ったとしても、運転者に異常を知らせることができず、安全性を確保できない虞がある。
【００３７】
そこで本実施形態では、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じた場合、運転者が在席している場合と在席していない場合とで、異なるフェイルセーフ処置を行う。本実施形態の異常監視処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０にて、所定の周期で実行される。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。
【００３８】
Ｓ１０１では、異常監視部５３は、目標シフトレンジと実レンジとが一致していないレンジ不一致時間が判定時間Ｘｔｈ以上か否かを判断する。ここで実レンジとは、実際のシフトレンジであって、ディテントローラ２６が嵌まり合っている凹部２２に応じる。換言すると、実レンジは、出力軸１５の回転位置に応じる。判定時間Ｘｔｈは、レンジ切替に要する時間よりも十分に長い時間（例えば０．５［ｍｓ］）に設定される。レンジ不一致時間が判定時間Ｘｔｈ未満であると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、シフトバイワイヤシステム２は正常であるとみなし、Ｓ１０２の処理を行わない。レンジ不一致時間が判定時間Ｘｔｈ以上であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、レンジ不一致異常が生じていると判定し、Ｓ１０２へ移行し、運転者の在席状況に応じたフェイルセーフ処置を実施する。
【００３９】
フェイルセーフ処置の詳細を図４に基づいて説明する。図４には示していないが、レンジ不一致異常と判定された場合、運転者の在席状況およびレンジによらず、フェイルセーフ処置として、モータリレー４２をオフにしてモータ１０の駆動を停止する。また、車内警告部８１にて、車内に対してシフトバイワイヤシステム２の異常を通知する。
【００４０】
目標レンジがＰレンジ、実レンジがＰレンジのとき、目標レンジと実レンジとが一致しており正常であるので、フェイルセーフ処置を行わない。同様に、目標レンジがＲレンジ、実レンジがＲレンジのとき、および、目標レンジがＤレンジ、実レンジがＤレンジのとき、目標レンジと実レンジとが一致しており正常であるので、フェイルセーフ処置を行わない。
【００４１】
目標レンジがＰレンジ、実レンジがＲレンジのとき、パーキングロック機構３０をロックすることができない異常であるＰ不可異常の状態となり、車両への影響として、車両が逆走する虞がある。また、目標レンジがＰレンジ、実レンジがＤレンジのとき、Ｐ不可異常の状態となり、車両への影響として、車両が暴走する虞がある。目標レンジがＰレンジ、実レンジがＲレンジまたはＤレンジであって、運転者が在席している場合、ソレノイド制御部５２は、ソレノイド６を制御し、自動変速機５を強制的にニュートラル状態にする。また、車内警告を行うことで、運転者にパーキングブレーキ操作を促す。
【００４２】
目標レンジがＰレンジ、実レンジがＮレンジのとき、Ｐ不可異常の状態であって、車両への影響として、坂道での車両ずり下がりが生じる虞がある。実レンジがＮレンジであるので、強制ニュートラル処置は不要である。
【００４３】
運転者が不在の場合、目標レンジがＰレンジ、実レンジがＲレンジまたはＤレンジのとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、運転者在席時と同様の自動変速機５の強制ニュートラル処置に加え、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１に対し、ＢＢＷ装置６１によるブレーキ作動を指示する。また、報知指令部５６は、車外報知部８２に対し、シフトバイワイヤシステム２の異常の車外への通知を指示する。
【００４４】
また、運転者が不在であって、目標レンジがＰレンジ、実レンジがＮレンジのとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１に対し、ＢＢＷ装置６１によるブレーキ作動を指示する。また、報知指令部５６は、車外報知部８２に対し、シフトバイワイヤシステム２の異常の車外への通知を指示する。
【００４５】
目標レンジがＲレンジ、実レンジがＤレンジのとき、および、目標レンジがＤレンジ、実レンジがＲレンジのとき、車両への影響として、運転者が意図する方向と反対方向に車両が逆走する虞がある。目標レンジがＲレンジ、実レンジがＤレンジのとき、および、目標レンジがＤレンジ、実レンジがＲレンジであって、運転者が在席している場合、強制ニュートラル処置が行われる。
【００４６】
目標レンジがＲレンジまたはＤレンジ、実レンジがＮレンジのとき、車両への影響として、加速ができない状態となる虞がある。実レンジがＮレンジであるので、強制ニュートラル処置は不要である。
【００４７】
