JP2009275797A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンストール発生時にラチェッティングの発生を防止することができる車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン１１に連結され、摩擦係合要素の係合により動力伝達状態が切り替えられる変速機と、変速機の出力軸をロックするロック状態とロック状態を解除するアンロック状態とを油孔４１を通じて入力された油圧により切り替えるパーキングロック機構１７とを備えた車両の制御装置において、パーキングロック機構１７は、ロック状態からアンロック状態に切り替えた場合に、アンロック状態からロック状態への切り替えをシリンダ３１内に設けたテーパ状部材５１および複数のボール状部材５２により規制してアンロック状態を維持するとともに、油孔４２を通じて入力された油圧により当該規制を解除するよう構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧により変速機の出力軸をロックまたはアンロックするよう制御する車両の制御装置に関する。

従来、この種の車両の制御装置として、油圧によりパーキングロック機構を駆動して変速機の出力軸をロック状態とアンロック状態とに切り替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された従来のパーキングロック機構は、バルブ内を上下動するピストンの一端にパーキングロックポールが連結されており、ピストンがバルブ上端に移動するとパーキングロックポールがパーキングギヤに係合し、ピストンがバルブ下端に移動するとパーキングロックポールがパーキングギヤから離隔するようになっている。

このパーキングロックポールには捩りコイルばねが設けられており、捩りコイルバネは、ピストンをバルブ下端からバルブ上端の方向に付勢しており、ピストンをバルブ上端に引き上げてパーキングロックポールをパーキングギヤに係合させるようにしている。一方、ピストンが油圧により捩りコイルバネの付勢力に抗してバルブ下端方向へ押圧しており、パーキングポールがパーキングギヤから離隔するように押圧されている。

また、バルブには電磁石が設けられており、油圧によりピストンが捩りコイルバネの付勢力に抗して下動すると、電磁石が通電されてピストンがバルブ下端位置に保持される。そして、パーキングロック機構がアンロック状態に切り替えられた場合には、走行中のエンジンストールに起因した油圧の低下によりパーキングロックポールがパーキングギヤに接触して、ラチェッティングが生じないように電気的にアンロック状態が維持されるようになっている。
特表２００２−５３３６３１号公報

しかしながら、従来の車両の制御装置にあっては、エンジンストールが発生し、ピストンをバルブ下端に押圧している油圧が低下した場合でも、電気的にパーキングロック機構のアンロック状態を維持できるが、エンジンを再始動させるためにクランキングが実施されると、電圧降下が生じる。この結果、電磁石が通電されなくなり、アンロック状態を維持できず、パーキングポールがパーキングギヤに接触してラチェッティングが発生してしまう可能性があった。
このため、特に走行中にエンジンストールが発生し、ニュートラルレンジで惰行中にクランキングが実施されると、パーキングロックポールがパーキングギヤに接触してラチェッティングが発生してしまう可能性があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、エンジンストール発生時にラチェッティングの発生を防止することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の制御装置は、上記目的を達成するため、（１）内燃機関に連結され、摩擦係合要素の係合により動力伝達状態が切り替えられる変速機と、前記変速機の出力軸をロックするロック状態と前記ロック状態を解除するアンロック状態とを油圧により切り替えるロック状態切替手段とを備えた車両の制御装置において、前記ロック状態切替手段により前記ロック状態から前記アンロック状態に切り替えられた場合に、前記アンロック状態から前記ロック状態への切り替えを機械的に規制して前記アンロック状態を維持するとともに、油圧が入力されることにより前記規制を解除するアンロック維持手段を備えるよう構成する。

この構成により、ロック状態切替手段によりロック状態からアンロック状態に切り替えられると、アンロック維持手段によりアンロック状態からロック状態への切り替えが機械的に規制されるため、油圧の低下やクランキングの実施により電圧降下があった場合でもアンロック状態が維持され続ける。したがって、内燃機関が停止して、ニュートラルレンジで惰行中にパーキングロック機構のアンロック状態が解除されてロック状態となることがないため、ラチェッティングの発生を防止することができる。
なお、内燃機関が停止して、ニュートラルレンジで惰行中にアンロック状態からロック状態への切り替えの規制を解除する場合には、内燃機関が車輪により逆駆動されて油圧が生じている状態で、ラチェッティングが生じない速度まで車速が小さくなってから、アンロック維持手段に油圧を入力することが好ましい。

上記（１）に記載の車両の制御装置において、（２）前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段に検出された前記内燃機関の運転状態に基づいて走行中の前記内燃機関の停止状態を判定する停止状態判定手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記アンロック維持手段に対する油圧の入力を制御する油圧制御手段とをさらに備え、前記油圧制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記車速検出手段により検出された前記車速が予め定められた速度以上の場合に、前記アンロック維持手段に油圧を入力しないよう制御するよう構成する。

