JPH06174085A - 自動変速機の油圧式パーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的に制御するパーキング装置のフェイル
・セーフを確立する。 【構成】 電気的信号に基づいて動作して切換バルブ機
構４２を制御するパーキング信号圧を出力するパーキン
グ用ソレノイドバルブ１２が設けられるとともに、その
パーキング用ソレノイドバルブ１２から切換バルブ機構
１２に至る油路と並列な他の油路に、スイッチ操作に基
づく電気的信号によって動作して車両を停止状態に維持
するレンジを含む複数のレンジを選択するレンジ切換弁
３が介在され、そのレンジ切換弁３に切換バルブ機構４
２を制御するパーキング信号圧を出力する非常用パーキ
ング位置（Ｐ）が設定され、さらに切換バルブ機構４２
が、前記いずれのパーキング信号圧によっても動作して
前記パーキングロック機構４２をパーキング状態にする
よう油圧アクチュエータ５９を制御する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の自動変速機に
おけるパーキング装置に関し、特にパーキングロック機
構による車両のロックおよびアンロックを油圧によって
行う形式のパーキング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両用の自動変速機は、パ
ーキング、リバース、ニュートラル、ドライブ等のレン
ジをマニュアルシフトバルブを操作することにより選択
し、また前進走行時の変速段は、車速やスロットル開度
などの走行状態に基づいて自動的に設定される。マニュ
アルシフトバルブによって選択されるレンジのうち、パ
ーキングレンジとニュートラルレンジとでは、出力軸に
動力を伝達しないようにクラッチやブレーキなどの摩擦
係合装置が解放させられるが、特にパーキングレンジで
は、出力軸の回転を機械的な手段で止めて車両をロック
するようになっている。そのためのパーキング装置は、
例えば出力軸と一体のリングギヤなどの回転部材の外周
に、パーキングロックポールを噛合わせて出力軸の回転
を止めるようになっている。

【０００３】このパーキングロック機構は、従来一般に
は、マニュアルシフトレバーを操作してマニュアルバル
ブをパーキングレンジ位置に設定することに伴い、マニ
ュアルシフトレバーに連結したワイヤーあるいはリンク
機構を介して動作させるように構成されているが、これ
に替えて特開平４−６３７５０号公報に記載された発明
では、油圧アクチュエータによってパーキングロック機
構を動作させるように構成している。すなわちこの従来
の装置は、パーキングロックポールを動作させるための
油圧アクチュエータを備えており、レンジ切換スイッチ
によってソレノイドを動作させ、これにより油圧アクチ
ュエータがパーキングロックポールをロック位置とアン
ロック位置とに駆動するようになっている。またこの従
来の装置は、電気的な手段が介在していることにより、
パーキング状態を指示する信号もしくはパーキング状態
を検出した信号の一方のみが継続して出力されていた場
合に警報を出力する手段を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置で
は、レンジ切換バルブをバルブ駆動手段によって動作さ
せるが、パーキングレンジを選択した場合には、前述し
た油圧アクチュエータによってパーキングロック機構を
動作させるから、バルブ駆動手段を小型のものとするこ
とができる。しかしながらこのパーキングロック機構の
制御装置に電気的な手段が用いられており、またその制
御系統は油圧系統を含めて一系統であるから、例えば断
線などの電気的な異常が発生した場合には、パーキング
ロック機構により車両をロックし、あるいはロックを解
除することができなくなる。上記従来の装置では、この
ようなフェイルが生じた場合に警報を出力する警報手段
を設けているが、これは単に警報を出力するにとどま
り、上述したフェイルが生じた場合には、パーキングロ
ック機構を制御することが不可能になってしまう。