目標レンジがＲレンジまたはＤレンジ、実レンジがＰレンジの場合、車両への影響として、高速走行時、パーキングロック機構３０の円錐体３２がはじかれることにより生じるラチェッティングの異音が発生する虞がある。また、パーキングロック機構３０がロック可能である所定速度以下の極低速走行時、パーキングロック機構３０がロックされることによる車両の急減速が生じる虞がある。目標レンジがＲレンジまたはＤレンジであって、実レンジがＰレンジであって、運転者が在席している場合、強制ニュートラル処置を行う。
【００４８】
運転者が不在の場合、目標レンジがＲレンジであって、実レンジがＤレンジまたはＰレンジのとき、および、目標レンジがＤレンジであって、実レンジがＲレンジまたはＰレンジのとき、運転者在席時と同様の自動変速機５の強制ニュートラル処置に加え、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１に対し、ＢＢＷ装置６１によるブレーキ作動を指示する。また、運転者が不在であって、目標レンジがＲレンジまたはＤレンジであって、実レンジがＮレンジのとき、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１に対し、ＢＢＷ装置６１によるブレーキ作動を指示する。さらにまた、運転者不在にて、レンジ不一致異常が生じている場合、報知指令部５６は、車外報知部８２に対し、シフトバイワイヤシステム２の異常を車外への通知を指示する。なお、目標レンジがＲレンジまたはＤレンジであって、運転者不在時のＢＢＷ作動および車外への通知の少なくとも一方は、省略してもよい。
【００４９】
例えば自動駐車時等、運転者が不在の状態にて、シフトレンジをＰレンジに切り替えることができないＰ不可異常が生じた場合、シフトバイワイヤシステム２のパーキングロック機構３０にて車両を固定することができず、車両のずり下がり等が生じる虞がある。そこで本実施形態では、運転者不在の状態にて、Ｐ不可異常が生じた場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０の制動指令部５５からの指令によりＢＢＷ装置６１を作動させ、車両を固定する。すなわち本実施形態では、シフトバイワイヤシステム２と電動ブレーキシステム３とを協調させてフェイルセーフ処置を行っているといえる。これにより、運転者の不在時にシフトバイワイヤシステム２に異常が生じた場合であっても、駐車完了後の車両のずり下がり等の意図しない動作を防ぐことができる。
【００５０】
ところで、自動駐車完了後、イグニッションスイッチ等である車両の始動スイッチがオフされると、ＥＣＵ５０、７１、７２、７５は、シャットダウン処理等を実行した後にオフされる。ここで、シフトバイワイヤシステム２におけるＰ入れ完了前にＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２がオフされると、ＥＣＵ７１、７２のオフ後にＰ不可異常となった場合、電動ブレーキシステム３による車両固定を行うことができない。そこで本実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０がオフされた後に、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２がオフされるようにしている。
【００５１】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０における電源制御処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０にて所定の周期で実行される。Ｓ２０１では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、ＩＧがオフされたか否かを判断する。ＩＧがオフされていないと判断された場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｓ２０２へ移行し、シフトバイワイヤシステム２のオン状態を継続する。また、Ｓ２０３では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、自動駐車用ＥＣＵ７５やシフターからの指令等に応じたレンジ切替制御を行う。ＩＧがオフされたと判断された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｓ２０４へ移行する。
【００５２】
Ｓ２０４では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、実レンジがＰレンジか否かを判断する。実レンジがＰレンジであると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０５へ移行し、Ｐ作動が完了した旨の情報を、ブレーキ制御装置７０に通知する。ブレーキ制御装置７０への通知は、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の少なくとも一方に対して行われる。Ｐ作動が完了していないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０６へ移行し、駆動制御部５１は実レンジがＰレンジとなるように、モータ１０を制御する。
【００５３】
