JP2018194053A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】降坂路を走行中に運転者によって進行方向と逆方向の走行レンジが選択された場合、エンジンの停止が生じることによってエンジンブースタのアシスト力が減少し、ブレーキの利きが悪くなり車両を停車させにくくなる虞が生じていた。
【解決手段】シフトバイワイヤを持つ車両10において、降坂路の進行方向と逆方向の運転者のシフトレバー74の操作が生じた場合に、進行方向の走行レンジとするか、或いは動力伝達経路を遮断するレンジを選択することによってエンジン30のエンジンストールを抑制することが可能となり、ブレーキペダル68の操作時の踏力Brkのアシストが確保される。
【選択図】図7

Description

本発明は、降坂走行中に運転者によって進行方向に対して逆方向の走行レンジが選択された場合においてもエンジンのエンジンストールを抑制することが可能な技術に関するものである。
前進走行時に、前進走行から後進走行へのシフトレンジの切替えを禁止する自動変速機が知られている。たとえば、特許文献1の車両の制御装置では、設定車速以上において運転者の操作による前進走行から後進走行へのシフトレンジの切替えを禁止することによって、前記運転者によるシフトレンジの誤った切替えによる車両の速度の急激な変化によるショックを抑制するとともに、低速において前進走行時に後進走行へのシフトレンジの切替えが許可されることによる効果、例えば切返し等の利便性との両立を図っている。
特開2003−166643号公報
平坦路ではエンジンの停止、すなわちエンジンストールが発生しない車速においても、坂路における前進走行と後進走行との切替えでは、平坦路と比較してより大きな車両のイナーシャが生じる。このため坂路においては、前記エンジンへのより大きな入力トルクが発生し前記車両のエンジンのエンジンストールが生じることがある。前記エンジンストールが生じた場合は、前記エンジンの吸気側負圧が低下することによって、その負圧を利用したブレーキブースタによるブレーキペダルの踏力を補助する力が減少し、車両を停車させにくくなるという状況が発生する。また、坂路においても前記エンジンストールが生じないようにシフトレンジの切替えを禁止する設定車速を減少させた場合には、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えも制限され利便性が損なわれる虞が生じていた。
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、坂路における前記エンジンストールを抑制することによって、坂路においてブレーキペダルの踏力を補助するブレーキブースタの動作の中断によって生じる車両を停車させにくくなるという状況を回避するとともに、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えの利便性が損なわれることのない車両の制御装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、自動変速機とシフトレバーの操作位置に対応するシフトレンジをシフトアクチュエータにより選択するシフト装置とを有する車両が所定車速以上で走行中に、運転者によって進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合は、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下する、車両の制御装置であって、前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、運転者によって前記車両の進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合においても、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下することを特徴とする。
第2の発明の要旨とするところは、第1発明の車両の制御装置において、前記逆進方向レンジへの切替要求が却下される場合、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求時に設定されていたシフトレンジがDレンジまたはRレンジである場合には、進行方向に走行するための前記運転者による切替要求時に設定されていたシフトレンジを維持するか、或いはNレンジを選択することを特徴とする。
第3の発明の要旨とするところは、第1発明の車両の制御装置において、前記逆進方向レンジへの切替要求が却下される場合、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求時に設定されていたシフトレンジがNレンジである場合には、Nレンジを維持するか、或いはPレンジを選択することを特徴とする。
第4の発明の要旨とするところは、第2発明の車両の制御装置において、前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求が却下された後、前記逆進方向レンジへの切替えによって前記車両のエンジンがエンジンストールする可能性があることおよび前記車両の停車後において前記逆進方向レンジへの切替えが可能であることを、前記運転者に告知することを特徴とする。
第5の発明の要旨とするところは、第3発明の車両の制御装置において、前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求が却下された後、前記逆進方向レンジへの再操作によって切替えを可能とするとともに、前記逆進方向レンジへの切替えによって前記車両のエンジンがエンジンストールする可能性があることおよび前記逆進方向レンジへの再操作によって切替えが可能であることを、前記運転者に告知することを特徴とする。
第1発明によれば、自動変速機とシフトレバーの操作位置に対応するシフトレンジをシフトアクチュエータにより選択するシフト装置とを有する車両が所定車速以上で走行中に、運転者によって進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合は、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下する、車両の制御装置であって、前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、運転者によって前記車両の進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合においても、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下することにより、エンジンストールの発生を抑制することができる。これにより前記エンジンの停止によって前記エンジンの吸気側負圧が低下し、その負圧を利用したブレーキブースタによるブレーキペダルの踏力を補助する力が減少し、車両を停車させにくくなるという状況を回避することが可能となる。また、坂路においても前記エンジンの停止が生じないようにシフトレンジの切替えを禁止する設定車速を減少させた場合において、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えも制限され、利便性が損なわれることを避けることができる。
