JP4655707B2 - シフトポジションセンサの異常検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、シフトポジションセンサの異常検出装置に関し、より特定的には、複数のポジション用接点からの接点信号の組合せにより運転者のシフトポジション選択を検出するシフトポジションセンサの異常検出装置に関する。

自動変速機が搭載された車両では、シフトポジション検出装置への運転者操作により選択されたシフトポジションに応じて、自動変速機の動作が制御される。具体的には、自動変速機は、シフトポジションに応じてギア段の範囲を制限した上で、車速とスロットル開度とに応じてギア段の切換えを行なう。

一般的には、駐停車状態時に選択されるパーキングポジション（以下、「Ｐポジション」と称する）、車両後進時に選択されるリバースポジション（以下、「Ｒポジション」と称する）、ニュートラルポジション（以下、「Ｎポジション」と称する）および車両前進時に選択されるドライブポジション（以下、「Ｄポジション」と称する）等の複数のシフトポジションのうちから、運転者によるシフトレバー操作によって１つのシフトポジションが選択される。

このような複数のシフトポジション間の選択を行なうため、シフトレバー操作に伴って移動するアームの位置を検出するために複数のポジション用接点を配置したシフトポジションセンサが開示されている（たとえば、特許文献１）。このようなシフトポジションセンサでは、各ポジション用接点とアームとの接触有無を示す接点信号に基づいて、シフトポジションが検出される。
特開平１１−８６６８０号公報

上記のようなシフトポジションセンサでは、ポジション用接点の故障時には、シフトポジションの検出を正しく行なうことができないため、異常検出を行なう必要がある。たとえば、シフトポジションセンサに設けられた複数のポジション用接点からの接点信号の組合せの妥当性をチェックして、接点信号の組合せが本来存在し得る組合せ以外となったときに異常を検出できる。

しかしながら、このような異常検出構成では、ポジション用接点が故障した際の接点信号の組合せが上記存在し得る組合せに含まれる間は、シフトポジションセンサの異常を検出できず、異常検出が遅れてしまう可能性がある。また、現在の接点信号の組合せと、存在し得る組合せの全部とを逐次照合する必要があるため、異常判定の負荷が高くなる。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、複数のポジション用接点からの接点信号の組合せにより運転者のシフトポジション選択を検出するシフトポジションセンサにおいて、ポジション用接点の異常検出を確実かつ効率的に実行することである。

本発明によるシフトポジションセンサの異常検出装置は、少なくとも３つのシフトポジションと、運転者のシフトポジション選択操作に応じて移動可能な摺動接点と、該摺動接点との接触により所定の接点信号を出力する複数のポジション用接点とを備えたシフトポジションセンサの異常検出装置である。シフトポジションセンサにおいて、摺動接点の可動範囲内には、シフトポジションにそれぞれ対応する複数のシフトポジション位置と、隣接するシフトポジション位置の間の遷移領域とが設けられる。また、複数のポジション用接点は、それぞれが単一のシフトポジション位置およびその両側の遷移領域の一部を含むように設けられた複数の第１のポジション用接点と、各シフトポジション位置に対応して設けられた第２のポジション用接点とを含み、かつ複数の第１のポジション用接点の少なくとも一部は、隣接する第１のポジション用接点の配置位置同士が所定範囲だけ重なり合うように配置される。さらに、シフトポジションセンサは、第２のポジション用接点から接点信号が出力されたときに、複数の第１のポジション用接点から出力された接点信号の組合せに基づいて、シフトポジションが選択されていることを検知する手段をさらに備える。異常検出装置は、隣接領域判定手段と、異常検出手段とを備える。隣接領域判定手段は、各第１および第２のポジション用接点からの接点信号の組合せが、接点信号の組合せに対応して定義される複数の領域（シフトパターンＳＰ１〜ＳＰ１７）のうちの、複数のシフトポジション位置のそれぞれに対して設定された複数の所定隣接領域（領域Ｉ〜ＩＶ）に属するかどうかを判定する。異常検出手段は、第２のポジション用接点からの接点信号が非出力に維持された期間中に、シフトポジション位置の通過を伴って複数個の異なる所定隣接領域を経験するように接点信号が変化した場合に、第２のポジション用接点の故障を検出する。

上記シフトポジションセンサの異常検出装置の監視対象となるシフトポジションセンサでは、第２のポジション用接点からの接点信号の正常時には、この接点信号の非出力期間中に、シフトポジション位置を跨いで複数個の所定隣接領域を通過するように各ポジション用接点からの接点信号の組合せが変化する現象は発生し得ない。したがって、上記異常検出装置は、第２のポジション用接点からの接点信号が非出力に維持された期間に上記現象が発生したことを検知したときに、第２のポジション用接点の異常、特に単純な接点信号の組合せの妥当性チェックのみでは検知が困難なオフ故障（代表的には、断線故障）を検知できる。

好ましくは、本発明によるシフトポジションセンサの異常検出装置は、第２のポジション用接点の故障が異常検出手段によって複数回繰り返し検出されたときに、第２のポジション用接点の故障を確定する手段をさらに備える。

