CN102027270B - 换挡切换机构异常判定装置及异常判定方法 - Google Patents

Abstract

SBW-ECU50执行包含如下步骤的程序：若存在换挡挡位的切换请求(S100是)，且是发动机起动后的初次的切换(S102是)并且目标挡位不是D挡位(S104否)则将D挡位设定成目标挡位的步骤(S108)；控制致动器以使得成为目标挡位的步骤(S112)；若实际换挡挡位与目标换挡挡位不相对应(S114否)则通知异常的步骤(S126)；若对应(S114是)则再设定基于换挡信号的目标换挡挡位的步骤(S116)；和控制致动器以使得成为所再设定的目标换挡挡位的步骤(S118)。

Description

换挡切换机构异常判定装置及异常判定方法

技术领域

本发明涉及利用致动器切换换挡挡位的换挡切换机构的异常判定，特别地，涉及在早期的阶段检测出换挡切换机构的故障的技术。

背景技术

以往，已知按照驾驶者的换挡杆操作利用致动器切换换挡挡位的换挡切换机构。

根据这样的换挡切换机构，作为致动器，是换挡挡位切换用的动力源，例如，使用电动机(例如，直流电动机)。所以，不需要如利用驾驶者的换挡杆的操作力直接切换自动变速机的换挡挡位的一般的切换机构那样，把换挡杆和换挡切换机构机械地连接起来。因此，没有把这些各部搭载于车辆时的布置上的限制，能够提高设计的自由度。另外，还有能够简单地向车辆进行组装的优点。

另一方面，在换挡切换机构中发生了故障的情况下，需要精度良好地判定故障并迅速地执行故障安全处理。

例如，日本特开2004-125061号公报(专利文献1)公开了能够有效地防止与驾驶者的意图相反的车辆的举动的自动变速机的控制装置。该自动变速机的控制装置，其特征在于，具有与自动变速机的多个变速范围相对应的多个变速范围位置，利用驾驶者的切换操作把多个变速范围位置之内的一个作为目标范围位置进行选择，具备：把目标范围位置变换为电信号作为目标范围位置信号进行输出的目标范围位置指令单元；根据目标范围位置信号进行自动变速机的实际范围切换的实际范围切换单元；把自动变速机的实际范围位置变换为电信号作为实际范围位置信号进行检测的实际范围位置检测单元；在目标范围位置信号和实际范围位置信号不同时判断为异常的变速异常判断单元；和在变速异常判断单元判断为异常时，切断借助于自动变速机从发动机的输出轴到驱动轮为止之间的动力传递路径的动力传递路径切断单元。

根据上述公报所公开的自动变速机的控制装置，能够在目标范围位置和实际范围位置不一致的情况下，防止与驾驶者的意图相反车辆急速突进或后退的情况。另外，在通过驾驶者的换挡选择开关操作等消除了不一致的情况下，把动力传递路径再次连接起来，从而，能够使用驾驶者想要的变速范围与变速机侧的变速范围一致的变速范围使车辆移动。

专利文献1：日本特开2004-125061号公报

但是，在检测出自动变速机的异常之后切断动力传递路径的情况下，存在如下问题：特别是在冷机时，油压的响应延迟的程度变大，所以从检测出自动变速机的异常到切断动力传递路径为止需要时间。因此，直到动力传递路径被完全切断为止，有由于自动变速机的异常而切换到驾驶者不想要的换挡挡位并产生驱动力的可能性。其结果，有时驾驶者会认为车辆的举动不正常。

在上述的公报所公开的自动变速机的控制装置中，对于这样的问题丝毫未进行考虑，所以不能解决。

本发明的目的在于，提供在更早期的阶段检测出换挡切换机构的异常的换挡切换机构异常判定装置及异常判定方法。

发明内容

本发明某个方面涉及的换挡切换机构异常判定装置，是搭载于车辆的换挡切换机构的异常判定装置，换挡切换机构根据切换信号把与车辆的行驶状态相对应的换挡挡位通过致动器的驱动切换到多个换挡挡位之中的任意一个的换挡挡位。该异常判定装置，包含：判定部，判定基于切换信号解除多个换挡挡位之中的第1换挡挡位时致动器的驱动是否是致动器最早成为能够进行驱动的状态的时间点之后的最初的驱动；和故障判定部，在是最初的驱动的情况下，在切换到基于切换信号的切换目的地的第2换挡挡位之前，驱动致动器以使得经由多个换挡挡位之中的第1换挡挡位以外的其他换挡挡位进行切换，由此，判定在换挡切换机构中是否发生了基于致动器驱动后的换挡挡位和切换目的地的换挡挡位不相同的情况的故障。

根据本发明，通过驾驶者开始驾驶车辆时的车辆的起动操作，致动器成为能够进行驱动的状态。也就是说，所谓致动器最早成为能够进行驱动的状态的时间点之后的最初的驱动时是指，在车辆停车状态下驾驶者进行了用于开始驾驶车辆的操作的状态。在这样的情况下，在从第1换挡挡位(例如，驻车挡位)切换到切换目的地的换挡挡位之前，通过驱动致动器以使得经由其他换挡挡位进行切换，来判定在换挡切换机构中是否发生了基于致动器驱动后的换挡挡位和切换目的地的换挡挡位不同这一情况的故障。由此，能够在车辆开始行驶前的早期的阶段检测出换挡切换机构的故障。另外，因为车辆处在停车状态，所以，例如，若在通过切断向驱动轮的动力传递等限制了车辆的移动时检测出换挡切换机构的故障，则能够防止产生驾驶者不希望的车辆的举动。因此，能够提供在早期的阶段检测出换挡切换机构的异常的换挡切换机构异常判定装置及异常判定方法。

