JP2015068349A - 変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が降車したときに変速機をＰレンジにシフトさせる構成でありながら、車両がスタックした場合に、車両を動かすことを可能にする。【解決手段】本発明の変速機の制御装置は、運転者の降車動作を検出する降車検出手段（２）と、車両のスタックを検出するスタック検出手段（２）と、前記運転者の降車を検出したときに、変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えるものであって、前記車両のスタックを検出すると共に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジであるときには、Ｐレンジに切り替えないようにするＰレンジ切替手段（２）とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、アクチュエータによって複数のレンジにシフトすることが可能なように構成された変速機の制御装置に関する。

変速機（自動変速機）のシフト位置がパーキング（Ｐ）レンジ以外のレンジにシフトされている状態で、運転者が車両を離れると、クリープトルクによって、または、路面が傾斜している場合等に、車両が動くおそれがあった。これに対して、特許文献１に記載された構成においては、Ｐレンジ以外のレンジにシフトされている状態で、運転者の降車動作が検出されると、変速機をＰレンジへ強制的に切り替える（シフトする）ように構成されている。これにより、パーキングロックがかかるから、運転者が車両を離れる際の安全性を向上させることができる。

特開２００３−１５６１４０号公報

車両の駆動輪がぬかるみ等に嵌って車両がスタックしたような状況になった場合、運転者は、変速機をニュートラル（Ｎ）レンジへシフトした上で、降車して、自身で車両を押して動かすことにより、スタックから車両を脱出させる対策を実行する必要がある。しかし、上記従来構成の場合、運転者がＮレンジへシフトした上で降車すると、Ｐレンジへ強制的にシフトされてしまうため、パーキングロックがかかり、車両を動かすことができないという問題が生じる。即ち、スタックから車両を脱出させることができなくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、運転者が降車したときに変速機をＰレンジにシフトさせる構成でありながら、ぬかるみ等によって車両がスタックした場合に、車両を動かすことができる変速機の制御装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、運転者の降車動作を検出する降車検出手段と、車両のスタックを検出するスタック検出手段と、前記運転者の降車を検出したときに、変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えるものであって、前記車両のスタックを検出すると共に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジであるときには、Ｐレンジに切り替えないようにするＰレンジ切替手段とを備えたので、運転者が降車したときに変速機をＰレンジにシフトさせる構成でありながら、車両がスタックした場合に、車両を動かすことができる。

本発明の第１実施形態を示す変速機の制御装置の電気的構成図 制御装置のメイン制御のフローチャート 車両スタック判定処理のフローチャート 降車時Ｐシフト処理のフローチャート Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理のフローチャート 車両スタック脱出時Ｐシフト処理のフローチャート 車両スタック復帰判定処理のフローチャート 本発明の第２実施形態を示す図７相当図

以下、本発明をシフトバイワイヤ式の変速機の制御装置に適用した第１実施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。まず、図１は、本実施形態の変速機の制御装置１の全体構成を概略的に示すブロック図である。この図１に示すように、制御装置１は、変速制御ＥＣＵ２と、Ｐ制御ＥＣＵ３とを備えて構成されている。

変速制御ＥＣＵ２は、車両の４個の車輪４に設けられた車輪速センサ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからの各検出信号と、シフトモジュール６からのシフト操作信号と、運転席ドアスイッチ（ＳＷ）７からのスイッチ信号と、着座センサ８からの検出信号と、シートベルトスイッチ（ＳＷ）９からのスイッチ信号とを入力する。そして、変速制御ＥＣＵ２は、上記入力した各信号に基づいて後述する制御を行うことにより、図示しない変速機（自動変速機）レンジ位置をＰレンジへ切り替える（シフトさせる）必要があると判断したときには、Ｐレンジ駆動指示信号を上記Ｐ制御ＥＣＵ３へ出力する。変速制御ＥＣＵ２は、降車検出手段、スタック検出手段及びＰレンジ切替手段としての各機能を備える。

