JP6787762B2 - 車両用パーキングロック制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電動アクチュエータによって駆動されるパーキングロック機構の作動状態を制御する車両用パーキングロック制御装置に関し、電動アクチュエータに電力を供給する第1電源の出力電圧が低電圧状態となったときに、電動アクチュエータが故障であると誤って判定されることを抑制する技術に関する。
第1電源を電源とする電動アクチュエータにより、パーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求に従ってパーキングロック機構を前記非パーキングロック状態へ切り換える車両用パーキングロック制御装置が知られている。たとえば、特許文献1の車両用パーキングロック制御装置がそれである。
特開2015−183775号公報
ところで、電動アクチュエータの電源である第1電源の出力電圧が低電圧状態となると、路面の勾配によっては、パーキングロック機構をパーキングロック状態から非パーキングロック状態へ切り換えるために必要な電動アクチュエータの出力トルクを確保することができない可能性があった。この場合、パーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求に応じて電動アクチュエータによるパーキングロック機構の非パーキングロック状態への切換えが行われなくなると、実際には電動アクチュエータの故障(ハード的な故障)がないにも拘わらず、誤って電動アクチュエータ故障の誤判定(誤ダイアグ)が生じる可能性があった。
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、電動アクチュエータに電力を供給する第1電源の出力電圧が低電圧状態となったときに、電動アクチュエータが故障であると誤って判定されることを抑制することにある。
第1発明の要旨とするところは、第1電源を電源とする電動アクチュエータにより、パーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求に従ってパーキングロック機構を前記非パーキングロック状態へ切り換え、前記切換要求に拘わらず前記電動アクチュエータにより前記パーキングロック機構が前記非パーキングロック状態へ切り換えられない場合には前記電動アクチュエータが故障状態にあると判定する車両のパーキングロック制御装置であって、車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が予め設定されたパーキングロック解除不可領域内にあるか否かを判定するパーキングロック解除不可領域判定部と、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定された場合には、前記切換要求を却下するパーキングロック解除要求却下部とを含むことにある。
第2発明の要旨とするところは、前記第1発明において、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定された場合には、前記切換要求が却下されたことに関連する報知を出力する切換要求却下報知部を、含むことにある。
第3発明の要旨とするところは、前記第1発明又は第2発明において、前記パーキングロック解除不可領域は、前記第1電源の出力電圧を表す軸と前記路面の勾配を表す軸との二次元座標内において、前記第1電源の出力電圧が増加するのに伴って前記路面の勾配が増加するように設定された路面勾配境界線よりも路面の勾配が大きく、且つ、前記第1電源の出力電圧が所定の電圧値を示すように設定された電圧境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低い領域である、または、前記路面の勾配が増加するのに伴って前記第1電源の出力電圧が増加するように設定された電圧勾配境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低く、且つ、前記電圧境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低い領域であることにある。
第4発明の要旨とするところは、前記第3発明において、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、前記第1蓄電池よりも高電圧の第2蓄電池が第2電源として備えられるとともに、車両走行が可能な電源状態では前記第2蓄電池の出力電圧から前記第1蓄電池の充電電圧へ降圧する直流電圧変換器が備えられており、前記第1蓄電池の出力電圧が前記電圧境界線より高い領域は、前記第2蓄電池の出力電圧から前記直流電圧変換器により降圧された充電電圧により充電された前記第1蓄電池の電圧領域であることにある。
第5発明の要旨とするところは、前記第2発明において、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、前記第1蓄電池よりも高電圧の第2蓄電池が第2電源として備えられるとともに、車両走行が可能な電源状態では前記第2蓄電池の出力電圧から前記第1蓄電池の充電電圧へ降圧する直流電圧変換器が備えられており、前記切換要求却下報知部は、前記車両走行が可能な電源状態への切換えを促す報知を行うことにある。
第6発明の要旨とするところは、前記第3発明において、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、エンジンにより回転駆動される発電機が備えられており、前記第1蓄電池の出力電圧が前記電圧境界線より高い領域は、前記発電機により充電された前記第1蓄電池の電圧領域であることにある。
第7発明の要旨とするところは、前記第2発明において、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、エンジンにより回転駆動される発電機が備えられており、前記切換要求却下報知部は、前記エンジンの始動を促す報知を行うことにある。
第8発明の要旨とするところは、前記第1発明から前記第7発明の何れか1において、前記車両位置の路面の勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、前記パーキングロック解除要求却下部は、前記路面勾配検出手段で検出した路面の勾配値の異常時、または前記路面勾配検出手段の異常時には、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1蓄電池の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定されても、前記切換要求を却下しないことにある。
第1発明によれば、車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が予め設定されたパーキングロック解除不可領域内にあるか否かを判定するパーキングロック解除不可領域判定部と、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定された場合には、前記切換要求を却下するパーキングロック解除要求却下部とを含む。このため、パーキングロック機構を非パーキングロック状態とするのに必要な出力トルクを電動アクチュエータが出力できない可能性のある場合に、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下される。これにより、電動アクチュエータに電力を供給する第1電源の出力電圧が低電圧状態となる可能性のある車両の電源状態において、電動アクチュエータが故障であると誤って判定されることが抑制される。
第2発明によれば、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定された場合には、前記切換要求が却下されたことに関連する報知を出力する切換要求却下報知部を、含む。このため、電動アクチュエータに電力を供給する第1電源の出力電圧が低電圧状態となる可能性のある車両の電源状態において、パーキングロック機構のパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下されたことがドライバに報知される。これにより、ドライバに対して、前記第1電源の出力電圧の確保を促すことができる。
