JP2009173063A - 車両の駐車制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】勾配がある路面に停車した車両において運転者により操作体が駐車位置へ操作された場合において、駐車ロック機構を速やかに且つ確実に作動させることができる車両の駐車制御装置を提供する。
【解決手段】制動手段150により、車両が位置する路面の勾配θSLが所定以上であり且つ駐車指令信号SPが発生させられているときは、制動装置36によって車輪26の回転が制動させられることから、路面傾斜によって車両が動くことがないので、勾配がある路面に停車した車両において運転者によりシフトレバー32が駐車ポジション(駐車位置)へ操作された場合において、駐車ロック機構としても機能するシフト制御機構105を速やかに且つ確実に作動させることができる。
【選択図】図8
【解決手段】制動手段150により、車両が位置する路面の勾配θSLが所定以上であり且つ駐車指令信号SPが発生させられているときは、制動装置36によって車輪26の回転が制動させられることから、路面傾斜によって車両が動くことがないので、勾配がある路面に停車した車両において運転者によりシフトレバー32が駐車ポジション(駐車位置)へ操作された場合において、駐車ロック機構としても機能するシフト制御機構105を速やかに且つ確実に作動させることができる。
【選択図】図8
Description
本発明は、駐車に際して車両に搭載された動力伝達機構の出力軸をロックする車両の駐車制御装置に関し、特に坂路においても駐車ロック機構を速やかに且つ確実に作動させることができるようにする技術に関するものである。
運転者に操作される操作体を有し、該操作体が予め設定された駐車位置へ操作されたことに応答して駐車指令信号を発生する駐車操作装置と、該駐車指令信号に従って作動するアクチュエータにより動力伝達機構の出力軸の回転をロックする駐車ロック機構とを備えた車両が知られている。所謂シフトバイワイヤ方式の駐車制御装置を備えた車両がそれである。このような装置は、動力伝達機構と駐車操作装置との間の機械的な連携が不要であることから、駐車操作装置の配設位置が自由であるため、操作性に一層優れた位置を選択できたり、車室内における意匠やデザインを向上させることができる。たとえば、特許文献1、特許文献2に記載された車両の駐車制御装置がそれである。
特開2001−153225号公報
特開2005−69407号公報
上記特許文献1に記載の車両の駐車制御装置によれば、車両走行中に誤操作等により駐車指令信号が発生させられた場合には、車速が上限判定値VSP2と下限判定値VSP1との間においては自動ブレーキを作動させて、駐車ロック機構の噛み合いにより大きなショックの発生が防止されるようになっている。また、上記特許文献2に記載の車両の駐車制御装置によれば、駐車ロック機構がロック状態とされるまでの間は動力伝達機構の動力伝達経路が遮断されることから、運転者による操作に応答した駐車指令信号の発生とアクセル踏込み操作とが同時期に重なったときでも、車両の動き出しや、ロック機構の噛み合い時のショックの発生が回避されるようになっている。
しかし、上記従来の車両の駐車制御装置における駐車ロック機構では、運転者が駐車操作装置を用いて操作を行って駐車指令信号が発生させられてから、その駐車指令信号に従って作動するアクチュエータにより動力伝達機構の動力伝達経路が解放(ニュートラル状態)されるとともに、その動力伝達機構の出力軸の回転をロックするロック状態とされるまでにある程度の応答時間が存在する。このため、勾配がある路面に停車した車両において運転者により操作体が駐車位置へ操作された場合には、アクチュエータにより駐車ロック機構をロックさせる段階ですでに車両が移動を開始して駐車ロック機構の相対回転が開始されて、駐車ロック機構がロック状態とされ難い状態となり、再度制動操作が必要となるなどの不都合があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、勾配がある路面に停車した車両において運転者により操作体が駐車位置へ操作された場合において、駐車ロック機構を速やかに且つ確実に作動させることができる車両の駐車制御装置を提供することにある。
請求項1にかかる発明の要旨とするところは、運転者に操作される操作体を有し、該操作体が予め設定された駐車位置へ操作されたことに応答して駐車指令信号を発生する駐車操作装置と、該駐車指令信号に従って作動するアクチュエータにより動力伝達機構の出力軸の回転をロックする駐車ロック機構と、車輪の回転を制動する車輪制動装置とを備えた車両の駐車制御装置であって、前記車両が位置する路面の勾配が所定以上であり且つ前記駐車指令信号が発生させられているときは、前記車輪制動装置によって前記車輪の回転を制動させる制動手段を、含むことにある。
また、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、請求項1にかかる発明において、前記制動手段は、前記車両が車速が予め設定された判定値以下の停車状態であるときに、前記車輪制動装置によって前記車輪の回転を制動させるものであることにある。
また、請求項3にかかる発明の要旨とするところは、請求項1または2にかかる発明において、前記制動手段は、前記アクチュエータによって前記駐車ロック機構がロック状態とされるまで前記車輪制動装置により前記車輪の回転を制動し、該駐車ロック機構がロック状態とされると該車輪制動装置による該車輪の回転制動を解除することにある。
