(57)【要約】【課題】レンジ切替装置が異常状態から正常状態に戻った際に、運転者が意図しない車両の挙動を招いてしまうことを回避しながらも自動変速機のレンジ切り替え動作を復帰させることができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】レンジ切替装置に異常が生じた場合には、自動変速機を強制的にニュートラル状態にする。その後、レンジ切替装置が正常に戻った場合には（ステップＳＴ２でＹｅｓ判定）、車両が停車していることを条件として、エンジン出力を制限した状態で自動変速機の強制ニュートラル状態を解消し、レンジ切替装置の作動に連動する自動変速機の通常変速動作を復帰させる（ステップＳＴ４）。これにより、レンジ切替装置が正常に戻った時点での車両の挙動が防止できる。【選択図】図５
2009133406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する動力伝達経路と、この動力伝達経路に備えられた自動変速機のシフトレンジを切り替えるためのレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置において、
上記レンジ切替装置に異常が発生した際に、上記動力伝達経路による駆動輪に向けての動力伝達を遮断する動力伝達経路遮断手段と、
上記動力伝達経路遮断手段によって上記駆動輪に向けての動力伝達が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消した場合に、上記動力伝達経路による駆動輪に向けての動力伝達を開始する動力伝達経路接続手段と、
上記動力伝達経路接続手段によって駆動輪に向けての動力伝達を開始する場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限する出力制限手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する自動変速機と、この自動変速機のシフトレンジを切り替えるためのレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置において、
上記レンジ切替装置に異常が発生した際に、上記自動変速機における動力伝達経路を遮断する動力伝達経路遮断手段と、
上記動力伝達経路遮断手段によって上記動力伝達経路が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消した場合に、上記動力伝達経路を動力伝達可能に接続させる動力伝達経路接続手段と、
上記動力伝達経路接続手段によって動力伝達経路を接続させる場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限する出力制限手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する自動変速機と、この自動変速機のシフトレンジを切り替えるためのレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置において、
上記レンジ切替装置に異常が発生して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られない場合に、上記自動変速機における動力伝達経路を遮断する動力伝達経路遮断手段と、
上記動力伝達経路遮断手段によって上記動力伝達経路が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られる状態となったことを判定するレンジ切替復帰判定手段と、
車両が停車中であるか否かを判定する停車判定手段と、
上記レンジ切替復帰判定手段によってレンジ切替装置の異常が解消したと判定され、且つ停車判定手段によって車両が停車中であると判定された場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させる動力伝達復帰手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する自動変速機と、この自動変速機のシフトレンジをアクチュエータによって切り替えるバイワイヤ方式のレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置において、
上記レンジ切替装置に異常が発生して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られない場合に、上記自動変速機における動力伝達経路を遮断する動力伝達経路遮断手段と、
上記動力伝達経路遮断手段によって上記動力伝達経路が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られる状態となったことを判定するレンジ切替復帰判定手段と、
車両が停車中であるか否かを判定する停車判定手段と、
上記レンジ切替復帰判定手段によってレンジ切替装置の異常が解消したと判定され、且つ停車判定手段によって車両が停車中であると判定された場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させる動力伝達復帰手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
上記請求項１または２記載の車両の制御装置において、
上記出力制限手段は、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量に拘わらず、駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限するよう構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
上記請求項３または４記載の車両の制御装置において、
上記動力伝達復帰手段は、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量に拘わらず、駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させるよう構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
上記請求項１〜６のうち何れか一つに記載の車両の制御装置において、
上記駆動源の出力を強制的に制限する期間の終了タイミングは、レンジ切替装置の異常が解消した後における車両の運転者による第１回目のアクセルペダルの踏み込み操作の終了時点であることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項８】
上記請求項３、４または６記載の車両の制御装置において、
上記停車判定手段は、車両の速度が「０」または略「０」であって、車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる場合に車両が停車中であると判定するよう構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に適用される車両の制御装置に係る。特に、本発明は、レンジ切替装置の作動に伴ってレンジ切り替え動作を行う自動変速機を搭載した車両に対し、上記レンジ切替装置が異常状態から正常状態に復帰した際における制御動作の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）を搭載した車両において、エンジンが発生するトルクおよび回転速度を車両の走行状態等に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。
【０００３】
車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチおよびブレーキ等の摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式のものが一般に知られている。
【０００４】