第2発明によれば、前記逆進方向レンジへの切替要求が却下される場合、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求時に設定されていたシフトレンジがDレンジまたはRレンジである場合には、進行方向に走行するための前記運転者による切替要求時に設定されていたシフトレンジを維持するか、或いはNレンジを選択することによって、エンジンストールが生じることを避けること可能となり車両の停止が容易となる。これによってエンジンの吸気側負圧が低下することにより、その負圧を利用したブレーキブースタによるブレーキペダルの踏力を補助する力が減少し、車両を停車させにくくなるという状況を回避することが可能となるとともに、降坂路においても前記エンジンストールが生じないように前期逆進レンジへのシフトレンジの切替えを禁止する設定車速を減少させた場合に生じることのある、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えも制限されて利便性が損なわれることを、避けることが可能となる。
第3発明によれば、前記逆進方向レンジへの切替要求が却下される場合、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求時に設定されていたシフトレンジがNレンジである場合には、Nレンジを維持するか、或いはPレンジを選択することによって、エンジンストールが生じることを避けること可能となり車両の停止が容易となる。これによってエンジンの吸気側負圧が低下することにより、その負圧を利用したブレーキブースタによるブレーキペダルの踏力を補助する力が減少し、車両を停車させにくくなるという状況を回避することが可能となるとともに、坂路においても前記エンジンストールが生じないように前記逆進レンジへのシフトレンジの切替えを禁止する設定車速を減少させた場合に生じることのある、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えも制限されて利便性が損なわれることを、避けることが可能となる。
第4発明によれば、前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求が却下された後、前記逆進方向レンジへの切替えによって前記車両のエンジンがエンジンストールする可能性があることおよび前記車両の停車後において前記逆進方向レンジへの切替えが可能であることを、前記運転者に告知することによって、前記エンジンストールが生じることを避けることが可能となり、ブレーキブースタによるブレーキペダルの踏力を補助する力を確保することによって、車両の停止が容易となるとともに、前記運転者による逆進方向レンジの選択が誤作動である場合に前記運転者が適切な対応をとることが容易となる。
第5発明によれば、前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求が却下された後、前記逆進方向レンジへの再操作によって切替えを可能とするとともに、
前記逆進方向レンジへの切替えによって前記車両のエンジンがエンジンストールする可能性があることおよび前記逆進方向レンジへの再操作によって切替えが可能であることを、前記運転者に告知することによって、前記エンジンストールが生じることを避けることが可能となり、ブレーキブースタによるブレーキペダルの踏力を補助する力を確保することによって、車両の停止が容易となるとともに、前記運転者による逆進方向レンジの選択が誤作動である場合に前記運転者が適切な対応をとることが容易となる。
本発明が適用された車両の構成の一例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を成立させる際の摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。 図1の自動変速機などを制御する為に車両に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図1の自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトアクチュエータの構成を示す斜視図である。 図4のマニュアルシャフトの軸心方向から見たディテントプレートを示す図である。 図3の電子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6の電子制御装置の制御作動の要部すなわち降坂路を進行中に進行方向と逆方向の逆進レンジが選択された場合における制御作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例の制御作動、すなわち降坂路を進行中に進行方向と逆方向の逆進レンジが選択された場合、逆進レンジへの切替え前に設定されていたシフトレンジに基づいてシフトレンジを選択する制御作動を説明するためのフローチャートである。 図3の車両に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図において、シフト操作装置をオルタネート式からモーメンタリ式に置換えた図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。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、本発明が適用された車両10に備えられた自動変速機12の構成を説明する骨子図である。この自動変速機12は、車両10の左右方向(横置き)に搭載するFF車両に好適に用いられるものであって、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスルケース14(以下、ケース14)内において、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置16を主体として構成されている第1変速部18と、ダブルピニオン型の第2遊星歯車装置20及びシングルピニオン型の第3遊星歯車装置22を主体としてラビニヨ型に構成されている第2変速部24とを共通の軸心C上に有し、入力軸26の回転を変速して出力歯車28から出力する。