优选，在是最初的驱动的情况下，以第1换挡挡位为起点按预先决定的顺序对多个换挡挡位进行切换。在是最初的驱动的情况下，故障判定部判定在第1换挡挡位和顺序上最后的换挡挡位之间是否发生了故障。

根据本发明，通过判定在第1换挡挡位和顺序上最后的换挡挡位之间是否发生了故障，能够针对全部的换挡挡位检测出换挡切换机构的异常。

进而优选，在第2换挡挡位不是顺序上最后的换挡挡位的情况下，驱动致动器以使得将换挡挡位切换到顺序上最后的换挡挡位，由此，故障判定部判定是否发生了故障。

根据本发明，在第2换挡挡位不是顺序上最后的换挡挡位的情况下，通过驱动致动器以使得将换挡挡位切换到顺序上最后的换挡挡位来判定在换挡切换机构中是否发生了故障，从而能够针对全部的换挡挡位检测出换挡切换机构的异常。

进而优选，车辆具有发动机，在判定为进行了发动机起动后的最初的致动器驱动的情况下，故障判定部判定在换挡切换机构中是否发生了故障。

根据本发明，在搭载了发动机的车辆中，在从停车状态成为致动器能够进行驱动的状态(例如，IG接通(ON))后，发动机被起动，之后，通过驾驶者的操作或者自动地切换换挡挡位。此时，通过驱动致动器以使得切换到切换目的地的换挡挡位以外的其他换挡挡位来判定在换挡切换机构中是否发生了故障，从而能够在车辆开始行驶前的早期的阶段检测出换挡切换机构的故障。

进而优选，其他换挡挡位包含前进行驶挡位。分别经由第1换挡挡位及前进行驶挡位以外的换挡挡位从第1换挡挡位切换到前进行驶挡位。在是最初的驱动的情况下，故障判定部，在切换到第2换挡挡位之前，通过驱动致动器以使得切换到前进行驶挡位，来判定在换挡切换机构中是否发生了故障。

根据本发明，通过驱动致动器以使得从第1换挡挡位切换到前进行驶挡位，从而能够针对全部的换挡挡位检测出换挡切换机构的故障。

进而优选，第1换挡挡位是驻车挡位。

根据本发明，在解除驻车挡位并将换挡挡位切换到切换目的地的换挡挡位之前，通过驱动致动器以使得切换到其他换挡挡位来判定在换挡切换机构中是否发生了故障，从而能够在车辆开始行驶前的早期的阶段检测出换挡切换机构的故障。

进而优选，异常判定装置还包含：用于存储第2换挡挡位的存储部；和在判定为在向其他换挡挡位切换时在换挡切换机构中没有发生故障的情况下，控制致动器以使得切换到所存储的第2换挡挡位的致动器控制部。

根据本发明，在没有检测出在换挡切换机构中发生故障的情况下，通过切换到所存储的换挡挡位，从而能够进行与切换信号相应的换挡挡位的切换。

进而优选，在车辆中设置有用于限制车辆的移动的限制装置。故障判定部，在通过限制装置的作动限制了车辆的移动时，判定在换挡切换机构中是否发生了故障。

根据本发明，例如，在通过切断向驱动轮的动力传递等预先限制了车辆的移动时，判定在换挡切换机构中是否发生了故障，从而能够在在换挡切换机构中检测出故障的发生时，防止产生驾驶者不希望的车辆的举动。

附图说明

图1是表示搭载有本实施方式涉及的换挡切换机构的异常判定装置的车辆的构成的图。

图2是表示换挡机构的构成的图。

图3是作为本实施方式涉及的换挡切换机构的异常判定装置的SBW-ECU的功能方框图。

图4是表示作为本实施方式涉及的换挡切换机构的异常判定装置的SBW-ECU所执行的程序的控制构造的流程图。

图5是表示作为本实施方式涉及的换挡切换机构的异常判定装置的SBW-ECU的动作的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图就本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对于同样的部件赋予同样的符号。这些部件的名称及功能也是相同的。因此，对于这些部件的详细的说明不进行重复。

图1表示具备了本实施方式涉及的换挡切换机构的异常判定装置的换挡控制系统10的构成。本实施方式涉及的换挡控制系统10被用于切换车辆的换挡挡位。换挡控制系统10包含换挡操作部20、致动器部40、换挡切换机构48、自动变速机30、SBW(Shift By Wire)-ECU(Electronic Control Unit)50、ECT(Electronic Controlled AutomaticTransmission)-ECU52、EFI(Electronic Fuel Injection)-ECU54、VSC(Vehicle Stability Contro1)-ECU56、仪表58、IG开关62、发动机70和起动机72。

换挡操作部20包含P开关22和换挡开关24。致动器部40包含致动器42、输出轴传感器44和编码器46。

在上述那样的构成中，换挡控制系统10作为利用针对致动器的通电控制来切换换挡挡位的电子控制换挡系统而发挥功能。具体地，换挡切换机构48通过被致动器42驱动来进行换挡挡位的切换。利用SBW—ECU50来实现本实施方式涉及的换挡切换机构的异常判定装置。

P开关22是用于在驻车挡位(以下，记载为“P挡位”)和驻车以外的挡位(以下，记载为“非P挡位”)之间切换换挡挡位的开关，包含用于向驾驶者指示开关的状态的指示器及接受来自驾驶者的指示的输入部(都未图示)。驾驶者通过输入部输入把换挡挡位换到P挡位的指示。输入部也可以是瞬时开关。把表示输入部接受的来自驾驶者的指示的P指令信号向SBW-ECU50发送。此外，除了这样的P开关22以外，也可以是把换挡挡位从非P挡位切换到P挡位的部件。进而，在P挡位和非P挡位之间的切换，例如，也可以是根据针对油门踏板或者制动器踏板等的操作自动地切换。

