JP2018040396A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い信頼性を確保しながら、製造コストの上昇を抑えることができる自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】シフトポジションがＰ（パーキング）レンジ以外のレンジの場合には、油圧室３５０ａに油圧供給され、ピストン３５１が矢印Ｅの方向に後退した状態（第２位置）となっている。この状態で、溝部３５１ａには、ロック爪部材３７２が係合し、ロック状態になっている。シフトポジションがＰ（パーキング）レンジに移行操作された場合に、コントロールユニットは、溝部３５１ａに対するロック爪部材３７２の係合状態を維持したままで、油圧室３５０ａから油圧を排出するよう指令する。コントロールユニットは、油圧排出の指令から所定時間以内に、ピストン３５１が矢印Ｅとは反対向きに移動（前進）したことを検出した場合には、パーキングロックソレノイド３７を含むロック機構部がアンロック状態で故障していると判定する。【選択図】図８

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に、シフトバイワイヤ方式の自動変速機の制御装置におけるパーキング制御技術に関する。

シフトバイワイヤ方式の自動変速機においては、機械的なパーキングロック機構部を設けて二重系での保障ができる構成が採用されている。具体的には、ドライブレンジでの走行中に油圧が低下したような場合にあっても、パーキング以外の状態を維持し、逆に、パーキングレンジで停止中に油圧が作用したような場合にあっても、パーキング状態を解除しないようにするロック機構が設けられている。

上記のようなパーキングロック機構部に対しては、ロック状態での故障と、アンロック（ロック解除）状態での故障と、の両方を検出するための構成を設けることが必要となる。このようなパーキングロック機構部の故障検出のための構成が、特許文献１に開示されている。特許文献１では、パーキングギヤのノッチに対してパーキングポールが係合されていることを検出するための第１の位置センサと、パーキングポールの位置をロックするロック部材の位置を検出する第２の位置センサと、の２つのセンサを設け、これによりパーキングロック機構部の故障検出を行う技術が開示されている。

特開２００７−３０３６８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、製造コスト及び信頼性の両観点から問題がある。即ち、車両の自動変速機では、製造コストの低減が絶えず求められるが、特許文献１に開示の技術では、パーキングロック機構部の故障検出のために２つのセンサを設けているので製造コストが上昇してしまう。

また、特許文献１に開示の技術では、２つのセンサを設けているので、故障率は高まる。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、高い信頼性を確保しながら、製造コストの上昇を抑えることができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自動変速機の制御装置は、駆動源と車輪との間の動力伝達経路中に設けられ、動力伝達軸と、パーキング機構部と、アクチュエータと、ロック機構部と、を備える自動変速機を制御対象とする。

前記動力伝達軸は、前記車輪へ動力伝達を行う軸である。

前記パーキング機構部は、シフトポジションがパーキングレンジである場合に、前記動力伝達軸の回転を拘束する拘束状態となり、前記シフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジである場合に、前記動力伝達軸の回転の拘束を解除する拘束解除状態となる機構部である。

前記アクチュエータは、第１位置と第２位置との間を移動自在のピストンを有し、当該ピストンが前記パーキング機構部に対して連結されている。そして、当該アクチュエータは、前記ピストンを前記第１位置とすることで前記パーキング機構部を前記拘束状態とし、前記ピストンを前記第２位置とすることで前記パーキング機構部を前記拘束解除状態とする。

前記ロック機構部は、前記アクチュエータの前記ピストンが前記第２位置にある場合に、当該ピストンの位置を機械的にロックする機構部である。

本態様に係る自動変速機の制御装置は、シフトバイワイヤ方式の制御装置であって、シフトポジション判定手段と、パーキングロック指令手段と、アクチュエータ駆動指令手段と、パーキングロック故障判定手段と、を備える。

前記シフトポジション判定手段は、前記シフトポジションに関する情報を取得し、当該シフトポジションが前記パーキングレンジ以外のレンジから前記パーキングレンジへの移行操作があったことを判定する手段である。

前記パーキングロック指令手段は、前記シフトポジション判定手段が、前記パーキングレンジ以外のレンジから前記パーキングレンジへの移行操作があったと判定した場合に、前記ロック機構部に対して、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態を維持するよう指令する手段である。

前記アクチュエータ駆動指令手段は、前記パーキングロック指令手段が、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態を維持するよう指令した状態で、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置へ駆動するよう指令する手段である。

前記パーキングロック故障判定手段は、前記アクチュエータ駆動指令手段が前記ピストンを駆動するよう指令してから所定時間内に、前記ピストンの位置が前記第２位置から外れたと判断した場合に、前記ロック機構部がアンロック状態で故障していると判定する手段である。

本態様に係る自動変速機の制御装置では、シフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジ（以下では、「Ｎ−パーキングレンジ」と記載することがある。）からパーキングレンジに移行操作された場合に、パーキングロック指令手段が、ロック機構部に対して、ピストンの位置を第２位置でロックした状態を維持するよう指令した上で、アクチュエータを駆動させるよう指令する。

このような制御を行った場合、ロック機構部が正常に機能している場合においては、アクチュエータのピストンが移動することはない。即ち、ピストンは、ロック機構部による第２位置での機械的なロックにより移動が阻止される。

一方、ロック機構部がアンロック（解放）状態で故障している場合には、アクチュエータのピストンは移動し、所定時間経過後には第２位置から移動してしまうことになる。この場合には、パーキングロック故障判定手段により、ロック機構部がアンロック状態で故障していると判定されることになる。