また、変速制御ＥＣＵ２は、シフトモジュール６から入力したシフト操作信号がＰレンジ以外のレンジ（例えばリバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジ、エンジンブレーキ（Ｂ）レンジであった場合、Ｐレンジ以外のレンジへシフトさせるためのアクチュエータ（図示しない）へレンジ駆動指示信号を出力する。上記アクチュエータは、上記レンジ駆動指示信号を入力して、変速機をＰレンジ以外のレンジへシフトする。

Ｐ制御ＥＣＵ３は、変速制御ＥＣＵ２からＰレンジ駆動指示信号を入力したときに、駆動信号をＰロックアクチュエータ１０へ出力する。Ｐロックアクチュエータ１０は、Ｐ制御ＥＣＵ３から駆動信号を入力したときに、変速機をＰレンジへシフトさせる。これにより、パーキングロックがかかる。

次に、上記構成の作用、特には、変速制御ＥＣＵ２の制御内容について、図２ないし図７のフローチャートを参照して説明する。まず、図２のフローチャートは、メイン制御の内容を示す。図２のステップＳ２０１においては、車両スタック判定処理を実行し、ここでは、車両がスタックしたかどうかを判定する。次に、ステップＳ２０２へ進み、降車時Ｐシフト処理を実行し、ここでは、運転者の降車を判定した際に、車両スタックの有無によってＰレンジへシフトさせるかどうかを判断し、必要なときにはＰレンジへシフトさせる。

この後、ステップＳ２０３へ進み、Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理を実行する。ここでは、車両スタック判定があり、運転者が変速機をＮレンジにシフトして意図的に降車した状況において、危険回避のためにＰレンジへシフトする必要があるかどうかを判断し、必要なときにはＰレンジへシフトする。続いて、ステップＳ２０４へ進み、スタック脱出時Ｐシフト処理を実行する。ここでは、車両スタック判定があり、運転者がＮレンジにシフトして意図的に降車した状況において、危険回避のためにＰレンジへシフトする必要があるかどうかを判断し、必要なときにはＰレンジへシフトする。

次いで、ステップＳ２０５へ進み、車両スタック復帰判定処理を実行する。ここでは、車両が通常に走行していると判断される場合に、車両スタックを脱出したとして車両スタック判定を解除する。以下、ステップＳ２０１〜２０５の各処理の詳細について、図３〜図７を参照して説明する。

まず、車両スタック判定処理においては、車両の駆動輪の空転を検出したか否かで、車両がスタックしたか否かを判定する。具体的には、図３のステップＳ３０１において、４つの車輪の車輪速センサ５ａ〜５ｄからの各検出信号（車輪速信号）を取得する。続いて、ステップＳ３０２へ進み、従動輪の回転数がゼロであるか否かを判断し、従動輪の回転数がゼロであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０３では、駆動輪の回転数が第１の判定基準値よりも大きいか否かを判断する。ここで、駆動輪の回転数が第１の判定基準値よりも大きいときには、即ち、従動輪が回転せず、駆動輪が判定基準値以上の回転数で回転することから、駆動輪が空転している（車両がスタックしている）と判断されたときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３０４へ進む。このステップＳ３０４では、車両スタック有りと判定し（車両スタック判定有りとし）、車両スタック判定フラグ（変速制御ＥＣＵ２の内蔵メモリ（例えばフラッシュメモリ）に設けられている）をオンする。尚、車両スタック判定フラグのデフォルトはオフである。この後は、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０２（降車時Ｐシフト処理）へ進む）。

また、ステップＳ３０２にて「ＮＯ」の場合（従動輪が回転）、及び、ステップＳ３０３にて「ＮＯ」の場合（駆動輪の回転数が第１の判定基準値未満）には、車両スタック無しと判定し、車両スタック判定フラグをオフしたまま、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０２（降車時Ｐシフト処理）へ進む）。

次に、降車時Ｐシフト処理について、図４を参照して説明する。まず、図４のステップＳ４０１では、車両状態を示す各種の信号、例えば運転席ドアスイッチ７からのスイッチ信号、着座センサ８からの検出信号、シートベルトスイッチ９からのスイッチ信号などを取得する。続いて、ステップＳ４０２へ進み、運転者の降車判定が成立するか否かを判定する。この場合、上記取得した車両状態に基づいて、例えば運転席ドアの開閉状態や、運転席のシートの着座状態や、運転席のシートベルトの装着／非装着状態などの情報に基づいて、運転者が降車したか否かを判定する。