入力軸26は、自動変速機12の入力回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の駆動力源であるエンジン30によって回転駆動される流体伝動装置としてのトルクコンバータ32のタービン軸と一体的に構成されている。また、出力歯車28は、自動変速機12の出力回転部材に相当するものであり、本実施例では例えば図3に示す差動歯車装置34に動力を伝達するためのカウンタドライブギヤとして機能している。そして、このように構成された自動変速機12等において、エンジン30の出力は、トルクコンバータ32、自動変速機12、出力軸27、差動歯車装置34、及び一対の車軸36等を含む車両用動力伝達装置11を順次介して左右の駆動輪38へ伝達されるようになっている(図3参照)。尚、自動変速機12やトルクコンバータ32は中心線(軸心)Cに対して略対称的に構成されており、図1の骨子図においてはその軸心Cの下半分が省略されている。
トルクコンバータ32は、エンジン30のクランク軸31に連結されたポンプ翼車32p、トルクコンバータ32のタービン軸(入力軸26に相当)を介して自動変速機12に連結されたタービン翼車32t、及び一方向クラッチによって一方向の回転が阻止されているステータ翼車32sとを備えており、ポンプ翼車32pとタービン翼車32tとの間で流体を介して動力伝達を行うようになっている。すなわち、本実施例のトルクコンバータ32においては、ポンプ翼車32pが入力回転部材に、タービン翼車32tが出力回転部材にそれぞれ対応し、作動油を介してエンジン30の動力が自動変速機12側へ伝達される。また、ポンプ翼車32p及びタービン翼車32tの間には、それらの間すなわちトルクコンバータ32の入出力部材間を直結可能なロックアップクラッチ33が設けられている。また、ポンプ翼車32pには、自動変速機12を変速制御したり、ロックアップクラッチ33の作動を制御したり、或いは各部に潤滑油を供給したりする為の元圧となる作動油圧をエンジン30によって回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ46が連結されている。ロックアップクラッチ33は、良く知られているように、油圧制御回路70によって係合側油室32on内の油圧PONと解放側油室32off内の油圧POFFとの差圧ΔP(=PON−POFF)が制御されることによりフロントカバー32cに摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチである
自動変速機12は、第1変速部18及び第2変速部24の各回転要素(サンギヤS1〜S3、キャリアCA1〜CA3、リングギヤR1〜R3)のうちのいずれかの連結状態の組み合わせに応じて第1ギヤ段「1st」〜第6ギヤ段「6th」の6つの前進ギヤ段(前進変速段)が成立させられるとともに、後進ギヤ段「R」の後進ギヤ段(後進変速段)が成立させられる。図2に示すように、例えば前進ギヤ段では、クラッチC1とブレーキB2との係合により第1速ギヤ段が、クラッチC1とブレーキB1との係合により第2速ギヤ段が、クラッチC1とブレーキB3との係合により第3速ギヤ段が、クラッチC1とクラッチC2との係合により第4速ギヤ段が、クラッチC2とブレーキB3との係合により第5速ギヤ段が、クラッチC2とブレーキB1との係合により第6速ギヤ段が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキB2とブレーキB3との係合により後進ギヤ段が成立させられ、クラッチC1、C2、及びブレーキB1〜B3の何れもが解放されることによりニュートラル状態となるように構成されている。
図2は自動変速機12の複数のギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表であり、上記各ギヤ段とクラッチC1、C2、及びブレーキB1〜B3の作動状態との関係をまとめたものである。「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。尚、第1ギヤ段「1st」を成立させるブレーキB2には並列に一方向クラッチF1が設けられているため、発進時(加速時)には必ずしもブレーキB2を係合させる必要は無い。つまり、発進時にはクラッチC1のみを係合させれば良く、例えば後述するニュートラル制御からの復帰時にはこのクラッチC1が係合させられる。このように、このクラッチC1は発進クラッチとして機能する。また、各ギヤ段GSの変速比γGS(=入力軸26の回転速度NIN/出力歯車28の回転速度NOUT)は、第1遊星歯車装置16、第2遊星歯車装置20、及び第3遊星歯車装置22の各ギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
上記クラッチC1、C2、及びブレーキB1〜B3(以下、特に区別しない場合は単にクラッチC、ブレーキBという)は、例えば多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御され、係合によりエンジン30の動力を駆動輪38側へ伝達する油圧式摩擦係合装置である。そして、油圧制御回路70内のリニアソレノイドバルブSL1〜SL5(図3参照)の励磁、非励磁や電流制御により、各クラッチC及びブレーキBの係合、解放状態が切り換えられると共に、係合、解放時の過渡係合油圧などが制御される。
図3は、エンジン30や自動変速機12などを制御する為に車両10に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。図3において、車両10には、例えば降板路を走行中に、運転者によって進行方向に対して逆方向に走行する逆進レンジが選択された場合における制御等を行う制御装置に対応する電子制御装置60が備えられている。この電子制御装置60は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、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信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。
