JP2003049942A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的手段によりシフトレンジを切替える車
両において、電力の供給が断たれた場合に自動的に車両
停止状態を確保する車両制御装置を提供する。 【解決手段】 電気的手段によりシフトレンジを切替え
る車両に対し用いられる車両制御装置であって、電力供
給状態判別手段８０８と、エネルギ蓄積手段８０１と、
電力供給状態判別手段８０８の判別結果に基づきエネル
ギ蓄積手段８０１のエネルギを解放するエネルギ解放手
段８０３と、車両固定手段とを有し、電力供給が断たれ
たことを検知してエネルギ蓄積手段８０１のエネルギを
解放することで車両固定手段を駆動し、自動的に車両の
停止状態を確保する車両制御装置が提供される。これに
より、電力供給が断たれてシフトレンジの切替えができ
なくなった場合においても、車両を確実に停止状態に保
つことができ、意図せずに車両が動いてしまうことに起
因する危険を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シフトレンジ（変
速段）を切替える電気的手段を有する車両において用い
られる車両制御装置に関し、より詳細には、変速装置の
シフトレンジ切替え装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、現在市販されている自動変速装
置（以下、Ａ／Ｔと記載する)搭載車両では、シフトレ
ンジの切替えはドライバーがＡ／Ｔに機械的にリンクさ
れたシフトレバーを操作することでなされている。従っ
て、走行中にバッテリの端子が外れる等の原因により車
両への電力の供給が断たれた場合でも、ドライバーがシ
フトレバーを操作することで確実にパーキングレンジに
切替えることができる。

【０００３】ところが、シフトレンジを電気的手段によ
って切替えるシステム、即ちシフトバイワイヤシステム
（以下、ＳＢＷと記載する）では、電力の供給が断たれ
るとシフトレンジを切替える術がない。つまり、電力が
供給されていない状態では、ドライバーがシフトレバー
をパーキングレンジ（以下、Ｐレンジと記載する）に操
作しても、現実にはＰレンジにはならない。この場合、
ドライバーは自分の操作でＰレンジになったと考え、車
両を離れてしまう可能性がある。この時、もし車両が坂
道上にあると、重力の影響を受けて車両が意図せずに動
き出してしまう危険性がある。

【０００４】又、たとえドライバーがＰレンジになって
いないことを認知できたとしても、サイドブレーキは摩
擦式の補助ブレーキであってＰレンジに対する確実な代
替手段とはならないため、フットブレーキにより車両停
止状態を維持する必要があり、運転席を離れることがで
きないので、バッテリの端子を繋ぎ直す、あるいは救援
を依頼しに行くといった対処ができない。

【０００５】上記問題を解決する手段としては、補助バ
ッテリの搭載が考えられるが、搭載スペースの確保及び
バッテリ残量の管理が困難であること、並びにコスト高
になること等の理由から補助バッテリの搭載は現実的で
はなく、機械的手段による上記問題の解決が求められて
いた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたもので、シフトレンジ（変速段）を切替
える電気的手段を有する車両において、電力の供給が断
たれた場合に自動的に車両停止状態を確保するように作
動する機械的な手段を有する車両制御装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載された車両制御装置を提供する。

【０００８】請求項１に記載の車両制御装置によれば、
シフトレンジ（変速段）を切替える電気的手段を有する
車両において、何らかの原因で電力の供給が断たれた場
合に、電力の供給が断たれたことを検知し、エネルギ蓄
積手段のエネルギで車両固定手段を駆動して自動的に車
両の停止状態を確保することが可能となる。これによ
り、電気的手段によりシフトレンジを切替える車両にお
いて電力供給が断たれたためにシフトレンジの切替えが
できなくなった場合においても、車両を確実に停止状態
に保つことができ、意図せずに車両が動いてしまうこと
に起因する危険を回避することができる。

【０００９】又、請求項２に記載の車両制御装置によれ
ば、電気的手段によりシフトレンジを切替える自動変速
装置を有する車両において、何らかの原因で電力の供給
が断たれた場合に、電力の供給が断たれたことを検知
し、エネルギ蓄積手段のエネルギで自動変速装置のシフ
トレンジ切替え機構を駆動して自動的にパーキングレン
ジに切替え、車両の停止状態を確保することが可能とな
る。これにより、電力供給が断たれたために自動変速装
置のシフトレンジをパーキングレンジに切替えられなく
なった場合においても、車両を確実に停止状態に保つこ
とができ、意図せずに車両が動いてしまうことに起因す
る危険を回避することができる。

【００１０】請求項３に記載の車両制御装置によれば、
電気的手段によりシフトレンジを切替える変速装置を有
する車両において、何らかの原因で電力の供給が断たれ
た場合に、電力の供給が断たれたことを検知し、エネル
ギ蓄積手段のエネルギで変速装置のシフトレンジを自動
的に任意のシフトレンジに切替え、車両の停止状態を確
保することが可能となる。これにより、例えば電気的手
段によってシフトレンジ（変速段）を切替える自動マニ
ュアル変速装置において電力供給が断たれたために変速
装置のシフトレンジが切替えられなくなった場合等にお
いても、自動的にシフトレンジを１速又はリバースギヤ
等の任意のシフトレンジに切替えることで車両を確実に
停止状態に保つことができ、意図せずに車両が動いてし
まうことに起因する危険を回避することができる。

【００１１】請求項４に記載の車両制御装置によれば、
シフトレンジを切替える電気的手段を有する車両におい
て、何らかの原因で電力の供給が断たれた場合に、電力
の供給が断たれたことを検知し、エネルギ蓄積手段のエ
ネルギを解放することで変速装置の出力軸の回転を係止
するようにし、自動的に車両の停止状態を確保すること
が可能となる。これにより、電気的手段によりシフトレ
ンジを切替える車両において電力供給が断たれたために
シフトレンジの切替えができなくなった場合において
も、車両を確実に停止状態に保つことができ、意図せず
に車両が動いてしまうことに起因する危険を回避するこ
とができる。