SBW-ECU50为了将换挡挡位在P挡位和非P挡位之间进行切换，控制用于驱动换挡切换机构48的致动器42的动作，把当前的换挡挡位的状态向仪表58的指示器(未图示)提示。若在换挡挡位是非P挡位时驾驶者按下了P开关22的输入部，则SBW-ECU50把换挡挡位切换到P挡位，指示器提示表示当前换挡挡位是P挡位的信息。

致动器42由开关磁阻电动机(以下，记载为“SR电机”)构成，接收来自SBW-ECU50的致动器控制信号来驱动换挡切换机构48。编码器46与致动器42一体地旋转，检测SR电机的旋转状况。本实施例的编码器46是输出A相、B相及Z相信号的旋转式编码器。SBW-ECU50取得从编码器46输出的信号来把握SR电机的旋转状况，进行用于驱动SR电机的通电控制。

换挡开关24是用于在把换挡挡位切换到前进行驶挡位(以下，记载为“D挡位”)、后退行驶挡位(以下，记载为“R挡位”)、空挡挡位(以下，记载为“N挡位”)等挡位，或者已切换到P挡位时用于解除P挡位的开关。表示换挡开关24接受的来自驾驶者的指示的切换信号(以下，也叫做换挡信号)被向SBW-ECU50发送。也就是说，换挡开关24把表示与由驾驶者所操作的操作部件(例如，换挡杆)的位置相对应的换挡挡位的换挡信号向SBW-ECU50发送。SBW-ECU50基于表示来自驾驶者的指示的换挡信号通过致动器42进行切换自动变速机30中的换挡挡位的控制，并且把当前的换挡挡位的状态向仪表58进行提示。

更具体地，若基于从换挡开关24接收的换挡信号的与换挡杆的位置相对应的换挡挡位和基于由编码器46等检测出的致动器42的旋转量的换挡挡位不同，则SBW-ECU50驱动致动器42以使得切换到与换挡杆的位置相对应的换挡挡位。

在本实施方式中，设自动变速机30是有级自动变速机进行说明，但不特别地限定于此，例如，也可以是无级自动变速机。

在自动变速机30中，例如，设置了包含手动阀等各种阀的油压回路，根据油压回路中的油压变化，换挡挡位及动力传递状态发生变化。更具体地，在自动变速机30中，设置了行星齿轮机构和使行星齿轮机构的各旋转部件(即，太阳轮、行星架及齿圈等)的旋转状态发生变化的制动器部件及离合器部件等摩擦接合部件。

在手动阀中，以在其内部滑动的方式设置了滑阀。若滑阀移动到了与各换挡挡位相对应的位置，则与移动后的位置相应油压回路中的油压发生变化。

此时，与油压回路中的油压的变化相应，摩擦接合部件中的接合力发生变化，自动变速机30变化到与各换挡挡位相对应的状态。也就是说，自动变速机30中的从发动机向驱动轮的动力传递状态(例如，前进、后退、动力切断的任意一项的状态或者变速比)发生变化。由ECT-ECU52使用设置于油压回路的各种电磁阀控制这些摩擦接合部件中的接合力。

自动变速机30具有起步离合器32。起步离合器32是车辆起步时必定接合的摩擦接合部件。起步离合器32根据ECT-ECU52的油压控制信号进行接合或进行释放。在起步离合器32接合的情况下，从发动机70向驱动轮的动力传递被传递。此外，车辆向前方侧起步时必定接合的摩擦接合部件和向后方侧起步时必定接合的摩擦接合部件也可以不同。

换挡切换机构48包含与致动器42连结的轴。轴上设置了后述的定位板。定位板借助于连杆等与自动变速机30的手动阀的滑阀连结。此外，也可以构成为，手动阀的滑阀直接连接于轴上。

由致动器42使轴旋转。另外，通过轴的旋转，滑阀能够移动到与各换挡挡位(即D挡位、R挡位及N挡位)相对应的位置。

也就是说，若致动器42成为与D挡位相对应的旋转位置，则滑阀移动到与D挡位相对应的位置。另外，若致动器42成为与R挡位相对应的旋转位置，则滑阀移动到与R挡位相对应的位置。进而，若致动器42成为与N挡位相对应的旋转位置，则滑阀移动到与N挡位相对应的位置。

在本实施方式中，设致动器42是进行旋转驱动的电动机，进行了说明，但不特别地限定于旋转驱动，例如，也可以进行直线驱动。另外，致动器42也可以通过油压进行作动，不特别地限定于通过电动机进行作动。

输出轴传感器44检测轴102的旋转位置。具体地，与SBW-ECU50连接，把表示轴102的旋转角度的信号(旋转位置信号)向SBW-ECU50发送。SBW-ECU50基于接收到的表示旋转位置的信号检测换挡挡位。在SBW-ECU50的存储器中，存储了与各换挡挡位相对应的预先决定的输出值的范围。SBW-ECU50通过判定接收到的表示轴102的旋转角度的信号是否与与各换挡挡位相对应的范围的任意一个相对应，来判定当前选择的换挡挡位。另外，在本实施例中，设输出轴传感器44的输出值的变化相对于轴102的旋转位置(角度)的变化呈线性的关系。输出轴传感器44检测作为与致动器42的作动量相对应的物理量的轴102的旋转角度。

ECT-ECU60，除了由油温传感器(未图示)检测出的油温之外，还基于与自动变速机30的状态相关联的物理量(例如，涡轮转速、输出轴转速及发动机转速)控制自动变速机30的变速状态。

