JP6201839B2

JP6201839B2 - パーキング装置

Info

Publication number: JP6201839B2
Application number: JP2014054757A
Authority: JP
Inventors: 但全武井; 朋也岡本; 隆弘國分
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: US20170130839A1; WO2015141371A1; CN106062435A; US9879776B2; CN106062435B; JP2015175503A

Description

本発明は、パーキング装置に関し、詳しくは、車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置に関する。

従来、この種のパーキング装置としては、ピストンと、ピストンを収容する筐体と、弾性力によりピストンをパーキングロックの実行方向に付勢するスプリングと、ピストンと筐体とによって画成される作動油室に機械式ポンプからの作動油を供給することによりピストンをパーキングロックの解除方向に移動させるソレノイドバルブと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このパーキング装置では、ピストンをパーキングロックの解除方向に移動させてその状態で保持する際には、作動油を機械式ポンプからソレノイドバルブを介して作動油室に供給し、ピストンをパーキングロックの実行方向に移動させる際には、作動油を作動油室からソレノイドバルブを介して排出する。

米国特許出願公開第２０１１／０１９８１９０号明細書

こうしたパーキング装置では、通常、シフトレバーの駐車ポジションへの操作などパーキングロックの実行が要求されたときに、作動油室の作動油の排出を開始する。また、作動油の排出には、ソレノイドバルブと作動油室との間の油路の管路抵抗などにより、ある程度の時間を要する。これらにより、パーキングロックの実行の要求からピストンがパーキングロックの実行方向に移動する（パーキングロック状態を形成する）までにある程度の時間を要していた。

本発明のパーキング装置は、パーキングロック状態の形成の要求からパーキングロック状態の形成までに要する時間を短縮することを主目的とする。

本発明のパーキング装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のパーキング装置は、
車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置であって、
第１方向に移動する移動部材と、
弾性力により前記移動部材を前記第１方向のうち前記パーキングロック状態を形成するロック側に付勢する第１弾性部材と、
前記移動部材と該移動部材を収容する筐体とによって形成される作動油室に作動油を供給することにより前記移動部材を前記第１方向のうち前記パーキングロック解除状態を形成するロック解除側に移動させる作動油供給手段と、
前記移動部材の前記第１方向の移動の規制および規制の解除を行なう移動規制ユニットと、
前記パーキングロック解除状態を形成していて車両の停車が予測されるときには、前記移動規制ユニットによる前記移動部材の前記ロック側への移動の規制を伴って前記作動油供給手段により前記作動油室の作動油を排出させる規制排出処理を実行し、車両が停車して前記パーキングロック状態の形成が要求されたときに、前記移動規制ユニットによる前記移動部材の規制を解除する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のパーキング装置では、パーキングロック解除状態を形成していて車両の停車が予測されるときには、移動規制ユニットによる移動部材のロック側への移動の規制を伴って作動油供給手段により作動油室の作動油を排出させる規制排出処理を実行し、車両が停車してパーキングロック状態の形成が要求されたときに、移動規制ユニットによる移動部材の規制を解除する。即ち、車両の停車が予測されるときに、移動規制ユニットによる移動部材のロック側への移動の規制によってパーキングロック解除状態を保持しながら、作動油供給手段により作動油室の作動油を排出させて、パーキングロック状態の形成が要求されたときに、移動規制ユニットによる移動部材の規制の解除によって、第１弾性部材の弾性力により、移動部材がロック側に移動してパーキングロック状態が形成されるのである。これにより、パーキングロック状態の形成が要求されてから作動油室の作動油の排出を開始するものに比して、パーキングロック状態の形成の要求からパーキングロック状態の形成までに要する時間を短縮することができる。ここで、「車両の停車が予測されるとき」としては、車速が所定車速を超えてから所定車速以下に至ったとき（走行中に減速して車速が所定車速以下に至ったとき）などが考えられる。また、「パーキングロック状態の形成の要求」としては、シフトレバーの駐車ポジションへの操作などが考えられる。

パーキング装置１の構成の概略を示す構成図である。パーキング装置１の要部の構成の概略を示す構成図である。油圧アクチュエータ１０の一部の構成の概略を示す構成図である。パーキング装置１の動作を説明するための説明図である。走行時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。走行後停車時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。油圧制御装置２０や油室１１ｆの油温Ｔｏｉｌが低いときの車速Ｖ，シフトポジションＳＰ，オンオフソレノイドバルブ２２の状態，磁気ロック装置４０の状態，ピストンロッド１２の位置の時間変化の様子の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのパーキング装置１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、パーキング装置１の要部の構成の概略を示す構成図であり、図３は、油圧アクチュエータ１０の一部の構成の概略を示す構成図である。

本実施形態のパーキング装置１は、車両に搭載され、図示しない変速機のトランスミッションケースの内部または外部に配置される。そして、このパーキング装置１は、シフトレバー６１の操作位置（シフトポジション）に応じて出力される電気信号に基づいて変速機のいずれかの回転軸をロックする（パーキングロックを実行する）と共にその回転軸のロックを解除する（パーキングロックを解除する）いわゆるシフトバイワイヤ式のパーキング装置として構成されている。