【０００５】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、パーキングロック機構を制御するために通常
使用する制御系統に異常が生じてもパーキングロック機
構を動作させることのできる自動変速機の油圧式パーキ
ング装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、出力軸の回転を機械的に止めるパー
キングロック機構を油圧アクチュエータによって動作さ
せ、かつその油圧アクチュエータに対する油圧の供給状
態を切換バルブ機構によって切換える自動変速機の油圧
式パーキング装置において、電気的信号に基づいて動作
して前記切換バルブ機構を制御するパーキング信号圧を
出力するパーキング用バルブが設けられるとともに、そ
のパーキング用バルブから前記切換バルブ機構に至る油
路と並列な他の油路に、スイッチ操作に基づく電気的信
号によって動作し、車両を停止状態に維持するレンジを
含む複数のレンジを選択するレンジ選択バルブが介在さ
れ、そのレンジ選択バルブに前記切換バルブ機構を制御
するパーキング信号圧を出力する非常用パーキング位置
が設定され、さらに前記切換バルブ機構が、前記いずれ
のパーキング信号圧によっても動作して前記パーキング
ロック機構をパーキング状態にするよう前記油圧アクチ
ュエータを制御する構成であることを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【作用】この発明で対象とする自動変速機では、スイッ
チ操作することによりレンジ選択バルブが動作して所定
のレンジが選択され、車両を停止状態に維持するレン
ジ、例えばニュートラルレンジもしくはパーキングレン
ジが選択されると、出力軸への動力の伝達が遮断され
る。また同時にパーキング用バルブに電気信号が送られ
てこれがパーキング信号圧を出力し、その結果、切換バ
ルブ機構から油圧アクチュエータに油圧が送られ、パー
キングロック機構が出力軸の回転を止める状態に動作す
る。また走行のためのレンジを選択すれば、上記の場合
とは反対に動作してパーキングロック機構による出力軸
のロックが解除される。

【０００８】一方、前記パーキング用バルブがフェイル
し、もしくはパーキング用バルブを介したパーキング信
号圧の給排を行えない場合には、レンジ選択バルブを非
常用パーキング位置に動作させることにより、このレン
ジ選択バルブから切換バルブ機構にパーキング信号圧が
出力され、その結果、前記油圧アクチュエータによって
パーキングロック機構が動作させられ、出力軸がロック
される。またレンジ選択バルブを非常用パーキング位置
以外の位置に切換えれば、パーキング信号圧が出力され
ないので、パーキングロック機構による出力軸のロック
が解除される。

【０００９】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例を示すブロック図で
あって、ここに示す例は、レンジの選択をスイッチ操作
によって行ういわゆるシフトバイワイヤー自動変速機１
にこの発明を適用した例である。すなわちレンジを選択
するシフト機構２は、レンジ切換弁３およびこれを駆動
するモータ４を含んでおり、そのモータ４を制御する電
子制御装置５が設けられている。この電子制御装置５
は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と記憶装置（ＲＯＭ、
ＲＡＭ）と入出力インターフェースとを主体とするもの
であって、これに接続されたレンジ選択スイッチ６を操
作することにより入力される信号に応じて前記モータ４
を駆動し、レンジ選択スイッチ６で選択されたレンジを
設定するようになっている。またインストルメントパネ
ル７には、レンジ選択スイッチ６で選択したレンジを表
示するインジケータ８が設けられている。

【００１０】なお、モータ４をフィードバック制御する
ために、レンジ切換弁３の移動量を示す検出信号がＡ／
Ｄコンバータ９を介して電子制御装置５に入力されてい
る。またレンジ切換弁３の設定位置（レンジ位置）を検
出するセンサー１０が、電子制御装置５に接続されてい
る。

【００１１】また前記自動変速機１には、油圧によって
駆動されるパーキングロック機構１１が設けられてお
り、これを制御するパーキング用ソレノイドバルブ１２
が電子制御装置５に接続されるとともに、パーキングロ
ック機構１１がロック状態にあることを検出するロック
センサー１３が電子制御装置５に接続されている。そし
て電子制御装置５は、レンジ選択スイッチ６によるパー
キングレンジの選択信号とロックセンサー１３の出力信
号との一致・不一致によってフェイルを判定し、フェイ
ルが判定された場合には、駆動回路１４に信号を出力し
て警報手段１５を動作させるようになっている。

【００１２】図２はシフト機構２およびパーキングロッ
ク機構１１を示す略解斜視図であって、モータ４の出力
軸に取付けたウォーム１６がウォームホイール１７に噛
合するとともに、ウォームホイール１７の中心部に連結
した回転軸１８には、ほぼ扇形をなすディテントプレー
ト１９が取付けられている。そのディテントプレート１
９の回転中心から外れた位置にレンジ切換弁３のスプー
ル３ａが連結され、ディテントプレート１９の回転によ
ってスプール３ａが直線的に移動するようになってい
る。またディテントプレート１９の周縁部には波形の凹
凸部が形成されており、片持ち状の板バネ２０の先端に
取付けたローラ２１がその凹凸部に係合させられてい
る。すなわちローラ２１を板バネ２０の弾性力で強制的
に凹部に嵌め込むことにより、ディテントプレート１９
の回動位置すなわちスプール３ａのストローク位置を明
確にするようになっている。

