JP6406154B2

JP6406154B2 - 車両用動力伝達装置の制御装置

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Publication number: JP6406154B2
Application number: JP2015151306A
Authority: JP
Inventors: 弘一奥田; 田端　淳; 淳田端; 達也今村; 啓之舘野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2035-07-30
Also published as: JP2017030467A

Description

本発明は、シフトバイワイヤ方式のパーキングロック装置と、手動操作によりパーキングロック装置のロック状態を解除する解除機構とを備える車両用動力伝達装置の、制御装置に関し、とりわけ、パーキングロック装置のロック状態が手動操作力で解除された場合において、車両を外力によって移動可能とし、駆動源から駆動輪への不要な動力の伝達を抑制する技術に関する。

駆動源の動力を駆動輪へ伝達する動力伝達機構の出力軸をロック状態と非ロック状態とに切替えるシフトバイワイヤ方式のパーキングロック装置と、ドライバの操作力により前記パーキングロック機構をロック状態から非ロック状態に切替える解除機構とを、備える車両用動力伝達装置が知られている。たとえば、特許文献１の車両用動力伝達装置がそれである。

特許文献１のパーキングロック装置は、パーキングギヤと噛合うパーキングポールと、パーキングポールをパーキングギヤへ押し付けるカムを先端に有するパーキングロッドと、パーキングロッドの基端を制御軸から離間した位置に回動可能に支持するディテントレバーと、制御軸を介したディテントレバーの回動により、前記動力伝達機構の出力軸をロック状態と非ロック状態とに切替える電動アクチュエータとを備えている。また、ディテントレバーを支持する制御軸を手動操作力により回動させて前記動力伝達機構のロック状態を非ロック状態に切替える手動操作レバーを有する手動解除機構が設けられている。これにより、電動アクチュエータなどが非作動となっても、手動操作レバーへ手動操作力が入力されることにより、パーキングロック装置のロック状態を解除して非ロック状態へと切替えることができる。

特開２００８−２５０８号公報

ところで、前記動力伝達機構のロック状態が解除機構により手動で非ロック状態に切替えられる場合には、前記電動アクチュエータの異常などの不具合が想定される状況であり、修理のために車両を牽引などにより一時的に外力を加えて移動させる場合もある。また、その際に、車両の制御システムが作動していると、駆動源が作動し、車両振動や音が発生することも考えられる。

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、動力伝達機構のロック状態を手動で解除した際に、車両を外力で移動可能とし、且つ駆動源から駆動輪への不要な動力伝達を抑制するとともに、外力での移動時での駆動源の始動による車両振動や音の発生を抑制することにある。

第１発明の要旨とするところは、駆動源からの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達機構の出力軸をロック状態と非ロック状態とに切替えるパーキングロック機構と、ドライバの操作力により前記パーキングロック機構をロック状態から非ロック状態に切替える解除機構とを、備える車両用動力伝達装置の、制御装置であって、前記解除機構により前記パーキングロック機構がロック状態から非ロック状態へ解除された解除状態を判定する解除状態判定部と、解除状態判定時に前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とする動力伝達遮断制御部と、解除状態判定時に前記駆動源の作動を禁止する駆動源作動禁止部とを、含み、前記動力伝達機構は、直列に配置された電気式変速部および機械式変速部を有し、前記動力伝達遮断制御部は解除状態判定時は前記機械式変速部にて前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とし、解除状態非判定時は前記電気式変速部にて前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とすることにある。

また、第２発明は、前記第１発明において、前記駆動源はエンジンであり、前記駆動源作動禁止部は前記エンジンの作動を禁止することにある。

また、第３発明は、前記第１発明または第２発明において、前記駆動源は電動機であり、前記駆動源作動禁止部は電動機の作動を禁止することにある。

前記第１発明によれば、前記解除機構により前記パーキングロック機構がロック状態から非ロック状態へ解除された解除状態を判定する解除状態判定部と、解除状態判定時に前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とする動力伝達遮断制御部と、解除状態判定時に前記駆動源の作動を禁止する駆動源作動禁止部とを、含む。このため、動力伝達遮断制御部により解除状態判定時に前記動力伝達機構の動力伝達が遮断されるので、車両を外力により移動可能となり、車両の外力での移動時での駆動輪から動力が伝達されることによる動力伝達機構の耐久性の低下を抑制することができる。また、解除状態判定時に前記駆動源の作動が禁止されるので、駆動源の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達を抑制できるとともに、外力での移動時での電池容量の低下などにより駆動源が不意に始動することによる車両振動や音の発生を抑制できる。

また、前記第１発明によれば、前記動力伝達機構は、直列に配置された電気式変速部および機械式変速部を有し、前記動力伝達遮断制御部は前記解除状態判定部による解除状態判定時は前記機械式変速部にて前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とし、前記解除状態判定部による解除状態非判定時は前記電気式変速部にて前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とする。このため、前記解除機構により前記動力伝達機構がロック状態から解除された解除状態判定時には、機械式変速部にて動力伝達機構が動力伝達遮断状態とされることにより、車両の外力での移動時に駆動輪から動力が伝達されても電気式変速部が回転させられることがないので、回転部品が減り、動力伝達機構の耐久性を向上することができる。また、動力伝達機構のロック状態の解除機構に依らない解除状態非判定時には、電気式変速部にて動力伝達機構が動力伝達遮断状態とされることにより、発進応答性を高めることができる。