以上のように、本態様に係る自動変速機の制御装置では、ロック機構部に対して、ロック状態であるか否かのセンサを設けなくても、ロック機構部がアンロック状態で故障していることを検出することができる。よって、上記特許文献１に開示された技術に比べて、具備するセンサの数を減らすことが可能となる。

従って、本態様に係る自動変速機の制御装置では、高い信頼性を確保しながら、製造コストの上昇を抑えることができる。

本発明の別態様に係る自動変速機の制御装置は、上記構成において、前記ピストンは、前記移動の方向において互いに背向する第１面及び第２面を有し、前記アクチュエータは、前記第１面が面する油圧室と、前記第２面に対して弾性力を付与するリターンスプリングと、をさらに有する油圧アクチュエータである。

そして、本態様に係る制御装置の前記アクチュエータ駆動指令手段は、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置へと移動させる際に、前記油圧室の油圧を排出させるよう指令する。

本態様に係る自動変速機の制御装置では、油圧室からの油圧を排出させることにより、アクチュエータのピストンを、第２位置から第１位置へ移動させることとしている。よって、本態様を採用する場合には、何らかの原因で油圧供給ができないような事態に陥っても、リターンスプリングの弾性力により、ピストンを第１位置へと移動させることが可能となり、パーキング機構部は動力伝達軸の回転を拘束したパーキング状態とする。

従って、本態様に係る自動変速機の制御装置では、より高い安全性を確保するのに優位である。

本発明の別態様に係る制御装置が制御対象とする前記自動変速機は、前記ピストンが前記第２位置にあることを検出する位置検出部を、さらに備える。

そして、本態様に係る自動変速機の制御装置の前記パーキングロック故障判定手段は、前記位置検出部からの前記ピストンの位置検出情報に基づき、前記ピストンが前記第２位置から外れたと判断する。

本態様に係る自動変速機の制御装置では、１つの位置検出部により、ピストンの位置（パーキングロック機構部が拘束状態にあるか、拘束解除状態にあるか）と、ロック機構部のアンロック状態での故障と、の２つを検出できる。よって、製造コストの上昇を抑えながら、高い信頼性を確保する上で優位である。

本発明の別態様に係る自動変速機の制御装置は、上記構成において、車両状態判定手段を、さらに備える。前記車両状態判定手段は、車両が停止状態にあるか否かの情報を取得し、前記車両が停止状態にあり、且つ、前記シフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジである場合に、アンロック故障診断可能であると判定する手段である。

そして、本態様に係る自動変速機の制御装置では、前記パーキングロック指令手段は、前記車両状態判定手段が前記アンロック故障診断可能であると判定した場合に、前記ロック機構部に対して、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態とするよう指令し、前記アクチュエータ駆動指令手段は、前記車両状態判定手段が前記アンロック故障診断可能であると判定した場合に、前記パーキングロック指令手段が、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態とするよう指令した後に、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置へ移動するよう指令し、前記パーキングロック故障判定手段は、前記車両状態判定手段が前記アンロック故障診断可能であると判定した場合であって、前記アクチュエータ駆動指令手段が前記ピストンを駆動するよう指令してから所定時間内に、前記ピストンの位置が前記第２位置から移動したと判断した場合に、前記ロック機構部がアンロック状態で故障していると判定する。

本態様に係る自動変速機の制御装置では、車両状態判定手段がアンロック故障診断可能であると判定した場合、シフトポジションがＮ−パーキングレンジからパーキングレンジへ移行操作されなくても、ロック機構部がアンロック状態で故障しているか否かをチェックできる構成となっている。

従って、本態様に係る自動変速機の制御装置では、高い頻度でロック機構部のアンロック状態での故障チェックを実行させることができ、より高い信頼性を確保するのに優位である。

本発明の別態様に係る自動変速機の制御装置は、上記構成において、前記アクチュエータ駆動指令部は、前記パーキングロック故障判定手段による前記判定の後、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを前記第２位置へ移動するよう指令する。

本態様に係る自動変速機の制御装置では、車両状態判定手段がアンロック故障診断可能であると判定した場合の故障チェックを行った後、ピストンを第２位置へ駆動するよう指令するので、シフトポジションがＮ−パーキングレンジである場合の制御が復帰される。よって、本態様に係る自動変速機の制御装置では、高い頻度でのロック機構部の故障チェックを行いながら、車両を運転するドライバが違和感を覚えるのを防止することができる。

本発明の別態様に係る自動変速機の制御装置は、上記構成において、前記パーキングロック故障判定手段が、前記ロック機構部が前記アンロック状態で故障していると判定した場合に、警告を発するよう指令する警告手段を、さらに備える。

本態様に係る自動変速機の制御装置では、警告手段を備えるので、ロック機構部の故障をドライバに認知させることができる。よって、本態様に係る自動変速機の制御装置では、ロック機構部の故障の際に、ドライバに速やかな対応を促すことができる。

なお、具体的な警告手段としては、例えば、インフォメーションディスプレイなどへの警告表示や、警告ランプの点灯、警告音あるいは音声での警告など種々の手段を採用することが可能である。また、無線などにより、メーカや販売店のサーバに故障情報を直接送信することとしてもよい。