【００１２】請求項５に記載の車両制御装置によれば、
シフトレンジを切替える電気的手段を有する車両におい
て、何らかの原因で電力の供給が断たれた場合に、圧縮
又は伸張状態等のエネルギ蓄積状態でばねを係止してい
た電磁駆動手段への電力の供給が断たれて自動的にばね
に蓄積されていたエネルギが解放され、それによって車
両固定手段が駆動されて車両の停止状態が確保される。
これにより、電気的手段によりシフトレンジを切替える
車両において電力供給が断たれたためにシフトレンジの
切替えができなくなった場合においても、車両を確実に
停止状態に保つことができ、意図せずに車両が動いてし
まうことに起因する危険を回避することができる。

【００１３】請求項６に記載の車両制御装置によれば、
一旦電力の供給が断たれてエネルギ蓄積手段のエネルギ
が解放された場合、電力の供給が回復した時にシフトレ
ンジを切替える電気的手段により自動的にエネルギ蓄積
手段にエネルギが蓄積され所定のエネルギ蓄積状態とさ
れる。これによりドライバーが特殊な操作をすることな
く、電力供給の回復と同時に確実に当該車両制御装置が
作動可能な状態（非作動状態）となる。

【００１４】請求項７に記載の車両制御装置によれば、
電気的手段によりシフトレンジを切替える自動変速装置
を有する車両において、一旦電力の供給が断たれてエネ
ルギ蓄積手段のエネルギが解放された場合、電力の供給
が回復した後、最初に前進段のレンジが選択されるまで
は、選択されたレンジはシフトレンジを切替える電気的
手段に通電を続けることで保持され、最初に前進段のレ
ンジが選択された時に、シフトレンジを切替える電気的
手段により自動的にエネルギ蓄積手段にエネルギが蓄積
され所定のエネルギ蓄積状態とされる。これによりドラ
イバーが特殊な操作をすることなく当該車両制御装置が
非作動状態に復帰可能であると共に、電力供給の回復時
に特に当該車両制御装置を非作動状態に復帰させるため
の動作が不要となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について詳細に説明する。尚、図面において、
同一又は類似の構成要素には共通の参照番号を付す。

【００１６】図１に本発明の車両制御装置の一実施形態
である自動パーキングレンジ切替え機構を備えた自動変
速装置のシフトレンジ切替え装置のシステム構成図を示
す。ここで、アクチュエータ１は、モータ１０１と、減
速ギヤ１０２と、インクリメンタル型エンコーダ式位置
センサ１０３とで構成され、減速ギヤ１０２の出力軸部
分が自動変速装置（Ａ／Ｔ）４のマニュアルシャフト４
０１と連結されて、アクチュエータ１によりマニュアル
シャフト４０１を回転させることができるようにＡ／Ｔ
４に組み付けられている（図４（ａ）及び図４（ｃ）参
照）。更に本実施形態では、マニュアルシャフト４０１
が貫通するようにして、Ａ／Ｔ４と減速ギヤ１０２との
間に自動パーキングレンジ（Ｐレンジ）切替え機構８が
設けられているが、これについては図３を参照して後述
する。

【００１７】図１に示したように、アクチュエータ１に
はアクチュエータ制御回路２が連結されるが、このアク
チュエータ制御回路２は、モータ制御部２０１と、カウ
ンタ２０２と、信号入力手段２０４とで構成されてい
る。信号入力手段２０４は連結して図示されているシフ
トスイッチ３からシフト信号を受信する他、他の図示し
ない信号出力手段からブレーキ信号や車速信号を受信す
る。

【００１８】アクチュエータ制御回路２のモータ制御部
２０１には、イグニッションスイッチ（ＩＧ）７と、リ
レー６と、このリレー６を介してバッテリ５とが連結さ
れている。バッテリ５は、エンジン駆動時には図示しな
いオルタネータにより充電されており、アクチュエータ
制御回路２に電力を供給する役割を果たす。このアクチ
ュエータ制御回路２への電力供給は、ＩＧ７のＯＮ／Ｏ
ＦＦ状態によりリレー６が供給と遮断を切替える。

【００１９】図２は、マニュアルシャフト４０１とＡ／
Ｔ４の連結部分を含むシフトレンジ切替え機構の概略構
成を表す斜視図である。図２に示すように、マニュアル
シャフト４０１には、円弧部が波型にされたほぼ扇形の
部材であるディテントプレート４０２がその扇形の要の
近傍部分をマニュアルシャフト４０１が貫通するように
して取付けられており、マニュアルシャフト４０１はこ
のディテントプレート４０２を介して、スプール弁４０
４及びロッド４０６に連結されている。ロッド４０６
は、その一端がディテントプレート４０２に連結される
一方、他端はパークギヤ４０８と係合する突起部４０９
を有する爪部材４０７と係合しており、この他端の係合
部分にはテーパ部４１０が設けられている。又、ディテ
ントプレート４０２の円弧部の波型に係合するようにデ
ィテントスプリング４０３が設けられてディテント機構
が構成され、ディテントスプリング４０３の端部係合部
がディテントプレート４０２の円弧部の波型の凹部に入
ることによってディテントプレート４０２を係止し、そ
の位置を保持するように作用する。

【００２０】この構成において、アクチュエータ１によ
りマニュアルシャフト４０１を回転させると、ディテン
トプレート４０２を介してスプール弁４０４がマニュア
ルバルブ４０５内で摺動し、油圧回路が切替えられてＡ
／Ｔ４のシフトレンジが切替わる。アクチュエータ１の
作動完了後にアクチュエータ１の通電を停止した時は、
上述のディテント機構により切替えられたシフトレンジ
が保持される。又、Ｐレンジへの切替えについては、Ｐ
レンジに対応する位置までマニュアルシャフト４０１を
回転させることによって行われる。即ち、このマニュア
ルシャフト４０１の回転によりディテントプレート４０
２を介してロッド４０６が図２中の矢印Ａ方向に押さ
れ、ロッド４０６のディテントプレート４０２と連結し
ている端部とは反対側の端部に設けられたテーパ部４１
０によって爪部材４０７が図２中の矢印Ｂ方向に押し上
げられる。これによって、Ａ／Ｔ４の出力軸に固定して
取付けられているパークギヤ４０８と爪部材４０７の上
記突起部４０９とが係合し、車両の駆動軸が機械的に係
止されてＰレンジへの切替えが達成される。