また、前記第２発明によれば、前記駆動源はエンジンであり、前記駆動源作動禁止部は前記エンジンの作動を禁止する。このため、前記エンジンの作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達を抑制できる。

また、前記第３発明によれば、前記駆動源は電動機であり、前記駆動源作動禁止部は前記電動機の作動を禁止する。このため、前記電動機の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達を抑制できる。

ハイブリッド車両用動力伝達装置の構成例を説明する骨子図であるとともに、ハイブリッド車両用動力伝達装置に適用されるハイブリッド制御用コンピュータ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１のハイブリッド車両用動力伝達装置に備えられる自動変速部において油圧式摩擦係合装置の作動の組合せとそれにより成立する変速段との関係を説明する図である。図１のハイブリッド制御用コンピュータおよびシフト用コンピュータを説明する図である。図１のハイブリッド車両用動力伝達装置に備えられるパーキングロック機構を出力軸の軸方向に視た断面図である。図４のパーキングロック機構のＶ−Ｖ視断面を示す断面図である。図３の各コンピュータの入出力信号を説明する図である。図３のハイブリッド制御用コンピュータの制御作動の要部を説明するフローチャートである。図７の制御作動に対応するタイムチャートである。

以下、本発明のハイブリッド制御用コンピュータの一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１には、ハイブリッド車両用動力伝達装置８を説明する骨子図が記載されている。この図１に示すように、本実施例のハイブリッド車両用動力伝達装置８（以下、「動力伝達装置８」という。）は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１４（以下、「ケース１４」という）内において共通の軸心上に配設された入力軸１６と、その入力軸１６に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等を介して間接に連結された差動部１８と、その差動部１８と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路に伝達部材（伝動軸）２０を介して直列に連結されている自動変速部２２と、その自動変速部２２に連結された出力軸２４とを、直列に備えている。また、後述するように、自動変速部２２には、その出力軸２４をロック状態と非ロック状態とに切替えるパーキングロック機構３７と、ドライバの操作力によりパーキングロック機構３７をロック状態から非ロック状態に切替える手動解除機構８４、とが設けられている。

本実施例の動力伝達装置８は、例えばハイブリッド車両（以下、「車両」という。）において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１６に連結された走行用の駆動力源としての例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン２６により発生させられた動力を差動部１８および差動部１８に直列に配置された自動変速部２２により出力軸２４へ伝達し、出力軸２４から図示しない差動歯車装置およびその差動歯車装置と一対の駆動輪との間の図示しない車軸を介して一対の駆動輪へと伝達する。なお、本実施例の動力伝達装置８において、エンジン２６と差動部１８とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパ等を介する連結はこの直結に含まれる。また、動力伝達装置８はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。

差動部１８は、第１電動機ＭＧ１と、前記入力軸１６に入力されて前記エンジン２６の出力を機械的に分配する機械的機構であってそのエンジン２６の出力を第１電動機ＭＧ１及び伝達部材２０に分配する差動機構としての動力分配装置２８と、伝達部材２０と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機ＭＧ２とを、備えている。本実施例の差動部１８に備えられた第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、三相コイルが巻回された固定子と永久磁石が備えられた回転子から成る３相交流同期モータから構成されており、何れも発動機及び発電機として機能する所謂モータジェネレータとして機能し、本発明の駆動源としても機能する。斯かる構成により、差動部１８は、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度（入力軸１６の回転速度）と出力回転速度（伝達部材２０の回転速度）の差動状態が制御される電気式無段変速部として機能する。

動力分配装置２８は、シングルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されている。この遊星歯車装置は、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０、その遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ０、遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えており、キャリアＣＡ０は入力軸１６すなわちエンジン２６に連結され、サンギヤＳ０は第１電動機ＭＧ１に連結され、リングギヤＲ０は伝達部材２０に連結されている。また、エンジン２６が連結された入力軸１６は、ブレーキＢ０を介して非回転部材であるケース１４に選択的に連結される。また、エンジン２６により回転駆動されて作動油を吐出し、エンジン２６の停止により油圧制御回路への作動油の供給を停止する、機械式油圧ポンプ３０が入力軸１６に連結されている。

自動変速部２２は、差動部１８と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路にシングルピニオン型の遊星歯車装置３２、遊星歯車装置３４を主体として構成され、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。遊星歯車装置３２、３４は、それぞれサンギヤＳ１、Ｓ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２、それら遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ＣＡ２、遊星歯車Ｐ１、Ｐ２を介してサンギヤＳ１、Ｓ２と噛み合うリングギヤＲ１、Ｒ２を備えている。

また、自動変速部２２では、サンギヤＳ１がブレーキＢ１を介してケース１４に選択的に連結されるようになっている。また、キャリアＣＡ１とリングギヤＲ２とが一体的に連結され、第２ブレーキＢ２を介してケース１４に選択的に連結されるようになっていると共に、一方向クラッチＦ１を介してそのケース１４に対する一方向の回転が許容されつつ逆方向の回転が阻止されるようになっている。また、サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して伝達部材２０に選択的に連結されるようになっている。また、一体的に連結されたキャリアＣＡ１及びリングギヤＲ２が第２クラッチＣ２を介して伝達部材２０に選択的に連結されるようになっている。また、リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とが一体的に連結されると共に出力軸２４に連結されている。また、図１には図示しないが、出力軸２４にはパーキングロック機構３７のパーキングギヤ３８が固定的に連結されている。