この構成により、例えば、予め定められた速度をロック状態切替手段が破損しない強度を保証することができる保証速度に設定すれば、車速が保証速度以上の場合にアンロック維持手段に油圧が入力されることがなく、アンロック状態が維持され続けるため、保証速度以上でラチェッティングが生じることがなく、ロック状態切替手段の破損を防止することができる。

上記（２）に記載の車両の制御装置において、（３）前記油圧制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記車速検出手段により検出された前記車速が予め定められた速度より小さい場合に、前記アンロック維持手段に油圧を入力するよう制御するよう構成する。

この構成により、例えば、予め定められた速度をロック状態切替手段が破損しない強度を保証することができる保証速度に設定すれば、車速が保証速度より小さい場合にアンロック維持手段に油圧が入力され、アンロック状態からロック状態に切替可能となるため、ロック状態に切り替えられてもロック状態切替手段の破損を防止することができる。

また、上記（３）に記載の車両の制御装置において、（４）前記油圧制御手段は、前記車両が停止する前に、前記アンロック維持手段に油圧を入力するよう制御するよう構成する。

この構成により、走行中に内燃機関が停止して車両が停止する前に、アンロック維持手段に油圧が入力されるため、車両の停止によって油圧が発生しなくなり、アンロック状態からロック状態に切替不能となることを防止することができる。

また、上記（２）から（４）に記載の車両の制御装置において、（５）前記変速機の摩擦係合要素の係合状態に基づいて、前記動力伝達状態が動力伝達を行う伝達状態か前記動力伝達を遮断する遮断状態かを判定する動力伝達状態判定手段と、前記伝達状態と前記遮断状態との間で前記動力伝達状態の切り替えを制御する切替制御手段とをさらに備え、前記切替制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記動力伝達状態判定手段により前記伝達状態と判定された場合に、前記伝達状態を維持するよう制御するよう構成する。

この構成により、走行中に内燃機関が停止したときに、動力伝達状態が伝達状態の場合に、遮断状態に切り替えられることなく伝達状態が維持されることにより、内燃機関が車輪によって逆駆動されて油圧の低下が防止され、アンロック維持手段に入力する油圧を確保して、アンロック状態からロック状態に切替不能となることを防止できる。

また、上記（２）から（４）に記載の車両の制御装置において、（６）前記変速機の摩擦係合要素の係合状態に基づいて、前記動力伝達状態が動力伝達を行う伝達状態か前記動力伝達を遮断する遮断状態かを判定する動力伝達状態判定手段と、前記伝達状態と前記遮断状態との間で前記動力伝達状態の切り替えを制御する切替制御手段とをさらに備え、前記切替制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記動力伝達状態判定手段により前記遮断状態と判定された場合に、前記遮断状態から前記伝達状態に切り替えるよう制御するよう構成する。

この構成により、走行中に内燃機関が停止したときに、動力伝達状態が遮断状態の場合に、動力伝達状態が遮断状態から伝達状態に切り替えられるため、内燃機関が車輪によって逆駆動されて油圧の低下が防止され、アンロック維持手段に入力する油圧を確保して、アンロック状態からロック状態に切替不能となることを防止できる。

本発明によれば、エンジンストール発生時にラチェッティングの発生を防止することができる車両の制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両の制御装置の概略ブロック構成図である。

まず、構成について説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンＥＣＵ（以下、ＥＮＧ−ＥＣＵという）１と、電子制御式トランスミッションＥＣＵ（以下、ＥＣＴ−ＥＣＵという）２と、シフトバイワイヤＥＣＵ（以下、ＳＢＷ−ＥＣＵという）３と、電源ＥＣＵ４とを備えている。また、ＥＮＧ−ＥＣＵ１はエンジン１１に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は変速機１２を制御する油圧制御装置１３に、ＳＢＷ−ＥＣＵ３は切替駆動装置１４に、電源ＥＣＵ４はスタータモータ１５にそれぞれ接続されている。また、油圧制御装置１３は、複数の油路を介して変速機１２、オイルポンプ１６、パーキングロック機構１７に接続されている。

ＥＮＧ−ＥＣＵ１、ＥＣＴ−ＥＣＵ２、ＳＢＷ−ＥＣＵ３および電源ＥＣＵ４は、いずれもＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心とするマイクロコンピュータを主体に構成された電気回路であり、ＣＰＵの他に、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、Ａ／Ｄ変替器等を含む入出力インターフェース回路およびタイマーを備え、車内ＬＡＮ回線１８または図示しないシリアル通信線等を介して電気的に相互に接続されている。