この遊星歯車式の自動変速機が搭載された車両においては、車速とスロットル開度（またはアクセル開度）に応じた最適なギヤ段を得るための変速線（ギヤ段の切り替えライン）を有する変速マップがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等に記憶されている。そして、車速およびスロットル開度に基づいて上記変速マップを参照して目標ギヤ段を求め、その目標ギヤ段が成立するように、上記摩擦係合要素であるクラッチおよびブレーキ等を所定の係合状態または解放状態にすることでギヤ段（変速段）を自動的に設定している。
【０００５】
このような自動変速機を制御する制御装置として、運転者が操作するシフトレバーのレンジ位置やシフトスイッチの操作状態をセンサによって電気的に検出し、この検出信号に基づいてレンジ切替用の電動モータ等のアクチュエータを駆動して自動変速機のマニュアルバルブを切り替えることにより、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）などのシフトレンジを切り替えるようにした、いわゆるバイワイヤ方式のレンジ切替装置が提案されている（例えば、下記の特許文献１および特許文献２を参照）。
【０００６】
そして、このようなバイワイヤ方式のレンジ切替装置では、一般的なレンジ切替装置、つまり自動変速機のシフトレンジを運転者によるシフトレバー操作によって直接切り替える方式のレンジ切替装置に比べて、シフトレバーとシフトレンジ切替機構とを機械的に接続する必要がないので、これらの各部を車両に搭載する際のレイアウト上の制約が少なく、設計の自由度を高めることができる。また、車両への組み付け作業も簡単に行うことができるという利点がある。
【０００７】
ところで、上述したようなバイワイヤ方式のレンジ切替装置に故障（例えば各種センサの故障やアクチュエータの故障）等の異常が発生した場合には、シフトレバー等により運転者が選択したシフトレンジと、実際に自動変速機によって設定されるシフトレンジとが異なってしまう可能性がある。つまり、目標シフトレンジと実シフトレンジとの不一致を招いてしまう可能性がある。このような状況では、運転者の意思に従った車両の走行が困難になる。
【０００８】
このような事態に対処する手法として特許文献１および特許文献２に開示されているものがある。特許文献１では、上記レンジ切替装置に異常が発生した場合、エンジンからの回転を、自動変速機を通して駆動輪に伝達する動力伝達経路を切断するようにしている。つまり、車両の走行を不能にしている。
【０００９】
また、特許文献２では、上記レンジ切替装置に異常が発生した場合、エンジンの出力トルクを強制的に低減させ、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいる状況であっても、運転者の予期しない車両の動きが生じないようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１２５０６１号公報
【特許文献２】特開２００５−３６９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した各特許文献の手法によれば、レンジ切替装置に異常が発生した場合に対しては適切な対応ができるものの、このレンジ切替装置の異常が解消した場合、例えば、このレンジ切替装置の異常が一時的なものであって、その後、自動的にレンジ切替装置の異常が解消されて、その動作が正常に戻った場合の制御動作については十分な考慮がなされていない。
【００１１】
本発明の発明者は、この点に鑑み、レンジ切替装置の異常が解消された場合に適切な復帰動作を可能にする構成について考察し、本発明に至った。つまり、レンジ切替装置の異常が自動的に解消した場合、そのことを運転者は認識できない。このため、レンジ切替装置の異常解消に伴って、レンジ切替装置の作動に従った自動変速機のシフトレンジ切り替え動作（駆動力の伝達およびギヤ段の切り替え）等が行われて車両の走行が開始された場合に、運転者が意図しない車両の挙動を招いてしまう可能性がある。
【００１２】
このような不具合を招かないようにするためには、レンジ切替装置の異常が一旦発生した場合には、その後に異常が解消しても、自動変速機の動力伝達を継続的に禁止することが考えられる。しかし、これでは、レンジ切替装置が正常であって自動変速機のレンジ切り替えを適切に行うことが可能な状態であるにも拘わらず車両の走行が行えない事態に陥ることになり、実用性に欠けてしまう。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記レンジ切替装置が異常状態から正常状態に戻った際に、運転者が意図しない車両の挙動を招いてしまうことを回避しながらも自動変速機のレンジ切り替え動作を復帰させることができる車両の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】
【００１４】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、レンジ切替装置が異常状態から正常状態に復帰した場合には、車両の駆動源（例えばエンジン）の出力を所定期間だけ制限した状態で、駆動源から駆動輪に向けての動力伝達を開始（例えば自動変速機のニュートラル状態を解除）させることで、運転者の意図しない車両の挙動を回避できるようにしている。
【００１５】
−解決手段−
具体的に、本発明は、駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する動力伝達経路と、この動力伝達経路に備えられた自動変速機のシフトレンジを切り替えるためのレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置を前提とする。この車両の制御装置に対し、動力伝達経路遮断手段、動力伝達経路接続手段、出力制限手段を備えさせている。動力伝達経路遮断手段は、上記レンジ切替装置に異常が発生した際に、上記動力伝達経路による駆動輪に向けての動力伝達を遮断するものである。動力伝達経路接続手段は、上記動力伝達経路遮断手段によって上記駆動輪に向けての動力伝達が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消した場合に、上記動力伝達経路による駆動輪に向けての動力伝達を開始するものである。出力制限手段は、上記動力伝達経路接続手段によって駆動輪に向けての動力伝達を開始する場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限するものである。
【００１６】
この特定事項により、先ず、レンジ切替装置に異常が発生したことで、自動変速機のシフトレンジを適切に切り替えることができない可能性が生じた場合には、動力伝達経路による駆動輪に向けての動力伝達を遮断する。これにより、駆動源の駆動力は駆動輪に伝達されないことになり、自動変速機のシフトレンジが適切に得られていない状態で車両が走行してしまうといった状況を回避する。つまり、レンジ切替装置の異常発生が原因で運転者の意図しない車両の挙動が生じるといったことを回避する。
【００１７】
そして、この状態で、レンジ切替装置の異常が解消した場合、例えばレンジ切替装置の異常が自動的に解消した場合には、出力制限手段によって、駆動源の出力を強制的に制限した状態とし、動力伝達経路接続手段によって、上記動力伝達経路による駆動輪に向けての動力伝達を開始させる。つまり、駆動輪に伝達される駆動力を小さく設定した状態で、動力伝達経路の動力伝達動作を再開させる。これにより、動力伝達動作の開始と略同時に駆動輪に大きな駆動力が伝達されるといった状況が回避できる。このように、上記レンジ切替装置の異常が解消した場合においても、運転者の意図しない車両の挙動が生じるといったことを回避できる。
【００１８】
尚、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限するための手法としては、駆動源が内燃機関である場合、例えば、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作を無効にすること、スロットル開度を制限すること、燃料噴射量を制限すること、点火タイミングを遅角させることなどが挙げられ、これらのうちの一つまたは複数を実施することで駆動源の出力を制限する。
【００１９】
