JP2008247200A - 自動変速機のシフト機構 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が通常走行時とは異なる走行状態のときに、通常走行時とは異なる制御を行うためのシフト機構を設ける。
【解決手段】本発明の自動変速機のシフト機構では、第１の前進走行レンジ、第１の後進走行レンジ及び第１のニュートラルレンジの各レンジ位置をシフトレバーによって選択可能な第１のシフト機構（７）に加えて、第２の前進走行レンジ、第２の後進走行レンジ及び第２のニュートラルレンジの各レンジ位置をシフトレバーによって選択可能であり、第１のシフト機構（７）から分岐して設けられる第２のシフト機構（１０）をさらに備える。
【選択図】図１

Description

本発明は自動変速機のシフト機構に関する。

自動変速機搭載車両では、自動変速機のシフトレバーは、前進走行レンジであるＤレンジ、後進走行レンジであるＲレンジ、駐車状態のレンジであるＰ又はＮレンジをそれぞれ選択できるように構成されている。特許文献１には、各レンジがＰ−Ｒ−Ｎ−Ｄの順に一列に設けられる構成が開示されている。
特開平０５−２３１５３７号公報

例えば、車両を所定の位置に駐車させるための駐車動作が開始されたとき、運転者はＤレンジ又はＲレンジにおいてブレーキペダルを離し、クリープ力によって車両を移動させようとするが、クリープ力だけでは駆動力が不足するので、アクセルペダルを踏み込む必要がある。その後、所定の位置まで車両が進むと車両を停止させるためにブレーキペダルを踏み込む必要がある。このように、車両を駐車させるためにはアクセルペダル及びブレーキペダルを交互に踏み込む必要があるので、運転者の操作が煩雑となる。

このように、通常の前進及び後進走行時とは異なる走行状態にあるとき、通常の走行時とは異なる何らかの制御を行うことが好ましい場合があるが、Ｄレンジ及びＲレンジはそれぞれ１つずつしか設けられていないので、通常走行時と異なる制御を行うことはできない。

本発明は、車両が通常走行時とは異なる走行状態のときに、通常走行時とは異なる制御を行うためのシフト機構を設けることを目的とするものである。

本発明は、第１の前進走行レンジ、第１の後進走行レンジ及び第１のニュートラルレンジの各レンジ位置をシフトレバーによって選択可能な第１のシフト機構を備える自動変速機において、第２の前進走行レンジ、第２の後進走行レンジ及び第２のニュートラルレンジの各レンジ位置をシフトレバーによって選択可能であり、第１のシフト機構から分岐して設けられる第２のシフト機構を備える。

本発明によれば、第１のシフト機構から分岐して第２のシフト機構を設け、第１のシフト機構及び第２のシフト機構にそれぞれ前進走行レンジ及び後進走行レンジを設けるので、通常走行時とは異なる走行状態のときに、運転者がシフトレバーを操作することで通常走行時とは異なる制御を行うことが可能となる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態における自動変速機のシフト機構の構成を示す概略構成図である。本実施形態の自動変速機では、自動変速機制御装置（ＴＣＵ）１が、セレクトスイッチ２、エンジン制御装置（ＥＣＵ）３、障害物警報装置４から各信号を受信して、この信号に基づいて変速機構８に変速信号を送信するとともに、車両姿勢制御装置（ＥＳＰ）５及びＥＣＵ３に制御信号を出力する。

セレクトスイッチ２は、運転者によるシフトレバー６の操作によって自動変速機の走行レンジを切り換えることができる。Ｐ、Ｎレンジ（第１のニュートラルレンジ）は車両が駐車状態にあるときに選択されるレンジであり、エンジン９の出力は変速機構８には入力されない。Ｒレンジ（第１の後進走行レンジ）は車両を後進させるときに選択されるレンジである。Ｄ、２、Ｌレンジ（第１の前進走行レンジ）は車両を前進させるときに選択されるレンジである。Ｄレンジが選択されているときは、車速及びスロットル開度に基づいて最適な変速段が設定される。２レンジが選択されているときは、１速と２速のみを使用して自動変速が行われる。Ｌレンジが選択されているときは、１速に固定されエンジンブレーキが作動する。

以上のレンジが通常レンジ（第１のシフト機構）である。ここで、例えば車庫入れなどのように車両を所望のスペースに駐車する場合には、車両の前進及び後進を繰り返す必要があるので、シフトレバー６はＲレンジからＤレンジの間で繰り返し切り換えられる。この作業は運転者にとって煩雑であり、また運転者の操作ミスによってＤレンジやＲレンジにあるときにアクセルペダルを踏み込みすぎた場合には車両が急発進する可能性がある。そこで、本実施形態における自動変速機のシフト機構では、通常レンジに加えて車両の駐車時に使用する駐車専用レンジ１０（第２のシフト機構）を設ける。

