JP2011126474A - Parking mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパーキング機構に関するものである。 The present invention relates to a parking mechanism.
パーキングギアとパーキングポールを有するパーキング機構を備えた車両においては、運転者がセレクトレバーをPレンジに操作した場合には、パーキングギアの歯溝にパーキングポールの爪が係合する。これによって自動変速機の出力軸は回転しないようにロックされる。 In a vehicle equipped with a parking mechanism having a parking gear and a parking pole, when the driver operates the select lever to the P range, the pawl of the parking pole engages with the tooth gap of the parking gear. As a result, the output shaft of the automatic transmission is locked so as not to rotate.
特許文献1には、坂道でパーキング機構のロックを解除するに際し、車両の駆動輪に対し登り向き駆動力を付与させて、パーキング機構の噛み込みを緩めるためのパーキングアシスト処理を実行する、ものが開示されている。
In
しかし、上記の先行技術では、パーキング機構のロックを解除するに際し、車両の傾きを検出するための勾配センサなどが別途必要になり、コスト高の要因となっている。 However, in the above prior art, when the parking mechanism is unlocked, a gradient sensor or the like for detecting the inclination of the vehicle is separately required, which causes a high cost.
また、勾配センサで検出した信号を利用しなければパーキング機構の噛み込みを緩めることが出来ないため、配線や制御プログラム等が複雑になる。 In addition, since the parking mechanism cannot be loosened unless the signal detected by the gradient sensor is used, the wiring, control program, and the like are complicated.
また、例えば車両を坂道以外の平坦な駐車場に駐車する際に、車輪止めに車輪が強く当たった状態で、セレクトレバーがPレンジに操作されると、例えばフットブレーキ解放後に車両が車輪止めから離れる方向へ動き、結果、パーキングポールの爪はパーキングギアに強く噛み込む場合があり、このような場合、車両に傾きが生じないため、上記の発明ではパーキング機構のロックを容易に解除できない。 Also, for example, when the vehicle is parked in a flat parking lot other than a hill, if the wheel is strongly hit against the wheel stopper and the select lever is operated to the P range, for example, the vehicle is released from the wheel stopper after the foot brake is released. As a result, the pawl of the parking pole may bite into the parking gear strongly. In such a case, the vehicle does not tilt, and the parking mechanism cannot be easily unlocked in the above invention.
以上のように、上記先行技術には、パーキング機構のロックを解除する際の噛み込みを緩めるために、勾配センサを別途必要とし、尚且つ坂道以外での噛み込み発生時には、パーキングポールの爪をパーキングギアの歯溝から容易に外すことができないといった問題点がある。 As described above, the above prior art requires a separate gradient sensor in order to loosen the biting when the parking mechanism is unlocked, and when the biting occurs on a slope other than the slope, There is a problem that it cannot be easily removed from the tooth gap of the parking gear.
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、勾配センサを用いずに、かつ停車中の車両の状態にかかわらず、パーキングポールの爪をパーキングギアから容易に外し、ロックを解除することを目的とする。 The present invention has been invented to solve such a problem. The pawl of the parking pole can be easily detached from the parking gear without using the gradient sensor and regardless of the state of the parked vehicle. The purpose is to cancel.
本発明のある態様に係るパーキング機構は、車輪へ回転を伝達する出力軸とともに回転するギアに、パーキングポールを係合することで出力軸をロック状態にする自動変速機を備えた車両のパーキング機構において、自動変速機をPレンジから他のレンジへ変更させるにともなって、出力軸を正逆方向に回転させる方向にトルクを与えてギアとパーキングポールとの噛み込みを緩める電動の駆動手段を備える。 A parking mechanism according to an aspect of the present invention includes a vehicle parking mechanism including an automatic transmission that locks an output shaft by engaging a parking pole with a gear that rotates together with an output shaft that transmits rotation to wheels. In addition, as the automatic transmission is changed from the P range to another range, there is provided electric drive means for applying torque in the direction of rotating the output shaft in the forward and reverse directions to loosen the engagement between the gear and the parking pole. .
本発明によると、出力軸のロックを解除する際に、ギアとパーキングポールとの噛み込みを容易に解除することができる。 According to the present invention, when the output shaft is unlocked, the engagement between the gear and the parking pole can be easily released.
