用于车辆的控制装置以及用于控制车辆的方法

专利名称：用于车辆的控制装置以及用于控制车辆的方法
技术领域：
本发明涉及车辆的控制，所述车辆上安装有通过致动器驱动的驻车锁定机构和档位选择机构。特别地，本发明涉及当与电源的切断控制一起自动执行的选择驻车档位的操作没有完成时的车辆的控制。
背景技术：
通常，车辆设置有用于在选择了驻车档位时限制车辆的驱动轮旋转的驻车锁定机构。驻车锁定机构包括具有多个轮齿的驻车锁定齿轮和具有凸起的驻车锁定杆，这些轮齿设置与驱动轮联接的轴上，该凸起能够与轮齿啮合。当选择了驻车档位时，凸起的形状与轮齿之间的凹部啮合，由此使驻车锁定机构进入有效操作状态。另外，已知在车辆的电源被切断时自动地选择驻车档位的技术(在下文中其也被描述为“自动驻车控制”或简称为“自动P”)。因此，自动驻车控制的执行使驻车锁定机构进入操作状态，并且车辆的运动受到限制。作为这样一种技术，例如日本专利No. 4179388公开了一种车辆控制装置，即使当车辆于诸如在斜坡上执行自动驻车控制的情况下滚动时，其仍允许尽快地确保能够执行正常停止过程的情况。在具有线控换档驻车机构的车辆中，其中该线控换档驻车机构使自动变速箱的输出轴在不能旋转的锁定状态与能够旋转的解锁状态之间切换，该车辆控制装置是这样一种控制装置当接收到将车辆电源从点火位置切换到熄火位置的请求并且车辆停止状态已经成就时，该控制装置执行将驻车机构设定为锁定状态的自动驻车控制，并且所述控制装置包括停止过程元件和支持过程元件，在通过自动驻车控制进行驻车机构的操作之后，当在基准时长内成就锁定状态时，所述停止过程元件进行停止车辆驱动源并将车辆电源切换至熄火位置的正常停止过程；当未在基准时长内成就锁定状态时，所述停止过程元件进行停止车辆驱动源并将车辆电源切换至辅助位置的非正常停止过程；当在通过自动驻车控制操作驻车机构的时候检测到车速增大时，所述支持过程元件进行禁止驻车机构操作并延长基准时长的支持过程。根据以上文献中公开的车辆控制装置，当在斜坡上执行自动驻车控制的情况下车辆滚动时，可以尽可能多地避免执行将车辆电源设定到辅助位置的非正常停止过程。因此， 能够避免驾驶者的过度错误或不信任，从而例如有助于提高可靠性。引用文献列表专利文献专利文献1 日本专利No. 4179388

发明内容
技术问题当在切断车辆电源的时候自动选择驻车档位时，档位的选择可被限制成使得驾驶者的改变档位的操作不被接收，直到选定驻车档位的操作完成为止。
然而，停在斜坡等上的车辆可能会在选择驻车档位的操作开始之后移动。在这种情况下，驱动轮的旋转不会带来驻车锁定机构的有效操作状态，而且在某些情况下选择驻车档位的操作没有完成。因此，除非选择驻车档位的操作完成，否则驾驶者的选择档位的操作不会被接收，而且不能选择符合驾驶者意图的档位。在以上文献中公开的车辆控制装置中，这种问题根本未被考虑，也不能得到解决。本发明的目的是提供用于车辆的控制装置以及用于控制车辆的方法，其允许在因为选择驻车档位的操作没有完成而导致电源没有被切断时选择符合驾驶者意图的档位。解决问题的技术方案根据本发明一方面的用于车辆的控制装置涉及一种用于车辆的控制装置，所述车辆包括驱动轮；档位选择机构，所述档位选择机构用于通过对致动器进行驱动来选择包括驻车档位在内的多个档位中的任一个档位；驻车锁定机构，如果通过所述档位选择机构选择了所述驻车档位，则所述驻车锁定机构限制所述驱动轮旋转；电气设备；以及电源，所述电源用于向所述电气设备供给电力。所述控制装置包括电源切断单元，如果接收到用于所述电源的切断指令并且如果所述驻车锁定机构处于有效操作状态，则所述电源切断单元切断从所述电源到所述电气设备的电力供给；致动器控制单元，如果接收到所述切断指令， 则所述致动器控制单元控制所述致动器使得通过所述档位选择机构选择所述驻车档位；禁止单元，如果接收到所述切断指令，则所述禁止单元禁止基于驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位；锁定判定单元，如果接收到所述切断指令，则所述锁定判定单元判断所述驻车锁定机构是否处于所述有效操作状态；以及允许单元，如果所述禁止单元禁止选择不同于所述驻车档位的档位并且如果判定所述驻车锁定机构没有处于所述有效操作状态， 则所述允许单元允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。根据本发明，即使选择驻车档位的操作没有完成，如果选择不同于所述驻车档位的档位被禁止并且如果判定所述驻车锁定机构没有处于所述有效操作状态，则通过允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位，驾驶者仍然能够选择不同于驻车档位的档位。所以，驾驶者能够在电源未被切断时清除驻车档位。因此，能够提供当电源因选择驻车档位的操作没有完成而未被切断时允许选择符合驾驶者意图的档位的用于车辆的控制装置及用于控制车辆的方法。优选地，如果所述锁定判定单元判定在从接收到所述切断指令时起经过预定时长之前所述驻车锁定机构没有处于所述有效操作状态，则所述允许单元允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。根据本发明，如果所述锁定判定单元判定在从接收到所述切断指令时起经过预定时长之前所述驻车锁定机构没有处于所述有效操作状态，则允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。因此，即使选择驻车档位的操作没有完成，驾驶者仍然能够选择不同于驻车档位的档位。于是，驾驶者能够在电源未被切断时清除驻车档位。更优选地，所述用于车辆的控制装置进一步包括切断判定单元，所述切断判定单元用于判断是否从所述驾驶者处接收到用于所述电源的所述切断指令。根据本发明，当接收到来自驾驶者的用于电源的切断指令时，如果所述驻车锁定机构处于有效操作状态，则能够切断电源。更优选地，如果通过所述致动器控制单元开始了所述致动器的控制并且如果所述车辆的速度大于预定速度，则所述锁定判定单元判定所述驻车锁定机构没有处于所述有效操作状态。根据本发明，如果开始了致动器的控制并且如果车辆的速度大于预定速度，则能够判定驻车锁定机构没有处于有效操作状态。


