JP7582074B2

JP7582074B2 - 異常判定装置

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Publication number: JP7582074B2
Application number: JP2021093231A
Authority: JP
Inventors: 泰広久世
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2024-11-13
Anticipated expiration: 2041-06-02
Also published as: JP2022185496A

Description

本発明は、異常判定装置に関する。

特許文献１には、車両用制御装置がシフトレンジの変更を制御するうえで、メインマイコンによる演算結果とサブマイコンによる演算結果とを用いて、シフトレンジの変更制御が正常に行われているか否かを判定することが開示されている。

特開２０１３－２３８５９号公報

特許文献１に記載の構成では、メインマイコンで演算した制御用シフトレンジと、サブマイコンで演算した比較用シフトレンジとが一致しているか否かを判定する。しかしながら、メインマイコンとサブマイコンとは必ずしも同一の演算周期で処理を実行するとは限らない。そのため、各マイコンの演算周期のずれに起因して、比較用シフトレンジが変化しないときに制御用シフトレンジだけが切り替わることや、制御用シフトレンジが変化しないときに比較用シフトレンジだけが切り替わることが起こりえる。つまり、各マイコンからは正常と判断した演算結果が出力されるものの、演算周期の違いによってその出力タイミングがずれてしまい制御用シフトレンジと比較用シフトレンジとが一致しないと判定された場合には、異常が発生していると誤判定される虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、車両のシフトレンジを変更する制御を監視する際に異常との誤判定が発生することを抑制することができる異常判定装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両のシフトレンジを変更するためのスイッチが操作された際に前記スイッチの操作に応じた制御をそれぞれに実行する第１マイコンおよび第２マイコンを備え、前記第１マイコンは、前記スイッチが操作された際に当該スイッチから入力される信号に基づいて、当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御を実行し、前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号と前記第１マイコンから入力される信号とに基づいて、異常が発生したか否かを判定する監視制御を実行する異常判定装置であって、前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号の入力状態が変化した場合、当該スイッチに対応するシフトレンジへの変更を許可する許可時間を設定し、前記入力状態が変化してから前記許可時間が経過するまでの間に、前記第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御が実行されたことを検知した場合、正常と判定し、前記入力状態が変化してから前記許可時間が経過した後に、前記第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御が実行されたことを検知した場合、異常と判定することを特徴とする。

この構成によれば、スイッチから第２マイコンに入力される信号の入力状態が変化してから許可時間が経過するまでの間に、第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへの変更制御が実行された場合には、第２マイコンは正常と判定することができる。このように許可時間を設けることによりその間に実施されるシフトレンジの変更は正常と判定されるため、第１マイコンの演算タイミングと第２マイコンの演算タイミングとにずれが生じる場合であっても、異常と誤判定されることを抑制することができる。

また、前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号の入力状態が変化していないときに、前記第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへと切り替える変更制御が実行されたことを検知した場合、異常と仮判定してもよい。

この構成によれば、スイッチから第２マイコンに入力される信号の入力状態が変化する前に、第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへの変更制御が実行された場合には、第２マイコンは、異常との仮判定を行うことができる。

また、前記第２マイコンは、前記異常と仮判定した場合、所定の猶予時間を設定し、前記異常と仮判定したときから前記猶予時間が経過するまでの間に、当該スイッチから入力される信号の入力状態が変化した場合、前記仮判定を取り消し、前記異常と仮判定したときから前記猶予時間が経過するまでの間に、当該スイッチから入力される信号の入力状態が変化しない場合、異常と判定してもよい。

この構成によれば、仮判定後に所定の猶予時間を設けることにより、猶予時間が経過前の仮判定の取り消しと、猶予時間が経過後の異常判定の決定とが可能になる。これにより、誤判定の発生を抑制することができる。

本発明は、車両のシフトレンジを変更するためのスイッチが操作された際に前記スイッチの操作に応じた制御をそれぞれに実行する第１マイコンおよび第２マイコンを備え、前記第１マイコンは、前記スイッチが操作された際に当該スイッチから入力される信号に基づいて、当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御を実行し、前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号と前記第１マイコンから入力される信号とに基づいて、異常が発生したか否かを判定する監視制御を実行する異常判定装置であって、前記スイッチは、ノーマルオープン型の接点とノーマルクローズ型の接点とを有し、各接点から出力される信号に応じて当該スイッチのオンとオフとを制御し、前記第２マイコンは、前記スイッチの各接点から入力される信号が全てオフである状態が所定時間以上継続した際に、当該スイッチの各接点から前記第１マイコンに入力される信号が全てオフであることを検知した場合には、当該スイッチと各マイコンとの間に設けられたワイヤハーネス、または当該スイッチに異常が生じていると判定し、前記スイッチから入力される信号が全てオフである状態が所定時間以上継続した際に、前記スイッチから前記第１マイコンに入力される信号が全てオフではないことを検知した場合、当該第２マイコンの入力回路に異常が生じていると判定することを特徴とする。

この構成によれば、ノーマルオープン型の接点とノーマルクローズ型の接点のように特性の異なる接点を複数有するスイッチにおいて、スイッチの各接点から各マイコンに入力される信号の入力状態を比較することにより、異常の発生を判定することができる。また、各接点から各マイコンに入力される信号の組合せに基づいて、異常の種類を判別することが可能である。

また、前記第１マイコンは、前記第２マイコンにより前記異常が生じていると判定されるよりも前に、前記スイッチの各接点から入力される信号が全てオフである状態が第２所定時間以上継続した場合、当該第１マイコンの入力回路に異常が生じていると判定し、前記第２所定時間は、前記第２マイコンの処理で用いる前記所定時間よりも長くてもよい。

この構成によれば、第１マイコンは、当該第１マイコンの入力回路に異常が生じていることを判定することができる。

また、前記第２マイコンは、当該第２マイコンの入力回路の異常と判定した後は、前記スイッチから前記第１マイコンに入力される信号を用いて前記監視制御を実行してもよい。

この構成によれば、第２マイコンの入力回路に異常が生じていると判断した後、第２マイコンは、スイッチから第１マイコンに入力される信号を用いて監視制御を継続することができる。

また、前記第１マイコンは、当該第１マイコンの入力回路の異常と判定した後は、前記スイッチから前記第２マイコンに入力される信号を用いて前記変更制御を実行してもよい。

この構成によれば、第１マイコンの入力回路に異常が生じていると判断した後、第１マイコンは、スイッチから第２マイコンに入力される信号を用いて変更制御を継続することができる。

また、前記スイッチは、第１位置と第２位置との間で変位する操作部材と、前記操作部材の前記第１位置と前記第２位置との間での変位により、信号線を接続するオン状態と、前記信号線を切断するオフ状態との間で状態が切り替わる三つの接点と、を備え、前記三つの接点は、前記ノーマルオープン型の接点により構成され、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への変位の途中で、前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わる第１接点と、前記ノーマルオープン型の接点により構成され、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への変位の途中、前記第１接点よりも遅いタイミングで、前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わる第２接点と、前記ノーマルクローズ型の接点により構成され、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への変位の途中、前記第１接点が前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わるよりも遅く、かつ前記第２接点が前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わるよりも早いタイミングで、前記オン状態から前記オフ状態へ切り替わる第３接点と、を含み、前記第１マイコンおよび前記第２マイコンには、前記スイッチからの信号として、前記第１接点から出力される第１信号と、前記第２接点から出力される第２信号と、前記第３接点から出力される第３信号と、が入力され、前記第１マイコンおよび前記第２マイコンは、前記スイッチにおける前記第１信号と前記第２信号と前記第３信号とが全てオフである場合に、当該スイッチから入力される信号が全てオフであると判断してもよい。

この構成によれば、特性が異なる第１接点と第２接点と第３接点とを有するスイッチについて、第１マイコンと第２マイコンとにより異常の発生を監視することができる。

本発明では、スイッチから各マイコンに入力される信号の入力状態に基づいてシフトレンジの変更制御を監視する際、その信号の入力状態が変化してから所定時間が経過するまでは異常との判定を行わない。また、所定時間が経過するまでに正常と判断できる場合には正常との判定が可能である。これにより、異常との誤判定が発生することを抑制することができる。