本発明の実施形態の構成について図1、2を用いて説明する。図1は本実施形態のパーキング機構を有する車両の概略ブロック図である。図2は本実施形態のパーキング機構10を出力軸方向から見た場合の構成図である。
The configuration of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic block diagram of a vehicle having a parking mechanism according to the present embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram when the
本実施形態では、駆動源としてエンジン1と走行用モータ(駆動手段)2とを備えるハイブリッド自動車について説明する。エンジン1または走行用モータ2によって発生した回転は変速機3を介して車軸6に伝達される。さらに、車軸6に伝達された回転は、車輪7に伝達される。
In the present embodiment, a hybrid vehicle including an
本実施形態のパーキング機構10は、変速機3内の出力軸4に設けられる。走行用モータ2は、正逆方向に回転可能な電動モータであり、走行用モータ2における回転方向に応じて、出力軸4の回転方向が正方向または逆方向に切り替わる。なお、正方向は車両を前進させる方向であり、逆方向は車両を後進させる方向である。コントロールユニット5からの信号に基づいて、走行用モータ2における回転方向が切り替えられ、また走行用モータ2で発生するトルクが制御される。
The
次に本実施形態のパーキング機構10について図2、図3を用いて説明する。図3は図2中A方向より見た場合のパーキング機構10の一部を示す構成図である。
Next, the
パーキング機構10は、パーキングギア(ギア)11と、パーキングポール12と、パーキングロッド13と、サポート部材14と、ソレノイド(作動手段)15とを備える。
The
パーキングギア11は、出力軸4と同軸上であり、出力軸4の外周に固定され、出力軸4と共に回転または停止する。パーキングギア11は全周にわたって歯溝11aを有している。
The
パーキングポール12は、出力軸4から離間した位置において出力軸4と略平行に延びる支持軸16に揺動可能に支持されており、支持軸16の外周にはリターンスプリング17が巻かれている。リターンスプリング17は、圧縮された状態で、一端を変速機ケース20に係止されるとともに、他端をパーキングポール12の縁部に係止されており、パーキングポール12を解除方向(図2において時計回り方向)に付勢している。
The
パーキングポール12の先端にはパーキングギア11に向けて延びる略矩形の係止爪18が形成されている。パーキングポール12がリターンスプリング17の付勢力に抗して係合方向(図2において反時計回り方向)に揺動し、この係止爪18がパーキングギア11の歯溝11aに係合すると、パーキングギア11が機械的にロックされ、出力軸4も機械的にロック(パーキングロック)される。また、パーキングポール12は、支持軸16に対して係止爪18を設けた先端とは反対側の先端にパーキングロッド13と当接する当接部19を備える。
A substantially
パーキングロッド13は、パーキングポール12側の端部にウエッジ21を備える。ウエッジ21は、パーキングロッド13の先端となるにつれて径が小さくなる。パーキングロッド13のウエッジ21は、サポート部材14によって下方側から支持されている。また、パーキングロッド13は、パーキングポール12側とは反対側でディテントプレート25に係合する係合部22を備える。また、パーキングロッド13は、パーキングポール12側とは反対側でソレノイド15の可動鉄心に連結する。パーキングロッド13は、ソレノイド15の可動鉄心の動きに合わせて前後進する。なお、本実施形態においてはパーキングロッド13がパーキングポール12側へ移動することを前進とし、パーキングロッド13がソレノイド15側へ移動することを後退とする。
The
サポート部材14は、ボルト26により変速機ケース20に固定されている。サポート部材14は、ウエッジ21を支持する支持部として第1支持部30と、第1支持部30よりもパーキングポール12の当接部19側へ突出する第2支持部31とを備える。セレクトレバーがPレンジ以外、例えばRレンジである場合には、ウエッジ21は第1支持部30によって支持される。一方、セレクトレバーがPレンジである場合には、パーキングロッド13が前進することで、ウエッジ21は第1支持部30から第2支持部31へ移動し、第2支持部31によって支持される。
The