ＥＮＧ−ＥＣＵ１は、エンジン１１を統括制御するものであり、このエンジン１１は、図示しないスロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグを有している。そして、ＥＮＧ−ＥＣＵ１は、車両の走行状況に応じて、スロットルバルブを介して気筒内に送り込まれる吸入空気量およびインジェクタにより気筒内に噴射される燃料の噴射量を決定し、適切なタイミングで点火プラグを駆動することによりエンジン１１に動力を発生させるようになっている。

ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、ＥＮＧ−ＥＣＵ１から出力された制御信号に基づいて油圧制御装置１３を介して変速機１２を制御するようになっている。変速機１２は、エンジン１１の出力軸にトルクコンバータを介して連結し、車両の走行状況に応じた変速比に切り替えるようになっている。変速機１２の内部には、変速比を選択するためのクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素が設けられており、この摩擦係合要素の係合・解放に基づいて変速比を制御して、エンジン１１から伝達される回転数やトルクを変化させるようになっている。変速機１２の出力軸には、後述するパーキングギヤ３７が固定されており、パーキングギヤ３７は、パーキングロック機構１７によって回転不能にロックされるようになっている。

油圧制御装置１３は、変速機１２の摩擦係合要素に対する係合・解放を油圧制御により切り替えるソレノイドバルブ２１と、パーキングロック機構１７のロック状態・アンロック状態を油圧制御により切り替えるソレノイドバルブ２２、２３と、摩擦係合要素の駆動および油圧制御の元圧となるライン油圧によりシフトレンジを切り替えるためのシフトバルブ２４とを備えている。ソレノイドバルブ２１、２２、２３は、ＥＣＴ−ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＴ−ＥＣＵ２から出力された制御信号に基づいて摩擦係合要素の係合・解放やパーキングロック機構１７のロック状態・アンロック状態を切り替えるようになっている。

オイルポンプ１６は、エンジン１１のクランクシャフトの回転に応じて回転する図示しないロータを有しており、ロータの回転によりオイルパン内に貯留されているオイルを複数の油路を介して油圧制御装置１３に圧送するようになっている。

ＳＢＷ−ＥＣＵ３は、シフトレンジを選択するシフトレバー装置２５に接続されており、シフトレバー装置２５から出力された選択信号に基づいて切替駆動装置１４を制御してシフトレンジを切り替えるようになっている。また、ＳＢＷ−ＥＣＵ３は、シフトレンジを表示するシフト表示装置２６に接続されており、選択されたシフトレンジに応じてシフト表示装置２６の表示を切り替えるようになっている。

シフトレバー装置２５は、シフトレバー２７とパーキングボタン２８とを有し、シフトレバー２７の操作によりリバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジを選択でき、パーキングボタン２８の押下によりパーキングレンジを選択できるようになっている。そして、シフトレバー装置２５は、シフトレバー２７の操作により選択されたシフトレンジに対応する選択信号をＳＢＷ−ＥＣＵ３に出力するようになっている。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ３は、シフトレンジに対応したシフト位置にシフトレバー２７が一定時間保持されることによりシフトレンジを切り替えるよう切替駆動装置１４を制御するようになっている。

切替駆動装置１４は、油圧制御装置１３のシフトバルブ２４を駆動するアクチュエータを有し、アクチュエータの駆動によってシフトバルブ２４を駆動させることにより、油圧制御装置１３において各シフトレンジに対応したライン油圧を調整するとともに、変速段に対応した摩擦係合要素に油圧を供給するようになっている。

電源ＥＣＵ４は、スタートスイッチ２９に接続されており、スタートスイッチ２９を介して入力されたエンジン始動信号に基づいてスタータモータ１５を作動させることにより、エンジン１１のクランキングを行うようになっている。具体的には、エンジン始動信号が電源ＥＣＵ４に入力されると、電源ＥＣＵ４は、バッテリ１９をスタータモータ１５に接続して、スタータモータ１５に電力を供給することにより、スタータモータ１５を作動させるようになっている。

ここで、図２および図３を参照して、パーキングロック機構について詳細に説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック機構およびパーキングロック機構の作動油の供給経路の模式図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック機構のアンロック状態からロック状態に切替規制された状態を示す模式図であり、図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック機構のアンロック状態からロック状態への切替規制を解除した状態を示す模式図である。

