JP2023132851A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】機械式シフトレバーを用いた自動変速機のシフトポジションの電気接点に故障が生じた場合であっても、意図しない車両の発進を確実に防止することが可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】シフトレバーでパーキングポジションが選択された場合に、ブレーキOFFで、パーキングポジションから他のシフトポジションへの切り替えを規制する(Pロックを実施する)とともに、シフトレバーでニュートラルポジションが選択された場合に、ブレーキOFFで、ニュートラルポジションから他のシフトポジションへの切り替えを規制する(Nロックを実施する)車両の制御装置において、電気接点の故障ありと判定し、かつ、ブレーキOFFの場合に、Pロックを実施するとともに、クラッチ機構を解放状態に制御し(制御的にニュートラルを形成し)、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達を遮断する(ステップS12)。【選択図】図5

Description

この発明は、自動変速機を搭載した車両の制御装置に関し、特に、自動変速機のシフトポジション(変速段または変速比)を切り替えるシフト装置を備えた車両の制御装置に関するものである。
特許文献1には、PTO[Power Take Off]装置および自動変速機を搭載した車両の制御装置が記載されている。PTO装置は、例えば、クレーンやポンプといった架装装置を装備した車両において、走行用の動力源(例えば、エンジン)から、架装装置を駆動するための動力を取り出す装置である。また、この特許文献1に記載された制御装置が制御の対象にする車両は、自動変速機のシフトレバー(シフト装置)がパーキングポジション(Pレンジ)に入れられた場合に、そのシフトレバーの位置をロックするPレンジシフトロック機構、および、自動変速機のシフトレバーがニュートラルポジション(Nレンジ)に入れられた場合に、そのシフトレバーの位置をロックするNレンジシフトロック機構を備えている。そして、この特許文献1に記載された制御装置は、PTO装置の使用中に、シフトロック解除信号の伝達を阻止するように構成されている。すなわち、PTO装置を使用している間は、Pレンジシフトロック機構およびNレンジシフトロック機構によるシフトレバーのロックを解除する操作が規制される。
特開平9-123787号公報
上記のように、特許文献1に記載された車両の制御装置では、架装装置やPTO装置などを備えた特殊車両を対象にして、自動変速機のシフトレバーの位置(シフトポジション)を、パーキングポジションでロックするPレンジシフトロック(Pロック)、および、ニュートラルポジションでロックするNレンジシフトロック(Nロック)が行われる。PTO装置を使用する際に、それらPロックおよびNロックの両方を作動させておくことにより、仮に、シフトレバーの誤操作があったとしても、車両の暴走を防止できる、とされている。
ところで、普通乗用車、あるいは、バスや貨物自動車など、上記のような特殊車両以外の一般の車両においても、自動変速機を搭載する場合に、パーキングポジションを選択したシフト装置の位置をロックするシステム(Pロック)が備えられる。例えば、シフト装置のシフトレバーがパーキングポジションに入った場合に、Pロックが作動してシフトレバーの位置がロックされる。すなわち、シフトポジションがパーキングポジションに固定され、他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。Pロックは、例えば、ブレーキがONで車両が制動されている状態で、ロックが解除される。すなわち、パーキングポジションから他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。そのようなPロックの機能を設けることにより、シフトレバーの誤操作に起因する意図しない車両の発進を防ぐことができる。
従来、一般的な自動変速機のシフト装置は、シフト装置のシフトレバーと、自動変速機における油圧制御装置のマニュアルバルブとを機械的に連動させて、シフトポジションの切り替えを行うように構成されている。すなわち、一般的なシフト装置では、いわゆる機械式シフトレバーが採用されている。そのような機械式シフトレバーを用いた構成では、通常、シフトレバーで選択する各シフトポジションに一対一で対応した電気接点、すなわち、シフトポジションの数と同数の電気接点が設けられている。そして、各電気接点から取り出した電気信号を基に、シフトレバーで選択したシフトポジションが検知される。したがって、各シフトポジションの検知信号を取り出すための電気接点に故障や不具合が生じた場合には、正確なシフトポジションを把握できなくなってしまう。その結果、シフトレバーの誤操作等に起因して、意図せずに車両が動き出してしまうおそれがある。例えば、シフトレバーの位置、あるいは、シフト装置におけるシフトポジションの表示がパーキングポジションになっていたとしても、実際には、ニュートラルポジションに設定されているケースが想定される。そのような場合には、ニュートラルポジションから、ドライブポジション(Dレンジ)やリバースポジション(Rレンジ)などの走行ポジションへ、シフトポジションを切り替えることが可能な状態となっている。そのため、シフトレバーの誤操作によって、シフトポジションが走行ポジションに切り替えられてしまうと、意図せずに車両が発進してしまうおそれがある。
なお、上記の特許文献1に記載された車両の制御装置のように、Pロックと共に、ニュートラルポジションを選択したシフト装置あるいはシフトレバーの位置をロックするシステム、すなわち、Nロックを設けることにより、理論上、上記のような意図しない車両の発進を防止する構成は実現可能である。しかしながら、自動変速機のマニュアルバルブと連動するシフト装置では、構造上、上記のようなPロックおよびNロックの両方を同時に作動させることは困難である。