また、請求項4にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至3のいずれか1にかかる発明において、前記車輪制動装置は、車輪と共に回転する回転体と非回転部材に設けられた摩擦材との間の摩擦により該車輪の回転を制動するものであることにある。
請求項1にかかる発明の車両の駐車制御装置によれば、制動手段により、前記車両が位置する路面の勾配が所定以上であり且つ前記駐車指令信号が発生させられているときは、前記車輪制動装置によって前記車輪の回転が制動させられることから、路面傾斜によって車両が動くことがないので、勾配がある路面に停車した車両において運転者により操作体が駐車位置へ操作された場合において、駐車ロック機構を速やかに且つ確実に作動させることができる。
また、請求項2にかかる発明の車両の駐車制御装置によれば、前記制動手段は、前記車両が車速が予め設定された判定値以下の停車状態であるときに、前記車輪制動装置によって前記車輪の回転を制動させるものであることから、車両が動いているときに駐車ロック機構が噛み合うことが回避され、それに起因するショックの発生が好適に防止される。
また、請求項3にかかる発明の車両の駐車制御装置によれば、前記制動手段は、前記アクチュエータによって前記駐車ロック機構がロック状態とされるまで前記車輪制動装置により前記車輪の回転を制動し、その駐車ロック機構がロック状態とされるとその車輪制動装置による車輪の回転制動を解除することから、車輪は駐車ロック機構がロックされるために制動されるので、車輪が不要に制動されることが防止される。
また、請求項4にかかる発明の車両の駐車制御装置によれば、前記車輪制動装置は、車輪と共に回転する回転体と非回転部材に設けられた摩擦材との間の摩擦によりその車輪の回転を制動するものであることから、車両に備えられた通常の制動装置と共用できる利点がある。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例が適用された車両の動力伝達装置(動力伝達機構)5およびその車両に設けられた制御系統を示す図である。この車両用動力伝達装置5は、縦置き型の自動変速機6を有するものであってFR(フロントエンジン・リアドライブ)型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動力源としてエンジン7を備えている。内燃機関にて構成されるエンジン7の出力は、流体伝動装置として機能するトルクコンバータ8、自動変速機6、差動歯車装置9、一対の車軸10などを介して左右の駆動輪11へ伝達されるようになっている。
図2は、図1の自動変速機6の構成を説明する骨子図である。図2において、自動変速機6は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース(以下、ケースと記載)12内において、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置13を主体として構成されている第1変速部14と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置16及びダブルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体として構成されている第2変速部20とを共通の軸心上に有し、入力軸22の回転を変速して出力軸24から出力する。入力軸22は、走行用の動力源であるエンジン7からの動力により回転駆動されるトルクコンバータ8のタービン軸でもある。なお、このトルクコンバータ8および自動変速機6は軸心すなわち入力軸22に対して略対称的に構成されており、図2の骨子図においてはそれら軸心の下半分が省略されている。
上記第1遊星歯車装置13は、サンギヤS1、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP1、そのピニオンギヤP1を自転及び公転可能に支持するキャリアCA1、ピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合うリングギヤR1を備えている。また、第2遊星歯車装置16は、サンギヤS2、ピニオンギヤP2、そのピニオンギヤP2を自転及び公転可能に支持するキャリアCA2、ピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合うリングギヤR2を備えている。また、第3遊星歯車装置18は、サンギヤS3、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP2及びP3、そのピニオンギヤP2及びP3を自転及び公転可能に支持するキャリアCA3、ピニオンギヤP2及びP3を介してサンギヤS3と噛み合うリングギヤR3を備えている。
図2におけるクラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2(以下特に区別しない場合はクラッチC、ブレーキBと記載する)は、油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置であって、第1回転要素RM1(サンギヤS2)は、第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結されて回転停止され、第3クラッチC3を介して中間出力部材である第1遊星歯車装置13のリングギヤR1(すなわち第2中間出力経路PA2)に選択的に連結され、さらに第4クラッチC4を介して第1遊星歯車装置13のキャリアCA1(すなわち第1中間出力経路PA1の間接経路PA1b)に選択的に連結されるようになっている。