パーキング装置１は、図１や図２に示すように、複数の歯２ａを有すると共に変速機のいずれかの回転軸に取り付けられるパーキングギヤ２と、パーキングギヤ２と係合可能な突部３ａを有すると共に図示しないスプリングによりパーキングギヤ２から離間するように付勢されるパーキングポール３と、進退移動可能なパーキングロッド４と、パーキングロッド４の軸方向に移動可能な筒状のカム部材５と、例えばトランスミッションケースにより回転自在に支持されてパーキングポール３と共にカム部材５を挟持する支持ローラ６と、パーキングロッド４により一端が支持されると共にパーキングポール３をパーキングギヤ２に押し付けるようにカム部材５を付勢するカムスプリング７と、パーキングロッド４に連結されたディテントレバー８と、ピストンロッド１２の進退移動（図中上下方向の移動）によりディテントレバー８を介してパーキングロッド４を進退移動させる油圧アクチュエータ１０と、変速機の係合要素や油圧アクチュエータ１０に作動油を供給する油圧制御装置２０と、ピストンロッド１２の進退移動を規制することによりパーキングロッド４の進退移動を規制する磁気ロック装置４０と、変速機やパーキング装置１（油圧アクチュエータ１０や磁気ロック装置４０）の制御に用いられる電子制御ユニット６０と、を備える。このパーキング装置１では、図示するように、パーキングポール３の突部３ａがパーキングギヤ２の隣り合う２つの歯２ａの間の凹部と係合することにより、変速機の回転軸がロックされる（パーキングロックが行なわれる）。

パーキングギヤ２やパーキングポール３，パーキングロッド４，カム部材５，支持ローラ６，カムスプリング７は、いずれも周知の構成を有する。ディテントレバー８は、略Ｌ字状に形成されており、第１遊端部８ａと第２遊端部８ｂとを有する。第１遊端部８ａは、パーキングロッド４の基端部（図中右端部）に回転自在に連結されている。第２遊端部８ｂには、例えばトランスミッションケースにより支持される図示しないディテントスプリングに取り付けられた係合部材９と係合可能な係合凹部８ｒが形成されている。ディテントレバー８のコーナー部（第１，第２遊端部８ａ，８ｂの基端部）は、例えばトランスミッションケースにより支持された支軸８ｓにより回動自在に支持されている。

油圧アクチュエータ１０のピストンロッド１２が図中上側（以下、適宜「ロック解除側」という）に移動すると、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中右側に移動する。そして、パーキングロッド４が図１中右側に移動することにより、カム部材５によるパーキングポール３の押圧が解除され、パーキングギヤ２とパーキングポール３との係合（変速機の回転軸のロック）が解除される（パーキングロックが解除される）。

一方、ピストンロッド１２が図中下側（以下、「ロック側」という）に移動すると、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中反時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中左側に移動する。そして、パーキングロッド４が図１中左側に移動することにより、カムスプリング７により付勢されたカム部材５によってパーキングポール３がパーキングギヤ２と係合するように押圧され、変速機の回転軸がロックされる（パーキングロックが実行される）。なお、ディテントレバー８の第２遊端部８ｂの係合凹部８ｒと係合部材９とが係合することにより、ディテントレバー８の支軸８ｓ周りの回動が図示しないディテントスプリングによってある程度規制され、それにより、パーキングロッド４の移動もある程度規制される。

油圧アクチュエータ１０は、図２に示すように、複数の部材から構成される筐体としてのケース１１と、ディテントレバー８の第２遊端部８ｂに連結されると共にケース１１により軸方向（図２中上下方向）に移動自在に支持される移動部材としてのピストンロッド１２と、ピストンロッド１２に固定されると共にケース１１に形成されたピストン室１１ｐ内に配置されるピストン１４と、を備える。

ピストンロッド１２は、先端部（図２中上端部）がケース１１から外部に突出するようにケース１１により支持されている。このピストンロッド１２の先端部には、図３に示すように、先端側から基端側に向けて延びる連結凹部１２ｒが形成されており、この連結凹部１２ｒには、ディテントレバー８の第２遊端部８ｂが差し込まれている。ディテントレバー８には、連結凹部１２ｒ内に位置にするように長穴８ｈが形成されており、長穴８ｈには、ピストンロッド１２の先端部により支持された連結ピン１２ｐが挿通されている。長穴８ｈは、その内周と連結ピン１２ｐの外周面との間に空間が画成されるよう形成されている。これにより、ピストンロッド１２とディテントレバー８とは、互いにある程度の相対移動を許容するように連結される。

また、ピストンロッド１２の軸方向の中央部付近には、ピストンロッド１２を軸方向と直交する方向（図２中左右方向）に貫通すると共に軸方向に延在する穴部１２ｈが形成されており、穴部１２ｈの内部には、被当接部としてのローラ１３が配置されている。ローラ１３は、ローラベアリングとして構成されており、穴部１２ｈの長手方向（図２，図３中上下方向）の長さより小さい外径を有する。このローラ１３は、連結ピン１２ｐと平行に延在するようにピストンロッド１２によって支持される支持シャフト１２ｓにより、穴部１２ｈ内で回転自在となるよう支持されている。

ピストン１４は、ピストンロッド１２の基端部（図２中下端部）に固定され、シール部材１５を介してピストン室１１ｐの内壁面によりピストンロッド１２の軸方向に移動自在に支持されている。このピストン１４は、ピストン室１１ｐの内部をスプリング室１１ｓと油室１１ｆとに区画する。スプリング室１１ｓは、ピストンロッド１２の先端部やディテントレバー８に近接するようにピストン室１１ｐの図２中上側に画成される。このスプリング室１１ｓには、ケース１１とピストン１４との間に位置するように弾性部材としてのリターンスプリング１６が配置されており、ピストン１４は、リターンスプリング１６により、ロック側（図中下側）に付勢される。油室１１ｆは、ピストンロッド１２の先端部（図中上端部）やディテントレバー８から離間するようにピストン室１１ｐの図２中下側に画成され、ケース１１に形成された油孔１１ｈを介して油圧制御装置２０と連通している。ピストンロッド１２およびピストン１４は、油圧制御装置２０からこの油室１１ｆに供給される作動油（油圧）により、リターンスプリング１６の付勢力に抗してロック解除側（図中上側）に移動する。