図２に示すように、パーキングロック機構１７は、シリンダ３１と、シリンダ３１内を往復動するピストン３２と、ピストン３２を固定したピストンロッド３３およびパーキングロッド３４を連結する連結部材３５と、パーキングロッド３４に押圧されることによりパーキングギヤ３７に係合するパーキングロックポール３６とを有している。

シリンダ３１には、延在方向の一端側にソレノイドバルブ２２に接続された油孔４１が形成され、延在方向の中間部にソレノイドバルブ２３に接続された油孔４２が形成されている。シリンダ３１内には、油孔４２近傍に仕切部４３が設けられており、仕切部４３によりシリンダ３１内が油孔４１に連通する第１の油圧室４５と油孔４２に連通する第２の油圧室４６とに仕切られている。

また、シリンダ３１には、ピストンロッド３３が挿通されており、ピストンロッド３３のシリンダ３１外に延び出した部分には、連結部材３５が回動自在に連結されている。ピストンロッド３３は、途中部分にピストン３２が固定されており、ピストン３２を第１の油圧室４５に収容し、ピストン３２の往復動によりシリンダ３１内に進入する進入方向とシリンダ３１外に後退する後退方向に移動するようになっている。

また、シリンダ３１の油孔４１側の端部は、パーキングロックポール３６をパーキングギヤ３７に係合させるロック位置４７にピストン３２の移動を規制しており、シリンダ３１の仕切部４３を設けた中間部は、パーキングロックポール３６をパーキングギヤ３７から離隔させるアンロック位置４８にピストン３２の移動を規制している。

そして、ソレノイドバルブ２２の駆動に応じて、第１の油圧室４５内のオイルの供給および排出が制御されることにより、ロック位置４７とアンロック位置４８との間でピストン３２がシリンダ３１内で往復動し、ロック状態とアンロック状態とが切り替えられるようになっている。

第２の油圧室４６には、シリンダ３１の内周壁にテーパ状部材５１が固定されており、テーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間には、複数のボール状部材５２が配置されている。
テーパ状部材５１は、ピストンロッド３３の進入方向に向けてテーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間が拡大するように傾斜しており、テーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間は、テーパ状部材５１の延在方向の中間位置を境にしてボール状部材５２の直径よりも狭くなっている。すなわち、テーパ状部材５１は、テーパ状部材５１の延在方向の中間位置からピストンロッド３３の後退方向にボール状部材５２が移動しないように規制している。

複数のボール状部材５２は、ピストンロッド３３の外周面の周囲に配置され、テーパ状部材５１の延在方向の中間位置においてテーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面とに接触している。そして、ピストンロッド３３の進入時には、複数のボール状部材５２がピストンロッド３３の進入方向に僅かに移動して、複数のボール状部材５２とピストンロッド３３とに生じる接触圧が低下し、ピストンロッド３３の進入方向への移動が許容されるようになっている。

一方、ピストンロッド３３の後退時には、複数のボール状部材５２がテーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間に噛み込まれて複数のボール状部材５２の後退方向への移動が規制され、複数のボール状部材５２とピストンロッド３３とに生じる接触圧が増加し、ピストンロッド３３の後退方向への移動が規制されるようになっている。

このように、ピストン３２がアンロック位置４８に移動した状態で、ピストンロッド３３が後退方向に移動することが規制されるため、ピストン３２がアンロック位置４８からロック位置４７に移動することがなく、アンロック状態が維持されるようになっている。
なお、複数のボール状部材５２は、テーパ状部材５１およびピストンロッド３３との間で滑りが生じないように高摩擦材料で成形されることが好ましく、さらに、テーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間に十分に噛み込むように弾性材料で成形されることが好ましい。

また、第２の油圧室４６内には、中心部分にピストンロッド３３が挿通された状態で、アンロック解除ピストン５３が収容されている。ここで、アンロック解除ピストン５３は、ピストンロッド３３に対してその軸方向にスライド可能になっている。アンロック解除ピストン５３は、油孔４２を通じて入力された油圧を受ける受部５５と、テーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間に挿入された押圧部５６とから構成されており、受部５５と押圧部５６とは一体に形成されている。

そして、図３（ａ）に示すように、テーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間に噛み込まれたボール状部材５２がピストンロッド３３を介してピストン３２をアンロック位置４８に維持している場合に、ソレノイドバルブ２３から第２の油圧室４６にオイルが供給されると、図３（ｂ）に示すように、アンロック解除ピストン５３がピストンロッド３３の進入方向に移動してボール状部材５２を押圧する。

そして、アンロック解除ピストン５３に押圧されて、ボール状部材５２がテーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間から外れると、ボール状部材５２とピストンロッド３３とに生じる接触圧が低下し、ピストン３２のロック位置４７側への移動が許容される。すなわち、パーキングロック機構のアンロック状態からロック状態への切替規制が解除される。