また、第2回転要素RM2(キャリアCA2およびCA3)は、第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結されて回転停止され、第2クラッチC2を介して入力軸22(すなわち第1中間出力経路PA1の直結経路PA1a)に選択的に連結されるようになっている。また、第3回転要素RM3(リングギヤR2およびR3)は、出力軸24に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。また、第4回転要素RM4(サンギヤS3)は、第1クラッチC1を介してリングギヤR1に連結されるようになっている。なお、第2回転要素RM2とケース12との間には、第2回転要素RM2の正回転(入力軸22と同じ回転方向)を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチF1が第2ブレーキB2と並列に設けられている。
第3回転部材RM3の外周側には、後述の駐車ロック機構としても機能するシフト制御機構105の一部を構成し、パーキングロックポール106と噛み合うことにより動力伝達装置5の出力軸24の回転を阻止するパーキングギヤ108が固設されている。
図3は、自動変速機6において各変速段を成立させる際の各係合要素の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「(○)」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。図3に示すように、本実施例の自動変速機6は、上記複数の油圧式摩擦係合装置(クラッチC、ブレーキB)が選択的に係合させられることにより変速比(=自動変速機6の入力軸回転速度NIN/自動変速機6の出力軸回転速度NOUT)が異なる前進8段を含む複数の変速段が成立するようになっている。なお、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置13、第2遊星歯車装置16、および第3遊星歯車装置18の各ギヤ比ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
図1に戻って、変速用油圧制御回路28は、たとえば、エンジン7によって回転駆動される機械式のオイルポンプ30(図2参照)から発生する油圧を元圧としてライン油圧を調圧する例えばリリーフ型のプライマリレギュレータバルブと、後述のシフト操作装置90のシフトレバー(操作体)32の操作に基づく電気的指令信号SAに従って作動する電動アクチュエータ(アクチュエータ)34により油路が切り換えられ、入力されたライン油圧を上記シフトレバー32の操作位置に応じてDレンジ圧(前進走行油圧)、Rレンジ圧(後進走行油圧)として出力するかあるいはその出力を遮断するマニュアルバルブ35(後述の図6参照)とを有する、図示しない油圧供給装置を含んで構成される。
また、変速用油圧制御回路28は、油圧式摩擦係合装置であるクラッチCおよびブレーキBの各油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)に対応してそれぞれ設けられた図示しない複数のリニアソレノイドバルブを備えている。この複数のリニアソレノイドバルブは、基本的には何れも同じ構成であり、それぞれ独立に励磁、非励磁および電流制御がなされ、クラッチCおよびブレーキBの各油圧アクチュエータには、上記各リニアソレノイドバルブにより上記油圧供給装置から出力されたDレンジ圧やRレンジ圧、あるいはライン圧がそれぞれ個別に調圧されて供給される。すなわち、上記複数のリニアソレノイドバルブは、各油圧アクチュエータの油圧を独立に調圧制御してクラッチCおよびブレーキBの係合圧を制御するようになっている。
駆動輪11を含む車輪26の回転を制動する制動装置(車輪制動装置)36は、常用ブレーキであるフットブレーキとしてよく知られた所謂ディスクブレーキを含んで構成される。この制動装置36は、車軸10に対して垂直且つ車輪26と平行に配置されてその車輪26と共に回転する円盤状のディスク(回転体、ローター)38と、非回転部材として車体に連結された車両のサスペンションを構成する部品等に固定されてディスク38を両円盤面側から挟圧する油圧シリンダを含むキャリパー40と、その油圧シリンダのピストン端とディスク38の円盤面との間に配置された一対のブレーキパッド(摩擦材)42とを備えている。ブレーキ用油圧制御回路44は、たとえばABS制御あるいはVSC制御のためにブレーキ油圧の元圧を発生させる油圧ポンプやアキュムレータを備え、後述のブレーキ制御装置48からの指令に従って上記キャリパ40の油圧シリンダにブレーキ油圧を供給し、またその供給されるブレーキ油圧を調圧制御するものである。制動装置36は、車両の制動に際して車輪26と共に回転するディスク38と非回転部材に間接的に設けられたブレ−キパッド42との間の摩擦により車輪26の回転を制動するものであり、その摩擦による制動力は、ブレーキ用油圧制御回路44から供給される油圧の大きさに応じて増減させられるようになっている。
電子制御装置46およびブレーキ制御装置48は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェースを備えた所謂マイクロコンピュータであって、CPUは、RAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って上記各制御装置に入力された入力信号を処理し、種々の制御を実行する。また、電子制御装置46およびブレーキ制御装置48は、相互に通信可能に接続されており、一方の制御装置から必要な信号が要求されると、他方の制御装置からその一方の制御装置へ適宜送信されるようになっている。