Ｓ２０７では、異常監視部５３は、Ｐ作動指令後、判定時間Ｘｔｈが経過したか否かを判断する。判定時間Ｘｔｈが経過していないと判断された場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２０４へ戻る。判定時間Ｘｔｈが経過したと判断された場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行し、Ｐ不可異常が生じていると判定され、図４にて説明したＰ不可異常時のフェイルセーフ処置が実行される。
【００５４】
Ｓ２０５またはＳ２０８に続いて移行するＳ２０９では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、モータ１０をオフにし、シャットダウン処理後、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０をオフにする。
【００５５】
ブレーキ制御装置７０における電源制御処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ブレーキ制御装置７０にて所定の周期で実行される。動作主体をブレーキ制御装置７０として記載している処理は、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の少なくとも一方で実行されるものとする。
【００５６】
Ｓ３０１では、ブレーキ制御装置７０は、ＩＧがオフされたか否かを判断する。ＩＧがオフされていないと判断された場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、Ｓ３０２へ移行し、ブレーキバイワイヤシステムおよび電動パーキングブレーキシステムのオン状態を継続する。Ｓ３０３では、ブレーキ制御装置７０は、ブレーキペダルの踏込量や自動駐車用ＥＣＵ７５からの指令等に応じ、ブレーキ制御を行う。
【００５７】
Ｓ３０４では、ブレーキ制御装置７０は、シフトバイワイヤシステム２にてＰ作動が完了したか否かを判断する。Ｐ作動の完了は、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０から送信されるＰ作動完了通知に基づいて判定される。Ｐ作動が完了したと判断された場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、Ｓ３０６へ移行する。Ｐ作動が完了していないと判断された場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、Ｓ３０５へ移行する。
【００５８】
Ｓ３０５では、ブレーキ制御装置７０は、Ｐ作動指令後、判定時間Ｘｔｈが経過したか否かを判断する。ここでは、ブレーキ制御装置７０側にて計時して判定を行ってもよいし、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０からＰ不可異常が生じている旨の情報を受信したとき、判定時間Ｘｔｈが経過したと判断してもよい。判定時間Ｘｔｈが経過していないと判断された場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、Ｓ３０６〜Ｓ３０８の処理を行わず、電動ブレーキシステム３のオン状態を継続する。判定時間Ｘｔｈが経過したと判断された場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、Ｓ３０６へ移行する。
【００５９】
Ｓ３０６では、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２は、ＥＰＢアクチュエータ６６を駆動し、ＥＰＢ装置６２を作動させる。ＥＰＢ装置６２の作動完了後、ＥＰＢアクチュエータ６６をオフにする。
【００６０】
Ｓ３０７では、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２は、シャットダウン処理後、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２をオフにする。上述の通り、ＥＰＢ装置６２を作動させた場合、制動解除処理が行われるまで、オフ後の制動状態が継続される。
【００６１】
Ｓ３０８では、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１は、ＢＢＷアクチュエータ６５をオフにし、シャットダウン処理後、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１をオフにする。
【００６２】
本実施形態の電源制御処理を図７のタイムチャートに基づいて説明する。図７は、共通時間軸を横軸とし、上段から、車速、ＩＧのオンオフ状態、自動駐車制御のオンオフ状態、ＳＢＷ制御、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０のオンオフ状態、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１のオンオフ状態、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２のオンオフ状態、ならびに、ＥＰＢ制御を示している。図７では、時刻ｘ１１まではシフトバイワイヤシステム２は正常に動作しており、時刻ｘ１１にてシフトレンジをＰレンジに切り替える際に、Ｐ不可異常が検出されたものとする。なお、説明のため、タイムスケールは適宜変更しており、実際とは必ずしも一致しない。また、ＥＣＵ５０、７１、７２のオフタイミングについては、シャットダウン処理に要する時間を省略した。