EFI-ECU54，除了由油门开度传感器(未图示)检测出的油门开度之外，还基于与发动机的状态相关联的物理量(例如，水温、进气量等)控制作为内燃机的发动机的输出。

VSC-ECU56，除了由制动器压力传感器(未图示)检测出的制动器油压力之外，还基于与车辆的举动相关联的物理量(例如，车轮速度)控制制动器油压。

仪表58提示车辆的设备的状态和换挡挡位的状态等。另外，在仪表58中设置了显示SBW-ECU50发出的针对驾驶者的指示和警报等的显示部(未图示)。

发动机70与自动变速机30的输入轴连结。在发动机70中设置了使发动机70起动时要进行驱动的起动机72。

起动机72若接收了来自EFI-ECU54的起动机驱动信号则开始驱动，使发动机70起动(使发动机70的输出轴旋转)。EFI-ECU54随着起动机72的驱动，向发动机70供给燃料，向发动机70发送发动机控制信号以进行点火。发动机70在起动的状态中被供给燃料，通过所供给的燃料和空气的混合气被点火，开始起动。

通过驾驶者对IG开关62的接通(ON)操作电源继电器(未图示)被接通。若电源继电器被接通了，则向搭载于车辆的电气设备供给电力，从而各电气设备起动。在本实施方式中，通过对IG开关62的ON操作，能够向致动器42供给电力，致动器42成为能够进行驱动的状态。

图2表示换挡切换机构48的构成。以下，换挡挡位包含P挡位、非P挡位(包含R、N、D的各挡位，并且除了D挡位以外，也可以包含1速固定的D1挡位和2速固定的D2挡位)。

致动器42借助于减速机构68而与轴102连结。也就是说，致动器42的转速通过减速机构68减速后传递到轴102。减速机构68，例如，由多个齿轮组合而构成。

换挡切换机构48包含被致动器42旋转的轴102、伴随轴102的旋转而旋转的定位板100、伴随定位板100的旋转而动作的连杆104、固定于自动变速机30的输出轴的驻车锁止齿轮108、用于锁定驻车锁止齿轮108的驻车锁止杆106、限制定位板100的旋转来固定换挡挡位的定位弹簧110及滚柱112。定位板100通过被致动器42驱动来切换换挡挡位。在致动器42中设置了编码器46。编码器46作为取得与致动器42的旋转量相应的计数值的计数单元而起作用。

编码器46是利用等间隔配置于电动机的转子上的磁铁和霍尔IC，在旋转动作时产生脉冲信号，检测出转子旋转角度的传感器。随着致动器42的旋转量的增加，编码器46使计数值增加(或者，若旋转的方向为负方向，则使计数值减小)。表示编码器46中的计数值的信号(以下，也叫做计数信号)被向SBW-ECU50发送。SBW-ECU50基于计数值的增加量或者减小量，检测出致动器42的旋转量。或者，也可以构成为，SBW-ECU50，基于计数值的增加量或者减小量和减速机构68中的减速比，检测出轴102的旋转量。

此外，在图2的斜视图中，只表示了定位板100的谷(P挡位位置)，但实际上，如图2的放大俯视图所示那样，在定位板100中存在与D、N、R、P的4个挡位相对应的4个谷。此外，以下，把D、N、R的各挡位(统一)设为非P挡位，对P挡位和非P挡位之间的切换进行说明。

图2表示了换挡挡位为非P挡位时的状态。在该状态下，因为驻车锁止杆106没有锁定驻车锁止齿轮108，所以不妨碍车辆的驱动轴旋转。若从该状态通过致动器42使轴102向逆时针方向旋转，则通过定位板100把连杆104压向图2所示的箭头A的方向，通过设置于连杆104的前端的锥形部把驻车锁止杆106向图2所示的箭头B的方向上推。伴随定位板100的旋转设置于定位板100的顶部的二个谷之中的一个、即存在于非P挡位位置120的定位弹簧110的滚柱112越过脊122向另一方的谷即P挡位位置124移动。滚柱112以在其轴方向可旋转的方式被设置于定位弹簧110。在直到滚柱112到达P挡位位置124为止定位板100进行了旋转时，驻车锁止杆106被向上推直到驻车锁止杆106的突起部分嵌合于驻车锁止齿轮108的齿部间的位置为止。由此，车辆的驱动轴被机械地固定，换挡挡位被切换到P挡位。

在本实施方式涉及的换挡控制系统10中，为了降低在换挡挡位切换时定位板100、定位弹簧110及轴102等换挡切换机构48的构成部件的负荷，SBW-ECU50以减小定位弹簧110的滚柱112越过脊122而落下时的冲击的方式控制致动器42的旋转量。

SBW-ECU50，在基于由编码器46检测出的旋转量的致动器42的旋转位置(定位板100中的滚柱112的相对位置)在与P挡位相对应的预先决定的范围内时，判定换挡挡位是P挡位。

另一方面，SBW-ECU50，在基于由编码器46检测出的旋转量的致动器42的旋转位置在与非P挡位(例如，D、R、N的任意一个)相对应的预先决定的范围内时，判定换挡挡位为非P挡位。

SBW-ECU50基于由编码器46检测出的计数值检测致动器42的旋转量。

SBW-ECU50，基于由限制部件所限制的致动器的旋转位置，设定多个换挡挡位之中的至少一个换挡挡位的位置。因此，SBW-ECU50基于由编码器46检测出的计数值判定换挡挡位是否为P挡位、R挡位、N挡位及D挡位之中的任意一个的换挡挡位。

此外，也可以构成为，SBW-ECU50，取代编码器46而基于输出轴传感器44的输出值或者基于编码器46和输出轴传感器44的输出值，判定换挡挡位的位置，或者也可以构成为，利用空挡起动开关判定换挡挡位的位置。