图1示出了安装有根据本实施方式的用于车辆的控制装置的车辆的构造。图2示出了图1中的档位选择机构的构造。图3是充当根据本实施方式的用于车辆的控制装置的HV-ECU和PM-ECU的功能框图。图4是示出PM-E⑶上运行的程序的控制结构的流程图。图5是示出HV-E⑶上运行的程序的控制结构的流程图。图6是示出根据本实施方式的用于车辆的控制装置的操作的正时图。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的实施方式。在以下描述中，相同的部件用相同的附图标记指示。这些相同部件的名称和功能也相同。因此，将不再重复对这些相同部件的详细描述。图1示出了包括根据本实施方式的用于车辆的控制装置的车辆10的构造。尽管以使用发动机和电动机作为驱动源的混合动力车辆为例来描述根据本实施方式的车辆10， 但是车辆10并不特别地局限于此。例如，车辆10可以是使用发动机作为驱动源的车辆、使用电动机作为驱动源的电动车辆或燃料电池车辆等等。另外，安装在车辆10上的变速箱不限于包括电动机的变速箱，而是可以为例如除电动机之外或取代电动机的变速箱，包括齿轮式变速箱或无极自动变速箱。根据本实施方式的车辆10包括换档操作单元20、发动机32、致动器单元40、档位选择机构48、HV (混合动力车辆)-ECU(电子控制单元)50、P-ECU52、发动机ECU54、VSC (车辆稳定性控制)-E⑶56、仪表58、PM-E⑶60、起动开关62、轮速传感器64、电源继电器66、制动装置72、驱动轮74、变速箱82、以及电源84。HV-ECU50、P-ECU52、发动机 ECU54, VSC-ECU56、仪表 58、PM-ECU60 通过通信线路 (总线)402互相连接，并且车载装备之间的数据传输通过CAN(控制器区域网)通信实现。换档操作单元20包括P开关22和变速杆24。致动器单元40包括致动器42、输出轴传感器44和编码器46。电源继电器66包括IG继电器68、ACC继电器70以及IGCT继电器86 ο档位选择机构48通过驱动致动器42选择包括驻车档位在内的多个档位中的任意一个档位。档位选择机构48包括联接于致动器42的轴。该轴设置有定位板，下文会描述该定位板。通过致动器42使该轴旋转。P开关22和变速杆24充当用于在驻车档位(下文将描述为“P档”)与不同于驻车档位的档位(下文将描述为“非P档”)之间进行档位切换的切换装置。具体地，P开关 22充当用于将档位从非P档切换到P档的切换装置。变速杆24充当用于将档位从P档切换到非P档的切换装置，并且还充当用于将档位从不同于驻车档位的档位切换到另一个不同于驻车档位的档位的切换装置。应当指出，本发明并不局限于此。可以仅仅能够进行P档与非P档之间的切换。P 开关22可充当用于在P档与非P档之间进行切换的切换装置，并且变速杆24可充当用于在P档与非P档之间进行切换的切换装置。P开关22包括用于向驾驶者指示该开关的状态的指示器和用于从驾驶者处接受指令的输入单元(二者均未示出)。驾驶者通过输入单元输入指令以将档位置于P档。 输入单元可以是瞬时开关。指示由输入单元接受的驾驶者指令的P命令信号被发送到 HV-ECU50。例如，当驾驶者在非P档被选择的情况下按下P开关22的输入单元时，将P命令信号从P开关22发送到HV-ECU50。当接收到来自P开关22的P命令信号时，HV-E⑶50将该P命令信号发送到 P-ECU52。当接收到不同于来自P开关22的P命令信号的下文要描述的来自PM-ECU60的自动P请求信号时，HV-E⑶50向P-E⑶52发送P命令信号。当P-E⑶52接收到来自HV-E⑶50的P命令信号并且档位选择机构48没有选择 P档时，P-E⑶52使致动器42被驱动成使得通过档位选择机构48选择P档。HV-E⑶50或 P-ECU52可使仪表58的指示器(未示出)指示当前的档位状态。应当指出，如果车速V大于或等于预定速度Va，那么可通过使HV-E⑶50停止向 P-E⑶52发送P命令信号或即便P-E⑶52接收到P命令信号也停止致动器42的控制而不进行选择P档的操作。致动器42为开关磁阻电动机(以下将描述为“SR电动机”)，其从P-E⑶52接收致动器控制信号并致动档位选择机构48。尽管在本实施方式中将致动器42描述为旋转驱动式电动机，但是致动器42并不是特别地局限于此。例如，致动器42可以是线性驱动式电动机。另外，致动器42也不是特别地局限于电动机。编码器46与致动器42 —体旋转，并检测SR电动机的旋转状况(即，旋转量)。本实施方式中的编码器46为旋转编码器，其输出A相、B相和Z相的信号。P-E⑶52通过获取从编码器46输出的信号来掌握SR电动机的旋转状况，并控制通电以便驱动SR电动机。输出轴传感器44检测指示致动器42的致动量的轴的旋转位置。具体地，输出轴传感器44连接于P-E⑶52并向P-E⑶52发送指示轴的旋转角度的信号(旋转位置信号)。P-E⑶52基于接收到的指示旋转位置的信号检测档位。在P-E⑶52的存储器中存储有对应于各档位的输出值的预定范围。P-ECU52通过判定所接收的指示轴的旋转角度的信号所对应的与各个档位相对应的范围来判定当前选定的档位。变速杆24是用于选择档位——诸如前进档位(下文将描述为“D档”)、后退档位 (下文将描述为“R档”)和空档(下文将描述为“N档”)——或用于在选择了 P档时清除P 档选择的杆。由变速杆24接受的指示驾驶者指令的换档信号发送到HV-ECU50。变速杆24 设置有用于检测变速杆24的位置的档位传感器。档位传感器向HV-E⑶50发送指示与由驾驶者操作的变速杆24的位置相对应的档位的换档信号。当接收到指示驾驶者指令的换档信号时，HV-E⑶50向P-E⑶52发送用于将档位设定到非P档的NP命令信号。
