JP4385651B2 - 車両のパーキング装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの停止時にクラッチが遮断され変速機の入力軸の回転をエンジンの摩擦力で阻止できない車両のパーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
流体変速機からなる自動変速機を搭載した車両においては、エンジンによって駆動される油圧ポンプにより油圧を発生させ、その油圧で多板クラッチを係合させて変速段を固定する構造であるため、エンジンが停止すると油圧を発生することができず、従ってエンジン停止時には自動的にニュートラル状態になってしまう。このため、流体変速機からなる自動変速機を搭載した車両においては、エンジンの摩擦力を利用して車輪の回転を規制することができない。このため流体変速機からなる自動変速機を搭載した車両においては、変速機の出力軸にパーキングギヤを設け、このパーキングギヤに選択的に係合するパーキングロック機構を備え、駐車時にパーキングロック機構をパーキングギヤに係合するようにしている。しかるに、変速機の出力軸にパーキングギヤを設けこのパーキングギヤをロックするものにおいては、パーキングロック機構に変速機の最大出力トルクが作用するため、強度的に非常に不利な条件となる。従って、中型、大型のトラック用の自動変速機を搭載した車両では、パーキングロック機構が強度的に成立しないため、パーキングロック機構を装備することが困難である。
【0003】
一方、変速機として平行軸歯車式変速機を用いクラッチとして油圧式多板クラッチや電磁パウダークラッチを用いた車両においても、エンジンの停止時にはクラッチが遮断されるためエンジンの摩擦力を利用して車輪の回転を規制することができない。従って、この種の車両においても、変速機の出力軸にパーキングギヤを設け、このパーキングギヤを駐車時にロックすることが考えられるが、中型、大型のトラック等においては上述したようにパーキングロック機構が強度的に成立しない。このような問題を解決するものとして、変速機の入力軸にパーキングギヤを設け、このパーキングギヤを駐車時にロックするようにした車両のパーキング装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
【0004】
【特許文献1】
特開2000−264178号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記公報に記載されたように変速機の入力軸にパーキングギヤを設け、このパーキングギヤを駐車時にロックするようにした車両のパーキング装置においては、パーキングギヤをロックする前に変速機を所定の変速段にギヤインさせる必要がある。しかるに、車両が走行中にチェンジレバーをパーキング位置に作動する際にはニュートラル位置を通って作動されるため、クラッチが断され変速機がニュートラル状態となっている。このため、変速機の入力軸には駆動力が作用していないので、パーキングロック機構がチェンジレバーと機械的に連結されたものにおいては、チェンジレバーをパーキング位置に作動するとパーキングロック機構が作動してしまう。この結果、入力軸がロックされるため、その後変速機を所定の変速段にギヤインさせることが不可能となり、駐車時にチェンジレバーをパーキング位置に作動したにも拘らず変速機がニュートラル状態であるためにパーキングロック機能が働かないという問題が生ずる。
【0006】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その主たる技術的課題は、車両の走行中にチェンジレバーをパーキング位置に作動された場合にも、変速機をいずれかの変速段にギヤインするようにした車両のパーキング装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、エンジンの停止時にクラッチが遮断され変速機の入力軸の回転をエンジンの摩擦力で阻止できない車両であって、
該入力軸に設けられたパーキングギヤと、該パーキングギヤに選択的に係合する係止部材を備えたパーキングロック機構と、該変速機の変速段を指示するとともに該パーキングロック機構と機械的に連結されチェンジレバーと、該変速機を各変速段に作動する変速アクチュエータと、を具備し、該パーキングロック機構の該係止部材は、該チェンジレバーがパーキング位置に向けて作動されることで該パーキングギヤに向けて押圧され、その後、互いに係合したときに該入力軸をロックし、該入力軸と該変速機の出力軸とを該変速機を介して締結する車両のパーキング装置において、