第3発明によれば、前記パーキングロック解除不可領域は、前記第1電源の出力電圧を表す軸と前記路面の勾配を表す軸との二次元座標内において、前記第1電源の出力電圧が増加するのに伴って前記路面の勾配が増加するように設定された路面勾配境界線よりも路面の勾配が大きく、且つ、前記第1電源の出力電圧が所定の電圧値を示すように設定された電圧境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低い領域である、または、前記路面の勾配が増加するのに伴って前記第1電源の出力電圧が増加するように設定された電圧勾配境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低く、且つ、前記電圧境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低い領域である。このため、実際の第1蓄電池の出力電圧が所定の電圧値よりも低電圧であって、且つ路面勾配境界線から実際の第1蓄電池の出力電圧に基づいて定まる路面の勾配よりも実際の路面の勾配が大きい時に、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下される。または、実際の第1蓄電池の出力電圧が所定の電圧値を示すように設定された電圧境界線よりも低電圧であって、且つ電圧境界線に基づいて車両位置の路面の勾配から定まる第1蓄電値の出力電圧よりも実際の第1蓄電池の出力電圧が低い時に、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下される。これにより、傾斜路において、電動アクチュエータが故障であると誤って判定されることが適切に抑制される。
第4発明によれば、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、前記第1蓄電池よりも高電圧の第2蓄電池が第2電源として備えられるとともに、車両走行が可能な電源状態では前記第2蓄電池の出力電圧から前記第1蓄電池の充電電圧へ降圧する直流電圧変換器が備えられており、前記第1蓄電池の出力電圧が前記電圧境界線より高い領域は、前記第2蓄電池の出力電圧から前記直流電圧変換器により降圧された充電電圧により充電された前記第1蓄電池の電圧領域である。このため、前記第2電源としての前記第2蓄電池から前記直流電圧変換器により降圧された充電電圧により前記第1蓄電池が充電される車両の電源状態において、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下されない。
第5発明によれば、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、前記第1蓄電池よりも高電圧の第2蓄電池が第2電源として備えられるとともに、車両走行が可能な電源状態では前記第2蓄電池の出力電圧から前記第1蓄電池の充電電圧へ降圧する直流電圧変換器が備えられており、前記切換要求却下報知部は、前記車両走行が可能な電源状態への切換えを促す報知を行う。このため、電動アクチュエータに電力を供給する第1蓄電池の出力電圧が低電圧状態となる可能性のある車両の電源状態において、ドライバのパーキングロック機構のパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下された場合に、車両走行が可能な電源状態への切換えがドライバに促される。
第6発明によれば、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、エンジンにより回転駆動される発電機が備えられており、前記第1蓄電池の出力電圧が前記電圧境界線より高い領域は、前記発電機により充電された前記第1蓄電池の電圧領域である。このため、前記発電機により前記第1蓄電池が充電される車両の電源状態において、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下されない。
第7発明によれば、前記第1電源は、第1蓄電池であり、前記車両には、エンジンにより回転駆動される発電機が備えられており、前記切換要求却下報知部は、前記エンジンの始動を促す報知を行う。このため、電動アクチュエータに電力を供給する第1蓄電池の出力電圧が低電圧状態となる可能性のある車両の電源状態において、ドライバのパーキングロック機構のパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下された場合に、エンジンの始動がドライバに促される。
第8発明によれば、前記第1発明から前記第7発明の何れか1において、前記車両位置の路面の勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、前記パーキングロック解除要求却下部は、前記路面勾配検出手段で検出した路面の勾配値の異常時、または前記路面勾配検出手段の異常時には、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1蓄電池の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定されても、前記切換要求を却下しない。このため、路面勾配検出手段で検出した路面の勾配値の異常時、または路面勾配検出手段の異常時において、たとえば路面の勾配が小さく、パーキングロック機構を非パーキングロック状態へ切り換えるために必要な出力トルクを電動アクチュエータが出力することができる場合におけるパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換えが誤って却下されることが抑制される。
本発明の電子制御装置が適用されるハイブリッド車両のハイブリッド車両用駆動装置の構成例を説明する骨子図である。 図1のハイブリッド車両に設けられたシフト切換機構の作動を制御するための制御系統の要部を説明する図であるとともに、その制御系統に含まれる電子制御装置の制御機能の要部が機能ブロック線図として示されている。 図1のハイブリッド車両に備えられるシフト切換機構の構成を説明する図である。 図2の電子制御装置に記憶された、車両の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)にあるときにP解除不可領域(READY−OFF時P解除リジェクト領域)とP解除可能領域(READY−OFF時P解除可能領域)との判定すなわちP解除不可領域であるか否かの判定のためのP解除不可領域判定線図である。 図2の電子制御装置のうちのSBW−ECUの制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図2の電子制御装置のうちのSBW−ECUの制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図2のSBW−ECUの車両の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)における制御作動の作動例を説明するタイムチャートである。 図2のSBW−ECUの車両の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)における制御作動の作動例を説明するタイムチャートである。
以下、本発明の車両用パーキングロック制御装置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は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両10に備えられるハイブリッド車両用駆動装置12の構成を説明する骨子図である。この図1に示すように、本実施例のハイブリッド車両10(以下、「車両10」という。)に備えられるハイブリッド車両用駆動装置12(以下、「駆動装置12」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。なお、以下においては、駆動力源としてのエンジン26および第1電動機MG1、第2電動機MG2を備えたハイブリッド車両に本発明が適用された場合の例について説明するが、本発明が適用される車両は、シフトバイワイヤ方式を採用していれば、エンジンのみを駆動力源として備えるとともにそのエンジンの動力が自動変速機を介して駆動輪へ伝達される通常のエンジン車両(AT車両)、電動機のみを駆動力源として備える電動車両など、どのような形式の車両であってもよい。
駆動装置12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、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、駆動装置12において、エンジン26と入力軸16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、駆動装置12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、入力軸16に入力されてエンジン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。本実施例の駆動装置12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とから成る3相交流同期モータから構成されており、何れも電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する。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差動部として機能する。