上記の各態様に係る自動変速機の制御装置では、高い信頼性を確保しながら、製造コストの上昇を抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る車両１の一部構成を示す模式図である。 自動変速機３におけるパーキング機構部及びその周辺の構成を示す模式斜視図である。 パーキング機構部におけるパーキングロック解除状態を示す模式正面図である。 パーキング機構部におけるパーキングロック状態を示す模式正面図である。 車両１における制御系統に係る構成を示す模式ブロック図である。 コントロールユニット１２の構成を機能別に示す機能ブロック図である。 コントロールユニット１２が実行するパーキングロック機構部の故障判定に係るフローチャートである。 パーキングアクチュエータ３５がパーキングポジション以外の位置でロックされている状態を示す模式図である。 パーキングアクチュエータ３５がパーキングポジション以外の位置でロック解除された状態を示す模式図である。 パーキングアクチュエータ３５がパーキングポジションでロック解除されている状態を示す模式図である。 パーキングアクチュエータ３５がパーキングポジションでロックされている状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る車両が備えるコントロールユニット１９の構成を機能別に示す機能ブロック図である。 コントロールユニット１９が実行するパーキングロック機構部の故障判定に係るフローチャートである。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

［第１実施形態］
１．車両１の構成
本実施形態に係る車両１の構成について、図1を用い説明する。図１は、車両１の一部構成を示す模式図である。

図1に示すように、車両１は、エンジン２と、自動変速機３と、デファレンシャルギヤ４と、ドライブシャフト５と、車輪６と、を備える。

エンジン２は、車両１における駆動源として設けられており、内部で燃料を燃焼させて動力を得る内燃機関である。エンジン２の形式については、特に限定されるものではないが、一例として、４サイクルの多気筒ガソリンエンジンが採用されている。エンジン２のクランク軸が自動変速機３に連結されている。

自動変速機３は、エンジン２のクランク軸の回転を減速しつつ、ドライブシャフト５に伝達する無段変速機、あるいは遊星歯車式の自動変速機である。本実施形態に係る車両１は、所謂、フロントエンジン・フロントドライブ式（ＦＦ式）の車両であり、自動変速機３は、差動装置としてのデファレンシャルギヤ４と一体化された構成を有する。エンジン２からの動力は、自動変速機３で回転が減速され、出力軸（図１では、図示を省略。）からデファレンシャルギヤ４を介して、ドライブシャフト５に伝達される。

また、車両１には、アクセルペダル７と、ブレーキペダル８と、シフトユニット９と、パーキングブレーキ１０と、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１と、コントロールユニット１２と、を備える。

詳細な図示を省略するが、シフトユニット９には、パーキング（Ｐ）レンジと、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジと、ドライブ（Ｄ）レンジと、マニュアル（Ｍ）レンジと、が設けられている。本明細書では、パーキング（Ｐ）レンジ以外の、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、マニュアル（Ｍ）レンジなどの各レンジを、まとめてパーキングレンジ以外のレンジ（Ｎ−パーキングレンジ）と記載する場合がある。

インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１は、各種情報をドライバに伝達するための装置であって、コントロールユニット１２からの指令に基づく警告表示も行う。

コントロールユニット１２は、エンジン２の制御、及び自動変速機３の制御を実行し、警告を含む種々の情報をインフォメーションディスプレイ１１に表示させる。なお、本実施形態に係る車両１においては、自動変速機３の制御は、シフトバイワイヤ方式で行われる。

２．自動変速機３におけるパーキング機構部とその周辺の構成
自動変速機３には、コントロールユニット１２により制御が実行されるパーキング機構部が設けられている。これについて、図２から図4を用い説明する。

図2に示すように、自動変速機３のパーキング機構部は、パーキングギヤ３１と、パーキングポール３２と、を有する。

パーキングギヤ３１は、円環形状を有し、その内側の孔部に出力軸３０が嵌入されている。パーキングギヤ３１は、出力軸３０と一体として、軸芯Ａｘ_３０回りに回転可能となっている。

パーキングギヤ３１の外周部には、周方向に複数のノッチ３１ａが刻まれている。

パーキングポール３２は、基部３２ｂあけられた挿通孔３２ａに、図示を省略する軸が挿通されている。そして、パーキングポール３２は、挿通孔３２ａの孔軸Ａｘ_３２を中心として、先端部３２ｃが起伏自在となっている。

パーキングポール３２には、Ｘ方向における基部３２ｂと先端部３２ｃとの中間部分に、パーキングギヤ３１に向けて突出した突起部３２ｄが設けられている。突起部３２ｄは、パーキングギヤ３１のノッチ３１ａに対して係合するサイズで形成されている。

パーキングギヤ３１とパーキングポール３２とを有するパーキング機構部に対しては、パーキングカム３３と、パーキングロッド３４と、パーキングアクチュエータ３５と、パーキングポジションセンサ３６と、パーキングロックソレノイドと（図２から図４では、図示を省略。）、が設けられている。

パーキングカム３３は、パーキングポール３２の先端部３２ｃとの当接面がカム面となっている。パーキングカム３３がＹ方向に移動することにより、パーキングポール３２の先端部３２ｃが起伏するよう構成されている。

パーキングロッド３４は、パーキングカム３３とパーキングアクチュエータ３５とを連結する棒状の部材である。パーキングロッド３４は、パーキングアクチュエータ３５の駆動に伴って、矢印Ａで示すようにＹ方向に移動する。

パーキングアクチュエータ３５は、油圧室への油圧の供給及び排出により、パーキングロッド３４の押し引き（前進・後退）を実行する。

パーキングポジションセンサ３６は、パーキングアクチュエータ３５のピストンの位置を検出するためのセンサである。具体的には、パーキングアクチュエータ３５のピストンが、第１位置と第２位置で異なる電気信号を検出情報として出力可能になっており、当該検出情報をコントロールユニット１２に送る。

ここで、パーキングアクチュエータ３５のピストンが、Ｙ方向に最も後退した位置（第２位置）にある場合には、パーキングギヤ３１のノッチ３１ａとパーキングポール３２の突起部３２ｄとの係合は解除されており、出力軸３０は、その回転が拘束されない状態（拘束解除状態）となる。