上記シフトポジションセンサの異常検出装置によれば、第２のポジション用接点の故障について誤検出を防止できる。

本発明の他の構成によるシフトポジションセンサの異常検出装置は、少なくとも３つのシフトポジションと、運転者のシフトポジション選択操作に応じて移動可能な摺動接点と、該摺動接点との接触により所定の接点信号を出力する複数のポジション用接点とを備えたシフトポジションセンサの異常検出装置である。シフトポジションセンサにおいて、摺動接点の可動範囲内には、シフトポジションにそれぞれ対応する複数のシフトポジション位置と、隣接するシフトポジション位置の間の遷移領域とが設けられる。また、複数のポジション用接点は、それぞれが単一のシフトポジション位置およびその両側の遷移領域の一部を含むように設けられた複数の第１のポジション用接点と、各シフトポジション位置に対応して設けられた第２のポジション用接点とを含み、かつ複数の第１のポジション用接点の少なくとも一部は、隣接する第１のポジション用接点の配置位置同士が所定範囲だけ重なり合うように配置される。さらに、シフトポジションセンサは、第２のポジション用接点から接点信号が出力されたときに、複数の第１のポジション用接点から出力された接点信号の組合せに基づいて、シフトポジションが選択されていることを検知する手段をさらに備える。異常検出装置は、遷移検出手段と、領域判定手段と、第１の異常検出手段を備える。遷移検出手段は、第２のポジション用接点からの接点信号の出力状態から非出力状態への第１の遷移および、非出力状態から出力状態への第２の遷移を検出する。領域判定手段は、遷移検出手段により第１または第２の遷移が検知されたときに、各第１および第２のポジション用接点からの接点信号の組合せが、接点信号の組合せに対応して定義される複数の領域（シフトパターンＳＰ１〜ＳＰ１７）のうちの、第２のポジション用接点からの接点信号の遷移点（エッジ）に隣接する所定領域に属するかどうかを判定する。第１の異常検出手段は、領域判定手段によって、接点信号の組合せが所定領域のいずれにも属さないと判定されたときに、第１のポジション用接点の故障を検出する。

上記シフトポジションセンサの異常検出装置によれば、第２のポジション用接点からの接点信号の遷移をトリガとして、各ポジション用接点からの接点信号の組合せが、遷移した接点信号のエッジに隣接する所定領域に属するかどうかを判定することにより、接点信号の組合せの妥当性を確認して第１のポジション用接点の故障を検出できる。この際に、妥当性確認のために必要となる、この時点での接点信号の組合せと正常な接点信号の組合せとの比較処理を、複数の領域（シフトパターン）のうちの、シフトポジション位置およびその隣接領域に対応する一部領域についてのみ実行すればよいので、異常検出のための演算負荷およびデータ記憶量を軽減できる。この結果、異常検出処理を効率的に実行できる。

好ましくは、本発明の他の構成によるシフトポジションセンサの異常検出装置は、第２の異常検出手段をさらに備える。接点信号の組合せに対応して定義される複数の領域は、複数のシフトポジション位置のそれぞれに対して設定された複数の所定隣接領域を含む。第２の異常検出手段は、遷移検出手段により第１または第２の遷移が検知されない期間中に、シフトポジション位置の通過を伴って複数個の異なる所定隣接領域を経験するように接点信号が変化した場合に、第２のポジション用接点の故障を検出する。

上記シフトポジションセンサの異常検出装置によれば、このシフトポジションセンサにおいて、第２のポジション用接点からの接点信号の正常時には、この接点信号の非出力期間中に、シフトポジション位置を跨いで複数個の所定隣接領域を通過するように各ポジション用接点からの接点信号の組合せが変化する現象は発生し得ない。したがって、第２のポジション用接点からの接点信号が非出力に維持された期間に上記現象が発生したことを検知したときに、第２のポジション用接点の異常、特に単純な接点信号の組合せの妥当性チェックのみでは検知が困難なオフ故障（代表的には、断線故障）を検知できる。これにより、第１および第２ポジション用接点の両方について異常検出可能となる。

本発明によるシフトポジションセンサの異常検出装置によれば、複数のポジション用接点からの接点信号の組合せにより運転者のシフトポジション選択を検出するシフトポジションセンサにおいて、ポジション用接点の異常検出を確実かつ効率的に実行できる。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は原則として繰返さないものとする。

図１は、本発明の実施の形態によるシフトポジションセンサの異常検出装置の構成を示す概略ブロック図である。

図１を参照して、本発明の実施の形態によるシフトポジションセンサの異常検出装置１０は、複数のポジション用接点１１０〜１８０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。

ＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、内部のメモリ（図示せず）に記憶された所定プログラムに従った演算処理により、複数のポジション用接点１１０〜１８０からの接点信号ＳＰ，ＳＲ，ＳＮ，ＳＤ，ＳＢ，ＳＲＶ，ＳＦＤ，ＳＭＪの組合せに基づき、運転者のレバー操作に対応したシフトポジションの選択およびポジション用接点１１０〜１８０の異常検出を行なう。

図２は、図１に示したポジション用接点の配置を説明する図である。

図２を参照して、シフトポジションセンサ２０には、運転者により操作されるシフトレバー（図示せず）の操作に応じて円周方向に可動に構成されたロータ１００が設けられる。ロータ１００は、ポジション用接点との摺動接点５０を含む。複数のポジション用接点１１０〜１８０は、運転者によるシフトレバー操作に伴う摺動接点５０の可動範囲１００♯上に順次配置される。

ポジション用接点１１０は、領域１０１に対応して設けられ、摺動接点５０が領域１０１内に存在するときにこの摺動接点５０と接触してオンする。一方で、摺動接点５０が領域１０１外に存在するときは、ポジション用接点１１０は、摺動接点５０と非接触となりオフされる。