在具有以上那样的构成的换挡控制系统10中，本发明具有以下特征点：SBW-ECU50，在解除基于切换信号的多个换挡挡位之中的换挡挡位(1)时的致动器42的驱动是致动器42最早成为能够进行驱动的状态的时间点之后的最初的驱动情况下，在切换到基于切换信号的切换目的地的换挡挡位(2)之前，通过驱动致动器42以使得经由多个换挡挡位之中的换挡挡位(1)以外的其他换挡挡位进行切换，来判定在换挡切换机构48中是否发生了基于致动器42驱动后的换挡挡位和切换目的地的换挡挡位不同这一情况的故障。在本实施方式中，把换挡挡位(1)设为P挡位进行说明，但不特别地限定于P挡位，例如，也可以是N挡位等非行驶挡位。

另外，在是上述最初的驱动的情况下，以换挡挡位(1)为起点按预先决定的顺序对多个换挡挡位进行切换。在本实施方式中，在是上述最初的驱动的情况下，SBW-ECU50判定在换挡挡位(1)和顺序上最后的换挡挡位之间是否发生了故障。在切换目的地的换挡挡位(2)不是顺序上最后的换挡挡位的情况下，SBW-ECU50驱动致动器42以使得将换挡挡位切换到顺序上最后的换挡挡位，由此来判定是否发生了故障。在本实施方式中，“顺序上最后的换挡挡位”是D挡位。

另外，所谓“故障”是指，由于致动器42之内部的转子、减速机构68的齿轮、自动变速机30内部的手动轴、定位板100及手动阀的滑阈的机械故障而导致未正常地进行换挡挡位的切换的状态。

图3是表示作为本实施方式的换挡切换机构的异常判定装置的SBW-ECU50的功能方框图。

SBW-ECU50包含输入接口(以下，记载为输入I／F)300、运算处理部400、存储部500、输出接口(以下，记载为输出I／F)600。

输入I／F300接收来自IG开关62的IG信号、来自编码器46的编码器(计数)信号、来自输出轴传感器44的旋转位置信号、来自换挡开关24的换挡信号和来自P开关22的P指令信号，并向运算处理部400发送。

运算处理部400包含切换请求判定部402、初次切换判定部404、目标挡位判定部406、挡位存储部408、目标设定部410、离合器释放指示部412、致动器控制部(1)414、实际挡位判定部(1)416、异常通知部418、目标再设定部420、致动器控制部(2)422、实际挡位判定部(2)424和离合器控制指示部426。例如，通过C P U(CentralProcessing Unit)来实现运算处理部400。

在已选择了P挡位的情况下，切换请求判定部402，基于换挡信号判定是否有针对P挡位以外的其他换挡挡位的切换请求。此外，也可以构成为，例如，若判定有从P挡位向其他换挡挡位的切换请求，则切换请求判定部402，使切换请求标记为ON。

初次切换判定部404判定所判定的从P挡位向其他换挡挡位的切换是否为发动机70起动后的初次的切换。例如，也可以构成为，每次发动机70被起动时设为ON，若进行了换挡挡位的切换则设为OFF的标记是ON状态，则初次切换判定部404，判定所判定的从P挡位向其他换挡挡位的切换是初次的切换。

此外，在本实施方式中，初次切换判定部404判定了发动机70起动后的初次的切换，但不是特别地限定于发动机起动后，只要判定是否为IG开关62被接通而最早成为驱动致动器42能够进行驱动的时间点之后的初次的切换请求即可。或者，例如，也可以构成为，在是致动器42由于接通A C C电源继电器而成为能够驱动的情况下，初次切换判定部404判定是否为A C C接通后的初次的切换。进而，也可以构成为，初次切换判定部404判定是否为发动机70起动后的初次的并且是那天的最初的切换。

另外，例如，也可以构成为，若判定为是在发动机起动之后的初次的切换，则初次切换判定部404将初次切换判定标记设为ON。

目标挡位判定部406判定基于换挡信号的切换目的地的换挡挡位(以下，记载为目标换挡挡位)是否为D挡位。此外，例如，也可以构成为，若判定目标换挡挡位是D挡位，则目标挡位判定部406将D挡位判定标记设为ON。

挡位存储部408，在是发动机起动后的初次的从P挡位的切换并且目标换挡挡位不是D挡位的情况下，在存储部500中存储目标换挡挡位。此外，例如，也可以构成为，挡位存储部408，在切换请求标记及初次切换判定标记为ON且D挡位判定标记为OFF的情况下，在存储部500中存储目标换挡挡位。

当在存储部500中存储了目标换挡挡位的情况下，目标设定部410把D挡位作为目标换挡挡位进行设定。离合器释放指示部412，生成离合器释放指示信号以使得释放自动变速机30的起步离合器32，并经由输出I／F600向ECT-ECU52发送。ECT-ECU52，若接收到离合器释放指示信号则生成油压控制信号以使得释放起步离合器32，并向变更起步离合器32的接合力的螺线管发送。此外，离合器释放指示部412，例如，在车辆向前方侧起步时必定接合的摩擦接合部件和向后方侧起步时必定接合的摩擦接合部件不同的情况下，进行指示以使得释放双方的摩擦接合部件。

致动器控制部(1)414，在目标换挡挡位被设定，且起步离合器被释放的情况下，控制致动器42以使得基于编码器信号及／或旋转位置信号所检测出的实际换挡挡位成为所设定的目标换挡挡位。致动器控制部(1)414生成致动器控制信号，并经由输出I／F600向致动器42发送。

实际挡位判定部(1)416判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应。具体地，实际挡位判定部(1)416，基于随着基于致动器控制部(1)414的致动器驱动而变化的编码器46的计数值或者由输出轴传感器44检测出的轴102的旋转位置，判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应。