図２は、自動変速部２２の変速段毎に用いられる油圧式摩擦係合装置の係合作動の組み合わせおよび第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の両駆動状態を成立させるブレーキＢ０の係合作動を説明する係合表である。この図２に示されるように、自動変速部２２においては、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により第３速ギヤ段が成立させられ、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により後進ギヤ段（後進変速段）Ｒが成立させられる。自動変速部２２は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合作動により機械的に変速段が決定される機械式変速部として機能する。差動部１８および自動変速部２２は、本発明の動力伝達機構として機能する。自動変速部２２は、たとえば第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２の全ての解放により、ニュートラル「Ｎ」状態とされて動力伝達遮断状態とされる。差動部１８は、ブレーキＢ０の係合により第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の両方で一対の駆動輪を駆動可能な状態すなわち両駆動状態となり、車両は自動変速部２２が動力伝達可能な状態となると、モータ走行となる。また、差動部１８は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２が非作動とされると、ニュートラル「Ｎ」状態とされて動力伝達遮断状態とされる。

図３は、動力伝達装置８に好適に適用されるハイブリッド制御用コンピュータ４２（ＨＶ−ＥＣＵ４２）およびシフト用コンピュータ４０（ＳＢＷ−ＥＣＵ４０）を説明する図である。ハイブリッド制御用コンピュータ４２およびシフト用コンピュータ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータをそれぞれ含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。ハイブリッド制御用コンピュータ４２には、シフト操作装置のシフト位置に応じてシフトレバーセンサ４４から出力されたシフトレバー位置信号Ｒ／Ｎ／Ｄ、および、自動変速部２２をパーキングレンジ（Ｐレンジ）とパーキングレンジ以外の非パーキングレンジ（非Ｐレンジ）との間で切り替えるためのＰスイッチ４５（Ｐ−ＳＷ４５）のスイッチ操作を表すＰスイッチ信号Ｐが、供給される。電動アクチュエータ４６は、電動モータ４８と、電動モータ４８の相対角変位を計測するエンコーダ５０と、シフトセンサ５２とを備えている。シフト用コンピュータ４０は、ハイブリッド制御用コンピュータ４２の指示により自動変速部２２の出力軸２４をロック状態と非ロック状態との間で切替えるパーキングロック機構３７の作動を制御する。シフト用コンピュータ４０は、シフトレバー位置信号Ｒ／Ｎ／Ｄに応じて、電動モータ４８の回転角度（モータ角度）をエンコーダ５０から取得しつつ、制御軸６４を非パーキング位置（ＮｏｔＰ位置）に対応する回動位置に回動させて図示しないマニュアルバルブを切り替えることにより、動力伝達装置８のシフトポジションを切替える。また、シフト用コンピュータ４０は、Ｐスイッチ信号Ｐの入力を検知すると、電動モータ４８を回転駆動させてパーキング位置（Ｐ位置）に対応する回動位置に制御軸６４を回転駆動させることによりパーキングロック機構３７を作動させる。また、制御軸６４には制御軸６４の絶対角を計測するシフトセンサ５２が連結されており、パーキングロック機構３７がロック状態にあるか非ロック状態にあるかが検出される。動力伝達装置８には、パーキングロック機構３７をロック状態から非ロック状態に手動で切替える手動解除機構８４が備えられている。後述するディテントレバー６２の第２レバー部７３への手動解除機構８４を介して入力された手動の操作力により、ディテントレバー６２はパーキング位置に対応する回動位置から非パーキング位置（ＮｏｔＰ位置）に対応する回動位置へ回動させられる。上記第２レバー部７３は、手動パーキング解除レバー（手動Ｐ解除レバー）として機能している。これにより、たとえば電動モータ４８が故障しても、パーキングロック機構３７が手動でパーキングロック状態から非パーキングロック状態に切替えられる。

図４は、動力伝達装置８に備えられるパーキングロック機構３７をケース１４内において出力軸２４の軸方向に視た断面図である。図５は、パーキングロック機構３７のＶ−Ｖ視断面を示す断面図である。パーキングロック機構３７は、動力伝達装置８に備えられ、Ｐスイッチ４５のスイッチ操作に従って作動する電動アクチュエータ４６により自動変速部２２の出力軸２４をロック状態と非ロック状態との間で切替える。パーキングロック機構３７は、パーキングロック部３９と、ロック機構部５５とから構成され、ケース１４内に設けられている。電動アクチュエータ４６は、電動モータ４８を含んでいる。電動モータ４８は、ステータ４１と、ロータ４３と、ロータ４３と一体的に回転するロータ軸４７とを備えている。ロータ軸４７は、ケース１４に形成された穴４９に挿入させられている。なお、図５において、パーキングギヤ３８およびパーキングロックポール５４の一部が点線で示されている。