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。この動力分配装置28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、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にはシフト切換機構40のパーキングギヤ78が固定的に連結されている。
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)が成立させられる。また、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10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。
図2は、シフト切換機構40を制御するために車両10に設けられた制御系統の要部を説明する図であるとともに、その制御系統に含まれる電子制御装置38の制御機能の要部が機能ブロック線図として示されている。図2において、車両10は、シフト操作装置36、シフト切換機構40、SBWアクチュエータ42、電子制御装置38などを備え、電気制御により走行モードすなわち自動変速部22のシフトポジション(シフトレンジ)を切り換えるシフトバイワイヤ(SBW)方式を採用している。
シフト操作装置36は、例えば運転席の近傍に配設され、複数の操作ポジションPshへ操作されるモーメンタリ式すなわち操作力を解くと元位置(初期位置)へ自動的に復帰する自動復帰式のシフトレバー44を備えている。また、シフト操作装置36は、走行モードをパーキングモード(Pモード)以外の非PモードからPモードへ切り換える為のモーメンタリ式のPスイッチ46をシフトレバー44の近傍に別スイッチとして備えている。ここで、非Pモードは、リバースモード(Rモード)、ニュートラルモード(Nモード)、ドライブモード(Dモード)である。
電子制御装置38は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン26の出力制御、変速制御、シフト切換機構40の作動状態の切換制御すなわちシフトバイワイヤ方式を用いた走行モードの切換制御などを実行する。
電子制御装置38には、例えばシフトレバー44の操作位置(操作ポジション)PSHに応じたシフトレバー位置信号R/N/D、走行モードをパーキングモード(Pモード)以外の非PモードからPモードへ切り替える為のPスイッチ34におけるスイッチ操作を表すPスイッチ信号、エンコーダ52からの電動モータ50のロータの回転変位の相対的位置情報やロータ回転数を示す信号、シフトセンサ54からの制御軸48の絶対角を示す信号、車両電源スイッチ58におけるスイッチ操作を表すパワースイッチ信号、回転速度センサとしての車輪速センサ60からの各車輪(駆動輪及び従動輪)の回転速度Nを表す車速Vに対応する車輪速パルス信号、不図示のフットブレーキペダルが操作されたことを示すブレーキスイッチ62からのブレーキオン状態BONを表すブレーキ操作信号、路面の勾配を検出する勾配センサ70からの路面の勾配を示す信号などが、それぞれ供給される。なお、勾配センサ70は、本発明の路面勾配検出手段に対応する。
電子制御装置38は、ハイブリッド制御用コンピュータ130(HV−ECU130)およびシフト制御用コンピュータ132(SBW−ECU132)を備えている。HV−ECU130は、電源制御用コンピュータ134(PM−ECU134)を含んでいる。
PM−ECU134は、ユーザにより操作される車両電源スイッチ58からのパワースイッチ信号に基づいて車両10の電源状態を切り替える。ここで、本実施例では、車両10の電源状態として、例えば電源オフ状態(ALL−OFF状態、IG/ACC−OFF状態)、車両走行不能ではあるがコンビネーションメータを消灯したまま車両10の一部の機能のみ稼働可能とする為の電源一部オン状態(ACC−ON状態、IG−OFF状態)、コンビネーションメータを点灯して車両走行に係わる電源がオンにされた電源オン状態(IG−ON状態)、及び、車両走行に関わるハイブリッド制御指令信号により車両走行を制御できる状態であって、アクセルオンすれば車両10が発進・走行できる走行可能状態(READY−ON状態)の何れかに遷移可能である。上記車両10の一部の機能のみ稼働可能とすることは、例えばナビやオーディオ類72を稼働可能とする為の通電であったり、不図示のバッテリ電源取出ソケットへの通電などである。上記IG−ON状態は、前記電源オン状態であるが、ハイブリッド制御指令信号により車両走行を制御する以外の他の機能は制御できる状態(例えば走行モードを切替制御できる状態等)であって、エンジン12が起動せず且つ第1電動機MG1および第2電動機MG2を駆動できない状態すなわちアクセルオンとしても車両10が発進・走行できない状態である。なお、READY−OFF状態は、READY−ON状態ではない車両10の電源状態であるが、上記のALL−OFF状態、ACC−ON状態およびIG−ON状態がそれに該当する。
例えば、PM−ECU134は、Pモードにあるときに、ブレーキオン状態BONで前記パワースイッチ信号の入力を検知すると、車両10の電源状態を何れの状態からもREADY−ON状態へ切り替える。また、PM−ECU134は、Pモードにあるときに、IG−ON状態又はREADY−ON状態で車速Vが所定停止車速V’未満であり且つパワースイッチ信号の入力を検知すると、車両10の電源状態をALL−OFF状態へ切り替える。また、PM−ECU134は、Pモードにあるときに、ブレーキオン状態BONでない状態でパワースイッチ信号の入力を検知すると、車両10の電源状態をALL−OFF状態→ACC−ON状態→IG−ON状態→ALL−OFF状態→・・・の順でパワースイッチ信号の入力毎に切り替える。また、PM−ECU134は、非Pモードにあるときに、IG−ON状態で車速Vが所定停止車速V’未満であり且つパワースイッチ信号の入力を検知すると、シフト切換機構40を作動させて走行モードを自動的にPモードとする為のオートPロック切替要求信号をSBW−ECU132へ出力すると共に、Pモードの確定後に車両10の電源状態をALL−OFF状態へ切り替える(この一連の作動を「オートP作動」という)。上記所定停止車速V’は、例えば車両停止状態であると判断する為の予め実験的に求められて記憶された車両停止判定車速である。
SBW−ECU132は、車両10の電源状態がALL−OFF状態またはACC−ON状態である場合には非起動状態とされる一方で、その車両10の電源状態がIG−ON状態またはREADY−ON状態である場合には起動状態とされる。SBW−ECU132の前記非起動状態とはたとえばSBW−ECU132の電源が遮断されている状態であり、SBW−ECU132の前記起動状態とはSBW−ECU132の電源が投入されている状態である。SBW−ECU132は、車両10の電源状態がALL−OFF状態またはACC−ON状態からIG−ON状態またはREADY−ON状態に切り換えられた時点からたとえば他の制御用コンピュータなどとの通信が開始されるSBW−ECU132の実質的な電源投入時までの所定時間は、初期待機状態にあり、SBW−ECU132を始めとする各制御用コンピュータのイニシャル処理(初期処理)を行う。
PM−ECU134、HV−ECU130、SBW−ECU132には、たとえば12Vの鉛蓄電池から成る補機バッテリ66から電力が供給される。後述するSBWアクチュエータ42の電動モータ50は、補機バッテリ66を電源としており、電動モータリレー51を介して補機バッテリ66から電力が供給される。車両10は、エンジン26により回転駆動されるオルタネータ76と、補機バッテリ66よりも高電圧たとえば数百VのHVバッテリ74の出力電圧から補機バッテリ66の充電電圧へ降圧するDCDCコンバータ64を備えている。補機バッテリ66は、車両10の電源状態がREADY−ON状態において、エンジン26の動力を源としてオルタネータ76によって発電された電力によって充電される。また、補機バッテリ66は、車両10の電源状態がREADY−ON状態すなわち車両走行可能な状態において、補機バッテリ66よりも高電圧のHVバッテリ74の出力電圧からDCDCコンバータ64によって降圧された補機バッテリ66の充電電圧によって充電される。なお、補機バッテリ66は本発明の第1電源および第1蓄電池に、HVバッテリ74は本発明の第2電源および第2蓄電池に、オルタネータ76は本発明の発電機に、DCDCコンバータ64は本発明の直流電圧変換器にそれぞれ対応する。