此外，例如，也可以构成为，实际挡位判定部(1)416，在开始致动器42的驱动之后经过预先决定的能够预测向目标换挡挡位的移动已完成的时间后，判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应，也可以构成为，在轴102的旋转速度成为预先决定的值以下时，判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应。另外，也可以构成为，若判定为实际换挡挡位与目标换挡挡位不相对应，则实际挡位判定部(1)416，将异常判定标记设为ON。

异常通知部418，通过进行在仪表58等中表示换挡切换机构48中发生了故障的警报显示或者报警向驾驶者通知故障的产生。异常通知部418，例如，若异常判定标记为ON，则生成警报显示信号，并经由输出I／F600向仪表58发送。

若判定为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应，则目标再设定部420把存储部500中存储的换挡挡位作为目标换挡挡位进行再设定。此外，例如，也可以构成为，若异常判定标记为OFF，则目标再设定部420，把所存储的换挡挡位作为目标换挡挡位进行再设定。

致动器控制部(2)422，控制致动器42以使得实际换挡挡位成为在目标再设定部420中所再设定的目标换挡挡位。致动器控制部(2)422生成致动器控制信号，并经由输出I／F600向致动器42发送。

实际挡位判定部(2)424，判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应。此外，例如，也可以构成为，实际挡位判定部(2)424，若判定为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应，则将实际挡位判定标记设为ON。

在判定为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应之后，离合器控制指示部426，根据实际换挡挡位进行离合器控制的指示。

例如，如果实际换挡挡位是D挡位或者R挡位，则离合器控制指示部426生成离合器接合指示信号以使得接合起步离合器32，并经由输出I／F600向ECT-ECU52发送。

ECT-ECU52，若接收了离合器接合指示信号，则生成油压控制信号以使得接合起步离合器32或者后退侧的起步离合器，并向螺线管发送。

另外，在实际换挡挡位是N挡位的情况下，离合器控制指示部426不指示接合起步离合器32。

此外，也可以构成为，在向前方侧起步时必定接合的摩擦接合部件和向后方侧起步时必定接合的摩擦接合部件不同的情况下，接合与实际换挡挡位相对应的摩擦接合部件。

此外，例如，也可以构成为，若实际挡位判定标记为ON，则离合器控制指示部426把与实际换挡挡位相对应的离合器接合指示信号向ECT-ECU52发送。

另外，在本实施方式中，设切换请求判定部402、初次切换判定部404、目标挡位判定部406、挡位存储部408、目标设定部410、离合器释放指示部412、致动器控制部(1)414、实际挡位判定部(1)416、异常通知部418、目标再设定部420、致动器控制部(2)422、实际挡位判定部(2)424和离合器控制指示部426都可以通过作为运算处理部400的C P U(Central Processing Unit)执行存储部500所存储的程序而被实现，并作为软件而发挥功能进行说明，但也可以通过硬件来实现。此外，可以将这样的程序存储在存储介质中并搭载于车辆。

存储部500存储各种信息、程序、阈值、映射等，根据需要从运算处理部400读出数据，或进行保存。

以下，参照图4，对在作为本实施例的车辆控制装置的SBW-ECU50中执行的程序的控制构造进行说明。

在步骤(以下，把步骤记载为S)100中，SBW-ECU50判定是否有从P挡位向其他换挡挡位的切换请求。若有切换请求(在S100中是)，则处理转到S102。若不是那样(在S100中否)，则处理返回到S100。

在S102中，SBW-ECU50判定从P挡位向其他换挡挡位的切换是否为发动机70起动后的初次的切换。若判定为是发动机起动后的初次的切换(在S102中是)，则处理转到S104。若不是那样(在S102中否)，则处理转到S124。

在S104中，SBW-ECU50基于换挡信号判定目标换挡挡位是否为D挡位。若目标换挡挡位是D挡位(S104中是)，则处理转到S124。若不是那样(S104中否)，则处理转到S106。

在S106中，SBW-ECU50存储目标换挡挡位。在S108中，SBW-ECU50设定D挡位作为目标换挡挡位。在S110中，SBW-ECU50指示释放起步离合器32。

在S112中，SBW-ECU50控制致动器42以使得实际换挡挡位成为所设定的目标换挡挡位。在S114中，SBW-ECU50判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应。若判定为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应(在S114中是)，则处理转到S116。若不是那样(在S114中否)，则处理转到S126。

在S116中，SBW-ECU50把S106中存储的换挡挡位作为目标换挡挡位进行再设定。在S118中，SBW-ECU50控制致动器42以使得成为所再设定的目标换挡挡位。

在S120中，SBW-ECU50判定实际换挡挡位是否与目标换挡挡位相对应。若判定为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应(在S120中是)，则处理转到S122。若不是那样(在S120中否)，则处理返回到S118。

在S122中，SBW-ECU50根据实际换挡挡位指示离合器控制。在S124中，SBW-ECU50实施通常处理。也就是说，在基于换挡信号的目标换挡挡位和实际换挡挡位不同的情况下，SBW-ECU50控制致动器42以使得成为目标换挡挡位。在S126中，SBW-ECU50把检测出换挡切换机构48的异常这一情况向驾驶者通知。

参照图5对基于以上那样的构造及流程图的作为本实施方式的换挡切换机构的异常判定装置的SBW-ECU50的动作进行说明。

例如，假设是车辆处于停车过程中并且发动机70处于停止过程中，且换挡挡位是P挡位的情况。若通过驾驶者接通IG开关62，而将车辆的电源投入，则成为能够向致动器42供给电力的状态。也就是说，致动器42成为能够进行驱动的状态。另外，若由驾驶者进行了驱动起动机72的操作，则发动机70起动。