図１は、第１実施形態の車両を模式的に示すスケルトン図である。図２は、第１実施形態の電子制御装置を説明するための機能ブロック図である。図３は、制御用シフトレンジの監視処理を示すフローチャート図である。図４は、第１実施形態の変形例における制御用シフトレンジの監視処理を示すフローチャート図である。図５は、第２実施形態におけるシフトスイッチの概略構成を示す図である。図６は、第２実施形態の電子制御装置を説明するための機能ブロック図である。図７は、シフトスイッチのＮＣ接点が断線した場合を説明するための図である。図８は、シフトスイッチのＮＣ接点がショートした場合を説明するための図である。図９は、第２実施形態におけるシフト操作の監視処理を示すフローチャート図である。図１０は、第２実施形態における制御用シフトレンジの判断処理を示すフローチャート図である。図１１は、第２実施形態の変形例におけるシフト操作の監視処理を示すフローチャート図である。図１２は、第２実施形態の変形例における制御用シフトレンジの判断処理を示すフローチャート図である。図１３は、第２実施形態の変形例におけるシフトスイッチの概略構成を示す図である。図１４は、図１３に示すシフトスイッチの動作を示す図である。図１５は、図１３に示すシフトスイッチの動作を示す図である。図１６は、図１３に示すシフトスイッチの動作を示す図である。図１７は、第２実施形態の別の変形例におけるシフトスイッチの概略構成を示す図である。図１８は、図１７に示すシフトスイッチの動作を示す図である。図１９は、図１７に示すシフトスイッチの動作を示す図である。図２０は、図１７に示すシフトスイッチの動作を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における異常判定装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の車両を模式的に示すスケルトン図である。車両１は、走行用の動力源であるエンジン２と、変速機３と、デファレンシャルギヤ４と、車軸５と、駆動輪６とを備えている。この車両１はＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車である。エンジン２から出力された動力は、変速機３、デファレンシャルギヤ４、左右の車軸５を順次介して左右の駆動輪６へ伝達される。変速機３は、例えば複数の遊星歯車装置および係合装置を含んで構成された多段変速機である。

車両１は、運転席の近傍に配設されたシフトスイッチ１０によって選択されたシフトレンジに応じて変速機３のシフトレンジを電気的に切り替えるシフトバイワイヤシステム２０を備えている。シフトバイワイヤシステム２０は、シフトスイッチ１０を備えるシフト操作装置３０と、電子制御装置（ＥＣＵ）４０と、パーキングロック装置５０とを含んで構成されている。

シフト操作装置３０は、例えば運転席近傍の内装パネルなどに配設され、変速機３のシフトレンジを変更するためのシフトスイッチ１０を備えている。シフトスイッチ１０は、運転者がシフトレンジを選択する際に操作されるものであり、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチにより構成されている。このシフトスイッチ１０は、シフトレンジを指定するためのＯＮ／ＯＦＦスイッチであって、一つのスイッチでＯＮとＯＦＦとを判断するための複数の接点を有する。

また、シフト操作装置３０には、各シフトレンジを選択するために複数のシフトスイッチ１０が設けられている。このシフト操作装置３０には、シフトスイッチ１０として、駐車レンジを選択するためのＰスイッチ１１と、後進走行レンジを選択するためのＲスイッチ１２と、動力伝達を遮断する中立レンジを選択するためのＮスイッチ１３と、前進走行レンジを選択するためのＤスイッチ１４と、減速前進走行レンジを選択するためのＢスイッチ１５とが設けられている。

Ｐスイッチ１１は、変速機３のシフトレンジを駐車レンジ（Ｐレンジ）へ切り替えるためのスイッチであり、運転者がＰレンジを選択するときに操作されるものである。Ｐレンジは、変速機３内の動力伝達経路が遮断され、かつパーキングロック装置５０によってパーキングロックが実行されたシフトレンジである。パーキングロック装置５０は、駐車時に駆動輪６の回転を機械的に阻止する機構である。例えば、パーキングロック装置５０によるパーキングロックが実行されていない場合（非パーキングロック状態）において、所定の条件が成立しているときに運転者がＰスイッチ１１を押圧操作すると、Ｐスイッチ１１から信号が出力され、その信号を受けた電子制御装置４０は変速機３のシフトレンジをＰレンジに切り替える。非パーキングロック状態は、駆動輪６の回転が許容された状態である。

Ｒスイッチ１２は、変速機３のシフトレンジを後進走行レンジ（Ｒレンジ）へ切り替えるためのスイッチであり、運転者がＲレンジを選択するときに操作されるものである。Ｒレンジは、車両１を後進させる駆動力が駆動輪６に伝達されるシフトレンジである。

Ｎスイッチ１３は、変速機３のシフトレンジを中立レンジ（Ｎレンジ）へ切り替えるためのスイッチであり、運転者がＮレンジを選択するときに操作されるものである。Ｎレンジは、変速機３内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態となるシフトレンジである。このＮレンジでは、エンジン２から駆動輪６への動力伝達経路が遮断されるものの、駆動輪６の回転は許容される。

Ｄスイッチ１４は、変速機３のシフトレンジを前進走行レンジ（Ｄレンジ）へ切り替えるためのスイッチであり、運転者がＤレンジを選択するときに操作されるものである。Ｄレンジは、車両１を前進させる駆動力が駆動輪６に伝達されるシフトレンジである。

Ｂスイッチ１５は、変速機３のシフトレンジを減速前進走行レンジ（Ｂレンジ）へ切り替えるためのスイッチであり、運転者がＢレンジを選択するときに操作されるものである。Ｂレンジは、Ｄレンジにおいて車両１にエンジンブレーキ効果を発揮させて駆動輪６の回転を減速させるシフトレンジである。つまり、Ｄレンジが選択された状態においてＢスイッチ１５が押圧操作されることによりＢレンジを選択することができる。

そして、シフトスイッチ１０は、運転者により押圧操作される毎にシフト信号を電子制御装置４０へ出力する。シフト信号は、シフトスイッチ１０がＯＮ操作またはＯＦＦ操作されたことを示す電気信号である。電子制御装置４０は、シフトスイッチ１０からのシフト信号に応じて、シフトスイッチ１０が操作されたことを電気的に検出する。

電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを備えたマイクロコンピュータを含んで構成されている。この電子制御装置４０は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。例えば、電子制御装置４０は、エンジン２の出力制御、変速機３の変速制御、シフトバイワイヤシステム２０におけるシフトレンジの変更制御などを実行する。そして、電子制御装置４０からは、エンジン２を制御するための指令信号や変速機３を制御するための指令信号が出力される。

シフトレンジの変更制御について説明すると、シフトスイッチ１０においていずれかのシフトレンジが選択された際、電子制御装置４０は、選択されたシフトレンジに対応して変速機３やパーキングロック装置５０や表示装置６０などを制御する。例えば、電子制御装置４０は、前進走行レンジ以外の非前進走行レンジ（非Ｄレンジ）から前進走行レンジ（Ｄレンジ）へ切り替える制御を実行する。この場合、電子制御装置４０から表示装置６０に指令信号が出力される。その結果、選択中のシフトレンジを表示する表示装置６０にはＤレンジが表示される。

また、シフトレンジの変更制御には、パーキングロック装置５０の状態を切り替える制御が含まれる。例えば、パーキングロック装置５０が非パーキングロック状態にあるときにＰスイッチ１１からの信号が電子制御装置４０に入力されると、電子制御装置４０は、パーキングロック装置５０によるパーキングロックを実行する。そして、パーキングロック装置５０がパーキングロック状態であるときに、Ｒスイッチ１２、Ｎスイッチ１３、Ｄスイッチ１４のうちのいずれかが押圧操作された場合には、ブレーキペダルが踏込操作されているなどの所定の条件が満たされていることを条件に、電子制御装置４０はパーキングロックを解除する。

また、電子制御装置４０は、制御用マイコン４１と、監視用マイコン４２とを備える。シフトスイッチ１０からの信号は、図２に示すように、制御用マイコン４１と監視用マイコン４２とにそれぞれ入力される。シフトスイッチ１０から制御用マイコン４１に入力される信号は、制御用のシフト信号である。シフトスイッチ１０から監視用マイコン４２に入力される信号は、監視用のシフト信号である。この電子制御装置４０では、制御用マイコン４１が第１マイコンであり、監視用マイコン４２が第２マイコンである。

