JP2021191964A - 回転規制制御装置、回転規制装置および車両 - Google Patents

回転規制制御装置、回転規制装置および車両 Download PDF

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Abstract

【課題】パーキングの解除の際の操作性を向上させることが可能な回転規制制御装置、回転規制装置および車両を提供する。【解決手段】回転規制制御装置は、変速機において前進方向のみの回転を規制した第１状態、および、後進方向のみの回転を規制した第２状態の少なくとも２つの中から回転規制状態を選択可能な規制機構を有する車両の回転規制制御装置であって、車両が走行する路面であって、前記車両がパーキングの状態になる際の路面に基づいて回転規制状態を選択する選択部と、車両がパーキングの状態になる場合、選択部の選択結果に応じて規制機構の回転規制状態を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、回転規制制御装置、回転規制装置および車両に関する。
従来、車両においては、パーキングの際に変速機の回転を規制するパーキング機構が設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなパーキング機構は、パーキングギヤ等を備えており、運転者による操作レバーの操作や、機構におけるアクチュエータの動作等に基づいて、車両をパーキングの状態とする。
特開２００１−２８９３１７号公報
しかしながら、車両が坂道等の傾斜路面でパーキングの状態となる場合、傾斜路面に停止する車両の自重等に起因してパーキング機構に大きな負荷がかかり、ひいてはパーキングの解除の際における操作性に影響を及ぼすおそれがあった。
本開示の目的は、パーキングの解除の際の操作性を向上させることが可能な回転規制制御装置、回転規制装置および車両を提供することである。
本開示に係る回転規制制御装置は、
変速機において前進方向のみの回転を規制した第１状態、および、後進方向のみの回転を規制した第２状態の少なくとも２つの中から回転規制状態を選択可能な規制機構を有する車両の回転規制制御装置であって、
前記車両が走行する路面であって、前記車両がパーキングの状態になる際の路面に基づいて前記回転規制状態を選択する選択部と、
前記車両がパーキングの状態になる場合、前記選択部の選択結果に応じて前記規制機構の前記回転規制状態を制御する制御部と、
を備える。
本開示に係る回転規制装置は、
車両に搭載される変速機の動力伝達側に設けられ、前記変速機において前進方向のみの回転を規制した第１状態、および、後進方向のみの回転を規制した第２状態の少なくとも２つの中から回転規制状態を選択可能な規制機構と、
上記の回転規制制御装置と、
を備える。
本開示に係る車両は、
変速機と、
上記の回転規制装置と、
を備える。
本開示によれば、パーキングの解除の際の操作性を向上させることができる。
本開示の実施の形態に係る回転規制制御装置を備えた車両の構成を示す図である。 下り傾斜面でパーキング状態となった車両を示す図である。 上り傾斜面でパーキング状態となった車両を示す図である。 平坦面でパーキング状態となった車両を示す図である。 回転規制制御装置における回転規制制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。 回転規制制御装置における回転規制を解除する制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る回転規制制御装置１００を備えた車両１の構成を示す図である。
図１に示すように、車両１は、プロペラシャフト２と、ディファレンシャルギア３と、駆動輪４と、エンジン５と、トランスミッション６と、勾配センサ７と、パーキング信号出力部８と、規制機構１０と、回転規制制御装置１００とを有する。
エンジン５は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン５の動力は、図示しないクラッチを経由してトランスミッション６に伝達され、トランスミッション６に伝達された動力は、プロペラシャフト２およびディファレンシャルギア３を介して駆動輪４に伝達される。
トランスミッション６は、例えばマニュアルトランスミッションやオートマチックトランスミッション（例えばＡＭＴ（Automated Manual Transmission））等の変速機であり、複数の変速段を構成している。言い換えると、トランスミッション６は、エンジン５の出力軸とプロペラシャフト２とを接続あるいは切断するとともに変速比を変化させる変速機構等を有する。