該チェンジレバーのニュートラル位置に配設されたニュートラル位置検出手段と、該チェンジレバーの該ニュートラル位置からパーキング位置への作動経路に配設されたパーキング作動検出手段と、車両の走行速度を検出する車速センサーと、該ニュートラル位置検出手段と該パーキング作動検出手段および該車速センサーからの検出信号に基づいて変速アクチュエータおよび該クラッチを制御せしめる制御手段とを具備し、
該制御手段は、該パーキング作動検出手段が該チェンジレバーの作動を検出したときには、該変速機を該車速センサーからの検出信号に基づいて車両の走行速度に見合った変速段にギヤインすべく該変速アクチュエータに制御信号を出力する、
ことを特徴とする変速操作装置が提供される。
【0008】
上記パーキングロック機構のパーキングギヤとの係合を規制する規制手段を具備し、上記制御手段は上記パーキング作動検出手段からの検出信号に基づいて上記チェンジレバーの作動が確認された場合には規制手段を一時作動せしめる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された車両のパーキング装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
図1には本発明に従って構成された車両のパーキング装置の概略構成図が示されている。内燃機関等のエンジン(図示せず)によって駆動される駆動軸2と、変速機3の入力軸31は、同一軸上に配設されている。駆動軸2と入力軸31間には油圧式多板クラッチ4が配設されている。この油圧式多板クラッチ4は、駆動軸2に装着されたクラッチアウター41と入力軸31に装着されたクラッチインナー42とからなる従来周知の構成でよい。油圧式多板クラッチ4はエンジンによって駆動される油圧ポンプ(図示せず)と通路45によって接続されており、この通路45には電磁切替え弁46(V1)が配設されている。変速機3は周知の平行軸歯車式変速機であり、変速アクチュエータ5によって各変速段にギヤインされるようになっている。変速アクチュエータ5は従来周知のものでよく、例えば電動モータによって構成されたセレクトアクチュエータ51とシフトアクチュエータ52とからなり、後述する制御手段からの変速指示信号によって作動せしめられる。
【0010】
上記変速機3の入力軸31には、パーキングギヤ6が装着されている。このパーキングギヤ6は、パーキングロック機構7と選択的に係合するようになっている。パーキングロック機構7は、上記パーキングギヤ6の外周に対向して配設され変速機3のケース32に図において上下方向に摺動可能に支持された係止部材71を具備している。この係止部材71は、図において下端にパーキングギヤ6と係合する歯711を備え、その上端部には被作動傾斜面712を備えており、該被作動傾斜面712がケース32の上側に配設されたハウジング72内に挿入されている。このように形成された係止部材71は、ケース32との間に配設されたコイルスプリング73によって図において上方に向けて付勢されている。ハウジング72内には、上記係止部材71を作動する作動部材74が図において左右方向に摺動可能に配設されている、この作動部材74は、係止部材71の被作動傾斜面712と係合する作動傾斜面741を備えているとともに、図において左右方向に貫通する貫通孔742を備えている。このように形成された作動部材74の貫通孔742には、作動ロッド75が摺動可能に挿入されている。作動ロッド75の図において右端にはストッパー751が装着されており、また、作動ロッド75の作動部材74より図において左側にプリング受け752が設けられている。このスプリング受け752と作動部材74間にコイルスプリング76が配設されている。上記作動ロッド75の図において左端には、チェンジレバー77によって作動せしめられるプッシュプルケーブル78が連結されている。従って、チェンジレバー77を図において矢印で示す方向に作動すると、プッシュプルケーブル78を介して作動ロッド75が図において右方に作動せしめられ、この結果コイルスプリング76を介して作動部材74が図において右方に作動せしめられる。作動部材74が図において右方に作動すると、作動部材74の作動傾斜面741と係止部材71の被作動傾斜面712と係合作用により、係止部材71はコイルスプリング73のスプリング力に抗して図において下方に移動せしめられ、その下端に形成された歯711がパーキングギヤ6と合致したときに互いに係合する。
【0011】