制御用マイコン４１は、運転者によりいずれかのシフトスイッチ１０が押圧操作された際にそのシフトスイッチ１０から出力される信号に基づいて、そのシフトスイッチ１０に対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御を実行するメインマイコンである。この制御用マイコン４１は、決定部４１ａを有する。

決定部４１ａは、シフトスイッチ１０から入力されるシフト信号に基づいて制御用シフトレンジを決定する。第１マイコンである制御用マイコン４１は、決定部４１ａにより決定された制御用シフトレンジに基づいて変速機３のシフトレンジを切り替える。また、制御用マイコン４１から表示装置６０に信号が出力される。そのため、決定部４１ａにより決定された制御用シフトレンジは、選択中のシフトレンジを表示する表示装置６０に表示される。

監視用マイコン４２は、制御用マイコン４１による変更制御を監視するサブマイコンである。この第２マイコンである監視用マイコン４２は、シフトスイッチ１０から入力される信号と制御用マイコン４１から入力される信号とに基づいて、異常が発生したか否かを判定する監視制御を実行する。この監視用マイコン４２は、監視部４２ａを有する。

監視部４２ａは、電子制御装置４０によるシフトレンジの変更制御を監視する。この監視部４２ａには、決定部４１ａから出力された信号が入力されるとともに、押圧操作を受けたシフトスイッチ１０から出力されたシフト信号が入力される。決定部４１ａから監視部４２ａに入力される信号は、決定部４１ａにより決定された制御用シフトレンジを示す信号である。そのため、監視部４２ａは、シフトスイッチ１０から監視用マイコン４２に入力される信号と、制御用マイコン４１から監視用マイコン４２に入力される信号とに基づいて、シフトスイッチ１０の操作により選択されたシフトレンジと制御用マイコン４１により決定された制御用シフトレンジとが一致するか否かを判定することができる。

このように、監視用マイコン４２は、シフトスイッチ１０からのシフト信号と制御用マイコン４１での演算結果とを監視することにより、シフトバイワイヤシステム２０での異常発生を監視する。この場合、制御用マイコン４１の決定部４１ａから出力された信号が監視部４２ａに入力されるため、監視用マイコン４２は、制御用マイコン４１により制御用シフトレンジを切り替える変更制御が実行されたことを検知することができる。例えば、Ｄスイッチ１４からの信号が監視用マイコン４２に入力されていないときに、制御用マイコン４１が制御用シフトレンジをＤレンジへと切り替える制御を実行した場合、監視用マイコン４２は、制御用シフトレンジの変更制御に関して異常が発生していると判定する。このように、電子制御装置４０は、シフトバイワイヤシステム２０の誤作動を監視する装置であって、シフトバイワイヤシステム２０の異常を判定する異常判定装置である。

図３は、制御用シフトレンジの監視処理を示すフローチャート図である。なお、図３には、複数のシフトレンジのうち、Ｄレンジを監視する場合が示されている。また、図３に示す処理は、所定の演算周期にて監視用マイコン４２により繰り返し実行される。

監視用マイコン４２は、監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４からの信号の入力状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１では、シフト操作装置３０から監視用マイコン４２に入力されるシフト信号のうち、Ｄスイッチ１４からの信号の入力状態がＯＦＦからＯＮに変化したか否かが判定される。

このステップＳ１０１では、Ｄスイッチ１４における複数の接点から入力される信号のうち、一つの信号でも入力状態が変化したか否かを判定することができる。要するに、入力状態が変化する信号は、特性が異なる接点のうち、どの接点から出力された信号であってもよい。Ｄスイッチ１４における複数の接点から入力される信号のうちの一つでも入力状態が変化した時とは、Ｄレンジ以外の操作によりシフト信号が変化したことではなく、明らかにＤレンジを選択する操作をしていることが分かる。

監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４からの信号の入力状態が変化した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ許可フラグをＯＮに設定するとともに、Ｄレンジカウンタを所定値Ａに設定する（ステップＳ１０２）。Ｄレンジ許可フラグとは、制御用シフトレンジがＤレンジに切り替わることを許可するフラグである。Ｄレンジカウンタとは、Ｄレンジへの変更を許可する許可時間を表すものである。所定値Ａは、ゼロよりも大きい値である。つまり、Ｄレンジカウンタに所定値Ａが設定されることにより、Ｄレンジへの変更を許可する許可時間として所定時間が設定されたことになる。

監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４からの信号の入力状態が変化していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、または、ステップＳ１０２の処理を実施後に、監視用マイコン４２は、Ｄレンジカウンタがゼロよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

Ｄレンジカウンタがゼロよりも大きい場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジカウンタを減算する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４では、例えばＤレンジカウンタの値がひとつ減算される。減算前のＤレンジカウンタが「Ａ」であるとすると、減算後のＤレンジカウンタは「Ａ－１」で表すことができる。要するに、ステップＳ１０４では、Ｄレンジカウンタに設定された所定値Ａに応じた所定時間からのカウントダウンが行われる。

Ｄレンジカウンタがゼロよりも大きくない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ許可フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５では、現在のＤレンジ許可フラグがＯＮである場合にはＯＮからＯＦＦに切り替えられ、現在のＤレンジ許可フラグがＯＦＦである場合にはＯＦＦに維持される。

ステップＳ１０４の処理を実施後、または、ステップＳ１０５の処理を実施後に、監視用マイコン４２は、制御用シフトレンジがＤレンジ以外からＤレンジに変化したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６では、制御用マイコン４１から監視用マイコン４２に入力される信号に基づいて、制御用シフトレンジがＤレンジに切り替わったか否かが判定される。

制御用シフトレンジがＤレンジ以外からＤレンジに変化した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ許可フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

Ｄレンジ許可フラグがＯＮでない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、制御シフトレンジの異常処置を行う（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８において、監視用マイコン４２は、Ｄレンジへの変更が許可されていない状態で制御用シフトレンジがＤレンジに切り替わったことを検知し、シフトバイワイヤシステム２０に異常が生じていると判断する。そして、このステップＳ１０８の処理が実施される場合とは、監視用のシフト信号の入力状態が一つも変化していないときに制御用シフトレンジがＤレンジに切り替わる場合である。つまり、この場合となるは、監視用のシフト信号を入力する信号線（接点ごとに設けられた複数の信号線）が全て断線またはショートしたことにより入力信号が変化しなくなった場合（第１異常）、制御用のシフト信号の入力のみに、誤って押圧操作ありと判断するようなノイズが入力された場合（第２異常）、制御のバグや誤作動により、シフト信号の入力がないにもかかわらず押圧操作ありと判断した場合（第３異常）のいずれかである。そのため、電子制御装置４０は、制御シフトレンジの異常処置として、車両１の駆動力をカットするなどのフェールセーフ制御を実行する。ステップＳ１０８の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

制御用シフトレンジがＤレンジ以外からＤレンジに変化しない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、または、Ｄレンジ許可フラグがＯＮである場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）には、この制御ルーチンは終了する。この場合、監視用マイコン４２は制御用シフトレンジのうちＤレンジに関する処理が正常であると判断する。

そして、監視用マイコン４２が所定の演算周期にて処理を繰り返すため、図３に示す処理はループする。そのため、Ｄスイッチ１４からの信号の入力状態がＯＮに切り替わったと判定されて以降は、ステップＳ１０１で否定的に判定されるループに入る。このループに入ると、ステップＳ１０４の処理が実施されるたびに、Ｄレンジカウンタが０に向けてカウントダウンされる。Ｄレンジカウンタがゼロよりも大きい場合にはＤレンジ許可フラグがＯＮに維持されるため、ステップＳ１０７で肯定的に判定されるループとなる。そして、何度目かのループでＤレンジカウンタが０になると、ステップＳ１０３で否定的に判定されて、ステップＳ１０５においてＤレンジ許可フラグがＯＮからＯＦＦに切り替わる。つまり、Ｄスイッチ１４からの信号の入力状態が変化してから許可時間（所定値Ａに応じた所定時間）が経過した後は、Ｄレンジ許可フラグがＯＦＦとなるため、制御用シフトレンジがＤレンジに変化した場合には異常と判定され、ステップＳ１０８の処理が実施される。