図4は、図1のエンジン7や自動変速機6などを制御するために車両に設けられた電子制御装置46に関する制御系統の要部を説明するブロック線図である。電子制御装置46には、エンジン回転速度センサ50からのエンジン回転速度NEを示す信号、タービン回転速度センサ52からのタービン回転速度NTすなわち入力軸回転速度NINを示す信号、吸入空気量センサ54からの吸入空気量QAを示す信号、吸入空気温度センサ56からの吸入空気温度TAを示す信号、車速センサ58からの車速Vすなわち出力軸回転速度NOUTを示す信号、スロットルセンサ60からのスロットル弁開度θTHを示す信号、冷却水温センサ62からの冷却水温TWを示す信号、油温センサ64からの変速用油圧制御回路28の作動油温度TOILを示す信号、アクセル操作量センサ66からのアクセルペダル68等のアクセル操作部材の操作量ACCを示す信号、フットブレーキスイッチ70からの常用ブレーキである制動装置36を作動させるためのフットブレーキペダル72の操作の有無を示す信号、レバーポジションセンサ74からのシフトレバー32のレバーポジション(操作位置)PSHを示す信号、前記電動アクチュエータ34に設けられたロータリエンコーダ76から検出される電動アクチュエータ34の作動量すなわち本実施例では回転角度を示すパルス信号SRを示す信号、勾配センサ78からの車両が位置する路面の勾配θSLを示す信号、加速度センサ80からの車両の加速度Gを示す信号などが供給されるようになっている。
電子制御装置46からは、たとえば電子スロットル弁82の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータへの駆動信号や燃料噴射装置84から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号や点火装置86によるエンジン7の点火時期を制御するための点火時期信号など、エンジン26の出力制御のための出力信号が出力される。また、たとえば前述のように自動変速機6の変速段を切り換えるために変速用油圧制御回路28内の前記リニアソレノイドバルブの励磁、非励磁などを制御するためのバルブ指令信号や前記ライン油圧を制御するための前記油圧供給装置への指令信号など、自動変速機10の変速制御のための出力信号が出力されるようになっている。
また、電子制御装置46からは、シフトレバー32のシフト操作すなわちレバーポジションPSHに応じてマニュアルバルブ46の油路の切り換えすなわち走行レンジの切り換えを実施するために、電動モータ、ソレノイドなどからなる電動アクチュエータ34を作動させる電気的な指令信号SAが出力される。すなわち、本実施例の自動変速機6は、シフトレバー32の操作に基づく電気的指令信号SAに従って電動アクチュエータ34が駆動されることにより走行レンジが切り換えられるようになっている。なお、本実施例の電子制御装置46は、ロータリエンコーダ76から出力されるパルス信号SRを取得して上記電動モータの実際の回転状況を検出し、指令位置となるまで電動アクチュエータ34を駆動するフィードバック制御を行う。
本実施例の電子制御装置46は、上述のように入出力信号処理を行うことにより、エンジン7の出力制御や自動変速機6の変速制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用などに分けて構成される。
図4に示すシフト操作装置90は、例えば運転席の横に配設されて、運転者により図5に示すように7つの操作位置(レバーポジション)の「P」ポジション、「R」ポジション、「N」ポジション、「D」ポジション、「S」ポジション、アップシフト位置「+」、またはダウンシフト位置「−」へ操作されるシフトレバー(操作体)32と、そのシフトレバー32が上記各操作位置へ操作されたことを電気的に検出する前記レバーポジションセンサ74とを備えている。
上記「P」ポジションは、走行レンジを自動変速機6内の動力伝達が遮断されてニュートラル状態(中立状態)とされ且つ後述のシフト制御機構(駐車ロック機構)105によって機械的に出力軸24の回転が阻止(ロック)されるパーキングレンジとするための駐車ポジション(駐車位置)である。ここで、レバーポジションセンサ74は、シフトレバー32が上記「P」ポジションへ操作されたことに応答して駐車指令信号SPを電子制御装置46へ供給するようになっており、本実施例のシフト操作装置90は、駐車操作装置としても機能している。
また、上記「R」ポジションは、走行レンジを車両が後進走行させられる後進走行レンジとするための後進走行ポジションで、前記第1後進ギヤ段「Rev1」または第2後進ギヤ段「Rev2」が成立させられる。
また、上記「N」ポジションは、走行レンジを自動変速機6内の動力伝達が遮断されニュートラル状態(中立状態)とされるニュートラルレンジとするためのニュートラルポジションである。
また、上記「D」ポジションは、走行レンジを車両が前進走行させられる前進走行レンジとするための前進走行ポジションで、自動変速機6の全変速範囲である第1速ギヤ段「1st」〜第8速ギヤ段「8th」の総ての前進ギヤ段を用いて変速制御を行う自動変速モードが成立させられる。