上記の目的を達成するための他の解決手段としては以下のものも挙げられる。先ず、駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する自動変速機と、この自動変速機のシフトレンジを切り替えるためのレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置を前提とする。この車両の制御装置に対し、動力伝達経路遮断手段、動力伝達経路接続手段、出力制限手段を備えさせている。動力伝達経路遮断手段は、上記レンジ切替装置に異常が発生した際に、上記自動変速機における動力伝達経路を遮断するものである。動力伝達経路接続手段は、上記動力伝達経路遮断手段によって上記動力伝達経路が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消した場合に、上記動力伝達経路を動力伝達可能に接続させるものである。出力制限手段は、上記動力伝達経路接続手段によって動力伝達経路を接続させる場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限するものである。
【００２０】
この特定事項は動力伝達経路遮断手段による動作を具体化したものであり、レンジ切替装置に異常が発生した際には、この動力伝達経路遮断手段が自動変速機における動力伝達経路を遮断することになる。例えば、自動変速機に備えられた摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の全てを解放するニュートラル状態とすることなどが挙げられる。
【００２１】
このようにして自動変速機をニュートラル状態にしておき、レンジ切替装置の異常が解消した場合には、出力制限手段によって駆動源の出力を強制的に制限した状態で、動力伝達経路接続手段によって、レンジ切替装置の作動に従い自動変速機に所定のシフトレンジを成立させ、駆動輪に向けての動力伝達を開始させる。つまり、駆動輪に伝達される駆動力を小さく設定した状態で、動力伝達経路の動力伝達動作を再開させる。これにより、動力伝達動作の開始と略同時に駆動輪に大きな駆動力が伝達されるといった状況が回避でき、また、このような復帰動作を、自動変速機に既存の摩擦係合要素を利用して実施することができるため、自動変速機の構成の複雑化を招くことがない。
【００２２】
また、他の解決手段としては、駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する自動変速機と、この自動変速機のシフトレンジを切り替えるためのレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置を前提とする。この車両の制御装置に対し、動力伝達経路遮断手段、レンジ切替復帰判定手段、停車判定手段、動力伝達復帰手段を備えさせている。動力伝達経路遮断手段は、上記レンジ切替装置に異常が発生して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られない場合に、上記自動変速機における動力伝達経路を遮断するものである。レンジ切替復帰判定手段は、上記動力伝達経路遮断手段によって上記動力伝達経路が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られる状態となったことを判定するものである。停車判定手段は、車両が停車中であるか否かを判定するものである。動力伝達復帰手段は、上記レンジ切替復帰判定手段によってレンジ切替装置の異常が解消したと判定され、且つ停車判定手段によって車両が停車中であると判定された場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させるものである。
【００２３】
この特定事項は、レンジ切替装置の異常が解消した場合に、自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させるタイミングを具体的に特定したものである。つまり、レンジ切替復帰判定手段によってレンジ切替装置の異常が解消したことが判定されたとしても、車両が走行中である場合には、自動変速機における動力伝達経路を接続させず、停車判定手段によって車両が停車状態であることが判定された場合に自動変速機における動力伝達経路を接続させるようにしている。これは、車両走行中に自動変速機における動力伝達経路を接続させた場合、比較的車速が高く且つ駆動源（例えばエンジン）の駆動力が小さい状況では、動力伝達経路を接続させた時点で車両の急減速を生じてしまい、逆に、比較的車速が低く且つ駆動源の駆動力が大きい状況では、動力伝達経路を接続させた時点で車両の急加速（いわゆる飛び出し感）を生じてしまって、何れの場合も乗員に違和感を与えてしまう可能性があるので、これを回避するためである。本解決手段によれば、車両の停車状態で、且つ駆動源の駆動力が比較的小さい状態から、自動変速機による動力伝達動作が再開されることになり、安定した車両の発進が可能になり、その後、レンジ切替装置の作動による適切な自動変速機のシフトレンジ切り替え動作が復帰されることになる。
【００２４】
更に、他の解決手段としては、駆動力を発生する駆動源と、この駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達する自動変速機と、この自動変速機のシフトレンジをアクチュエータによって切り替えるバイワイヤ方式のレンジ切替装置とを備えた車両の制御装置を前提とする。この車両の制御装置に対し、動力伝達経路遮断手段、レンジ切替復帰判定手段、停車判定手段、動力伝達復帰手段を備えさせている。動力伝達経路遮断手段は、上記レンジ切替装置に異常が発生して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られない場合に、上記自動変速機における動力伝達経路を遮断するものである。レンジ切替復帰判定手段は、上記動力伝達経路遮断手段によって上記動力伝達経路が遮断されている状態で、上記レンジ切替装置の異常が解消して、自動変速機に所定のシフトレンジが得られる状態となったことを判定するものである。停車判定手段は、車両が停車中であるか否かを判定するものである。動力伝達復帰手段は、上記レンジ切替復帰判定手段によってレンジ切替装置の異常が解消したと判定され、且つ停車判定手段によって車両が停車中であると判定された場合に、上記駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させるものである。
【００２５】
この特定事項は、レンジ切替装置の構成を具体化したものである。つまり、バイワイヤ方式のレンジ切替装置としたものである。このようなバイワイヤ方式のレンジ切替装置では、車両に搭載する際のレイアウト上の制約が少なく、また、車両への組み付け作業も簡単であるといった利点がある一方で、シフトレバー等の操作力が切替機構に直接的に伝達されるものではないため、シフトレバー等の操作に伴う目標シフトレンジと自動変速機の実シフトレンジとの不一致を招いてしまう可能性がある。本発明は、このようなバイワイヤ方式のレンジ切替装置に異常が発生するなどして目標シフトレンジと実シフトレンジとが不一致となった後、この異常が解消した際に、安定した車両の動きを実現しながら、自動変速機のシフトレンジ切り替え動作を復帰させることができ、バイワイヤ方式のレンジ切替装置に適用した場合に特に有効なものである。
【００２６】
上記出力制限手段の具体構成としては以下のものが挙げられる。つまり、出力制限手段を、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量に拘わらず、駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限する構成としたものである。
【００２７】
また、上記動力伝達復帰手段の具体構成としては以下のものが挙げられる。つまり、動力伝達復帰手段を、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量に拘わらず、駆動源の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させる構成としたものである。
【００２８】
これにより、レンジ切替装置の異常が解消した際に、仮に運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでいた場合であっても、駆動源の出力は強制的に制限されており、駆動輪に伝達される駆動力が小さく設定される状態で、動力伝達経路の動力伝達動作が再開されることになる。このため、車両の急発進等の挙動を招くことなしに、レンジ切替装置の異常解消に伴う自動変速機のレンジ切り替え動作の復帰を行うことができる。