【００２１】次に図３及び図４を参照して、主に本実施
形態のシフトレンジ切替え装置の自動Ｐレンジ切替え機
構８の構成について説明する。図３は、自動Ｐレンジ切
替え機構８の概略構成を模式的に表した構成図であり、
自動Ｐレンジ切替え機構８が非作動状態（より詳細に
は、ＩＧ７がＯＦＦである場合）で示されている。な
お、図３中、Ｌ、２、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐは各シフトレンジ
を示し、マニュアルシャフト４０１の回転位置とシフト
レンジとの関係を表している。因みに、図３ではマニュ
アルシャフト４０１がＬレンジの回転位置（Ｌレンジ位
置）にある状態を示している。

【００２２】又、図４は、アクチュエータ１の出力軸部
分（即ち減速ギヤ１０２の出力軸部分）及び自動Ｐレン
ジ切替え機構８（より詳細には後述するプレート部材８
０２）とマニュアルシャフト４０１との連結部分の概略
構成を示しており、図４（ａ）がその連結部分の縦断面
図であり、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は夫々、図４
（ａ）中の線Ｂ−Ｂ及び線Ｃ−Ｃに沿った横断面図であ
る。

【００２３】自動Ｐレンジ切替え機構８は、ねじりコイ
ルばね８０１と、プレート部材８０２と、第一ソレノイ
ド装置８０３と、第二ソレノイド装置８０４とを含んで
構成されており、ここで第一ソレノイド装置８０３はソ
レノイド８０８とピン８０６と付勢ばね８０５とを備
え、第二ソレノイド装置８０４はソレノイド８０９とピ
ン８０７とディテント機構８１０とを備えている。

【００２４】図３及び図４においてプレート部材８０２
は、カップ状部材の外周面の一部に、円弧部分に一つの
凹部を有するほぼ扇形のプレート状部材を設けた部材と
して示されており、これはアクチュエータ１のハウジン
グに回転自在に支持されている。プレート部材８０２に
は、ねじりコイルばね８０１が取付けられ、プレート部
材８０２をＬレンジからＰレンジの方向（図３中の矢印
Ｄの方向）に回転するように付勢している。自動Ｐレン
ジ切替え機構８が図３に示したような非作動状態にある
場合には、第一ソレノイド装置８０３のピン８０６がプ
レート部材８０２の円弧部分に設けられた上記凹部に係
合してプレート部材８０２の回転を妨げ、プレート部材
８０２を非作動位置に維持する。

【００２５】プレート部材８０２を構成するカップ状部
材の中心（即ちプレート部材８０２の回転中心部分）に
は上向き及び下向きの扇形を一部重ねたような形状の穴
８１２が設けられている。この穴８１２をマニュアルシ
ャフト４０１が貫通するが、このマニュアルシャフト４
０１はプレート部材８０２を貫通する部分において図３
及び図４に示すように、対向する一対の辺が平行であっ
て穴８１２の直線部分に対応し且つ他の一対が夫々円弧
であって穴８１２の円弧部分に対応するような断面形状
を有するようにされている。なお、本実施形態において
は、図４（ｃ）に示されたように減速ギヤ１０２の出力
軸部分にもプレート部材８０２の穴８１２と同形状の穴
１１２が設けられ、その中にプレート部材８０２の穴８
１２を貫通する部分の断面形状と同じ断面形状を有する
ようにされたマニュアルシャフト４０１が挿入されてい
る。従って、通常のシフトレンジの切替えは、アクチュ
エータ１を駆動して減速ギヤ１０２を回転させることに
より、減速ギヤ１０２の出力軸部分に設けられた穴１１
２の内壁の平面部分がマニュアルシャフト４０１の平面
部分と係合してマニュアルシャフト４０１を回転させる
ことにより行われる。即ち、例えば図４（ｃ）において
減速ギヤ１０２を反時計方向に回転させたとすると、マ
ニュアルシャフト４０１の右上方の隙間と左下方の隙間
が徐々に狭まり、これらの場所で穴１１２の内壁の平面
部分とマニュアルシャフト４０１の平面部分とが係合し
てマニュアルシャフト４０１が反時計方向に回転し、シ
フトレンジが切替えられる。減速ギヤ１０２は、所望の
シフトレンジへの切替えが終了すると逆方向に回転して
図４（ｃ）に示された初期の所定回転位置まで戻る。

【００２６】図３から明らかように、穴８１２の形状及
び向きは、自動Ｐレンジ切替え機構８が図３に示したよ
うな非作動状態にある場合には、マニュアルシャフト４
０１がプレート部材８０２に干渉せずにＬレンジからＰ
レンジまで回転可能となるような形状及び向きとされて
いる。このような構成とすることによって、アクチュエ
ータ１が通常のシフトレンジの切替えを行う場合には、
マニュアルシャフト４０１がプレート部材８０２と係合
してねじりコイルばね８０１によって付勢されているプ
レート部材８０２をも回転させることがないので、ねじ
りコイルばね８０１によりアクチュエータ１の負荷が増
大することを防止することが出来る。図３に示した例で
は、ＬレンジからＰレンジまでの回転角度が６０°であ
るので、プレート部材８０２の穴８１２を構成する扇形
の中心角は６０°以上必要である。

【００２７】更に、本実施形態では、上述したように、
減速ギヤ１０２の出力軸部分の穴１１２とそこに挿入さ
れたマニュアルシャフト４０１の断面形状との関係が、
プレート部材８０２の穴８１２とそこを貫通するマニュ
アルシャフト４０１の断面形状との関係と同じであり、
且つ、減速ギヤ１０２はシフトレンジ切替え後の通常状
態においては図４（ｃ）に示された所定の回転位置に戻
るようにされていて、自動Ｐレンジ切替え機構８が作動
してもマニュアルシャフト４０１と減速ギヤ１０２とは
係合せず、自動Ｐレンジ切替え機構８が作動する際に、
アクチュエータ１、即ち減速ギヤ１０２を逆動させる負
荷が加わらない構成となっている。