勾配センサ７は、車両１が走行する路面の勾配情報を検出する公知のセンサである。
パーキング信号出力部８は、例えば車両１における操作レバーの位置がパーキングレンジになった場合、車両１がパーキング状態であることを示すパーキング信号を回転規制制御装置１００に出力する。なお、パーキング信号出力部８によるパーキング信号は、操作レバーの位置以外によって出力されても良い。
規制機構１０は、トランスミッション６の回転を規制するための機構である。具体的には、規制機構１０は、トランスミッション６の動力伝達側のプロペラシャフト２に設けられるワンウェイクラッチ機構で構成され、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２を有する。
第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２は、トランスミッション６における、車両１の前進方向または後進方向の回転を規制した規制状態と、当該規制状態を解除した解除状態とを選択可能に構成されたセレクタブルワンウェイクラッチである。
第１ワンウェイクラッチ１１は、トランスミッション６における、車両１の前進方向の回転を規制可能に構成されている。第２ワンウェイクラッチ１２は、トランスミッション６に、車両１の後進方向の回転を規制可能に構成されている。
なお、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２の構成、つまり、セレクタブルワンウェイクラッチの構成は、公知の構成を用いることができる。また、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２は、トランスミッション６等、適宜な位置に固定されている。
また、図１では、トランスミッション６に対して第１ワンウェイクラッチ１１、第２ワンウェイクラッチ１２の順に並んで配置されているが、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２の並びは逆でもよい。また、第１ワンウェイクラッチ１１と第２ワンウェイクラッチ１２とは隣接して配置されていても良いし、離間して配置されていても良い。
規制機構１０は、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２を有することにより、第１状態、第２状態および第３状態の中から回転規制状態を選択可能に構成されている。
第１状態は、トランスミッション６における前進方向のみの回転を規制した状態であり、第１ワンウェイクラッチ１１を規制状態とし、第２ワンウェイクラッチ１２を解除状態とした状態である。
第２状態は、トランスミッション６における後進方向のみの回転を規制した状態であり、第１ワンウェイクラッチ１１を解除状態とし、第２ワンウェイクラッチ１２を規制状態とした状態である。
第３状態は、トランスミッション６における前進方向および後進方向の両方の回転を規制した状態であり、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２をともに規制状態とした状態である。
また、規制機構１０は、車両１の走行中等においては回転規制状態を解除された規制解除状態とされる。規制解除状態は、第１ワンウェイクラッチ１１および第２ワンウェイクラッチ１２をともに解除状態とした状態である。
回転規制制御装置１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力回路を備えている。回転規制制御装置１００は、予め設定されたプログラムに基づいて、規制機構１０の回転規制状態を制御する。回転規制制御装置１００は、判定部１１０と、選択部１２０と、制御部１３０とを有する。
判定部１１０は、勾配センサ７の検出結果を取得して、車両１が走行する路面を判定する。判定部１１０は、例えば勾配センサ７の検出結果が上り勾配である場合、路面が上り傾斜面であると判定する。判定部１１０は、勾配センサ７の検出結果が下り勾配である場合、路面が下り傾斜面であると判定する。判定部１１０は、勾配センサ７の検出結果が上り勾配および下り勾配ではない、つまり、平坦面である場合、路面が平坦面であると判定する。
選択部１２０は、判定部１１０における路面の判定結果である車両１が走行する路面に基づいて規制機構１０における回転規制状態を選択する。
具体的には、選択部１２０は、路面が下り傾斜面である場合、トランスミッション６の前進方向のみの回転を規制した状態である、上記の第１状態を選択する。
選択部１２０は、路面が上り傾斜面である場合、トランスミッション６の後進方向の回転を規制した状態である、上記の第２状態を選択する。