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、シフト装置でシフトポジションを選択する自動変速機を搭載した車両を対象にして、シフトポジションの検知信号を取り出すための電気接点に故障や不具合が生じた場合であっても、意図しない車両の発進を確実に防止することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源と、制動装置と、前記駆動力源と駆動輪との間でトルクを伝達するとともに、少なくともパーキングポジション、ニュートラルポジション、および、走行のための駆動力を発生する走行ポジションを含む複数のシフトポジションを設定する自動変速機と、前記自動変速機で設定するいずれかの前記シフトポジションを選択するシフト装置と、前記シフトポジションに一対一で対応する電気接点と、前記電気接点から取り出す電気信号を基に前記シフト装置で選択された前記シフトポジションおよび前記電気接点の故障を検出するとともに、前記制動装置の作動状態を検出する検出部と、前記駆動力源と前記駆動輪との間の動力伝達を選択的に遮断するクラッチ機構と、を備え、前記シフト装置で前記パーキングポジションが選択された場合に、前記制動装置が作動していない状態で、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制または制限する(すなわち、いわゆるPロックを実行する)とともに、前記シフト装置で前記ニュートラルポジションが選択された場合に、前記制動装置が作動していない状態で、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制または制限する車両の制御装置において、前記自動変速機および前記クラッチ機構をそれぞれ制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記電気接点の故障が発生していると判定し、かつ、前記制動装置が作動していない場合に、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制または制限するとともに、前記クラッチ機構を解放状態に制御して前記動力伝達を遮断することを特徴とするものである。
また、この発明における前記コントローラは、同時に複数の前記電気接点から前記電気信号を検出した場合、または、いずれの前記電気接点からも前記電気信号を検出できない場合に、前記電気接点の故障が発生していると判定するように構成してもよい。
また、この発明における前記コントローラは、前記制動装置が作動している状態で、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制または制限(Pロック)を解除し、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制または制限(Pロック)を解除した場合に、択一的に、前記制動装置が作動していない状態で、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制または制限する(すなわち、いわゆるNロックを実行する)とともに、前記制動装置が作動している状態で、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制(Nロック)を解除し、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制(Nロック)を解除した場合に、択一的に、前記制動装置が作動していない状態で、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制または制限する(すなわち、Pロックを実行する)ように構成してもよい。
そして、この発明における前記自動変速機は、マニュアルバルブを動作させることによって前記シフトポジションを切り替えて設定する油圧制御装置を有する構成であり、この発明における前記シフト装置は、前記マニュアルバルブを機械的に連動させて前記シフトポジションの切り替えを行う機械式シフトレバーを有する構成であってもよい。
この発明の車両の制御装置は、シフト装置でシフトポジションを切り替える自動変速機を搭載し、また、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達を選択的に遮断するクラッチ機構を備えた車両を制御対象にしている。シフト装置は、自動変速機の油圧制御装置を動作させて、自動変速機のシフトポジション(変速段、あるいは、変速比)を設定する。例えば、シフト装置は、いわゆる機械式シフトレバーを有しており、その機械式シフトレバーと油圧制御装置のマニュアルバルブとを機械的に連動させて、シフトポジションを切り替える。また、この発明の車両の制御装置では、シフト装置で選択される各シフトポジションに一対一で対応する電気接点が設けられており、電気接点から取り出す電気信号(検知信号)を基に、シフト装置で選択されたシフトポジションを検知して判断する。そして、この発明の車両の制御装置は、シフト装置でパーキングポジション(Pレンジ)が選択された場合に、制動装置が作動していない状態(すなわち、ブレーキOFF)で、パーキングポジションから他のシフトポジションへの切り替えを規制または制限する、いわゆるPロックを実行する。なお、制動装置が作動している状態(すなわち、ブレーキON)で、パーキングポジションから他のシフトポジションへの切り替えが許可される。すなわち、ブレーキONの状態で、上記のようなPロックが解除され、パーキングポジションから他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。そのようなPロックの機能を備えることにより、パーキングポジションで停止中の車両が、シフト装置の誤操作等によって意図せずに発進してしまうことを防止できる。
但し、上記のような電気接点に故障や不具合が生じた場合には、正確なシフトポジションを判断できなくなってしまい、その結果、上記のようなPロックを適正に機能させることができなくなってしまう可能性があった。そこで、この発明の車両の制御装置では、電気接点の故障の有無について判定する。そして、電気接点の故障が発生していると判定し、かつ、ブレーキOFFの場合には、上記のPロックが実行されるとともに、クラッチ機構が解放状態に制御され、車両の動力伝達経路から駆動力源が切り離される。すなわち、シフト装置の操作によって設定される自動変速機のニュートラルポジションとは別に、クラッチ機構が制御されて、強制的に、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達を遮断した、いわゆる制御的なニュートラル状態が形成される。そのため、電気接点の故障が生じて正確なシフトポジションを把握できない状態で、シフト装置の誤操作が行われた場合であっても、意図しない車両の発進を防止することができる。例えばDレンジやRレンジなどの走行ポジションにシフトポジションが切り替えられた場合であっても、上記のような制御的なニュートラル状態が形成されることにより、シフトレバーの誤操作に起因する意図しない車両の発進を防止することができる。
なお、上記のような電気接点の故障や不具合は、例えば、同時に複数の電気接点から電気信号が検出された場合(複数接点ON)、または、いずれの電気接点からも電気信号を検出できない場合(無接点)に、故障が発生していると判定される。そのため、シフトポジションを把握するための電気接点の故障や不具合を、容易に、かつ、的確に検知して判定することができる。