電子制御装置60には、例えばエンジン回転速度センサ48により検出されたエンジン30の回転速度であるエンジン回転速度Ne(rpm)を表す信号、車速センサ50により検出された車速Vに対応する出力歯車28の回転速度である出力回転速度Nout(rpm)を表す信号、タービン回転速度センサ52により検出されたトルクコンバータ32のタービン軸の回転速度であるタービン回転速度Nt(rpm)(すなわち入力軸26の回転速度である入力回転速度Nin)を表す信号、アクセル開度センサ54により検出された運転者による車両10に対する要求量(ドライバ要求量)としてのアクセルペダル56の操作量であるアクセル開度Acc(%)を表す信号、勾配センサ62により検出された車両10の前後方向への勾配φ(角度)を表す信号、スロットル弁開度センサ64により検出された電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θthを表す信号、ブレーキ操作量センサ66により検出された常用ブレーキであるフットブレーキの作動中(踏込操作量)を示すブレーキペダル68の操作を表す信号Brk、シフトポジションセンサ72により検出されたシフトレバー74のシフトポジション(操作位置)を表す信号Psh、などがそれぞれ供給される。なお、ブレーキペダル68の操作によって踏込操作量を示すブレーキ操作信号Brkを供給するものとしたが、特にこれに限らず例えばブレーキペダル68の操作が行われたことを示すブレーキ操作信号Bonを検出するものとしても良い。
また、電子制御装置60からは、例えばエンジン30の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Seとして、アクセル開度Accに応じて電子スロットル弁の開閉を制御する為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から噴射される燃料噴射量を制御する為の噴射信号やイグナイタによるエンジン30の点火時期を制御する為の点火時期信号などが出力される。また、例えば自動変速機12の変速制御の為の油圧制御指令信号Spとして、自動変速機12のギヤ段を切り換える為に油圧制御回路70内のリニアソレノイドバルブSL1〜SL5の励磁、非励磁などを制御する為のバルブ指令信号(油圧指令信号、油圧指令値、駆動信号)や、例えばロックアップクラッチ33の係合、解放を制御する為の油圧指令信号Spが油圧制御回路70へ出力される。また、シフトレンジの切替えを制御する為のシフト指令信号Ssがシフトアクチュエータ76へ出力される。さらに表示器79には、メッセージを表示するための表示信号Sdが出力される。
また、シフトレバー74は、例えば運転席の近傍に配設され、図3に示すように、5つのシフトポジション「P」、「R」、「N」、「D」、または「S」へ手動操作されるようになっている。
「P」ポジションは、自動変速機12内の動力伝達経路を解放しすなわち自動変速機12内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態(中立状態)とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力歯車28の回転を阻止(ロック)する為の駐車ポジション(位置)である。また、「R」ポジションは自動変速機12の出力歯車28の回転方向を逆回転とする為の後進走行ポジション(位置)である。また、「N」ポジションは自動変速機12内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とする為の中立ポジション(位置)である。また、「D」ポジションは、自動変速機12の変速を許容する変速範囲(Dレンジ)で第1ギヤ段「1st」〜第6ギヤ段「6th」の総ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御を実行させる前進走行ポジション(位置)である。また、「S」ポジションはギヤ段の変化範囲を制限する複数種類の変速レンジすなわち高車速側のギヤ段が異なる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前進走行ポジション(位置)である。
上記「D」ポジションは自動変速機12の変速可能な例えば図2に示すような第1速ギヤ段乃至第6速ギヤ段の範囲で自動変速制御が実行される制御様式である自動変速モードを選択するシフトポジションでもあり、「S」ポジションは自動変速機12の各変速レンジの最高速側ギヤ段を超えない範囲で自動変速制御が実行されると共にシフトレバー74の手動操作により変更された変速レンジ(すなわち最高速側ギヤ段)に基づいて手動変速制御が実行される制御様式である手動変速モードを選択するシフトポジションでもある。
車輪38にはホイールブレーキ40が備えられており、運転者によって足踏み操作されるブレーキペダル68のブレーキ操作力(踏力)Brkに応じて制動力が発生させられる。ブレーキ操作力Brkはブレーキ要求量に相当し、本実施例ではそのブレーキ操作力Brkに応じて機械的にブレーキブースタ44を介してブレーキマスターシリンダ42からブレーキ油圧が発生させられ、そのブレーキ油圧によって制動力が発生させられる。ブレーキブースタ44は、エンジン30の回転により発生する負圧を利用してブレーキ操作力Brkを増幅するもので、ブレーキマスターシリンダ44から出力されるブレーキ油圧が増幅され、大きな制動力が得られるようになる。
図4は、シフトレンジを切り換えるシフトレンジ切替装置78と、図1に示す自動変速機12の出力軸27を回転不能に固定するパーキングロック装置106とから構成されるシフトアクチュエータ76を示す斜視図である。なお、上記シフトアクチュエータ76は、シフト操作装置71および後述のシフトバイワイヤ電子制御装置80(以降SBW−ECU80という)と共にシフトレバー74の操作位置に対応するシフトレンジをシフト操作装置71からの出力信号Pshに基づいて選択するシフトバイワイヤシステムを構成する図3のシフト装置58である。
シフトアクチュエータ76は、図3に示すシフト操作装置71のシフト操作に応答して出力される電気的信号Pshに基づいて作動させられるステップモータ110と、そのステップモータ110の出力軸に例えば減速装置等を介して連結されたマニュアルシャフト112と、そのマニュアルシャフト112に固設されると共にマニュアルバルブ102のスプール弁子104と係合させられ、各シフトレンジに応じて予め設定されたスプール弁子104の複数の移動位置に対応する複数の回動位置のいずれかの位置に回動させられる板状のディテントプレート114とを備えて構成されている。そして、ステップモータ110の作動位置すなわちステップモータ110のロータの回転角度は、ロータリーエンコーダ116により検出される。