【００２８】第一ソレノイド装置８０３は、第一ソレノ
イド装置８０３のピン８０６を、ピン８０６の先端部が
プレート部材８０２の円弧部分に設けられた上記凹部に
係合する前進位置と、ピン８０６の先端部がプレート部
材８０２の円弧部分に設けられた上記凹部から外れる後
退位置との間で移動させる。第一ソレノイド装置８０３
は上述したように付勢ばね８０５を備えており、このば
ね８０５は、第一ソレノイド装置８０３のピン８０６を
図３中の矢印Ｅの方向に（即ち後退位置に向かって）付
勢している。第一ソレノイド装置８０３のソレノイド８
０８はＩＧ７がＯＮとなって通電されるとそのピン８０
６をばね８０５の付勢力に抗して矢印Ｅの反対の方向に
（即ち前進位置に向かって）移動させる。

【００２９】第二ソレノイド装置８０４も又、第二ソレ
ノイド装置８０４のピン８０７を、ピン８０７の先端部
が第一ソレノイド装置８０３のピン８０６の後方端面
（即ち、プレート部材８０２の凹部と係合する端部と反
対側の端部の端面）に当接するようにする前進位置と、
ピン８０７の先端部が第一ソレノイド装置８０３のピン
８０６の後方端面から外れる後退位置との間で移動させ
る。第二ソレノイド装置８０４のソレノイド８０９は、
通電によってそのピン８０７を図３中の矢印Ｆの方向
（即ち前進位置に向かう方向）とその反対の方向（即ち
後退位置に向かう方向）の両方向に移動することがで
き、又、その移動後の位置は通電が停止されてもディテ
ント機構８１０により維持される。従って、第一ソレノ
イド装置８０３のピン８０６が前進位置にある時に第二
ソレノイド装置８０４のピン８０７を前進位置に配置す
ると、第一ソレノイド装置８０３のソレノイド８０８へ
の通電が停止されても、ピン８０６の後方端面にピン８
０７の先端部が当接するので、付勢ばね８０５の付勢力
に抗してピン８０６が前進位置に保持される。

【００３０】以下、図５及び図６を参照して、自動Ｐレ
ンジ切替え機構８の作動について更に詳細に説明する。

【００３１】図５は、アクチュエータ１と自動Ｐレンジ
切替え機構８とを一体化したものを示しており、図５
（ａ）はその下面から見た場合の内部構造図であり、図
５（ｂ）は図５（ａ）の線Ａ−Ａに沿った断面図であ
る。図５は、図３と同様にＩＧ７がＯＦＦである場合の
自動Ｐレンジ切替え機構８の非作動状態を示している
（但し、図３と図５（ａ）とは視点が上下逆方向のため
に構成要素の配置が鏡像関係になっている。）。又、図
６は、図５と同様の図であるが、自動Ｐレンジ切替え機
構８が作動した状態を示している。なお、図３に示した
自動Ｐレンジ切替え機構と図５及び図６に示した自動Ｐ
レンジ切替え機構とは基本的には同じ構成であるが、図
３に示した自動Ｐレンジ切替え機構においては第一ソレ
ノイド装置８０３のピン８０６がプレート部材８０２の
円弧部に設けられた凹部に係合して自動Ｐレンジ切替え
機構を非作動位置に保持するのに対して、図５及び図６
に示した自動Ｐレンジ切替え機構においては、第一ソレ
ノイド装置８０３のピン８０６がプレート部材８０２の
ねじりコイルばね８０１による付勢方向前側に突出して
係合し自動Ｐレンジ切替え機構８を非作動位置に保持す
るという点で異なっている。

【００３２】ＩＧ７がＯＮにされた場合には、まず、第
一ソレノイド装置８０３のソレノイド８０８が通電され
て、第一ソレノイド装置８０３のピン８０６が図５
（ａ）に示されたような前進位置を保持しプレート部材
８０２を非作動位置に保持するようにする。次いで第二
ソレノイド装置８０４のソレノイド８０９が通電され、
第二ソレノイド装置８０４のピン８０７が後退位置に移
動される。従って、ＩＧ７がＯＮにされた状態において
は、第一ソレノイド装置８０３のソレノイド８０８が通
電されていることによって付勢ばね８０５の付勢力に抗
してピン８０６が前進位置に保持されプレート部材８０
２を非作動位置に保持している。それ故、第一ソレノイ
ド装置８０３のソレノイド８０８に電力が供給されてい
る間は、プレート部材８０２が非作動位置に保持される
ので、自動Ｐレンジ切替え機構８によりＰレンジに切替
わることはない。

【００３３】次いで更に、ＩＧをＯＦＦとした場合に
は、第一ソレノイド装置８０３のソレノイド８０８の通
電が停止される前に、第二ソレノイド装置８０４のソレ
ノイド８０９への通電がなされてピン８０７が前進位置
へ移動され、ピン８０７の先端部が第一ソレノイド装置
８０３のピン８０６の後方端面に当接するようにする。
これにより第一ソレノイド装置８０３のソレノイド８０
８への通電が停止しても第一ソレノイド装置８０３のピ
ン８０６は前進位置に保持され、プレート部材８０２は
非作動位置に保持されたままとなる。第二ソレノイド装
置８０４のピン８０７が前進位置に移動した後、アクチ
ュエータ制御回路２の電源をＯＦＦにし、第一ソレノイ
ド装置８０３のソレノイド８０８への通電を停止する。
上述したように、第二ソレノイド装置８０４はディテン
ト機構を備えており、通電停止後も第二ソレノイド装置
８０４のピン８０７の位置は保持される。このようにし
て、先に説明した図５に示されたＩＧ７がＯＦＦの状態
に戻ることが出来る。