また、この発明の車両の制御装置は、上記のようなPロックの機能と共に、いわゆるNロックの機能も備えている。すなわち、この発明の車両の制御装置は、Pロックを解除した場合に、択一的に、ブレーキOFFで、ニュートラルポジションから他のシフトポジションへの切り替えを規制または制限する、Nロックを実行する。Nロックが作動することにより、Pロックが解除される。また、Pロックが作動することにより、Nロックが解除される。Nロックの機能を備えることにより、ニュートラルポジションで停止中の車両が、シフト装置の誤操作等によって意図せずに発進してしまうことを防止できる。
したがって、この発明の車両の制御装置によれば、シフト装置でシフトポジションを選択する自動変速機を搭載した車両を対象に、シフトポジションの検知信号を取り出すための電気接点に故障や不具合が生じた場合であっても、意図しない車両の発進を確実に防止することができる。
この発明の車両の制御装置で制御の対象にする車両を説明するための図であって、その車両の構成および制御系統の一例を模式的に示す図である。 この発明の車両の制御装置の構成を説明するための図であって、特に、コントローラとシフト装置および自動変速機との間の制御系統の一例を模式的に示す図である。 シフト装置のシフトレバーと連動する油圧制御装置のマニュアルバルブの一例を説明するための図であって、パーキングポジション(Pレンジ)を設定する場合のマニュアルバルブの位置、および、油圧制御用のオイルの流れを模式的に示す図である。 シフト装置のシフトレバーと連動する油圧制御装置のマニュアルバルブの一例を説明するための図であって、走行ポジション(Rレンジ)を設定する場合のマニュアルバルブの位置、および、油圧制御用のオイルの流れを模式的に示す図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。
この発明の実施形態で制御対象にする車両は、駆動力源、駆動輪、制動装置、自動変速機、シフト装置、および、クラッチ機構等を備えている。そして、この発明の実施形態における車両の制御装置は、シフト装置でパーキングポジションが選択された場合に、制動装置が作動していない状態で、パーキングポジションから他の記シフトポジションへの切り替えを規制または制限する、いわゆるPロックを実行するように構成されている。そのような車両の構成および制御系統の一例を、図1に示してある。
図1に示す車両Veは、駆動力源として、エンジン(ENG)1、および、モータ(MG)2を備えている。また、車両Veは、主要な構成要素として、駆動輪3、制動装置(BR)4、自動変速機(AT)5、シフト装置6、クラッチ機構7、検出部8、および、コントローラ(ECU)9を備えている。
エンジン1は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御するように構成される。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。また、ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、(EGRシステムにおける)スロットルバルブの開度などが電気的に制御される。
モータ2は、電気エネルギを機械的エネルギ(または回転エネルギ)に変換する、もしくは、機械的エネルギ(または回転エネルギ)を電気エネルギに変換する。例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。モータ2には、インバータ(図示せず)を介して、バッテリ(図示せず)が接続されている。バッテリに蓄えられている電力をモータ2に供給し、モータ2を原動機として機能させて駆動トルクを出力することができる。また、モータ2を発電機として機能させ、その際に発生する電力をバッテリに蓄えるように構成してもよい。すなわち、モータ2は、原動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータ・ジェネレータであってもよい。
なお、図1に示す例では、車両Veは、駆動力源としてエンジン1およびモータ2を搭載したハイブリッド車両となっている。この発明の実施形態で制御対象にする車両Veは、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、例えば、駆動力源としてエンジン1だけを搭載する一般的なエンジン車両であってもよい。あるいは、駆動力源のモータ2と自動変速機5とを組み合わせた電気自動車であってもよい。
駆動輪3は、エンジン1およびモータ2、すなわち、駆動力源の出力トルクが伝達されることによって車両Veの駆動力を発生する車輪である。図1に示す例では、駆動輪3は、車両Veの後輪になっており、プロペラシャフト10、および、デファレンシャルギヤ11、ならびに、左右のドライブシャフト12を介して、後述する自動変速機5の出力軸5aに連結されている。すなわち、図1に示す例では、車両Veは、後輪を駆動輪3とし、その後輪で駆動力を発生する後輪駆動車両となっている。なお、この発明の実施形態における車両Veは、前輪を駆動輪3とし、その前輪で駆動力を発生する前輪駆動車両(図示せず)であってもよい。または、駆動力源の出力トルクをトランスファ(図示せず)で前輪と後輪とに分配し、すなわち、前輪および後輪を駆動輪3とし、それら前輪および後輪で駆動力を発生する四輪駆動車両(図示せず)であってもよい。あるいは、エンジン1で前輪または後輪のいずれか一方を駆動し、前輪または後輪の他方をモータ2で駆動する四輪駆動のハイブリッド車両(図示せず)であってもよい。
制動装置4は、車両Veの制動力を発生する装置であり、例えば、油圧式のディスクブレーキやドラムブレーキなど、従来一般的な構成が用いられる。制動装置4は、運転者によるブレーキペダル(図示せず)の踏み込み操作によって作動し、車両Veの制動力(制動トルク)を発生する。また、制動装置4は、例えば、ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)、あるいは、衝突回避や衝突被害軽減のための自動ブレーキシステムなどと連動して作動するように、後述するコントローラ9によって自動制御される。
自動変速機5は、エンジン1およびモータ2、すなわち、駆動力源と駆動輪3との間に設けられており、駆動力源と駆動輪3との間で、駆動力源の出力トルクを伝達する。それとともに、自動変速機5は、駆動力源の出力軸(図示せず)の回転数を変化させる。図1に示す実施形態では、自動変速機5は、トルクコンバータ等(図示せず)を介して、エンジン1およびモータ2の出力側に連結されおり、エンジン1およびモータ2と駆動輪3との間で、エンジン1またはモータ2の出力トルクを駆動輪3側に伝達する。要するに、自動変速機5は、入力軸(図示せず)の回転数に対する出力軸5aの回転数の比率、すなわち、変速比を適宜に変更できる装置であって、変速比または変速段の変更、すなわち、変速制御を自動制御する。そして、自動変速機5は、後述するシフト装置6によって、運転者がシフトポジションを任意に選択することが可能になっている。自動変速機5は、少なくとも、パーキングポジション(Pレンジ)、ニュートラルポジション(Nレンジ)、および、走行のための駆動力を発生する走行ポジション(例えば、Dレンジ、Bレンジ、および、Rレンジ)を含む複数のシフトポジションを設定する。