同様に、ポジション用接点１２０は、領域１０２に設けられ、摺動接点５０が領域１０２内に存在するときにこの摺動接点５０と接触してオンする。一方で、摺動接点５０が領域１０２外に存在するときは、ポジション用接点１２０は、摺動接点５０と非接触となりオフされる。同様にして、ポジション用接点１３０〜１５０は、領域１０３〜１０５に設けられ、摺動接点５０との接触時にオンする一方で、摺動接点５０との非接触時にはオフする。

ポジション用接点１８０は、領域１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎ，１０８ＤＢに対応して設けられ、摺動接点５０が領域１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎ，１０８ＤＢのいずれかに存在するときにこの摺動接点５０と接触してオンする。一方、摺動接点５０が領域１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎ，１０８ＤＢのいずれかにも存在しないときに、ポジション用接点１８０は、摺動接点５０と非接触となりオフされる。

領域１０８Ｐ，１０８Ｒ、１０８Ｎ，１０８ＤＢは、図示しないシフトレバーにおけるシフトポジション選択位置に対応して設けられる。すなわち、領域１０８Ｐは、シフトレバーによるＰポジション選択位置に対応した摺動接点位置１００Ｐをカバーするように定められ、領域１０８Ｒは、シフトレバーによるＲポジション選択位置に対応した摺動接点位置１００Ｒをカバーするように定められ、領域１０８Ｎは、シフトレバーによるＮポジション選択位置に対応した摺動接点位置１００Ｎをカバーするように定められる。

同様に、領域１０８ＤＢは、シフトレバーによるＤポジション選択位置に対応した摺動接点位置１００Ｄ、およびブレーキポジション（以下、「Ｂポジション」と称する）の選択位置に対応した摺動接点位置１００Ｂをカバーするように定められる。

なお、Ｂポジションは、ハイブリッド自動車に設けられ、降坂走行時等にモータによる回生制動力を増大させたい場合に選択されるシフトポジションである。車両の前進走行時に選択されるＤポジションおよびＢポジションについては、領域１０８ＤＢが広く共通に設けられている。

すなわち、摺動接点５０の可動範囲１００♯上において、領域１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎ，１０８ＤＢは、シフトポジション選択時に摺動接点５０が位置する「シフトポジション位置」に対応し、隣接するシフトポジション位置間の領域が「遷移領域」に対応する。

図２に示されるように、領域１０１〜１０３は、領域１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎをそれぞれ含み、かつ、領域１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎよりもそれぞれ広く設けられる。また、領域１０４および１０５によってカバーされる領域は、領域１０８ＤＢを含み、かつ、隣接部分において互いに重なり合うように設けられている。

車両前進時および車両後進時に対応するシフトポジション検出については、さらに多重的にポジション用接点１６０および１７０が設けられている。ポジション用接点１６０は、領域１０８Ｒをカバーするように設けられた領域１０６内に摺動接点５０が存在するときにこの摺動接点５０と接触する。一方、摺動接点５０が領域１０６外に存在するときは、ポジション用接点１６０は、摺動接点５０と非接触となる。

同様に、ポジション用接点１７０は、領域１０８ＤＢをカバーするように設けられた領域１０７内に摺動接点５０が存在するときにこの摺動接点５０と接触する。一方、摺動接点５０が領域１０７外に存在するときは、ポジション用接点１７０は、摺動接点５０と非接触となる。

再び図１を参照して、各ポジション用接点１１０〜１８０は、摺動接点５０と接触するオン時に電源１０５とＥＣＵ３００とを接続する一方で、摺動接点５０との非接触であるオフ時には、電源１０５とＥＣＵ３００とを切り離す。この結果、ＥＣＵ３００に入力される各接点信号ＳＰ，ＳＲ，ＳＮ，ＳＤ，ＳＢ，ＳＲＶ，ＳＦＤ，ＳＭＪは、対応のポジション用接点のオン時に“オン”される一方で、対応のポジション用接点のオフ時には“オフ”される。すなわち、ＥＣＵ３００は、各ポジション用接点１１０〜１８０について、対応の各接点信号が“オン”のときに「接点信号を出力」と認識し、対応の各接点信号が“オフ”のときに「接点信号を非出力」と認識する。

すなわち、ポジション用接点１１０〜１７０は本発明における「第１のポジション用接点」に対応し、ポジション用接点１８０は本発明における「第２のポジション用接点」に対応する。

図３は、図１に示したポジション用接点からの接点信号の組合せとシフトポジションとの対応を説明する図である。

図３を参照して、各ポジション用接点１１０〜１８０の正常時には、摺動接点５０が可動範囲１００♯の始点（Ｐポジション側：図２での最左側）から終点（Ｂポジション側：図２での最右側）まで移動するのに伴い、図２に示した各ポジション用接点１１０〜１８０の配置に従って、接点信号の組合せに対応して定義されるシフトパターンＳＰ１〜ＳＰ１７が順次得られる。

ＥＣＵ３００は、摺動接点５０がシフトポジション位置に存在して、ポジション用接点１８０からの接点信号ＳＭＪが“オン”であるとき（すなわちシフトパターンＳＰ１，ＳＰ６，ＳＰ１０，ＳＰ１５〜ＳＰ１７のとき）に、他のポジション用接点１１０〜１７０からの接点信号の組合せに応じて、複数のシフトポジションから運転者の操作によって選択された選択ポジションを検出する。