【００３４】そして、上述のＩＧ７がＯＮの状態におい
て、例えばバッテリ５の端子が外れる等の何らかの原因
により電力の供給が断たれた場合には、付勢ばね８０５
の付勢力に抗して第一ソレノイド装置８０３のピン８０
６を前進位置に保持していた第一ソレノイド装置８０３
のソレノイド８０８への通電が停止されるので、付勢ば
ね８０５の作用によりピン８０６が後退位置（図５
（ａ）中の矢印Ｅの方向）へ移動されてプレート部材８
０２との係合が外れ、ねじりコイルばね８０１の作用に
よってプレート部材８０２が矢印Ｄ方向（即ちＬレンジ
からＰレンジの方向（図３においては時計回りの方向で
あり、図５（ａ）及び図６（ａ）では反時計回りの方
向））に回転され、それによってマニュアルシャフト４
０１がＰレンジ位置へ回転されてＰレンジへの切替えが
達成される（図６参照）。なお、このプレート部材８０
２の回転によるマニュアルシャフト４０１の回転は、図
３及び図４等から明らかなように、プレート部材８０２
の回転によって、プレート部材８０２の穴８１２（図５
及び図６には図示なし。図３参照。）の内壁の平面部分
とその穴８１２を貫通しているマニュアルシャフト４０
１の平面部分とが係合し回転させられることで行われ
る。

【００３５】自動Ｐレンジ切替え機構８が作動後、電源
が復旧した場合には、アクチュエータ１によってプレー
ト部材８０２を巻き上げ、非作動位置に戻すことが可能
である。この自動Ｐレンジ切替え機構８の非作動状態へ
の復帰は、電源復旧時にすぐにアクチュエータ１及び第
一ソレノイド装置８０３等を作動させて行うようにして
も良い。あるいは、電源復旧後、最初にＬ、２、又はＤ
レンジ等の前進段に切替える時に行うようにしても良
い。即ち、自動Ｐレンジ切替え機構８が作動状態にある
場合（ここではプレート部材８０２が完全に非作動位置
まで戻される前の段階であって、第一ソレノイド装置８
０３のピン８０６によりプレート部材８０２が係止され
ていない状態にある場合を意味する）においても、アク
チュエータ１に通電を続けることでねじりコイルばね８
０１の付勢力に抗してマニュアルシャフト４０１の回転
位置は保持できるので、例えば、電源復旧後に最初に切
替えたレンジがＲレンジの場合等には、アクチュエータ
１に通電を続けて選択されたレンジ、即ちＲレンジに対
応するマニュアルシャフト４０１の回転位置を保持する
ことができる。その後、Ｌ、２、又はＤレンジ等の前進
段のレンジに切替える時に、Ｌレンジに対応する位置ま
でアクチュエータ１を駆動すると共に第一ソレノイド装
置８０３のソレノイド８０８に通電し、そのピン８０６
を前進位置へ移動させてプレート部材８０２を非作動位
置に係止して自動Ｐレンジ切替え機構８を非作動状態に
復帰させ、次の瞬間にアクチュエータ１を本来支持され
たレンジまで駆動する。このような手段を取ることによ
り、タイムラグを感じたり、ドライバーが特殊な操作を
することなく自動Ｐレンジ切替え機構８を非作動状態に
復帰させることが可能である。

【００３６】なお、ここで自動Ｐレンジ切替え機構８
は、ソレノイドを二つ用いる構成としたが、ＩＧ７をＯ
ＦＦにする度に自動Ｐレンジ切替え機構８が作動しても
良いものとし、ＩＧ７をＯＮとする度に上述のような手
段によって自動Ｐレンジ切替え機構８を非作動状態に復
帰させるようにすれば、上述の実施形態において第二ソ
レノイド装置８０４を省略することが出来る。

【００３７】又、上述の実施形態では、減速ギヤ１０２
の出力軸部分の穴１１２とそこに挿入されたマニュアル
シャフト４０１の断面形状との関係もプレート部材８０
２の穴８１２とそこを貫通するマニュアルシャフト４０
１の断面形状との関係と同様とし、穴１１２の内壁の平
面部分とマニュアルシャフト４０１の平面部分との間に
隙間がある構成としたが、この隙間をなくした構成とし
ても良い。この場合には、自動Ｐレンジ切替え機構８が
作動する際に、アクチュエータ１、即ち減速ギヤ１０２
を逆動させることになるため、電源の供給が遮断された
時に自動Ｐレンジ切替え機構８を確実に作動させたいと
いう要求には反することになり、結果としてねじりコイ
ルばね８０１を強化する必要があるが、隙間がない分だ
けアクチュエータ１でシフトレンジを切替える際の応答
性が向上する。

【００３８】次に図７を参照して、図１に示した自動変
速装置のシフトレンジ切替え装置の自動Ｐレンジ切替え
機構８として組入れることが可能な自動Ｐレンジ切替え
機構の他の実施形態８´について説明する。この自動Ｐ
レンジ切替え機構８´は基本構成においては上述した自
動Ｐレンジ切替え機構８と同様であるので、同様の部分
については説明を省略し、自動Ｐレンジ切替え機構８と
異なる部分を中心に説明する。

【００３９】図７は、図５及び図６と同様の図であり、
アクチュエータ１と自動Ｐレンジ切替え機構８´とを一
体化したものを示していて、図７（ａ）はその下面から
見た場合の内部構造図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）
の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図７は、ＩＧ７がＯ
Ｎである場合の自動Ｐレンジ切替え機構８´の非作動状
態を示している。

【００４０】図７に示された自動Ｐレンジ切替え機構８
´は、ねじりコイルばね８０１と、プレート部材８５２
と、ソレノイド装置８５３と、Ｌ型フック１０００とを
含んで構成されており、ここでソレノイド装置８５３は
ソレノイド８５６とピン８５４と付勢ばね８５５とを備
えている。

【００４１】図７においてプレート部材８５２は、カッ
プ状部材の外周面に棒状部分を有する部材として示され
ており、これはアクチュエータ１のハウジングに回転自
在に支持されている。プレート部材８５２には、ねじり
コイルばね８０１が取付けられ、プレート部材８５２を
図７（ａ）中の矢印Ｄの方向（即ち、ＬレンジからＰレ
ンジの方向）に回転するように付勢している。