具体的に、パーキングアクチュエータ３５のピストンが、Ｙ方向に最も後退した位置（第２位置）にある場合には、図３の矢印Ｂで示すように、パーキングポール３２は、パーキングギヤ３１から離間した状態となる。この結果、パーキングギヤ３１のノッチ３１ａとパーキングポール３２の突起部３２ｄとの係合は解除される。これにより、出力軸３０の回転が拘束されない状態（拘束解除状態）となる。

一方、パーキングアクチュエータ３５のピストンが、Ｙ方向に最も前進した位置（第１位置）にある場合には、図４に示すように、パーキングポール３２は、矢印Ｃで示すように、パーキングギヤ３１の側に押し付けられた状態となる。この結果、パーキングギヤ３１のノッチ３１ａとパーキングポール３２の突起部３２ｄとが係合される。このように、パーキングギヤ３１のノッチ３１ａとパーキングポール３２の突起部３２ｄとが係合した状態にある場合には、出力軸３０の回転が拘束された状態（拘束状態）となる。

３．車両１における制御系統に係る構成
車両１における制御系統に係る構成について、図５を用い説明する。図５は、車両１における制御系統に係る構成を示す模式ブロック図である。

車両１において、コントロールユニット１２には、複数のセンサから種々の情報が逐次入力されるようになっている。具体的には、図５に示すように、車両１には、車速センサ１３と、アクセルペダルセンサ１４と、ブレーキペダルセンサ１５と、パーキングブレーキ操作センサ１６と、勾配角センサ（Ｇセンサ）１７と、シフトポジションセンサ１８と、パーキングポジションセンサ３６と、が設けられており、各センサ１３〜１８，３６からコントロールユニット１２に対して検出情報が逐次入力されるようになっている。

車速センサ１３は、車両１の速度を検出するセンサである。

アクセルペダルセンサ１４は、ドライバによるアクセルペダル７（図１を参照。）の踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのセンサである。

ブレーキペダルセンサ１５は、ドライバによりブレーキペダル８（図１を参照。）が踏み込まれた際に、ブレーキフルードの圧力（ブレーキ圧）を検出するためのセンサである。

パーキングブレーキ操作センサ１６は、ドライバによりパーキングブレーキ１０（図１を参照。）が操作された際に、パーキングブレーキ１０の状態を検出するためのセンサである。

勾配角センサ（Ｇセンサ）１７は、車両１が前後方向に傾いているか否かを検出するためのセンサである。

シフトポジションセンサ１８は、シフトユニット９（図１を参照。）において、パーキング（Ｐ）レンジと、リバース（Ｒ）レンジと、ニュートラル（Ｎ）レンジと、ドライブ（Ｄ）レンジと、マニュアル（Ｍ）レンジと、の何れのレンジが選択されているかを検出するためのセンサである。

パーキングポジションセンサ３６については、上述の通りである。

コントロールユニット１２は、上記の各センサ１３〜１８，３６からの入力情報に基づいて、種々の演算を実行し、逐次、エンジン２、自動変速機３、警告出力部１１に対して制御指令を出力する。このうち、エンジン２に対する制御指令は、実際にはエンジン２に接続された、スロットル弁、可変動弁機構、点火プラグ、及び燃料噴射弁に対してなされる。

自動変速機３には、上述のパーキングアクチュエータ３５、及びパーキングロックソレノイド３７が含まれ、コントロールユニット１２は、これらの制御を実行する。

コントロールユニット１２は、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１に対して、種々の警告情報を出力し、当該警告を表示させる。

４．コントロールユニット１２の機能別構成
コントロールユニット１２の機能別構成について、図６を用い説明する。図６は、コントロールユニット１２の構成を機能別に示す機能ブロック図である。

図６に示すように、コントロールユニット１２は、機能別構成として、シフトポジション判定部１２０と、パーキングポジション判定部１２１と、パーキングアクチュエータ駆動指令部１２２と、パーキングロックソレノイド駆動指令部１２３と、パーキングロック故障判定部１２４と、警告出力指令部１２５と、を有する。

シフトポジション判定部１２０は、シフトポジションセンサ１８（図５を参照。）からのシフトポジション情報Ｉｎｆ_１８を逐次取得し、パーキング（Ｐ）レンジと、リバース（Ｒ）レンジと、ニュートラル（Ｎ）レンジと、ドライブ（Ｄ）レンジと、マニュアル（Ｍ）レンジと、の何れのレンジが選択されているかを判定する。

パーキングポジション判定部１２１は、パーキングポジションセンサ３６（図２を参照。）からのパーキングポジション情報Ｉｎｆ_３６を逐次取得し、パーキングアクチュエータ３５（図２を参照。）におけるピストンの位置が第１位置（前進位置）にあるか第２位置（後退位置）にあるかを判定する。

パーキングアクチュエータ駆動指令部１２２は、パーキングアクチュエータ３５に対して、駆動指令を出す。パーキングロックソレノイド駆動指令部１２３は、具体的な構成について後述するパーキングロックソレノイド３７に対して、駆動指令を出す。

パーキングロック故障判定部１２４は、シフトポジション判定部１２０での判定結果、及びパーキングポジション判定部１２１での判定結果を基に、パーキングロックソレノイド３７を含むパーキングロック機構部がアンロック状態（解放状態）で故障しているか否かを判定する。

警告出力指令部１２５は、パーキングロック故障判定部１２４において、パーキングロックソレノイド３７を含むパーキングロック機構部がアンロック状態で故障していると判定された場合に、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１に対して、当該故障に関する情報を表示させる。