以上説明した通り、第１実施形態によれば、監視用マイコン４２によって誤作動を監視する際、シフトスイッチ１０から監視用マイコン４２に入力される監視用のシフト信号の状態が変化したときから所定の許可時間が経過するまでの間は、そのシフトレンジへの変更を許可する。そして、監視用マイコン４２がそのシフトレンジへの変更を許可していないときに制御用マイコン４１が制御用シフトレンジをそのシフトレンジへ変更した場合には、監視用マイコン４２は、異常と判定する。これにより、シフト信号の入力状態が変化してから所定の許可時間が経過するまでの間は異常との判定を行わないので、制御用マイコン４１と監視用マイコン４２との演算タイミングにずれが生じても、異常との誤判定が発生することを抑制することができる。

また、第１実施形態では、シフトスイッチ１０が各シフトレンジに対応して一つずつ設けられている構成について説明したがこれに限定されない。シフトスイッチ１０は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｂレンジなどのうち、少なくとも一つ以上に設けられていればよい。例えば、シフトスイッチ１０はＰスイッチ１１とＤスイッチ１４とにより構成されてもよい。さらに、図３に示す処理はＤレンジ以外の制御用シフトレンジにも適用可能である。例えば、電子制御装置４０はＰレンジを対象にして図３に示す処理を実行することも可能である。要するに、シフトスイッチ１０が設けられたシフトレンジについて図３に示す処理を適用することができる。

また、第１実施形態の変形例として、監視用マイコン４２は、異常との仮判定を行い、この仮判定をしてから所定の猶予時間が経過した後に、異常と判定するように構成することができる。この変形例の制御が図４に示されている。

図４は、第１実施形態の変形例における制御用シフトレンジの監視処理を示すフローチャート図である。なお、図４に示す処理は、複数のシフトレンジのうちＤレンジを監視する場合であり、所定の演算周期にて監視用マイコン４２により繰り返し実行される。また、図４に示すステップＳ２０１～ステップＳ２０５の処理は、図３に示すステップＳ１０１～ステップＳ１０５の処理と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ２０４の処理を実施後、または、ステップＳ２０５の処理を実施後に、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ許可フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

Ｄレンジ許可フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ異常カウンタをゼロに設定する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

Ｄレンジ許可フラグがＯＮでない場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０８）。

Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きくない場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、制御用シフトレンジがＤレンジ以外からＤレンジに変化したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

制御用シフトレンジがＤレンジ以外からＤレンジに変化した場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ異常カウンタを所定値Ｂに設定する（ステップＳ２１０）。Ｄレンジ異常カウンタとは、Ｄレンジの処理について異常と判定するまでの猶予時間を表すものである。所定値Ｂは、ゼロよりも大きい値である。つまり、Ｄレンジ異常カウンタに所定値Ｂが設定されることにより、異常との判定が確定するまでの猶予時間（所定値Ｂに応じた所定時間）が設定されたことになる。言い換えれば、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ許可フラグがＯＦＦのときに制御用シフトレンジがＤレンジへ切り替わったことを検知した場合、異常と仮判定する。さらに、監視用マイコン４２は、この仮判定のままとなる猶予時間を設定する。すなわち、ステップＳ２０９の処理により異常と仮判定された後に、ステップＳ２１０では、Ｄレンジ許可フラグがＯＮに変更されるまでの猶予時間が設定されたことになる。ステップＳ２１０の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

制御用シフトレンジがＤレンジ以外からＤレンジに変化しない場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、制御ルーチンはステップＳ２０７へ進む。

Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きい場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ異常カウンタを減算する（ステップＳ２１１）。ステップＳ２１１では、例えばＤレンジ異常カウンタの値がひとつ減算される。減算前のＤレンジ異常カウンタが「Ｂ」であるとすると、減算後のＤレンジ異常カウンタは「Ｂ－１」で表すことができる。要するに、ステップＳ２１１では、Ｄレンジ異常カウンタに設定された所定値Ｂに応じた所定時間からのカウントダウンが行われる。

ステップＳ２１１の処理を実施後、監視用マイコン４２は、Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１２）。

Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きい場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、この制御ルーチンは終了する。この場合、異常と仮判定した状態を維持したままループする。

Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きくない場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、制御シフトレンジの異常処置を行う（ステップＳ２１３）。ステップＳ２１２で否定的に判定された場合とは、猶予時間が経過したことを意味する。つまり、異常と仮判定した状態から、異常との判定が確定した状態に移行したことになる。そのため、電子制御装置４０は、制御シフトレンジの異常処置として、車両１の駆動力をカットするなどのフェールセーフ制御を実行する。ステップＳ２１３の処理を実施後、この制御ルーチンは終了する。

そして、監視用マイコン４２が所定の演算周期にて処理を繰り返すため、図４に示す処理はループする。そのため、Ｄスイッチ１４からの信号の入力状態が変化していない状態で制御用シフトレンジがＤレンジに切り替わって以降は、ステップＳ２０８で肯定的に判定されるループに入る。このループに入ると、ステップＳ２１１の処理が実施されるたびにＤレンジ異常カウンタが０に向けてカウントダウンされる。Ｄレンジ異常カウンタがゼロよりも大きい場合にはステップＳ２１２で肯定的に判定されるため、異常と仮判定された状態に維持される。そして、何度目かのループでＤレンジ異常カウンタが０になると、ステップＳ２１２で否定的に判定されるため、異常との判定が確定される。つまり、Ｄスイッチ１４からの信号の入力状態が変化していないときに制御用シフトレンジがＤレンジに切り替わってから猶予時間が経過した後は、異常との判定が確定され、ステップＳ２１３の処理が実施される。

この変形例によれば、監視用のシフト信号の入力状態が変化していないときに、そのシフトスイッチ１０に対応するシフトレンジへと制御用シフトレンジが切り替わった際には、異常との仮判定を行うことができる。そして、仮判定の状態で所定の猶予時間を経過するまでの間に、対応するシフトスイッチ１０について、監視用のシフト信号の入力状態が変化した場合には、異常との仮判定を取り消すことができる。これにより、制御用マイコン４１と監視用マイコン４２との演算タイミングにずれが生じても、異常との誤判定が発生することを抑制することができる。つまり、各マイコンの演算周期が非同期であることや、シフト制御情報をマイコン間の通信でやり取りするためのタイムラグにより、監視側が許可を判断するよりも先に制御側がシフトレンジを変えてしまう虞があるため、これを考慮して、所定の猶予時間だけ待ってから異常判断することでこれを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ノーマルオープン型の接点とノーマルクローズ型の接点とを有するシフトスイッチについて、シフトスイッチの各接点から出力される信号を用いて異常の発生を監視するように構成されている。なお、第２実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略しその参照符号を引用する。

図５は、第２実施形態におけるシフトスイッチの概略構成を示す図である。第２実施形態のシフトスイッチ１００は、操作部材として機能する一つの可動端子１１０と、三つの固定端子としての第１固定端子１１１、第２固定端子１１２、第３固定端子１１３と、を備えている。このシフトスイッチ１００は摺動接点型スイッチである。各固定端子１１１，１１２，１１３には、それぞれ信号線１１４，１１５，１１６が接続されている。また、可動端子１１０にはアース線１１７が接続されている。なお、この説明では、ノーマルオープンをＮＯと記載し、ノーマルクローズをＮＣと記載する場合がある。また、シフトスイッチ１００は、第１実施形態のシフトスイッチ１０に代えて車両１に搭載することが可能である。

第１固定端子１１１は、可動端子１１０との間でノーマルオープン型の接点を構成し、三つの接点のうちの第１接点を構成する端子である。この第１固定端子１１１は、第１ＮＯ接点を構成する第１ＮＯ端子である。第２固定端子１１２は、可動端子１１０との間でノーマルオープン型の接点を構成し、三つの接点のうちの第２接点を構成する端子である。この第２固定端子１１２は、第２ＮＯ接点を構成する第２ＮＯ端子である。第３固定端子１１３は、可動端子１１０との間でノーマルクローズ型の接点を構成し、三つの接点のうちの第３接点を構成する端子である。この第３固定端子１１３は、ＮＣ接点を構成するＮＣ端子である。

可動端子１１０は、図５において実線で示す第１位置から一点鎖線で示す第２位置までの範囲で各固定端子１１１，１１２，１１３の上を摺動する。図５に示す黒丸は接点が閉じている状態を示し、図５に示す白丸は接点が開いている状態を示している。第１位置では、可動端子１１０が第３固定端子１１３のみと接触している。すなわち、第１位置では、ＮＣ接点が閉じて第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点とは開いている。この状態がシフトスイッチ１００のオフ状態である。