基于由输出轴传感器44、编码器46等检测到的致动器42的旋转位置及旋转量， P-E⑶52判断是否通过档位选择机构48选择了 P档。例如，如果致动器42的当前旋转位置和当前旋转量为对应于P档的旋转位置和旋转量，则P-ECU52判定通过档位选择机构48选择了 P档。如果致动器42的当前旋转位置和当前旋转量为对应于非P档的旋转位置和旋转量，则P-ECU52判定通过档位选择机构48 选择了非P档。当判定通过档位选择机构48选择了 P档时，P-E⑶52向HV-E⑶50发送指示选择了 P档的信号(下文将描述为“P检测信号”)。另外，如果通过档位选择机构48选择了非P档，则P-E⑶52向HV-E⑶50发送指示选择了非P档的信号(下文将描述为“非P检测信号”)。发动机32为内燃发动机，其向变速箱82输送通过燃烧产生的输出。发动机32的输出通过发动机ECU54来进行控制，发动机ECU54基于加速器踏板(未示出)的下压量等调节节气门的开度。变速箱82包括电动发动机(下文将描述为“MG”)(1) 76、动力分割装置78、 MG (2) 80、以及减速器(未示出)。动力分割装置78例如为行星齿轮机构，其将由发动机32产生的动力分配到两个路径中，也就是，分配到驱动轮74(S卩，MG(2)80)和MG(1)76中。行星齿轮机构包括太阳轮、齿圈、托架、和小齿轮。例如，行星齿轮机构的太阳轮连接于MG(I) 76，托架连接于发动机 32，齿圈连接于MG (2) 80。需要指出，可以在齿圈与MG (2) 80之间设置传动机构。行星齿轮机构(行星齿轮)被用作动力分割装置78以将发动机32的动力分配到驱动轮74和MG (1)76 二者中。通过控制MG (1)76的转速，动力分割装置78还用作无级变速器ο减速器将发动机32或MG(2)80处产生的动力传输到驱动轮74，或者向发动机32 或MG (2) 80传输从路面到驱动轮74的反作用力。混合动力车辆进一步包括行驶用电池和逆变器(二者都未示出)。行驶用电池是储存用于驱动MG(1)76和MG(2) 80的电力的主电源。行驶用电池输出直流电。在本实施方式中，行驶用电池是可再充电的二次电池，例如，镍氢电池、锂离子电池等。应当指出，行驶用电池并不局限于此。该主电源可以为能够产生直流电压的电源，例如，电容器、太阳能电池、燃料电池等。逆变器实施行驶用电池的直流电与MG(1)76和MG(2)80的交流电之间的转换。逆变器在输入侧接收来自行驶用电池的直流电流，将接收到的直流电转换成对应于频率命令值的交流电，并向MG⑴76和MG (2) 80输出转换的交流电。HV-E⑶50控制整个混合动力系统以允许车辆10最有效率地行驶。HV-ECU50控制安装在车辆10上的设备，以便使车辆根据车辆10的状态利用 MG⑵80的动力来行驶、使车辆利用发动机32和MG⑵80的动力来行驶、或者通过由 MG(1)76用发动机32的动力产生电力来给行驶用电池充电。 当电源继电器66中的IG继电器68和ACC继电器70开启时，电源84向车载电气设备供给电力。于是，车辆10的系统起动。应当指出，在IG继电器68开启时被供给电力的电气设备组不同于在ACC继电器70开启时被供给电力的电气设备组。另外，每组电气设备可具有同属于这两组电气设备的电气设备。电气设备例如包括HV-E⑶50、PM-E⑶60、 P-ECU52,以及 VSC-ECTO6。轮速传感器64检测驱动轮74的转速。应当指出，轮速传感器64可以检测驱动轮74之外的车轮(未示出)的转速。轮速传感器64连接于VSC-E⑶56，并向VSC-E⑶56 发送指示检测到的车轮速度Vs的信号。VSC-ECU56基于接收到的车轮速度Vs来计算车速 V。VSC-E⑶56向PM-E⑶60发送指示所计算的车速V的信号。应当指出，VSC-E⑶56可向 PM-E⑶60发送接收到的车轮速度Ns，并且PM-E⑶60可基于从VSC-E⑶56接收的车轮速度 Vs来计算车速V。应当指出，可基于变速箱82的输出轴的转速而非车轮速度Vs来计算车速V，或者可利用GPS (全球定位系统)等直接检测车速V。应当指出，轮速传感器64可直接连接至PM-E⑶60，或者可连接至HV-E⑶50、 P-ECU52、发动机ECU54、和VSC-ECU56中的至少任意一个。发动机ECU54基于发动机32的状态(例如，加速器的开度、水温、进气量等)来控制发动机32的输出。除制动器踏板(未示出)的操作量和主缸压力之外，VSC-E⑶56还基于车辆的行为(例如，车轮速度Vs)来控制制动装置72中的制动器的液压。仪表58上显示有车辆设备的状态、档位状态等。仪表58设置有用于向驾驶者显示由HV-E⑶50或PM-E⑶60发出的指令、警告等的显示单元(未示出)。制动装置72利用因发动机32的致动而产生的负压来使车轮产生制动力。例如， 制动装置72包括制动器踏板、联接于该制动器踏板的真空助力器、联接于该真空助力器的主缸、包括制动器致动装置等的液压回路、以及设置在车轮处的盘式制动器。起动开关62是用于由驾驶者起动或停止车辆10的系统的开关。当驾驶者操作该起动开关62时，从起动开关62向PM-E⑶60发送操作信号。当接收到该操作信号时，PM-ECU60向电源继电器66发送继电器驱动信号。继电器驱动信号包括用于开启或关闭IG继电器68的IG继电器驱动信号和用于开启或关闭ACC 继电器70的ACC继电器驱动信号。当在车辆10的系统工作(S卩，电源继电器66中包括的IG继电器68和ACC继电器70 二者都开启)的同时接收到操作信号时，PM-ECU60判定接收到停止车辆10的系统的指令并执行电源继电器66的切断控制。例如，当判定接收到停止车辆10的系统的指令时，PM-ECU60向电源继电器66发送用于关闭至少IG继电器68的继电器驱动信号。另外，当在车辆10的系统停止(即，电源继电器66中包括的IG继电器68和ACC 继电器70 二者都关闭)的同时接收到操作信号时，PM-ECU60判定接收到起动车辆10的系统的指令并执行电源继电器66的通电控制。例如，当判定接收到起动车辆10的系统的指令时，PM-ECU60向电源继电器66发送继电器驱动信号以开启IG继电器68和ACC继电器70。