ソレノイド15は、電磁コイルを有するコイル部と、可動鉄心とを備える。コイル部は、変速機ケース20に固定されており、電磁コイルに流れる電流が制御されることで可動鉄心を前後進させる。可動鉄心はパーキングロッド13に連結している。セレクトレバーの操作に応じて電磁コイルに流れる電流が制御されることで、可動鉄心およびパーキングロッド13が前後進する。
The
ディテントプレート25は、パーキングロッド13の係合部22に係合し、セレクトレバーの操作に応じて、軸37を中心に回動する。ディテントプレート25の外縁には、セレクトレバーの位置に応じた谷部38が複数設けられている。谷部38にディテントスプリング39によって付勢された保持ピン40が嵌ることで、ディテントプレート25がセレクトレバーの位置に対応する角度位置に保持される。
The
コントロールユニット5は、セレクトレバーの操作に応じたインヒビタスイッチからの信号に基づいて、ソレノイド15に流れる電流を制御する。また、コントロールユニット5は走行用モータ2に印加される電圧を制御する。また、コントロールユニット5はエンジン1の出力、および変速機3における変速を制御する。コントロールユニット5はCPU、ROM、RAMなどから構成される。ROMに格納されたプログラムをCPUによって読み出すことで、上記する制御などが実行される。
The
次にパーキング機構10の動作について説明する。
Next, the operation of the
セレクトレバーがPレンジに操作された場合には、ソレノイド15に流れる電流が制御されてパーキングロッド13が前進し、ウエッジ21が第1支持部30から第2支持部31へ移動する。これによってウエッジ21がパーキングポール12の当接部19に接触し、ウエッジ21はパーキングポール12の当接部19側を押し上げる。パーキングポール12はリターンスプリング17の付勢力に抗して支持軸16を中心に揺動し、係止爪18がパーキングギア11の歯溝11aに係合する。これによってパーキングギア11および出力軸4はロックされる。
When the select lever is operated to the P range, the current flowing through the
セレクトレバーがPレンジから他のレンジへ操作された場合には、ソレノイド15に流れる電流が制御されてパーキングロッド13が後退し、ウエッジ21が第2支持部31から第1支持部30へ移動する。リターンスプリング17の付勢力によってパーキングポール12は支持軸16を中心に揺動し、係止爪18がパーキングギア11から外れる。これによってパーキングギア11および出力軸4はロック解除されてアンロック状態となり、回転可能となる。
When the select lever is operated from the P range to another range, the current flowing through the
しかし、係止爪18がパーキングギア11に強く噛み込んでいる場合、例えば坂道に車両が停車している場合には、当接部19と第2支持部31とによってウエッジ21を挟み込む力が大きくなり、ウエッジ21を抜くことができず、パーキング機構10によるロックを解除することができないおそれがある。そこで、本実施形態では、以下で説明するロック解除制御を行う。
However, when the locking
パーキング機構10のロック解除制御について図4のフローチャートを用いて説明する。ここではセレクトレバーがPレンジとなっており、パーキングギア11がロックされているものとする。
The unlocking control of the
ステップS1では、パーキング機構10のロック解除要求があるかどうか判定する。ここでは、セレクトレバーがPレンジ以外のレンジに操作されたかどうかをインヒビタスイッチからの信号に基づいて判定する。そして、セレクトレバーがPレンジ以外のレンジに操作され、パーキング機構10のロック解除要求がある場合には、ステップS2へ進む。一方、セレクトレバーがPレンジであり、パーキング機構10のロック解除要求がない場合には、本制御を終了する。
In step S1, it is determined whether or not there is a request to unlock the
ステップS2では、パーキングロッド13を後退させてウエッジ21が当接部19とサポート部材14の第2支持部31との間から抜けるように、ソレノイド15に流れる電流を制御し、パーキングロッド13の後退指示を開始する。これにより、パーキングロッド13はソレノイド15によって後退方向へ力が働く。
In step S <b> 2, the current flowing through the
ステップS3では、通過カウンタnを「1」に設定する。 In step S3, the passage counter n is set to “1”.