また、上記「S」ポジションは、「D」ポジションと同様に前進走行ポジションであり、前進ギヤ段の変速範囲を制限した複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な手動変速モード(シーケンシャルモード)が成立させられる。この「S」ポジションには、シフトレバー32の操作毎に変速レンジをアップ側(高速側)にシフトさせるためのアップシフト位置「+」、シフトレバー72の操作毎に変速レンジをダウン側(低速側)にシフトさせるためのダウンシフト位置「−」が隣接して設けられており、それ等の操作が前記レバーポジションセンサ74によって検出される。手動変速モードにおいては、シフトレバー32は、常には上記「S」ポジションに位置させられており、アップシフト位置「+」およびダウンシフト位置「−」へ操作されるとスプリング等の付勢手段により自動的に「S」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「+」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。
図6は、自動変速機6に設けられている駐車ロック機構としても機能するシフト制御機構105の構成を示す図である。なお、本実施例において「シフト位置」とは、マニュアルバルブ35の油路切換位置または後述のディテントプレート116の位置決め位置であって、前記駐車ポジションまたはパーキングレンジに対応するP位置、前記後進走行ポジションまたは後進走行レンジに対応するR位置、前記ニュートラルポジションまたはニュートラルレンジに対応するN位置、前記前進走行ポジションまたは前進走行レンジに対応するD位置を意味し、R位置、N位置、およびD位置は非P位置と称する。
シフト制御機構105は、自動変速機6の出力軸24に固定されたパーキングギヤ108と噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ108をロックするパーキングロックポール106と、パーキングロックポール106に係合するテーパ部材110に挿し通されてそのテーパ部材110を一端部において支持するパーキングロッド112と、パーキングロッド112に設けられてテーパ部材110をその小径方向へ付勢するスプリング114と、パーキングロッド112の他端部に回動可能に接続されて節度機構により少なくともP位置に位置決めされるディテントプレート116と、ディテントプレート116に固設されて一軸まわりに回転可能に支持されたシャフト118と、シャフト118を回転駆動させる電動アクチュエータ34と、電動アクチュエータ34の作動量すなわちシャフト118の回転角度を検出するロータリエンコーダ76と、ディテントプレート116の回転に節度を与えて各シフト位置に固定するディテントスプリング120およびその先端部に設けられた係合部122とを、備えている。また、ディテントプレート116には、前記マニュアルバルブ35のスプール(弁子)126の一端がピン124を介してそのピン124まわりに回動可能且つディテントプレート116に対してシャフト118とピン124とを結ぶ直線方向に相対移動可能に設けられており、シャフト118の回転すなわちディテントプレート116のシャフト118の軸心まわりの回動に伴ってスプール126がそのスプール126の軸心方向に摺動させられるようになっている。
ディテントプレート116は、シャフト118を介して電動アクチュエータ34の駆動軸に作動的に連結されており、パーキングロッド112、ディテントスプリング120、係合部122などと共に電動アクチュエータ34により駆動されて変速機のシフト位置を切り換えるためのシフト位置決め部材として機能する。また、シャフト118、ディテントプレート116、パーキングロッド112、ディテントスプリング120、および係合部122は、走行レンジ切換機構の役割を果たすとともに、それらに加えてパーキングロッド112、テーパ部材110、パーキングロックポール106は、駐車ロック機構の役割を果たす。
ディテントプレート116の頂部には、一対の内壁面128と130(図7参照)との間においてP位置、R位置、N位置、D位置に対応して設けられた4つの凹部が形成されており、それらのうちの端に位置する凹部132がP位置に対応している。また、ロータリエンコーダ76は、電動アクチュエータ34の駆動量すなわち回転量に応じた計数値(エンコーダカウント)を取得するためのパルス信号SRを出力する。
図6は、シフト位置がP位置であるときすなわち駐車ロック機構がロック状態であるときの状態を示している。この状態では、パーキングロックポール106がパーキングギヤ108をロックしており、車両の出力軸24の回転が阻止されている。この状態から、電子制御装置46から作動のための指令信号SAを受けた電動アクチュエータ34によりシャフト118が図6に示す矢印Aの方向に回転されると、ディテントプレート116を介してパーキングロッド112が図6に示す矢印Cの方向に押され、パーキングロッド112の先端に設けられたテーパ部材110によりパーキングロックポール106が図6に示す矢印Dの方向に押し下げられるとともに、マニュアルバルブ35のスプール126が図6に示す矢印Eの方向すなわちスプール126の軸心方向に摺動させられる。