５．コントロールユニット１２によるパーキングロック機構部の故障判定方法
コントロールユニット１２が実行するパーキングロック機構部の故障判定方法について、図７から図１１を用い説明する。図７は、コントロールユニット１２が実行するパーキングロック機構部の故障判定に係るフローチャートであり、図８から図１１は、各状況におけるパーキングアクチュエータ３５の状態と、パーキングロック機構部の状態と、を示す模式図である。

先ず、以下で図７を用い説明する一例は、シフトポジションがＮ−パーキングレンジからパーキングレンジに移行操作される場合での故障判定方法である。シフトポジションがＮ−パーキングレンジ、例えば、Ｄレンジである場合のパーキングアクチュエータ３５及びパーキングロックソレノイド３７の状態について、図８を用い説明する。

図８に示すように、Ｎ−パーキングレンジが選択されている場合、パーキングアクチュエータ３５のピストン３５１は、矢印Ｅで示すように後退した第２位置となっている。ピストン３５１が当該第２位置にある状態においては、図３を用い説明したように、パーキングポール３２はパーキングギヤ３１から離間した状態となっており、パーキングギヤ３１のノッチ３１ａとパーキングポール３２の突起部３２ｄとの係合は解除された状態となっている（拘束解除状態）。

また、図８に示すように、Ｎ−パーキングレンジが選択されている場合には、二重系で保障するために、パーキングロックソレノイド３７のプランジャ３７１が、矢印Ｄで示す位置に後退し、これによりロック爪部材３７２の先端部分がピストン３５１に設けられた溝部３５１ａに係合した状態となっている。

図７に示すように、コントロールユニット１２は、先ず、各種センサ情報を逐次取得する（ステップＳ１）。取得する情報については、図５を用い説明したとおりである。そして、Ｎ−パーキングレンジからパーキングレンジへの移行操作が行われた場合に（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、コントロールユニット１２は、パーキングロックソレノイド３７に対して、パーキングロック機構部のロック状態を維持するよう指令する（ステップＳ３）。即ち、図８に示すように、ロック爪部材３７２の先端部分がピストン３５１の溝部３５１ａに係合した状態を維持させる。

図７に戻って、パーキングロック機構部のロック状態を維持した状態で、パーキングアクチュエータ３５に対して、油圧を排出するよう指令する（ステップＳ４）。具体的には、図８に示すように、シリンダチューブ３５０内の油圧室３５０ａから、ポート３５０ｂ及び油圧配管３８を介して油圧の排出を実行させる。

そして、油圧の排出を指令した上で、コントロールユニット１２が備えるタイマなどを用い、計時を開始する（ステップＳ５）。これは、油圧の排出を指令してから（ステップＳ４）、油圧室３５０ａの油圧が所定値以下まで低下するのに所定時間を要するためである。

次に、コントロールユニット１２は、パーキングポジションセンサ３６からの情報を基に、パーキングアクチュエータ３５のピストン３５１の位置がパーキングポジション（第１位置）に移動したか否か、換言すると、ピストン３５１の位置が、図８に示すパーキング解除ポジション（第２位置）から外れたか否かを判定する（ステップＳ６）。なお、この判定（ステップＳ６）については、ステップＳ５の計時開始から所定時間が経過するまで継続される（ステップＳ８：Ｎｏ）。

ここで、パーキングロック機構部が正常に機能している場合には、図８に示すように、ロック爪部材３７２の先端部分がピストン３５１の溝部３５１ａに係合しているため、ピストン３５１が移動することはない。

しかしながら、何らかの原因でパーキングロック機構部がアンロック状態（解放状態）で停止している場合、即ち、ロック爪部材３７２の先端部分とピストン３５１の溝部３５１ａとの係合が外れている場合（例えば、図９に示すような状態の場合）には、ピストン３５１がリターンスプリング３５２の弾性力を受けてパーキング（Ｐ）ポジション（第１位置）に移動（前進）する（ステップＳ６：Ｙｅｓ）。

このように、ピストン３５１がパーキング（Ｐ）ポジション（第１位置）に移動したと判定した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、コントロールユニット１２は、「パーキングロック機構部がアンロック故障（解放故障）している」と判定し（ステップＳ７）、計時を終了する（ステップＳ９）。そして、コントロールユニット１２は、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１に対して、故障警告を出力させる（ステップＳ１０）。なお、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１の故障警告については、イグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに関係なく、警告が持続されるようになっており、整備工場において、点検・修理が行われた後に解除可能なようになっている。

一方、ステップＳ６の判定が“Ｎｏ”の状態で所定時間が経過した場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、コントロールユニット１２は、「パーキングロック機構部が正常に機能している」と判定し（ステップＳ１１）、計時を終了する（ステップＳ１２）。

次に、コントロールユニット１２は、パーキングロックソレノイド３７に対して、パーキングロック機構部を解放状態に切り替えるよう指令する（ステップＳ１３）。指令を受けたパーキングロックソレノイド３７は、図９に示すように、プランジャ３７１を矢印Ｆで示すように前進させる。これにより、ロック爪部材３７２も矢印Ｆで示す側に動き、先端部分とピストン３５１の溝部３５１ａとの係合が解除される。

そして、コントロールユニット１２は、ステップ１３の指令を発した上で、タイマでの計時を開始する（ステップＳ１４）。

図７に戻って、コントロールユニット１２は、パーキングポジションセンサ３６からの情報を基に、パーキングアクチュエータ３５のピストン３５１の位置がパーキングポジション（第１位置）に移動したか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定（ステップＳ１５）についても、ステップＳ１４の計時開始から所定時間が経過するまで継続される（ステップＳ１７：Ｎｏ）。