SBW−ECU132には、シフト操作装置36の操作状態を示す操作信号が供給される。シフト操作装置36の上記操作信号は、シフトレバー44の操作位置(操作ポジション)に応じて位置センサから出力されたシフトレバー位置信号R/N/D、およびパーキングスイッチ46(Pスイッチ(P−SW)46)のスイッチ操作に応じたPモードへの切換要求としてのPスイッチ信号Pである。SBW−ECU132は、シフトレバー位置信号R/N/Dに基づいてPモード以外の非Pモード(Rモード、Nモード、Dモード)へ切り替えるための走行モード切替制御指令を生成する。また、SBW−ECU132は、Pスイッチ信号Pに基づいて走行モードを非PモードからPモードへ切り替えるためのPロック切替要求信号を生成する。SBWアクチュエータ42は、後述する制御軸48を回動可能に設けられた電動モータ50(SBWモータ50)、エンコーダ52および非接触のホール式絶対角センサであるシフトセンサ54を備えている。SBW−ECU132には、エンコーダ52から電動モータ50のロータの回転変位の相対的位置情報やロータ回転数を示す信号が供給され、シフトセンサ54から制御軸48の絶対角を示す信号が供給される。走行モードがPモードにあるか非Pモードにあるか、すなわちシフト切換機構40がパーキングロック状態と非パーキングロック状態とのいずれの切換位置にあるかは、エンコーダ52により検出される電動モータ50の相対角変位と、シフトセンサ54により検出される制御軸48の回転角度とによりSBW−ECU132により判断される。SBW−ECU132により判断されたシフト切換機構40の作動状態を示す信号(走行モードがPモードであるか非Pモードであるかを示す信号)は、HV−ECU130へ供給される。SBW−ECU132は、車両10の電源状態がREADY−ON状態にあり、ブレーキオンBon状態、且つシフト切換機構40がパーキングロック状態にある場合において、シフトレバー位置信号R/N/Dを取得すると、補機バッテリ66からの供給電圧Vmrに基づいて作動させられる電動モータ50により、ドライバのシフト切換機構40のパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求(P解除要求)に応じて、電動モータ50の回転角度(モータ角度)をエンコーダ52から取得しつつ、電動モータ50を回転駆動させることにより、制御軸48をシフトレバー位置信号R/N/Dに対応する非パーキング位置(NotP位置)に回動させ、シフト切換機構40を非パーキングロック状態へ切替える。また、SBW−ECU132は、車速VがPロック許可車速Vp以下であるなどの所定の条件が満たされていれば、シフト切換機構40が非パーキングロック状態にあるときのPスイッチ信号Pに応じて、電動モータ50を回転駆動させて制御軸48をパーキング位置(P位置)に回転駆動させることによりシフト切換機構40をパーキングロック状態とする。また、SBW−ECU132は、PM−ECU134からのオートPロック切替要求信号を取得した場合にも、シフト切換機構40をパーキングロック状態とする。また、手動操作力によってシフト切換機構40をパーキングロック状態から非パーキングロック状態(NotP)へ切り換えるためのバックアップレバー56(手動操作レバー56)が備えられている。なお、SBW−ECU132は、本発明の車両用パーキングロック制御装置に対応し、シフト切換機構40は、本発明のパーキングロック機構に対応し、電動モータ50は、本発明の電動アクチュエータにそれぞれ対応する。
HV−ECU130は、PM−ECU134により車両10の電源状態がREADY−ON状態へ切り替えられると、例えばエンジン26の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号や第1電動機MG1および第2電動機MG2の駆動制御の為のモータ制御指令信号や自動変速部22の変速制御の為の変速制御指令信号などのハイブリッド制御指令信号を出力する。
図3は、車両10に備えられるシフト切換機構40の構成を示す図である。シフト切換機構40は、補機バッテリ66からの供給電圧Vmrに基づいて作動させられる電動モータ50によって、シフトレバー44の操作により供給されるシフトレバー位置信号R/N/DあるいはPスイッチ46から出力されるPスイッチ信号Pに基づくSBW−ECU132からの指令に従って、走行モードをPモード、Rモード、NモードおよびDモードに切り換える走行モード切換機構であるとともに、自動変速部22の出力軸24の回転を機械的に固定(ロック)するパーキングロック状態と出力軸24の回転を非固定(非ロック)とする非パーキングロック状態とに切り換えられる本発明のパーキングロック機構(Pロック機構)としても機能する。
図3において、シフト切換機構40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78と、パーキングギヤ78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78の回転をロックするパーキングロックポール80と、パーキングロックポール80と当接するテーパカム部82に挿し通されてテーパカム部82を一端部において支持するコントロールロッド84と、コントロールロッド84に設けられてテーパカム部82をその小径方向へ付勢するスプリング86と、制御軸48に固定されることにより支持され、コントロールロッド84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88と、ディテントレバー88の回転に節度を与えつつパーキング位置と複数の非パーキング位置とのいずれかにディテントレバー88を保持するディテントスプリング90と、ディテントレバー88の回転に伴って切り換えられるマニュアルバルブ100とを備えている。制御軸48により支持されたディテントレバー88は、電動モータ50(SBWモータ)の駆動により一回動中心線Oまわりに回動させられる。
図3では、シフト切換機構40が非パーキング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80は、コントロールロッド84の一端に設けられているテーパカム部82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、矢印A方向にテーパカム部82が移動させられ、パーキングロックポール80がテーパカム部82の小径部と当接する場合、パーキングロックポール80の先端が鉛直下方(矢印B方向)に移動されるに伴って、パーキングギヤ78との噛合いが外れ、シフト切換機構40のパーキングロック状態が解除される(図3)。一方、パーキングロックポール80がテーパカム部82の大径部と当接する場合、パーキングギヤ78とパーキングロックポール80とが噛み合うことで、シフト切換機構40が図示しないパーキングロック状態とされる。シフト切換機構40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80とパーキングギヤ78とが噛み合わされることで、パーキングギヤ78の回転が阻止され、駆動輪の回転も同様に阻止される。
また、ディテントレバー88は、制御軸48のP位置あるいは複数の非P位置の各回転位置に対応する複数の凹溝96を上端部に備えている。ディテントスプリング90は、その先端部に回動可能に支持された係合ローラ99をディテントレバー88の凹溝96の溝底に係合するように付勢した状態で備えている。なお、複数の凹溝96を備えるディテントレバー88を備え、パーキングロック状態と非パーキングロック状態とに切り替えられるとともに走行モード切換機構としても機能するシフト切換機構40について説明したが、シフトバイワイヤ方式を採用していれば、パーキングロック状態に対応するP溝と非パーキングロック状態に対応する非P溝とを有するディテントレバーを備えたパーキングロック機構が備えられた車両に本発明が適用されてもよい。
電動モータ50は、減速ギヤ機構112などを介して制御軸48を駆動する。電動モータ50の出力軸には、ウォームギヤ114が形成されている。ウォームギヤ114には、ケーシング116に回転可能に支持された軸118に連結されたウォームホイール120が噛合している。軸118には小径ギヤ121が固定されている。この小径ギヤ121には、ケーシング116に回転可能に支持された中間軸122に形成された大径ギヤ124が噛合している。また、中間軸122に形成された小径ギヤには、部分円弧に噛合歯が形成された扇形状の出力ギヤ110が嵌合されている。出力ギヤ110はケーシング116に回転可能に支持され、その回動中心には、断面長方形状の係合穴126が形成されている。軸118の小径ギヤ120、中間軸122の大径ギヤ124、中間軸122の小径ギヤおよび出力ギヤ110などのギヤ列により減速ギヤ機構112が構成されている。制御軸48の一端部である図3における左側端部には、断面長方形状の係合部108が形成されている。出力ギヤ110の係合穴126には、制御軸48の係合部108が係合される。