図２に示すように、連結部材３５は、中間部の支軸６１を中心に回動自在に構成されており、一端部がピストンロッド３３に回動自在に連結され、他端部がパーキングロッド３４に回動自在に連結されている。よって、ピストン３２がロック位置４７に移動すると連結部材３５を介してパーキングロッド３４の先端がパーキングロックポール３６側に押し込まれ、ピストン３２がアンロック位置４８に移動すると連結部材３５を介してパーキングロッド３４の先端がパーキングロックポール３６から引き離されるようになっている。また、連結部材３５の支軸６１には、スプリング６２が設けられており、スプリング６２はパーキングロッド３４をパーキングロックポール３６に押し当てる方向に付勢している。

パーキングロッド３４には、先端部にパーキングカム６４が設けられており、このパーキングカム６４がパーキングロックポール３６に押し当てられることによりパーキングロックポール３６がパーキングギヤ３７に係合するようになっている。
パーキングカム６４は、断面積が先端に向けて縮小するように外周面がテーパ状に形成されており、パーキングロックポール３６の下部に押し当てられることにより、パーキングロックポール３６をパーキングギヤ３７に向けて押し上げるようになっている。

パーキングロックポール３６は、パーキングギヤ３７の外周に対向する位置に設けられ、支軸６６を中心として揺動するようになっている。また、パーキングロックポール３６には、パーキングギヤ３７に係合する爪部６７が形成されており、この爪部６７がパーキングギヤ３７に係合されることで、変速機１２の出力軸が回転不能にロックされるようになっている。

なお、本実施の形態では、パーキングロック機構１７のシリンダ３１、ピストン３２、ピストンロッド３３、連結部材３５、パーキングロッド３４、パーキングロックポール３６によりロック状態切替手段を構成し、シリンダ３１およびシリンダ３１内に設けられたテーパ状部材５１、複数のボール状部材５２、アンロック解除ピストン５３によりアンロック維持手段を構成している。

ここで、パーキングロック機構１７のアンロック動作およびロック動作について簡単に説明する。パーキングロックポール３６の爪部６７がパーキングギヤ３７に係合しているロック状態において、ＥＣＴ−ＥＣＵ２からアンロック信号が出力されると、ソレノイドバルブ２２により第１の油圧室４５に油圧が入力され、ピストンロッド３３とともにピストン３２がアンロック位置４８側に向かって移動し始める。ピストン３２がアンロック位置４８側に向かって移動し始めると、スプリング６２の付勢力に抗するようにしてパーキングカム６４がパーキングロックポール３６の下部から引き離され、パーキングロックポール３６が支軸６６を中心として下方に揺動し、爪部６７がパーキングギヤ３７から外れるようになっている。

そして、ピストン３２がアンロック位置４８に到達すると、爪部６７がパーキングギヤ３７から完全に外れ、ピストンロッド３３が移動を停止する。この状態では、テーパ状部材５１および複数のボール状部材５２によりピストンロッド３３の後退方向への移動が機械的に規制されるため、爪部６７がパーキングギヤ３７から完全に外れたアンロック状態が維持されるようになっている。

このように、パーキングロック機構１７は、油圧によりピストン３２がアンロック位置４８に押し付けられるとともに、テーパ状部材５１および複数のボール状部材５２により機械的にピストンロッド３３の後退方向への移動が規制されることで、アンロック状態を維持するようになっている。すなわち、パーキングロック機構１７は、第１の油圧室４５の油圧が低下した場合でも、機械的にアンロック状態を維持する構成となっている。

一方、このアンロック状態において、ＥＣＴ−ＥＣＵ２からロック信号が出力されると、ソレノイドバルブ２３により第２の油圧室４６に油圧が入力され、アンロック解除ピストン５３がピストンロッド３３の進入方向に移動して、ボール状部材５２を押圧し、ピストンロッド３３の後退方向への移動規制を解除する。そして、ソレノイドバルブ２２により第１の油圧室４５が減圧され、ピストン３２がロック位置４７側に向かって移動し始める。ピストン３２がロック位置４７側に向かって移動し始めると、スプリング６２の付勢力によりパーキングカム６４がパーキングロックポール３６の下部に押し当てられ、パーキングロックポール３６が支軸６６を中心として上方に揺動して、爪部６７がパーキングギヤ３７に接近するようになっている。
そして、ピストン３２がロック位置４７に到達すると、爪部６７がパーキングギヤ３７に係合し、スプリング６２の付勢力によりロック状態が維持されるようになっている。