【００１３】一方、パーキングロック機構１１は、自動
変速機１の出力軸（図示せず）と一体の部材、例えば所
定の遊星歯車機構（図示せず）のリングギヤ２２の外周
部に、パーキングロックポール２３を係合させることに
より出力軸の回転を機械的に止めるものであって、その
パーキングロックポール２３を回動させる円錐形状のカ
ム２４が後述する油圧アクチュエータで軸線方向に駆動
されるシャフト２５に、スプリング２６で押圧された状
態で前後動自在に嵌合させられている。

【００１４】上述したパーキングロック機構１１を動作
させるための油圧回路の一例を示せば図３のとおりであ
る。すなわち油圧ポンプ２７で加圧した圧油をスロット
ル開度などの走行状態に応じたライン油圧に調圧するプ
ライマリーレギュレータバルブ２８にはライン圧油路２
９を介してニュートラルバルブ３０が接続され、またラ
イン圧油路２９およびオリフィス３１を介して、パーキ
ング用ソレノイドバルブ１２が接続されている。ニュー
トラルバルブ３０は、スプリング３２によって図の上方
向に押圧されたスプール３３を備えており、ライン圧油
路２９を接続してある第１入力ポート３４にライン油圧
が作用することにより、スプール３３を図の下方向に押
圧する圧力が生じ、スプール３３が図の左半分に示すよ
うに下方に押し下げられていれば、ライン圧油路２９を
接続してある第２入力ポート３５が閉じ、またスプール
３３が図の右半分に示すように上方に押し上げられてい
れば、第２入力ポート３５が出力ポート３６に連通する
ようになっている。なお、スプリング３２を配置してあ
る端部側にホールドポート３７が形成されており、ここ
にライン油圧が作用することにより、スプール３３が上
方向に押し上げられた位置に維持されるようになってい
る。そしてこのホールドポート３７にパーキング用ソレ
ノイドバルブ１２が接続されている。

【００１５】パーキング用ソレノイドバルブ１２は、オ
フ状態でドレンポートを閉じる常閉タイプのオン・オフ
バルブであって、前記のレンジ切換スイッチ６でパーキ
ングを選択した場合に、オン状態とされる。

【００１６】レンジ切換弁３は、スプール３ａの位置に
応じてレンジを設定するものであって、非常用パーキン
グレンジ（Ｐ）、リバースレンジＲ、ニュートラル・パ
ーキングレンジＮ・Ｐ、ドライブレンジＤ、“２”レン
ジ（２）、ＬレンジＬの各位置がここに挙げた順に設定
されている。またレンジ切換弁３には、第１入力ポート
３８と第２入力ポート３９とが形成されており、第１入
力ポート３８は、前記のニュートラルバルブ３０の出力
ポート３６に接続されるとともに、スプール３ａを非常
用パーキングレンジ（Ｐ）を除いた各レンジの位置に移
動させることにより、それぞれのレンジに応じたポート
に連通させられる。なお、図３中、符号４０は各変速段
を設定するためのシフトバルブ部を示し、このシフトバ
ルブ部４０としては、例えば特願平４−９８７００号の
図面に示された油圧回路を採用することができる。また
第２入力ポート３９にはライン圧油路２９が直接接続さ
れており、この第２入力ポート３９は、スプール３ａを
非常用パーキングレンジ（Ｐ）位置に設定することによ
り、非常パーキングポート４１に連通させられるように
なっている。

【００１７】パーキングロック機構１１を直接制御する
切換バルブ機構４２は、パーキングコントロールバルブ
４３とポートコントロールバルブ４４との２本のスプー
ルバルブを備えている。パーキングコントロールバルブ
４３は、スプリング４５によって一方向に押圧されてい
るスプール４６に対してスプリング４５とは反対側に設
けてある制御ポート４７に油圧を給排することにより、
スプール４６を図の左半分に示す位置あるいは右半分に
示す位置に移動させ、これにより入力ポート４８を第１
出力ポート４９あるいは第２出力ポート５０に切換えて
連通させるように構成されている。そしてその制御ポー
ト４７が前記パーキング用ソレノイドバルブ１２に連通
され、また入力ポート４８にライン圧油路２９が接続さ
れている。

【００１８】またポートコントロールバルブ４４は、ス
プール５１を挟んでスプリング５２と制御ポート５３と
を設けたものであって、制御ポート５３に油圧を給排す
ることにより、スプール５１を図の左半分に示す位置あ
るいは右半分に示す位置に移動させ、これにより第１入
力ポート５４を第１アンロックポート５５あるいはロッ
クポート５６に連通させ、もしくは第２入力ポート５７
をロックポート５６あるいは第２アンロックポート５８
に連通させるようになっている。そしてその制御ポート
５３がレンジ切換弁３の非常パーキングポート４１に接
続され、また第１入力ポート５４がパーキングコントロ
ールバルブ４３の第１出力ポート４９に、第２入力ポー
ト５７がパーキングコントロールバルブ４３の第２出力
ポート５０にそれぞれ接続されている。