また、自動変速機5は、自動変速機5の変速動作を油圧で制御するための油圧制御装置13を有している。具体的には、自動変速機5のクラッチ機構(変速制御用のクラッチおよびブレーキ)5bの係合および解放の状態が油圧制御装置13によって制御される。油圧制御装置13は、後述するマニュアルバルブ13bを有しており、マニュアルバルブ13bを動作させることによって、自動変速機5のシフトポジション、あるいは、変速段または変速比を切り替えて設定する。
シフト装置6は、自動変速機5で設定するいずれかのシフトポジションを選択する。例えば、シフト装置6は、シフトレバー6aを有しており、運転者によって手動操作されて、自動変速機5の各シフトポジションを切り替えて設定する。図1に示す例では、自動変速機5は、パーキングポジション(Pレンジ)、リバースポジション(Rレンジ)、ニュートラルポジション(Nレンジ)、ドライブポジション(Dレンジ)、および、ブレーキポジション(Bレンジ)の五つのシフトポジションを選択的に設定するように構成されている。上記の各シフトポジションのうち、リバースポジション(Rレンジ)、ドライブポジション(Dレンジ)、および、ブレーキポジション(Bレンジ)が、走行のための駆動力を発生する走行ポジションとなっている。なお、後述するように、シフトレバー6aは、油圧制御装置13のマニュアルバルブ13bを機械的に連動させてシフトポジションの切り替えを行う、いわゆる“機械式シフトレバー”となっている。
更に、車両Veは、上記のような各シフトポジションに一対一で対応する電気接点14を備えている。具体的には、図2に示すように、パーキングポジション(Pレンジ)に対応する電気接点(以下、P接点)14a、リバースポジション(Rレンジ)に対応する電気接点(以下、R接点)14b、ニュートラルポジション(Nレンジ)に対応する電気接点(以下、N接点)14c、ドライブポジション(Dレンジ)に対応する電気接点(以下、D接点)14d、および、ブレーキポジション(Bレンジ)に対応する電気接点(以下、B接点)14eを備えている。各電気接点14からは、電気信号を取り出すことが可能になっている。例えば、シフト装置6で選択されたシフトポジションに対応する電気接点14から、ON信号が取り出される。シフト装置6で選択されていないシフトポジションに対応する電気接点14からは、OFF信号が取り出される。また、各電気接点14、すなわち、P接点14a、R接点14b、N接点14c、D接点14d、および、B接点14eは、いずれも、後述するシフトポジションセンサ8eと接続されている。シフトポジションセンサ8eでは、シフト装置6で選択されたシフトポジションが検知される。
クラッチ機構7は、駆動力源(すなわち、エンジン1およびモータ2)と駆動輪3との間の動力伝達を選択的に遮断する。すなわち、クラッチ機構7は、係合状態と解放状態とに制御されて、選択的に解放状態となることにより、駆動力源と駆動輪3との間の動力伝達を遮断する。例えば、クラッチ機構7は、車両Veの発進装置(発進クラッチ)として駆動力源と自動変速機5との間に設けられるクラッチ(図示せず)によって構成される。あるいは、クラッチ機構7は、自動変速機5の内部で所定の変速段(シフトポジション)を形成するために係合状態と解放状態とに制御されるクラッチ機構(クラッチおよびブレーキ)によって構成されてもよい。図1に示す例では、クラッチ機構7は、自動変速機5のクラッチ機構5bによって構成されている。すなわち、自動変速機5のクラッチ機構5bが、この発明の実施形態におけるクラッチ機構7と兼用されている。
検出部8は、車両Veを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサ、および、入出力インターフェース等を含む。特に、この発明の実施形態における検出部8は、エンジン1、モータ2、自動変速機5、および、クラッチ機構7などをそれぞれ制御するための各種のデータや情報を検出する。具体的には、検出部8は、例えば、駆動輪3の回転速度を検出する車輪速センサ8a、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ8b、モータ2の回転角度を検出するレゾルバ8c、制動装置4の作動状態(ON/OFF)を検出するブレーキセンサ(または、ブレーキスイッチ)8d、シフト装置6の選択位置(すなわち、シフトポジション)を検出するシフトポジションセンサ8e、および、制御の継続時間や待ち時間等を計測するタイマ8fなどの各種センサや機器・装置を有している。特に、シフトポジションセンサ8eは、前述の各電気接点14から取り出す電気信号を基に、シフト装置6で選択されたシフトポジション、および、各電気接点14の故障を検出する。そして、検出部8は、後述するコントローラ9と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ9に出力する。
コントローラ9は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、特に、この発明の実施形態におけるコントローラ9は、主に、エンジン1、モータ2、自動変速機5、および、クラッチ機構7などの動作をそれぞれ制御する。コントローラ9には、上記の検出部8で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ9は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ9は、その演算結果に基づく制御指令信号を出力し、上記のような、エンジン1、モータ2、自動変速機5、および、クラッチ機構7の動作等をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図1では一つのコントローラ9が設けられた例を示しているが、コントローラ9は、制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。