油圧制御装置２０は、エンジンからの動力により作動するオイルポンプに接続され、バルブボディや、オイルポンプからの作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成するプライマリーレギュレータバルブ，ライン圧ＰＬを調圧して略一定のモジュレータ圧Ｐｍｏｄを生成するモジュレータバルブ，ライン圧ＰＬを油路２８や油孔１１ｈを介して油室１１ｆに供給する第１状態と油室１１ｆや油路２８の作動油を排出（ドレン）する第２状態とを切り替える切替バルブ２１，切替バルブ２１を駆動するオンオフソレノイドバルブ２２などを備える。

オンオフソレノイドバルブ２２は、ライン圧ＰＬやモジュレータ圧Ｐｍｏｄなどを信号圧として切替バルブ２１に出力可能に構成されている。切替バルブ２１は、オンオフソレノイドバルブ２２からの信号圧が入力される信号圧用入力ポート２１ａやライン圧ＰＬが入力される入力ポート２１ｂ，油路２８に連通する出力ポート２１ｃ，ドレンポート２１ｄなどの各種ポートが形成されたスリーブや、スリーブ内を軸方向に摺動するスプール，スプールを軸方向の一方側に付勢するスプリングを有するスプールバルブとして構成されている。この切替バルブ２１は、オンオフソレノイドバルブ２２の少なくとも一方から信号圧が信号圧用入力ポート２１ａに供給されるときには、スプールがスプリングの付勢力に抗して軸方向の他方側に移動して入力ポート２１ｂと出力ポート２１ｃとを連通すると共に入力ポート２１ｂとドレンポート２１ｄとを遮断し、第１状態を形成する。また、オンオフソレノイドバルブ２２から共に信号圧が信号圧用入力ポート２１ａに供給されないときには、スプリングの付勢力によりスプールが軸方向の一方側に付勢されて出力ポート２１ｃとドレンポート２１ｄとを連通すると共に入力ポート２１ｂと出力ポート２１ｃとを遮断し、第２状態を形成する。

磁気ロック装置４０は、図２に示すように、ピストンロッド１２に設けられた被当接部としてのローラ１３と当接可能な当接部４１０を有するロックシャフト４１と、ロックシャフト４１を直動軸受４７を介して軸方向（図中左右方向）に移動自在に支持するシャフトホルダ４５と、磁力によりロックシャフト４１をロック可能な磁気部５０と、を備える。

ロックシャフト４１は、ステンレスなどの非磁性体により形成されており、一端部（先端部）に当接部４１０を有する小径部４２と、小径部４２から当接部４１０とは反対側に延出し且つ小径部４２より大径の大径部４３と、を有する。小径部４２は、略円柱状に形成されており、その先端部に形成される当接部４１０は、二面幅形状を有するように成形されている。当接部４１０は、ピストンロッド１２の穴部１２ｈ内に位置しており、ピストンロッド１２の軸方向（図中上下方向）から見て、ローラ１３の外周面の少なくとも一部と重なり合っている。大径部４３は、略円柱状に形成されている。

小径部４２の当接部４１０は、ピストンロッド１２の移動方向（図中上下方向）におけるロック側（図中下側）に位置する第１当接面４１１と、ピストンロッド１２の移動方向におけるロック解除側（図中上側）に位置する第２当接面４１２と、を有する。第１当接面４１１は、当接部４１０側から大径部４３側に向かうにつれてロック側に近づく傾斜状に形成されており、具体的には、ローラ１３の外周面の半径（曲率半径）より小さい曲率半径を有すると共にロック側に凸となる断面円弧状の曲面として形成されている。第２当接面４１２は、当接部４１０側から大径部４３側に向かうにつれてロック解除側に近づく傾斜状に形成されており、具体的には、ロック解除側に一定角度で傾斜する（平坦な）斜面として形成されている。

磁気部５０は、軸方向（図中左右方向）に移動可能な軸部材５１と、軸部材５１の外周を囲むように配置されるコイル５４と、シャフトホルダ４５を保持すると共に軸部材５１やコイル５４を収容するケースとして機能するヨーク５５と、軸部材５１とコイル５４との間に配置されるコア５６と、ヨーク５５の図中右端部にコイル５４やコア５６を保持するように装着されるリヤキャップ５７と、軸部材５１とリヤキャップ５７との間に配置されて軸部材５１をピストンロッド１２側（図中左側）に付勢する弾性部材としてのスプリング５８と、を備える。

軸部材５１は、鉄などの磁性体により形成されたプランジャ５２と、鉄などの磁性体により形成されたプランジャ５２と、プランジャ５２と同一の外径を有すると共にプランジャ５２の軸方向の一端側（図中左端側）に固定された（プランジャ５２と一体に構成された）環状の永久磁石５３と、を有する。この環状の永久磁石５３により、軸部材５１としては、軸方向の一端側に凹部５１ａを有する。この凹部５１ａには、ロックシャフト４１の大径部４３が挿入される。コイル５４は、ケースとしてのヨーク５５に取り付けられる図示しないコネクタに接続される端子を有する。コイル５４には、電子制御ユニット６０により制御される電源回路５９やコネクタを介して図示しない車両の補機バッテリから電流が印加される。ヨーク５５は、鉄などの磁性体により形成されており、一端側（図中左端側）で径方向内側に突出するフランジ部５５ａを有する。このフランジ部５５ａは、ロックシャフト４１の小径部４２が摺動可能な内径を有し、ロックシャフト４１の大径部４３や軸部材５１の永久磁石５３と図中左右方向で対向する。スプリング５８は、油圧アクチュエータ１０のリターンスプリング１６より小さいバネ定数（剛性）を有し、互いに固定されていないロックシャフト４１と軸部材５１とをピストンロッド１２側（図中左側）に付勢すると共に、その付勢力（弾性力）より大きいリヤキャップ５７側（図中右側）の外力がロックシャフト４１に作用したときに、ロックシャフト４１と軸部材５１とがリヤキャップ５７側に移動するのを許容する。