上記ステップＳ４０２において、運転者が降車したと判定されたとき、即ち、運転者の降車判定が成立したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ４０３へ進む。このステップＳ４０３では、変速機のシフト位置がＰレンジ以外であるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がＰレンジ以外であれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ４０４へ進む。このステップＳ４０４においては、変速機のシフト位置がＮレンジあるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がＮレンジであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップ４０５へ進む。このステップ４０５においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンあるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「ＹＥＳ」へ進み、Ｐレンジへシフトしないで、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０３（Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理）へ進む）。これにより、運転者の降車が判定された際において、変速機のシフト位置がＮレンジ、且つ、車両スタック判定有りの場合、変速機をＰレンジへシフトさせないことから、運転者は外部から車両を押して車両を動かすことができる。

また、上記ステップＳ４０５にて、車両スタック判定フラグがオフであれば（車両スタック判定無しであれば）、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ４０６へ進む。このステップＳ４０６では、変速機を強制的にＰレンジへシフトさせる強制Ｐレンジシフト移行処理を実行する。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０３（Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理）へ進む）。

また、上記ステップＳ４０４にて、変速機のシフト位置がＮレンジでなければ、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ４０６へ進み、変速機を強制的にＰレンジへシフトさせる。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０３（Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理）へ進む）。

一方、上記ステップＳ４０２において、運転者の降車判定が成立しない場合、または、上記ステップＳ４０３において、変速機のシフト位置がＰレンジである場合には、それぞれ「ＮＯ」へ進み、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０３（Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理）へ進む）。

次に、Ｎレンジ放置時Ｐシフト処理について、図５を参照して説明する。まず、図５のステップＳ５０１においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンであるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ５０２へ進む。このステップＳ５０２では、変速機のシフト位置がＮレンジあるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がＮレンジであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップ５０３へ進む。

このステップ５０３においては、運転者が降車後、第１の所定時間（例えば１時間程度の時間）が経過したか否かを判断する。ここで、降車後、第１の所定時間が経過したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ５０４へ進み、変速機を強制的にＰレンジへシフトさせる強制Ｐレンジシフト移行処理を実行する。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０４（スタック脱出時Ｐシフト処理）へ進む）。

また、上記ステップＳ５０１において、車両スタック判定無し（即ち、車両スタック判定フラグがオフ）であれば、または、上記ステップＳ５０２において、変速機のシフト位置がＮレンジでなければ、または、上記ステップＳ５０３において、降車後、第１の所定時間が経過していないときには、それぞれ「ＮＯ」へ進み、Ｐレンジへシフトしないで、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０４（スタック脱出時Ｐシフト処理）へ進む）。

次に、スタック脱出時Ｐシフト処理について、図６を参照して説明する。まず、図６のステップＳ６０１においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンあるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ６０２へ進む。このステップＳ６０２では、変速機のシフト位置がＮレンジあるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がＮレンジであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップ６０３へ進む。

このステップ６０３においては、運転者の降車判定が成立するか否か（運転者が降車したか否か）を判定する。ここで、運転者の降車判定が成立しているときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ６０４へ進む。このステップＳ６０４では、従動輪の回転数がゼロより大きい状態が第２の所定時間（例えば数秒）継続したか否かを判断する。ここで、従動輪の回転数がゼロより大きい状態が第２の所定時間継続したとき、即ち、車両がスタックを脱出して少し走行したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ６０５へ進む。このステップＳ６０５では、変速機を強制的にＰレンジへシフトさせる強制Ｐレンジシフト移行処理を実行する。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０５（車両スタック復帰判定処理）へ進む）。

また、上記ステップＳ６０１において、車両スタック判定無し（即ち、車両スタック判定フラグがオフ）であれば、または、上記ステップＳ６０２において、変速機のシフト位置がＮレンジでなければ、または、上記ステップＳ６０３において、降車判定が成立していないときには、または、上記ステップＳ６０４において、従動輪の回転数がゼロより大きい状態が第２の所定時間継続していないときには、それぞれ「ＮＯ」へ進み、Ｐレンジへシフトしないで、この処理を終了し、メイン制御へ戻る（図２のステップＳ２０５（車両スタック復帰判定処理）へ進む）。