上記のような自動変速機5およびシフト装置6と、コントローラ9との間の制御系統および制御の指示系統を図2に示してある。この図2に示すように、自動変速機5の油圧制御装置13は、変速ソレノイドバルブ13a、および、マニュアルバルブ13bを有している。変速ソレノイドバルブ13aは、コントローラ9からの指示信号に基づいて作動し、マニュアルバルブ13bを動作(前後動)させる。マニュアルバルブ13bは、上述のシフト装置6の機械式シフトレバー6aと機械的に連動して、シフトポジションの切り替えを行う。具体的には、図3、図4に示すように、マニュアルバルブ13bのスプール13cが前後動して(図3、図4の左右方向に動作して)、油圧制御装置13の油路13dを開閉することにより、シフトポジションを切り替えて設定する。
例えば、図3は、マニュアルバルブ13bでパーキングポジション(Pレンジ)を設定する例を示している。マニュアルバルブ13bのスプール13cがPレンジの位置に移動することにより、油路13dが閉じられ、自動変速機5のクラッチ機構5bを動作させるクラッチソレノイドバルブ13eに油圧が供給されない状態になる。その結果、自動変速機5のクラッチ機構5bが制御不可の状態になる。すなわち、ノーマルオープンタイプのクラッチ機構5bが解放状態となり、駆動力を発生させないパーキングポジション(Pレンジ)が設定される。マニュアルバルブ13bでニュートラルポジション(Nレンジ)を設定する場合も、上記のパーキングポジション(Pレンジ)の例と同様に、スプール13cのNレンジの位置で油路13dを閉じることにより、駆動力を発生させないニュートラルポジション(Nレンジ)が設定される。
また、図4は、マニュアルバルブ13bでリバースポジション(Rレンジ)を設定する例を示している。マニュアルバルブ13bのスプール13cがRレンジの位置に移動することにより、油路13dが開かれ、自動変速機5のクラッチ機構5bを動作させるクラッチソレノイドバルブ13eに油圧が供給される。その結果、自動変速機5のクラッチ機構5bが制御可能な状態になる。すなわち、クラッチ機構5bを係合させることが可能な状態となる。そのため、駆動力を発生さる走行ポジション(Rレンジ、Dレンジ、Bレンジ)の設定が可能になる。この場合、駆動力を発生させるリバースポジション(Rレンジ)が設定される。マニュアルバルブ13bでドライブポジション(Dレンジ)やブレーキポジション(Bレンジ)を設定する場合も、上記のリバースポジション(Rレンジ)の例と同様に、スプール13cのDレンジまたはBレンジの位置で油路13dを開くことにより、駆動力を発生させるドライブポジション(Dレンジ)またはブレーキポジション(Bレンジ)が設定可能な状態になる。
そして、この発明の実施形態における車両の制御装置では、シフト装置6でパーキングポジション(Pレンジ)が選択された場合に、制動装置4が作動していないブレーキOFFの状態で、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。すなわち、いわゆるPロックが実施される。Pロックは、制動装置が作動している状態で、解除される。すなわち、Pロックは、ブレーキONの状態で、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。
また、この発明の実施形態における車両の制御装置は、上記のようなPロックの機能と共に、いわゆるNロックの機能も備えている。この発明の実施形態における車両の制御装置では、Pロックを解除した場合に、択一的に、ブレーキOFFで、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。すなわち、いわゆるNロックが実施される。Nロックは、制動装置が作動している状態で、解除される。すなわち、Nロックは、ブレーキONの状態で、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。そして、Nロックが解除されることにより、Pロックが作動可能になる。要するに、この発明の実施形態における車両の制御装置は、上記のようなPロックとNロックとが、択一的に、作動可能な状態、または、解除可能な状態となるように構成されている。
このように、この発明の実施形態における車両の制御装置では、上記のようなPロックの機能に加えて、Nロックの機能を備えることにより、パーキングポジションまたはニュートラルポジションで停止中の車両Veが、運転者の意図に反して発進してしまうことを適切に防止できる。特に、車両Veが、電気自動車やハイブリッド車両のようにモータ2だけの動力によって発進および走行が可能な電動車両(エンジン1のアイドリング状態がない車両)である場合には、ニュートラルポジションをロックするNロックの機能を設けることにより、運転者によるシフト装置の誤操作等に起因する意図しない車両Veの発進を適切に防止することができる。
一方で、この発明の実施形態における車両の制御装置は、シフト装置6で選択される各シフトポジションに一対一で対応する各電気接点14から取り出す電気信号を制御に用いている。そのため、各電気接点14に故障や不具合が生じた場合には、正確なシフトポジションを判断できなくなってしまい、その結果、上記のようなPロックを適正に機能させることができなくなってしまう可能性があった。そこで、この発明の実施形態における車両の制御装置では、各電気接点14の作動状態を考慮して、ブレーキOFFの状態でシフト装置6が操作された場面で、例えば、以下の図5のフローチャートで示す制御を実行するように構成されている。
図5のフローチャートにおいて、先ず、ステップS1で、電気接点14の作動状態を考慮し、電気接点14の故障の有無、あるいは、電気接点14に故障が生じている可能性について判断される。具体的には、
(1)直前(前回)のルーチンでP接点14aがON(P接点14aから検出される電気信号がON)であること、
(2)直前(前回)のルーチンでN接点14cがOFF(N接点14cから検出される電気信号がOFF)であること、
(3)直前(前回)のルーチンでブレーキOFF(制動装置4が作動していない状態)であること、
(4)現在、P接点14aがONであること、
(5)現在、N接点14cがOFFであること、
の各判定条件が全て成立しているか否かが判断される。
上記の各判定条件のうち、少なくともいずれか一つが成立していないことにより、このステップS1で否定的に判断された場合は、ステップS2へ進む。
ステップS2では、現在、少なくとも、P接点14aがONである、または、現在、無接点(すなわち、全ての電気接点14がOFF)であるか否かが判断される。
現在、少なくとも、P接点14aがONである、または、現在、全ての電気接点14がOFFであることにより、このステップS2で肯定的に判断された場合は、ステップS3へ進む。
ステップS3では、ブレーキONであるか否か、すなわち、制動装置4が作動している状態であるか否かが判断される。
制動装置4が操作されて作動していること、すなわち、ブレーキONであることにより、このステップS3で肯定的に判断された場合は、ステップS4へ進む。