選択部１２０は、路面が平坦面である場合、トランスミッション６の前進方向および後進方向の回転を規制した状態である、上記の第３状態を選択する。
制御部１３０は、車両１がパーキング状態になる場合、選択部１２０の選択結果に応じて規制機構１０の回転規制状態を制御する。
具体的には、制御部１３０は、パーキング信号出力部８が出力するパーキング信号の有無に基づいて、車両１がパーキング状態であるか否かを認識する。制御部１３０は、パーキング信号を取得し続けている場合、車両１がパーキング状態であることを認識し、パーキング信号の出力がない場合、車両１がパーキング状態ではないことを認識する。
制御部１３０は、パーキング信号の取得開始をもって車両１がパーキング状態になることを認識し、かつ、選択部１２０が第１状態を選択した（路面が下り傾斜面である）場合、回転規制状態を第１状態、つまり、トランスミッション６の前進方向のみの回転を規制した状態とする（図２Ａ参照）。
制御部１３０は、パーキング信号の取得開始をもって車両１がパーキング状態になることを認識し、かつ、選択部１２０が第２状態を選択した（路面が上り傾斜面である）場合、回転規制状態を第２状態、つまり、トランスミッション６の後進方向のみの回転を規制した状態とする（図２Ｂ参照）。
制御部１３０は、パーキング信号の取得開始をもって車両１がパーキング状態になることを認識し、かつ、選択部１２０が第３状態を選択した（路面が平坦面である）場合、回転規制状態を第３状態、つまり、トランスミッション６の前進方向および後進方向の回転を規制した状態とする（図２Ｃ参照）。
このようにすることにより、本実施の形態では、路面の勾配に応じてトランスミッション６の回転規制状態を変更することができる。例えば、車両１が下り傾斜面でパーキング状態となった場合、車両１が自重によって移動しない方向である後進方向の回転は規制されずに、自重によって移動する方向である前進方向のみの回転が規制された状態となる。
また、車両１が上り傾斜面でパーキング状態となった場合、車両１が自重によって移動しない方向である前進方向の回転は規制されずに、自重によって移動する方向である後進方向のみの回転が規制された状態となる。
すなわち、本実施の形態では、トランスミッション６の回転を、車両１がパーキング状態となる路面の勾配に応じて、規制する必要がある方向のみ規制するので、規制機構１０および回転規制制御装置１００を含む回転規制装置にかかる負荷を低減することができる。
また、制御部１３０は、車両１がパーキング状態ではないと認識した場合、規制機構１０の回転規制状態を解除した、上述の規制解除状態とする。これにより、車両１が前進方向および後進方向の両方に走行可能となる。
次に、回転規制制御装置１００における回転規制制御を実行するときの動作例について説明する。図３は、回転規制制御装置１００における回転規制制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。図３における処理は、車両１が走行を開始した際、つまり、規制機構１０が規制解除状態となった際に適宜実行される。
図３に示すように、回転規制制御装置１００は、車両１のパーキング状態を認識したか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。
判定の結果、車両１のパーキング状態を認識していない場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、処理はステップＳ１０１の処理を繰り返す。一方、車両１のパーキング状態を認識した場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、回転規制制御装置１００は、路面を判定し（ステップＳ１０２）、判定した路面が下り傾斜面であるか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。
判定の結果、路面が下り傾斜面である場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、回転規制制御装置１００は、回転規制状態として第１状態を選択して規制機構１０を当該第１状態とする（ステップＳ１０４）。
一方、路面が下り傾斜面ではない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、回転規制制御装置１００は、最新のステップＳ１０１で判定した路面が上り傾斜面であるか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。