図2には、車両10の電源状態がIG−ON時(READY−OFF時)におけるSBW−ECU132の制御機能の要部が示されている。SBW−ECU132は、パーキングロック解除要求判定(手段)部136(以下、P解除要求判定部136という。)、電動アクチュエータ故障判定(手段)部138、パーキングロック解除リジェクト条件判定(手段)部140(以下、P解除リジェクト条件判定(手段)部140という。)、パーキングロック解除要求却下(手段)部142(以下、P解除要求却下(手段)部142という。)、パーキングロック制御(手段)部144および切換要求却下報知(手段)部146を備えている。P解除リジェクト条件判定部140は、パーキングロック解除不可領域判定(手段)部148(P解除不可領域判定(手段)部148)および勾配信号異常判定(手段)部150を備えている。また、P解除要求却下部142は、判断結果記憶(手段)部143を備えている。
P解除要求判定部136は、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)にある場合において、シフト切換機構40がパーキングロック状態にあり、ブレーキペダルが操作されており、且つドライバによるたとえばシフトレバー44のN操作位置への操作に基づくシフトレバー位置信号Nを取得した場合には、ドライバのシフト切換装置40のパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求(P解除要求)を判定する。
電動アクチュエータ故障判定部138は、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)にある場合において、P解除要求判定部136によりドライバのP解除要求が判定された場合に、そのP解除要求に応じて、シフト切換機構40がパーキングロック状態から非パーキングロック状態へ切り換えられない場合すなわちP解除されない場合には、電動モータ50の故障であると判定する。
ところで、車両10の電源状態がIG−ON状態の場合には、補機バッテリ66の充電が行われないため、補機バッテリ66の出力電圧Volrが低下し、補機バッテリ66から電動モータ50へ供給される供給電圧Vmrが不足し、路面の勾配によっては電動モータ50がP解除に必要なトルクを出力することができなくなる可能性があった。SBW−ECU132は、車両10の電源状態がIG−ON状態において、P解除要求があった際に、電動モータ50にハード的な故障がないにも拘わらず、電動モータ50の故障であると誤って判定されることを、以下に示すP解除要求リジェクト条件の成立を条件にP解除要求を却下(無効化)することにより抑制する。
P解除リジェクト条件判定部140は、車両10の電源状態がALL−OFF状態あるいはACC−ON状態からIG−ON状態(READY−OFF状態)に切り換えられて、SBW−ECU132が非起動状態から起動状態へ切り換えられると、ドライバのP解除要求を却下(リジェクト)するための条件であるP解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされているか否かを判定する。P解除要求リジェクト条件(a)は、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)であることである。P解除要求リジェクト条件(b)は、勾配情報が有効であることである。P解除要求リジェクト条件(c)は、車両10が位置している車両位置の路面の勾配Sr(°)および実際の補機バッテリ66の出力電圧Volr(V)が予め定められたパーキングロック解除不可領域(以下、P解除不可領域という。)内にあることである。P解除要求リジェクト条件(d)は、シフトセンサ54から検出される信号(SBW状態信号)に基づいて判定されるシフト切換機構40の作動状態がパーキングロック状態であることである。P解除要求リジェクト条件(b)は、勾配信号異常判定部150により判定される。また、P解除要求リジェクト条件(c)は、P解除不可領域判定部148により判定される。
勾配信号異常判定部150は、P解除要求リジェクト条件(b)について、路面勾配検出手段として機能する勾配センサ70から検出される路面の勾配が異常であるか、あるいは勾配センサ70が異常であることに基づいて、勾配情報が有効ではない、言い換えれば無効であると判定し、路面の勾配が異常ではなく、勾配センサ70が異常ではないことに基づいて、勾配情報が有効であると判定する。ここで、路面の勾配が異常とは、たとえば勾配センサ70により検出される勾配信号により示される路面の勾配値が異常であることであり、勾配センサ70が異常であるとは、たとえば勾配センサ70から勾配信号(情報)が取得出来ないことである。
P解除不可領域判定部148は、車両位置の路面の勾配Srおよび実際の補機バッテリ66の出力電圧Volrが予め定められたP解除不可領域にあるか否か(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされているか否か)を判定する。図4は、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)にあるときにP解除不可領域判定部148によるP解除不可領域(READY−OFF時P解除リジェクト領域)とP解除可能領域(READY−OFF時P解除可能領域)との判定すなわちP解除不可領域であるか否かの判定のためのP解除不可領域判定線図である。図4のP解除不可領域判定線図は、補機バッテリ66の出力電圧Vol(V)を表す横軸と路面の勾配S(°)を表す縦軸との二次元座標で構成されており、予めSBW−ECU132に記憶されている。P解除不可領域判定線Lpは、補機バッテリ66の出力電圧Volが増加するのに伴って路面の勾配Sが増加するように設定された路面勾配境界線Lp1と、補機バッテリ66の出力電圧Volが所定の電圧値V0を示すように設定された電圧境界線Lp2とにより構成されており、図4では実線で示されている。なお、電圧境界線Lp2のうちのP解除不可領域判定線Lpの一部ではない部分は破線で示されている。また、路面勾配境界線Lp1は、電圧境界線Lp2よりも高い電圧領域においては省略されている。P解除不可領域(READY−OFF時P解除リジェクト領域)は、路面勾配境界線Lp1よりも路面の勾配Sが大きく、電圧境界線Lp2よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低い領域であり、図4における斜線の領域である。路面勾配境界線Lp1は、路面の勾配Sが増加するのに伴って補機バッテリ66の出力電圧Volが増加するように設定された電圧勾配境界線Lp1でもある。この場合、P解除不可領域は、電圧勾配境界線Lp1よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低く、且つ電圧境界線Lp2よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低い領域であるということもできる。ここで、P解除不可領域は、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)にあるときに、電動モータ50がP解除に必要なトルクを出力することができない可能性のある領域であって、ドライバのシフトレバー44の操作によるP解除要求に基づくP解除が却下(リジェクト)される領域(P解除リジェクト領域)である。また、車両10の電源状態がIG−ON状態にあるときに電動モータ50の駆動によりP解除が可能なP解除可能領域は、路面勾配境界線Lp1よりも路面の勾配Sが小さく、電圧境界線Lp2よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低い領域である。言い換えれば、P解除可能領域は、電圧勾配境界線Lp1よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが高く、且つ電圧境界線Lp2よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低い領域である。また、補機バッテリ66の出力電圧Volが電圧境界線Lp2すなわち所定の電圧値V0より高い領域は、エンジン26により駆動されるオルタネータ76によって充電された補機バッテリ66の電圧領域であって、HVバッテリ74の電圧がDCDCコンバータ64により降圧された充電電圧によって充電された補機バッテリ66の電圧領域でもあり、車両10の電源状態がREADY−ON状態の時の電圧領域(以下、READY−ON時の電圧領域という。)である。上記のP解除可能領域およびREADY−ON時の電圧領域は、電動モータ50からP解除に必要なトルクを出力可能であることが保証される領域である。