パーキングロック部３９は、図示しない駆動輪と作動的に連結されている出力軸２４に固定されたパーキングギヤ３８と、パーキングギヤ３８と噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ３８の回転をロックするパーキングロックポール５４と、トーションスプリング５１とを備えている。パーキングロックポール５４は、パーキングギヤ３８の谷部と係合する凸部５３を有し、出力軸２４の回転軸線と平行な中心線を有するピン５７によりケース１４に回動可能に設けられている。トーションスプリング５１は、ケース１４に固定されたブラケット５９の凸部が挿入されたコイル部６１と、そのコイル部６１の巻き始め端側でありブラケット５９の穴に係合された一方のアーム部６３と、コイル部６１の巻き終わり端側でありパーキングロックポール５４に当接する他方のアーム部６５とを有し、復元力によりパーキングロックポール５４をパーキングギヤ３８から離隔する方向へ付勢している。

ロック機構部５５は、パーキングロックポール５４と当接するテーパカム５６に挿し通されてテーパカム５６を一端部において支持するパーキングロッド５８と、パーキングロッド５８に設けられたコンプレッションスプリング６０と、パーキングロッド５８の他端部に回動可能に接続されて節度機構によりパーキング位置と非パーキング位置とに位置決めされるディテントレバー６２と、ディテントレバー６２の回転に節度を与えつつパーキング位置と非パーキング位置とのいずれかにディテントレバー６２を保持するディテントスプリング６６と、テーパカム５６を案内するカムガイド６９と、パーキングスリーブ８０とを備えている。制御軸６４は、電動モータ４８のロータ軸４７とケース１４の穴４９内で動力伝達可能に連結されている。ディテントレバー６２は、制御軸６４が挿通されるボス部７０を備えており、電動モータ４８によりボス部７０周りすなわち制御軸６４の回動軸線周りに回動させられる。ディテントレバー６２は、ボス部７０周りに第１レバー部７１および第２レバー部７３と、係合凹溝７６とを有している。第２レバー部７３と係合凹溝７６とはボス部７０を挟んでデョテントレバー６２の長手方向の両端部にあたり、第１レバー部７１は、ボス部７０の車両下側に長手方向に対して略垂直に突出するように形成されている。パーキングロッド５８は、その一端部が挿通させられることによりテーパカム５６を支持する長手状の支持部７５と、支持部７５に連続して制御軸６４方向に折れ曲がり、第１レバー部７１に回動可能に連結される連結部７７を有しており、ディテントレバー６２の回動により支持部７５がその軸心方向すなわち出力軸２４の軸心方向に略平行な方向に移動可能に設けられている。また、パーキングロッド５８は、テーパカム５６の大径部の端面に当接して、テーパカム５６をパーキングロックポール５４の先端部下面に押し付けるように付勢するコンプレッションスプリング６０を備えている。ディテントレバー６２の係合凹溝７６は、パーキング位置に対応するパーキング凹溝７２と非パーキング位置に対応する非パーキング凹溝７４とから構成される。ディテントスプリング６６は、板バネであり、その基端部がケース１４に固定され、その先端部に回転可能に支持された係合ローラ７８をディテントレバー６２のパーキング凹溝７２または非パーキング凹溝７４の溝底に係合するように付勢した状態で備えている。ディテントレバー６２の第２レバー部７３には、制御軸６４の回動軸線まわりの周方向に円弧状の長穴８１が、板厚方向に貫通されて形成されている。カムガイド６９は、パーキングロッド５８の軸方向の移動によりテーパカム５６が出入り可能に、パーキングロッド５８を周方向に取り囲むように筒状にケース１４内に設けられている。パーキングスリーブ８０は、ブラケット５９に一体に設けられ、パーキングロッド５８の軸方向の移動によりテーパカム５６の外周面が摺動可能な凹湾曲面８３を有している。

図４および図５では、パーキングロック機構３７が非ロック状態にある場合を表している。パーキングロックポール５４は、パーキングロッド５８の一端部に支持されているテーパカム５６との当接位置が変化させられることで、その位置が調節される。例えば、図５の左方向にテーパカム５６が移動させられ、パーキングロックポール５４の先端部下面がテーパカム５６の大径部から離れて小径部と当接する場合、パーキングロックポール５４の先端部がトーションスプリング５１により図４の鉛直下方に移動されるに伴って、パーキングロックポール５４の凸部５３とパーキングギヤ３８との係合が外れ、パーキングロック機構３７のパーキングロック状態が解除される（図４および図５）。一方、テーパカム５６がその外周面が凹湾曲面８３に摺動しつつ図５の右方向に移動させられてパーキングロックポール５４の先端部下面を押圧すると、パーキングロックポール５４の先端部がトーションスプリング５１の付勢力に抗して図４の鉛直上方に移動されるに伴って、パーキングギヤ３８にパーキングロックポール５４の凸部５３が係合されて、パーキングロック機構３７が図示しないパーキングロック状態とされる。パーキングロック機構３７がパーキングロック状態にある場合、パーキングロックポール５４によりパーキングギヤ３８の回転が阻止され、出力軸２４に作動的に連結された駆動輪の回転も同様に阻止される。