【００２９】
上記駆動源の出力を強制的に制限する期間の終了タイミングとして具体的には、レンジ切替装置の異常が解消した後における車両の運転者による第１回目のアクセルペダルの踏み込み操作の終了時点としている。
【００３０】
これにより、自動変速機のレンジ切り替え動作の復帰が確実に行われた後にアクセルペダルの踏み込み操作（第２回目以降のアクセルペダルの踏み込み操作）を有効にし、このアクセルペダルの踏み込み操作に従って車両の走行や自動変速機の変速段を得ることが可能になる。例えば、運転者による第１回目のアクセルペダルの踏み込み操作が行われいる際には、駆動源の出力は強制的に制限されており、例えば内燃機関の場合にはアイドリング回転数に制限される。この際、車両は、いわゆるクリープ現象によって比較的低速度の範囲内で徐々に速度を高めていく状況となる。そして、その後の第２回目以降のアクセルペダルの踏み込み操作が行われることで、このアクセルペダルの踏み込み操作を有効にし、運転者の要求に応じた駆動源の出力を得ながらの車両走行状態に移行していくことになる。
【００３１】
上記停車判定手段による車両の停車判定動作としては以下のものが挙げられる。つまり、車両の速度が「０」または略「０」であって、車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる場合に、停車判定手段が、車両停車中であると判定する構成としている。
【００３２】
上述した如く、レンジ切替装置の異常が解消した際、車両走行中に自動変速機における動力伝達経路を接続させてしまうと、車両の挙動を招いてしまって乗員に違和感を与えてしまう可能性がある。このため、車両の速度が「０」または略「０」であって、且つ車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる場合、つまり、車両停車中であって、運転者に停車状態を継続する意思がある場合、即ち、動力伝達経路を接続しても車両が発進しない状況であることを条件として、自動変速機における動力伝達経路を接続するようにしている。このため、動力伝達経路を接続して自動変速機のレンジ切り替え動作を復帰させた後に、運転者がブレーキペダルの踏み込みを解除することで車両が発進するといった状況を得ることができ、これにより安定した車両の発進動作を行うことができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明では、レンジ切替装置が異常状態から正常状態に復帰した場合には、車両の駆動源の出力を所定期間だけ制限した状態で、駆動源から駆動輪に向けての動力伝達を開始させている。このため、運転者の意図しない車両の挙動を回避しながら、レンジ切替装置の作動に伴う自動変速機のレンジ切り替え動作を復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、前進６速段の自動変速機を搭載した自動車に本発明を適用した場合について説明する。
【００３５】
図１は本実施形態に係る車両に搭載されるバイワイヤ方式のレンジ切替装置１の概略構成を示すブロック図である。
【００３６】
本実施形態に係るレンジ切替装置１は、車両に搭載された自動変速機３のシフトレンジを切り替える装置であって、車両電源スイッチ１１、Ｐスイッチ１２、シフトスイッチ１３、表示部１４、メータ１５、シフトレンジ切替機構１００、このシフトレンジ切替機構１００を駆動するモータ１０１、このモータ１０１のロータの回転角を検出するエンコーダ１０３、ＮＳＷ（非接触ニュートラルスイッチ）センサ１０４およびＳＢＷ＿ＥＣＵ（Ｓｈｉｆｔ  ｂｙ  Ｗｉｒｅ＿ＥＣＵ）２００などを備えている。レンジ切替装置１は、電気制御により自動変速機３のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤ装置として機能する。
【００３７】
車両電源スイッチ１１は車両電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのスイッチである。この車両電源スイッチ１１は、特に限定されるものではないが、例えばイグニッションスイッチである。車両電源スイッチ１１が運転者などのユーザから受け付けた指示はＳＢＷ＿ＥＣＵ２００に伝達される。そして、車両電源スイッチ１１がＯＮ操作されると、車両に搭載されたバッテリ（図示せず）から電力が供給されてレンジ切替装置１が起動する。
【００３８】
Ｐスイッチ１２は、シフトレンジをパーキング以外のレンジ（非Ｐレンジ）からパーキングレンジ（Ｐレンジ）へ切り替えるためのスイッチであって、スイッチの状態を運転者に示すためのインジケータ１２ａおよび運転者からの指示を受け付ける入力部１２ｂなどを備えており、運転者による入力部１２ｂの操作（ＯＮ操作）により、シフトレンジをＰレンジに入れる指示を入力することができる。この入力部１２ｂの操作による指示（Ｐレンジに入れる指示）はＳＢＷ＿ＥＣＵ２００に入力される。なお、入力部１２ｂとしては、例えばモーメンタリスイッチを挙げることができる。
【００３９】
シフトスイッチ１３は、運転者によって操作されるスイッチであって、このシフトスイッチ１３の操作により、自動変速機３のシフトレンジを、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、ドライブレンジ（Ｄレンジ）に切り替えことができる。また、シフトレンジがＰレンジに入っているときには、そのＰレンジの解除を行うことができる。シフトスイッチ１３が運転者によって操作されたときには、その操作情報がＳＢＷ＿ＥＣＵ２００に入力される。
【００４０】
表示部１４は運転者に対する指示や警告などを表示する。メータ１５は車両の機器の状態やシフトレンジの状態などを表示する。これら表示部１４およびメータ１５の各表示はＳＢＷ＿ＥＣＵ２００によって制御される。
【００４１】
ＮＳＷセンサ１０４は、後述するシフトレンジ切替機構１００の出力軸１０５（図４参照）の回転角度に応じて出力信号（出力電圧）がリニアに変化する回転角度センサ（例えばポテンショメータ）によって構成されており、その出力信号によって現在の出力軸１０５の回転角度（後述するディテントレバー１０６の回転角度）を検出することができる。また、ＮＳＷセンサ１０４の出力信号からシフトレンジ位置を検出することができる。ＮＳＷセンサ１０４にて検出された回転角度はＳＢＷ＿ＥＣＵ２００に入力される。
【００４２】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、マイクロコンピュータを主体に構成された電子制御ユニットであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびバックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭは、レンジ切替装置１のアクチュエータであるモータ１０１の駆動制御を含む各種制御のプログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果やセンサ等から入力されたデータなどを一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは不揮発性のメモリである。
【００４３】
そして、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、レンジ切替装置１の動作を統括的に管理する。例えば、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、シフトレンジをＰレンジと非Ｐレンジとの間で切り替えるために、シフトレンジ切替機構１００（図４）のモータ１０１を駆動制御するとともに、現在のシフトレンジの状態をインジケータ１２ａやメータ１５に表示する。
【００４４】
具体的には、例えばシフトレンジが非Ｐレンジであるときに、運転者が入力部１２ｂを操作（スイッチＯＮ）すると、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、シフトレンジをＰレンジに切り替えるとともに、インジケータ１２ａに現在のシフトレンジがＰレンジである旨を表示する。