図示の実施形態においては、上記チェンジレバー77が図示の作動パターンに従ってニュートラル位置(N)、ドライブ位置(D)、リバース位置(R)、パーキング位置(P)に作動するようになっている。このチェンジレバー77の各作動位置には、それぞれ検出手段が配設されている。即ち、ニュートラル位置(N)にはニュートラル位置検出手段81(SW1)が、ドライブ位置(D)にはドライブ位置検出手段82(SW2)が、リバース位置(R)にはリバース位置検出手段83(SW3)が、パーキング位置(P)にはパーキング位置検出手段84(SW4)がそれぞれ配設されている。そして図示の実施形態においては、ニュートラル位置(N)からパーキング位置(P)への作動経路、即ちニュートラル位置(N)とパーキング位置(P)との間にパーキング作動検出手段85(SW5)が配設されている。これら各検出手段は、その検出信号を後述する制御手段に送る。
【0012】
また、図示の実施形態においては、上記チェンジレバー77がパーキング位置(P)に作動された状態においても上記パーキングロック機構7を構成する作動部材74の移動を一時規制するパーキングロック規制手段としての電磁ソレノイド9(SOL)を具備している。筒状のケーシング91と、ケーシング91の上記ハウジング72側の端部に装着された磁性材からなる固定ヨーク92と、該固定ヨーク92に対して接離可能可動ヨーク93と、該可動ヨーク93に一端部が装着された非磁性材からなるプッシュロッド94と、固定ヨーク92および可動ヨーク93を包囲して配設された電磁コイル95と、ケーシング91の他端に装着され可動ヨーク93を覆うカバー部材96とからなっている。このように構成された電磁ソレノイド9(SOL)は、プッシュロッド94の先端がハウジング72を挿通し作動部材74の図において右端面と対向して配設される。このように構成された電磁ソレノイド9(SOL)は、電磁コイル95が付勢されると可動ヨーク93が固定ヨーク92に吸引され、この可動ヨーク93に装着されたプッシュロッド94が図において左方に移動して、作動部材74の図おいて右方への移動を規制する。
【0013】
図示の実施形態におけるパーキング装置は、制御手段10を具備している。制御手段10はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)と、タイマー等を備えている。この制御手段10は、上記ニュートラル位置検出手段81(SW1)、ドライブ位置検出手段82(SW2)、リバース位置検出手段83(SW3)、パーキング位置検出手段84(SW4)、パーキング作動検出手段85(SW5)および車両の走行速度を検出する車速センサー11、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサー12等からの検出信号を入力し、変速アクチュエータ5(ACT)を構成するセレクトアクチュエータ51およびシフトアクチュエータ52、電磁切替え弁56(V1)、電磁ソレノイド9(SOL)等に制御信号を出力する。
【0014】
図示の実施形態におけるパーキング装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
チェンジレバー77がニュートラル位置(N)に作動された場合には、制御手段10はニュートラル位置検出手段81(SW1)からの検出信号に基づいて変速アクチュエータ5(ACT)を構成するセレクトアクチュエータ51およびシフトアクチュエータ52に変速機3をニュートラル状態にすべく制御信号を出力する。また、チェンジレバー77がドライブ位置(D)に位置付けられた場合には、制御手段10はドライブ位置検出手段82(SW2)からの検出信号に基づいて自動変速制御を実行する。即ち、制御手段10は、車速センサー11およびアクセルセンサー12からの検出信号に基づいて目標変速段を決定し、この決定した目標変速段にギヤインすべくセレクトアクチュエータ51およびシフトアクチュエータ52に制御信号を出力する。次に、チェンジレバー77がリバース位置(R)に位置付けられた場合には、制御手段10はリバース位置検出手段83(SW3)からの検出信号に基づいてセレクトアクチュエータ51およびシフトアクチュエータ52に変速機3を後進段にギヤインすべく制御信号を出力する。
【0015】
次に、車両の走行中にチェンジレバー77がパーキング位置(P)に向けて作動された場合について、図2に示すフローチャートをも参照して説明する。