コントロールユニット１２は、パーキングアクチュエータ３５のピストン３５１の位置がパーキングポジション（第１位置）に移動した場合に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、パーキングロックソレノイド３７に対し、パーキングロック機構部をロック状態とするよう指令する（ステップＳ１６）。即ち、図９に示すように、ロック爪部材３７２の先端部分とピストン３５１の溝部３５１ａとの係合が解除され、油圧室３５０ａの油圧が排出されると、図１０に示すように、リターンスプリング３５２の弾性力によりピストン３５１が矢印Ｇで示すように移動する。これは、ピストン３５１における油圧室３５０ａ側の壁面（第１面）への押圧力が、反対側の壁面（第２面）へのリターンスプリング３５２の弾性力に対して、相対的に低くなってゆくことによる。

そして、図１０に示すようにピストン３５１が移動し終わったら、コントロールユニット１２は、パーキングロックソレノイド３７に指令を発し、指令を受けたパーキングロックソレノイド３７は、図１１に示すように、プランジャ３７１を矢印Ｈで示すように後退させる。これにより、ロック爪部材３７２も矢印Ｈで示す側に動き、先端部分とピストン３５１の溝部３５１ｂとが係合される。

ステップＳ１５の判定が“Ｎｏ”の状態で所定時間が経過した場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、コントロールユニット１２は、「パーキングロック機構部とは別の箇所で故障が発生している」と判定して（ステップＳ１９）、計時を終了する（ステップＳ２０）。即ち、ステップＳ１５の判定が“Ｎｏ”の状態で所定時間が経過した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）とは、図９に示すように、ロック爪部材３７２の先端部分とピストン３５１の溝部３５１ａとの係合を解除し、パーキングアクチュエータ３５に対して、油圧室３５０ａの油圧を排出するよう指令したにもかかわらず、図１０に示すようなピストン３５１が移動した状態に変化しないことを意味する。

コントロールユニット１２がステップＳ１９で上記のような判定をする場合としては、例えば、油圧配管３８及びこれに接続される油圧ポンプの故障、あるいはパーキングアクチュエータ３５の故障などが考えられる。

図７に戻って、コントロールユニット１２は、ステップＳ１９のような判定をした場合には、パーキングロックソレノイド３７に対して、パーキングロック機構部をロック状態に切り替えるよう指令する（ステップＳ２１）。これにより、図８に示すように、ロック爪部材３７２の先端部分がピストン３５１の溝部３５１ａに係合した状態に戻る。

図７に戻って、コントロールユニット１２は、ステップＳ２１の指令をした後、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１に対して、「パーキングロック機構部とは別の箇所で故障が発生している」との警告を出力させる（ステップＳ１０）。

なお、上記同様に、本故障警告についても、上記と同様に、イグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに関係なく、警告が持続されるようになっており、整備工場において、点検・修理が行われた後に解除可能なようになっている。

６．効果
本実施形態では、パーキングロックソレノイド３７及びその付帯部に対して、ロック状態であるかアンロック状態であるかを検出するためのセンサを設けなくても、パーキングアクチュエータ３５に取り付けられたパーキングポジションセンサ３６を用いて、パーキングロックソレノイド３７及びその付帯部のアンロック状態での故障を検出することができる。よって、上記特許文献１に開示された技術に比べて、具備するセンサの数を減らすことが可能となる。

従って、本実施形態では、上記のような故障判定を実行するコントロールユニット１２を採用することにより、高い信頼性を確保しながら、製造コストの上昇を抑えることができる。

また、本実施形態では、パーキングアクチュエータ３５の油圧室３５０ａの油圧を排出させることにより、ピストン３５１が図１０に示す位置へと移動し、自動変速機３における出力軸３０の回転が拘束された拘束状態となるようにした。よって、本実施形態の構成では、何らかの原因で油圧供給ができないような事態に陥っても、リターンスプリング３５２の弾性力により、ピストン３５１をパーキングポジション（図１０に示す第１位置）に移動させ、自動変速機３の出力軸３０の回転を拘束した状態とすることが可能となる。

従って、本実施形態では、より高い安全性を確保するのに優位である。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について、図１２及び図１３を用い説明する。
１．コントロールユニット１９の構成
先ず、本実施形態に係る車両の構成の内、上記第１実施形態に係る車両１との相違点であるコントロールユニット１９の構成について、図１２を用い説明する。図１２は、コントロールユニット１９の構成を機能別に示す機能ブロック図である。なお、図１２において、上記第１実施形態のコントロールユニット１２と同じ機能部分には、同一の符号を付し、繰り返しての説明を省略する。

図１２に示すように、本実施形態に係る車両のコントロールユニット１９は、上記第１実施形態に係る車両１のコントロールユニット１２が備える機能部に加え、車両状態判定部１９６を備える。

車両状態判定部１９６は、車速センサ１３からの車速に関する情報、アクセルペダルセンサ１４からのアクセル開度に関する情報、ブレーキペダルセンサ１５からのブレーキ圧に関する情報、パーキングブレーキ操作センサ１６からのパーキングブレーキ１０の状態に関する情報、勾配角センサ（Ｇセンサ）１７からの車両の傾きに関する情報など種々の情報Ｉｎｆ_ｅｔｃが逐次入力されるようになっている。

コントロールユニット１９における車両状態判定部１９６は、シフトポジションがＮ−パーキングレンジであった場合でも、自動変速機３におけるパーキング機構部がアンロック状態で故障していることを診断可能か否かについて判定する機能部である。

なお、図１２に示すように、コントロールユニット１９は、車両状態判定部１９６をさらに備える点を除き、上記第１実施形態に係る車両１のコントロールユニット１２と同様の構成を有するので、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