ステップS4では、パーキング機構10のロック解除が完了したかどうか判定する。ここでは、ソレノイド15の可動鉄心が所定の後退位置となったかどうか判定する。そして、パーキング機構10のロック解除処理が完了した場合、つまりウエッジ21が抜けてパーキングポール12の係止爪18がパーキングギア11から外れ、ウエッジ21が第1支持部30まで移動し、ソレノイド15の可動鉄心が所定の後退位置となっている場合にはステップS10へ進む。一方、パーキング機構10のロック解除処理が完了していない場合、つまりウエッジ21が抜けず、パーキングポール12の係止爪18がパーキングギア11から外れておらず、ソレノイド15の可動鉄心が所定の後退位置となっていない場合にはステップS5へ進む。なお、ロック解除処理の完了を判定する方法はこれに限られることはない。
In step S4, it is determined whether or not the unlocking of the
ステップS5では、走行用モータ2で発生させる駆動トルクTを設定する。駆動トルクTは、所定のトルクT1に通過カウンタnの値を掛けた値(T1×n)に設定される。つまり、本制御を開始し、ステップS4においてソレノイド15への電流を制御し、パーキングロッド13を後退させようとした場合には、走行用モータ2で発生させる駆動トルクTをまずT1に設定する。そして、以下で説明するパーキング機構10の解除処理によってもウエッジ21が当接部19とサポート部材14の第2支持部31との間から抜けない場合には、通過カウンタnの値に応じて、駆動トルクTが増加するように設定する。走行用モータ2で発生する駆動トルクTを大きくすることで、噛み込み力が大きい場合でもパーキング機構10のロックを容易に解除することができる。
In step S5, a driving torque T generated by the traveling
ステップS6では、ステップS5によって設定した駆動トルクTが予め設定された上限値Tlim以下であるかどうか判定する。そして、駆動トルクTが上限値Tlim以下である場合にはステップS7へ進む。一方、駆動トルクTが上限値Tlimよりも大きい場合にはステップS9へ進む。上限値Tlimは、パーキング機構10が故障しない値であり、予め設定される値である。
In step S6, it is determined whether or not the driving torque T set in step S5 is equal to or less than a preset upper limit value Tlim. If the drive torque T is equal to or lower than the upper limit value Tlim, the process proceeds to step S7. On the other hand, if the drive torque T is greater than the upper limit value Tlim, the process proceeds to step S9. The upper limit value Tlim is a value that does not cause the
ステップS7ではステップS5によって設定した駆動トルクTを走行用モータ2で発生させ、かつ走行用モータ2を制御して出力軸4(パーキングギア11)を正逆方向にそれぞれ所定回転量回転させる。出力軸4が正方向と逆方向に交互に回転することで、パーキングポール12の係止爪18がパーキングギア11に強く噛み込んでいる場合には、噛み込んでいる方向とは逆方向にもパーキングギア11が回転することとなる。この時ウエッジ21には、ソレノイド15によってパーキングロッド13の後退方向に力がかかっている。そのため、係止爪18とパーキングギア11が噛み込んでいる方向とは逆方向にパーキングギア11が回転することで、ウエッジ21が当接部19とサポート部材14の第2支持部31との間から抜け易くなる。
In step S7, the driving torque T set in step S5 is generated by the traveling
本制御では、走行用モータ2によってパーキングギア11を正逆方向に回転させることで、係止爪18とパーキングギア11との噛み込み方向にかかわらず、ウエッジ21を抜き易くすることができる。なお、出力軸4の正逆方向の回転はそれぞれ複数回行ってもよい。
In this control, the driving
本制御では、走行用モータ2によってパーキングギア11を正逆方向に回転させるので、パーキングポール12の係止爪18がパーキングギア11に噛み込んでいる方向にも力がかかる場合がある。そのため、パーキング機構10が故障しないように上限値Tlimを設け、ステップS6において、走行用モータ2で発生する駆動トルクTが上限値Tlimよりも大きくならないようにしている。これにより、パーキング機構10が故障することを防止する。
In this control, the
ステップS8では、現在の通過カウンタnに「1」を加算し、通過カウンタを更新し、ステップS4へ戻り上記制御を繰り返す。 In step S8, "1" is added to the current passage counter n, the passage counter is updated, the process returns to step S4 and the above control is repeated.
これにより、次回のステップS4でロック解除処理が完了していないと判定されると、上限値Tlimの範囲内で駆動トルクTを大きくして、パーキングギア11を正逆方向に回転させてパーキング機構10のロック解除を行う。
As a result, if it is determined in the next step S4 that the unlocking process has not been completed, the driving torque T is increased within the range of the upper limit value Tlim, and the
ステップS6において駆動トルクTが上限値よりも大きいと判定されると、ステップS9において警告灯を点灯させるなどの警告表示を行う。 If it is determined in step S6 that the drive torque T is greater than the upper limit value, a warning display such as turning on a warning lamp is performed in step S9.