ステップS4では、Pロックが解除される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。Pロックが解除されることに伴い、Nロックが作動可能になる。
このステップS4の制御は、シフト装置6でパーキングポジション(Pレンジ)が選択され、かつ、ブレーキONの状態で実行される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)が選択された場合に、通常の、あるいは、規定したとおりの手順で、Pロックが解除される。
ステップS4でPロックが解除されると、すなわち、Nロックが実施され、Pロックが作動可能になると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
それに対して、ブレーキOFFであること、すなわち、制動装置4が作動していない状態であることにより、ステップS3で否定的に判断された場合には、ステップS5へ進む。
ステップS5では、制御的なニュートラル状態が形成される。具体的には、シフト装置6の操作によって設定されるニュートラルポジション(Nレンジ)とは別に、クラッチ機構7が制御されて、強制的に、駆動力源と駆動輪3との間の動力伝達が遮断される。
続いて、ステップS6では、Pロックが実行される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。Pロックが実施されることに伴い、Nロックが解除される。
このステップS6の制御は、シフト装置6でパーキングポジション(Pレンジ)が選択され、かつ、ブレーキOFFの状態で実行される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)が選択された場合に、通常の、あるいは、規定したとおりの手順で、Pロックが実行される。
それとともに、上記のステップS5およびステップS6の制御は、全ての電気接点14がOFFの場合であって、少なくともいずれかの電気接点14に故障が生じているケースを想定して実行される。具体的には、全ての電気接点14がOFFとなり、現在設定されている正確なシフトポジションを把握できない状態で、実際にはニュートラルポジション(Nレンジ)が形成されているケースを想定して実行される。そのため、上記のように正確なシフトポジションを把握できない状態で、シフト装置6が操作された場合であっても、上記のステップS5で制御的なニュートラル状態が形成されることにより、意図しない車両Veの発進を防止することができる。例えばドライブポジション(Dレンジ)やリバースポジション(Rレンジ)などの走行ポジションにシフトポジションが切り替えられた場合であっても、意図しない車両Veの発進を防止することができる。
上記のステップS6でPロックが実施される、すなわち、Nロックが解除され、Pロックが作動可能になると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
一方、現在、P接点14aがOFFであり、かつ、現在、無接点ではないことにより、前述のステップS2で否定的に判断された場合には、ステップS7へ進む。
ステップS7では、現在、少なくとも、N接点14cがONであるかが判断される。
現在、少なくとも、N接点14cがONであることにより、このステップS7で肯定的に判断された場合は、ステップS8へ進む。
ステップS8では、ブレーキONであるか否か、すなわち、制動装置4が作動している状態であるか否かが判断される。
制動装置4が操作されて作動していること、すなわち、ブレーキONであることにより、このステップS8で肯定的に判断された場合は、ステップS9へ進む。
ステップS9では、Pロックが実行される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。Pロックが実施されることに伴い、Nロックが解除される。言い換えると、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。すなわち、Nロックが解除される。Nロックが解除されることに伴い、Pロックが作動可能になる。
このステップS9の制御は、シフト装置6でニュートラルポジション(Nレンジ)が選択され、かつ、ブレーキONの状態で実行される。すなわち、ニュートラルポジション(Nレンジ)が選択された場合に、通常の、あるいは、規定したとおりの手順で、Nロックが解除される。
ステップS9でNロックが解除される、すなわち、Pロックが実施され、Nロックが解除されると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
それに対して、ブレーキOFFであること、すなわち、制動装置4が作動していない状態であることにより、ステップS8で否定的に判断された場合には、ステップS10へ進む。
ステップS10では、Pロックが解除される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。Pロックが解除されることに伴い、Nロックが作動可能になる。言い換えると、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。すなわち、Nロックが実行される。Nロックが実施されることに伴い、Pロックが解除される。
このステップS10の制御は、シフト装置6でニュートラルポジション(Nレンジ)が選択され、かつ、ブレーキOFFの状態で実行される。すなわち、ニュートラルポジション(Nレンジ)が選択された場合に、通常の、あるいは、規定したとおりの手順で、Pロックが解除される。
このステップS10でPロックが解除される、すなわち、Nロックが実施され、Pロックが解除されると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
一方、現在、少なくとも、N接点14cがOFFであることにより、前述のステップS7で否定的に判断された場合は、ステップS11へ進む。
ステップS11では、直前(前回)のルーチンで、無接点(すなわち、全ての電気接点14がOFF)であり、かつ、直前(前回)のルーチンで、ブレーキOFFであるか否か、すなわち、制動装置4が作動していない状態であるか否かが判断される。
直前(前回)のルーチンで、無接点であり、かつ、直前(前回)のルーチンで、ブレーキOFFであることにより、このステップS11で肯定的に判断された場合は、ステップS12へ進む。
ステップS12では、制御的なニュートラル状態が形成される。これは、前述したステップS5と同様の制御であり、シフト装置6の操作によって設定されるニュートラルポジション(Nレンジ)とは別に、クラッチ機構7が制御されて、強制的に、駆動力源と駆動輪3との間の動力伝達が遮断される。