また、可動端子１１０が第１位置から第２位置の方向へと移動すると、可動端子１１０は第１固定端子１１１にも接触する。これにより、ＮＣ接点と第１ＮＯ接点とが閉じて第２ＮＯ接点のみが開いた状態となる。

また、可動端子１１０がさらに第２位置の方向へ移動すると、可動端子１１０は第３固定端子１１３との接触が外れて、第１固定端子１１１のみに接触する。これにより、ＮＣ接点と第２ＮＯ接点とが開いて第１ＮＯ接点のみが閉じた状態となる。

そして、可動端子１１０がさらに第２位置の方向へ移動すると、可動端子１１０は第２位置に到着する。第２位置では、可動端子１１０は第１固定端子１１１と第２固定端子１１２とに接触する。すなわち、第２位置では、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点とが閉じてＮＣ接点は開いている。この状態がシフトスイッチ１００のオン状態である。

このように、三つの固定端子１１１，１１２，１１３は、可動端子１１０が第１位置から第２位置までの範囲を摺動する際、そのうちの一つまたは二つが可動端子１１０に接触するように配列されている。つまり、シフトスイッチ１００がオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間、全ての固定端子１１１，１１２，１１３が可動端子１１０と接触している状態は発生せず、かつ、どの固定端子１１１，１１２，１１３も可動端子１１０と接触していない状態も発生しないように、三つの固定端子１１１，１１２，１１３が配列されている。

また、各接点から延びる信号線１１４，１１５，１１６は電子制御装置４０に接続されている。図６に示すように、各信号線１１４，１１５，１１６は、制御用マイコン４１と監視用マイコン４２とに接続されている。信号線１１４は、第１ＮＯ接点からの信号である第１信号を伝達する。信号線１１５は、第２ＮＯ接点からの信号である第２信号を伝達する。信号線１１６は、ＮＣ接点からの信号である第３信号を伝達する。開状態の接点からはＯＦＦ信号が出力される。閉状態の接点からはＯＮ信号が出力される。

電子制御装置４０は、各信号線１１４，１１５，１１６から入力される信号の組み合わせに基づいて、シフトスイッチ１００に対して行われた操作を判定する。例えば信号線１１４，１１５，１１６の信号の組み合わせがＯＮ・ＯＮ・ＯＦＦとなる場合、電子制御装置４０は、シフトスイッチ１００に対してオン操作されたと判定する。信号線１１４，１１５，１１６の信号の組み合わせがＯＦＦ・ＯＦＦ・ＯＮとなる場合、電子制御装置４０は、シフトスイッチ１００に対してオフ操作されたと判定する。このシフトスイッチ１００は、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂなどレンジ毎に一つ設けられる。そして、シフトスイッチ１００に対するオン操作には、各レンジへの切り替え処理が割り当てられる。第２実施形態では、シフトスイッチ１００として、少なくともＤスイッチ１４を備えている。そのため、Ｄレンジについて説明する際に、シフトスイッチ１００をＤスイッチ１４と記載する場合がある。

また、電子制御装置４０は、各信号線１１４，１１５，１１６から入力される信号の組み合わせに基づいて、異常が発生したか否かを判定する。制御用マイコン４１は、各信号線１１４，１１５，１１６からの信号を用いて異常の有無を判定する異常判定部４１ｂを有する。異常判定部４１ｂは、シフトスイッチ１００の各接点から入力される信号と、監視用マイコン４２から入力される判定結果を示す情報とに基づいて、制御用マイコン４１側で異常が発生しているか否かを判定する。また、監視用マイコン４２は、各信号線１１４，１１５，１１６からの信号を用いて異常の有無を判定する異常判定部４２ｂを有する。異常判定部４２ｂは、シフトスイッチ１００の各接点から監視用マイコン４２に入力される信号と、シフトスイッチ１００の各接点から制御用マイコン４１に入力される信号とに基づいて、監視用マイコン４２側で異常が発生しているか否かを判定する。この異常判定部４２ｂによる判定結果は制御側の異常判定部４１ｂに入力される。

シフトスイッチ１００によれば、三つの接点のどれにも異常が発生していない場合、可動端子１１０が第１位置にあるときは、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点とは開状態であり、ＮＣ接点は閉状態である。また、三つの接点のどれにも異常が発生していない場合、可動端子１１０が第２位置にあるときは、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点とは閉状態であり、ＮＣ接点は開状態である。そして、三つの接点のどれにも異常が発生していない場合、可動端子１１０を第１位置から第２位置へ変位させる過程で、全ての接点が開状態になることはなく、全ての接点が閉状態になることもない。

つまり、シフトスイッチ１００によれば、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点とＮＣ接点との全てが開状態になる場合は、シフトスイッチ１００に異常が生じた場合に限られる。同様に、これらの接点の全てが閉状態になる場合も、シフトスイッチ１００に異常が生じた場合に限られる。仮に、オン操作あるいはオフ操作の過程で全ての接点が同じ状態になる状態を経由するように構成されたスイッチの場合、全ての接点が同じ状態になったことがオフ固着やオン固着といった接点の異常によるものなのかどうか、すぐには判断することができない。これに対して、シフトスイッチ１００によれば、正常であれば全ての接点が同じ状態になることはないので、異常との誤判定を抑制することができる。

ここで、シフトスイッチ１００に生じる異常の種類について説明する。

まず、図７を参照して、ＮＣ接点の断線について説明する。図７に示すように、可動端子１１０が一点鎖線で示す位置にある場合において、全ての接点が開状態になっていたとする。この場合、各信号線１１４，１１５，１１６から電子制御装置４０に入力される信号の組み合わせはＯＦＦ・ＯＦＦ・ＯＦＦとなるが、このような信号の組み合わせは正常な状態のシフトスイッチ１００では存在しない。よって、どこかの接点においてオフ固着、つまり断線が起きていることが確定する。

可動端子１１０が図７に実線で示す位置に移動すると、第１固定端子１１１と第２固定端子１１２とがともに正常である場合には、それらは閉状態になる。そのため、信号線１１４，１１５から電子制御装置４０に入力される信号はＯＦＦからＯＮに切り替わる。一方、第３固定端子１１３に対応する信号線１１６から電子制御装置４０に入力される信号はＯＦＦに維持される。信号線１１４，１１５の信号の変化から第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点がともに正常であることが判明した時点で、異常が生じている接点はＮＣ接点であることと、その異常が断線であることとが判明する。つまり、ＮＣ接点に断線が起きていることが確定する。

次に、図８を参照して、ＮＣ接点のショートについて説明する。図８に示すように、可動端子１１０が一点鎖線で示す位置にある場合において、全ての接点が閉状態になっていたとする。この場合、各信号線１１４，１１５，１１６から電子制御装置４０に入力される信号の組み合わせはＯＮ・ＯＮ・ＯＮとなる。ところが、そのような信号の組み合わせは正常な状態のシフトスイッチ１００では存在しない。よって、どこかの接点においてオン固着、つまりショートが起きていることが確定する。

可動端子１１０が図８に実線で示す位置に移動すると、第１固定端子１１１と第２固定端子１１２とがともに正常である場合には、それらは開状態になる。そのため、信号線１１４，１１５から電子制御装置４０に入力される信号はＯＮからＯＦＦに切り替わる。一方、第３固定端子１１３に対応する信号線１１６から電子制御装置４０に入力される信号はＯＮに維持される。信号線１１４，１１５の信号の変化から第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点がともに正常であることが判明した時点で、異常が生じている接点はＮＣ接点であることと、その異常がショートであることとが判明する。つまり、ＮＣ接点にショートが起きていることが確定する。