【００６３】
時刻ｘ１０にて、運転者から指令により、自動駐車制御が実行される。自動駐車制御中は、シフトレンジの切り替えを繰り返し、所望の箇所に車両を駐車させる。図７では、Ｒ→Ｄ→Ｒとレンジが切り替えられるが、切り返しの回数や各レンジの継続時間等は問わない。
【００６４】
時刻ｘ１１にて、自動駐車制御が完了し、ＩＧがオフされると、一点鎖線で示すように、目標シフトレンジがＰレンジに切り替わる。シフトバイワイヤシステム２が正常の場合、破線で示すように、判定時間Ｘｔｈが経過するより前のタイミングにて、Ｐレンジに切り替わる。図７では、ＩＧオフ、自動駐車制御オフ、および、Ｐレンジへの切替指令が同時に行われるように記載されているが、例えば自動駐車用ＥＣＵ７５からＰレンジへの切り替えが指令され、その後にＩＧがオフされるようにしてもよいし、ＩＧオフをトリガとしてＰレンジへの切り替えが指令されるようにしてもよく、制御順は問わない。
【００６５】
時刻ｘ１１にてＰレンジへの切り替えが指令されたにも関わらず、シフトレンジがＰレンジに切り替わらないＰ不可異常が発生した場合、時刻ｘ１１から判定時間Ｘｔｈが経過した時刻ｘ１２にて、ＥＰＢ装置６２を作動させる。また、ＥＰＢ装置６２の作動完了後の時刻ｘ１３にて、ＥＰＢ制御を終了するとともに、シャットダウン処理後、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２をオフにする。また、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２をオフした後の時刻ｘ１４にて、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１をオフにする。図７では、Ｐ不可異常時について説明しているが、レンジ不一致異常の有無によらず、本実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１の順に電源がオフされる。
【００６６】
図７では、ＢＢＷ制御の記載を省略したが、自動駐車用ＥＵＣ７５からの指令等に応じて制御される。ＢＢＷ制御終了タイミングは、ＥＰＢ制御終了の時刻ｘ１３と同時でもよいし、時刻ｘ１３以降であってＢＢＷ−ＥＣＵ７１がオフされる時刻ｘ１４以前のいずれのタイミングとしてもよい。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態の車両用制御装置１００は、シフトバイワイヤシステム２、および、電動ブレーキシステム３を含む車両制御システム１を制御する。シフトバイワイヤシステム２は、モータ１０の駆動を制御することでシフトレンジを切り替える。電動ブレーキシステム３は、ＢＢＷアクチュエータ６５およびＥＰＢアクチュエータ６６の駆動を制御することで車両を制動させる。
【００６８】
車両用制御装置１００は、シフト制御部およびブレーキ制御部を備える。本実施形態では、シフト制御部であるＳＢＷ−ＥＣＵ５０は、モータ１０の駆動を制御する。ブレーキ制御部であるＢＢＷ−ＥＣＵ７１は、ブレーキアクチュエータであるＢＢＷアクチュエータ６５の駆動を制御する。ブレーキ制御部であるＥＰＢ−ＥＣＵ７２は、ブレーキアクチュエータであるＥＰＢアクチュエータ６６の駆動を制御する。車両の始動スイッチがオフされた場合、シフトバイワイヤシステム２のＰレンジへの切替完了後、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源をオフにする。
【００６９】
例えば自動駐車の完了後に、Ｐ不可異常が生じると、シフトバイワイヤシステム２にて車両を固定することができず、車両のずり下がり等が発生する虞がある。そこで本実施形態では、シフトバイワイヤシステム２のＰレンジへの切り替え後に、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源をオフにするようにしている。換言すると、シフトバイワイヤシステム２のＰ入れ完了までは、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２をオフにしない。これにより、Ｐ不可異常が発生した場合、電動ブレーキシステム３による車両固定を確実に行うことができるので、シフトバイワイヤシステム２に異常が生じた場合の安全性を確保可能である。
【００７０】
ＳＢＷ−ＥＣＵ５０の電源がオフされた後、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源がオフされる。本実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１の順に電源がオフされる。これにより、Ｐ不可異常が発生した場合であっても、確実に車両固定を行うことができる。