この磁気ロック装置４０では、コイル５４への非通電時には、軸部材５１の永久磁石５３とヨーク５５のフランジ部５５ａとの吸引力（およびスプリング５８の弾性力）により、ロックシャフト４１および軸部材５１（プランジャ５２および永久磁石５３）が一体にシャフトホルダ４５側（図中左側）に付勢されてロックされる。これにより、ピストンロッド１２のローラ１３とロックシャフト４１の当接部４１０との当接時に、ピストンロッド１２の図中上下方向の移動を規制する。一方、コイル５４への通電時には、ヨーク５５，永久磁石５３，プランジャ５２，コア５６を通過する磁束により、永久磁石５３とフランジ部５５ａとの吸引力がキャンセルされ、ピストンロッド１２のローラ１３からロックシャフト４１の当接部４１０に力が作用したときには、その力の図中右向きの分力により、ロックシャフト４１および軸部材５１がリヤキャップ５７側に移動するのを許容する。これにより、ピストンロッド１２が図中上下方向に移動するのを許容する。以下、コイル５４への非通電時（ピストンロッド１２の移動を規制可能な状態）を磁気ロック装置４０のオンとし、コイル５４への通電時（ピストンロッド１２の移動を許容する状態）を磁気ロック装置４０のオフとする。

電子制御ユニット６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。電子制御ユニット６０には、ディテントレバー８の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えば磁気センサなど）８ｒｐからのディテントレバー８の回転位置θ，油圧制御装置２０の作動油の温度を検出する温度センサ２６からの油温Ｔｏｉｌ，アクセルペダルの踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度やシフトレバー６１の位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，車速を検出する車速センサ６４からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット６０からは、油圧制御装置２０への駆動制御信号や電源回路５９への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成されたパーキング装置１の動作について説明する。

まず、図２に示すパーキングロック状態から油圧によりピストンロッド１２を図中上側に移動させてパーキングロック解除状態に切り替える際の動作について説明する。なお、シフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰが駐車ポジションでパーキングロック状態のときには、電子制御ユニット６０は、電源回路５９に磁気ロック装置４０のオン指令（コイル５４の非通電指令）を出力することにより、磁気ロック装置４０をオン（ピストンロッド１２の移動を規制可能な状態）とする。また、油圧制御装置２０のオンオフソレノイドバルブ２２にオフ指令（信号圧出力停止指令）を出力することにより、オンオフソレノイドバルブ２２をオフとする（信号圧を出力しない状態とする）。これにより、切替バルブ２１が第２状態を形成し、油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆにはライン圧ＰＬが供給されない。このため、油圧アクチュエータ１０のピストン１４は、リターンスプリング１６により図２中下側に付勢されてケース１１の底部に最接近または当接している。本実施形態では、このときに、ローラ１３とロックシャフト４１の第１当接面４１１との間には、第１所定間隔が形成されるものとした。

そして、エンジンの運転時に、シフトポジションＳＰが駐車ポジションから走行用ポジションに変更されると、パーキングロック状態からパーキングロック解除状態に切り替えるために、電子制御ユニット６０は、電源回路５９に磁気ロック装置４０のオフ指令（コイル５４の通電指令）を出力することにより、磁気ロック装置４０をオフ（ピストンロッド１２の移動を許容する状態）とする。また、オンオフソレノイドバルブ２２にオン指令（信号圧出力指令）を出力することにより、オンオフソレノイドバルブ２２をオンとする（信号圧を出力する状態とする）。これにより、切替バルブ２１が第１状態を形成し、油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆにライン圧ＰＬが供給される。そして、油室１１ｆにライン圧ＰＬが供給されると、その油圧により、ピストンロッド１２およびピストン１４は、リターンスプリング１６の付勢力に抗してロック解除側（図中上側）に移動する。そして、ピストンロッド１２およびピストン１４は、ピストンロッド１２のローラ１３とロックシャフト４１の第１当接面４１１とが当接すると、ローラ１３から第１当接面４１１に作用する力の図２中右向きの分力によってロックシャフト４１および軸部材５１をリヤキャップ５７側に移動させながら更にロック解除側に移動し、図４に示すように、ローラ１３とロックシャフト４１の第２当接面４１２との間に第２所定間隔が形成される位置で停止する。なお、ロックシャフト４１および軸部材５１は、ローラ１３と第１当接面４１１との当接が終了すると、スプリング５８の付勢力によりピストンロッド１２側（図２中左側）に移動する。このようにしてピストンロッド１２がロック解除側に移動すると、上述したように、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中右側に移動する。そして、パーキングロッド４が図１中右側に移動し、カム部材５によるパーキングポール３の押圧が解除され、パーキングロック解除状態が形成される。こうしてパーキングロック解除状態を形成すると、電子制御ユニット６０は、磁気ロック装置４０をオンとする。

こうして図４に示すパーキングロック解除状態を形成すると、電子制御ユニット６０は、図５に例示する走行時処理ルーチンを実行する。このルーチンは、走行中に繰り返し実行される。

走行時処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット６０は、まず、磁気ロック装置４０がオンのときにはその状態を保持すると共にオフのときにはオンとする（ステップＳ１００）。