次に、車両スタック復帰判定処理について、図７を参照して説明する。まず、図７のステップＳ７０１においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンあるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ７０１５へ進む。このステップＳ７０１５では、変速機のシフト位置が駆動レンジ（即ち、Ｐレンジ及びＮレンジ以外のレンジ、Ｄレンジ、Ｒレンジ、Ｂレンジ等）あるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置が駆動レンジであれば、「ＹＥＳ」へ進み、ステップ７０２へ進む。

このステップＳ７０２においては、４つの車輪の車輪速センサ５ａ〜５ｄからの各検出信号（車輪速信号）を取得する。続いて、ステップＳ７０３へ進み、車両の全車輪の回転数が第２の判定基準値よりも大きいか否かを判断する。尚、第２の判定基準値としては、車速が例えば２０ｋｍ／ｈに対応する車輪の回転数の値とすることが好ましい。ここで、全車輪の回転数が第２の判定基準値よりも大きいとき、即ち、車両がスタックから脱出して自走していると判断したとき、ステップＳ７０３にて「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ７０４へ進む。このステップＳ７０４では、車両スタック無しと判定し（車両スタック判定無しとし）、車両スタック判定フラグをオフする。この後は、この処理を終了し、メイン制御の最初のステップＳ２０１（図２参照）へ戻る。

また、ステップＳ７０１にて「ＮＯ」の場合（車両スタック判定無し）、ステップＳ７０１５にて「ＮＯ」の場合（駆動レンジでない）、及び、ステップＳ７０３にて「ＮＯ」の場合（全車輪の回転数が第２の判定基準値以下）、この処理を終了し、メイン制御の最初のステップＳ２０１（図２参照）へ戻る。

上記した構成の本実施形態によれば、変速機のシフト位置がＮレンジ、且つ、車両スタック判定有りの場合において、運転者の降車が判定されたときには、変速機をＰレンジへシフトさせないように構成したので、車両スタック脱出のために、運転者は降車して外部から車両を押して車両を動かすことが可能となる。

また、上記実施形態では、車両スタック有り、且つ、変速機をＮレンジにシフトして、運転者が降車した後、第１の所定時間が経過した場合に、変速機をＰレンジへ強制的にシフトさせるように構成した。これにより、運転者がＮレンジにシフトして降車した後、車両を長時間にわたり放置した場合でも、その間の路面状況の変化により車両が勝手に動き出すような事態を回避することができる。尚、上記第１の所定時間としては、１時間程度としたが、これは、車両がスタックするような状態から、路面の傾斜等により車両がひとりでに動き出すまで路面状況が変化するまでの時間を想定しているためであり、上記１時間以外の時間を適宜設定しても良い。

また、上記実施形態では、車両スタック有り、且つ、Ｎレンジにシフトして、運転者が降車した後、従動輪が無回転でない状態が第２の所定時間継続した場合に、車両がスタックを脱出したとして、変速機をＰレンジへ強制的にシフトさせて、車両を停止させるように構成した。この構成によれば、車両進行方向の路面に下りの傾斜があったり、あまりに勢いをつけて車両を押し出したりした場合などに、スタックを脱出した後、惰性で車両が進み過ぎてしまうような事態を回避することができる。

尚、車両の進み過ぎを防止することが目的であるため、上記した従動輪が無回転でない状態が第２の所定時間継続という条件を、次の通りの条件に置き換えても良い。まず、従動輪の回転数から車両の移動距離を算出し、この車両の移動距離が通常考えられない距離（例えば２ｍ程度（半車身））であれば、Ｐレンジへシフトするとしても良い。また、従動輪の回転数から車速を算出し、通常人が車両を押して出すことのできる速度（例えば歩行速度（５ｋｍ／ｈ程度））を大幅に超えれば、Ｐレンジへシフトするとしても良い。