P解除要求却下部142は、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)の全てが満たされた場合には、P解除要求リジェクトフラグをONにする。また、P解除要求却下部142は、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)のうちのいずれかが満たされない場合には、P解除要求リジェクトフラグをOFFにする。P解除リジェクト条件判定部140は、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされたか否かの判定結果に基づくP解除要求リジェクトフラグがONであるかOFFであるかを判断結果記憶部143に記憶させる。
P解除要求却下部142は、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)であって、判断結果記憶部143により記憶されたP解除要求リジェクトフラグがONであることにより、P解除要求判定部136によりドライバのP解除要求が判定されると、P解除要求を却下(リジェクト)する。つまり、P解除要求却下部142は、P解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧VolrがP解除不可領域内にあると判定される(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされると判定される)ことを含めて、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされる場合には、P解除要求があった際に、P解除要求を却下する。
また、P解除要求却下部142は、判断結果記憶部143により記憶されたP解除要求リジェクトフラグがONである時に、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)のうちの何れかが満たされなくなる場合、たとえば、勾配信号異常判定部150により路面の勾配Srを表す勾配信号が異常である、あるいは勾配センサ70から勾配信号を取得できないことに基づいて勾配情報が有効ではないと判定された(P解除要求リジェクト条件(b)が満たされなくなったと判定された)場合には、P解除要求リジェクトフラグをONからOFFに切り換える。つまり、P解除要求却下部142は、P解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび実際の補機バッテリ66の出力電圧VolrがP解除不可領域内にある(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされる)と判定されても、勾配センサ70で検出された勾配信号により示される路面の勾配値の異常時、勾配信号を取得できない時等の勾配センサ70の異常時には、P解除要求があった際にP解除要求を却下しない。
切換要求却下報知部146は、P解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧VolrがP解除不可領域内にあると判定される(P解除要求リジェクト条件(c))が満たされると判定される)ことを含めて、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされる場合において、P解除要求があった際にP解除要求却下部142により上記P解除要求が却下されたことに関連する報知を、報知手段152を介して出力する。ここで、上記P解除要求が却下されたことに関連する報知は、P解除要求が却下されたという事実のみに係わる報知であってもよいし、たとえば車両10の電源状態のIG−ON状態から車両10の走行が可能な走行可能状態であるREADY−ON状態への切換えを喚起する報知であってもよいし、あるいはエンジン26の始動を促す報知であってもよい。報知手段152による報知に応じて、ドライバにより車両10の電源状態がIG−ON状態からREADY−ON状態に切り換えられると、エンジン26により駆動されるオルタネータ76の発電電力によって補機バッテリ66が充電される、あるいはDCDCコンバータ64によってHVバッテリ74の出力電圧がDCDCコンバータ64によって降圧されて補機バッテリ66が充電されるなどして、補機バッテリ66の出力電圧Volが前記READY−ON時の電圧領域(図4に示す)すなわち所定の電圧値V0よりも高電圧となり、P解除が可能となる。
パーキングロック制御部144は、P解除要求却下部142によりP解除を却下しないと判定された場合には、電動モータリレー51をオン状態に切り換え、補機バッテリ66からの電力によって電動モータ50を駆動可能状態として、ドライバのP解除要求に基づいて、電動モータ50を駆動してP解除を行う。
電動アクチュエータ故障判定部138は、P解除要求却下部142によりP解除要求が却下された場合には、P解除要求に応じてP解除されないことに基づいて、電動モータ50を故障であると判定しない。このため、電動モータ50にハード的な故障がないにも拘わらず、電動モータ50の故障であると誤って判定される電動モータ故障の誤判定が生じることが抑制される。
図5および図6は、SBW−ECU132の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)において行われる。図7および図8は、SBW−ECU132の車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)における制御作動の作動例を説明するタイムチャートである。
図7および図8において、車両10の電源状態がIG−ON状態(READY−OFF状態)に切り換えられ(t1時点)、SBW−ECU132が起動されて、IG−ON状態への切換時点(t1時点)から所定時間経過後の他の制御装置などとの通信が開始される通信開始時点すなわち実質的な電源投入時点(t2時点)となると、図5におけるP解除リジェクト条件判定部140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、車両10の電源状態がREADY(エンジン)−OFF状態であるか否か(P解除要求リジェクト条件(a)が満たされるか否か)が判定される。S1の判定が肯定される場合(図7および図8のt2時点)には、P解除リジェクト条件判定部140の勾配信号異常判定部150の機能に対応するS2において、勾配情報が有効であるか否か(P解除要求リジェクト条件(b))が満たされるか否か)が判定される。S2の判定が肯定される場合(図7および図8のt2時点)には、P解除リジェクト条件判定部140のP解除不可領域判定部148の機能に対応するS3において、車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧Volrが予め定められたP解除不可領域にあるか否か(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされるか否か)が判定される。S3の判定が肯定される場合(図7および図8のt2時点)には、P解除リジェクト条件判定部140の機能に対応するS4において、シフトセンサ54からのSBW状態信号に基づいてシフト切換機構40がパーキングロック状態すなわちシフトポジションがPポジションにあるか否か(P解除要求リジェクト条件(d)が満たされるか否か)が判定される。S4の判定が肯定される場合(図7および図8のt2時点)には、P解除要求却下部142の機能に対応するS5において、P解除要求リジェクトフラグがONにされる(図7および図8のt2時点)。S5実行後、本フローチャートは終了させられる。S1からS4の何れかの判定が否定される場合には、P解除要求却下部142の機能に対応するS6において、P解除要求リジェクトフラグがOFFにされる(図8のt3時点)。図8のt3時点において、勾配センサ70からの勾配信号に異常が発生し、勾配信号異常判定部150により勾配情報が無効と判定されることにより、P解除要求却下部142によりP解除要求リジェクトフラグがONからOFFに切り換えられている。つまり、P解除不可領域判定部148によって、車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧VolがP解除不可領域であると判定されていても、勾配信号の異常時や勾配信号が取得できない時には、P解除要求が却下されない。S6実行後、本フローチャートは終了させられる。