また、パーキングロッド５８の支持部７５の長手方向への移動は、制御軸６４の回転位置すなわちディテントレバー６２の回動位置に応じて調節される。ディテントレバー６２は、制御軸６４を介して電動モータ４８のロータ軸４７に作動的に連結されており、電動アクチュエータ４６により制御軸６４の一回動軸線まわりに駆動されて、自動変速部２２の出力軸２４のロック状態と非ロック状態とを切り替える。ここで、パーキング凹溝７２にディテントスプリング６６の係合ローラ７８が係合される制御軸６４の回転位置がパーキングロック機構３７のロック位置、すなわちパーキングギヤ３８とパーキングロックポール５４の凸部５３との係合位置に対応する。一方、非パーキング凹溝７４に係合ローラ７８が係合される制御軸６４の回転位置は、パーキングロック機構３７の非ロック位置、すなわちパーキングギヤ３８とパーキングロックポール５４の凸部５３との係合が外れる位置に対応する。

動力伝達装置８の自動変速部２２には、たとえば電動モータ４８の故障などにより、電動アクチュエータ４６によりパーキングロック機構３７をロック状態から非ロック状態に切替えができない場合などにおいて、ドライバの操作力により手動でパーキングロック機構３７をロック状態から非ロック状態へ切替える手動解除機構８４が備えられている。

図４および図５に示されるように、手動解除機構８４は、金属素線をより合わせたケーブル本体を外装材により被覆した長手状の操作ケーブル８６と、操作ケーブル８６のケース１４外部側の端部に設けられ、ドライバにより手動で操作される環状の把手８８と、操作ケーブル８６のケース１４内部側の端部に取り付けられた制御軸６４の回動軸線に平行な方向に長手状のピン９０と、操作ケーブル８６のケース１４外部に配置された外側ストッパ９２と、操作ケーブル８６のケース１４内部に配置された内側ストッパ９４、とを備えている。操作ケーブル８６は、制御軸６４の回動軸線方向および支持部７５の長手方向に垂直な方向であってケース１４に対してその長手方向に移動可能に挿通させられている。また、操作ケーブル８６の長手方向の移動範囲は、外側ストッパ９２がケース１４の外壁面に当接する下位置と内側ストッパ９４がケース１４の内壁面に当接する図５に示す上位置との間に規制されている。ピン９０は、ディテントレバー６２の第２レバー部７３に形成された長穴８１に挿通させられており、ピン９０よりも外径の大きいリング部材が第２レバー部７３を操作ケーブル８６の端部との間で板厚方向に挟んだ状態で取り付けられて、ピン９０が長穴８１から抜け止めされている。このように構成された手動解除機構８４において、操作ケーブル８６を通じて伝達される手動操作力によりピン９０は下位置から図５に示される上位置に移動させられる。

ピン９０が下位置にある場合には、制御軸６４が電動アクチュエータ４６により上記パーキング位置と上記非パーキング位置との間で回動させられても、ピン９０はディテントレバー６２の回動に干渉しない。手動の操作力により把手８８がケース１４から離隔する方向に移動されると、操作ケーブル８６を介して伝達された操作力が第２レバー部７３に形成された長穴８１の上端部内面に当接したピン９０を介してディテントレバー６２に伝達され、ピン９０が上位置まで移動されるに伴い、ディテントレバー６２が上記非パーキング位置に回動させられる。これにより、図５に示されるように、パーキングロック機構３７が非パーキングロック状態に手動で切替えられる。

図６は、ハイブリッド制御用コンピュータ４２、電動機制御用コンピュータ９８、エンジン制御用コンピュータ１００およびシフト用コンピュータ４０のそれぞれの入出力信号の関係を説明する図である。図６において、ハイブリッド制御用コンピュータ４２には、前述のシフトレバー位置信号Ｒ／Ｎ／Ｄ、Ｐスイッチ信号Ｐなどの他に、例えばアクセル開度センサにより検出された運転者による車両に対する要求量（ドライバ要求量）としてのアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａcc（％）を表す信号、エンジン回転速度センサにより検出されたエンジン２６の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe（rpm）を表す信号、吸入空気量センサにより検出されたエンジン２６の吸入空気量Ｑを表す信号、スロットル開度センサ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開度θth（％）を表す信号、車速センサにより検出された車速Ｖを表す信号、出力軸回転速度センサにより検出された出力軸２４の回転速度である出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、第１電動機回転速度センサにより検出された第１電動機回転速度Ｎ_ＭＧ１およびその回転方向を表す信号、第２電動機回転速度センサにより検出された第２電動機回転速度Ｎ_ＭＧ２およびその回転方向を表す信号、蓄電装置電圧センサにより検出される蓄電装置の電圧から判定される蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ）を表す信号、伝達部材回転速度センサにより検出された伝達部材２０の回転速度Ｎ_２０を表す信号などがそれぞれ供給される。

また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、電動機制御用コンピュータ９８（ＭＧ−ＥＣＵ９８）へ第１電動機ＭＧ１の出力トルクを制御するＭＧ１トルク指令信号および第２電動機ＭＧ２の出力トルクを制御するＭＧ２出力トルク指令信号を供給する。電動機制御用コンピュータ９８は、インバータ１０８を用いて第１電動機ＭＧ１の電流量および第２電動機ＭＧ２の電流量を制御する。また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、エンジン制御用コンピュータ１００（エンジンＥＣＵ１００）へエンジン出力トルク指令信号を供給する。エンジン制御用コンピュータ１００は、たとえばエンジン２６の吸気管に備えられた電子スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータにスロットルアクチュエータ駆動信号を出力することによりスロットル開度θthを制御するとともに、エンジン２６の点火時期を制御する点火信号を出力する。また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、シフト（シフトバイワイヤ：ＳＢＷ）用コンピュータ４０へシフトレンジ指令信号すなわち、シフトレバー位置信号Ｒ／Ｎ／ＤおよびＰスイッチ信号Ｐを供給する。シフト用コンピュータ４０は、電動アクチュエータ４６にアクチュエータ駆動信号を供給する。また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、動力伝達装置８の油圧制御回路に油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する油圧指令信号Ｐｂ_Ｂ０、Ｐｂ_Ｃ１、Ｐｂ_Ｃ２、Ｐｂ_Ｂ１、Ｐｂ_Ｂ２を供給する。