例如，设在时间T(0)，驾驶者在发动机70起动后使换挡挡位移动到N挡位。若S B-ECU50接收了与N挡位相对应的换挡信号，则因为实际换挡挡位是P挡位，所以判定为有换挡挡位的切换请求(在S100中是)。另外，因为是发动机70起动后的初次的切换(在S102中是)，且目标换挡挡位是N挡位(在S104中否)，所以基于换挡信号的目标挡位是N挡位这一情况被存储(S106)，把D挡位作为目标挡位进行设定(S108)。进而，指示释放起步离合器32(S110)，控制致动器42以使得换挡挡位成为D挡位。

<换挡切换机构是正常的情况>

若在时间T(0)开始了致动器42的驱动，则如图5所示那样，轴102(定位板100)的旋转角度增加下去。此外，在图5中，横轴表示时间，纵轴表示轴102的旋转角度。

在时间T(0)以后，轴102的旋转角度，随着时间的经过向D挡位侧变化下去，如图5的虚线所示那样，在时间T(2)，成为与D挡位相对应的旋转角度A(1)。此时，因为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应(在S114中是)，所以把所存储的N挡位作为目标换挡挡位进行再设定(S116)。

通过控制致动器42以使得成为所再设定的换挡挡位(S118)，从而轴102的旋转角度变化到N挡位侧，在时间T(3)，成为与N挡位相对应的旋转角度A(2)。此时，因为实际换挡挡位与目标换挡挡位相对应(在S120中是)，且实际换挡挡位是N挡位，所以不指示接合起步离合器32(S122)。

<换挡切换机构为异常的情况>

若在时间T(0)开始了致动器42的驱动，则如图5所示那样，轴102的旋转角度增加下去。

在时间T(0)以后，轴102的旋转角度随着时间的经过向D挡位侧变化下去。在时间T(1)，若自动变速机30的手动阀中发生了粘连等而使轴102的旋转被限制了，则持续旋转角度A(0)的状态。因此，因为实际换挡挡位与目标换挡挡位不相对应(在S114中否)，所以把检测出换挡切换机构48的异常这一情况向驾驶者通知(S126)。此外，因为与车辆的移动相关联的离合器是释放状态，所以能够防止由于换挡切换机构48的异常而导致产生驾驶者不希望的车辆举动的情况。

如以上那样，根据本实施例涉及的换挡切换机构的异常判定装置，在发动机起动后的初次切换时，通过在从P挡位切换到切换目的地的换挡挡位之前驱动致动器以使得经由其他换挡挡位进行切换来判定在换挡切换机构中是否发生了故障，从而能够在车辆开始行驶前的早期的阶段检测出换挡切换机构的故障。另外，因为车辆是停车状态，所以在通过释放在起步时要接合的摩擦接合部件来切断向驱动轮的动力传递等而限制了车辆的移动时，检测出换挡切换机构的故障，从而能够防止产生驾驶者不希望的车辆举动。因此，能够提供在早期的阶段检测出换挡切换机构的异常的换挡切换机构的异常判定装置及异常判定方法。

另外，通过判定在P挡位和D挡位之间是否发生了故障，从而能够针对全部的换挡挡位检测出换挡切换机构的异常。

进而，在切换目的地的换挡挡位不是D挡位的情况下，通过驱动致动器以使得把换挡挡位切换到D挡位来判定在换挡切换机构中是否发生了故障，从而能够针对全部的换挡挡位检测出换挡切换机构的异常。

此外，在本实施例中，对把本发明应用于搭载了自动变速机的车辆的情况进行了说明，但是例如，也可以把本发明应用于混合动力车辆。

例如，也可以构成为，在解除P挡位时的致动器的驱动是致动器成为能够进行驱动的状态的时间点之后的最初的驱动的情况下，在切换到切换目的地的换挡挡位之前，驱动致动器以使得切换到多个换挡挡位之中的P挡位以外的其他换挡挡位，来判定在换挡切换机构中是否发生了故障。这样，能够表现把本发明应用于搭载了自动变速机的车辆的情况下所表现的效果同样的效果。

应该认为这次所公开的实施例的全部的点是示例而不是限制性的内容。本发明的范围不是上述的说明，由权利要求表示，包含与权利要求等同的含义及范围内的全部的变更。

符号说明：

10换挡控制系统；20换挡操作部；22开关；24换挡开关；30自动变速机；32起步离合器；40致动器部；42致动器；44输出轴传感器；46编码器；48换挡切换机构；58仪表；62开关；68减速机构；70发动机；72起动机；100定位板；102轴；104连杆；106驻车锁止杆；108驻车锁止齿轮；110定位弹簧；120挡位位置；122脊；124挡位位置；300输入I／F；400运算处理部；402切换请求判定部；404初次切换判定部；406目标挡位判定部；408挡位存储部；410目标设定部；412离合器释放指示部；418异常通知部；420目标再设定部；426离合器控制指示部；500存储部；600输出I／F。

Claims (16)

1.一种换挡切换机构异常判定装置，

是搭载于车辆的换挡切换机构(48)的异常判定装置，上述换挡切换机构(48)根据切换信号把与上述车辆的行驶状态相对应的换挡挡位通过致动器(42)的驱动切换到多个换挡挡位之中的任意一个的换挡挡位，上述多个换挡挡位包含前进行驶挡位，上述车辆搭载包含在换挡挡位被切换到上述前进行驶挡位的情况下为了使上述车辆起步而接合的起步离合器的自动变速器，

该换挡切换机构异常判定装置，包含：

判定部(404)，判定基于上述切换信号解除上述多个换挡挡位之中的第1换挡挡位时上述致动器(42)的驱动是否是上述致动器(42)最早成为能够进行驱动的状态的时间点之后的最初的驱动；和

故障判定部(416)，在是上述最初的驱动的情况下，在切换到基于上述切换信号的切换目的地的第2换挡挡位之前，驱动上述致动器(42)以使得切换到上述前进行驶挡位，由此，判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了基于上述致动器(42)驱动后的换挡挡位和上述前进行驶挡位不相同的情况的故障，