図6におけるP解除要求判定部136の機能に対応するS1において、ドライバのP解除要求が判定される。S1の判定が否定される場合には、本フローチャートは終了させられる。S1の判定が肯定される場合には、P解除要求却下部142の機能に対応するS2において、P解除要求リジェクトフラグがONである否かが判定される。S2の判定が肯定される場合には、P解除要求却下部142の機能に対応するS3において、P解除要求が却下(リジェクト)される。切換要求却下報知部146の機能に対応するS4において、車両10の電源状態のIG−ON状態(READY−OFF状態)からREADY−ON状態への切換え、あるいはエンジン26の始動を促す報知が報知手段152を介して出力される。S4実行後、本フローチャートは終了させられる。一方、S2の判定が否定される場合には、パーキングロック制御部144の機能に対応するS5において、ドライバのP解除要求に応じてP解除される。S5実行後、本フローチャートは終了させられる。
上述のように、本実施例のSBW−ECU132によれば、車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧Volrが予め設定されたパーキングロック解除不可領域内にあるか否かを判定するP解除不可領域判定部148とP解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧VolrがP解除不可領域内であると判定された(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされると判定された)ことを含めてP解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされたと判定された場合には、P解除要求リジェクトフラグをONにして、P解除要求があった際にP解除要求を却下するP解除要求却下部142とを含む。このため、P解除するのに必要な出力トルクを電動モータ50が出力できない可能性のある場合に、ドライバのP解除要求が却下される。これにより、電動モータ50に電力を供給する補機バッテリ66が充電されずに、その出力電圧Volrが低電圧状態となる可能性のあるIG−ON状態において、電動モータ50が故障であると誤って判定されることが抑制される。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、P解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧VolrがP解除不可領域内であると判定された場合には、P解除要求が却下されたことに関連する報知を出力する切換要求却下報知部146を、含む。このため、電動モータ50に電力を供給する補機バッテリ66の出力電圧Volrが低電圧状態となる可能性のある車両10の電源状態がIG−ON状態にある際に、P解除要求が却下された際にP解除要求が却下されたことに関連する報知が実行される。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、P解除不可領域は、補機バッテリ66の出力電圧Volを表す軸と路面の勾配Sを表す軸との二次元座標内において、補機バッテリ66の出力電圧Volが増加するのに伴って路面の勾配Sが増加するように設定された路面勾配境界線Lp1よりも路面の勾配Sが大きく、且つ、補機バッテリ66の出力電圧Volが所定の電圧値V0を示すように設定された電圧境界線Lp2よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低い領域である。または、P解除不可領域は、路面の勾配Sが増加するのに伴って補機バッテリ66の出力電圧Volが増加するように設定された電圧勾配境界線Lp1よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低く、且つ電圧境界線Lp2よりも補機バッテリ66の出力電圧Volが低い領域であるということもできる。このため、実際の補機バッテリ66の出力電圧Volrが所定の電圧値V0よりも低電圧であって、且つ路面勾配境界線Lp1から実際の補機バッテリ66の出力電圧Volrに基づいて定まる路面の勾配よりも実際の路面の勾配Srが大きい時に、P解除要求が却下される。または、実際の補機バッテリ66の出力電圧Volが所定の電圧値V0を示すように設定された電圧境界線Lp2よりも低電圧であって、且つ電圧境界線Lp2に基づいて車両位置の路面の勾配Srから定まる補機バッテリ66の出力電圧Volよりも実際の補機バッテリ66の出力電圧Volが低い時に、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下される。これにより、傾斜路において、電動モータ50が故障であると誤って判定されることが適切に抑制される。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、車両10には、補機バッテリ66よりも高電圧のHVバッテリ74と、車両走行が可能な電源状態すなわちREADY−ON状態ではHVバッテリ74の出力電圧から補機バッテリ66の充電電圧へ降圧するDCDCコンバータ64とが、備えられており、補機バッテリ66の出力電圧Volが電圧境界線Lp2より高いREADY−ON時の電圧領域は、DCDCコンバータ64により降圧された充電電圧により充電された補機バッテリ66の電圧領域である。このため、HVバッテリ74の出力電圧からDCDCコンバータ64により降圧された充電電圧により補機バッテリ66が充電される車両10の電源状態がREADY−ON時において、P解除要求が却下されない。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、切換要求却下報知部146は、車両走行が可能な電源状態であるREADY−ON状態への切換えを促す報知を行う。このため、電動モータ50に電力を供給する補機バッテリ66の出力電圧Volrが低電圧状態となる可能性のある車両10の電源状態がIG−ON状態において、P解除要求が却下された場合に、車両走行が可能なREADY−ON状態への切換えがドライバに促される。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、車両10には、エンジン26により回転駆動されるオルタネータ76が備えられており、補機バッテリ66の出力電圧Volが電圧境界線Lp2より高い領域は、オルタネータ76により充電された補機バッテリ66の電圧領域である。このため、オルタネータ76の発電により補機バッテリ66が充電されるREADY−ON状態において、ドライバのパーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求が却下されない。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、切換要求却下報知部146は、エンジン26の始動を促す報知を行う。このため、電動モータ50に電力を供給する補機バッテリ66の出力電圧Volが低電圧状態となる可能性のあるREADY−ON状態において、ドライバのP解除要求が却下された場合に、エンジン26の始動がドライバに促される。
また、本実施例のSBW−ECU132によれば、車両位置の路面の勾配Srを検出する勾配センサ70を備え、P解除要求却下部142は、たとえば勾配センサ70により検出された勾配信号により示される路面の勾配値の異常時、またはたとえば勾配センサ70から勾配信号を取得できないなどの勾配センサ70の異常時には、P解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧VolrがP解除不可領域内である(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされる)と判定されても、P解除要求リジェクトフラグをONからOFFに切換え、P解除要求があった際にP解除要求を却下しない。このため、路面の勾配値Srを示す勾配信号の異常時、または勾配センサ70から勾配信号を取得できない時において、たとえば車両10が路面の勾配Srが小さい平坦路にあり、パーキングロック状態から非パーキングロック状態へ切り換えるために必要なトルクを電動モータ50が出力可能な場合におけるP解除要求が誤って却下されることが抑制される。