また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、自動変速部２２の変速を行う変速制御手段として機能する。例えば、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴ（或いはアクセル開度Ａcc等）とを変数とする２次元座標において、アップシフト線（実線）及びダウンシフト線（一点鎖線）を有する予め記憶された関係（変速線図、変速マップ）から、実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａcc等に対応する自動変速部２２の要求出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて、自動変速部２２の変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２２の自動変速制御を実行する。

また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、エンジン２６を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン２６と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や第１電動機ＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１８の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機ＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力（要求エンジン出力）Ｐ_ＥＲを算出し、その目標エンジン出力Ｐ_ＥＲが得られるエンジン回転数Ｎ_Ｅとエンジン２６の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅとなるようにエンジン２６を制御すると共に第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の出力乃至発電を制御する。

図１には、ハイブリッド制御用コンピュータ４２の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図が記載されている。ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、解除状態判定部１０２、駆動源作動禁止部１０４および動力伝達遮断制御部１０６を備え、本発明の車両用動力伝達装置の制御装置としても機能する。

解除状態判定部１０２は、パーキングロック機構３７が、手動解除機構８４によりロック状態から手動により解除された解除状態であるか否かを判定する。解除状態判定部１０２は、シフト用コンピュータ４０から、Ｐスイッチ信号Ｐに応じた前記アクチュエータ駆動信号としてのＳＢＷ−ＥＣＵ指示値、エンコーダ５０により計測される電動モータ４８の相対角変位、およびシフトセンサ５２により検出された制御軸６４の回動角度に基づくシフトセンサ信号値を取得する。ここで、シフトセンサ信号値は、パーキングロック機構３７がパーキング位置にあるか非パーキング位置にあるかの判定値であり、制御軸６４の回動角度が所定の閾値よりも大きいか否かに基づいてシフト用コンピュータ４０により判定される。制御軸６４の回動角度が所定の閾値以下の場合、Ｐ相当の角度であるとしてシフトセンサ信号値はパーキング位置と判定され、制御軸６４の回動角度が所定の閾値よりも大きい場合、非Ｐ相当の角度であるとしてシフトセンサ信号値は非パーキング位置と判定される。解除状態判定部１０２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ指示値がパーキングロック機構３７をパーキング位置とする電動アクチュエータ４６へのアクチュエータ駆動信号であり、且つシフトセンサ信号値が非パーキング位置であり、両者が不一致である場合には、パーキングロック機構３７がドライバの手動操作力により手動解除機構８４を介して解除された解除状態であると判定し、手動Ｐ解除状態フラグをＯＦＦからＯＮに切替える。一方、解除状態判定部１０２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ指示値がパーキングロック機構３７を非パーキング位置とする電動アクチュエータ４６への指令であり、且つシフトセンサ信号値が非パーキング位置であり、両者が一致する場合には、パーキングロック機構３７が、シフト用コンピュータ４０を介して解除された状態であり、手動解除機構８４による解除状態ではないと判定する。また、解除状態判定部１０２は、手動Ｐ解除状態フラグがＯＦＦからＯＮに切り替わった際に、アクセル操作によって車両が走行可能な電源状態であるＲｅａｄｙ−ＯＮの電源状態である場合には、エンジン２６の始動を禁止するエンジン運転禁止フラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。

駆動源作動禁止部１０４は、パーキングロック機構３７のロック状態から非ロック状態への解除が手動解除機構８４によるものと判定される解除状態判定時に、駆動源としてのエンジン２６、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動を禁止する。駆動源作動禁止部１０４は、解除状態判定部１０２による解除状態判定時にエンジン運転禁止フラグのＯＮ信号を取得すると、エンジン制御用コンピュータ１００を介してエンジン２６の点火および燃料噴射を制限して、エンジン２６の始動を禁止する。また、駆動源作動禁止部１０４は、インバータ１０８をシャットダウンすることにより、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２への電流を規制し、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動を禁止する。

動力伝達遮断制御部１０６は、解除状態判定部１０２による解除状態判定時に自動変速部２２にて動力伝達装置８を動力伝達遮断状態とする。具体的には、動力伝達遮断制御部１０６は、解除状態判定時すなわち手動Ｐ解除状態フラグがＯＦＦからＯＮに切換わる時点で、自動変速部２２をニュートラル状態にする。動力伝達遮断制御部１０６は、解除状態判定時の以前に第１速ギヤ段が成立されている場合には係合していた第１クラッチＣ１を解放させる。

ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、パーキングロック機構３７が、手動解除機構８４による解除状態ではない解除状態非判定時に、通常制御を実施する。すなわち、動力伝達遮断制御部１０６は、自動変速部２２を動力伝達状態に維持する。具体的には、動力伝達遮断制御部１０６は、車両のシフト位置が走行可能なドライブ位置に切り替えられた際の解除状態非判定時において、それ以前に係合していた第１クラッチＣ１の係合を維持し、自動変速部２２の第１速ギヤ段を成立させるとともに、ブレーキＢ０を解放させ、走行可能な状態とする。これにより、差動部１８の変速によって車両の走行が可能となる。また、動力伝達遮断制御部１０６は、車両のシフト位置がニュートラル位置に切り替られた際の解除状態非判定時において、それ以前に係合していた第１クラッチＣ１の係合を維持し、自動変速部２２の第１速ギヤ段を成立させるとともに、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動を非作動にして、差動部１８をニュートラル状態とする。これにより、手動解除機構８４を介さずにパーキングロック機構３７がロック状態から非ロック状態に切り替えられるとともに、車両のシフト位置がパーキング位置からニュートラル位置に切替えられた際の解除状態非判定時において、動力伝達遮断制御部１０６により動力伝達が差動部１８にて遮断されることから、シフト位置のニュートラル位置から走行可能なたとえばドライブ位置への切替わり時における車両の発進応答性が確保される。

また、ハイブリッド制御用コンピュータ４２は、パーキングロック機構３７のロック状態を手動解除機構８４による手動で解除後に、ＳＢＷ−ＥＣＵ指示値とエンコーダ５０により計測される電動モータ４８の相対角変位およびシフトセンサ信号値とを比較して、パーキングロック機構３７のロック状態がシフト用コンピュータ４０を介して電気的に解除されたか否かを判定する。ハイブリッド制御用コンピュータ４２は上記判定が肯定される場合には、解除状態判定時での制御から前記通常制御へ復帰する。

図７は、ハイブリッド制御用コンピュータ４２のパーキングロック機構３７のロック状態から非ロック状態への解除が行われた際の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図８は、車両がＲｅａｄｙ−ＯＮの電源状態にあるときに、パーキングロック機構３７のロック状態から非ロック状態への解除が、手動解除機構８４を介して手動の操作力により為された際のハイブリッド制御用コンピュータ４２の制御作動の一例を説明するタイムチャートである。

図７において、パーキングロック機構３７の手動でのロック解除が開始されると（図８のｔ１時点）、解除状態判定部１０２の機能に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する。）Ｓ１において、パーキングロック機構３７が、手動解除機構８４による解除状態であるか否かが判定される。手動解除機構８４の操作ケーブル８６への手動の操作力により、制御軸６４の回動角度が所定の閾値よりも大きくなり（図８のｔ２時点）、シフトセンサ信号値がパーキング位置から非パーキング位置へと切替えられると、ＳＢＷ−ＥＣＵ指示値がパーキング位置であり、シフトセンサ信号値の非パーキング位置とｔ２時点で不一致であるため、パーキングロック機構３７の解除状態が、手動解除機構８４による解除状態であると判定され、手動Ｐ解除状態フラグがＯＦＦからＯＮに切替えられる。また、手動Ｐ解除状態フラグがＯＦＦからＯＮに切替えられるｔ２時点で、車両の電源状態がＲｅａｄｙ−ＯＮであるため、エンジン運転禁止フラグがＯＦＦからＯＮに切替えられる。なお、エンコーダ５０により計測される電動モータ４８の相対角変位を示すエンコーダ変位角信号は、制御軸６４の回動角と同様に大きくなっている。このような状態では、Ｓ１の判定が肯定されるので、駆動源作動禁止部１０４および動力伝達遮断制御部１０６の機能に対応するＳ２において、エンジン２６、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動が禁止されるとともに、動力伝達装置８の動力伝達が自動変速部２２にて遮断される（図８のｔ２時点）。これにより、エンジン始動が禁止されるとともに、インバータ１０８がシャットダウンされて第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動が禁止される。また、第１クラッチＣ１に係合圧を供給する油圧アクチュエータへの油圧指令信号Ｐｂ_Ｃ１が係合から解放（図８における「０」に相当）に切替えられて、自動変速部２２がニュートラル状態にされる。Ｓ２実行後、本フローチャートが終了させられる。しかし、パーキングロック機構３７の解除状態が手動解除機構８４による解除状態ではない解除状態非判定時には、Ｓ１の判定が否定されるので、動力伝達遮断制御部１０６の機能に対応するＳ３において、前記通常制御が実行される。Ｓ３実行後、本フローチャートが終了させられる。

上述のように、本実施例のハイブリッド制御用コンピュータ４２によれば、手動解除機構８４によりパーキングロック機構３７が解除された解除状態を判定する解除状態判定部１０２と、解除状態判定部１０２による解除状態判定時に動力伝達装置８を動力伝達遮断状態とする動力伝達遮断制御部１０６と、解除状態判定部１０２による解除状態判定時に駆動源の作動を禁止する駆動源作動禁止部１０４とを、含む。このため、パーキングロック機構３７が、ドライバの操作力での手動解除機構８４による解除状態である解除状態判定時に動力伝達遮断制御部１０６により動力伝達装置８の自動変速部２２の動力伝達が遮断されるので、車両を外力により移動可能となり、車両の外力での移動時での駆動輪から動力が伝達されることによる動力伝達装置８の耐久性の低下を抑制することができる。また、解除状態判定時に前記駆動源の作動が禁止されるので、駆動源の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達を抑制できるとともに、外力での移動時において電池容量の低下などにより駆動源が不意に始動することによる車両振動や音の発生を抑制できる。