これらの異常判定方法が可能であることは、シフトスイッチ１００について、可動端子１１０が全ての固定端子１１１，１１２，１１３と接触する状態がなく、かつ、可動端子１１０がどの固定端子１１１，１１２，１１３にも接触していない状態がないように構成されているためである。仮に、可動端子が摺動する過程でどの固定端子にも接触しない状態となるように構成された場合には、全ての信号がＯＦＦであることを根拠に、すぐには断線が起きているとは確定できない。この場合、実際に断線が起きているかどうか判定するためには、例えば、全ての信号がＯＦＦの状態が所定時間続くかどうかを判定することが考えられる。しかし、この場合には、運転者が可動端子を少しだけ動かした状態が続いた際、実際には異常が起きていないにも関わらず、シフトスイッチに断線が生じたと誤判定される虞がある。あるいは、可動端子が摺動する過程で全ての固定端子と接触する状態となるように構成された場合には、全ての信号がＯＮであることを根拠に、すぐにはショートが起きていると確定できない。この場合も、運転者が可動端子を少しだけ動かした状態が続いた際、実際には異常が起きていないにも関わらず、シフトスイッチにショートが生じたと誤判定される虞がある。

図９は、第２実施形態におけるシフト操作の監視処理を示すフローチャート図である。なお、図９に示す処理は、複数のシフトレンジのうちのＤレンジにおけるシフト操作を監視する場合であり、所定の演算周期にて監視用マイコン４２により繰り返し実行される。

監視用マイコン４２は、制御用マイコン４１からの制御用のシフト信号を受信する（ステップＳ３０１）。電子制御装置４０では、シフトスイッチ１０から制御用マイコン４１に入力された制御用のシフト信号が、制御用マイコン４１から監視用マイコン４２へ出力される。ステップＳ３０１では、シフトスイッチ１０から制御用マイコン４１に入力される信号が監視用マイコン４２に入力される。つまり、制御用マイコン４１で制御に用いる制御用のシフト信号が監視用マイコン４２に入力される。

監視用マイコン４２は、監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４からの信号が入力されたことを検出する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２では、シフトスイッチ１０の各接点から出力された信号が監視用マイコン４２に入力される。

監視用マイコン４２は、監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３では、各信号線１１４，１１５，１１６から監視用マイコン４２に入力される信号の組合せがＯＦＦ・ＯＦＦ・ＯＦＦであるか否かが判定される。

監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦではない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、継続時間をクリアする（ステップＳ３０４）。継続時間とは、Ｄスイッチ１４の各接点から監視用マイコン４２に入力される信号が全てＯＦＦとなる状態が継続している時間を表すものである。

ステップＳ３０４の処理を実施後、監視用マイコン４２は、監視側は異常なしと判断する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５では、監視側の異常なしを示す判定結果が制御用マイコン４１に出力される。

ステップＳ３０５の処理を実施後、監視用マイコン４２は、Ｄレンジの監視制御を実施する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６では、制御用シフトレンジのうちのＤレンジに関する処理の監視制御が実施される。つまり、正常時の監視制御が実施される。ステップＳ３０６の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦである場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、継続時間をカウントアップする（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７では、Ｄスイッチ１４の各接点から監視用マイコン４２に入力される信号が全てＯＦＦである状態の継続時間が加算される。

ステップＳ３０７の処理を実施後、監視用マイコン４２は、所定時間Ｃが経過したか否かを判定する（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８では、ステップＳ３０７によりカウントアップされた継続時間が、所定時間Ｃを超えているか否かが判定される。所定時間Ｃは予め設定された所定値である。継続時間が所定時間Ｃを超えている場合には、所定時間Ｃが経過したと判定される。

所定時間Ｃが経過したと判定されていない場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、制御ルーチンはステップＳ３０５へ進む。

所定時間Ｃが経過したと判定された場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０９では、ステップＳ３０１で取得した制御用のシフト信号を用いて、Ｄスイッチ１４の各接点から制御用マイコン４１に入力された信号が全てＯＦＦであるか否かが判定される。つまり、ステップＳ３０９において、監視用マイコン４２は、シフトスイッチ１００から制御用マイコン４１に入力される信号と、シフトスイッチ１００から監視用マイコン４２に入力される信号とが一致しているか否かを判定する。

制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦである場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、監視用マイコン４２は、シフトバイワイヤシステム２０におけるワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常と判定する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０では、シフトスイッチ１００と監視用マイコン４２との間に設けられたワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）、またはシフトスイッチ１００のモジュールに異常が発生していると判定される。この異常には、ワイヤハーネスの断線またはショート、あるいは、シフトスイッチ１００の断線またはショートが含まれる。すなわち、Ｄスイッチ１４に接続された信号線１１４，１１５，１１６、またはシフトスイッチ１００自体に異常が発生していると判定される。また、ステップＳ３１０では、ワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常を示す判定結果が制御用マイコン４１に出力される。ステップＳ３１０の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦではない場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、監視用マイコン４２は、監視側の入力回路の異常と判定する（ステップＳ３１１）。ステップＳ３１１では、監視用マイコン４２の入力回路に異常が発生していると判定される。また、ステップＳ３１１では、監視用マイコン４２の入力回路の異常を示す判定結果が制御用マイコン４１に出力される。ステップＳ３１１の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

そして、監視用マイコン４２が所定の演算周期にて処理を繰り返すため、図９に示す処理はループする。そのため、監視用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力される信号が全てＯＦＦである判定されて以降は、ステップＳ３０７の処理を実施するループに入る。このループに入ると、ステップＳ３０７の処理が実施されるたびに、継続時間がカウントアップされる。継続時間が所定時間Ｃよりも短い場合にはステップＳ３０８で否定的に判定されるため、監視側の異常なしと判断される。そして、何度目かのループで継続時間が所定時間Ｃを超えると、ステップＳ３０８で肯定的に判定されるため、異常と判定される。

また、図９に示す処理フローにおいて、異常の有無に関する判定結果として監視用マイコン４２から制御用マイコン４１に出力されるため、制御用マイコン４１は、監視用マイコン４２の制御を監視することができる。

図１０は、第２実施形態における制御用シフトレンジの判断処理を示すフローチャート図である。なお、図１０に示す処理は、制御用シフトレンジにＤレンジを判断する場合であり、所定の演算周期にて制御用マイコン４１により繰り返し実行される。

制御用マイコン４１は、制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４からの信号が入力されていることを検出する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１では、シフトスイッチ１０の各接点から出力された信号が制御用マイコン４１に入力される。

制御用マイコン４１は、監視側の判定結果を監視用マイコン４２から受信する（ステップＳ４０２）。ステップＳ４０２では、監視側の判定結果として、図９に示すステップＳ３０５の処理を実施したこと、ステップＳ３１０の処理を実施したこと、ステップＳ３１１１を実施したこと、これらのうちのいずれかを示す情報が制御用マイコン４１に入力される。

制御用マイコン４１は、制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３では、Ｄスイッチ１４に接続された各信号線１１４，１１５，１１６から制御用マイコン４１に入力される信号の組合せがＯＦＦ・ＯＦＦ・ＯＦＦであるか否かが判定される。

制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦではない場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、制御用マイコン４１は、継続時間をクリアする（ステップＳ４０４）。この継続時間とは、Ｄスイッチ１４の各接点から制御用マイコン４１に入力される信号が全てＯＦＦとなる状態が継続している時間を表すものである。

ステップＳ４０３の処理を実施後、制御用マイコン４１は、制御側には異常なしと判断する（ステップＳ４０５）。

ステップＳ４０５の処理を実施後、制御用マイコン４１は、制御用シフトレンジをＤレンジに切り替えるための判断制御を実施する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６では、正常時におけるシフトレンジの変更制御が実施される。つまり、ステップＳ４０６において、電子制御装置４０は、Ｄスイッチ１４から制御用マイコン４１に入力されるシフト信号に基づいてＤレンジが選択されたかを否かを判定し、制御用シフトレンジをＤレンジに切り替えるための判断を行う。ステップＳ４０６の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力された信号が全てＯＦＦである場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、制御用マイコン４１は、継続時間をカウントアップする（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０７では、Ｄスイッチ１４の各接点から制御用マイコン４１に入力される信号が全てＯＦＦである状態の継続時間が加算される。

ステップＳ４０７の処理を実施後、制御用マイコン４１は、所定時間Ｄを経過しているか否かを判定する（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７により加算された継続時間が、所定時間Ｄを超えているか否かが判定される。継続時間が所定時間Ｄを超えている場合には、所定時間Ｄが経過したと判定される。また、所定時間Ｄは、所定時間Ｃよりも長い第２所定時間である。

所定時間Ｄが経過したと判定されていない場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）、制御ルーチンはステップＳ４０５へ進む。