【００４５】
さらに、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、運転者によるシフトスイッチ１３の操作によって指示されたシフトレンジに応じて、自動変速機３のシフトレンジを切り替える制御（モータ１０１の駆動制御）を行なうとともに、現在のシフトレンジの状態をメータ１５に表示する。さらに、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は運転者に対する指示や警告などを表示部１４に表示する。
【００４６】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＿ＥＣＵ）３００およびエンジンＥＣＵ４００にデータの相互通信可能な状態で接続されており、シフト位置情報をＥＣＴ＿ＥＣＵ３００やエンジンＥＣＵ４００に送信する。また、このＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ３００に対してクラッチ解放指示などの指令信号も送信可能となっている。
【００４７】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ３００は、主に自動変速機３を制御するための電子制御ユニットである。このＥＣＴ＿ＥＣＵ３００も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００４８】
また、エンジンＥＣＵ４００は、車両の走行状況に応じてエンジン（駆動源）１０へ供給する混合気や燃焼タイミングを制御することによりエンジン１０を駆動するものである。具体的には、スロットルバルブ開度、インジェクタの燃料噴射量や燃料噴射タイミング、点火プラグの点火タイミング、吸排気バルブの開閉タイミング等の制御を行う。また、このエンジンＥＣＵ４００には、車両の走行速度を検出するための車速センサ４０１、運転者によるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するためのブレーキスイッチ４０２からの各検出信号が入力可能となっている。その他、このエンジンＥＣＵ４００には、エンジン回転数センサ、スロットル開度センサ、エアフローメータなど、エンジン１０の運転状態を検出するための各種センサ（図示省略）が接続されており、その各センサの信号が入力されるようになっている。
【００４９】
次に、自動変速機３、シフトレンジ切替機構１００およびレンジ切替制御について説明する。
【００５０】
−自動変速機３−
自動変速機３（トルクコンバータ２も含む）の概略構成を、図２を参照して説明する。なお、この自動変速機３は中心線に対して略対称的に構成されており、図２では中心線の下半分が省略されている。また、本発明が適用される自動変速機３の構成としては図２に示すものには限定されない。
【００５１】
まず、自動変速機３の入力側にはトルクコンバータ２が設けられている。トルクコンバータ２は、入力軸側のポンプ羽根車２１と、出力軸側のタービン羽根車２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２との間で流体を介して動力伝達を行う。
【００５２】
トルクコンバータ２には、入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチ２５が設けられており、このロックアップクラッチ２５を完全係合させることにより、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２５を所定のスリップ状態で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービン羽根車２２がポンプ羽根車２１に追随して回転する。トルクコンバータ２と自動変速機３とは回転軸によって接続される。
【００５３】
自動変速機３は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３１、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３２およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３３を備えた遊星歯車式の変速機である。自動変速機３の出力軸３４から出力される動力は、プロペラシャフト、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフト等を介して駆動輪に伝達される。
【００５４】
自動変速機３の第１遊星歯車装置３１のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ１は、ワンウェイクラッチＦ２およびブレーキＢ３を介してハウジングに選択的に連結され、逆方向（入力軸３０の回転と反対方向）の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置３２のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジングに選択的に連結される。
【００５５】
第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置３３のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、ワンウェイクラッチＦ０およびクラッチＣ１を介して入力軸３０に選択的に連結され、その入力軸３０に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止される。
【００５６】
第２遊星歯車装置３２のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置３３のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸３０に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジングに選択的に連結される。また、キャリアＣＡ２は、ブレーキＢ４と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ３によって、常に逆方向の回転が阻止される。そして、第３遊星歯車装置３３のキャリアＣＡ３は出力軸３４に一体的に連結されている。
【００５７】
以上の自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４およびワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合・解放状態を図３の作動表に示す。図３の作動表において「○」は「係合」を表し、「空欄」は「解放」を表している。また、「◎」は「エンジンブレーキ時の係合」を表し、「△」は「動力伝達に関係しない係合」を表している。
【００５８】
図３に示すように、本実施形態の自動変速機３において、前進段（Ｄ）の１速（１ｓｔ）では、クラッチＣ１が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ３が作動する。前進段の２速（２ｎｄ）では、クラッチＣ１およびブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１，Ｆ２が作動する。
【００５９】
前進段の３速（３ｒｄ）では、クラッチＣ１，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１が作動する。前進段の４速（４ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０が作動する。
【００６０】
前進段の５速（５ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ３が係合される。前進段の６速（６ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が係合される。
【００６１】
一方、後進段（Ｒｅｖ）では、クラッチＣ３が係合されるとともに、ブレーキＢ４が係合され、ワンウェイクラッチＦ１が作動する。