【００７１】
電動ブレーキシステム３は、通電オフ後も制動状態を維持可能なＥＰＢ装置６２を有する。シフトバイワイヤシステム２にてＰレンジへの切り替えが不能となるＰ不可異常が生じた場合、ＥＰＢ装置６２を作動させた後、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１およびＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源をオフにする。これにより、Ｐ不可異常が発生した場合であっても、確実に車両固定を行うことができる。
【００７２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、レンジ不一致異常が生じた場合、ＢＢＷ装置６１を作動させて車両を固定する。他の実施形態では、レンジ不一致異常が生じた場合、ＢＢＷ装置６１に加え、ＥＰＢ装置６２を作動させてもよい。また、ＢＢＷ装置６１に替えて、ＥＰＢ装置６２を作動させてもよい。上記実施形態では、電動ブレーキシステムには、ＢＢＷシステムおよびＥＰＢシステムが含まれるが、いずれか一方がメカ式のものであってもよい。また、電動ブレーキシステムはブレーキ制御装置により制動を制御可能であれば、上記実施形態の構成に限らず、どのような構成であってもよい。
【００７３】
上記実施形態では、ＩＧがオフされたときにシフト切替システムが正常であれば、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０の電源オフ、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源オフ、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１の電源オフの順で行われる。また、ＩＧがオフされたときにＰ不可異常が生じた場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ５０の電源オフ、ＥＰＢ装置作動、ＥＰＢ−ＥＣＵ７２の電源オフ、ＢＢＷ−ＥＣＵ７１の電源オフの順で行われる。他の実施形態では、シフトバイワイヤシステムにおけるＰレンジへの切替完了、または、電動ブレーキシステムによる車両固定完了後にブレーキ制御部の電源がオフにされるように構成されていればよく、上記の制御順は異なっていてもよい。また、電動ブレーキシステムとしてＥＰＢ装置を有していない場合、ＢＢＷ−ＥＣＵの電源をオフに
せず、ＢＢＷ装置の作動を継続するようにしてもよい。
【００７４】
上記実施形態では、ＳＢＷ−ＥＣＵ、ＢＢＷ−ＥＣＵおよびＥＰＢ−ＥＣＵが別途のＥＣＵとして設けられている。他の実施形態では、これらの少なくとも一部が１つのＥＣＵとして設けられていてもよい。この場合、各種情報の授受は、車両通信網を介さず、内部的に行われるようにすればよい。
【００７５】
上記実施形態では、モータ回転角センサは、エンコーダである。他の実施形態では、モータ回転角センサは、エンコーダに限らず、レゾルバ等、どのようなものを用いてもよい。上記実施形態では、出力軸センサとしてポテンショメータを例示した。他の実施形態では、出力軸センサは、どのようなものであってもよく、例えば、各レンジ保証領域にてオンされるスイッチにより構成されてもよいし、非接触の磁気センサを用いてもよい。また、出力軸センサを省略してもよい。
【００７６】
上記実施形態では、ディテントプレートには４つの谷部が設けられる。他の実施形態では、谷部の数は４つに限らず、いくつであってもよい。例えば、Ｐレンジと、Ｐレンジ以外のレンジであるｎｏｔＰレンジに対応する２つの谷部が設けられていてもよい。シフトレンジ切替機構やパーキングロック機構等は、上記実施形態と異なっていてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、モータ軸と出力軸との間に減速機が設けられる。減速機の詳細について、上記実施形態では言及していないが、例えば、サイクロイド歯車、遊星歯車、モータ軸と略同軸の減速機構から駆動軸へトルクを伝達する平歯歯車を用いたものや、これらを組み合わせて用いたもの等、どのような構成であってもよい。また、他の実施形態では、モータ軸と出力軸との間の減速機を省略してもよいし、減速機以外の機構を設けてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・車両制御システム
２・・・シフトバイワイヤシステム（シフトレンジ切替システム）
３・・・電動ブレーキシステム
１０・・・モータ（シフトアクチュエータ）
５０・・・ＳＢＷ−ＥＣＵ（シフト制御部）
６５・・・ＢＢＷアクチュエータ（ブレーキアクチュエータ）
６６・・・ＥＰＢアクチュエータ（ブレーキアクチュエータ）
７１・・・ＢＢＷ−ＥＣＵ（ブレーキ制御部）
７２・・・ＥＰＢ−ＥＣＵ（ブレーキ制御部）
１００・・・車両用制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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