所定時間Ｄが経過したと判定された場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）、制御用マイコン４１は、監視側の判定結果がワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常を示すものであるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０９では、ステップＳ４０２で取得した監視側の判定結果が、ワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常であるか否かが判定される。すなわち、図９に示すステップＳ３１０を実施したか否かが判定される。

監視用の判定結果がワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常を示すものである場合（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、制御用マイコン４１は、シフトバイワイヤシステム２０におけるワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常と判定する（ステップＳ４１０）。ステップＳ４１０の処理は、監視側のステップＳ３１０の処理と同様である。ステップＳ４１０の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

監視用の判定結果がワイヤハーネスまたはシフトスイッチ１００の異常を示すものではない場合（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、制御用マイコン４１は、制御側の入力回路の異常と判定する（ステップＳ４１１）。ステップＳ４１１では、制御用マイコン４１の入力回路に異常が発生していると判定される。ステップＳ４１１の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

そして、制御用マイコン４１が所定の演算周期にて処理を繰り返すため、図１０に示す処理はループする。そのため、制御用のシフト信号についてＤスイッチ１４の各接点から入力される信号が全てＯＦＦであると判定されて以降は、ステップＳ４０７の処理を実施するループに入る。このループに入ると、ステップＳ４０７の処理が実施されるたびに、継続時間がカウントアップされる。継続時間が所定時間Ｄよりも短い場合にはステップＳ４０８で否定的に判定されるため、制御側の異常なしと判断される。そして、何度目かのループで継続時間が所定時間Ｄを超えると、ステップＳ４０８で肯定的に判定されるため、異常と判定される。

以上説明した通り、第２実施形態によれば、シフトスイッチ１０の各接点から制御用マイコン４１と監視用マイコン４２とに入力される信号とを比較することにより、異常が発生しているか否かを判定する。制御用マイコン４１と監視用マイコン４２とは、相手側のマイコンから取得した情報を用いて、シフトスイッチ１０の各接点から入力される信号が全てＯＦＦである状態が所定時間継続した後に異常と判定することができる。これにより、制御用マイコン４１と監視用マイコン４２との演算タイミングにずれが生じても、異常との誤判定が発生することを抑制することができる。

また、第２実施形態の変形例として、監視用マイコン４２が自身の入力回路に異常が生じていると判定した際に、制御用マイコン４１における制御用のシフト信号を用いて監視制御を実施するように構成することができる。さらに、制御用マイコン４１が自身の入力回路に異常が生じていると判定した際に、監視用マイコン４２における監視用のシフト信号を用いてシフトレンジの変更制御を実施するように構成することができる。この変形例の制御が図１１と図１２とに示されている。

図１１は、第２実施形態の変形例におけるシフト操作の監視処理を示すフローチャート図である。なお、図１１に示す処理は、図９に示す処理の変形例である。図１１に示すステップＳ５０１～Ｓ５１１の処理は、図９に示すステップＳ３０１～Ｓ３１１の処理と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ５１１の処理を実施後、監視用マイコン４２は、制御用のシフト信号を監視用のシフト信号として代用する制御状態に移行する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５１２では、監視用のシフト信号の代わりに、ステップＳ５０１で取得した制御用のシフト信号を用いる制御状態に切り替わる。

ステップＳ５１２の処理を実施後、制御ルーチンはステップＳ５０６に進む。この場合、監視用マイコン４２は制御用のシフト信号を用いてＤレンジのシフト操作に関する監視制御を継続する。

図１２は、第２実施形態の変形例における制御用シフトレンジの判断処理を示すフローチャート図である。なお、図１２に示す処理は、図１０に示す処理の変形例である。図１２に示すステップＳ６０１，Ｓ６０３～Ｓ６１２の処理は、図１０に示すステップＳ４０１～Ｓ４１１の処理と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ６０１の処理を実施後、制御用マイコン４１は、監視用のシフト信号を監視用マイコン４２から受信する（ステップＳ６０２）。電子制御装置４０では、シフトスイッチ１０から監視用マイコン４２に入力された監視用のシフト信号が、監視用マイコン４２から制御用マイコン４１へ出力される。監視用マイコン４２で監視制御に用いる監視用のシフト信号が制御用マイコン４１に入力される。ステップＳ６０２の処理を実施後、この制御ルーチンはステップＳ６０３へ進む。

また、ステップＳ６１２の処理を実施後、制御用マイコン４１は、監視用のシフト信号を制御用のシフト信号として代用する制御状態に移行する（ステップＳ６１３）。ステップＳ６１３では、制御用のシフト信号の代わりに、ステップＳ６０２で取得した監視用のシフト信号を用いる制御状態に切り替わる。

ステップＳ６１３の処理を実施後、制御ルーチンはステップＳ６０７に進む。この場合、制御用マイコン４１は監視用のシフト信号を用いてＤレンジへの切り替えを判断する制御を実施する。

また、シフトスイッチ１００について変形例を構成することが可能である。シフトスイッチの変形例を図１３～図２０に例示する。

図１３に示すように、変形例におけるシフトスイッチ２００は、対向接点型スイッチである。第１ＮＯ端子２１１と第２ＮＯ端子２１２とは、位置を固定されたアース端子２１６に対向して配置されている。ＮＣ端子２１３は、位置が固定されたアース端子２１７に対向して設置されている。ただし、ＮＣ端子２１３がアース端子２１７と対向する方向は、第１ＮＯ端子２１１および第２ＮＯ端子２１２がアース端子２１６と対向する方向と逆方向である。

第１ＮＯ端子２１１と第２ＮＯ端子２１２は、操作部材２１０とアース端子２１６との間に配置されている。第１ＮＯ端子２１１は、操作部材２１０とばね定数の小さいばね２１４により接続され、かつアース端子２１６とばね定数の大きいばね２１５により接続されている。逆に、第２ＮＯ端子２１２は、操作部材２１０とばね２１５により接続され、かつアース端子２１６とばね２１４により接続されている。ＮＣ端子２１３は、操作部材２１０と位置を固定された固定部材２１８との間に配置されている。ＮＣ端子２１３は、操作部材２１０とばね２１４により接続され、かつ固定部材２１８とばね２１５により接続されている。

操作部材２１０に力を入れていない状態では、第１ＮＯ端子２１１および第２ＮＯ端子２１２はアース端子２１６から離れており、ＮＣ端子２１３はアース端子２１７に接触している。第１ＮＯ端子２１１はアース端子２１６とともに第１接点としての第１ＮＯ接点を構成し、第２ＮＯ端子２１２はアース端子２１６とともに第２接点としての第２ＮＯ接点を構成している。また、ＮＣ端子２１３はアース端子２１７とともに第３接点としてのＮＣ接点を構成している。

第１ＮＯ端子２１１、第２ＮＯ端子２１２およびＮＣ端子２１３のそれぞれには信号線が接続されている。操作部材２１０に力を加えられていない状態では、図１３に示すように、操作部材２１０は第１位置に位置している。この状態では、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点は開いており、それらからはＯＦＦ信号が出力されている。一方、ＮＣ接点は閉じており、それからはＯＮ信号が出力されている。この状態がシフトスイッチ２００のオフ状態である。

このシフトスイッチ２００において、操作部材２１０を押し下げていくと、図１４に示すように、ばね定数の小さいばね２１４が縮み、第１ＮＯ端子２１１がアース端子２１６に接触する。これにより、第１ＮＯ接点から出力される信号はＯＮ信号となる。さらに操作部材２１０を押し下げていくと、図１５に示すように、ばね定数の大きいばね２１５が縮み始め、ＮＣ端子２１３がアース端子２１７から離れる。これにより、ＮＣ接点から出力される信号はＯＦＦ信号となる。

そして、操作部材２１０がさらに押し下げられていくと、図１６に示すように、操作部材２１０は第２位置に達する。第２位置では、第２ＮＯ端子２１２がアース端子２１６に接触する。これにより、第２ＮＯ接点から出力される信号はＯＮ信号となる。このとき、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点は閉じ、ＮＣ接点は開いた状態になっている。この状態がシフトスイッチ２００のオン状態である。