应当指出，除来自起动开关62的操作信号之外，PM-ECU60还可基于制动器踏板的操作状态和/或变速杆的操作状态来控制电源继电器66。基于来自PM-ECU60的继电器驱动信号，电源继电器66仅开启ACC继电器70、在开启ACC继电器70之后开启IG继电器68、仅关闭IG继电器68、或者在关闭IG继电器68之后关闭ACC继电器70。当IG继电器68开启时，电力供给至车载设备并且车辆10的系统起动。当IG继电器68开启时，IGCT继电器86与IG继电器68—起被开启。当IG继电器68关闭时，IGCT继电器86在自IG继电器68关闭时起经过预定时长之后被关闭。具体地，用于P-ECU52的控制的IG信号在自IG继电器68关闭时起经过预定时长Tc之后被关闭。此外，IGCT继电器86在自用于控制的IG信号关闭时起经过预定时长Td之后被关闭。 通过关闭IGCT继电器86，从电源84到P-E⑶52和致动器42的电力供给被切断。图2示出了档位选择机构48的构造。尽管档位在下文被描述为这样的档位其意指P档和非P档并且其不包括非P档中的R档、N档和D档之中的各者，但是该档位可以包括R档、N档和D档中的各者。换而言之，尽管在本实施方式中描述了两个档位——即P档和非P档——的构造，但是本发明可以具有四档位构造，也就是说，P档和包括R档、N档和 D档各者的非P档。档位选择机构48包括通过致动器42旋转的轴102、随着轴102的旋转一起旋转的定位板100、随着定位板100的旋转一起操作的杆104、用于限制定位板100的旋转并固定档位的定位弹簧110、滚子112、以及驻车锁定机构200。定位板100通过驱动致动器42而旋转并导致档位变化。驻车锁定机构200包括固定于变速箱82的旋转轴的驻车锁定齿轮108、和用于锁定驻车锁定齿轮108的驻车锁定柱106。尽管在本实施方式中描述了驻车锁定机构200设置在变速箱82内的构造，但是只要驻车锁定机构200设置在位于驱动轮74与变速箱82之间的旋转轴处，驻车锁定机构200可以设置在任意位置。驻车锁定齿轮108呈圆盘形状并沿着旋转轴的旋转方向设置有多个轮齿204。驻车锁定柱106由变速箱82的箱体支撑成使得其一端能够自由旋转。在驻车锁定柱106的中央设置有与驻车锁定齿轮108的轮齿204啮合的突部208。在驻车锁定柱106的另一端处，设置有驻车锁定凸轮210使之邻接驻车锁定柱106。图2示出了档位处于非P档的状态。在该状态下，驻车锁定柱106没有锁定驻车锁定齿轮108，因此车辆驱动轴的旋转没有受到限制。如果通过致动器42使轴102从该状态顺时针转动，则杆104被定位板100沿图2中所示的箭头A的方向推，并且驻车锁定柱106 被设置在杆104末端处的锥形的驻车锁定凸轮210沿图2中所示的箭头B的方向上推。随着定位板100的旋转，定位弹簧110的位于定位板100顶部设置的两个凹槽之一中、也就是位于非P档的位置120中的滚子112翻越凸峰122，移动到另一个凹槽，也就是移动到P档的位置124。滚子112设置在定位弹簧110处并设置成能够绕滚子112的轴向方向旋转。 当定位板100旋转直到滚子112到达P档的位置124时，驻车锁定柱106被上推至驻车锁定柱106的突部208与驻车锁定齿轮108的轮齿间的区域啮合的位置。通过这种方式，使驻车锁定机构200进入有效操作状态，由此车辆驱动轴的旋转机械地受到限制，并且选择P 档的操作完成。P-E⑶52基于来自HV-E⑶50的P命令信号使得致动器42被驱动成通过档位选择机构48选择P档。另外，P-E⑶52基于来自HV-E⑶50的NP命令信号使得致动器42被驱动成通过档位选择机构48选择非P档。
为了在档位选择的时候减小施加到档位选择机构48的诸如定位板100、定位弹簧 110和轴102等部件上的载荷，P-E⑶52控制致动器42的旋转量以减轻滚子112翻越凸峰 122并下落时的冲击。将定位板100的每个凹槽中位于远离凸峰122 —侧的平面称为壁。换言之，壁所处的位置使得滚子112在其不受P-ECU52控制的情况下翻越凸峰122并落到凹槽时会撞击该壁，下文将对此进行说明。在P档的位置124中的壁被称为P壁132，在非P档的位置120 中的壁被称为非P壁130。应当指出，如果车辆10上安装有自动变速器，那么定位板100可通过杆等联接至自动变速器的手动阀的阀芯。在本实施方式中，在上述车辆构造中，当从驾驶者那里接收到切断电源的指令时， PM-ECU60向HV-ECU50发送自动P请求信号。当接收到自动P请求信号时，HV-E⑶50向P-E⑶52发送P命令信号。另外，当接收到自动P请求信号时，HV-ECU50基于驾驶者的指令禁止非P档的选择。当接收到P命令信号时，P-E⑶52控制致动器42使得通过档位选择机构48选择P 档。当判定通过档位选择机构48进行的P档选择完成时，P-E⑶52向HV-E⑶50发送P检测信号。当从P-E⑶52接收到P检测信号时，HV-E⑶50向PM-E⑶60发送自动P完成信号。当接收到自动P完成信号时，PM-E⑶60切断IG继电器68、ACC继电器70和IGCT 继电器86以切断从电源84到要供给电力的电气设备的电力供给。然而，停在斜坡等上的车辆可能在选择P档的操作开始之后移动。在这种情况下， 驱动轮的旋转不会使驻车锁定机构进入有效操作状态，而且在某些情况下选择P档的操作没有完成。因此，除非选择P档的操作完成，否则驾驶者的选择档位的操作不会被接受，而且在某些情况下不能选择符合驾驶者意图的档位。因此，本实施方式的特点在于，如果禁止选择非P档并且如果判定驻车锁定机构 200没有处于有效操作状态，那么HV-ECU50允许基于驾驶者的指令选择非P档。具体地，如果HV-ECU50判定驻车锁定机构200没有在自接收到切断指令时起经过预定时长之前处于有效操作状态，那么HV-ECU50允许基于驾驶者的指令选择不同于P档的档位。另外，如果致动器42的控制起动并且如果车辆10的速度大于预定速度，那么 HV-E⑶50判定驻车锁定机构200没有处于有效操作状态。