駐車専用レンジ１０は、シフトレバー６をＮレンジの位置から横方向に移動させることで連絡可能なように、通常レンジ７のＮレンジの側方に設けられる。駐車専用レンジ１０には、さらに駐車前進レンジ（第２の前進走行レンジ）、駐車Ｎレンジ（第２のニュートラルレンジ）及び駐車後進レンジ（第２の後進走行レンジ）が前方から順に配置される。シフトレバー６をＮレンジから横方向に移動させたとき、駐車Ｎレンジに設定され、シフトレバー６を駐車Ｎレンジから前方に移動させることで駐車前進レンジ、駐車Ｎレンジから後方に移動させることで駐車後進レンジに設定される。

ＥＣＵ３は、運転者のアクセルペダル操作量又はＴＣＵ１から受信した制御信号に基づいてスロットル開度を制御しており、検出したエンジン９の回転速度及びスロットル開度をＴＣＵ１に送信する。

障害物警報装置４は、車両と障害物との距離を赤外線センサなどを用いて検出しており、車両と障害物との距離をＴＣＵ１に送信する。

ＥＳＰ５は、車両の走行安定性を向上させるために駆動輪への駆動力配分及び車輪の制動力配分を制御している。

ＴＣＵ１は、セレクトスイッチ２から送信されるレンジ信号、ＥＣＵ３から送信されるエンジン回転速度及びスロットル開度、障害物警報装置４から送信される車両と障害物との距離に基づいてＥＳＰ５及びＥＣＵ３に制御信号を送信し、エンジン９のトルク及び車両の制駆動力を制御する。

自動変速機のシフト機構は以上のように構成され、ＴＣＵ１は運転者が選択したシフトレバー６のレンジ位置に基づいて自動変速機を制御する。ここで、駐車専用レンジ１０が選択された場合にＴＣＵ１において行われる制御について図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、本制御は微少時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１（駐車動作判定手段）では、駐車前進レンジ又は駐車後進レンジが選択されたか否かを判定する。駐車前進レンジ又は駐車後進レンジが選択された場合にはステップＳ２へ進み、いずれも選択されていない場合には処理を終了する。駐車前進レンジ又は駐車後進レンジが選択されたことは、シフトレバー６が駐車前進レンジ又は駐車後進レンジにあるか否かによって判断する。

ステップＳ２（アイドル回転制御手段）では、アイドル回転速度を上昇させる。アイドル回転速度は、クリープ力が増大して、運転者がアクセルペダルを極力踏み込むことなく車両を前進又は後進させることができるように、Ｄレンジ及びＲレンジより高く設定される。

ステップＳ３（出力低下判定手段）では、車両が急発進したか否かを判定する。車両が急発進したと判定された場合にはステップＳ４へ進み、急発進していないと判定された場合にはステップＳ５へ進む。車両が急発進したことは、車速が所定速度より速いこと、スロットル開度が所定開度より大きいこと、エンジン回転速度が所定回転より高いことなどによって判断する。所定速度、所定開度及び所定回転はそれぞれ車両が急発進したことを判断できる程度の値であり、予め実験などによって求めておく。

ステップＳ４（出力低下手段）では、ＥＣＵ３によってエンジン出力を低下させる。ＥＣＵ３はエンジン９のスロットル開度を低下させることでエンジン出力を低下させる。

ステップＳ５では、車両と障害物との距離が駐車衝突危険距離であるか否かを判定する。車両と障害物との距離が駐車衝突危険距離であるときステップＳ６へ進み、駐車衝突危険距離でないとき処理を終了する。駐車衝突危険距離は例えば３０ｃｍ以下に設定される。

ステップＳ６では、ＥＳＰ５によって車両を停止させる。ＥＳＰ５は車輪を制動することで車両を停止させる。

すなわち、以上の制御では運転者がシフトレバー６を操作して駐車前進レンジ又は駐車後進レンジを選択したとき、車両を所定の場所に駐車させようとしていると判断して、クリープ力を増大させ、運転者がアクセルペダルを踏み込みすぎた場合にはエンジン出力を低下させて急発進を防止する。

以上のように本実施形態では、通常レンジ７に加えて駐車専用レンジ１０を備え、駐車前進走行レンジ及び駐車後進走行レンジが選択されたとき、駐車動作が行われていると判定してエンジン９を制御するので、車両の駐車動作が開始されたときは、通常走行時と異なる制御を設定することで、アクセルペダル及びブレーキペダルの踏み込み操作が煩雑になるのを防止することができる（請求項１、２に対応）。

駐車動作が行われていると判定されたとき、アイドル回転速度を上昇させるので、クリープ力が増大し、車両を所定のスペースに駐車する場合であって前進及び後進を繰り返すような場合には、極力アクセルペダルを踏み込むことなくスムーズに車両を前進及び後進させることができる。よって、車両を駐車する際にアクセペダル及びブレーキペダルの踏み込み操作が煩雑になるのを防止することができる（請求項３に対応）。