図5は、マニュアルシャフト112の軸心方向から見たディテントプレート114を示す図である。図4および図5に示すように、ディテントプレート114は、一側面から板厚方向へ突設され、スプール弁子104の軸心方向(移動方向)においてそのスプール弁子104と係合するスプール弁子係合ロッド118を備えている。スプール弁子104は、ディテントプレート114がマニュアルシャフト112の軸心まわりに回動させられると、その回動位置に応じて、スプール弁子係合ロッド118によりスプール弁子104の軸心方向へ移動させられる。
また、ディテントプレート114は、その外周端縁部のカム面形状に従って、スプール弁子104を予め設定された複数の移動位置のいずれかの位置に位置決めする機能を備えている。図5に詳しく示すように、ディテントプレート114の上方に位置する外周端縁部のカム面120には、スプール弁子104をPレンジに対応する移動位置に位置決めするための第1凹部122と、スプール弁子104をRレンジに対応する移動位置に位置決めするための第2凹部124と、スプール弁子104をNレンジに対応する移動位置に位置決めするための第3凹部126と、スプール弁子104を、Dレンジを含む複数の前進走行レンジに対応する移動位置に位置決めするための第4凹部128とが、それぞれ形成されている。そして、上記カム面120には、基端部が固定された板ばね130の先端部に回転可能に支持された係合ローラ132が当接されている。この板ばね130は、カム面120に向けて係合ローラ132を所定の押圧力で付勢している。これにより、基本的には、係合ローラ132が上記各凹部122乃至128のいずれかの位置に落ち込むことによりディテントプレート114が前記複数の回動位置のいずれかの位置に位置決めされ、スプール弁子104が各シフトレンジに応じて予め設定された複数の移動位置のいずれかの位置に位置決めされるようになっている。
パーキングロック装置106は、図3に示す自動変速機12の出力軸27に連結されたパーキングギヤ108と、一軸心まわりに回動させられることでパーキングギヤ108に接近および離間可能とされ、パーキングキヤ108に接近させられたときにそのパーキングギヤ108と噛み合う爪部136を有し、その爪部136がパーキングギヤ108に噛み合わされることにより出力軸27を回転不能に固定するパーキングロックポール134と、そのパーキングロックポール134に係合するテーパ部材138が挿し通されてそのテーパ部材138を一端部において支持するパーキングロッド140と、テーパ部材138をその小径側へ付勢するスプリング142と備えて構成されている。上記パーキングロッド140の他端部は、ディテントプレート114の下端部に連結されており、テーパ部材138は、ディテントプレート114が回動させられることでそのテーパ部材138の小径側または大径側へ移動させられるようになっている。
図4は、ディテントプレート114がPレンジに対応する回動位置に位置させられている状態を示している。この状態では、マニュアルバルブ102のスプール弁子104がPレンジに対応する移動位置に位置させられ、また、パーキングロックポール134の爪部136がパーキングギヤ108に噛み合うことで出力軸27の回転が阻止される。この状態から、ステップモータ110が用いられてマニュアルシャフト112が図4に示す矢印Aの方向に回転させられると、スプール弁子104が矢印Bの方向へ移動させられて他のシフトレンジに対応する移動位置に位置させられ、また、パーキングロッド140の一端部が矢印Cの方向へ移動させられてその一端部の先端部に設けられたテーパ部材138の移動によりパーキングロックポール134が矢印Dの方向へ移動させられる。そして、パーキングロックポール134が矢印Dの方向へ移動させられることで爪部136がパーキングギヤ108に噛み合わない位置へ回動させられると、出力軸27のロックが解除される。
図6は、電子制御装置60の制御機能の要部を示しており、電子制御装置60は、逆進レンジ判定手段82、シフトレンジ切替判定手段84、車速判定手段88、坂路勾配判定手段90、シフトレンジ制御手段92とを備えている。破線で囲われている、逆進レンジ判定手段82およびシフトレンジ切替判定手段84は、SBW−ECU(シフト用電子制御装置)80の機能を示している。SBW−ECU80は、シフトレバー74のシフト操作位置を示すシフトポジションセンサ72からの電気信号Pshに基づいてシフトポジションを判断するとともに、たとえば運転者による不適切なシフトレバー74の操作が行われたときにおいても適切なシフトレンジの選択を行なう機能も持っている。
車速判定手段88は、車速センサ50によって検出された出力軸回転速度Noutすなわち車速Vが、予め定められている所定車速すなわち車速閾値Va以上かを判定する。車速閾値Vaは、たとえば平坦路において車両10の進行方向と逆方向へのシフトレンジすなわち逆進レンジが選択され、その逆進レンジへの切替えが実行されたとしてもエンジン30のエンジンストールを生じないエンジントルクを有する車速Vであり、また例えば切返しにおいて、DレンジとRレンジとの間のシフトレンジの切替えが許可される車速Vが低いことによって運転者に不自由を感じさせにくい車速Vでもあり、例えば15km/h程度に設定される。また、車速センサ50は、車両10の進行方向の判定も同時に行なっている。坂路勾配判定手段90は、勾配センサ62によって検出された車両10の前後方向への勾配φを表す信号によって、勾配φの絶対値が予め設定された所定の勾配φa以上であることと、車両の進行方向に対して降坂路もしくは登坂路であるのかとの判定を行なう。この勾配センサ62は、たとえばGセンサ或いは傾斜計等から構成されるものであり、路面傾斜角θroad或いは勾配φ(=tanθroad)を検出する。すなわち重力方向に水平な方向を傾斜零とした場合における車両10の勾配φを検出する。これら車速が車速閾値Va以上、および車両10の進行方向に対し勾配φが正でありまた絶対値が勾配φa以上の降坂路もしくは勾配φが負でありまた絶対値が勾配φa以上の登坂路であるとの信号は、SBW−ECU80に送られる。
SBW−ECU80は、車速Vが予め定められている車速閾値Va以上の場合、もしくは、車速Vが車速閾値Vaを下回ってはいるが車両10の前進方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上をなす降坂路である場合、車両の進行方向に対して逆方向に走行する逆進レンジへの切替操作が行われても、逆進レンジへの切替えを許可しない。すなわち、逆進レンジ判定手段82が、切替操作が行われたシフトレンジが逆進レンジであると判定した場合、シフトレンジ切替判定手段84は、車速Vが予め定められている車速閾値Va以上の場合、もしくは、車速Vが車速閾値Vaを下回ってはいるが、車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上をなす降坂路である場合、逆進レンジへの切替えを禁止する。