【００４２】Ｌ型フック１０００は、その屈曲部におい
てアクチュエータ１のハウジングに回転自在に支持さ
れ、且つその一端部にプレート部材８５２の棒状部分と
係合してプレート部材８５２を非作動位置に係止するた
めの突起部８５７を有している。

【００４３】ソレノイド装置８５３はそのピン８５４の
先端がＬ型フック１０００の上記突起部８５７を有する
端部の反対側の端部部分に当接するように配設される。
付勢ばね８５５がピン８５４の後端面に当接して配設さ
れ、ピン８５４を図７（ａ）中の矢印Ｅ´方向に付勢し
てピン８５４の先端とＬ型フックとの間に間隙が生じな
いようにする。ソレノイド装置８５３のソレノイド８５
６が通電されるとピン８５４は図７（ａ）中の矢印Ｅ´
方向に付勢され、付勢ばね８５５の付勢力とソレノイド
装置８５３のソレノイド８５６の付勢力とを合わせた力
でＬ型フック１０００の端部を押圧する。

【００４４】上記構成において自動Ｐレンジ切替え機構
８´では、図７（ａ）に示されたようにＬ型フック１０
００の一端部に設けられた突起部８５７がプレート部材
８５２の棒状部分の先端部に係合してねじりコイルばね
８０１により付勢されているプレート部材８５２を非作
動位置に保持するが、これはソレノイド装置８５３のソ
レノイド８５６が通電されてソレノイド８５６によって
ピン８５４が図７（ａ）中の矢印Ｅ´の方向に付勢され
ている時のみ可能であるように構成されている。即ち、
ソレノイド装置８５３のソレノイド８５６、付勢ばね８
５５及びねじりコイルばね８０１のそれぞれの発生付勢
力が、ソレノイド８５６が通電されている場合にはＬ型
フック１０００の突起部８５７とプレート部材８５２の
棒状部分の先端部との係合を保持するが、ソレノイド８
５６の通電が停止された場合には上記係合が外れるよう
に設定されている。つまり、ソレノイド装置８５３のソ
レノイド８５６が通電されており、付勢ばね８５５と共
にピン８５４を矢印Ｅ´の方向に付勢している場合に
は、ソレノイド装置８５３のソレノイド８５６及び付勢
ばね８５５がピン８５４を付勢してＬ型フック１０００
を図７（ａ）において反時計方向に回転しようとする力
が、ねじりコイルばね８０１の付勢力によりプレート部
材８５２が図７（ａ）中の矢印Ｄの方向に回転し、それ
によってプレート部材８５２の棒状部分の先端部がＬ型
フック１０００の突起部８５７を押し上げることでＬ型
フック１０００を図７（ａ）において時計方向に回転し
ようとする力を上回り、Ｌ型フック１０００の突起部８
５７とプレート部材８５２の棒状部分の先端部との係合
が保持される。一方、ソレノイド装置８５３のソレノイ
ド８５６の通電が停止された場合には、付勢ばね８５５
のみがピン８５４を矢印Ｅ´の方向に付勢することにな
り、ねじりコイルばね８０１の付勢力によってＬ型フッ
ク１０００を図７（ａ）において時計方向に回転しよう
とする上記力が、付勢ばね８５５がピン８５４を付勢し
てＬ型フック１０００を図７（ａ）において反時計方向
に回転しようとする力を上回ってＬ型フック１０００の
突起部８５７とプレート部材８５２の棒状部分の先端部
との係合が外れる。

【００４５】次に図８を参照して、自動Ｐレンジ切替え
機構８´の作動について説明する。図８（ａ）は、図７
と同様、ＩＧ７がＯＮである場合を示し、この場合には
ソレノイド装置８５３のソレノイド８５６が通電されて
付勢ばね８５５と共にピン８５４を図８（ａ）中の矢印
Ｅ´の方向に付勢している。従って、ソレノイド装置８
５３のソレノイド８５６及び付勢ばね８５５がピン８５
４を付勢してＬ型フック１０００を図８（ａ）において
反時計方向に回転しようとする力が、ねじりコイルばね
８０１の付勢力によってＬ型フック１０００を図８
（ａ）において時計方向に回転しようとする力を上回
り、Ｌ型フック１０００の突起部８５７とプレート部材
８５２の棒状部分の先端部との係合が保持されて、プレ
ート部材８５２が非作動位置に保持される。

【００４６】図８（ａ）のＩＧ７がＯＮである状態にお
いて、例えばバッテリ５の端子が外れる等の何らかの原
因により電力の供給が断たれた場合には、図８（ｂ）に
示すように、ソレノイド装置８５３のソレノイド８５６
の通電が停止されて付勢ばね８５５のみがピン８５４を
矢印Ｅ´の方向に付勢する状態となり、ねじりコイルば
ね８０１の付勢力によってＬ型フック１０００を図８
（ｂ）において時計方向に回転しようとする力が、付勢
ばね８５５がピン８５４を付勢してＬ型フック１０００
を図８（ｂ）において反時計方向に回転しようとする力
を上回ってＬ型フック１０００の突起部８５７をプレー
ト部材８５２の棒状部分が押し上げるようにして、Ｌ型
フック１０００の突起部８５７とプレート部材８５２の
棒状部分の先端部との係合が外れる。これによって自動
Ｐレンジ切替え機構８´が作動し、ねじりコイルばね８
０１の作用によってプレート部材８５２が図８（ｂ）中
の矢印Ｄの方向（即ちＬレンジからＰレンジの方向）に
回転され、それによってマニュアルシャフト４０１がＰ
レンジ位置へ回転されてＰレンジへの切替えが達成され
る（図８（ｃ）参照）。なお、このプレート部材８５２
の回転によるマニュアルシャフト４０１の回転は、図８
の各図から明らかなように、プレート部材８５２の回転
によって、プレート部材８５２の穴８１２の内壁の平面
部分とその穴８１２を貫通しているマニュアルシャフト
４０１の平面部分とが係合し回転させられることで行わ
れる。