２．コントロールユニット１９によるパーキングロック機構部の故障判定方法
シフトポジションがＮ−パーキングレンジの状態の際に、コントロールユニット１９が実行するパーキングロック機構部の故障判定方法について、図１３を用い説明する。

先ず、以下で図１３を用い説明する一例は、シフトポジションがＮ−パーキングレンジの状態で維持されている状態での故障判定方法である。

図１３に示すように、コントロールユニット１９は、上記のような各種情報を逐次取得する（ステップＳ３１）。次に、コントロールユニット１９は、パーキングロック機構部がアンロック状態で故障しているか否かの判定を行い得る状態にあるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

具体的には、車両が停車しており、アクセル７が踏まれておらず、ブレーキペダル８が踏まれているかパーキングブレーキ１０が引かれており、勾配角が所定角未満であることなどの条件を満足する場合に、コントロールユニット１９は、パーキングロック機構部がアンロック状態で故障しているか否かの判定を行い得る状態にあると判定する（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）。

なお、コントロールユニット１９がステップＳ３２の判定において勘案する条件は、上記のすべての条件とする必要は必ずしもない。要は、パーキングロック機構部がアンロック状態で故障しているか否かの判定を実行するに際して、安全性が確保される条件であればよい。

続いて、図１３に示すように、コントロールユニット１９は、パーキングロック機構部がアンロック状態で故障しているか否かの判定を行い得る状態にあると判定した場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、パーキングロックソレノイド３７に対して、パーキングロック機構部のロック状態を維持するよう指令する（ステップＳ３３）。即ち、上記したとおり、図８に示すように、ロック爪部材３７２の先端部分がピストン３５１の溝部３５１ａに係合した状態を維持させる。

そして、コントロールユニット１９は、パーキングアクチュエータ３５に対し、油圧室３５０ａから油圧を排出させ（ステップＳ３４）、タイマでの計時を開始する（ステップＳ３５）。このとき、図８に示すように、パーキングロック機構部が正常に機能している場合には、ロック爪部材３７２の先端部分がピストン３５１の溝部３５１ａに係合しているので、ピストン３５１が移動することはない（ステップＳ３６：Ｎｏ）。なお、当該ステップＳ３６での判定は、所定時間が経過するまで継続される（ステップＳ３８：Ｎｏ）。理由は上記同様である。

コントロールユニット１９は、ステップＳ３６において、ピストン３５１がパーキングポジション（第１位置）に移動したと判定した場合には（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、「パーキングロック機構部がアンロック故障（解放故障）している」と判定して（ステップＳ３７）、タイマでの計時を終了する（ステップＳ３９）。

そして、コントロールユニット１９は、上記第１実施形態と同様に、インフォメーションディスプレイ（警告出力部）１１に対して、「パーキングロック機構部がアンロック故障（解放故障）している」との警告を表示するよう指令する（ステップＳ４０）。

最後に、コントロールユニット１９は、パーキングアクチュエータ３５の油圧室３５０ａへ油圧を供給させ（ステップＳ４１）、パーキングロック機構部の故障判定を終了する。

なお、本実施形態においても、一度表示された故障警告については、イグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに関係なく、警告が持続されるようになっており、整備工場において、点検・修理が行われた後に解除可能なようになっている。

一方、コントロールユニット１９は、ステップＳ３６の判定が“Ｎｏ”の状態で所定時間が経過した場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、「パーキングロック機構部が正常に機能している」と判定し（ステップＳ４２）、計時を終了する（ステップＳ４３）。そして、コントロールユニット１９は、パーキングアクチュエータ３５の油圧室３５０ａへ油圧を供給させ（ステップＳ４１）、パーキングロック機構部の故障判定を終了する。

３．効果
以上説明のように、本実施形態では、シフトポジションがＮ−パーキングレンジのままの状態であっても、車両停止等の条件を満足すればパーキングロック機構部のアンロック故障判定を実行できるようにしている。このため、本実施形態では、上記第１実施形態が奏する効果に加え、高い頻度でロック機構部のアンロック状態での故障チェックを実行させることができ、より高い信頼性を確保するのに優位である。

なお、本実施形態におけるパーキングロック機構部のアンロック故障判定については、上記条件を満足する全てのタイミングで行うこととしてもよいし、一定の期間をあけて行うこととしてもよい。一定の期間をあけて行う場合には、コントロールユニット１９に、所謂、カレンダタイマを備えておき、予めスケジューリングされた期間ごとに判定を行うことができる。

［変形例］
上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、車両の一例として、ガソリンエンジン（エンジン２）を搭載したＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。エンジンとしては、例えば、ディーゼルエンジンなどを採用することも可能である。また、動力源としてエンジンとアシスト用モータとを備えるハイブリッド型電気自動車に対して、本発明を適用することも可能である。

また、車両の形式としては、ＦＲ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）、ＲＲ車（リヤエンジン・リヤドライブ車）、ＭＲ車（ミッドシップエンジン・リヤドライブ車）、４ＷＤ車（４輪駆動車）などに、本発明を適用することができる。

また、上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、自動変速機３の構造については特に詳細な言及をしなかったが、例えば、トルクコンバータ式の自動変速機を採用することもできるし、セミオートマチック式の変速機やダブルクラッチ式の変速機などを採用することもできる。

また、上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、パーキングギヤ３１とパーキングポール３２との係合及び係合解除をパーキングカム３３を介して行うこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、パーキングアクチュエータ３５のピストン３５１の端部と、パーキングポール３２の先端部３２ｃとを連結しておき、ピストン３５１の前進・後退により、直接パーキングポール３２を起伏させるようにしてもよい。