一方、SBW−ECU80は、車速Vが予め定められている車速閾値Vaを下回っており、また車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φaを下回る平坦路を走行中、もしくは車速Vが予め定められている車速閾値Vaを下回っており、また車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上の登坂路を走行中である場合、車両の進行方向に対して逆方向に走行する逆進レンジへの切替操作に対して、逆進レンジへの切替えを許可する。すなわち、逆進レンジ判定手段82が、切替操作が行われたシフトレンジが逆進レンジであると判定した場合、シフトレンジ切替判定手段90は、車速Vが予め定められている車速閾値Vaを下回り、勾配φの絶対値が所定の勾配φaを下回る平坦路を走行中、もしくは車速Vが予め定められている車速閾値Vaを下回り、進行方向に対し勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上の登坂路を走行中である場合、逆進レンジへの切替を許可する。
図7は、正の勾配φa以上の降坂路において運転者により車両10の進行方向と逆方向へのシフトレバー74の操作すなわち逆進レンジが選択された場合の電子制御装置60による制御の一例を説明したフローチャートである。車速判定手段88の機能に対応するステップ10(以下ステップを省略する)において、車速Vが車速閾値Va以上か否かが判定される。このS10の判定が否定される場合は、坂路勾配判定手段90の機能に対応するS20において、車両10が走行している路面が、車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上の降坂路であるか否かが判定される。このS20の判定が肯定された場合、すなわち、車両10が走行している路面が車両10の進行方向に対して降坂路である場合、およびS10の判定が肯定された場合、すなわち、車速Vが車速閾値Va以上である場合、逆進レンジ判定手段82、およびシフトレンジ切替判定手段84の機能に対応するS30において、運転者によって操作されたシフトレンジが逆進レンジの操作である場合、運転者によって操作されたシフトレンジへの切替が禁止される。また、S20の判定が否定された場合、すなわち車両10が走行している路面が、車両10の進行方向に対して降坂路であるか否かの判定が否定された場合、逆進レンジ判定手段82、およびシフトレンジ切替判定手段84の機能に対応するS40において、運転者によって操作されたシフトレンジが逆進レンジの操作である場合においても、シフトレンジ切替が許可され、逆進レンジへの切替えが可能とされる。
本実施例においては、自動変速機12とシフトレバー74の操作位置に対応するシフトレンジをシフトアクチュエータ76により選択するシフト装置58とを有する車両10が所定車速Va以上で走行中に、運転者によって進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合は、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下すなわち許可しない、車両10の電子制御装置60であって、車両10が所定車速Va未満で降坂路を走行中に、運転者によって車両10の進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合においても、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下すなわち許可しない。これによって、エンジンストールの発生を抑制することができるとともに、エンジンストールによってエンジン30の吸気側負圧が低下し、その負圧を利用したブレーキブースタ44によるブレーキペダル68の踏力を補助する力が減少し、車両10を停車させにくくなるという状況を回避することが可能となる。また、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えの速度制限が回避され利便性が損なわれることを、避けることができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例において、自動変速機12とシフトレバー74の操作位置に対応するシフトレンジをシフトアクチュエータ76により選択するシフト装置58とを有する車両10において、車速Vが、予め定められている車速閾値Va以上の場合、もしくは、所定車速Va未満で降坂路を走行中に、運転者によって前記車両の進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下するものであった。本実施例においては、逆進レンジへの切替要求を却下することに加えて、運転者による逆進レンジへの切り替え要求が有った場合、シフトレンジの切替操作前に設定されていたシフトレンジ、たとえばDレンジもしくはRレンジの維持、或いはNレンジの維持、もしくはNレンジへの切替え、或いはPレンジへの切替えを選択することにおいて異なっている。なお、車両10の車速Vは車速閾値Vaを下回り、また車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上の降坂路を走行中でない場合、すなわち車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φaを下回る平坦路を走行中、もしくは車両10の進行方向に対して勾配φの絶対値が所定の勾配φa以上の登坂路を走行中である場合、逆進レンジへの切替が許可される。これらは、前述の図7の実施例と同一である。
SBW−ECU80は、具体的には車速Vが予め定められている車速閾値Va以上の場合、もしくは、車速Vが車速閾値Vaを下回り且つ勾配φの絶対値が所定勾配φa以上の降坂路である場合には、前進走行中に「R」ポジションへの操作や後進走行中に「D」ポジションへの操作のような逆進レンジへの切替操作に拘らず、逆進レンジへの操作前のシフトレンジを維持するか、或いはNレンジに切替えを行ってエンジンストールを防止するために逆進レンジへの切替えを禁止すると同時に、「エンジンストールする可能性があります。切替える場合は、停車して再度操作してください。」というメッセージ、或いは「エンジンストールする可能性があるためNレンジに切替えました。切替える場合は停車して再度操作してください。」というメッセージを表示器79に表示させる。また、表示器79のメッセージとともに音声によって同様のメッセージを流すこととしても良い。SBW−ECU80は、停車後の再シフト操作では、シフト操作された切替先のレンジへのシフト切替えを許可する。