続いて、温度センサ２６から油温Ｔｏｉｌや車速センサ６４からの車速Ｖなどのデータを入力し（ステップＳ１１０）、入力した油温Ｔｏｉｌを閾値Ｔｏｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｔｏｒｅｆは、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の粘性が比較的大きいか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、０℃や１０℃などを用いることができる。

油温Ｔｏｉｌが閾値Ｔｏｒｅｆより高いときには、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の粘性はそれほど大きくないと判断し、オンオフソレノイドバルブ２２がオンのときにはその状態を保持すると共にオフのときにはオンとして（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。この場合、油圧制御装置２０から油室１１ｆに供給される油圧により、パーキングロック解除状態が保持される。

油温Ｔｏｉｌが閾値Ｔｏｒｅｆ以下のときには、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の粘性が比較的高いと判断し、車両の停車が予測されるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。この判定は、例えば、車速Ｖが一旦閾値Ｖｒｅｆを超えてから閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったか否か（走行中に減速して車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったか否か）などによって判定することができる。ここで、閾値Ｖｒｅｆは、例えば、５ｋｍ／ｈや７ｋｍ／ｈなどを用いることができる。また、車速Ｖが０ｋｍ／ｈとなり、車両が停止しているときには、車両の停車が予測されると判定するようにしてもよい。

車両の停車が予測されないときには、オンオフソレノイドバルブ２２がオンのときにはその状態を保持すると共にオフのときにはオンとして（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。この場合、油圧制御装置２０から油室１１ｆに供給される油圧により、パーキングロック解除状態が保持される。

車両の停車が予測されるときには、オンオフソレノイドバルブ２２がオフのときにはその状態を保持すると共にオンのときにはオフとする（ステップＳ１４０）。これにより、切替バルブ２１は、第２状態のとき（前回以前に本ルーチンを実行したときに第２状態に切り替わったとき）にはその状態が保持され、第１状態のときには第２状態に切り替わる。切替バルブ２１が第２状態のときには、油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆにはライン圧ＰＬが供給されず、油室１１ｆや油路２８の作動油が油孔１１ｈや油路２８を介して切替バルブ２１のドレンポート２１ｄから排出される。油室１１ｆの作動油が排出される（排出が開始される）と、ピストンロッド１２およびピストン１４は、リターンスプリング１６の付勢力により、ロック側（図４中下側）に移動し、ピストンロッド１２のローラ１３がロックシャフト４１の第２当接面４１２に当接する。ピストンロッド１２およびピストン１４は、ローラ１３から第２当接面４１２に作用する力の図４中右向きの分力によってロックシャフト４１および軸部材５１をリヤキャップ５７側に移動させながらロック側（図４中下側）に移動しようとするが、磁気ロック装置４０がオンとなっていることから、その移動が規制される。これにより、パーキングロック解除状態が保持される。以下、このように磁気ロック装置４０によりピストンロッド１２のロック側への移動を規制しながら油室１１ｆや油路２８の作動油を排出する処理を規制排出処理という。

続いて、規制排出処理によりピストンロッド１２の移動が規制されているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。この判定は、磁気ロック装置４０が正常にオンとなっているか否かを判定するものであり、例えば、回転位置検出センサ８ｒｐからのディテントレバー８の回転位置θが所定時間（数百ｍｓｅｃなど）に亘って保持されているか否かなどによって行なうことができる。

規制排出処理によりピストンロッド１２の移動が規制されているときには、磁気ロック装置４０が正常にオンとなっていると判断し、そのまま本ルーチンを終了する。一方、規制排出処理によりピストンロッド１２の移動が規制されていないときには、磁気ロック装置４０が正常にオンとなっていないと判断し、オンオフソレノイドバルブ２２をオンとして（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。これにより、油圧制御装置２０から油室１１ｆに供給される油圧により、パーキングロック解除状態が保持される。この結果、パーキングロック状態に切り替わるのを回避することができる。

その後に、車両が停止すると、電子制御ユニット６０は、図６に例示する走行後停車時処理ルーチンを実行する。走行後停車時処理ルーチンが実行されると、運転者による駐車要求がなされたか否かを示す駐車要求フラグＦｐや規制排出処理の実行中か否かを示す規制排出処理フラグＦｒなどのデータを入力する（ステップＳ２００）。ここで、駐車要求フラグＦｐは、シフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更されていないときには値０が設定され、シフトポジションＳＰが走行用ポジションから駐車ポジションに変更されたときに値１が設定されたものを読み込んで入力するものとした。また、規制排出処理フラグＦｒは、規制排出処理を実行していないときには値０が設定され、規制排出処理を実行しているときには値１が設定されたものを読み込んで入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力した駐車要求フラグＦｐの値を調べ（ステップＳ２１０）、駐車要求フラグＦｐが値０のときには、シフトポジションＳＰが駐車ポジションでないと判断し、ステップＳ２００に戻る。そして、駐車要求フラグＦｐが値１になったときに、シフトポジションＳＰが走行用ポジションから駐車ポジションに変更されたと判断し、規制排出処理フラグＦｒの値を調べる（ステップＳ２２０）。