【００６２】
また、パーキングレンジおよびニュートラルレンジでは、全てのＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ４が解放される。
【００６３】
以上のように、自動変速機３では、摩擦係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４およびワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段（変速段）が設定される。クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・解放は油圧制御回路３０１（図２参照）によって制御される。
【００６４】
油圧制御回路３０１には、レンジ切替装置１によって駆動されるマニュアルバルブ３０２（図４参照）、リニアソレノイドバルブおよびオンオフソレノイドバルブ（図示せず）などが設けられており、それらソレノイドバルブの励磁・非励磁の制御、あるいは、レンジ切替装置１によるマニュアルバルブ３０２の切替制御によって油圧制御回路３０１が切り替えられることにより、自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・解放を制御することができる。
【００６５】
油圧制御回路３０１のリニアソレノイドバルブおよびオンオフソレノイドバルブの励磁・非励磁は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ３００からのソレノイド制御信号（指示油圧信号）によって制御される。
【００６６】
なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ３００は、トルクコンバータ２にロックアップクラッチ制御信号を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいてロックアップクラッチ２５の係合圧が制御される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ３００は、自動変速機３の油圧制御回路３０１にソレノイド制御信号（油圧指令信号）を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、油圧制御回路３０１のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段（１速〜６速）を構成するように、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４およびワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放される。
【００６７】
さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ３００は、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００からクラッチ解放指示が送信されたときには、自動変速機３の摩擦係合要素を解放してエンジン１０から駆動輪への動力伝達を遮断する。例えば、現在のシフトレンジが「Ｄレンジ」である場合、クラッチＣ１を解放するなどして自動変速機３をニュートラル状態（動力伝達遮断状態）にする。また、現在のシフトレンジが「Ｒレンジ」である場合、クラッチＣ３およびブレーキＢ４を解放して自動変速機３をニュートラル状態（動力伝達遮断状態）にする。
【００６８】
−シフトレンジ切替機構１００−
次に、シフトレンジ切替機構１００について図４を参照して説明する。
【００６９】
シフトレンジ切替機構１００は、自動変速機３のシフトレンジを、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジに切り替える機構である。このシフトレンジ切替機構１００の駆動源となるモータ１０１は、例えばスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）等の同期モータであって、減速機構１０２が設けられている。また、モータ１０１には、ロータの回転角を検出するエンコーダ１０３が設けられている。エンコーダ１０３は、例えば磁気式のロータリエンコーダにより構成されており、モータ１０１のロータの回転に同期してパルス信号をＳＢＷ＿ＥＣＵ２００に出力する。
【００７０】
減速機構１０２の回転軸には出力軸１０５が嵌合連結されており、この出力軸１０５の回転角を検出するＮＳＷセンサ１０４が設けられている。出力軸１０５には、自動変速機３の油圧制御回路３０１のマニュアルバルブ３０２を切り替えるためのディテントレバー１０６が固定されている。
【００７１】
上記ディテントレバー１０６には、マニュアルバルブ３０２のスプール弁３０３が連結されており、モータ１０１によって出力軸１０５と一体にディテントレバー１０６を回動させることで、マニュアルバルブ３０２の操作量（スプール弁３０３の位置）を切り替えて、自動変速機３のレンジを、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれかに切り替える。
【００７２】
ディテントレバー１０６には、マニュアルバルブ３０２のスプール弁３０３を、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの各レンジに対応する位置に保持するための４個の凹部１０６ａが形成されている。
【００７３】
ディテントレバー１０６の上方にディテントスプリング（板ばね）１０７が配置されている。ディテントスプリング１０７はマニュアルバルブ３０２に片持ち支持で固定されている。ディテントスプリング１０７の先端部にはローラ１０８が取り付けられている。ローラ１０８はディテントスプリング１０７の弾性力によってディテントレバー１０６に押圧されている。そして、ローラ１０８がディテントレバー１０６の目標シフトレンジの凹部１０６ａに嵌まり込むことで、ディテントレバー１０６が目標シフトレンジの回転角度で保持されて、マニュアルバルブ３０２のスプール弁３０３の位置が目標シフトレンジの位置で保持されるようになっている。
【００７４】
一方、ディテントレバー１０６には、Ｌ字形のパーキングロッド１０９が固定されている。パーキングロッド１０９の先端部には円錐テーパ状のカム１１０が設けられており、このカム１１０の外周面（カム面）にロックレバー１１１が当接している。ロックレバー１１１はカム１１０の位置に応じて回転軸１１２を中心にして上下動し、その上下動によってロックレバー１１１のロック爪１１１ａがパーキングギヤ１１３に係合し、または、パーキングギヤ１１３からロック爪１１１ａが外れることにより、パーキングギヤ１１３の回転をロック／ロック解除するように構成されている。そして、パーキングギヤ１１３は、自動変速機３の出力軸３４に設けられており、このパーキングギヤ１１３がロックレバー１１１によってロックされると、車両の駆動輪が回り止めされた状態（パーキング状態）に保持される。
【００７５】
以上のシフトレンジ切替機構１００において、Ｐレンジでは、パーキングロッド１０９がロックレバー１１１に接近する方向に移動して、カム１１０の大径部分がロックレバー１１１を押し上げてロックレバー１１１のロック爪１１１ａがパーキングギヤ１１３に嵌まり込んでパーキングギヤ１１３をロックした状態となり、これによって自動変速機３の出力軸（駆動輪）３４がロックされた状態（パーキング状態）に保持される。
【００７６】
一方、Ｐレンジ以外のシフトレンジでは、パーキングロッド１０９がロックレバー１１１から離れる方向に移動し、この移動に伴って、カム１１０のロックレバー１１１への接触部分が大径部分から小径部分に移動してロックレバー１１１が下降する。これによってロックレバー１１１のロック爪１１１ａがパーキングギヤ１１３から外れてパーキングギヤ１１３のロックが解除され、自動変速機３の出力軸３４が回転可能な状態（走行可能な状態）に保持される。
【００７７】