また、車速が所定速度より速いこと、スロットル開度が所定開度より大きいこと、エンジン回転速度が所定回転より高いことによって車両が急発進したと判定されたときは、エンジン９の出力を低下させるので、運転者が車両を駐車させるためにアクセルペダル及びブレーキペダルを繰り返し踏み込んでいるときに、操作ミスによって車両が急発進して暴走することを防止することができる（請求項４〜７に対応）。

さらに、シフトレバー６が通常レンジ７のいずれかのレンジ位置へ移動したとき、エンジン出力を低下させる制御は中止されるので、通常の走行状態に戻ったときにエンジン出力が制限されることを回避できる（請求項８に対応）。

さらに、駐車専用レンジ１０は通常レンジ７のＮレンジから分岐するように設けたので、駐車動作中でないにもかかわらず運転者が誤って駐車専用レンジ１０を選択して、エンジン出力を低下させる制御や車両を停止させる制御が行われても、運転者に違和感を与えることを防止できる（請求項９に対応）。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

例えば、駐車専用レンジ１０では前方に駐車前進レンジを配置し、後方に駐車後進レンジを配置しているが、前方に駐車後進レンジを配置し、後方に駐車前進レンジを配置してもよい。

また、駐車専用レンジ１０をＮレンジの側方に設けたが、Ｐレンジ又はＲレンジの側方に設けてもよい。Ｐレンジが選択されているときにはパーキング機構によって駆動輪がロックされるので、Ｎレンジの側方に設ける方が好ましいが、シフトバイワイヤのようにシフトレバー６と変速機構８とが機械的に連結されていない構成においては、Ｐレンジの側方に配置することも可能である。また、Ｒレンジが選択されているときには車両は走行していても低速であるので、運転者が誤って駐車専用レンジ１０を選択して、エンジン出力を低下させる制御や車両を停止させる制御が行われても、運転者に違和感を与えることを防止できる（請求項９に対応）。

本実施形態における自動変速機のシフト機構の構成を示す概略構成図である。 本実施形態における自動変速機のシフト機構の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＴＣＵ
２ セレクトスイッチ
３ ＥＣＵ
４ 障害物警報装置
５ ＥＳＰ
６ シフトレバー
７ 通常レンジ（第１のシフト機構）
９ エンジン
１０ 駐車専用レンジ（第２のシフト機構）

Claims (9)

1. 第１の前進走行レンジ、第１の後進走行レンジ及び第１のニュートラルレンジの各レンジ位置をシフトレバーによって選択可能な第１のシフト機構を備える自動変速機において、
   第２の前進走行レンジ、第２の後進走行レンジ及び第２のニュートラルレンジの各レンジ位置を前記シフトレバーによって選択可能であり、前記第１のシフト機構から分岐して設けられる第２のシフト機構を備えることを特徴とする自動変速機。
2. 前記シフトレバーによって前記第２の前進走行レンジ及び前記第２の後進走行レンジが選択されたとき、車両を所定位置に駐車させる駐車動作が行われていると判定する駐車動作判定手段と、
   前記駐車動作判定手段によって駐車動作が行われていると判定されたとき、エンジンを制御するエンジン制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
3. 前記エンジン制御手段は、前記駐車動作判定手段によって駐車動作が行われていると判定されたとき、エンジンのアイドル回転速度を前記第１の前進走行レンジ及び前記第１の後進走行レンジにおけるアイドル回転速度よりも高くなるように制御するアイドル回転制御手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機。
4. 前記駐車動作判定手段によって駐車動作が行われていると判定されたときに、車両の運転状態に基づいてエンジン出力を低下させる必要があるか否かを判定する出力低下判定手段をさらに備え、
   前記エンジン制御手段は、前記エンジンの出力を低下させる必要があると判定されたとき、前記エンジンの出力を低下させるように制御する出力低下手段を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動変速機。
5. 前記出力低下判定手段は、エンジン回転速度が所定回転を上回ったとき、前記エンジンの出力を低下させる必要があると判定することを特徴とする請求項４に記載の自動変速機。
6. 前記出力低下判定手段は、スロットル開度が所定開度を上回ったとき、前記エンジンの出力を低下させる必要があると判定することを特徴とする請求項４又は５に記載の自動変速機。
7. 前記出力低下判定手段は、車速が所定速度を上回ったとき、前記エンジンの出力を低下させる必要があると判定することを特徴とする請求項４から６までのいずれか１項に記載の自動変速機。
8. 前記出力低下手段は、前記シフトレバーが前記第１のシフト機構のいずれかのレンジ位置へ移動したとき、前記エンジンの出力を低下させる制御を中止することを特徴とする請求項４から７までのいずれか１項に記載の自動変速機。
9. 前記第２のシフト機構は、前記第１のシフト機構における第１のニュートラルレンジ又は第１の後進走行レンジから分岐していることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の自動変速機。

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