続いて、ステップS13では、Pロックが実行される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。言い換えると、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。すなわち、Nロックが解除される。Nロックが解除されることに伴い、Pロックが作動可能になる。
この場合(ステップS11で肯定的に判断された場合)のステップS12およびステップS13の制御は、電気接点14のうち、N接点14cに故障が生じているケースを想定して実行される。具体的には、N接点14cを含む全ての電気接点14がOFFとなり、現在設定されている正確なシフトポジションを把握できない状態で、実際にはニュートラルポジション(Nレンジ)が形成されているにもかかわらず、パーキングポジション(Pレンジ)を設定していると誤認識されてしまうケースを想定して実行される。そのため、上記のように正確なシフトポジションを把握できない状態で、シフト装置6が操作された場合であっても、上記のステップS12で制御的なニュートラル状態が形成されることにより、意図しない車両Veの発進を防止することができる。例えばドライブポジション(Dレンジ)やリバースポジション(Rレンジ)などの走行ポジションにシフトポジションが切り替えられた場合であっても、意図しない車両Veの発進を防止することができる。
上記のステップS13でPロックが実施される、すなわち、Nロックが解除され、Pロックが作動可能になると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
それに対して、直前(前回)のルーチンで、無接点ではない、または、直前(前回)のルーチンで、ブレーキONであることにより、前述のステップS11で否定的に判断された場合は、ステップS12をスキップして、ステップS13へ進む。
ステップS13では、従前と同様の制御が実行される。すなわち、Pロックが実行され、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。また、Pロックが実施されることに伴い、Nロックが解除される。
この場合(ステップS11で否定的に判断された場合)の、(ステップS12をスキップした)ステップS13の制御は、シフト装置6でニュートラルポジション(Nレンジ)が選択され、かつ、ブレーキONの状態で実行される。前述のステップS11で判断された結果から、電気接点14の故障が生じている可能性のある状態である。但し、この場合は、ブレーキONで制動装置4が作動している状態なので、仮に、実際にはニュートラルポジション(Nレンジ)が設定された状態から、ドライブポジション(Dレンジ)やリバースポジション(Rレンジ)などの走行ポジションにシフトポジションが切り替えられたとしても、意図せずに車両Veが発進してしまうことはない。そのため、ニュートラルポジション(Nレンジ)が選択された場合を想定して、通常の、あるいは、規定したとおりの手順で、Nロックが解除される。Nロックが解除されることに伴い、Pロックが作動可能になる。
ステップS13でPロックが実施される、すなわち、Nロックが解除され、Pロックが作動可能になると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
一方、当初のステップS1で示した各判定条件の全てが成立していることにより、そのステップS1で肯定的に判断された場合には、上記のステップS12およびステップS13へ進み、従前と同様の制御が実行される。
すなわち、ステップS12では、制御的なニュートラル状態が形成される。これは、前述したステップS5と同様の制御であり、シフト装置6の操作によって設定されるニュートラルポジション(Nレンジ)とは別に、クラッチ機構7が制御されて、強制的に、駆動力源と駆動輪3との間の動力伝達が遮断される。
そして、ステップS13では、Pロックが実行される。すなわち、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが規制または制限される。言い換えると、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。すなわち、Nロックが解除される。Nロックが解除されることに伴い、Pロックが作動可能になる。
この場合(当初のステップS1で肯定的に判断された場合)のステップS12およびステップS13の制御は、電気接点14のうち、P接点14aに故障が生じているケースを想定して実行される。具体的には、P接点14aがONの状態で故障してしまい、現在設定されている正確なシフトポジションを把握できない状態で、実際にはニュートラルポジション(Nレンジ)が形成されているにもかかわらず、パーキングポジション(Pレンジ)を設定していると誤認識されてしまうケースを想定して実行される。そのため、上記のように正確なシフトポジションを把握できない状態で、シフト装置6が操作された場合であっても、上記のステップS12で制御的なニュートラル状態が形成されることにより、意図しない車両Veの発進を防止することができる。例えばドライブポジション(Dレンジ)やリバースポジション(Rレンジ)などの走行ポジションにシフトポジションが切り替えられた場合であっても、意図しない車両Veの発進を防止することができる。
上記のステップS13でPロックが実施される、すなわち、Nロックが解除され、Pロックが作動可能になると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
以上のように、この発明の実施形態における車両の制御装置は、シフト装置6でパーキングポジション(Pレンジ)が選択された場合に、制動装置4が作動していないブレーキOFFの状態で、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えを規制または制限する。すなわち、いわゆるPロックを実行する。Pロックは、制動装置4が作動しているブレーキONの状態で、パーキングポジション(Pレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えが許可される。すなわち、Pロックが解除され、パーキングポジションから他のシフトポジションへの切り替えが可能になる。そのようなPロックの機能を備えることにより、パーキングポジション(Pレンジ)で停止中の車両Veが、シフト装置6の誤操作等によって意図せずに発進してしまうことを防止できる。