また、図１７に示すように、別の変形例におけるシフトスイッチ３００は、二つの摺動接点と一つの対向接点とを有する混合型スイッチである。このシフトスイッチ３００は、位置を固定された二つのＮＯ端子３１１，３１２と、アース接続された一つの可動端子３１０とを備えている。各ＮＯ端子３１１，３１２は、可動端子３１０との間で摺動接点を構成する。また、シフトスイッチ３００は、ＮＣ端子３１３と位置を固定されたアース端子３１７とを備えている。ＮＣ端子３１３は、アース端子３１７との間で対向接点を構成する。ＮＣ端子３１３は、操作部材としての可動端子３１０と固定部材３１６との間に配置されている。ＮＣ端子３１３は、可動端子３１０とばね定数の小さいばね３１４により接続され、かつ固定部材３１６とばね定数の大きいばね３１５により接続されている。各ＮＯ端子３１１，３１２は、可動端子３１０との間でＮＯ接点を構成している。ＮＣ端子３１３は、アース端子３１７との間でＮＣ接点を構成している。

可動端子３１０に力を加えられていない状態では、図１７に示すように、可動端子３１０は第１位置に位置している。この状態では、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点は開いており、それらからはＯＦＦ信号が出力されている。図１７に示す白丸は接点が開いている状態を示している。一方、ＮＣ接点は閉じており、それからはＯＮ信号が出力されている。この状態がシフトスイッチ３００のオフ状態である。

このシフトスイッチ３００において、ばね３１４，３１５を収縮させる方向に可動端子３１０を摺動させていくと、図１８に示すように、可動端子３１０が第１ＮＯ端子３１１に接触する。これにより、ＮＣ接点と第１ＮＯ接点が閉じて第２ＮＯ接点のみが開いた状態となる。図１８に示す黒丸は接点が開いている状態を示している。このとき、ばね定数の大きいばね３１４に縮み始めているが、ＮＣ端子３１３はアース端子３１７に接触したままである。可動端子３１０をさらに摺動させていくと、図１９に示すように、ばね定数の大きいばね３１５が縮み始め、ＮＣ端子３１３がアース端子３１７から離れる。これにより、ＮＣ接点から出力される信号はＯＦＦ信号となる。

そして、可動端子３１０をさらに摺動させていくと、図２０に示すように、可動端子３１０は第２位置に達する。第２位置では、可動端子３１０が第２ＮＯ端子３１２に接触する。これにより、第２ＮＯ接点から出力される信号はＯＮ信号となる。このとき、第１ＮＯ接点と第２ＮＯ接点は閉じ、ＮＣ接点は開いた状態になっている。この状態がシフトスイッチ３００のオン状態である。

なお、第２実施形態および各変形例で説明したシフトスイッチ１００，２００，３００はいずれも、第１実施形態に適用することが可能である。つまり、第１実施形態のシフトスイッチ１０は、第２実施形態のシフトスイッチ２００のように構成することが可能である。

１車両
３変速機
１０シフトスイッチ（スイッチ）
１１Ｐスイッチ
１４Ｄスイッチ
２０シフトバイワイヤシステム
３０シフト操作装置
４０電子制御装置（異常判定装置）
４１制御用マイコン（第１マイコン）
４２監視用マイコン（第２マイコン）
１００シフトスイッチ
１１０可動端子
１１１第１固定端子（第１ＮＯ端子）
１１２第２固定端子（第２ＮＯ端子）
１１３第３固定端子（ＮＣ端子）

Claims

車両のシフトレンジを変更するためのスイッチが操作された際に前記スイッチの操作に応じた制御をそれぞれに実行する第１マイコンおよび第２マイコンを備え、
前記第１マイコンは、前記スイッチが操作された際に当該スイッチから入力される信号に基づいて、当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御を実行し、
前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号と前記第１マイコンから入力される信号とに基づいて、異常が発生したか否かを判定する監視制御を実行する異常判定装置であって、
前記第２マイコンは、
前記スイッチから入力される信号の入力状態が変化した場合、当該スイッチに対応するシフトレンジへの変更を許可する許可時間を設定し、
前記入力状態が変化してから前記許可時間が経過するまでの間に、前記第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御が実行されたことを検知した場合、正常と判定し、
前記入力状態が変化してから前記許可時間が経過した後に、前記第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御が実行されたことを検知した場合、異常と判定する
ことを特徴とする異常判定装置。
前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号の入力状態が変化していないときに、前記第１マイコンにより当該スイッチに対応するシフトレンジへと切り替える変更制御が実行されたことを検知した場合、異常と仮判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の異常判定装置。
前記第２マイコンは、
前記異常と仮判定した場合、所定の猶予時間を設定し、
前記異常と仮判定したときから前記猶予時間が経過するまでの間に、当該スイッチから入力される信号の入力状態が変化した場合、前記仮判定を取り消し、
前記異常と仮判定したときから前記猶予時間が経過するまでの間に、当該スイッチから入力される信号の入力状態が変化しない場合、異常と判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の異常判定装置。
車両のシフトレンジを変更するためのスイッチが操作された際に前記スイッチの操作に応じた制御をそれぞれに実行する第１マイコンおよび第２マイコンを備え、
前記第１マイコンは、前記スイッチが操作された際に当該スイッチから入力される信号に基づいて、当該スイッチに対応するシフトレンジへとシフトレンジを切り替える変更制御を実行し、
前記第２マイコンは、前記スイッチから入力される信号と前記第１マイコンから入力される信号とに基づいて、異常が発生したか否かを判定する監視制御を実行する異常判定装置であって、
前記スイッチは、ノーマルオープン型の接点とノーマルクローズ型の接点とを有し、各接点から出力される信号に応じて当該スイッチのオンとオフとを制御し、
前記第２マイコンは、
前記スイッチの各接点から入力される信号が全てオフである状態が所定時間以上継続した際に、当該スイッチの各接点から前記第１マイコンに入力される信号が全てオフであることを検知した場合には、当該スイッチと各マイコンとの間に設けられたワイヤハーネス、または当該スイッチに異常が生じていると判定し、
前記スイッチから入力される信号が全てオフである状態が所定時間以上継続した際に、前記スイッチから前記第１マイコンに入力される信号が全てオフではないことを検知した場合、当該第２マイコンの入力回路に異常が生じていると判定する
ことを特徴とする異常判定装置。
前記第１マイコンは、前記第２マイコンにより前記異常が生じていると判定されるよりも前に、前記スイッチの各接点から入力される信号が全てオフである状態が第２所定時間以上継続した場合、当該第１マイコンの入力回路に異常が生じていると判定し、
前記第２所定時間は、前記第２マイコンの処理で用いる前記所定時間よりも長い
ことを特徴とする請求項４に記載の異常判定装置。
前記第２マイコンは、当該第２マイコンの入力回路の異常と判定した後は、前記スイッチから前記第１マイコンに入力される信号を用いて前記監視制御を実行する
ことを特徴とする請求項４または５に記載の異常判定装置。
前記第１マイコンは、当該第１マイコンの入力回路の異常と判定した後は、前記スイッチから前記第２マイコンに入力される信号を用いて前記変更制御を実行する
ことを特徴とする請求項５に記載の異常判定装置。
前記スイッチは、
第１位置と第２位置との間で変位する操作部材と、
前記操作部材の前記第１位置と前記第２位置との間での変位により、信号線を接続するオン状態と、前記信号線を切断するオフ状態との間で状態が切り替わる三つの接点と、を備え、
前記三つの接点は、
前記ノーマルオープン型の接点により構成され、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への変位の途中で、前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わる第１接点と、
前記ノーマルオープン型の接点により構成され、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への変位の途中、前記第１接点よりも遅いタイミングで、前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わる第２接点と、
前記ノーマルクローズ型の接点により構成され、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への変位の途中、前記第１接点が前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わるよりも遅く、かつ前記第２接点が前記オフ状態から前記オン状態へ切り替わるよりも早いタイミングで、前記オン状態から前記オフ状態へ切り替わる第３接点と、を含み、
前記第１マイコンおよび前記第２マイコンには、前記スイッチからの信号として、前記第１接点から出力される第１信号と、前記第２接点から出力される第２信号と、前記第３接点から出力される第３信号と、が入力され、
前記第１マイコンおよび前記第２マイコンは、前記スイッチにおける前記第１信号と前記第２信号と前記第３信号とが全てオフである場合に、当該スイッチから入力される信号が全てオフであると判断する
ことを特徴とする請求項４から７のうちのいずれか一項に記載の異常判定装置。