上記第２実施形態では、図５に示すような取得情報を基に、シフトポジションがＮ−パーキングレンジのままの状態でも、コントロールユニット１９が故障判定を行うこととしたが、故障判定を実行しうる条件については、この他にも種々の条件を付加することができる。例えば、カメラやレーダなどで前車との車間が検知できる機能が備わっている構成においては、前車との車間が所定間隔以上であるという条件を付加することも可能である。これにより、さらに高い安全性を確保することができる。

また、上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、パーキングアクチュエータ３５として、油圧の供給／排出によりピストン３５１を駆動する油圧アクチュエータを採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、電動アクチュエータや空圧アクチュエータを採用することもできる。また、アクチュエータについては、直動タイプに限らず、回転タイプのアクチュエータを採用することもできる。

１ 車両
３ 自動変速機
９ シフトユニット
１１ インフォメーションディスプレイ（警告出力部）
１２，１９ コントロールユニット（制御装置）
３１ パーキングギヤ
３２ パーキングポール
３３ パーキングカム
３５ パーキングアクチュエータ
３６ パーキングポジションセンサ
３７ パーキングロックソレノイド
１２４ パーキングロック故障判定部

Claims (6)

1. 自動変速機の制御装置において、
   前記自動変速機は、駆動源と車輪との間の動力伝達経路中に設けられ、
   前記車輪へ動力伝達を行う動力伝達軸と、
   シフトポジションがパーキングレンジである場合に、前記動力伝達軸の回転を拘束する拘束状態となり、前記シフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジである場合に、前記動力伝達軸の回転の拘束を解除する拘束解除状態となる、パーキング機構部と、
   第１位置と第２位置との間を移動自在のピストンを有し、当該ピストンが前記パーキング機構部に対して連結されてなり、前記ピストンを前記第１位置とすることで前記パーキング機構部を前記拘束状態とし、前記ピストンを前記第２位置とすることで前記パーキング機構部を前記拘束解除状態とする、アクチュエータと、
   前記アクチュエータの前記ピストンが前記第２位置にある場合に、当該ピストンの位置を機械的にロックするロック機構部と、
   を備え、
   前記制御装置は、シフトバイワイヤ方式の制御装置であって、
   前記シフトポジションに関する情報を取得し、当該シフトポジションが前記パーキングレンジ以外のレンジから前記パーキングレンジへの移行操作があったことを判定するシフトポジション判定手段と、
   前記シフトポジション判定手段が、前記パーキングレンジ以外のレンジから前記パーキングレンジへの移行操作があったと判定した場合に、前記ロック機構部に対して、前記ピストンの位置を第２位置で機械的にロックした状態を維持するよう指令するパーキングロック指令手段と、
   前記パーキングロック指令手段が、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態を維持するよう指令した状態で、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置へ駆動するよう指令するアクチュエータ駆動指令手段と、
   前記アクチュエータ駆動指令手段が前記ピストンを駆動するよう指令してから所定時間内に、前記ピストンの位置が前記第２位置から外れたと判断した場合に、前記ロック機構部がアンロック状態で故障していると判定するパーキングロック故障判定手段と、
   を備える、
   自動変速機の制御装置。
2. 請求項１記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記ピストンは、前記移動の方向において互いに背向する第１面及び第２面を有し、
   前記アクチュエータは、前記第１面が面する油圧室と、前記第２面に対して弾性力を付与するリターンスプリングと、をさらに有する油圧アクチュエータであり、
   前記アクチュエータ駆動指令手段は、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置へと移動させる際に、前記油圧室の油圧を排出させるよう指令する、
   自動変速機の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記自動変速機は、前記ピストンが前記第２位置にあることを検出する位置検出部を、さらに備え、
   前記パーキングロック故障判定手段は、前記位置検出部からの前記ピストンの位置検出情報に基づき、前記ピストンが前記第２位置から外れたと判断する、
   自動変速機の制御装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか記載の自動変速機の制御装置であって、
   車両が停止状態にあるか否かの情報を取得し、前記車両が停止状態にあり、且つ、前記シフトポジションがパーキングレンジ以外のレンジである場合に、アンロック故障診断可能であると判定する車両状態判定手段を、さらに備え、
   前記パーキングロック指令手段は、前記車両状態判定手段が前記アンロック故障診断可能であると判定した場合に、前記ロック機構部に対して、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態とするよう指令し、
   前記アクチュエータ駆動指令手段は、前記車両状態判定手段が前記アンロック故障診断可能であると判定した場合に、前記パーキングロック指令手段が、前記ピストンの位置を前記第２位置で機械的にロックした状態とするよう指令した後に、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを前記第２位置から前記第１位置へ移動するよう指令し、
   前記パーキングロック故障判定手段は、前記車両状態判定手段が前記アンロック故障診断可能であると判定した場合であって、前記アクチュエータ駆動指令手段が前記ピストンを駆動するよう指令してから所定時間内に、前記ピストンの位置が前記第２位置から外れたと判断した場合に、前記ロック機構部がアンロック状態で故障していると判定する、
   自動変速機の制御装置。
5. 請求項４記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記アクチュエータ駆動指令部は、前記パーキングロック故障判定手段による前記判定の後、前記アクチュエータに対して、前記ピストンを前記第２位置へ駆動するよう指令する、
   自動変速機の制御装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記パーキングロック故障判定手段が、前記ロック機構部が前記アンロック状態で故障していると判定した場合に、警告を発するよう指令する警告手段を、さらに備える、
   自動変速機の制御装置。
   

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