チェンジレバー77がパーキング位置(P)に向けて作動されると、その途中の経路にパーキング作動検出手段85(SW5)が配設されているので、制御装置10はステップS1においてパーキング作動検出手段85(SW5)がONしたか否かをチェックする。ステップS1においてパーキング作動検出手段85(SW5)がONしていなければ、制御手段10はチェンジレバー77がパーキング位置(P)に向けて作動されていないと判断し、このルーチンを終了する。ステップS1においてパーキング作動検出手段85(SW5)がONしていれば、制御手段10はチェンジレバー77がパーキング位置(P)に向けて作動されていると判断し、ステップS2に進んで変速機3がニュートラル状態か否かをチェックする。なお、図示の実施形態におけるチェンジレバー77の作動パターンの場合は、走行中にチェンジレバー77をパーキング位置(P)に作動する場合にはニュートラル位置(N)を通るので、ニュートラル位置検出手段81(SW1)からの検出信号に基づいて制御手段10は変速アクチュエータ5(ACT)を構成するセレクトアクチュエータ51およびシフトアクチュエータ52に制御信号を出力して変速機3をニュートラル状態にしているはずであるが、ステップS2においては確認のためにチェックする。なお、変速機3のニュートラル状態の検出は、シフトアクチュエータ52に設けられた図示しないニュートラル位置検出手段からの信号に基づいて判定する。
【0016】
上記ステップS2において変速機3がニュートラル状態でない場合は、変速機3がいずれかの変速段にギヤインしているので、このルーチンを終了する。ステップS2において変速機3がニュートラル状態の場合には、制御手段10はステップS3に進んで上記電磁ソレノイド9(SOL)の電磁コイル95を付勢(ON)すべく制御信号を出力して電磁ソレノイド9(SOL)を作動する。この結果、上述したように作動部材74の図において右方への移動が規制される。
【0017】
次に、制御手段10はステップS4に進んで電磁切替え弁46(V1)を除勢(OFF)して油圧式多板クラッチ4の動力伝達を遮断する。そして、制御手段10はステップS5に進んで、変速機3を車両の走行速度に見合った変速段にギヤインすべく変速アクチュエータ5(ACT)を構成するセレクトアクチュエータ51およびシフトアクチュエータ52に制御信号を出力する。この結果、変速機3は車両の走行速度に見合った変速段にギヤインされる。この作動中にチェンジレバー77はパーキング位置(P)に達する。従って、プッシュプルケーブル78を介して作動ロッド75がコイルスプリング76を圧縮して図において右方に作動せしめられる
【0018】
上記ステップS5において、変速機3を車両の走行速度に見合った変速段にギヤインしたならば、制御手段10はステップS6に進んで上記電磁ソレノイド9(SOL)を除勢(OFF)する。この結果、作動部材74の規制が解除されるため、作動部材74は圧縮されているコイルスプリング76の力によって図において右方に作動せしめられ、作動部材74の作動傾斜面741と係止部材71の被作動傾斜面712との係合作用により、係止部材71がコイルスプリング73のスプリング力に抗して図において下方に移動せしめられる。この結果、車両が所定の走行速度以下になり、係止部材71の下端に形成された歯711がパーキングギヤ6と合致したとき、係止部材71の歯711がパーキングギヤ6と係合する。このように、電磁ソレノイド9を作動して作動部材74の移動を一時規制することにより、チェンジレバー77が速い速度でパーキング位置(P)に操作された場合でも、パーキングギヤ6即ち変速機3の入力軸31をロックする前に変速機3を車両の走行速度に見合った変速段に確実にギヤインすることができる。従って、車両が停止した時には変速機3がいずれかの変速段にギヤインされ入力軸31がロックした状態となり、入力軸31と変速機の出力軸33が変速機を介して締結され、変速機の出力軸33に伝動連結された図示しない車輪の回転が規制され、駐車状態となる。
【0019】
なお、図示の実施形態においては、パーキングロック規制手段としての電磁ソレノイド9(SOL)を具備した例を示したが、この電磁ソレノイド9(SOL)は必ずしも必要ない。即ち、チェンジレバー77のパーキング位置(P)への作動経路の途中にパーキング作動検出手段85(SW5)が配設されているので、このパーキング作動検出手段85(SW5)からの検出信号に基づいて制御装置10は上記変速制御を実行するため、チェンジレバー77が相当速い速度でパーキング位置(P)に操作されない限り、パーキングロック機構7によって入力軸31がロックされる前に変速機3を車両の走行速度に見合った変速段に確実にギヤインすることができる。
【0020】
次に、チェンジレバー77の作動パターンが図3に示す場合、即ちニュートラル位置(N)とパーキング位置(P)との間にリバース位置(R)が存在する場合について説明する。