具体的には、接点信号ＳＭＪに加えて接点信号ＳＰが“オン”であり、他の接点信号が“オフ”であるシフトパターンＳＰ１のときにはＰポジションを選択ポジションとして検知する。また、接点信号ＳＭＪに加えて接点信号ＳＲおよびＳＲＶが“オン”であり、他の接点信号が“オフ”であるシフトパターンＳＰ６のときにはＲポジションを選択ポジションとして検知する。さらに、接点信号ＳＭＪに加えて接点信号ＳＮが“オン”であり、他の接点信号が“オフ”であるシフトパターンＳＰ１０のときにはＰポジションを選択ポジションとして検知する。

同様に、接点信号ＳＭＪに加えて接点信号ＳＤおよびＳＦＤが“オン”であり、他の接点信号が“オフ”であるシフトパターンＳＰ１５のときにはＤポジションを選択ポジションとして検知する。また、接点信号ＳＭＪに加えて接点信号ＳＢおよびＳＦＤが“オン”であるシフトパターンＳＰ１６，ＳＰ１７のときにはＢポジションを選択ポジションとして検知する。

なお、図３に示したシフトパターンＳＰ１〜ＳＰ１７は、ポジション用接点１１０〜１８０からの接点信号の組合せに対応して定義される「複数の領域」に対応し、そのうちの、シフトポジション位置に対応するシフトパターンＳＰ１，ＳＰ６，ＳＰ１０，ＳＰ１５,ＳＰ１７の間の各シフトパターンは「遷移領域」に対応する。

このように、シフトポジションの選択は、ポジション用接点１８０からの接点信号ＳＭＪが“オン”のときに行なわれるので、断線等の原因によって接点信号ＳＭＪが“オフ”に固定されるポジション用接点１８０のオフ故障は、確実に検出する必要がある。

一般的なシフトポジションの異常検出構成では、接点信号ＳＰ，ＳＲ，ＳＮ，ＳＤ，ＳＢ，ＳＲＶ，ＳＦＤ，ＳＭＪの組合せが、図３のシフトパターンＳＰ１〜ＳＰ１７のいずれにも該当しない場合に、各ポジション用接点１１０〜１８０の異常を検出する。しかしながら、このような接点信号の組合せの妥当性チェックに基づく異常検出構成では、以下に説明するような問題点がある。

まず第１の問題点として、上記ポジション用接点１８０のオフ故障を検出することが困難である。たとえば、シフトポジション位置に対応するシフトパターンＳＰ１に対応する領域に摺動接点５０が存在する場合を考えると、シフトパターンＳＰ１において本来“オン”されるべき接点信号ＳＭＪが“オフ”となった際の接点信号の組合せは、シフトパターンＳＰ２での接点信号の組合せと同一となる。このため、一般的な異常検出構成では、この場合に異常を検出できない。

同様に、シフトポジション位置に対応する他のシフトパターンＳＰ６、ＳＰ１０およびＳＰ１５において、本来“オン”されるべき接点信号ＳＭＪを“オフ”とした接点信号の組合せは、シフトパターンＳＰ５，７、ＳＰ９，１１およびＳＰ１４での接点信号の組合せと同一となる。したがって、これらのシフトポジション位置に摺動接点５０が存在する場合にも、ポジション用接点１８０のオフ故障を検出できない。一方、シフトパターンＳＰ１７においてシフトパターンＳＰ１において接点信号ＳＭＪを“オフ”とした接点信号の組合せは、隣接するシフトパターンＳＰ１６とは異なるため、シフトパターンＳＰ１７に対応する領域に摺動接点５０が存在する場合に、ポジション用接点１８０のオフ故障を検出できる。言い換えれば、運転者がＢポジションを選択するまでは異常を検知できないため、ポジション用接点１８０のオフ故障検出能力が低い。

第２の問題点として、異常状態を示す接点信号の組合せを検知する必要があるため、運転者がシフトレバーを速く操作した場合に対応して異常検出を行なうためには、その時点での接点信号の組合せを正常な組合せと比較する処理を比較的短い周期で実行する必要がある。

さらに、第３の問題点として、上記比較処理では、その時点での接点信号の組合せを、正常な組合せ、すなわちシフトパターンＳＰ１〜ＳＰ１７の各々と比較する必要がある。この第２および第３の問題点により、ＥＣＵ３００によるポジション用接点１１０〜１８０の異常検出処理の負荷が高くなる。

本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出装置では、以下に説明するようなシフトポジションセンサ異常検出制御により、ポジション用接点１１０〜１８０の異常、特に、ポジション用接点１８０のオフ故障検出を行なう。このシフトポジションセンサ異常検出制御ルーチンは、ＥＣＵ３００により予め記憶されたプログラムに従って、所定周期ごとに実行される。

図４は、本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出装置によるシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンの第１の例を説明するフローチャートである。

図４を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１００において、ポジション用接点１８０からの接点信号ＳＭＪが“オフ”であるかどうかを判定する。

接点信号ＳＭＪが“オン”であるとき（ステップＳ１００でのＮＯ判定時）には、ポジション用接点１８０のオフ故障は発生していないため、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１１０により、各種の判定値を初期値にクリアする。具体的には、以下で説明する各領域Ｉ〜ＩＶの経験済フラグＦＬ１〜ＦＬ４が“オフ”に初期化され、経験領域数ＥＮおよび異常判定回数ＦＮの値も０に初期化される。なお、これらの判定値は、運転開始に伴うシステム初期化時にも、同様の初期値に設定される。

一方、ＥＣＵ３００は、接点信号ＳＭＪが“オフ”であるとき（ステップＳ１００でのＹＥＳ判定時）には、ポジション用接点１８０のオフ故障についての異常検出のために以下のステップを実行する。