【００４７】自動Ｐレンジ切替え機構８´が作動後、電
源が復旧した場合には、図５及び図６に示した自動Ｐレ
ンジ切替え機構８に関連して述べた手段と同様な手段に
より、アクチュエータ１によってプレート部材８５２を
巻き上げ、自動Ｐレンジ切替え機構８´を非作動状態に
復帰させることが出来る。プレート部材８５２を巻き上
げる際には、図８（ｄ）で示されるように、プレート部
材８５２の棒状部分の先端部とＬ型フック１０００の突
起部８５７とが、図８（ａ）で示されているような自動
Ｐレンジ切替え機構８´の非作動状態において互いに係
合しているのとは反対側の側面で互いに接触し、プレー
ト部材８５２の棒状部分の先端部がＬ型フック１０００
の突起部８５７を押し上げるようにしてＬ型フック１０
００を図８（ｄ）中で時計方向に回転させ、プレート部
材８５２が図８（ａ）に示される非作動位置に到達す
る。従って、自動Ｐレンジ切替え機構８´の非作動状態
への復帰時において、ソレノイド装置８５３のソレノイ
ド８５６には、プレート部材８５２が非作動位置に到達
するまで通電が行われないようにすることが好ましい。

【００４８】なお、自動Ｐレンジ切替え機構８´におい
ては、ＩＧ７をＯＦＦにした場合にピン８５４の位置を
保持する機構を有していないので、ＩＧ７をＯＦＦにす
る度に自動Ｐレンジ切替え機構８´が作動することにな
る。そのため、再度ＩＧ７をＯＮにする度に上述の非作
動状態への復帰動作が行われる。

【００４９】又、以上の説明から明らかなように、自動
Ｐレンジ切替え機構８´においては、作動時及び非作動
状態への復帰時において、プレート部材８５２の棒状部
分の先端部の円弧に沿った移動によってその移動方向に
対して垂直方向にＬ型フック１０００の突起部８５７を
押し上げるように移動する必要があるため、プレート部
材８５２の棒状部分の先端部とＬ型フック１０００の突
起部８５７の形状はこのような動作が容易に行われる形
状とすることが好ましい。このような形状の一例として
は、Ｌ型フック１０００の突起部８５７が作動時及び非
作動状態への復帰時においてプレート部材８５２の棒状
部分と接触する側において傾斜面を有し、プレート部材
８５２の棒状部分の先端部が作動時及び非作動状態への
復帰時においてＬ型フック１０００の突起部８５７と接
触する側において曲面を有する図７及び図８に示した形
状が挙げられる。

【００５０】自動Ｐレンジ切替え機構８´は、図５及び
図６に示した自動Ｐレンジ切替え機構８と比較すると、
ソレノイドが一つであることに加え、ソレノイド自体の
体格も大幅に縮小可能となるので、自動Ｐレンジ切替え
機構８´全体の小型化が可能となる。自動Ｐレンジ切替
え機構８´において、ソレノイドの体格が大幅に縮小可
能となるのは、自動Ｐレンジ切替え機構８´がＬ型フッ
ク１０００を有していることや、自動Ｐレンジ切替え機
構８´において付勢ばね８５５がソレノイド装置８５３
のソレノイド８５６と同方向にピン８５４を付勢し、且
つＬ型フック１０００との間隙をなくすように作用して
いるのに対し、図５及び図６に示した自動Ｐレンジ切替
え機構８においては付勢ばね８０５がソレノイド装置８
０３と反対方向にピン８０６を付勢していること等の構
成の違いから、自動Ｐレンジ切替え機構８´においてプ
レート部材８５２を非作動位置に保持するためにソレノ
イド装置８５３のソレノイド８５６により発生する必要
のある付勢力及びピン８５４の移動量が、図５及び図６
に示した自動Ｐレンジ切替え機構８においてプレート部
材８０２を非作動位置に保持するためにソレノイド装置
８０３により発生する必要のある付勢力及びピン８０６
の移動量に比べて極めて小さくなるためである。

【００５１】なお、上述の各自動Ｐレンジ切替え機構８
及び８´においては、ソレノイドを用いた構成とした
が、例えば電磁クラッチのような電磁駆動手段をソレノ
イドの代用として用いても良い。

【００５２】又、以上では、ＰレンジからＬレンジまで
をアクチュエータ１によりマニュアルシャフト４０１を
回転させマニュアルバルブを操作することで切替える構
成として説明したが、ＰレンジからＤレンジまでをアク
チュエータ１で切替え、Ｄレンジ以下のシフトレンジは
Ａ／Ｔ内部の油圧回路で切替える構成としても良い。こ
の場合には、自動Ｐレンジ切替え機構のプレート部材に
設けられた穴８１２を構成する扇形の中心角は小さくな
る（例えば４０°程度となる）。

【００５３】更に、上述の実施形態では、自動変速装置
において自動的にＰレンジへ切替えられる構成とした
が、電気アクチュエータ等の電気的手段を用いてシフト
レンジ（変速段）の切替えを行うようにした自動マニュ
アル変速装置において１速又はリバースギヤ等の任意の
シフトレンジに切替えられる構成としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の車両制御装置の一実施形態で
ある自動パーキングレンジ切替え機構を備えた自動変速
装置のシフトレンジ切替え装置のシステム構成図であ
る。

【図２】図２は、マニュアルシャフトと自動変速装置の
連結部分を含むシフトレンジ切替え機構の概略構成を表
す斜視図である。

【図３】図３は、第一実施形態の自動Ｐレンジ切替え機
構の概略構成を模式的に表した構成図であり、自動Ｐレ
ンジ切替え機構が非作動状態で示されている。

【図４】図４は、アクチュエータの出力軸部分（即ち減
速ギヤの出力軸部分）及び自動Ｐレンジ切替え機構のプ
レート部材とマニュアルシャフトとの連結部分の概略構
成を示しており、図４（ａ）がその連結部分の縦断面図
であり、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は夫々、図４（ａ）
中の線Ｂ−Ｂ及び線Ｃ−Ｃに沿った横断面図である。

