JP2009173063A

JP2009173063A - 車両の駐車制御装置

Info

Publication number: JP2009173063A
Application number: JP2008010991A
Authority: JP
Inventors: Naoki Itatsu; 直樹板津
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-08-06
Also published as: WO2009093395A1

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θ_SLが所定以上であり且つ駐車指令信号Ｓ_Ｐ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Ｎ_ＩＮ／自動変速機６の出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）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Ｓ_Ａ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Ｎ_E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Ｎ_Tすなわち入力軸回転速度Ｎ_INを示す信号、吸入空気量センサ５４からの吸入空気量Ｑ_Aを示す信号、吸入空気温度センサ５６からの吸入空気温度Ｔ_A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Ｎ_OUT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θ_THを示す信号、冷却水温センサ６２からの冷却水温Ｔ_W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Ｔ_OIL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Ａ_CC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）Ｐ_SH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Ｓ_R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θ_SL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Ｐ_ＳＨ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Ｓ_Ａ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Ｓ_Ａ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Ｓ_Ｒ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Ｓ_P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Ｓ_Ｒ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Ｓ_Ａ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Ｐ_SH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θ_SLが所定以上であり且つ前記駐車指令信号Ｓ_P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θ_SL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Ｓ_P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Ｓ_Ｒ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θ_SL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θ_SLが所定以上であり且つ駐車指令信号Ｓ_Ｐ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θ_SL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θ_SL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Ａ_CC或いはスロットル開度θ_THと基準加速度との関係から実際のアクセル操作量Ａ_CC或いはスロットル開度θ_TH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θ_SL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Ｓ_Ｐ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。

本発明が適用された車両の動力伝達装置（動力伝達機構）およびその車両に設けられた制御系統を示す図である。図１の車両用の自動変速機の構成を説明する骨子図である。図１の自動変速機の複数のギヤ段（変速段）を成立させる際の摩擦係合装置（係合要素）の作動の組み合わせを説明する作動表である。図１のエンジンや自動変速機などを制御するために車両に設けられた電子制御装置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。図１のシフトレバーの操作パターンを示す図である。図１の自動変速機に設けられた駐車ロック機構としても機能するシフト制御機構の構成を示す図である。図６のシフト制御機構のディテントプレートを説明する図である。図１の電子制御装置の制御機能の一部、すなわち駐車制御装置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１の電子制御装置の入出力信号処理によって実行される制御作動の一部であって、駐車制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。

符号の説明

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
Ｐ_ＳＨ：レバーポジション
Ｓ_Ｐ：駐車指令信号
Ｖ：車速
Ｖ１：判定値
θ_ＳＬ：勾配

Claims

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。