图3示出了充当根据本实施方式的用于车辆的控制装置的PM-E⑶60和HV-E⑶50 的功能框图。PM-E⑶60包括自动P请求起动判定单元152、自动P请求发送单元154、历时判定单元(1)156、全关闭条件判定单元158、车速判定单元160、P档判定单元162、长压判定单元164、以及继电器控制单元166。自动P请求起动判定单元152判断是否满足自动P请求起动条件。自动P请求起动条件包括从起动开关62接收到指示停止车辆10的系统的指令的操作信号的条件、和车速V小于等于预定速度Va的条件。如果预定速度Va为例如指示车辆处于停止状态的速度，则对预定速度Va没有特别的限制。应当指出，如果满足自动P请求起动条件，则自动P请求起动判定单元152可开启起动判定标记。如果满足自动P请求起动条件，则自动P请求发送单元154向HV-E⑶50发送自动 P请求信号。应当指出，例如，如果起动判定标记开启，那么自动P请求发送单元154可向 HV-E⑶50发送自动P请求信号。历时判定单元(1) 156判断自发送自动P请求信号时起是否已经经过了大于或等于预定时长Ta的时长。自发送自动P请求信号时起已经经过的时长由单独设置的计时器单元(未示出)来测量。应当指出，例如，如果自发送自动P请求信号时起已经经过了大于或等于预定时长Ta的时长，那么历时判定单元(1)156可开启历时判定标记(1)。全关闭条件判定单元158判断在自发送自动P请求信号时起经过预定时长Ta之前是否满足将IG继电器68和ACC继电器70者都关闭的全关闭条件。该全关闭条件为车速V小于或等于预定速度Va并且从HV-ECU50接收到自动P完成信号的条件。如果历时判定标记(1)关闭，则全关闭条件判定单元158可以判断是否满足全关闭条件，并且如果全关闭条件判定单元158判定满足全关闭条件，那么其可以开启全关闭条件满足标记。如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长，那么车速判定单元160判断车速V 是否大于预定速度Va。另外，例如，如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长并且如果车速V大于预定速度Va，那么车速判定单元160可开启速度判定标记。如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长并且如果车速V小于或等于预定速度Va，那么P档判定单元162判断档位是否在P档上。例如，如果从HV-ECU50接收到自动 P完成信号，那么P档判定单元162判定档位在P档上。应当指出，例如，如果历时判定标记(1)开启并且速度判定标记关闭，那么P档判定单元162可判断档位是否在P档上，并且如果P档判定单元162判定档位在P档上，那么其可开启P档判定标记。如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长并且如果车速V大于预定速度Va，那么长压判定单元164判断起动开关62是否处于长压状态。如果驾驶者压下起动开关62的时长大于或等于预定时长，那么长压判定单元164判定起动开关62处于长压状态。应当指出，例如，如果历时判定标记(1)开启并且如果速度判定标记开启，那么长压判定单元164可以判断起动开关62是否处于长压状态，并且如果起动开关62处于长压状态，那么长压判定单元164可以开启长压判定标记。如果全关闭条件判定单元158判定满足全关闭条件，那么继电器控制单元166向电源继电器66发送继电器驱动信号以将IG继电器68和ACC继电器70都关闭。例如，如果全关闭条件判定标记开启，那么继电器控制单元166可向电源继电器 66发送继电器驱动信号以关闭IG继电器68和ACC继电器70。另外，如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长并且如果车速V小于或等于预定速度Va，那么继电器控制单元166向电源继电器66发送继电器驱动信号以在档位处于P 档时将IG继电器68和ACC继电器70都关闭。例如，如果历时判定标记(1)、速度判定标记和P档判定标记都开启，那么继电器控制单元166可向电源继电器66发送继电器驱动信号以关闭IG继电器68和ACC继电器 70。
此外，如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长并且如果车速V小于或等于预定速度Va，那么继电器控制单元166在档位处于非P档时关闭IG继电器68并使ACC继电器70保持开启状态。应当指出，本发明并不局限于此。只有当档位不能设定为P档时才能够进行后续的档位切换。例如，如果P档判定标记关闭，那么可将IG继电器68和ACC继电器70都保持在开启状态。例如，如果历时判定标记(1)和车速判定标记开启并且如果P档判定标记关闭，那么继电器控制单元166可将ACC继电器70保持在开启状态。此外，如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长、如果车速V大于预定速度Va 且如果判定起动开关62处于长压状态，那么继电器控制单元166关闭IG继电器68并向电源继电器66发送继电器驱动信号以将ACC继电器70保持在开启状态。例如，如果长压判定标记开启，那么继电器控制单元166可关闭IG继电器68并向电源继电器66发送继电器驱动信号以将ACC继电器70保持在开启状态。此外，如果已经经过大于或等于预定时长Ta的时长、如果车速V大于预定速度Va 且如果起动开关62没有处于长压状态，那么继电器控制单元166将IG继电器68和ACC继电器70都保持在开启状态。例如，如果历时判定标记(1)和车速判定标记开启并且如果长压判定标记关闭， 那么继电器控制单元166可将IG继电器68和ACC继电器70都保持在开启状态。尽管在本实施方式中自动P请求起动判定单元152、自动P请求发送单元154、历时判定单元(1)156、全关闭条件判定单元158、车速判定单元160、P档判定单元162、长压判定单元164、和继电器控制单元166都被描述为像通过PM-E⑶60的CPU执行存储在存储器中的程序来运行的软件一样发挥作用的单元，但是它们也可以通过硬件来实现。