まず、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１２０では、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が、所定の隣接領域Ｉ〜ＩＶのいずれかに属しているかどうかを判定する。

図５を参照して、隣接領域Ｉ〜ＩＶは、シフトポジション位置間の遷移領域のうち、シフトパターン位置に対応するシフトパターンに隣接する、シフトパターンＳＰ２、ＳＰ５、ＳＰ７、ＳＰ９、ＳＰ１１およびＳＰ１４（以下、総括的に「隣接シフトパターン」とも称する）を含むように定義される。具体的には、隣接領域ＩがシフトパターンＳＰ１に隣接するシフトパターンＳＰ２を含み、領域ＩＩはシフトパターンＳＰ６に隣接するシフトパターンＳＰ５およびＳＰ７を含むように定義される。同様に、隣接領域ＩＩＩはシフトパターンＳＰ１０に隣接するシフトパターンＳＰ９およびＳＰ１１を含むように定義され、隣接領域ＩＶはシフトパターンＳＰ１５に隣接するシフトパターンＳＰ１４を含むように定義される。なお、以下では、隣接領域Ｉ〜ＩＶを単に領域Ｉ〜ＩＶとも称する。

再び図４を参照して、ＥＣＵ３００は、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が、所定の領域Ｉ〜ＩＶのいずれかに属しているとき（ステップＳ１２０のＹＥＳ判定時）、すなわち、隣接シフトパターンであるときには、ステップＳ１３０によりシフトパターンの変化有無を確認する。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ１３０では、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）と、前回の異常検出制御ルーチン実行時のシフトパターンである認識シフトパターンＰ（ＳＰ）とを比較する。現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が認識シフトパターンＰ（ＳＰ）と異なるとき（ステップＳ１３０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２００の実行に先立って、ステップＳ１４０およびＳ１５０を実行する。一方、ステップＳ１３０のＹＥＳ判定時、すなわち、シフトパターンの変化が無いときには、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１４０およびＳ１５０をスキップしてステップＳ２００を実行する。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ１４０では、認識シフトパターンＰ（ＳＰ）を現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）に書換えて、次回の異常検出制御ルーチン実行に備える。また、ＥＣＵ３００は、ステップＳ１５０では、異常判定回数ＦＮを現在値より１増加する。このような異常判定回数ＦＮのインクリメントにより、異常判定回数ＦＮは、接点信号ＳＭＪが“オフ”に維持される１つのＳＭＪオフ期間中における、隣接シフトパターンの経験数を示す。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ２００では、１つのＳＭＪオフ期間中において、シフトパターンが領域Ｉ〜ＩＶのうちのいくつを通過したかを示す、経験領域数ＥＮをカウントする。

図６を参照して、図４のステップＳ２００は、ステップ群Ｓ２０２〜Ｓ２０９から構成される。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ２０２では、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が領域Ｉに含まれ、かつ、フラグＦＬ１が“オフ”されているかどうかを判定する。ステップＳ２０２のＹＥＳ判定時、すなわち、同一のＳＭＪオフ期間中における初回の領域Ｉ経験時には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２０３により、フラグＦＬ１を領域Ｉ経験済に対応する “オン”に変更するとともに、経験領域数ＥＮを１増加する。ステップＳ２０３によりフラグＦＬ１を“オン”することにより、同一のＳＭＪオフ期間中に、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が再度領域Ｉに含まれた場合には、ステップＳ２０２がＮＯ判定となるため、経験領域数ＥＮは増加されない。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ２０２のＮＯ判定時に、すなわち同一のＳＭＪオフ期間中における領域Ｉの初回経験時以外には、ステップＳ２０４を実行する。ＥＣＵ３００は、ステップＳ２０４では、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が領域ＩＩに含まれ、かつ、フラグＦＬ２が“オフ”されているかどうかを判定する。ステップＳ２０４のＹＥＳ判定時、すなわち、同一のＳＭＪオフ期間中における初回の領域ＩＩ経験時には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２０５により、フラグＦＬ２を領域ＩＩ経験済に対応する “オン”に変更するとともに、経験領域数ＥＮを１増加する。ステップＳ２０５によりフラグＦＬ２を“オン”することにより、同一のＳＭＪオフ期間中に、シフトパターンＣ（ＳＰ）が再度領域ＩＩに含まれた場合には、ステップＳ２０４がＮＯ判定となるため、経験領域数ＥＮは増加されない。

ＥＣＵ３００は、領域ＩＩＩに対応して同様のステップＳ２０６およびＳ２０７を実行し、領域ＩＶに対応して同様のステップＳ２０８およびＳ２０９を実行する。この結果、ステップＳ２００でカウントされる経験領域数ＥＮは、１つのＳＭＪオフ期間中において、シフトパターンが領域Ｉ〜ＩＶのうちのいくつを経験したかを示す値となる。

再び図４を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２００に続いてステップＳ２２０を実行する。ステップＳ２２０は、ステップＳ１２０のＮＯ判定時、すなわち、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が所定の領域Ｉ〜ＩＶのいずれかにも属していないときには、ステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ２００をスキップして実行される。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ２２０では、経験領域数ＥＮ（ステップＳ２００）および異常判定回数ＦＮ（ステップＳ１５０）が所定の判定値以上であるかどうかを判定する。経験領域数ＥＮに関する判定値Ｎｊ１は、１つのＳＭＪオフ期間中に、シフトパターンがシフトポジション位置を跨いで変化したことを検知可能なように設定する。