上述第1换挡挡位和上述第2换挡挡位是与上述前进行驶挡位不同的换挡挡位，

在是上述最初的驱动的情况下，在切换到上述第2换挡挡位之前并且在指示了释放上述起步离合器之后控制上述致动器使得换档档位变成上述前进行驶挡位。

2.根据权利要求1所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

在是上述最初的驱动的情况下，以上述第1换挡挡位为起点按预先决定的顺序对上述多个换挡挡位进行切换，

在是上述最初的驱动的情况下，上述故障判定部(416)判定在上述第1换挡挡位和顺序上最后的换挡挡位之间是否发生了上述故障。

3.根据权利要求2所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

在上述第2换挡挡位不是上述顺序上最后的换挡挡位的情况下，驱动上述致动器(42)以使得将换挡挡位切换到上述顺序上最后的换挡挡位，由此，上述故障判定部(416)判定是否发生了上述故障。

4.根据权利要求1所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

上述车辆具有发动机(70)，

在判定为进行了上述发动机(70)起动后的最初的上述致动器(42)的驱动的情况下，上述故障判定部(416)判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了上述故障。

5.根据权利要求1所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

分别经由上述第1换挡挡位及上述前进行驶挡位以外的换挡挡位从上述第1换挡挡位切换到上述前进行驶挡位，

上述故障判定部(416)，在是上述最初的驱动的情况下，在切换到上述第2换挡挡位之前，驱动上述致动器(42)以使得切换到上述前进行驶挡位，由此，判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了上述故障。

6.根据权利要求1所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

上述第1换挡挡位是驻车挡位。

7.根据权利要求1所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

上述异常判定装置还包含：

用于存储上述第2换挡挡位的存储部(500)；和

在判定为在向上述前进行驶挡位切换时在上述换挡切换机构(48)中没有发生故障的情况下，控制上述致动器(42)以使得切换到上述所存储的第2换挡挡位的致动器控制部(422)。

8.根据权利要求1～7的任意一项所述的换挡切换机构异常判定装置，其中，

在上述车辆中设置有用于限制上述车辆的移动的限制装置(32)，

上述故障判定部(416)，在通过上述限制装置的作动限制了上述车辆的移动时，判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了上述故障。

9.一种换挡切换机构异常判定方法，

是搭载于车辆的换挡切换机构(48)的异常判定方法，上述换挡切换机构(48)根据切换信号把与上述车辆的行驶状态相对应的换挡挡位通过致动器(42)的驱动切换到多个换挡挡位之中的任意一个换挡挡位，上述多个换挡挡位包含前进行驶挡位，上述车辆搭载包含在换挡挡位被切换到上述前进行驶挡位的情况下为了使上述车辆起步而接合的起步离合器的自动变速器，

该换挡切换机构异常判定方法，包含：

判定步骤，判定基于上述切换信号解除上述多个换挡挡位之中的第1换挡挡位时上述致动器(42)的驱动是否是上述致动器(42)最早成为能够进行驱动的状态的时间点之后的最初的驱动；和

故障判定步骤，在是上述最初的驱动的情况下，在切换到基于上述切换信号的切换目的地的第2换挡挡位之前，驱动上述致动器(42)以使得切换到上述前进行驶挡位，由此，判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了基于上述致动器(42)驱动后的换挡挡位和上述前进行驶挡位不相同的情况的故障，

上述第1换挡挡位和上述第2换挡挡位是与上述前进行驶挡位不同的换挡挡位，

在是上述最初的驱动的情况下，在切换到上述第2换挡挡位之前并且在指示了释放上述起步离合器之后控制上述致动器使得换档档位变成上述前进行驶挡位。

10.根据权利要求9所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

在是上述最初的驱动的情况下，以上述第1换挡挡位为起点按预先决定的顺序对上述多个换挡挡位进行切换，

在是上述最初的驱动的情况下，在上述判定是否发生了故障的步骤中判定在上述第1换挡挡位和顺序上最后的换挡挡位之间是否发生了上述故障。

11.根据权利要求10所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

在上述第2换挡挡位不是上述顺序上最后的换挡挡位的情况下，在上述判定是否发生了故障的步骤中驱动上述致动器(42)以使得将换挡挡位切换到上述顺序上最后的换挡挡位，由此，判定是否发生了上述故障。

12.根据权利要求9所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

上述车辆具有发动机(70)，

在判定为进行了上述发动机(70)起动后的最初的上述致动器(42)的驱动的情况下，在上述判定是否发生了故障的步骤中判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了上述故障。

13.根据权利要求9所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

分别经由上述第1换挡挡位及上述前进行驶挡位以外的换挡挡位从上述第1换挡挡位切换到上述前进行驶挡位，

在上述判定是否发生了故障的步骤中，在是上述最初的驱动的情况下，在切换到上述第2换挡挡位之前，驱动上述致动器(42)以使得切换到上述前进行驶挡位，由此，判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了上述故障。

14.根据权利要求9所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

上述第1换挡挡位是驻车挡位。

15.根据权利要求9所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

上述异常判定方法还包含：

存储上述第2换挡挡位的存储步骤；和

在判定为在向上述前进行驶挡位切换时在上述换挡切换机构(48)中没有发生上述故障的情况下，控制上述致动器(42)以使得切换到上述所存储的第2换挡挡位的步骤。

16.根据权利要求9～15的任意一项所述的换挡切换机构异常判定方法，其中，

在上述车辆中设置有用于限制上述车辆的移动的限制装置(32)，

在上述判定是否发生了故障的步骤中，在通过上述限制装置的作动限制了上述车辆的移动时，判定在上述换挡切换机构(48)中是否发生了上述故障。