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、前述の実施例の車両10はハイブリッド車両であり、エンジン26により回転駆動されるオルタネータ76と、補機バッテリ66よりも高電圧のHVバッテリ74の出力電圧から補機バッテリ66の充電電圧へ降圧するDCDCコンバータ64とを備え、READY−ON時の電圧領域は、オルタネータ76の発電により充電される補機バッテリ66の電圧領域、またはDCDCコンバータ64により降圧された充電電圧により充電される補機バッテリ66の電圧領域であったが、これに限定されるものではない。たとえば、エンジンを駆動源として備えない電動車両において、補機バッテリよりも高電圧のHVバッテリが備えられるとともに車両が走行可能な電源状態ではHVバッテリの出力電圧から補機バッテリの充電電圧に降圧するDCDCコンバータが備えられ、SBW−ECUに予め設定されたP解除不可領域判定線図におけるREADY−ON時の電圧領域が、DCDCコンバータにより降圧された充電電圧により充電される補機バッテリの電圧領域とされ、切換要求却下報知部は、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされたと判定された場合においてP解除要求があった際に、車両の電源状態を走行可能な状態すなわちREADY−ON状態とする報知を出力するようにしてもよい。また、エンジンのみを駆動源として備える所謂エンジン車両において、エンジンにより回転駆動されるオルタネータが備えられ、SBW−ECUに予め設定されたP解除不可領域判定線図におけるREADY−ON時の電圧領域が、エンジンの動力によりオルタネータにより発電された電力により充電される補機バッテリの電圧領域とされ、切換要求却下報知部は、P解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされたと判定された場合においてP解除要求があった際に、エンジンの始動を促す報知を出力するようにしてもよい。
また、前述の実施例によれば、車両10の電源状態がIG−ON状態において、P解除リジェクト条件判定部140によりP解除要求リジェクト条件(a)から(d)が全て満たされたと判定された場合に、P解除要求却下部142によりP解除要求が却下されていたが、これに限定されるものではない。たとえば、P解除不可領域判定部148により車両位置の路面の勾配Srおよび補機バッテリ66の出力電圧Volrが予め設定されたP解除不可領域内にある(P解除要求リジェクト条件(c)が満たされた)と判定された場合に、P解除要求却下部142によりP解除要求リジェクトフラグがOFFにされてP解除要求が却下されるようにしてもよい。
また、前述の実施例によれば、P解除不可領域判定部148は、図4に示す予め定められた二次元座標内のREADY−OFF時P解除リジェクト領域内に出力電圧Volrと勾配Srとを示す点が位置することで、P解除要求リジェクト条件(c)が満たされると判定していたが、出力電圧Volおよび勾配S毎に予め定められた一次元の領域内に実際の出力電圧Volrと勾配Srとがそれぞれ位置することで、P解除要求リジェクト条件(c)が満たされると判定するものであってもよい。
また、前述の実施例によれば、シフト切換機構40のパーキングロック状態と非パーキングロック状態とを切り換える電動モータ50は、第1電源であり第1蓄電池として機能する補機バッテリ66を電源としていたが、シフト切換機構40を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可能な出力電圧を電動モータ50へ出力することができて、充電可能であれば、これに限定されるものではなく、電動モータ50は、コンデンサや、燃料電池等を電源としてもよい。
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。
10:車両
26:エンジン
40:シフト切換機構(パーキングロック機構)
50:電動モータ(電動アクチュエータ)
64:DCDCコンバータ(直流電圧変換器)
66:補機バッテリ(第1電源、第1蓄電池)
70:勾配センサ(路面勾配検出手段)
74:HVバッテリ(第2電源、第2蓄電池)
76:オルタネータ(発電機)
132:SBW−ECU(車両用パーキングロック制御装置)
142:パーキングロック解除要求却下部
146:切換要求却下報知部
148:パーキングロック解除不可領域判定部
Lp1:路面勾配境界線、電圧勾配境界線
Lp2:電圧境界線

Claims (8)

  1. 第1電源を電源とする電動アクチュエータにより、パーキングロック状態から非パーキングロック状態への切換要求に従ってパーキングロック機構を前記非パーキングロック状態へ切り換え、前記切換要求に拘わらず前記電動アクチュエータにより前記パーキングロック機構が前記非パーキングロック状態へ切り換えられない場合には前記電動アクチュエータが故障状態にあると判定する車両のパーキングロック制御装置であって、
    車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が予め設定されたパーキングロック解除不可領域内にあるか否かを判定するパーキングロック解除不可領域判定部と、
    前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定された場合には、前記切換要求を却下するパーキングロック解除要求却下部とを含む
    ことを特徴とする車両用パーキングロック制御装置。
  2. 前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1電源の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定された場合には、前記切換要求が却下されたことに関連する報知を出力する切換要求却下報知部を、含む
    ことを特徴とする請求項1の車両用パーキングロック制御装置。
  3. 前記パーキングロック解除不可領域は、前記第1電源の出力電圧を表す軸と前記路面の勾配を表す軸との二次元座標内において、前記第1電源の出力電圧が増加するのに伴って前記路面の勾配が増加するように設定された路面勾配境界線よりも路面の勾配が大きく、且つ、前記第1電源の出力電圧が所定の電圧値を示すように設定された電圧境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低い領域である、または、前記路面の勾配が増加するのに伴って前記第1電源の出力電圧が増加するように設定された電圧勾配境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低く、且つ、前記電圧境界線よりも前記第1電源の出力電圧が低い領域である
    ことを特徴とする請求項1または2の車両用パーキングロック制御装置。
  4. 前記第1電源は、第1蓄電池であり、
    前記車両には、前記第1蓄電池よりも高電圧の第2蓄電池が第2電源として備えられるとともに、車両走行が可能な電源状態では前記第2蓄電池の出力電圧から前記第1蓄電池の充電電圧へ降圧する直流電圧変換器が備えられており、
    前記第1蓄電池の出力電圧が前記電圧境界線より高い領域は、前記第2蓄電池の出力電圧から前記直流電圧変換器により降圧された充電電圧により充電された前記第1蓄電池の電圧領域である
    ことを特徴とする請求項3の車両用パーキングロック制御装置。
  5. 前記第1電源は、第1蓄電池であり、
    前記車両には、前記第1蓄電池よりも高電圧の第2蓄電池が第2電源として備えられるとともに、車両走行が可能な電源状態では前記第2蓄電池の出力電圧から前記第1蓄電池の充電電圧へ降圧する直流電圧変換器が備えられており、
    前記切換要求却下報知部は、前記車両走行が可能な電源状態への切換えを促す報知を行う
    ことを特徴とする請求項2の車両用パーキングロック制御装置。
  6. 前記第1電源は、第1蓄電池であり、
    前記車両には、エンジンにより回転駆動される発電機が備えられており、
    前記第1蓄電池の出力電圧が前記電圧境界線より高い領域は、前記発電機により充電された前記第1蓄電池の電圧領域である
    ことを特徴とする請求項3の車両用パーキングロック制御装置。
  7. 前記第1電源は、第1蓄電池であり、
    前記車両には、エンジンにより回転駆動される発電機が備えられており、
    前記切換要求却下報知部は、前記エンジンの始動を促す報知を行う
    ことを特徴とする請求項2の車両用パーキングロック制御装置。
  8. 前記車両位置の路面の勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、
    前記パーキングロック解除要求却下部は、前記路面勾配検出手段で検出した路面の勾配値の異常時、または前記路面勾配検出手段の異常時には、前記パーキングロック解除不可領域判定部により前記車両位置の路面の勾配および前記第1蓄電池の出力電圧が前記パーキングロック解除不可領域内であると判定されても、前記切換要求を却下しない
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1の車両用パーキングロック制御装置。
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