たとえば、図２および図３に示したポジション用接点の配置に従えば、１つのＳＭＪオフ期間中において、シフトパターンがＳＰ２（領域Ｉ）からＳＰ７（領域ＩＩ）へ変化した場合にポジション用接点１８０のオフ故障が確定する一方で、シフトパターンがＳＰ２（領域Ｉ）からＳＰ５（領域ＩＩ）へ変化した場合にはポジション用接点１８０のオフ故障は未確定である。

したがって、異常誤検出を避けるために判定値Ｎｊ１＝３に設定される。すなわち、本実施の形態に従うシフトポジションセンサの異常検出制御では、同一のＳＭＪオフ期間中に、シフトポジション位置の通過を伴って、領域Ｉ〜ＩＶのうちの複数領域を経験するように接点信号が変化したことに基づいてポジション用接点１８０のオフ故障を検出するが、判定値Ｎｊ１については、ポジション用接点の配置を考慮した上で、異常の誤検出を防止するように設定する必要がある。

異常判定回数ＦＮに関する判定値Ｎｊ２は、誤検出防止のため、ロータ１００の摺動接点５０がある程度移動されてから異常検出が行なわれるように設定される。たとえば、摺動接点５０が可動範囲１００♯（図２）を１往復程度移動してから異常検出が行なわれるように、判定値Ｎｊ２＝５〜１０程度に設定される。

経験領域数ＥＮおよび異常判定回数ＦＮがそれぞれ判定値Ｎｊ１，Ｎｊ２以上である場合（ステップＳ２２０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２５０により、ポジション用接点１８０のオフ故障について異常検出を確定する。検出結果は、図示しない操作パネルやダイアグモニタ等への出力により、運転者等に通知される。

一方、経験領域数ＥＮおよび異常判定回数ＦＮの少なくとも一方が判定値Ｎｊ１，Ｎｊ２に達していない場合（ステップＳ２２０のＮＯ判定時）には、異常検出されることなく、シフトポジションセンサ異常検出ルーチンが終了される。ただし、この場合には、判定値をクリアするステップＳ１１０は実行されないので、接点信号ＳＭＪが“オン”されるまでの間、すなわち同一のＳＭＪオフ期間中において、経験領域数ＥＮ（ステップＳ２００）および異常判定回数ＦＮ（ステップＳ１５０）のカウントは累積される。

したがって、本実施の形態に従うシフトポジションセンサの異常検出制御では、同一のＳＭＪオフ期間中に、シフトポジション位置の通過を伴って領域Ｉ〜ＩＶのうちの複数領域が経験されたことに基づいてポジション用接点１８０のオフ故障を異常検出できる。さらに、ポジション用接点の配置を考慮して、経験領域数ＥＮおよび異常判定回数ＦＮを適切に設定することにより、異常の誤検出を防止できる。

なお、図４に示したフローチャートでは、ステップＳ１２０が本発明の「隣接領域判定手段」に対応し、ステップＳ２００，Ｓ２２０，Ｓ２５０が本発明の「異常検出手段」に対応する。

図７は、本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンの第２の例を説明するフローチャートである。

図７に示した異常検出制御ルーチンでは、図４の異常検出制御ルーチンと比較して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２３０，Ｓ２４０，Ｓ２４５をさらに備える。また、判定値には、図４の異常検出制御ルーチンによる異常検出回数をカウントする異常検出回数が加えられる。異常検出回数は、図４に示した他の判定値と同様に、システム初期化時およびステップＳ１１０の実行時に、初期値（＝０）に初期化される。図７のその他の部分の制御ルーチンは、図４の異常検出制御ルーチンと同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。

ＥＣＵ３００は、ステップＳ２３０では、図４の異常検出制御ルーチンにおける異常検出時（すなわち、ステップＳ２２０のＹＥＳ判定時）に異常検出回数を１増加させる。さらに、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２４０では、ステップＳ２３０により累積される異常検出回数が所定の判定値以上であるかどうかを判定する。

異常検出回数が所定の判定値以上の場合（ステップＳ２４０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３００は、図４と同様のステップＳ２５０により、ポジション用接点１８０のオフ故障について異常検出を確定するとともに、図示しない操作パネルやダイアグモニタ等への出力により、運転者等に検出結果を通知する。

一方、異常検出回数が所定の判定値に達しない場合（ステップＳ２４０のＮＯ判定時）には、異常検出を確定することなくシフトポジションセンサ異常検出ルーチンを終了する。なお、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２２０のＮＯ判定時には、ステップＳ２４５により、異常検出回数の判定値を初期化する。この結果、接点信号ＳＭＪが“オン”されるまでの間、すなわち同一のＳＭＪオフ期間中において、図４に示した異常検出制御ルーチンによる異常検出処理が、異常検出回数が所定回数以上となるまで繰り返し実行される。

このような異常検出制御ルーチンとすることにより、図４の異常検出制御ルーチンと比較して、異常の誤検出を防止できる。

図８は、本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンの第３の例を説明するフローチャートである。

図８を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３００では、接点信号ＳＭＪのエッジ、すなわち“オフ”から“オン”への遷移、または“オン”から“オフ”への遷移が検出されたかどうかを判定する。

接点信号ＳＭＪのエッジの検出時（ステップＳ３００のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３１０により、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が接点信号ＳＭＪのエッジに隣接するシフトパターンＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ５〜ＳＰ７，ＳＰ９〜ＳＰ１１，ＳＰ１４，ＳＰ１５のいずれかに属しているかどうかを判定する。なお、接点信号ＳＭＪのエッジ検出時には、図４または図７での異常検出対象であるポジション用接点１８０について、オン故障およびオフ故障は発生していないことになる。