【図５】図５は、アクチュエータと第一実施形態の自動
Ｐレンジ切替え機構とを一体化したものを示しており、
図５（ａ）はその下面から見た場合の内部構造図であ
り、図５（ｂ）は図５（ａ）の線Ａ−Ａに沿った断面図
である。図５では、図３と同様に自動Ｐレンジ切替え機
構が非作動状態で示されている。

【図６】図６は、図５と同様の図であって、アクチュエ
ータと第一実施形態の自動Ｐレンジ切替え機構とを一体
化したものを示しており、図６（ａ）がその下面から見
た場合の内部構造図であり、図６（ｂ）が図６（ａ）の
線Ａ−Ａに沿った断面図であるが、図６では、自動Ｐレ
ンジ切替え機構が作動状態で示されている。

【図７】図７は、図５及び図６と同様の図であって、ア
クチュエータと第二実施形態の自動Ｐレンジ切替え機構
とを一体化したものを示しており、図７（ａ）がその下
面から見た場合の内部構造図であり、図７（ｂ）が図７
（ａ）の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図７では、自
動Ｐレンジ切替え機構が非作動状態で示されている。

【図８】図８は、第二実施形態の自動Ｐレンジ切替え機
構の作動を示す概略図であり、各図は夫々、自動Ｐレン
ジ切替え機構の（ａ）非作動状態、（ｂ）作動開始時、
（ｃ）作動状態、（ｄ）非作動状態への復帰時を示して
いる。

【符号の説明】

１…アクチュエータ ２…アクチュエータ制御回路 ３…シフトスイッチ ４…自動変速装置（Ａ／Ｔ） ５…バッテリ ６…リレー ７…イグニッションスイッチ（ＩＧ） ８、８´…自動パーキングレンジ（Ｐレンジ）切替え機
構 １０１…モータ １０２…減速ギヤ １０３…インクリメンタル型エンコーダ式位置センサ １１２…穴 ２０１…モータ制御部２０１ ２０２…カウンタ ２０４…信号入力手段 ４０１…マニュアルシャフト ４０２…ディテントプレート ４０３…ディテントスプリング ４０４…スプール弁 ４０５…マニュアルバルブ ４０６…ロッド ４０７…爪部材 ４０８…パークギヤ ４０９…突起部 ４１０…テーパ部 ８０１…ねじりコイルばね ８０２、８５２…プレート部材 ８０３…第一ソレノイド装置 ８０４…第二ソレノイド装置 ８０５、８５５…付勢ばね ８０６、８０７、８５４…ピン ８０８、８０９、８５６…ソレノイド ８１０…ディテント機構 ８１２…穴 ８５３…ソレノイド装置 ８５７…突起部 １０００…Ｌ型フック

フロントページの続き (72)発明者 堀 政史 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 麻 弘知 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 武田 憲司 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 友松 秀夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 宮田 英樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 均 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3J067 AA21 AB21 BA51 CA40 FA63 FB76 GA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シフトレンジを切替える電気的手段を有
   する車両において用いられる車両制御装置であって、 電力の供給が断たれたことを検知する電力供給状態判別
   手段と、 予めエネルギを蓄えておくエネルギ蓄積手段と、 前記電力供給状態判別手段の判別結果に基づき前記エネ
   ルギ蓄積手段のエネルギを解放するエネルギ解放手段
   と、 車両を停車状態に固定する車両固定手段とを有し、 前記電力供給状態判別手段により電力の供給が断たれた
   ことを検知した場合に、前記エネルギ解放手段により前
   記エネルギ蓄積手段で蓄えていたエネルギが解放される
   ことで前記車両固定手段が駆動され、自動的に車両の停
   止状態を確保することを特徴とする、車両制御装置。
2. 【請求項２】 前記電力供給状態判別手段により電力の
   供給が断たれたことを検知した場合に、前記エネルギ解
   放手段により前記エネルギ蓄積手段で蓄えていたエネル
   ギが解放されることで自動変速装置のシフトレンジ切替
   え機構が駆動され、自動的にパーキングレンジに切替え
   がなされて車両の停止状態を確保することを特徴とする
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 【請求項３】 前記電力供給状態判別手段により電力の
   供給が断たれたことを検知した場合に、前記エネルギ解
   放手段により前記エネルギ蓄積手段で蓄えていたエネル
   ギが解放されることで変速装置のシフトレンジを自動的
   に任意のシフトレンジに切替えて車両の停止状態を確保
   することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
4. 【請求項４】 前記電力供給状態判別手段により電力の
   供給が断たれたことを検知した場合に、前記エネルギ解
   放手段により前記エネルギ蓄積手段で蓄えていたエネル
   ギが解放されることで変速装置の出力軸の回転が係止さ
   れ、車両の停止状態を確保することを特徴とする請求項
   １に記載の車両制御装置。
5. 【請求項５】 前記エネルギ蓄積手段がばねであり、前
   記エネルギ解放手段が前記ばねを圧縮又は伸張状態等の
   エネルギ蓄積状態において係止可能且つ該状態から解放
   可能なソレノイド又はクラッチ等の電磁駆動手段であっ
   て、電力の供給が断たれた場合には自動的にばねにより
   蓄積されたエネルギが解放される、請求項１から４の何
   れか一項に記載の車両制御装置。
6. 【請求項６】 一旦電力の供給が断たれてエネルギ蓄積
   手段のエネルギが解放された場合、電力の供給が回復し
   た時に前記シフトレンジを切替える電気的手段により自
   動的にエネルギ蓄積手段にエネルギが蓄積され所定のエ
   ネルギ蓄積状態とされることを特徴とする請求項１に記
   載の車両制御装置。
7. 【請求項７】 一旦電力の供給が断たれてエネルギ蓄積
   手段のエネルギが解放された場合、電力の供給が回復し
   た後、最初に前進段のレンジが選択されるまでは、選択
   されたレンジは該シフトレンジを切替える電気的手段に
   通電を続けることで保持され、最初に前進段のレンジが
   選択された時に、前記シフトレンジを切替える電気的手
   段により自動的にエネルギ蓄積手段にエネルギが蓄積さ
   れ所定のエネルギ蓄積状態とされることを特徴とする請
   求項２に記載の車両制御装置。