【００１９】パーキングロック機構１１を駆動する油圧
アクチュエータ５９は、直動型の油圧シリンダであっ
て、そのピストン６０に前記シャフト２５が連結されて
いる。そのピストン６０より後側（図の左側）に形成し
たロックポート６１に、ポートコントロールバルブ４４
のロックポート５６が接続されており、またピストン６
０より前川（図の右側）形成したアンロックポート６２
に、ポートコントロールバルブ４４の第１および第２の
アンロックポート５５，５８が接続されている。

【００２０】つぎに上述した装置の作用について説明す
る。上述した装置によるレンジの選択は、レンジ選択ス
イッチ６によって行い、いずれかのレンジのスイッチを
オン操作すると、モータ４が回転してレンジ切換弁３の
スプール３ａが、選択されたレンジ位置へ移動する。そ
のレンジのうちパーキングレンジを選択した場合には、
以下のように動作する。すなわちレンジ切換弁３のスプ
ール３ａは、ニュートラル・パーキングレンジＮ・Ｐの
位置に移動させられ、またパーキング用ソレノイドバル
ブ１２がオン動作させられる。レンジ切換弁３では、非
常パーキングポート４１が第２入力ポート３９に対して
遮断されるから、ポートコントロールバルブ４４の制御
ポート５３には油圧が作用しない。そのためスプール５
１が図の右半分に示す位置に押し上げられたままとな
り、第１入力ポート５４がロックポート５６に連通し、
第２入力ポート５７が第２アンロックポート５８に連通
したままとなる。

【００２１】一方、パーキング用ソレノイドバルブ１２
がオン動作すると、そのドレンポートが開くので、ニュ
ートラルバルブ３０のホールドポート３７から排圧さ
れ、その結果、そのスプール３３が図の左半分に示すよ
うに押し下げられて、出力ポート３６が入力ポート３５
に対して遮断される。すなわちレンジ切換弁３の第１入
力ポート３８にライン油圧が供給されなくなるので、シ
フトバルブ部４０はニュートラル状態となる。またパー
キング用ソレノイドバルブ１２がオン動作することによ
り、パーキングコントロールバルブ４３の制御ポート４
７から排圧されるので、そのスプール４６が図の右半分
に示す位置に押し上げられ、ライン圧油路２９を接続し
てある入力ポート４８が第１出力ポート４９に連通す
る。その第１出力ポート４９に接続してあるポートコン
トロールバルブ４４の第１入力ポート５４は、前述した
ように通常時はロックポート５６に連通しているので、
油圧アクチュエータ５９のロックポート６１にライン油
圧が供給され、その結果、ピストン６０およびこれに連
結してあるシャフト２５が前進し、カム２４がリングギ
ヤ２２の外周部に係合することにより、出力軸の回転が
機械的に止められる。すなわちパーキング状態となる。

【００２２】これに対してパーキングレンジ以外のレン
ジを選択した場合には、パーキング用ソレノイドバルブ
１２がオフとされるので、パーキングコントロールバル
ブ４３の制御ポート４７に油圧が作用し、その結果、そ
のスプール４６が図の左半分に示す位置に押し下げられ
るので、ライン油圧が入力ポート４８から第２出力ポー
ト５０およびポートコントロールバルブ４４の第２入力
ポート５７ならびに第２アンロックポート５８を経て油
圧アクチュエータ５９のアンロックポート６２に供給さ
れる。そしてピストン６０と共にシャフト２５が図の左
方向に後退するため、カム２４がリングギヤ２２から外
れ、出力軸のロックが解除される。

【００２３】またパーキング用ソレノイドバルブ１２が
フェイルした場合には、以下のようにしてパーキングロ
ック機構１１が動作させられる。まず断線などによりパ
ーキング用ソレノイドバルブ１２をオン動作させられな
くなった場合、レンジ選択スイッチ６によってパーキン
グレンジを選択することにより、あるいは非常パーキン
グスイッチ（図示せず）を操作することにより、レンジ
切換弁３のスプール３ａが非常用パーキングレンジ
（Ｐ）の位置に移動させられ、非常パーキングポート４
１が第２入力ポート３９に連通する。パーキング用ソレ
ノイドバルブ１２がオフ状態にフェイルすると、パーキ
ングコントロールバルブ４３の制御ポート４７に油圧が
供給されたままとなるので、その入力ポート４８が第２
出力ポート５０に連通したままとなる。換言すれば、ポ
ートコントロールバルブ４４の第２入力ポート５７にラ
イン油圧が供給されたままとなる。したがってこの状態
でレンジ切換弁３を非常用パーキングレンジ（Ｐ）に設
定してポートコントロールバルブ４４の制御ポート５３
に油圧を供給すれば、そのスプール５１が図の左半分に
示す位置に押し下げられて第２入力ポート５７がロック
ポート５６，６１に連通するので、パーキングロック機
構１１をロック状態に動作させることができる。