また、SBW−ECU80は、具体的には、車速Vが予め定められている車速閾値Va以上の場合、もしくは、車速Vが車速閾値Vaを下回り且つ勾配φの絶対値が所定勾配φa以上の降坂路である場合には、Nレンジで前進降坂中の「N」ポジションから「R」ポジションへの操作、或いはNレンジで後進降坂中の「N」ポジションから「D」ポジションへの操作のような逆進レンジへの操作に拘らず、Pレンジへの切替えを行うか、或いは逆進レンジ操作前のNレンジに維持することでエンジンストールの防止のために逆進レンジへの切替えを禁止すると同時に、「エンジンストールする可能性があるためPレンジに切替えました。切替える場合は再度操作してください。」というメッセージ、或いは「エンジンストールの可能性があるためにNレンジに切替えました。切替える場合は再度操作してください。」というメッセージを、表示器79に表示させる。また、表示器79のメッセージとともに音声によって同様のメッセージを流すこととしても良い。SBW−ECU80は、上記逆進レンジへの切替えを禁止した後、再度逆進レンジへの切替操作があった場合には、その逆進レンジへの切替えを許可する。
図8は、電子制御装置60による制御の他の一例であり、運転者による逆進レンジへの切替操作が有った場合に、切替操作前に設定されていたシフトレンジに基づいて、シフトレンジを決定するプロセスを説明するフローチャートである。図8において、S110からS140までのステップ以外は、図7におけるS10、S20、およびS40と同一であるが、図7におけるS30、すなわち運転者によって操作されたシフトレンジが、逆進レンジへの切替である場合、運転によって操作されたシフトレンジへの切替が禁止されるステップが、S110からS140までのステップに替えられているので、以下において、S110からS140までを説明する。
シフトレンジ判定手段82の機能に対応するS110において、運転者によって、前進走行中の「D」ポジションから「R」ポジションへの操作、後進走行中の「R」ポジションから「D」ポジションへの操作、Nレンジで前進走行中の「N」ポジションから「R」ポジションへの操作、Nレンジで後進走行中の「N」ポジションから「D」ポジションへの操作などの、車両10の進行方向と逆方向に走行する逆進レンジが選択されたか否かが判定される。この判定が否定された場合は、車両10の走行が継続される。また、S110の判定が肯定された場合、シフトレンジ切替判定手段84の機能に対応するS120において、シフトレンジの切替操作前に設定されていたシフトレンジがDレンジまたはRレンジか否かが判定される。このS120の判定が肯定された場合、すなわち、シフトレンジの切替操作前に設定されていたシフトレンジがDレンジまたはRレンジであった場合、シフトレンジ切替判定手段84とシフトレンジ制御手段92との機能に対応するS130において、シフトレンジは、逆進レンジ操作前のレンジであるDレンジまたはRレンジに維持されることで逆進レンジへの切替が禁止される。或いは、S130において、シフトレンジの逆進レンジ操作前のレンジへの維持に替えて、Nレンジへの切替えが行われる。
また、このS130では、「エンジンストールする可能性があります。切替える場合は、停車して再度操作してください。」というメッセージ、或いは「エンジンストールする可能性があるためNレンジに切替えました。切替える場合は停車して再度操作してください。」というメッセージが表示器79によって表示される。また、表示器79のメッセージとともに音声によって同様のメッセージが流されることとしても良い。また、停車後の再シフト操作では、シフト操作された切替先のレンジへのシフト切替えが許可される。S120における判定が否定された場合、すなわち、シフトレンジの切替操作前に設定されていたシフトレンジがNレンジである場合、シフトレンジ切替判定手段84とシフトレンジ制御手段82との機能に対応するS140において、シフトレンジが逆進レンジ操作前のNレンジに維持されることで、逆進レンジへの切替えが禁止される。或いは、S140において、シフトレンジをNレンジに維持に替えて、Pレンジに切替えが行われる。
また、このS140では、「エンジンストールする可能性があるためPレンジに切替えました。切替える場合は再度操作してください。」というメッセージ、或いは「エンジンストールの可能性があるためにNレンジに切替えました。切替える場合は再度操作してください。」というメッセージが、表示器79によって表示される。また、表示器79のメッセージとともに音声によって同様のメッセージが流されることとしても良い。また、逆進レンジへの切替えを禁止した後、再度逆進レンジへの切替操作があった場合には、その逆進レンジへの切替えが許可される。
本実施例によれば、上記の作動によって、エンジン30のエンジンストールが生じることを避けること可能となり車両の停止が容易となる。また、エンジン30の吸気側負圧が低下することにより、その負圧を利用したブレーキブースタ44によるブレーキペダル68の踏力を補助する力が減少し、車両10を停車させにくくなるという状況を回避することが可能となるとともに、坂路においてもエンジンストールが生じないようにシフトレンジの切替えを禁止する車速閾値Vaをより低速側に減少させた場合に生じることのある、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えも制限されることによって利便性が損なわれることを、避けることが可能となる。
また、本実施例によれば、S130において、運転者のレンジ選択による逆進方向レンジへの切替えの禁止後、車両停止を条件として逆進レンジへの切替えを許可するとともに、エンジン30のエンジンストールの可能性があること、および停車後であれば逆進方向レンジを選択可能であることを運転者に例えば文字表示による告知を行なうため、エンジン30のエンジンストールが生じることを避けることが可能となりブレーキブースタ44によるブレーキペダル68の踏力を補助する力を確保することによって、車両10の停止が容易となる。また、前記運転者による逆進方向レンジの選択が誤作動である場合に前記運転者が適切な対応をとることが容易となる。また、本実施例においては、S140において、運転者による逆進方向レンジの禁止後、逆進方向レンジへの再操作によって切替えを許可とするとともに、逆進方向レンジへの切替えによって車両10のエンジン30のエンジンストールが発生する可能性があることおよび逆進方向レンジへの再操作によって切替えが可能であることを、運転者に例えば文字表示による告知を行なうので、エンジン30のエンジンストールが生じることを避けることが可能となりブレーキブースタ44によるブレーキペダル68の踏力を補助する力を確保することによって、車両10の停止が容易となる。また、前記運転者による逆進方向レンジの選択が誤作動である場合に前記運転者が適切な対応をとることが容易となる。