図１に戻り、車内ＬＡＮ回線１８には、エンジン回転数センサ７１、シフトポジションセンサ７２および車速センサ７３が接続されている。
エンジン回転数センサ７１は、所定角度単位のクランク回転からエンジン回転数を検出して電気信号に変換し、ＥＮＧ−ＥＣＵ１に出力するようになっている。そして、ＥＮＧ−ＥＣＵ１は、エンジン回転数センサ７１から出力された出力結果、例えば、エンジン回転数の急激な低下等に基づいて、走行中にエンジンストールが発生しているか否かを判定するようになっている。つまり、本実施の形態では、エンジン回転数センサ７１が本発明に係る運転状態検出手段を構成し、ＥＮＧ−ＥＣＵ１が本発明に係る停止状態判定手段を構成している。

シフトポジションセンサ７２は、変速機１２内の摩擦係合要素の係合状態を検出して電気信号に変換し、ＥＣＴ−ＥＣＵ２に出力するようになっている。そして、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、出力された電気信号に基づいて、変速機１２のシフトレンジを判定するようになっている。つまり、本実施の形態では、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が本発明に係る動力伝達状態判定手段を構成している。

車速センサ７３は、車両の走行速度または車輪の回転速度を検出して電気信号に変換し、ＥＣＴ−ＥＣＵ２に出力するようになっている。つまり、本実施の形態では、車速センサ７３が本発明に係る車速検出手段を構成している。

また、ＥＣＴ−ＥＣＵ２のＲＯＭには、保証速度Ｖｃが記憶されており、保証速度Ｖｃは、ラチェッティングが発生しても、パーキングギヤ３７が破損しない速度を示している。そして、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、車速センサ７３から出力された車速と保証速度Ｖｃとを比較して、ソレノイドバルブ２３を駆動してアンロック状態からロック状態への切替規制を解除するようになっている。つまり、本実施の形態では、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が、本発明に係る油圧制御手段を構成している。なお、保証速度Ｖｃは、０ｋｍ／ｈよりも高い速度であって、車両の停止中ではないことを示している。

ここで、図４を参照してエンジンストール発生時におけるパーキングロック処理について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック処理を示すフローチャートである。なお、以下のフローが開始される前に、シフトレンジがパーキングレンジ以外に設定されており、車両が走行し、パーキングロック機構１７はアンロック状態を維持しているものとする。

最初に、ＥＮＧ−ＥＣＵ１が、走行中にエンジン回転数センサ７１の検出結果に基づいてエンジンストールが発生しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。

次に、ＥＮＧ−ＥＣＵ１が、エンジンストールが発生していると判定すると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が、車速センサ７３に検出された車速とＲＯＭに記憶された保証速度Ｖｃとを比較し、車速が保証速度Ｖｃより小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、車速が保証速度Ｖｃより小さいと判定すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、車両が停止する前にソレノイドバルブ２３を駆動して、シリンダ３１の第２の油圧室４６に油圧を入力し、アンロック状態からロック状態への切替規制を解除する（ステップＳ１３）。

このように、車速が保証速度Ｖｃより小さくなってから第２の油圧室４６に油圧が入力されるため、シフトレンジをパーキングレンジに切り替えてもパーキングギヤ３７が破損することを防止することができる。
また、車両が停止する前に、第２の油圧室４６に油圧が入力されるため、車両の停止によって油圧が発生しなくなり、アンロック状態からロック状態に切替不能となることを防止することができる。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置は、パーキングロック機構１７がロック状態からアンロック状態に切り替えられると、テーパ状部材５１およびボール状部材５２によりピストンロッド３３の後退方向への移動が妨げられ、アンロック状態からロック状態への切り替えが機械的に規制されるため、油圧の低下やクランキングの実施により電圧降下があった場合でもアンロック状態が維持され続ける。したがって、エンジン１１が停止して、ニュートラルレンジで惰行中にパーキングロック機構１７のアンロック状態が解除されてロック状態となることがないため、ラチェッティングの発生を防止することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る車両の制御装置の構成は、上述した第１の実施の形態に係る車両の制御装置と同一であり、シフトレンジがエンジンストール発生時にドライブレンジおよびリバースレンジの場合にそのシフトレンジを維持し、シフトレンジがニュートラルレンジの場合に強制的にドライブレンジまたはリバースレンジに切り替えることについてのみ相違する。したがって、同一の構成については、第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係るパーキングロック処理を示すフローチャートである。なお、以下のフローが開始される前に、シフトレンジがパーキングレンジ以外に設定されており、車両が走行し、パーキングロック機構１７はアンロック状態を維持しているものとする。