また、この発明の実施形態における車両の制御装置は、上記のようなPロックの機能と共に、いわゆるNロックの機能も備えている。すなわち、この発明の実施形態における車両の制御装置は、Pロックを解除した場合に、択一的に、ブレーキOFFで、ニュートラルポジション(Nレンジ)から他のシフトポジションへの切り替えを規制または制限する、いわゆるNロックを実行する。Nロックが作動することにより、Pロックが解除される。また、Pロックが作動することにより、Nロックが解除される。そのようなNロックの機能を備えることにより、ニュートラルポジション(Nレンジ)で停止中の車両Veが、シフト装置6の誤操作等によって意図せずに発進してしまうことを防止できる。
更に、この発明の実施形態における車両の制御装置では、電気接点14の故障について考慮され、その電気接点14の故障が発生していると判定され、かつ、ブレーキOFFの場合には、上記のPロックが実行される。それに加えて、クラッチ機構7(図1で示した例ではクラッチ機構5b)が解放状態に制御され、車両Veの動力伝達経路から駆動力源が切り離される。すなわち、シフト装置6の操作に対応して設定される通常のニュートラルポジション(Nレンジ)とは別に、クラッチ機構7(または5b)が制御されて、強制的に、駆動力源と駆動輪3との間の動力伝達を遮断した、いわゆる制御的なニュートラル状態が形成される。そのため、電気接点14の故障が生じて正確なシフトポジションを把握できない状態で、シフト装置6の誤操作が行われるような場合であっても、意図しない車両Veの発進を防止することができる。
したがって、この発明の実施形態における車両の制御装置によれば、シフト装置6でシフトポジションを選択する自動変速機5を搭載した車両Veを対象に、シフトポジションの検知信号を取り出すための電気接点14に故障や不具合が生じた場合であっても、運転者が意図しない車両Veの発進を確実に防止することができる。
1 エンジン(ENG,駆動力源)
2 モータ(MG,駆動力源)
3 駆動輪
4 制動装置(BR)
5 自動変速機(AT)
5a (自動変速機の)出力軸
5b (自動変速機の)クラッチ機構
6 シフト装置
6a (シフト装置の)機械式シフトレバー
7 クラッチ機構
8 検出部
8a (検出部の)車輪速センサ
8b (検出部の)エンジン回転数センサ
8c (検出部の)レゾルバ
8d (検出部の)ブレーキセンサ(または、ブレーキスイッチ)
8e (検出部の)シフトポジションセンサ
8f (検出部の)タイマ
9 コントローラ(ECU)
10 プロペラシャフト
11 デファレンシャルギヤ
12 ドライブシャフト
13 油圧制御装置
13a (油圧制御装置の)変速ソレノイドバルブ
13b (油圧制御装置の)マニュアルバルブ
13c (マニュアルバルブの)スプール
13d (油圧制御装置の)油路
13e (油圧制御装置の)クラッチソレノイドバルブ
14 電気接点
14a (パーキングポジション用の)電気接点(P接点)
14b (リバースポジション用の)電気接点(R接点)
14c (ニュートラルポジション用の)電気接点(N接点)
14d (ドライブポジション用の)電気接点(D接点)
14e (ブレーキポジション用の)電気接点(B接点)
Ve 車両

Claims (4)

  1. 駆動力源と、制動装置と、前記駆動力源と駆動輪との間でトルクを伝達するとともに、少なくともパーキングポジション、ニュートラルポジション、および、走行のための駆動力を発生する走行ポジションを含む複数のシフトポジションを設定する自動変速機と、前記自動変速機で設定するいずれかの前記シフトポジションを選択するシフト装置と、前記シフトポジションに一対一で対応する電気接点と、前記電気接点から取り出す電気信号を基に前記シフト装置で選択された前記シフトポジションおよび前記電気接点の故障を検出するとともに、前記制動装置の作動状態を検出する検出部と、前記駆動力源と前記駆動輪との間の動力伝達を選択的に遮断するクラッチ機構と、を備え、前記シフト装置で前記パーキングポジションが選択された場合に、前記制動装置が作動していない状態で、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制するとともに、前記シフト装置で前記ニュートラルポジションが選択された場合に、前記制動装置が作動していない状態で、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制する車両の制御装置であって、
    前記自動変速機および前記クラッチ機構をそれぞれ制御するコントローラを備え、
    前記コントローラは、
    前記電気接点の故障が発生していると判定し、かつ、前記制動装置が作動していない場合に、
    前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制するとともに、前記クラッチ機構を解放状態に制御して前記動力伝達を遮断する
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
    前記コントローラは、
    同時に複数の前記電気接点から前記電気信号を検出した場合、または、いずれの前記電気接点からも前記電気信号を検出できない場合に、前記電気接点の故障が発生していると判定する
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両の制御装置であって、
    前記コントローラは、
    前記制動装置が作動している状態で、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制を解除し、
    前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制を解除した場合に、前記制動装置が作動していない状態で、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制するとともに、
    前記制動装置が作動している状態で、前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制を解除し、
    前記ニュートラルポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えの規制を解除した場合に、前記制動装置が作動していない状態で、前記パーキングポジションから他の前記シフトポジションへの切り替えを規制する
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の車両の制御装置であって、
    前記自動変速機は、マニュアルバルブを動作させることによって前記シフトポジションを切り替えて設定する油圧制御装置を有し、
    前記シフト装置は、前記マニュアルバルブを機械的に連動させて前記シフトポジションの切り替えを行う機械式シフトレバーを有している
    ことを特徴とする車両の制御装置。
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