規制排出処理フラグＦｒが値１のときには、規制排出処理を実行していると判断し、磁気ロック装置４０をオフとして（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。上述したように、規制排出処理の実行時には、磁気ロック装置４０によりピストンロッド１２のロック側への移動が規制されながら油室１１ｆや油路２８の作動油が排出される。したがって、磁気ロック装置４０をオフとすると、ピストンロッド１２およびピストン１４は、リターンスプリング１６の付勢力により、ローラ１３から第２当接面４１２に作用する力の図４中右向きの分力によってロックシャフト４１および軸部材５１をリヤキャップ５７側に移動させながらロック側（図４中下側）に迅速に移動し、図４に示すように、ローラ１３とロックシャフト４１の第１当接面４１１との間に第１所定間隔が形成される位置で停止する。なお、ロックシャフト４１および軸部材５１は、ローラ１３と第２当接面４１２との当接が終了すると、スプリング５８の付勢力によりピストンロッド１２側（図４中左側）に移動する。このようにして、ピストンロッド１２がロック側に移動すると、ディテントレバー８が支軸８ｓの周りに図１中反時計回りに回動すると共にパーキングロッド４が図１中左側に移動し、カムスプリング７により付勢されたカム部材５によってパーキングポール３がパーキングギヤ２と係合するように押圧され、パーキングロック状態が形成される。

油室１１ｆの作動油の排出には、油室１１ｆと切替バルブ２１との間の油路２８の管路抵抗や切替バルブ２１の通油抵抗などにより、ある程度の時間を要する。このため、シフトポジションＳＰが走行用ポジションから駐車ポジションに変更されたときに、油室１１ｆの作動油の排出を開始すると、その排出に要する時間が長いほど、シフトポジションＳＰの変更からピストンロッド１２がロック側に移動してパーキングロック状態が形成されるまでに要する時間（以下、切替所要時間という）が長くなる。作動油の油温Ｔｏｉｌが高いときには、その粘性がそれほど大きくないことから、この切替所要時間はそれほど長くならないが、作動油の油温Ｔｏｉｌが低いときには、その粘性が大きいために、切替所要時間が比較的長くなってしまうおそれがある。これに対して、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の油温Ｔｏｉｌが低いときには、走行中に車両の停止が予測されたときに、磁気ロック装置４０によりピストンロッド１２のロック側への移動を規制しながら油室１１ｆや油路２８の作動油の排出を開始し、車両が停車してシフトポジションＳＰが走行用ポジションから駐車ポジションに変更されたときに、磁気ロック装置４０をオフとすることにより、ピストンロッド１２のロック側への移動を許容する。これにより、シフトポジションＳＰの変更からパーキングロック状態の形成までに要する時間を短縮することができる。

ステップＳ２２０で規制排出処理フラグＦｒが値０のときには、規制排出処理を実行していない、即ち、油圧制御装置２０から油室１１ｆに供給される油圧によりパーキングロック解除状態を保持していると判断し、オンオフソレノイドバルブ２２をオフとして（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。これにより、切替バルブ２１が第１状態から第２状態に切り替わり、油圧アクチュエータ１０の油室１１ｆにライン圧ＰＬが供給されなくなると共に油室１１ｆや油路２８の作動油が油孔１１ｈや油路２８を介して切替バルブ２１のドレンポート２１ｄから排出され始め、ピストンロッド１２およびピストン１４は、リターンスプリング１６の付勢力により、ロックシャフト４１および軸部材５１をリヤキャップ５７側に移動させながらロック側（図４中下側）に移動し、図４に示すように、ローラ１３とロックシャフト４１の第１当接面４１１との間に第１所定間隔が形成される位置で停止する。上述したように、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の油温Ｔｏｉｌがある程度高いときには、切替所要時間はそれほど長くならないことから、本実施形態では、シフトポジションＳＰが走行用ポジションから駐車ポジションに変更されたときに、油室１１ｆの作動油の排出を開始して、パーキングロック解除状態からパーキングロック状態に切り替えるものとした。

図７は、油圧制御装置２０や油室１１ｆの油温Ｔｏｉｌが低いとき（閾値Ｔｏｒｅｆ以下のとき）の車速Ｖ，シフトポジションＳＰ，オンオフソレノイドバルブ２２の状態，磁気ロック装置４０の状態，ピストンロッド１２の位置の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は、実施例の様子を示し、一点鎖線は、車両の停車を予測しない（規制排出処理を実行しない）比較例の様子を示す。比較例では、図中一点鎖線に示すように、車速Ｖが低下して車両が停車してシフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更された時刻ｔ２にオンオフソレノイドバルブ２２をオフとして、油室１１ｆの油圧の低下に応じてピストンロッド１２がリターンスプリング１６の弾性力によってロック側に移動して時刻ｔ４にパーキングロック状態が形成される。このため、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更されてからパーキングロック状態が形成されるまでの時間が比較的長くなっている。これに対して、実施例では、車速Ｖが低下して車両の停車が予測された時刻ｔ１にオンオフソレノイドバルブ２２をオフとして上述の規制排出処理を実行し、その後の時刻ｔ２に磁気ロック装置４０をオフとして、ピストンロッド１２がロック側に移動して時刻ｔ４より前の時刻ｔ３にパーキングロック状態が形成される。即ち、時刻ｔ２より前に油室１１ｆの作動油の排出を開始しておくことにより、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更されてからパーキングロック状態が形成されるまでの時間を短縮することができるのである。

以上説明した本実施形態のパーキング装置１では、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の油温Ｔｏｉｌが低いときにおいて、走行中に車両の停車が予測されるときには、磁気ロック装置４０をオンとすると共にオンオフソレノイドバルブ２２をオフとする規制排出処理の実行により、磁気ロック装置４０によってピストンロッド１２の移動を規制しながら油室１１ｆの作動油の排出を開始する。そして、車両が停車してシフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更されたときに、磁気ロック装置４０をオフとすることによってピストンロッド１２の移動の規制を解除する。これにより、ピストンロッド１２がロック側に移動してパーキングロック状態が形成される。こうした処理により、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更されたときに油室１１ｆの作動油の排出を開始するものに比して、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに変更されてからパーキングロック状態が形成されるまでの時間を短縮することができる。