また、上記実施形態においては、車両スタック有りの状態で、全車輪の回転数が第２の判定基準値よりも大きくなったときに、正常な路面を車両が走行していると判定して、車両スタック判定を解除するように構成した。この構成によれば、車両スタックでは無い状態で、運転者がＮレンジにシフトしたまま車両を離れてしまった際に、車両スタック判定が解除されているから、Ｐレンジに強制的にシフトされるので、車両が移動するような事態を回避することができる。尚、第２の判定基準値としては、例えば２０ｋｍ／ｈ程度としたが、車両が通常走行する際の車速を判断できる速度であればよく、２０ｋｍ／ｈ以外の速度を適宜設定しても良い。

図８は、本発明の第２実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には同一符号を付している。この第２実施形態では、第１実施形態の図７に示す車両スタック復帰判定処理のフローチャートにおいて、ステップＳ７０１５とステップＳ７０２との間に、ステップＳ７０１７を追加した。このステップＳ７０１７においては、運転者が乗車しているか否かを判断する。ここで、運転者が乗車していると判断したときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ７０２へ進み、上述した処理を実行する。また、運転者が乗車していないと判断したときには、「ＮＯ」へ進み、この処理を終了し、メイン制御の最初のステップＳ２０１（図２参照）へ戻る。

上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じ構成となっている。従って、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第２実施形態によれば、車両スタック無しと判定するに際して、運転者が乗車していることを、判定条件に加えたので、車両スタック無しと判定する精度を向上させることができ、より一層安全性を高くすることができる。

また、車両が例えば電動式Ｐブレーキを備えた構成である場合には、変速機をＰレンジに強制的にシフトする際に、電動式Ｐブレーキのアクチェエータを駆動して電動式Ｐブレーキを作動させるように構成しても良い。このように構成すれば、車両の停止状態を保持させる必要がある場合に、変速機のパーキングロックと電動式Ｐブレーキの作動とによって車両の停止状態をより一層確実に保持することができる。

尚、上記各実施形態においては、本発明をエンジンを備えた通常の車両に適用したが、これに限られるものではなく、エンジンとモータを備えたハイブリッド車両に適用しても良い。

図面中、１は変速制御装置、２は変速制御ＥＣＵ（降車検出手段、スタック検出手段、Ｐレンジ切替手段）、３はＰ制御ＥＣＵ、５ａ〜５ｄは車輪速センサ、７は運転席ドアスイッチ、８は着座センサ、９はシートベルトスイッチ、１０はＰロックアクチュエータである。

Claims (7)

1. 運転者の降車動作を検出する降車検出手段（２）と、
   車両のスタックを検出するスタック検出手段（２）と、
   前記運転者の降車を検出したときに、変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えるものであって、前記車両のスタックを検出すると共に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジであるときには、Ｐレンジに切り替えないようにするＰレンジ切替手段（２）と
   を備えたことを特徴とする変速機の制御装置。
2. 前記Ｐレンジ切替手段（２）は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジである状態が第１の所定時間以上経過したときには、前記変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えることを特徴とする請求項１記載の変速機の制御装置。
3. 前記Ｐレンジ切替手段（２）は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジである状態において、従動輪が回転している動作が第２の所定時間以上経過したときには、前記変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の変速機の制御装置。
4. 前記Ｐレンジ切替手段（２）は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジである状態において、前記車両の移動距離が所定距離以上となったときには、前記変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の変速機の制御装置。
5. 前記Ｐレンジ切替手段（２）は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがＮレンジである状態において、従動輪の車輪速が第１の判定基準値以上となったときには、前記変速機のシフトレンジをＰレンジに切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の変速機の制御装置。
6. 前記Ｐレンジ切替手段（２）は、前記車両のスタックを検出し、且つ、前記変速機のシフトレンジが駆動レンジである状態において、全車輪の車輪速が第２の判定基準値以上となったときに、前記車両のスタックを非検出に設定することを特徴とする請求項１記載の変速機の制御装置。
7. 前記Ｐレンジ切替手段（２）は、前記車両のスタックを検出し、且つ、前記変速機のシフトレンジが駆動レンジである状態において、運転者が乗車していると共に、全車輪の車輪速が第２の判定基準値以上となったときに、前記車両のスタックを非検出に設定することを特徴とする請求項１記載の変速機の制御装置。

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