应当指出，这种程序存储在存储介质中并安装在车辆上。HV-E⑶50包括自动P请求判定单元252、自动P执行判定单元254、选择禁止单元 256、自动P完成判定单元258、自动P完成发送单元260、历时判定单元(2) 262、选择允许单元264、操作判定单元266、和换档控制单元268。自动P请求判定单元252判断其是否从PM-ECU60接收到自动P请求信号。应当指出，例如，如果自动P请求判定单元252从PM-ECU60接收到自动P请求信号，那么自动P 请求判定单元252可开启自动P请求判定标记。自动P执行判定单元254判定是否满足执行自动P控制的条件。执行自动P控制的条件包括自动P请求判定单元252从PM-ECU60接收到自动P请求信号的条件、和车速 V小于或等于预定速度Va的条件。如果自动P执行判定单元254判定满足执行自动P控制的条件，那么自动P执行判定单元254向P-E⑶52发送P命令信号。例如，如果自动P执行判定单元254判定满足执行自动P控制的条件，那么自动P执行判定单元254可开启自动 P执行标记。因为基于P命令信号的P-E⑶52的操作如上文所述，因此不再重复对其的详细描述。当通过档位选择机构48选择P档的操作完成时，P-E⑶52向HV-E⑶50发送P检测信号。选择禁止单元256禁止换档操作的决定。换而言之，选择禁止单元256禁止通过档位选择机构48选择非P档。例如，如果自动P执行标记开启，那么选择禁止单元256可禁止换档操作的决定。自动P完成判定单元258判断是否满足自动P完成判定条件。自动P完成判定条件包括在发送P命令信号之后通过档位选择机构48选择P档的操作完成的条件、和车速 V小于或等于预定速度Va的条件。应当指出，如果自动P完成判定单元258接收到P检测信号，那么自动P完成判定单元258可判定选择P档的操作完成的条件已经满足。应当指出，例如，如果自动P完成判定单元258判定满足自动P完成判定条件，那么自动P完成判定单元258可开启自动P完成判定标记。如果判定满足自动P完成判定条件，那么自动P完成发送单元260产生自动P完成信号并将所产生的自动P完成信号发送给PM-E⑶60。应当指出，例如，如果自动P完成判定标记开启，那么自动P完成发送单元260可产生自动P完成信号并将所产生的自动P完成信号发送给PM-ECU60。历时判定单元(2) 262判断自接收到自动P请求信号时起经过的时长是否大于或等于预定时长Tb。由单独设置的计时器单元(未示出)来测量自接收到自动P请求信号时起经过的时长。应当指出，例如，如果自发送自动P请求信号时起已经经过大于或等于预定时长 Tb的时长，那么历时判定单元(2)262可开启历时判定标记(2)。如果已经经过大于或等于预定时长Tb的时长且如果换档操作的决定被禁止，那么选择允许单元264解除禁令并允许换档操作的决定。换而言之，选择允许单元264允许选择非P档。应当指出，如果历史判定标记(2)开启，则选择允许单元264可关闭自动P执行标记并允许换档操作的决定。当允许换档操作的决定时，操作判定单元266基于换档信号判断是否进行换档操作。如果操作判定单元266判定进行换档操作，那么换档控制单元268使得致动器42被驱动成使档位选择机构48选择由驾驶者的换档操作选定的档位。如果驾驶者的换档操作选择了非P档，那么换档控制单元268向P-E⑶52发送NP命令信号。在接收到NP命令信号之后，P-E⑶52起动致动器42的控制。P-E⑶52基于来自编码器46的计数信号来计算致动器42的旋转量。P-ECU52基于计算出的旋转量驱动致动器 42直至定位板100旋转到对应于非P档的位置。尽管在本实施方式中，自动P请求判定单元252、自动P执行判定单元254、选择禁止单元256、自动P完成判定单元258、自动P完成发送单元260、历时判定单元(2) 262、选择允许单元264、操作判定单元266、和换档控制单元268都被描述为像通过HV-E⑶50的CPU 执行存储在存储器中的程序来运行的软件一样发挥作用的单元，但是它们也可以通过硬件来实现。应当指出，这种程序存储在存储介质中并安装在车辆上。将参照图4来描述在根据本实施方式的用于车辆的控制装置中的PM-E⑶60上运行的程序的控制结构。在步骤(下文描述为“S”)100，PM-ECU60判断当车辆10的系统处于起动状态时车速V是否小于或等于预定速度Va且驾驶者是否操作了起动开关62。如果当车辆10的系统处于起动状态时车速V小于或等于预定速度Va且驾驶者操作了起动开关62 (在SlOO为 “是”)，那么程序进行到S102。如果不是(在SlOO为“否”)，那么程序返回到S100。在S102，PM-ECU60向HV-ECU50发送自动P请求信号。在S104，PM-ECU60判断自自动P请求信号发送时起经过的时长τ是否小于预定时长Ta。如果经过的时长T小于预定时长Ta (在S104为“是”)，那么程序进行到S106。如果不是(在S104为“否”)，那么程序进行到Sl 10。在S106，PM_E⑶60判断车速V是否小于预定速度Va且PM-E⑶60是否接收到自动 P完成信号。如果车速V小于预定速度Va且PM-ECU60接收到自动P完成信号(在S106为 “是”)，那么程序进行到S108。如果不是(在S106为“否”)，那么程序返回到S104。在S108，PM-ECU60控制电源继电器66以将IG继电器68和ACC继电器70都关闭。在S110，PM-E⑶60判断车速V是否大于预定速度Va。如果车速V大于预定速度 Va(在SllO为“是”)，那么程序进行到S116。如果不是(在SllO为“否”)，那么程序进行到 Sl12。在S112，PM_E⑶60判断档位是否在P档。如果档位在P档(在S112为“是”)，那么程序进行到S108。如果不是(在S112为“否”)，那么程序进行到S114。