また、本実施形態のパーキング装置１では、規制排出処理の実行開始後に、ピストンロッド１２の移動が規制されていないときには、オンオフソレノイドバルブ２２を再度オンとする。これにより、油圧制御装置２０から油室１１ｆに供給される油圧により、パーキングロック解除状態が保持される。この結果、パーキングロック状態に切り替わるのを回避することができる。

もとより、本実施形態のパーキング装置１では、ピストンロッド１２の軸方向と、ロックシャフト４１および軸部材５１の軸方向とが直交するように、油圧アクチュエータ１０と磁気ロック装置４０とが配置される。これにより、両者を同軸に配置する構成に比して、トランスミッションケースの内部または外部の限られたスペースにパーキング装置１を容易に配置することができる。

本実施形態のパーキング装置１では、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の油温Ｔｏｉｌが低い状態で走行中に車両の停車が予測されたときに、規制排出処理を実行するものとしたが、油圧制御装置２０や油室１１ｆの作動油の油温Ｔｏｉｌに拘わらず、走行中に車両の停車が予測されたときに、規制排出処理を実行するものとしてもよい。

本実施形態のパーキング装置１では、パーキングロック解除状態からパーキングロック状態に切り替える際には、リターンスプリング１６の付勢力により、ピストンロッド１２がロックシャフト４１および軸部材５１をリヤキャップ５７側に移動させながらロック側に移動するものとしたが、このときに、油圧制御装置２０から油圧アクチュエータ１０のスプリング室１１ｓに油圧（作動油）を供給するものとしてもよい。こうすれば、ピストンロッド１２をロック側により迅速に移動させることができる。

本実施形態のパーキング装置１では、磁気ロック装置４０は、コイル５４への非通電時には、軸部材５１の永久磁石５３とヨーク５５のフランジ部５５ａとの吸引力（およびスプリング５８の弾性力）によりロックシャフト４１をピストンロッド１２側に固定してピストンロッド１２の移動を規制し、コイル５４への通電時には、永久磁石５３とフランジ部５５ａとの吸引力のキャンセルによりロックシャフト４１の固定を解除してピストンロッド１２の移動を許容するものとしたが、弾性力と磁力とによりピストンロッド１２の移動の規制および規制の解除（移動の許容）が可能な構成であればよい。例えば、永久磁石５３を有さずに上述の軸部材５１と同一の形状のプランジャ５２Ｂを用いて、コイル５４への非通電時には、ロックシャフト４１を固定せずにピストンロッド１２の移動を許容し、コイル５４への通電時には、プランジャ５２Ｂをヨーク５５のフランジ部５５ａ側に吸引してロックシャフト４１をピストンロッド１２側に固定することによってピストンロッド１２の移動を規制するものとしてもよい。また、プランジャ５２Ｂと同一の形状のプランジャ５２Ｃを用いて、コイル５４への非通電時には、弾性部材の弾性力によってロックシャフト４１をピストンロッド１２側に固定することによってピストンロッド１２の移動を規制し、コイル５４への通電時には、弾性部材の弾性力に抗してプランジャ５２Ｃをピストンロッド１２から離間する側に吸引することによってピストンロッド１２の移動を許容するものとしてもよい。さらに、プランジャ５２Ｂと同一の形状のプランジャ５２Ｄを用いて、コイル５４への非通電時には、弾性部材の弾性力によりロックシャフト４１をピストンロッド１２から離間する側に付勢することによってピストンロッド１２の移動を許容し、コイル５４への通電時には、弾性部材の弾性力に抗してプランジャ５２Ｄをピストンロッド１２側に吸引してロックシャフト４１を固定することによってピストンロッド１２の移動を規制するものとしてもよい。

本実施形態のパーキング装置１では、磁気ロック装置４０は、ロックシャフト４１と軸部材５１（プランジャ５２および永久磁石５３）とが別体に構成されるものとしたが、一体に構成されるものとしてもよい。

本実施形態のパーキング装置１では、磁気ロック装置４０は、ピストンロッド１２の軸方向（図１中上下方向）とは直交する方向（図１中左右方向）に移動するロックシャフト４１および軸部材５１を用いてピストンロッド１２の移動を規制するものとしたが、ピストンロッド１２の軸方向と同軸方向に移動する部材を用いてピストンロッド１２の移動を規制するものとしてもよい。

次に、本発明のパーキング装置について説明する。

本発明のパーキング装置は、車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置であって、第１方向に移動する移動部材と、弾性力により前記移動部材を前記第１方向のうち前記パーキングロック状態を形成するロック側に付勢する第１弾性部材と、前記移動部材と該移動部材を収容する筐体とによって形成される作動油室に作動油を供給することにより前記移動部材を前記第１方向のうち前記パーキングロック解除状態を形成するロック解除側に移動させる作動油供給手段と、前記移動部材の前記第１方向の移動の規制および規制の解除を行なう移動規制ユニットと、前記パーキングロック解除状態を形成していて車両の停車が予測されるときには、前記移動規制ユニットによる前記移動部材の前記ロック側への移動の規制を伴って前記作動油供給手段により前記作動油室の作動油を排出させる規制排出処理を実行し、車両が停車して前記パーキングロック状態の形成が要求されたときに、前記移動規制ユニットによる前記移動部材の規制を解除する制御手段と、を備えることを要旨とする。

こうした本発明のパーキング装置において、前記制御手段は、作動油の油温が所定温度以下の状態で車両の停車が予測されるときには、前記規制排出処理を実行し、作動油の温度が前記所定温度より高い状態で車両の停車が予測されるときには、前記規制排出処理を実行せず、更に、前記制御手段は、前記規制排出処理を実行していないときには、前記パーキングロック状態の形成が要求されたときに、前記作動油供給手段により前記作動油室の作動油を排出させる、ものとすることもできる。