【００２４】また反対にパーキング用ソレノイドバルブ
１２が短絡するなどのことによりオン状態にフェイルす
ると、パーキングコントロールバルブ４３の制御ポート
４７に油圧を供給することができなくなる。すなわちパ
ーキングコントロールバルブ４３のスプール４６が押し
上げられたままとなって、常時、第１出力ポート４９か
らポートコントロールバルブ４４の第１入力ポート５４
に油圧が送られることになる。したがってこの状態でポ
ートコントロールバルブ４４の制御ポート５３に油圧が
供給されていなければ、第１入力ポート５４からロック
ポート５６を経て油圧アクチュエータ５９のロックポー
ト６１に油圧が供給されるので、パーキングロック機構
１１はロック状態となる。これに対して、非常用パーキ
ングレンジ（Ｐ）を選択すれば、ポートコントロールバ
ルブ４４の制御ポート５３に油圧が供給されるので、ラ
イン油圧の供給されている第１入力ポート５４が第１ア
ンロックポート５５に連通し、その結果、油圧アクチュ
エータ５９のアンロックポート６２に油圧が供給されて
ピストン６０が図の左方向に後退移動するので、パーキ
ングロック機構１１をアンロック状態に設定することが
できる。

【００２５】このように上記の装置では、通常時にパー
キングロック機構１１を制御するパーキング用ソレノイ
ドバルブ１２がオン状態あるいはオフ状態にフェイルし
ても、レンジ切換弁３を非常用パーキングレンジ（Ｐ）
に設定することによりパーキングロック機構１１をロッ
ク状態あるいはアンロック状態に切換えることができ
る。

【００２６】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ないのであって、パーキング用ソレノイドバルブを常開
タイプのものとし、また切換バルブ機構を１本のバルブ
で構成するなど、必要に応じて適宜の変更を加えること
ができる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
の装置によれば、電気的に制御できるパーキング用バル
ブによって切換バルブ機構を動作させることによりパー
キングロック機構を制御するから、パーキングロック機
構を制御するための構成を小型化し、またパーキングロ
ック機構を迅速に切換動作させることができ、かつその
パーキング用バルブのフェイルが生じてもレンジ選択バ
ルブを非常用パーキング位置に設定することによりパー
キングロック機構を制御でき、パーキングロック機構の
フェイル・セーフを確立することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を概略的に示すブロック図
である。

【図２】この発明の一実施例におけるシフト機構を概略
的に示す斜視図である。

【図３】この発明の一実施例をにおけるパーキングロッ
ク機構を駆動する油圧回路の構成を示す部分的な油圧回
路図である。

【符号の説明】

３ レンジ切換弁 １１ パーキングロック機構 １２ パーキング用ソレノイドバルブ ４２ 切換バルブ機構 ５９ 油圧アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸の回転を機械的に止めるパーキン
   グロック機構を油圧アクチュエータによって動作させ、
   かつその油圧アクチュエータに対する油圧の供給状態を
   切換バルブ機構によって切換える自動変速機の油圧式パ
   ーキング装置において、 電気的信号に基づいて動作して前記切換バルブ機構を制
   御するパーキング信号圧を出力するパーキング用バルブ
   が設けられるとともに、そのパーキング用バルブから前
   記切換バルブ機構に至る油路と並列な他の油路に、スイ
   ッチ操作に基づく電気的信号によって動作し、車両を停
   止状態に維持するレンジを含む複数のレンジを選択する
   レンジ選択バルブが介在され、そのレンジ選択バルブに
   前記切換バルブ機構を制御するパーキング信号圧を出力
   する非常用パーキング位置が設定され、さらに前記切換
   バルブ機構が、前記いずれのパーキング信号圧によって
   も動作して前記パーキングロック機構をパーキング状態
   にするよう前記油圧アクチュエータを制御する構成であ
   ることを特徴とする自動変速機の油圧式パーキング装
   置。