また、本実施例のハイブリッド制御用コンピュータ４２によれば、動力伝達装置８は直列に配置された差動部１８および自動変速部２２を備え、動力伝達遮断制御部１０６は解除状態判定部１０２による解除状態判定時には自動変速部２２にて動力伝達装置８を動力伝達遮断状態とし、解除状態判定部１０２による解除状態非判定時は差動部１８にて動力伝達装置８を動力伝達遮断状態とする。このため、手動解除機構８４によりパーキングロック機構３７がロック状態から解除された解除状態判定時には、自動変速部２２が動力伝達遮断状態とされることにより、被牽引時などの車両の外力での移動時での駆動輪から動力が伝達されても差動部１８が回転させられることがないので、回転部材が減り、動力伝達装置８の耐久性を向上することができるとともに、エンジン２６の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達が抑制される。また、変速制御による各油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータへの係合圧の供給に伴うエネルギ消費（燃費悪化）が抑制される。また、手動解除機構８４を介さずにパーキングロック機構３７がロック状態から非ロック状態に切替えられるとともに、車両のシフト位置がパーキング位置からニュートラル位置に切替えられた際の解除状態非判定時において、差動部１８にて動力伝達遮断状態とされることにより、シフト位置がニュートラル位置から走行可能なたとえばドライブ位置に切替えられる際の発進応答性を高めることができる。

また、本実施例のハイブリッド制御用コンピュータ４２によれば、解除状態判定時に駆動源作動禁止部１０４は駆動源としてエンジン２６の作動を禁止する。このため、解除状態判定時において、エンジン２６の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達を抑制できる。また、車両の外力での移動時での、たとえば電池容量の低下などによる発電の要求でエンジン２６が始動することによる車両振動や音の発生が抑制される。

また、本実施例のハイブリッド車両用コンピュータ４２によれば、解除状態判定時に駆動源作動禁止部１０４は第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動を禁止する。このため、解除状態判定時において、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達が抑制され、動力伝達装置８の耐久性の低下が抑制される。また、電動機の作動による必要以上の電力の消費が抑制される。

以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

たとえば、前述の実施例の動力伝達装置８を備えた車両によれば、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の２つの電動機を有する差動部１８と自動変速部２２とを備えるものであったが、これに限定されるものではない。たとえば、駆動源として１つの電動機を含み、動力伝達機構として自動変速機を備える車両であってもよく、解除状態判定時に自動変速機の動力伝達が遮断されるとともに駆動源の作動が禁止されることにより、車両を外力により移動可能な状態とすることができ、上記電動機を含めた駆動源の作動による駆動輪への不要な駆動力の伝達が抑制される。

また、前述の実施例のハイブリッド制御用コンピュータ４２によれば、動力伝達遮断制御部１０６は、解除状態判定時には自動変速部２２にて動力伝達装置８を動力遮断状態とするものであったがこれに限定されるものではなく、たとえば、動力伝達遮断制御部１０６は、動力伝達装置８の動力伝達遮断状態のニュートラル位置から走行可能なドライブ位置への切替わり時の発進応答性および油圧式摩擦係合装置への係合圧の供給に伴うエネルギ消費を考慮して、車両がＲｅａｄｙ−ＯＮの電源状態にあるときの車速Ｖや走行モードに応じて、動力伝達装置８の自動変速部２２での動力伝達遮断状態と差動部１８での動力伝達遮断状態とを選択するように構成してもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

８：動力伝達装置
１８：差動部（動力伝達機構、電気式変速部）
２２：自動変速部（動力伝達機構、機械式変速部）
２４：出力軸
２６：エンジン（駆動源）
３７：パーキングロック機構
４２：ハイブリッド制御用コンピュータ（車両用動力伝達装置の制御装置）
８４：手動解除機構（解除機構）
１０２：解除状態判定部
１０４：駆動源作動禁止部
１０６：動力伝達遮断制御部
ＭＧ１：第１電動機（駆動源）
ＭＧ２：第２電動機（駆動源）

Claims

駆動源からの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達機構の出力軸をロック状態と非ロック状態とに切替えるパーキングロック機構と、ドライバの操作力により前記パーキングロック機構をロック状態から非ロック状態に切替える解除機構とを、備える車両用動力伝達装置の、制御装置であって、
前記解除機構により前記パーキングロック機構がロック状態から非ロック状態へ解除された解除状態を判定する解除状態判定部と、解除状態判定時に前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とする動力伝達遮断制御部と、解除状態判定時に前記駆動源の作動を禁止する駆動源作動禁止部とを、含み、
前記動力伝達機構は、直列に配置された電気式変速部および機械式変速部を有し、前記動力伝達遮断制御部は解除状態判定時は前記機械式変速部にて前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とし、解除状態非判定時は前記電気式変速部にて前記動力伝達機構を動力伝達遮断状態とする
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
前記駆動源はエンジンであり、前記駆動源作動禁止部は前記エンジンの作動を禁止することを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
前記駆動源は電動機であり、前記駆動源作動禁止部は電動機の作動を禁止することを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置。