シフトパターンＣ（ＳＰ）がこれらのシフトパターンに属していないとき（ステップＳ３１０のＮＯ判定時）には、接点信号ＳＭＪのエッジ検知時において存在し得ない接点信号の組合せとなっている。このため、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２５０により、ポジション用接点１１０〜１７０の異常を検出する。

シフトパターンＣ（ＳＰ）がこれらのシフトパターンに属しているとき（ステップＳ３１０のＹＥＳ判定時）には、ポジション用接点１１０〜１７０にも異常は発生していないため、ＥＣＵ３００は、図４と同様のステップＳ１１０により判定値を初期化して、異常検出ルーチンを終了する。

また、ステップＳ３００のＮＯ判定時には、ＥＣＵ３００は、図４と同様のステップＳ２００を実行して、接点信号ＳＭＪが変化していない期間中（単一のＳＭＪオフ期間を含む）において、シフトパターンが領域Ｉ〜ＩＶのうちのいくつを通過したかを示す、経験領域数ＥＮをカウントする。

さらに、ＥＣＵ３００は、ステップＳ３２０により、ステップＳ２００によりカウントされた経験領域数ＥＮを判定値Ｎｊ１と比較する。経験領域数ＥＮが、図４のステップＳ２２０と同様に定められた判定値Ｎｊ１以上の場合（ステップＳ３２０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３００は、ステップＳ２５０により、ポジション用接点１８０の異常を検出する。ステップＳ２５０による異常検出結果は、故障したポジション用接点の特定情報を必要に応じて含めた上で、図示しない操作パネルやダイアグモニタ等への出力により、運転者等に通知される。

一方、経験領域数ＥＮが判定値Ｎｊ１に達していない場合（ステップＳ３２０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ３００は、異常検出することなく異常検出ルーチンを終了する。ただし、この場合には、判定値をクリア（初期化）するステップＳ１１０は実行されないので、接点信号ＳＭＪのエッジが検出されるまでの間、経験領域数ＥＮのカウントは累積される。以上のステップＳ２００およびＳ３２０により、図４と同様にポジション用接点１８０の異常（オフ故障）を検出できる。

また、フローチャート中には図示を省略するが、接点信号ＳＭＪが“オン”に固定されるポジション用接点１８０のオン故障の検出には、ステップＳ３００のＮＯ判定時に、現在のシフトパターンＣ（ＳＰ）が、接点信号ＳＭＪの正常な“オン”期間に対応するシフトパターンＳＰ１，ＳＰ６，ＳＰ１０，ＳＰ１５〜ＳＰ１７のいずれかに属しているかどうかを判定する比較処理を行なえばよい。すなわち、ポジション用接点１８０のオン故障およびオフ故障の両方を検出するには、ステップＳ３００のＮＯ判定時には、接点信号ＳＭＪが“オン”および“オフ”のいずれであるかを判定した上で、接点信号ＳＭＪの“オフ”時には上記ステップＳ２００およびＳ３２０を実行する一方で、接点信号ＳＭＪの“オン”時には上記比較処理（Ｃ（ＳＰ）とシフトパターンＳＰ１，ＳＰ６，ＳＰ１０，ＳＰ１５〜ＳＰ１７との比較）を行なう制御構成とすればよい。

このように図８に示したシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンでは、ポジション用接点１１０〜１７０と、ポジション用接点１８０との両方について異常検出を行なうことができる。特に、ステップＳ３１０での比較対照となる正常な接点信号パターンが、一部のシフトパターンのみで良いので、比較対照となるシフトパターンの記憶領域および比較処理の演算負荷を抑制した上で各ポジション用接点の故障検出が可能となり、効率的な異常検出構成とすることができる。

なお、ポジション用接点１８０について別の異常検出構成を設ける場合には、図８に示したシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンからステップＳ２００およびＳ３２０を除いて、ポジション用接点１１０〜１７０に関する異常検出のみを実行する構成とすることも可能である。

なお、図８に示したフローチャートでは、ステップＳ３００が本発明の「遷移検出手段」に対応し、ステップＳ３１０が本発明の「領域判定手段」に対応し、ステップＳ３１０からＳ２５０への処理が本発明の「第１の異常検出手段」に対応し、ステップＳ２００，Ｓ３２０からＳ２５０への処理が本発明の「第２の異常検出手段」に対応する。

以上、本実施の形態では、Ｐポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、ＤポジションおよびＢポジションを選択可能なシフトポジションとして有するシフトポジションセンサの異常検出装置について例示した。しかしながら、本発明の適用はこのような場面に限定されるものではなく、選択可能なシフトポジションの個数が３以上存在し、これらのシフトポジションに対応してポジション用接点が同様に設けられたシフトポジションに対して、本発明によるシフトポジションの異常検出装置を適用可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態によるシフトポジションセンサの異常検出装置の構成を示す概略ブロック図である。 図１に示したポジション用接点の配置を説明する図である。 図１に示したポジション用接点からの接点信号の組合せとシフトポジションとの対応を説明する図である。 本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出装置によるシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンの第１の例を説明するフローチャートである。 図４のフローチャートに示された領域の定義を説明する図である。 図４に示したフローチャートをさらに詳細に説明する図である。 本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンの第２の例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るシフトポジションセンサの異常検出制御ルーチンの第３の例を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ 異常検出装置、２０ シフトポジションセンサ、５０ 摺動接点、１１０〜１８０ ポジション用接点、１００ ロータ、１００♯ 摺動接点可動範囲、１００Ｐ，１００Ｒ，１００Ｎ，１００Ｄ，１００Ｂ 摺動接点位置、１０１〜１０７，１０８Ｐ，１０８Ｒ，１０８Ｎ，１０８ＤＢ ポジション用接点オン領域、１０５ 電源、１１０〜１８０ 各ポジション用接点、Ｃ（ＳＰ） シフトパターン現在値、ＥＮ 経験領域数、ＦＬ１〜ＦＬ４ 領域経験済フラグ（領域Ｉ〜ＩＶ）、ＦＮ 異常判定回数、Ｎｊ１，Ｎｊ２ 判定値、Ｐ（ＳＰ） 認識シフトパターン、ＳＰ，ＳＲ，ＳＮ，ＳＤ，ＳＢ，ＳＲＶ，ＳＦＤ，ＳＭＪ 接点信号、ＳＰ１〜ＳＰ１７ シフトパターン。