ステップS10では、走行用モータ2による出力軸4の正逆方向への回転を終了する。
In step S10, the rotation of the
ステップS11では、ソレノイド15への電流制御を終了し、パーキングロッド13の後退指示を終了する。
In step S11, the current control to the
これら制御の仕方は一例に過ぎず、例えば応答性を優先する場合は、駆動トルクの段階制御を止めても良い。 These control methods are merely examples. For example, when priority is given to responsiveness, the step control of the drive torque may be stopped.
本実施形態では、ハイブリッド自動車を例として説明したが、これに限られることはなく、電動自動車、エンジン自動車などに適用しても良い。 In the present embodiment, a hybrid vehicle has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and may be applied to an electric vehicle, an engine vehicle, and the like.
また、本実施形態では、従来の自動変速機を例として説明したが、これに限られることはなく、シフトバイワイヤ(SBW)方式の変速機や、単なる減速機などに適用しても良い。 In the present embodiment, a conventional automatic transmission has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a shift-by-wire (SBW) type transmission or a simple reduction gear.
本発明の実施形態の効果について説明する。 The effect of the embodiment of the present invention will be described.
自動変速機をPレンジから他のレンジへ変更させるにともなって、係止爪18がパーキングギア11に強く噛み込んでいる場合でも、走行用モータ2によって出力軸4を正逆方向に回転させることで、噛み込みを緩和できる。これによって、例えば坂道に車両が停車している場合でも、勾配センサなどを用いずにパーキング機構10のロックを容易に解除することができる。また、例えば坂道以外の平坦路で係止爪18がパーキングギア11に強く噛み込んでいる場合でも、パーキング機構10のロックを容易に解除することができる(請求項1に対応)。
As the automatic transmission is changed from the P range to another range, the
走行用モータ2によって出力軸4を正逆方向に回転させながらソレノイド15によってパーキングロッド13を作動させることで、パーキングギア11と係止爪18との噛み込み方向にかかわらず、容易にウエッジ21を抜くことができる。そのため、例えばモータによってディテントプレート25を回転させて、パーキングロッド13に大きな力をかけてなくてもウエッジ21を抜くことができ、コストを削減することができる。また、ソレノイド15を用いることで、例えば変速機ケース20内にソレノイド15を配置することが可能となり、装置を小型にすることができる(請求項2、3に対応)。
By operating the
ハイブリッド車両に搭載された走行用モータ2によって出力軸4を正逆方向に回転させるので、係止爪18がパーキングギア11に強く噛み込んでいる場合でも、他のモータを用いずにパーキング機構10のロックを容易に解除することができる(請求項4、5に対応)。
Since the
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.
2 走行用モータ(駆動手段)
4 出力軸
5 コントロールユニット
10 パーキング機構
11 パーキングギア(ギア)
12 パーキングポール
13 パーキングロッド
15 ソレノイド(作動手段)
21 ウエッジ
2 Motor for driving (drive means)
4
12
21 wedge
Claims (5)
前記自動変速機をPレンジから他のレンジへ変更させるにともなって、前記出力軸を正逆方向に回転させる方向にトルクを与えて前記ギアと前記パーキングポールとの噛み込みを緩める電動の駆動手段を備えている、
ことを特徴とする車両のパーキング機構。 In a parking mechanism of a vehicle including an automatic transmission that locks the output shaft by engaging a parking pole with a gear that rotates together with an output shaft that transmits rotation to the wheels.
As the automatic transmission is changed from the P range to another range, an electric drive means that loosens the engagement between the gear and the parking pole by applying torque in the direction of rotating the output shaft in the forward and reverse directions. With
A parking mechanism for a vehicle.
前記パーキング機構は、
前記パーキングポールを作動させて前記係止爪を前記ギアに対して係脱させるパーキングロッドと、
前記パーキングロッドを作動させる作動手段とを備えている、ことを特徴とする請求項1記載の車両のパーキング機構。 The parking pole has a locking claw,
The parking mechanism is
A parking rod that operates the parking pole to disengage the locking claw from the gear;
The vehicle parking mechanism according to claim 1, further comprising an operating unit that operates the parking rod.
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