最初に、ＥＮＧ−ＥＣＵ１が、走行中にエンジン回転数センサ７１の検出結果に基づいてエンジンストールが発生しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

次に、ＥＮＧ−ＥＣＵ１は、エンジンストールが発生していると判定すると（ステップＳ２１でＹｅｓ）、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、シフトポジションセンサ７２の検出結果に基づいてシフトレンジがニュートラルレンジであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、シフトレンジがニュートラルレンジであると判定すると（ステップＳ２２でＹｅｓ）、シフトレンジを強制的にニュートラルレンジからドライブレンジまたはリバースレンジに切り替える（ステップＳ２３）。この時、油圧制御装置１３は、ＥＣＴ−ＥＣＵ２の制御信号に基づいて変速機１２を制御する。つまり、本実施の形態では、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が本発明に係る切替制御手段を構成している。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、ステップＳ２３においてシフトレンジをニュートラルレンジからドライブレンジまたはリバースレンジに切り替えた場合、または、ステップＳ２２においてシフトレンジがニュートラルレンジでないと判定した場合（ステップＳ２２でＮｏ）、シフトポジションセンサ７２の検出結果に基づいてシフトレンジがドライブレンジまたはリバースレンジであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。つまり、本実施の形態では、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が本発明に係る動力伝達状態判定手段を構成している。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、シフトレンジがドライブレンジまたはリバースレンジではないと判定すると(ステップＳ２４でＮｏ)、シフトポジションセンサ７２の故障と判定して処理を終了する。

一方、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、シフトレンジがドライブレンジまたはリバースレンジであると判定すると（ステップＳ２４でＹｅｓ）、シフトレンジをパーキングレンジおよびニュートラルレンジに切り替えるのを禁止し（ステップＳ２５）、シフトレンジをドライブレンジおよびリバースレンジに維持する。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、シフトレンジをパーキングレンジおよびニュートラルレンジに切り替えるのを禁止すると、車速センサ７３に検出された車速とＲＯＭに記憶された保証速度Ｖｃとを比較し、車速が保証速度Ｖｃより小さいか否かを判定する（ステップＳ２６）。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２は、車速が保証速度Ｖｃより小さいと判定すると（ステップＳ２６でＹｅｓ）、車両が停止する前にソレノイドバルブ２３を駆動して、シリンダ３１の第２の油圧室４６に油圧を入力し、アンロック状態からロック状態への切替規制を解除する（ステップＳ２７）。

このように、車速が保証速度Ｖｃより小さくなってから第２の油圧室４６に油圧が入力されるため、シフトレンジをパーキングレンジに切り替えてもパーキングギヤ３７が破損することを防止することができる。
また、車両が停止する前に、第２の油圧室４６に油圧が入力されるため、車両の停止によって油圧が発生しなくなり、アンロック状態からロック状態に切替不能となることを防止することができる。

次に、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が、アンロック状態からロック状態への切替規制を解除すると、シフトレンジをパーキングレンジおよびニュートラルレンジに切り替えるのを許可する（ステップＳ２８）。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置は、走行中にエンジンストールが発生したときに、シフトレンジがドライブレンジまたはリバースレンジの場合に、ニュートラルレンジおよびパーキングレンジに切り替えられることなくドライブレンジおよびリバースレンジが維持される。一方、シフトレンジがニュートラルレンジの場合に、ニュートラルレンジからドライブレンジまたはリバースレンジに切り替えられるため、エンジン１１が車輪によって逆駆動されて油圧の低下が防止され、第２の油圧室４６に入力する油圧を確保して、アンロック状態からロック状態に切替不能となることを防止できる。

なお、上記の各実施形態においては、ＥＣＴ−ＥＣＵ２が保証速度Ｖｃと車速とを比較してアンロック状態からロック状態への切替規制を解除する構成としているが、保証速度Ｖｃの代わりにパーキングロックポール３６がパーキングギヤ３７に噛み合い可能なエンゲージ速度と車速とを比較してアンロック状態からロック状態への切替規制を解除する構成としてもよい。この構成より、パーキングロックポール３６とパーキングギヤ３７との間でラチェッティングが生じない速度まで減速されてからアンロック状態からロック状態への切替規制が解除されるため、確実にラチェッティングを防止することができる。

また、上記の各実施形態においては、シフトレンジがパーキングレンジか否かを、変速機１２内に設けられたシフトポジションセンサ７２により判定しているが、パーキングロック機構１７のシリンダ３１内にセンサを設けてシフトレンジがパーキングレンジか否かを判定するようにしてもよい。