在S114，PM-E⑶60向电源继电器66发送继电器驱动信号以关闭IG继电器68并将ACC继电器70保持在开启状态。在Sl 16，PM-E⑶60判断起动开关62是否处于长压状态。如果起动开关62处于长压状态(在S116为“是”)，那么程序进行到S114。如果不是 (在S116为“否”)，那么程序进行到SllS0在S118，PM-E⑶60将IG继电器68和ACC继电器70保持在开启状态。下面，将参照图5描述在根据本实施方式的用于车辆的控制装置中的HV-ECU50上运行的程序的控制结构。在S200，HV_ECU50判断HV-ECU50是否处于自动P执行状态。具体地，如果满足执行自动P控制的条件，那么HV-E⑶50判定其处于自动P执行状态。如果HV-E⑶50处于自动P执行状态(在S200为“是”)，那么程序进行到S202。如果不是(在S200为“否”)，那么该程序结束。在S202，HV_E⑶50判断自接收到自动P请求信号时起是否已经经过大于或等于预定时长Tb的时长。如果自接收到自动P请求信号时起已经经过大于或等于预定时长Tb的时长(在S202为“是”)，那么程序进行到S204。如果不是(在S202为“否”)，那么该程序结束。在S204，HV-ECU50允许换档操作的决定。HV-ECU50从自动P执行状态回复到正常状态并允许由驾驶者进行换档操作。于是，HV-ECU50基于换档信号判断是否进行换档操作，并且，如果判定进行换档操作，那么HV-ECU50使得将致动器42被驱动成使档位选择机构48选择由驾驶者的换档操作选定的档位。将参照图6描述基于上述结构和流程图的根据本实施方式的用于车辆的控制装置的操作。例如，假设车辆10的系统处于起动状态、选择了非P档并且车辆正在停止。在时间T(0)，如果判定因为驾驶者对起动开关62的操作导致接收到停止车辆10的系统的指令并且如果车速V小于或等于预定速度Va (在SlOO为“是”)，那么如图6中用实线指示的那样，从PM-E⑶60向HV-E⑶50发送自动P请求信号(S102)。如果HV-E⑶50接收到自动P请求信号(在S200为“是”)且满足执行自动P控制的条件，那么HV-E⑶50向P-E⑶52发送P命令信号，并且另外开启自动P执行标记并开始测量自接收到自动P请求信号时起经过的时长。自动P执行标记开启，并且另外换档操作的决定被禁止。因此，即使驾驶者进行换档操作，选择P档的操作仍然继续。当接收到P命令信号时，P-E⑶52使得致动器42被驱动成通过档位选择机构48选择P档。当选择P档的操作完成时，P-E⑶52向HV-E⑶50发送P检测信号。在时间T(I)，当接收到P检测信号时，HV-E⑶50向PM-E⑶60发送自动P完成信号。如果在已经经过大于或等于预定时长Ia的时长之前(在S104为“是”)，车速V小于预定速度Va并且如果PM-E⑶60接收到自动P完成信号(在S106为“是”)，那么PM-E⑶60 控制电源继电器66以关闭IG继电器68和ACC继电器70(S108)。当关闭IG继电器68和ACC继电器70的控制执行时，分别在时间T (1)关闭IG继电器68和ACC继电器70。然后，在经过预定时长Tc之后的时间W2)，关闭P-E⑶52的用于控制的IG信号。此外，在自关闭用于控制的IG信号时起经过预定时长Td之后的时间 T(5)，关闭IGCT继电器86并切断供给到P-E⑶52的电力。另一方面，如果自接收到自动P请求信号时起经过的时长大于或等于预定时长丁13(在5202为“是”)，那么在时间11(4)允许换档操作的决定(S204)。此时，IG继电器68 和用于控制的IG信号都关闭，并且即使自动P执行标记被关闭，仍然在时间T (4)之后切断来自电源84的电力供给并且车辆10的系统停止。另一方面，如图6中用虚线指示的，如果在时间T(I)接收到自动P请求信号之后车速V大于或等于预定速度Va (在S104为“否”)，那么在经过预定时长Ta之后的时间T (3) 再次判断车速V是否大于预定速度Va (SllO)。此时，如果车速V小于或等于预定速度Va(在SllO为“否”)，并且如果尚未通过档位选择机构48选择P档(在S112为“否”)，那么关闭IG继电器68并将ACC继电器70 保持在开启状态(S114)。或者，如果车速V大于预定速度Va(在SllO为“是”)，并且如果起动开关62没有处于长压状态(在S116为“否”)，那么将IG继电器68保持在开启状态 (S118)。由于尚未选择P档，因此自动P完成信号处于关闭状态，并且IG继电器68、ACC继电器70、用于控制的IG信号、以及IGCT继电器86全部保持开启状态。因此，在时间T(4)，如果自接收到自动P请求信号时起经过的时长大于或等于预定时长Tb (在S202为“是”)，那么允许换档操作的决定(S204)，并且因此，例如，如果通过驾驶者的换档操作选择了非P档，那么HV-E⑶50向P-E⑶52发送NP命令信号。当接收到 NP命令信号时，P-E⑶52使得致动器42被驱动成通过档位选择机构48选择非P档。如上所述，在根据本实施方式的用于车辆的控制装置中，即使选择P档的操作未完成，驾驶者仍然能够在非P档的选择被禁止并且判定驻车锁定机构没有处于有效操作状态的情况下通过允许基于驾驶者的指令选择非P档来选择非P档。所以，驾驶者能够在电源未被切断时清除P档。因此，能够提供当电源因选择驻车档位的操作没有完成而未被切断时允许选择适合驾驶者意图的档位的用于车辆的控制装置及用于控制车辆的方法。
应当指出，在本实施方式中，描述了如果自接收到自动P请求信号时起经过大于或等于预定时长Tb的时长，则清除对选择非P档的禁止。然而，用于起动根据本发明的控制的条件并非特别地局限于自接收到自动P请求信号时起经过大于或等于预定时长Tb的时长这一条件。例如，可使用以下条件作为用于起动该控制的条件在自接收到自动P请求信号时起经过预定时长之前检测到不能关闭IG继电器68和ACC继电器70。另外，在本实施方式中，描述了 PM-E⑶60、HV-E⑶50和P-E⑶52协作以实施根据本发明的用于车辆的控制装置的操作。然而，例如，PM-E⑶60、HV-E⑶50和P-E⑶52可以集成到一个ECU中，并且集成的ECU可以实施如图1中用虚线线框指示的根据本发明的用于车辆的控制装置的操作。或者，PM-E⑶60、HV-E⑶50和P-E⑶52中的任意两个可进行集成，并且集成的ECU和另一 ECU可以协作以实施根据本发明的用于车辆的控制装置的操作。尽管已经详细描述并示出了本发明，但是可以清楚地理解，这些描述和图示仅作为说明和示例并且不能理解为限制，本发明的范围由所附权利要求来解释。