上記電動アクチュエータ34の作動すなわちディテントプレート116の回転に伴って、ディテントプレート116の頂部にP位置、R位置、N位置、D位置に対応して設けられた4つの凹部(谷)のうちの端に位置する谷、すなわち図7に示すP位置凹部132にあったディテントスプリング120の係合部122が、凸部134を乗り越えて他方の谷のいずれか、すなわち非P位置136(図7参照)へ移動させられる。係合部122は、その軸心まわりに回転可能にディテントスプリング120に設けられている。係合部122が非P位置136に到達するまでディテントプレート116がA方向へ回転したとき、パーキングロックポール106がパーキングギヤ108と噛み合うことのない位置まで押し下げられる。これにより、出力軸24およびこれに連結された車両の駆動輪11が機械的に固定されなくなり、シフト位置が非P位置136に切り換えられる。そして、その切り換えられた非P位置136に対応する箇所に位置決めされたスプール126によりマニュアルバルブ35の油路が切り換えられるようになっている。
一方、電動アクチュエータ34によりシャフト118がB方向に回転させられると、上記と逆の作動によりシフト位置がP位置に切り換えられるとともにマニュアルバルブ35の油路がパーキングレンジに対応する状態に切り換えられるようになっている。すなわち、シフトレバー32の操作に基づいて出力されるレバーポジションPSHに応じて電子制御装置46により電動アクチュエータ34が制御され、シャフト118がその軸心まわりに回転させられることにより、ディテントプレート116を介してマニュアルバルブ35のスプール(弁体)126が機械的に一直線方向へ移動させられ4箇所のシフト位置すなわちD位置、R位置、N位置、およびP位置に位置決めされて、油圧制御回路32の油路が切り換えられるようになっている。
図1に戻って、前記ブレーキ制御装置48は、ブレーキ用油圧制御回路44を介して各車輪26に設けられたホイールブレーキすなわち制動装置36の制動力を制御するものである。このブレーキ制御装置48には、各車輪26に設けられた図示しない車輪速センサから各車輪26の回転速度を表す信号が供給されるようになっており、ブレーキ制御装置48は、低摩擦係数路面などにおける発進走行時や制動時、旋回時の車両の安定性を高めるために、TRC(トラクションコントロール)制御やABS(アンチロックブレーキシステム)制御、あるいはVSC(ヴィークルスタビリティコントロール)制御などを実行する。なお、ブレーキ制御装置48には、TRC制御等に必要な車両の前後加速度Gや図示しないヨーレートセンサからのヨーレートなどを表す信号などが電子制御装置46から適宜供給される。
前記電子制御装置46は、車両が位置する路面の勾配θSLが所定以上であり且つ前記駐車指令信号SPが発生させられているときには制動装置36により車輪26の回転を制動させる、駐車制御装置140としても機能している。図8は、その電子制御装置46の制御機能の一部、すなわち、駐車制御装置140の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
図8において、車速判定手段142は、電子制御装置46に供給された車速Vが予め設定されて前記電子制御装置46のROM等に記憶された所定の判定値V1以下であるか、すなわち車両が略停車状態であるか否かを判定する。上記判定値V1は、例えば、前記シフト制御機構(駐車ロック機構)105が作動してパーキングギヤ108がパーキングロックポール106と噛み合うことにより動力伝達装置5の出力軸24の回転が阻止される際に、その噛み合いに起因するショックの発生、またはパーキングギヤ108やパーキングロックポール106、あるいは電動アクチュエータ34等の破損の発生が好適に防止される車速範囲内の上限値付近で適宜設定される。
坂路判定手段144は、電子制御装置46に供給された信号が表す路面の勾配θSLが所定以上すなわち予め設定されて前記電子制御装置46のROM等に記憶された所定の勾配量(角度)である判定値θ1以上であるか否かに基づいて、車両が位置する路面が坂路であるか否かを判定する。上記判定値θ1は、例えば、ある勾配を有する路面上に位置させられニュートラル状態にされた車両が動き出す最小限の勾配量に設定される。
駐車操作判定手段146は、電子制御装置46に対してシフト操作装置90から駐車指令信号SPが供給されたか否かに基づいて、シフトレバー32が予め設定された前記駐車ポジション(駐車位置)に操作されたか、すなわち駐車操作がなされたか否かを判定する。
駐車レンジ判定手段148は、ロータリエンコーダ76から出力される電動アクチュエータ34の駆動量すなわち回転量に応じたパルス信号SRに基づいて、現在のマニュアルバルブ35の作動位置すなわちシフト位置がP位置であるか、すなわち現在の走行レンジが駐車レンジであるか否かを判定する。
制動手段150は、上記車速判定手段142により車両が略停車状態であると判定され、坂路判定手段144により車両が位置する路面勾配が所定以上であると判定され、さらに、駐車操作判定手段146によりシフトレバー32が予め設定された駐車位置に操作されたと判定された場合に、制動装置36によって車両の車輪26の回転を制動させるとともに、上記駐車レンジ判定手段148により走行レンジがパーキングレンジであると判定されるまで電動アクチェータ34を駆動させてシフト制御機構(駐車ロック機構)105をロック状態とさせる。なお、制動手段150は、上記駐車レンジ判定手段148により走行レンジがパーキングレンジであると判定された場合には、上記制動装置36による車両の車輪26の回転制動を解除させる。
図9は、電子制御装置46の信号処理によって実行される制御作動の一部であって、駐車制御装置140の制御作動の要部を説明するフローチャートである。このフローチャートは、坂路駐車ロックルーチンすなわちたとえば所定勾配を有する坂路であっても車両を駐車ロック状態とするための一連の手順であって、たとえば数msec〜数十msecの所定の周期ごとに繰り返し実行される。