また、本発明のパーキング装置において、前記制御手段は、前記規制排出処理を実行したときに、前記移動規制ユニットにより前記移動部材の前記ロック側への移動が規制されないときには、前記作動油供給手段により前記作動油室に作動油を再度供給する、ものとすることもできる。こうすれば、移動規制ユニットにより移動部材のロック側への移動が規制されないときに、パーキングロック状態が形成されてしまうのを回避することができる。

さらに、本発明のパーキング装置において、前記移動規制ユニットは、前記第１方向と直交する第２方向に移動すると共に前記移動部材に設けられた被当接部と当接する当接部が先端部に設けられた移動規制部材を有し、弾性力または磁力によって前記移動規制部材をロックすることにより前記被当接部と前記当接部との当接時に前記移動部材の前記第１方向の移動を規制するよう構成されている、ものとすることもできる。

加えて、本発明のパーキング装置において、前記作動油供給手段は、ライン圧を所定油路を介して前記作動油室に供給する第１状態と、前記作動油室および前記所定油路の作動油をドレンする第２状態と、を切り替える切替バルブを有する、ものとすることもできる。

次に、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、ピストンロッド１２が「移動部材」に相当し、リターンスプリング１６が「第１弾性部材」に相当し、油圧制御装置２０が「作動油供給手段」に相当し、磁気ロック装置４０が「移動規制ユニット」に相当し、電子制御ユニット６０が「制御手段」に相当する。

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、パーキング装置の製造産業などに利用可能である。

１パーキング装置、２パーキングギヤ、２ａ歯、３パーキングポール、３ａ突部、４パーキングロッド、５カム部材、６支持ローラ、７カムスプリング、８ディテントレバー、８ａ第１遊端部、８ｂ第２遊端部、８ｈ長穴、８ｒ係合凹部、８ｒｐ回転位置検出センサ、８ｓ支軸、９係合部材、１０油圧アクチュエータ、１１ケース、１１ｆ油室、１１ｈ油孔、１１ｐピストン室、１１ｓスプリング室、１２ピストンロッド、１２ｈ穴部、１２ｐ連結ピン、１２ｒ連結凹部、１２ｓ支持シャフト、１３ローラ、１４ピストン、１５シール部材、１６リターンスプリング、２０油圧制御装置、２１切替バルブ、２１ａ信号圧用入力ポート、２１ｂ入力ポート、２１ｃ出力ポート、２１ｄドレンポート、２２オンオフソレノイドバルブ、２６温度センサ、２８油路、４０磁気ロック装置、４１ロックシャフト、４２小径部、４３大径部、４５シャフトホルダ、４７直動軸受、５０磁気部、５１軸部材、５１ａ凹部、５２プランジャ、５３永久磁石、５４コイル、５５ヨーク、５５ａフランジ部、５６コア、５７リヤキャップ、５８スプリング、５９電源回路、６０変速機用電子制御ユニット（変速機ＥＣＵ）、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６４車速センサ、４１０当接部、４１１第１当接面、４１２第２当接面。

Claims

車両に搭載され、パーキングロック状態およびパーキングロック解除状態を形成するパーキング装置であって、
第１方向に移動する移動部材と、
弾性力により前記移動部材を前記第１方向のうち前記パーキングロック状態を形成するロック側に付勢する第１弾性部材と、
前記移動部材と該移動部材を収容する筐体とによって形成される作動油室に作動油を供給することにより前記移動部材を前記第１方向のうち前記パーキングロック解除状態を形成するロック解除側に移動させる作動油供給手段と、
前記移動部材の前記第１方向の移動の規制および規制の解除を行なう移動規制ユニットと、
前記パーキングロック解除状態を形成していて前記車両の停車が予測されるときには、前記移動規制ユニットによる前記移動部材の前記ロック側への移動の規制を伴って前記作動油供給手段により前記作動油室の作動油を排出させる規制排出処理を実行し、車両が停車して前記パーキングロック状態の形成が要求されたときに、前記移動規制ユニットによる前記移動部材の規制を解除する制御手段と、
を備えるパーキング装置。
請求項１記載のパーキング装置であって、
前記車両の停車が予測されるときは、車速が所定車速以下に至ったときである、
パーキング装置。
請求項１または２記載のパーキング装置であって、
前記制御手段は、作動油の油温が所定温度以下の状態で車両の停車が予測されるときには、前記規制排出処理を実行し、作動油の温度が前記所定温度より高い状態で車両の停車が予測されるときには、前記規制排出処理を実行せず、
更に、前記制御手段は、前記規制排出処理を実行していないときには、前記パーキングロック状態の形成が要求されたときに、前記作動油供給手段により前記作動油室の作動油を排出させる、
パーキング装置。
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のパーキング装置であって、
前記制御手段は、前記規制排出処理を実行したときに、前記移動規制ユニットにより前記移動部材の前記ロック側への移動が規制されないときには、前記作動油供給手段により前記作動油室に作動油を再度供給する、
パーキング装置。
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のパーキング装置であって、
前記移動規制ユニットは、前記第１方向と直交する第２方向に移動すると共に前記移動部材に設けられた被当接部と当接する当接部が先端部に設けられた移動規制部材を有し、弾性力または磁力によって前記移動規制部材をロックすることにより前記被当接部と前記当接部との当接時に前記移動部材の前記第１方向の移動を規制するよう構成されている、
パーキング装置。
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のパーキング装置であって、
前記作動油供給手段は、ライン圧を所定油路を介して前記作動油室に供給する第１状態と、前記作動油室および前記所定油路の作動油をドレンする第２状態と、を切り替える切替バルブを有する、
パーキング装置。