Claims (4)

1. 少なくとも３つのシフトポジションと、運転者のシフトポジション選択操作に応じて移動可能な摺動接点と、該摺動接点との接触により所定の接点信号を出力する複数のポジション用接点とを備えたシフトポジションセンサの異常検出装置であって、
   前記摺動接点の可動範囲内には、前記シフトポジションにそれぞれ対応する複数のシフトポジション位置と、隣接する前記シフトポジション位置の間の遷移領域とが設けられ、
   前記複数のポジション用接点は、それぞれが単一の前記シフトポジション位置およびその両側の前記遷移領域の一部を含むように設けられた複数の第１のポジション用接点と、各前記シフトポジション位置に対応して設けられた第２のポジション用接点とを含み、かつ前記複数の第１のポジション用接点の少なくとも一部は、隣接する前記第１のポジション用接点の配置位置同士が所定範囲だけ重なり合うように配置され、
   前記シフトポジションセンサは、前記第２のポジション用接点から前記接点信号が出力されたときに、前記複数の第１のポジション用接点から出力された前記接点信号の組合せに基づいて、前記シフトポジションが選択されていることを検知する手段をさらに備え、
   前記異常検出装置は、
   各前記第１および第２のポジション用接点からの前記接点信号の組合せが、前記接点信号の組合せに対応して定義される複数の領域のうちの、前記複数のシフトポジション位置のそれぞれに対して設定された複数の所定隣接領域に属するかどうかを判定する隣接領域判定手段と、
   前記第２のポジション用接点からの前記接点信号が非出力に維持された期間中に、前記シフトポジション位置の通過を伴って複数個の異なる前記所定隣接領域を経験するように前記接点信号が変化した場合に、前記第２のポジション用接点の故障を検出する異常検出手段とを備える、シフトポジションセンサの異常検出装置。
2. 前記第２のポジション用接点の故障が前記異常検出手段によって複数回繰り返し検出されたときに、前記第２のポジション用接点の故障を確定する手段をさらに備える、請求項１記載のシフトポジションセンサの異常検出装置。
3. 少なくとも３つのシフトポジションと、運転者のシフトポジション選択操作に応じて移動可能な摺動接点と、該摺動接点との接触により所定の接点信号を出力する複数のポジション用接点とを備えたシフトポジションセンサの異常検出装置であって、
   前記摺動接点の可動範囲内には、前記シフトポジションにそれぞれ対応する複数のシフトポジション位置と、隣接する前記シフトポジション位置の間の遷移領域とが設けられ、
   前記複数のポジション用接点は、それぞれが単一の前記シフトポジション位置およびその両側の前記遷移領域の一部を含むように設けられた複数の第１のポジション用接点と、各前記シフトポジション位置に対応して設けられた第２のポジション用接点とを含み、かつ前記複数の第１のポジション用接点は、隣接する前記第１のポジション用接点の配置位置同士が所定範囲だけ重なり合うように配置され、
   前記シフトポジションセンサは、前記第２のポジション用接点から前記接点信号が出力されたときに、前記複数の第１のポジション用接点から出力された前記接点信号の組合せに基づいて、前記シフトポジションが選択されていることを検知する手段をさらに備え、
   前記異常検出装置は、
   前記第２のポジション用接点からの前記接点信号の出力状態から非出力状態への第１の遷移および、前記非出力状態から前記出力状態への第２の遷移を検出する遷移検出手段と、
   前記遷移検出手段により前記第１または第２の遷移が検知されたときに、各前記第１および第２のポジション用接点からの前記接点信号の組合せが、前記接点信号の組合せに対応して定義される複数の領域のうちの、第２のポジション用接点からの接点信号の遷移点に隣接する所定領域に属するかどうかを判定する領域判定手段と、
   前記領域判定手段によって、前記接点信号の組合せが前記所定領域に属さないと判定されたときに、前記第１のポジション用接点の故障を検出する第１の異常検出手段を備える、シフトポジションセンサの異常検出装置。
4. 前記接点信号の組合せに対応して定義される複数の領域は、前記複数のシフトポジション位置のそれぞれに対して設定された複数の所定隣接領域を含み、
   前記遷移検出手段により前記第１または第２の遷移が検知されない期間中に、前記シフトポジション位置の通過を伴って複数個の異なる前記所定隣接領域を経験するように前記接点信号が変化した場合に、前記第２のポジション用接点の故障を検出する第２の異常検出手段をさらに備える、請求項３記載のシフトポジションセンサの異常検出装置。

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