図9において、先ず、車速判定手段142に対応するステップS1(以下、ステップを省略する)では、車両の車速Vが予め設定された判定値V1より小さいか否かが判断される。
S1の判断が否定される場合には、本ルーチンは終了させられるが、肯定される場合には、坂路判定手段144に対応するS2において、車両が位置する路面が坂路か、すなわち勾配θSLが予め設定された判定値θ1より大きいか否かが判断される。
S2の判断が否定される場合には、本ルーチンは終了させられるが、肯定される場合には、駐車操作判定手段146に対応するS3において、シフトレバー32が予め設定された駐車ポジション(駐車位置)へ操作されたか否かが判断される。
S3の判断が否定される場合には、本ルーチンは終了させられるが、肯定される場合には、制動手段150に対応するS4において、制動装置36によって車両の車輪26の回転が制動させられるとともに、電動アクチェータ34が所定量、すなわち非P位置であるシフト制御機構105がロック状態とされるようにシャフト118を介してディテントプレート116が所定角度だけ回転駆動される。
次いで、駐車レンジ判定手段148に対応するS5において、現在の走行レンジがパーキングレンジであるか否か、すなわち電動アクチュエータ34が前記P位置に対応する作動位置に作動し終えたか否かが判定される。
S5の判断が否定される場合には、S4以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合には、制動手段150に対応するS6において、S4にて作動させられた制動装置36による車輪26の回転制動が解除される。
上述のように、本実施例の駐車制御装置140によれば、制動手段150により、前記車両が位置する路面の勾配θSLが所定以上であり且つ駐車指令信号SPが発生させられているときは、制動装置(車輪制動装置)36によって車輪26の回転が制動させられることから、路面傾斜によって車両が動くことがないので、勾配がある路面に停車した車両において運転者によりシフトレバー(操作体)32が駐車ポジション(駐車位置)へ操作された場合において、駐車ロック機構としても機能するシフト制御機構105を速やかに且つ確実に作動させることができる。
また、本実施例の駐車制御装置140によれば、制動手段150は、前記車両が車速Vが予め設定された判定値V1以下の停車状態であるときに、制動装置36によって車輪11の回転を制動させるものであることから、車両が動いているときにシフト制御機構(駐車ロック機構)105が噛み合うことが回避され、それに起因するショックの発生または駐車ロック機構の破損が好適に防止される。
また、本実施例の駐車制御装置140によれば、制動手段150は、電動アクチュエータ34によってシフト制御機構(駐車ロック機構)105がロック状態とされるまで制動装置36により車輪11の回転を制動し、そのシフト制御機構105がロック状態とされると制動装置36による車輪11の回転制動を解除することから、車輪11はシフト制御機構(駐車ロック機構)105がロックされるために制動されるので、車輪11が不要に制動されることが防止される。
また、本実施例の駐車制御装置140によれば、制動装置36は、車輪11と共に回転するディスク(回転体)38と非回転部材としての車体に間接的に設けられたブレーキバッド(摩擦材)42との間の摩擦により車輪11の回転を制動するものであることから、車両に備えられた通常の制動装置すなわちフットブレーキ(ホイールブレーキ)と共用できる利点がある。
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
例えば、前述の実施例では、制動手段150は、車両の車速Vが予め設定された判定値V1以下の停車状態であるときに、制動装置36によって車輪11の回転制動制御を行うものであったが、この制御は行われなくても差し支えない。また、制動手段150は、車速Vがたとえば所定車速V2以上、または所定車速V2以上且つ所定車速V3以下であるときに上記回転制動制御を行うものであってもよい。
また、前述の実施例では、制動手段150は、シフト制御機構(駐車ロック機構)105が前記ロック状態とされるまで車輪11の回転制動制御を行い、そのロック状態とされるとその回転制動制御を解除するものであったが、上記ロック状態とされたとしても必ずしも上記回転制動制御を解除させる必要はない。その際は、たとえばシフト制御機構(駐車ロック機構)105のロック状態が解除されたときに上記回転制動制御が解除されるようにしてもよい。
また、前述の実施例では、制動装置36は、常用ブレーキであるフットブレーキとしてよく知られた所謂ディスクブレーキを含んで構成されていたが、それに限られず、たとえばドラムブレーキや電磁ブレーキ等であってもよい。また、動力伝達経路中のたとえば出力軸24や車軸10の回転を直接的に阻止するものであってもよい。
また、前述の実施例では、車両が位置する路面の勾配θSLは、勾配センサ78により検出されていたが、これに限られず、たとえば車両に搭載された加速度センサ80により検出される車両の加速度Gに基づいて勾配θSLが検出されてもよい。具体的には、例えば、変速比、車速V、車両重量毎に予め記憶された平坦路面におけるアクセル操作量ACC或いはスロットル開度θTHと基準加速度との関係から実際のアクセル操作量ACC 或いはスロットル開度θTHに対応する基準加速度が求められ、その基準加速度と加速度センサ80により検出される実際の車両加速度Gとが比較されて車両が位置する路面の勾配θSLが検出されてもよい。