以上説明したレンジ切替装置１が搭載された車両において、運転者がシフトスイッチ１３を操作すると、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、シフトスイッチ１３で選択されたシフトレンジに対応する目標回転角（エンコーダカウント値の目標値）を設定して、モータ１０１への通電を開始し、モータ１０１の検出回転角（エンコーダカウント値）が目標回転角と一致する位置で停止するようにモータ１０１をフィードバック制御（Ｆ／Ｂ制御）する。
【００７８】
さらに、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００は、ＮＳＷセンサ１０４の出力信号を読み込んで、その出力信号に基づいて現在の出力軸１０５の回転角（マニュアルバルブ３０２の操作量）、つまり、現在のレンジがＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのいずれであるかを判定して、この判定結果とシフト操作により選択されたシフトレンジ（目標シフトレンジ）とを照合してシフトレンジの切り替えが正常に行われたか否かを判断する。
【００７９】
−レンジ切替装置１のフェール時の動作−
次に、上記レンジ切替装置１のフェール時の動作について説明する。このレンジ切替装置１に異常（フェール）が発生し、運転者によるシフトスイッチ１３の操作やＰスイッチ１２の操作によって選択されたシフトレンジと、実際に自動変速機３によって設定されるシフトレンジとが異なるような状況が生じた場合にはレンジ切替装置１に異常が発生したと判断することになる。
【００８０】
例えば、上記エンコーダ１０３が故障した場合には、モータ１０１のロータの回転角を検出することができなくなる。また、ＮＳＷセンサ１０４が故障した場合には、シフトレンジ切替機構１００の出力軸１０５の回転角度が検出できなくなる。つまり、現在のシフトレンジを検出することができなくなる。また、モータ１０１が故障した場合には、シフトレンジ切替機構１００を駆動することができなくなる。このような状況が生じると、シフトスイッチ１３やＰスイッチ１２の操作によって運転者が選択したシフトレンジと、実際に自動変速機３によって設定されるシフトレンジとが不一致となる可能性がある。
【００８１】
具体的なフェール判定動作としては、運転者によるシフトスイッチ１３やＰスイッチ１２の操作によってシフトレンジの切替要求があった後、所定時間（レンジ切替装置１が正常であった場合にレンジ切り替えに要する時間よりも僅かに長い時間）が経過しても、ＮＳＷセンサ１０４にて検出される実際のシフトレンジが目標シフトレンジに一致しない場合は、レンジ切替装置１がフェールしていると判定する（フェール検出）。一方、シフトレンジの切替要求後、上記所定時間以内に実際のシフトレンジが目標シフトレンジに一致した場合には、レンジ切替装置１が正常であると判定する。
【００８２】
本実施形態では、上述したようなレンジ切替装置１の異常が発生した場合には、上記自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ４の全てを解放状態とし、エンジン１０の駆動力が駆動輪に伝達されないニュートラル状態にする（以下、強制ニュートラル状態と呼ぶ）。より具体的には、ＳＢＷ＿ＥＣＵ２００からのクラッチ解放指示がＥＣＴ＿ＥＣＵ３００に送信され、このクラッチ解放指示を受信したＥＣＴ＿ＥＣＵ３００が、油圧制御回路３０１を制御することにより自動変速機３のクラッチ解放動作を実行することになる（動力伝達経路遮断手段による動力伝達遮断動作）。このような強制ニュートラル状態とすることにより、自動変速機３のシフトレンジが適切に得られていない状態で車両が走行してしまうといった状況を回避することができる。
【００８３】
−レンジ切替装置１のフェール解消時の動作−
本実施形態の特徴とするところは、上述した如く、レンジ切替装置１の異常発生に伴って自動変速機３を強制ニュートラル状態にした後、レンジ切替装置１が正常状態に戻って自動変速機３の強制ニュートラル状態を解除する際の動作にある。具体的には、この強制ニュートラル状態を解除する場合に、エンジン１０の出力を低下させた状態で上記自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１〜Ｂ４の係合動作を行い、シフトスイッチ１３やＰスイッチ１２の操作によって運転者が選択したシフトレンジが得られるようにし、自動変速機３の自動変速動作を復帰させようにしている。
【００８４】
このフェール解消時の制御手順について、図５のフローチャートに沿って説明する。図５の制御ルーチンは、エンジン１０の起動後、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００８５】
先ず、ステップＳＴ１において、現在、レンジ切替装置１に異常が発生していることに伴って自動変速機３がニュートラル状態（強制ニュートラル状態）であるか否かを判定する。レンジ切替装置１が正常であり、自動変速機３が強制ニュートラル状態ではない場合には、このステップＳＴ１でＮｏ判定され、本ルーチンを終了する。
【００８６】
一方、レンジ切替装置１に異常が発生しており、自動変速機３が強制ニュートラル状態となっている場合には、ステップＳＴ１でＹｅｓ判定され、ステップＳＴ２に移る。このステップＳＴ２では、レンジ切替装置１が正常状態に戻ったか否かを判定している（レンジ切替復帰判定手段による復帰判定動作）。例えば、エンコーダ１０３やＮＳＷセンサ１０４が故障して、その検出信号をＳＢＷ＿ＥＣＵ２００が受信していない状態から、この検出信号を受信する状態となった際に、レンジ切替装置１が正常状態に戻ったと判定する。
【００８７】
レンジ切替装置１が正常状態に戻っていない場合には、ステップＳＴ２でＮｏ判定され、本ルーチンを終了する。つまり、レンジ切替装置１の異常状態が継続している間は、この動作が繰り返され、自動変速機３の強制ニュートラル状態が継続されることになる。
【００８８】
尚、このような強制ニュートラル状態が所定時間（例えば１０ｓｅｃ間）継続され、レンジ切替装置１が正常状態に戻る可能性が低い場合には、上記メータ１５に警告表示を行う。また、必要に応じて、レンジ切替装置１の異常原因の情報をダイアグノーシスへ書き込む。
【００８９】
上記自動変速機３の強制ニュートラル状態が継続されている状況でレンジ切替装置１が正常状態に戻った場合には、ステップＳＴ２でＹｅｓ判定され、ステップＳＴ３に移って、自動変速機３の復帰条件が成立したか否かを判定する。本実施形態の場合、この自動変速機３の復帰条件としては車両の停車状態が挙げられる。具体的には、車両の速度が「０」または略「０」であって、且つ車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んでいる場合に自動変速機３の復帰条件が成立したと判定する。つまり、上記車速センサ４０１によって検出される車両の走行速度が所定速度（例えば３ｋｍ／ｈ）以下であり、且つ上記ブレーキスイッチ４０２によって運転者によるブレーキペダルの踏み込みが行われていることが検出された場合に、自動変速機３の復帰条件が成立したと判定する（停車判定手段による停車判定動作）。尚、上記停車判定のための車速値は上記のものには限定されない。
【００９０】
これは、上記強制ニュートラル状態にある自動変速機３を通常の変速動作（動力伝達状態）に復帰させるべく、自動変速機３における動力伝達経路を接続させた場合、車両走行中であると、以下の不具合を招く可能性があるためである。つまり、比較的車速が高く且つエンジン１０の駆動力が小さい状況で自動変速機３の通常の変速動作を復帰させると、動力伝達経路を接続させた時点で車両の急減速を生じてしまう。逆に、比較的車速が低く且つエンジン１０の駆動力が大きい状況で自動変速機３の通常の変速動作を復帰させると、動力伝達経路を接続させた時点で車両の急加速を生じてしまう。これらは何れも乗員に違和感を与えてしまう可能性がある。このため、これらを回避するために、自動変速機３の復帰条件を、車両の停車状態としている。また、運転者のブレーキペダルの踏み込みを条件としているのは、運転者に停車の意思がある場合、即ち、自動変速機３における動力伝達経路を接続しても車両が発進しない状況であることを条件として、自動変速機３における動力伝達経路を接続するためである。これにより、動力伝達経路を接続して自動変速機３のレンジ切り替え動作を復帰させた後に、運転者がブレーキペダルの踏み込みを解除することで車両が発進するといった状況を得ることができ、安定した車両の発進動作を行うことが可能になる。