図3に示す作動パターンの場合、車両の走行中(前進)にチェンジレバー77がニュートラル位置(N)からパーキング位置(P)へ作動されたときには、制御手段はリバース位置検出手段83(SW3)からの検出信号をパーキング作動検出信号として用いる。即ち、車両の走行中(前進)にチェンジレバー77がリバース位置(R)へ作動されることはないので、リバース位置検出手段83(SW3)からの検出信号が入力された場合、制御手段10は通常これを無視する。しかるに図示の実施形態においては、車両の走行中(前進)にチェンジレバー77がリバース位置(R)を通過する場合には、制御手段10はチェンジレバー77がパーキング位置(P)へ作動されるものと判断し、上記図2に示すフローチャートのステップS2乃至ステップS6を実行する。
【0021】
【発明の効果】
本発明によるパーキング装置は以上のように構成されており、パーキング作動検出手段がチェンジレバーの作動を検出したときには、制御手段は変速機を車速センサーからの検出信号に基づいて車両の走行速度に見合った変速段にギヤインすべく変速アクチュエータに制御信号を出力するので、走行中にチェンジレバーがパーキング位置(P)に操作された場合には、変速機の入力軸をロックする前に変速機を車両の走行速度に見合った変速段に確実にギヤインすることができる。従って、車両が停止した時には変速機がいずれかの変速段にギヤインされ入力軸がロックした状態となり、変速機の出力軸に伝動連結された車輪の回転が規制され、駐車状態となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された車両のパーキング装置を示す概略構成図。
【図2】本発明に従って構成された車両のパーキング装置を構成する制御手段の動作手順を示すフローチャート。
【図3】本発明に従って構成された車両のパーキング装置を構成するチェンジレバーの作動パターを示す説明図。
【符号の説明】
2;駆動軸
3;変速機
31;変速機の入力軸
33;変速機の出力軸
4;油圧式多板クラッチ
41;油圧式多板クラッチのクラッチアウター
42;油圧式多板クラッチのクラッチインナー
46;電磁切替え弁(V1)
5;変速アクチュエータ(ACT)
51;セレクトアクチュエータ
52;シフトアクチュエータ
6;パーキングギヤ
7;パーキングロック機構
71;係止部材
72;ハウジング
73;スプリング
74;作動部材
75;作動ロッド
76;コイルスプリング
77;チェンジレバー
78;プッシュプルケーブル
81;ニュートラル位置検出手段(SW1)
82;ドライブ位置検出手段(SW2)
83;リバース位置検出手段(SW3)
84;パーキング位置検出手段(SW4)
85;パーキング作動検出手段(SW5)
9;電磁ソレノイド(SOL)
10;制御手段
11;車速センサー
12;アクセルセンサー

Claims (2)

  1. エンジンの停止時にクラッチが遮断され変速機の入力軸の回転をエンジンの摩擦力で阻止できない車両であって、
    該入力軸に設けられたパーキングギヤと、該パーキングギヤに選択的に係合する係止部材を備えたパーキングロック機構と、該変速機の変速段を指示するとともに該パーキングロック機構と機械的に連結されチェンジレバーと、該変速機を各変速段に作動する変速アクチュエータと、を具備し、該パーキングロック機構の該係止部材は、該チェンジレバーがパーキング位置に向けて作動されることで該パーキングギヤに向けて押圧され、その後、互いに係合したときに該入力軸をロックし、該入力軸と該変速機の出力軸とを該変速機を介して締結する車両のパーキング装置において、
    該チェンジレバーのニュートラル位置に配設されたニュートラル位置検出手段と、該チェンジレバーの該ニュートラル位置からパーキング位置への作動経路に配設されたパーキング作動検出手段と、車両の走行速度を検出する車速センサーと、該ニュートラル位置検出手段と該パーキング作動検出手段および該車速センサーからの検出信号に基づいて変速アクチュエータおよび該クラッチを制御せしめる制御手段とを具備し、
    該制御手段は、該パーキング作動検出手段が該チェンジレバーの作動を検出したときには、該変速機を該車速センサーからの検出信号に基づいて車両の走行速度に見合った変速段にギヤインすべく該変速アクチュエータに制御信号を出力する、
    ことを特徴とする車両のパーキング装置。
  2. 該パーキングロック機構の該パーキングギヤとの係合を規制する規制手段を具備し、該制御手段は該パーキング作動検出手段からの検出信号に基づいて該チェンジレバーの作動が確認された場合には該規制手段を一時作動せしめる、請求項1記載の車両のパーキング装置。
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