判定の結果、路面が上り傾斜面である場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）、回転規制制御装置１００は、回転規制状態として第２状態を選択して規制機構１０を当該第２状態とする（ステップＳ１０６）。
一方、路面が上り傾斜面ではない場合、つまり、路面が平坦面である場合（ステップＳ１０５、ＮＯ）、回転規制制御装置１００は、回転規制状態として第３状態を選択して規制機構１０を当該第３状態とする（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０４、ステップＳ１０６またはステップＳ１０７の後、本制御は終了する。
次に、回転規制制御装置１００における回転規制を解除する制御を実行するときの動作例について説明する。図４は、回転規制制御装置１００における回転規制を解除する制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。図４における処理は、図３に示すフローが実行された後、つまり、規制機構１０が第１状態、第２状態および第３状態の何れかの状態になった際に適宜実行される。
図４に示すように、回転規制制御装置１００は、車両１の走行開始状態を認識したか否かについて判定する（ステップＳ２０１）。回転規制制御装置１００は、例えば操作レバーの位置がドライブレンジになったとき、車両１の走行開始状態を認識する。判定の結果、車両１の走行開始状態を認識していない場合（ステップＳ２０１、ＮＯ）、ステップＳ２０１の処理が繰り返される。一方、車両１の走行開始状態を認識した場合（ステップＳ２０１、ＹＥＳ）、回転規制制御装置１００は、車両１が走行を開始したか否かについて判定する（ステップＳ２０２）。判定の結果、車両１が走行を開始していない場合（ステップＳ２０２、ＮＯ）、ステップＳ２０２の処理が繰り返される。
一方、車両１が走行を開始した場合（ステップＳ２０２、ＹＥＳ）、回転規制制御装置１００は、規制機構１０の規制を解除した規制解除状態とする（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の後、本制御は終了する。
以上のように構成された本実施の形態によれば、トランスミッション６の回転を、車両１がパーキング状態となる路面の勾配に応じて、規制する必要がある方向のみ規制するので、規制機構１０および回転規制制御装置１００を含む回転規制装置にかかる負荷を低減することができる。
ところで、車両におけるパーキングの際にトランスミッションの回転を規制するパーキング機構においては、パーキングギヤ等が設けられ、トランスミッションの回転そのものを規制したものが一般的である。
しかし、車両が傾斜路面において停止している際には、車両が自重により下がらないようにすべくパーキング機構には大きな負荷がかかる。そのため、車両が傾斜路面から発進する際におけるトランスミッションを解除するための操作または動作において、パーキング機構にかかる負荷に打ち勝つ力が必要となる。その結果、一般的なパーキング機構においては、パーキングの解除の際における操作性に影響を及ぼすおそれがある。
それに対し、本実施の形態では、トランスミッション６の回転を、規制する必要がある方向のみに規制するので、規制機構１０の規制を解除せずに車両の走行を開始することができる。つまり、車両の走行開始後に負荷が抜けた状態で規制機構１０を解除すれば良い。その結果、本実施の形態では、パーキングの解除の際における操作性を向上させることができる
また、一般的なパーキング機構においては坂道等の傾斜路面において車両が自重により下がらないようにするため、当該傾斜路面で車両１が確実に停止できる程度の比較的大きなサイズのものとなる。そのため、上記のようなパーキング機構を設けるためにはトランスミッションの周辺に当該パーキング機構を設けるためのスペースが必要となる。
それに対し、本実施の形態では、トランスミッション６の出力軸に２つのワンウェイクラッチ１１，１２で構成される規制機構１０を設けるので、パーキングに係る機構を全体的に小型化することができる。その結果、トランスミッション６の周辺に規制機構１０を設けるためのスペースを設ける必要をなくすことができ、また、上記のようなパーキング機構を設ける必要がなくなるので、部品点数を削減することができる。
また、車両１が平坦面でパーキング状態となる場合、トランスミッション６の回転を前進方向および後進方向の両方で規制するので、車両１をパーキング状態で確実に停止した状態とすることができる。また、平坦面であれば、車両１に自重による負荷がかからないので、トランスミッション６の回転を前進方向および後進方向の両方を規制しても、パーキングの解除の際における操作性に係る問題は発生しない。