权利要求
1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆包括驱动轮(74)；档位选择机构(48)，所述档位选择机构(48)用于通过对致动器(42)进行驱动来选择包括驻车档位在内的多个档位中的任一个档位；驻车锁定机构(200)，如果通过所述档位选择机构(48)选择了所述驻车档位，则所述驻车锁定机构(200)限制所述驱动轮(74)旋转；电气设备(50、52、56、60)；以及电源(84)，所述电源(84)用于向所述电气设备(50、52、56、60)供给电力，所述用于车辆的控制装置包括电源切断单元(60、66)，如果接收到用于所述电源(84)的切断指令并且如果所述驻车锁定机构(200)处于有效操作状态，则所述电源切断单元(60、66)切断从所述电源(84)到所述电气设备(50、52、56、60)的电力供给；致动器控制单元(52)，如果接收到所述切断指令，则所述致动器控制单元(52)控制所述致动器(42)使得通过所述档位选择机构(48)选择所述驻车档位；禁止单元(256)，如果接收到所述切断指令，则所述禁止单元(256)禁止基于驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位；锁定判定单元(258)，如果接收到所述切断指令，则所述锁定判定单元(258)判断所述驻车锁定机构(200)是否处于所述有效操作状态；以及允许单元(264)，如果所述禁止单元(256)禁止选择不同于所述驻车档位的档位并且如果判定所述驻车锁定机构(200)没有处于所述有效操作状态，则所述允许单元(264)允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。
2.如权利要求1所述的用于车辆的控制装置，其中，如果所述锁定判定单元(258)判定在从接收到所述切断指令时起经过预定时长之前所述驻车锁定机构(200)没有处于所述有效操作状态，则所述允许单元(264)允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。
3.如权利要求1所述的用于车辆的控制装置，进一步包括切断判定单元(152)，所述切断判定单元(152)用于判断是否从所述驾驶者处接收到用于所述电源(84)的所述切断指令。
4.如权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的控制装置，其中，如果通过所述致动器控制单元(52)开始了所述致动器的控制并且如果所述车辆的速度大于预定速度，则所述锁定判定单元(258)判定所述驻车锁定机构(200)没有处于所述有效操作状态。
5.一种用于控制车辆的方法，所述车辆包括驱动轮(74)；档位选择机构(48)，所述档位选择机构(48)用于通过对致动器(42)进行驱动来选择包括驻车档位在内的多个档位中的任一个档位；驻车锁定机构(200)，如果通过所述档位选择机构(48)选择了所述驻车档位，则所述驻车锁定机构(200)限制所述驱动轮(74)旋转；电气设备(50、52、56、60)；以及电源(84)，所述电源(84)用于向所述电气设备(50、52、56、60)供给电力，所述用于控制车辆的方法包括以下步骤如果接收到用于所述电源(84)的切断指令并且如果所述驻车锁定机构(200)处于有效操作状态，则切断从所述电源(84)到所述电气设备(50、52、56、60)的电力供给；如果接收到所述切断指令，则控制所述致动器(42)使得通过所述档位选择机构(48) 选择所述驻车档位；如果接收到所述切断指令，则禁止基于驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位；如果接收到所述切断指令，则判断所述驻车锁定机构(200)是否处于所述有效操作状态；以及如果禁止选择不同于所述驻车档位的档位并且如果判定所述驻车锁定机构(200)没有处于所述有效操作状态，则允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。
6.如权利要求5所述的用于控制车辆的方法，其中，在允许选择不同于所述驻车档位的档位的步骤中，如果判定在从接收到所述切断指令时起经过预定时长之前所述驻车锁定机构(200)没有处于所述有效操作状态，则允许基于所述驾驶者的指令选择不同于所述驻车档位的档位。
7.如权利要求5所述的用于控制车辆的方法，进一步包括以下步骤 判断是否从所述驾驶者处接收到用于所述电源(84)的所述切断指令。
8.如权利要求5至7中任一项所述的用于控制车辆的方法，其中，在判断所述驻车锁定机构(200)是否处于所述有效操作状态的步骤中，如果在控制所述致动器(42)的步骤中开始了所述致动器(42)的控制并且如果所述车辆的速度大于预定速度，则判定所述驻车锁定机构(200)没有处于所述有效操作状态。
全文摘要
HV-ECU执行包括以下步骤的程序判断HV-ECU是否处于自动P执行状态(S200)；判断自请求了自动P时起是否经过预定时长Tb(S202)；以及如果HV-ECU处于自动P执行状态(在S200为“是”)并且如果判定自请求了自动P时起已经经过预定时长Tb(在S202为“是”)，则允许换档操作的决定。
文档编号F16H61/32GK102362104SQ201080013298
公开日2012年2月22日 申请日期2010年2月9日 优先权日2009年3月25日
发明者北折一郎, 堤贵彦, 金井理 申请人:丰田自动车株式会社