【００９１】
上記自動変速機３の復帰条件が成立しておらず、ステップＳＴ３でＮｏ判定された場合には、本ルーチンを終了する。つまり、自動変速機３の復帰条件が成立していない状態が継続している間は、この動作が繰り返されることになる。
【００９２】
そして、上記自動変速機３の復帰条件が成立すると、ステップＳＴ３でＹｅｓ判定され、ステップＳＴ４に移る。このステップＳＴ４では、上記強制ニュートラル状態にある自動変速機３を通常の変速動作に復帰させるための動作が行われる。具体的には、エンジン１０の出力を所定期間だけ強制的に制限した状態で、上記自動変速機３における動力伝達経路を動力伝達可能に接続させる。
【００９３】
例えば、エンジン１０の回転数をアイドリング状態に維持した状態で、現在、シフトスイッチ１３やＰスイッチ１２の操作によって運転者が選択しているシフトレンジが成立するように自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１〜Ｂ４の係合動作を行う。つまり、エンジン１０のスロットル開度を略「０」に設定してエンジン出力（トルク）を制限した状態で自動変速機３の動力伝達状態を復帰させる（出力制限手段による出力制限動作および動力伝達経路接続手段による動力伝達開始動作、または、動力伝達復帰手段による出力制限動作および動力伝達開始動作）。
【００９４】
また、この場合のエンジン１０の出力を強制的に制限する手法としては、上記スロットル開度を略「０」に設定する場合に限らず、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作を無効にしたり、気筒内への燃料噴射量を制限したり、点火タイミングの遅角を行ったりしてもよい。また、これら動作のうち一つに限らず複数を実行することでエンジン１０の出力を強制的に制限するようにしてもよい。
【００９５】
また、このようにしてエンジン１０の出力を強制的に制限する期間として、この開始タイミングは、レンジ切替装置１に異常が発生していることが判定された時点であってもよいし、レンジ切替装置１が正常状態に戻ったことが判定された時点であってもよい。また、その終了タイミングとしては、運転者が選択しているシフトレンジが自動変速機３によって成立した後、所定期間（例えば１ｓｅｃ）経過した時点などが挙げられる。つまり、この期間中にあっては、上記スロットル開度を略「０」に設定すること、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作を無効にすること、気筒内への燃料噴射量を制限すること、点火タイミングを遅角させること、といった出力制限動作を実行する。
【００９６】
また、エンジン１０の出力を強制的に制限する期間としては、上述したものに代えて、上記レンジ切替装置１のフェール解消が行われた後の運転者による第１回目のアクセル操作（レンジ切替装置１のフェール解消が行われた時点でアクセル操作が行われている場合を含む）についてのみ無効にするようにしてもよい。つまり、この第１回目のアクセル操作が行われても、その操作を無効にし、スロットル開度を略「０」の状態に維持する。言い換えると、エンジン１０の出力を強制的に制限する期間の終了タイミングを、レンジ切替装置１の異常が解消した後における運転者による第１回目のアクセルペダルの踏み込み操作の終了時点、または、レンジ切替装置１の異常が解消した時点でアクセル操作が行われている場合にはそのアクセルペダルの踏み込み操作の終了時点とするものである。
【００９７】
その後、運転者のアクセル操作が解除され（アクセル開度が「０」とされ）、再度のアクセル操作が行われた時点から、このアクセル操作を有効にし、そのアクセル開度と車速とから目標ギヤ段を求め、その目標ギヤ段が成立するように、自動変速機３のシフトレンジの切り替え動作やクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ４の係合動作を行うようにする。
【００９８】
このように、本実施形態では、レンジ切替装置１の異常が自動的に解消した場合に、エンジン１０の出力を強制的に制限した状態として、自動変速機３の強制ニュートラル状態を解除している。つまり、駆動輪に伝達される駆動力を小さく設定した状態で、動力伝達経路の動力伝達動作を再開させるようにしている。このため、動力伝達経路の動力伝達動作の開始と略同時に駆動輪に大きな駆動力が伝達されるといった状況を回避することができ、上記レンジ切替装置１の異常が解消した時点で運転者の意図しない車両の挙動が生じてしまうといったことを回避できる。
【００９９】
−他の実施形態−
上述した実施形態では、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄの各シフトレンジに切り替えるシフトレンジ切替機構１００に本発明を適用した場合を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄに、セカンドレンジ（２）やローレンジ（Ｌ）が付加されたシフトレンジ切替機構などの他の任意のシフトレンジ切替機構にも適用可能である。また、ディテントレバー１０６の回動動作に連動してＰレンジと非Ｐレンジの２つのレンジを選択的に切り替えるレンジ切替機構にも本発明は適用可能である。
【０１００】
また、上記実施形態では、レンジ切替装置１の異常が解消した際に、エンジン１０の出力を強制的に制限するにあたっては、エンジン１０をアイドリング状態に設定していた。本発明はこれに限らず、車両の急発進等の挙動が回避できる出力に制限できるものであればアイドリング状態に限定されるものではない。例えばアイドリング回転数が７００ｒｐｍであった場合に、エンジン回転数を１０００ｒｐｍ程度に制限するようにしてもよい。
【０１０１】
更に、駆動輪に伝達される駆動力を発生する駆動源としては内燃機関（エンジン）に限らず、電動機（電気モータ）であってもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、出力軸１０５の回転角（ディテントレバー１０６の回転角）をＮＳＷセンサ１０４で検出しているが、これに代えて、例えばマニュアルバルブ３０２のスプール弁３０３の操作量など、出力軸１０５と一体的に駆動される部品の操作量（回転角、移動量等）を検出するようにしてもよい。
【０１０３】
加えて、上記実施形態では、車両に搭載された油圧式の自動変速機３の摩擦係合要素を解放することにより動力伝達の遮断を行っているが、これに限られることなく、エンジン１０の出力軸から駆動輪へと至るまでの間の動力伝達経路に、動力遮断手段（例えばクラッチ）を自動変速機３とは個別に設け、その動力遮断手段の作動によって上記動力伝達の遮断を行うようにしてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、クラッチおよびブレーキと遊星歯車装置とを用いて変速比を設定する遊星歯車式変速機が搭載された車両の制御装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）など無段変速機が搭載された車両の制御装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施形態におけるレンジ切替装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】自動変速機の一例を示す概略構成図および制御系のブロック図を併記して示す図である。
【図３】図２に示す自動変速機の作動表を示す図である。
【図４】シフトレンジ切替機構の概略構成を示す斜視図である。
【図５】レンジ切替装置のフェール解消時の動作手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１      レンジ切替装置
３      自動変速機
１０    エンジン（駆動源）
１３    シフトスイッチ
１００  シフトレンジ切替機構
２００  ＳＢＷ＿ＥＣＵ
３００  ＥＣＴ＿ＥＣＵ
４００  エンジンＥＣＵ
【図１】
2009133406.tif 000003
【図２】
2009133406.tif 000004
【図３】
2009133406.tif 000005
【図４】
2009133406.tif 000006
【図５】
2009133406.tif 000007