また、前述の実施例において、シフト操作装置90およびシフトレバー32は、その一例が開示されたものであり、その他の構成でも実現されることができる。例えば自動復帰型等のレバータイプであってもよいし、パドル型や押釦型等のスイッチタイプであってもよい。また、その設置箇所も運転席の横に限らず、車内のたとえばステアリングホイール等の運転席近傍に設けられてもよい。
また、前述の実施例において、操作体が予め設定された駐車位置へ操作されるとは、駐車操作装置としても機能するシフト操作装置90のシフトレバー32が操作パターンのうちの駐車ポジションへ操作されることであったが、これに限れず、たとえば、上記シフト操作装置90とは個別に設けられた押釦型の駐車操作装置のその操作体としての押釦が操作されることであってもよい。要するに、駐車ロック機構がロック状態とされるために前記駐車指令信号SPが発生させられる所定の操作が為されることであればよい。
また、前述の実施例において、シフトレバー32の操作に基づいて駆動されるアクチュエータは電動アクチュエータ34であったが、これに限らず、例えば油圧アクチュエータや空圧アクチュエータ等であってもよい。
また、前述の実施例では、変速機としての有段式の自動変速機6が用いられていたが、例えば、手動変速機、無段変速機(CVT)、たとえばTHS等の電動モータを含むハイブリッドタイプ、あるいは電動モータを備えた変速機構のないもの等その他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよい。要するに、シフト制御機構(駐車ロック機構)105のロック状態が電動アクチュエータ34によって切り換えられる態様のものすなわちシフトバイワイヤ方式の駐車制御装置が備えられてあれば本発明は適用され得る。また、有段式の自動変速機6が用いられる場合にも、自動変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置の数や変速段数、およびクラッチC、ブレーキBの数が遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているか等に特に限定はない。
また、前述の実施例において、本発明の一実施例が適用された車両は、縦置き型の自動変速機6を有するFR型であって、走行用の駆動力源としてエンジン7を備えているものであったが、これに限られない。たとえば、内燃機関にて構成されるエンジン7の他に電動機等が設けられて駆動輪11が駆動される例えばTHS等のハイブリッド車両、あるいは電動機だけが設けられて駆動輪11が駆動される電気自動車等の車両にも適用されうる。また、たとえば、FF型あるいはその他の駆動形式の車両にも適用されうる。また、たとえば、縦置き型の変速機を有する車両にも適用されうる。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
5:動力伝達装置(動力伝達機構)
24:出力軸
26:車輪
28:変速用油圧制御回路
32:シフトレバー(操作体)
34:電動アクチュエータ(アクチュエータ)
36:制動装置(車輪制動装置)
37:ディスクブレーキ(ホイールブレーキ)
38:ディスク(回転体、ローター)
42:ブレーキパッド(摩擦材)
105:シフト制御機構(駐車ロック機構)
140:駐車制御装置
142:車速判定手段
144:坂路判定手段
146:駐車操作判定手段
148:駐車レンジ判定手段
150:制動手段
PSH:レバーポジション
SP:駐車指令信号
V:車速
V1:判定値
θSL:勾配
24:出力軸
26:車輪
28:変速用油圧制御回路
32:シフトレバー(操作体)
34:電動アクチュエータ(アクチュエータ)
36:制動装置(車輪制動装置)
37:ディスクブレーキ(ホイールブレーキ)
38:ディスク(回転体、ローター)
42:ブレーキパッド(摩擦材)
105:シフト制御機構(駐車ロック機構)
140:駐車制御装置
142:車速判定手段
144:坂路判定手段
146:駐車操作判定手段
148:駐車レンジ判定手段
150:制動手段
PSH:レバーポジション
SP:駐車指令信号
V:車速
V1:判定値
θSL:勾配
Claims (4)
- 運転者に操作される操作体を有し、該操作体が予め設定された駐車位置へ操作されたことに応答して駐車指令信号を発生する駐車操作装置と、該駐車指令信号に従って作動するアクチュエータにより動力伝達機構の出力軸の回転をロックする駐車ロック機構と、車輪の回転を制動する車輪制動装置とを備えた車両の駐車制御装置であって、
前記車両が位置する路面の勾配が所定以上であり且つ前記駐車指令信号が発生させられているときは、前記車輪制動装置によって前記車輪の回転を制動させる制動手段を、含むことを特徴とする車両の駐車制御装置。 - 前記制動手段は、前記車両が車速が予め設定された判定値以下の停車状態であるときに、前記車輪制動装置によって前記車輪の回転を制動させるものである請求項1の車両の駐車制御装置。
- 前記制動手段は、前記アクチュエータによって前記駐車ロック機構がロック状態とされるまで前記車輪制動装置により前記車輪の回転を制動し、該駐車ロック機構がロック状態とされると該車輪制動装置による該車輪の回転制動を解除することを特徴とする請求項1または2の車両の駐車制御装置。
- 前記車輪制動装置は、車輪と共に回転する回転体と非回転部材に設けられた摩擦材との間の摩擦により該車輪の回転を制動するものである請求項1乃至3のいずれか1の車両の駐車制御装置。
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