なお、上記実施の形態では、車両１が平坦面でパーキング状態となる場合、トランスミッション６の回転を前進方向および後進方向の両方で規制していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、車両１が平坦面でパーキング状態となる場合、規制機構１０においては、規制解除状態として、規制機構１０とは別の機構によってトランスミッション６の回転を規制しても良い。
規制機構１０とは別の機構の例としては、例えば、上記した一般的なパーキング機構等が挙げられる。
平坦面では、傾斜路面とは異なり、車両１が自重で下がらないので、パーキング状態において傾斜路面のような負荷がかからない。そのため、上記のパーキング機構を設けたとしても比較的小さいサイズのものとすることができるので、トランスミッション６周辺の配置スペースへの影響度は小さいものとなる。
また、上記実施の形態では、規制機構１０がプロペラシャフト２（トランスミッション６の出力軸）に設けられていたが、本開示はこれに限定されず、例えばディファレンシャルギア３の上流側等に設けられていても良い。
また、上記実施の形態では、規制機構１０として、２つのセレクタブルワンウェイクラッチを有するワンウェイクラッチ機構を例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、規制機構として、１つのワンウェイクラッチで構成され、当該ワンウェイクラッチにおいて、前進方向のみ、後進方向のみ、前進方向および後進方向の３つを回転規制状態とすることが可能なワンウェイクラッチ機構を用いても良い。
また、上記実施の形態では、回転規制制御装置１００に判定部１１０、選択部１２０および制御部１３０が含まれる構成であったが、本開示はこれに限定されず、判定部、選択部および制御部が別々に設けられた構成であっても良い。
また、上記実施の形態では、判定部１１０によって路面を判定していたが、本開示はこれに限定されず、回転規制制御装置とは別の装置から路面の情報を取得するようにしても良い。
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本開示の回転規制制御装置は、パーキングの解除の際の操作性を向上させることが可能な回転規制制御装置、回転規制装置および車両として有用である。
１ 車両
２ プロペラシャフト
３ ディファレンシャルギア
４ 駆動輪
５ エンジン
６ トランスミッション
７ 勾配センサ
８ パーキング信号出力部
１０ 規制機構
１１ 第１ワンウェイクラッチ
１２ 第２ワンウェイクラッチ
１００ 回転規制制御装置
１１０ 判定部
１２０ 選択部
１３０ 制御部

Claims (7)

  1. 変速機において前進方向のみの回転を規制した第１状態、および、後進方向のみの回転を規制した第２状態の少なくとも２つの中から回転規制状態を選択可能な規制機構を有する車両の回転規制制御装置であって、
    前記車両が走行する路面であって、前記車両がパーキングの状態になる際の路面に基づいて前記回転規制状態を選択する選択部と、
    前記車両がパーキングの状態になる場合、前記選択部の選択結果に応じて前記規制機構の前記回転規制状態を制御する制御部と、
    を備える回転規制制御装置。
  2. 前記選択部は、
    前記路面が下り傾斜面である場合、前記第１状態を選択し、
    前記路面が上り傾斜面である場合、前記第２状態を選択する、
    請求項１に記載の回転規制制御装置。
  3. 前記規制機構は、前記変速機において前記第１状態、前記第２状態、および、前記前進方向および前記後進方向の両方の回転を規制した第３状態の中から前記回転規制状態を選択可能であり、
    前記選択部は、前記路面が平坦面である場合、前記第３状態を選択する、
    請求項２に記載の回転規制制御装置。
  4. 車両に搭載される変速機の動力伝達側に設けられ、前記変速機において前進方向のみの回転を規制した第１状態、および、後進方向のみの回転を規制した第２状態の少なくとも２つの中から回転規制状態を選択可能な規制機構と、
    請求項１〜３の何れか１項に記載の回転規制制御装置と、
    を備える回転規制装置。
  5. 前記規制機構は、前記第１状態および前記第２状態の少なくとも２つの中から前記回転規制状態を選択可能なワンウェイクラッチ機構を含む、
    請求項４に記載の回転規制装置。
  6. 前記規制機構は、前記変速機から動力が伝達されるプロペラシャフトに設けられる、
    請求項４または請求項５に記載の回転規制装置。
  7. 変速機と、
    請求項４〜６の何れか１項に記載の回転規制装置と、
    を備える車両。
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