前述の実施例においては、シフトレバー74のシフトポジションは、手動変速モードであるSポジションを持つものであったがこれに代わり、Mポジションを備えるものであっても良い。また、手動変速モードを持たないものであっても良い。
さらに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例において、図3のシフト操作装置71は、運転者によるシフトポジションの切替操作後、そのシフトポジションを維持するオルタネートレバーとしたが、図9に示すように、運転者によるシフトレバー74の操作が解除されると、シフトレバー74が予め設定されている中立ポジションへ自動的に復帰する形式であるモーメンタリ式としても良い。図9の例において、破線で囲まれたシフト操作装置94は、シフトレバー74とPスイッチ96とから構成されている。シフト操作装置94は、例えば運転席の近傍に配置され、複数のシフトポジションへ操作されるモーメンタリ式のシフトレバー74を備えている。したがって、シフトポジションとは、シフトレバー74およびPスイッチ96等の運転者の操作に基づいて決定された車両10のシフト状態であり、シフトレバー74の位置とは必ずしも一致しない。
Pスイッチ96は、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチであって、運転者等のユーザにより押込み操作される毎にPスイッチ信号Ponを電子制御装置60へ出力する。例えばシフト装置58のシフトポジションが非パークポジションにあるときにPスイッチ96が押されると、車両10が略停止しているなどの所定の条件が満たされていれば、電子制御装置60によりシフトポジションが「P」ポジションとされる。この「P」ポジションは、パーキングロック装置106により駆動輪24の回転を機械的に阻止するパーキングロックが実行される駐車ポジションである。また、このPスイッチ96にはPポジションインジケータランプ98が内蔵されており、Pポジションインジケータランプ98はシフトポジションが「P」ポジションとされた場合に点灯される。
本実施例においても、実施例1および実施例2と同一の制御作動が実行される。これらの作動によって、エンジン30のエンジンストールが生じることを避けること可能となり車両10の停止が容易となる。また、エンジン30の吸気側負圧が低下することにより、その負圧を利用したブレーキブースタ44によるブレーキペダル68の踏力を補助する力が減少し、車両10を停車させにくくなるという状況を回避することが可能となるとともに、坂路においてもエンジンストールが生じないようにシフトレンジの切替えを禁止する車速閾値Vaをより低速側に減少させた場合に生じることのある、平坦路における切返し等の前進走行と後進走行との切替えも制限されることによって利便性が損なわれることを、避けることが可能となる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適応される。
前述の実施例においては、トルクコンバータ32と自動変速機16とが用いられていたが、トルクコンバータ32を使用しないことも可能である。また自動変速機12は、有段の自動変速機に代わって一対の可変プーリの間に巻き掛けられた伝動ベルトを有するベルト式無段変速機等が用いられても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
10:車両
12:自動変速機
58:シフト装置
60:電子制御装置(制御装置)
74:シフトレバー
76:シフトアクチュエータ
D、R、N:シフトレンジ

Claims (5)

  1. 自動変速機とシフトレバーの操作位置に対応するシフトレンジをシフトアクチュエータにより選択するシフト装置とを有する車両が所定車速以上で走行中に、運転者によって進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合は、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下する、車両の制御装置であって、
    前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、運転者によって前記車両の進行方向に対して逆方向に走行するための逆進方向レンジへの切替要求があった場合においても、前記逆進方向レンジへの切替要求を却下する
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記逆進方向レンジへの切替要求が却下される場合、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求時に設定されていたシフトレンジがDレンジまたはRレンジである場合には、進行方向に走行するための前記運転者による切替要求時に設定されていたシフトレンジを維持するか、或いはNレンジを選択する
    ことを特徴とする請求項1の車両の制御装置。
  3. 前記逆進方向レンジへの切替要求が却下される場合、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求時に設定されていたシフトレンジがNレンジである場合には、Nレンジを維持するか、或いはPレンジを選択する
    ことを特徴とする請求項1の車両の制御装置。
  4. 前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求が却下された後、前記逆進方向レンジへの切替えによって前記車両のエンジンがエンジンストールする可能性があることおよび前記車両の停車後において前記逆進方向レンジへの切替えが可能であることを、前記運転者に告知する
    ことを特徴とする請求項2の車両の制御装置。
  5. 前記車両が前記所定車速未満で降坂路を走行中に、前記運転者による逆進方向レンジへの切替要求が却下された後、前記逆進方向レンジへの再操作によって切替えを可能とするとともに、
    前記逆進方向レンジへの切替えによって前記車両のエンジンがエンジンストールする可能性があることおよび前記逆進方向レンジへの再操作によって切替えが可能であることを、前記運転者に告知する
    ことを特徴とする請求項3の車両の制御装置。
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