また、上記の各実施形態においては、テーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間に複数のボール状部材５２を配置することによりアンロック状態を維持する構成としているが、複数のボール状部材５２の代わりにテーパ状部材５１の内周面とピストンロッド３３の外周面との隙間にリング状部材を配置することによりアンロック状態を維持する構成としてもよい。この構成により、部品点数を削減してコストを低減することができる。

また、上記の各実施の形態においては、エンジン回転数センサ７１により本発明における運転状態検出手段を構成したが、エンジン１１の燃焼圧を検出する燃焼圧センサをさらに備えて、燃焼圧の低下とエンジン回転数センサによって検出されたエンジン回転数とに基づいてエンジンストールを判定する構成としてもよい。

以上説明したように、本発明に係る車両の制御装置は、エンジンストール発生時にラチェッティングの発生を防止することができ、油圧により変速機の出力軸をロックまたはアンロックするよう制御する車両の制御装置に有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る車両の制御装置の概略ブロック構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック機構およびパーキングロック機構の作動油の供給経路の模式図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック機構のアンロック状態からロック状態に切替規制された状態を示す模式図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック機構のアンロック状態からロック状態への切替規制を解除した状態を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係るパーキングロック処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るパーキングロック処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＥＮＧ−ＥＣＵ（停止状態判定手段）
２ ＥＣＴ−ＥＣＵ（油圧制御手段、動力伝達状態判定手段、切替制御手段）
３ ＳＢＷ−ＥＣＵ
４ 電源ＥＣＵ
１１ エンジン（内燃機関）
１２ 変速機
１３ 油圧制御装置
１４ 切替駆動装置
１７ パーキングロック機構（ロック状態切替手段、アンロック維持手段）
２１、２２、２３ ソレノイドバルブ
２４ シフトバルブ
３１ シリンダ
３２ ピストン
３３ ピストンロッド
３４ パーキングロッド
３５ 連結部材
３６ パーキングロックポール
３７ パーキングギヤ
４５ 第１の油圧室
４６ 第２の油圧室
４７ ロック位置
４８ アンロック位置
５１ テーパ状部材
５２ ボール状部材
５３ アンロック解除ピストン
６２ スプリング
６４ パーキングカム
６７ 爪部
７１ エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
７２ シフトポジションセンサ
７３ 車速センサ（車速検出手段）

Claims (6)

1. 内燃機関に連結され、摩擦係合要素の係合により動力伝達状態が切り替えられる変速機と、前記変速機の出力軸をロックするロック状態と前記ロック状態を解除するアンロック状態とを油圧により切り替えるロック状態切替手段とを備えた車両の制御装置において、
   前記ロック状態切替手段により前記ロック状態から前記アンロック状態に切り替えられた場合に、前記アンロック状態から前記ロック状態への切り替えを機械的に規制して前記アンロック状態を維持するとともに、油圧が入力されることにより前記規制を解除するアンロック維持手段を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   前記運転状態検出手段に検出された前記内燃機関の運転状態に基づいて走行中の前記内燃機関の停止状態を判定する停止状態判定手段と、
   前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
   前記アンロック維持手段に対する油圧の入力を制御する油圧制御手段とをさらに備え、
   前記油圧制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記車速検出手段により検出された前記車速が予め定められた速度以上の場合に、前記アンロック維持手段に油圧を入力しないよう制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記油圧制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記車速検出手段により検出された前記車速が予め定められた速度より小さい場合に、前記アンロック維持手段に油圧を入力するよう制御することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記油圧制御手段は、前記車両が停止する前に、前記アンロック維持手段に油圧を入力するよう制御することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記変速機の摩擦係合要素の係合状態に基づいて、前記動力伝達状態が動力伝達を行う伝達状態か前記動力伝達を遮断する遮断状態かを判定する動力伝達状態判定手段と、
   前記伝達状態と前記遮断状態との間で前記動力伝達状態の切り替えを制御する切替制御手段とをさらに備え、
   前記切替制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記動力伝達状態判定手段により前記伝達状態と判定された場合に、前記伝達状態を維持するよう制御することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の車両の制御装置。
6. 前記変速機の摩擦係合要素の係合状態に基づいて、前記動力伝達状態が動力伝達を行う伝達状態か前記動力伝達を遮断する遮断状態かを判定する動力伝達状態判定手段と、
   前記伝達状態と前記遮断状態との間で前記動力伝達状態の切り替えを制御する切替制御手段とをさらに備え、
   前記切替制御手段は、前記停止状態判定手段により前記内燃機関の停止状態と判定され、前記動力伝達状態判定手段により前記遮断状態と判定された場合に、前記遮断状態から前記伝達状態に切り替えるよう制御することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の車両の制御装置。

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