特許第6052125号(P6052125)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6052125
(24)【登録日】2016年12月9日
(45)【発行日】2016年12月27日
(54)【発明の名称】変速機の制御装置
(51)【国際特許分類】
   F16H 61/02 20060101AFI20161219BHJP
   B60K 23/00 20060101ALI20161219BHJP
   F16H 61/28 20060101ALI20161219BHJP
【FI】
   F16H61/02
   B60K23/00 C
   F16H61/28
【請求項の数】7
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2013-199819(P2013-199819)
(22)【出願日】2013年9月26日
(65)【公開番号】特開2015-68349(P2015-68349A)
(43)【公開日】2015年4月13日
【審査請求日】2015年12月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110000567
【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金石 和久
【審査官】 増岡 亘
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−219979(JP,A)
【文献】 特開2003−156140(JP,A)
【文献】 特開2011−74981(JP,A)
【文献】 特開2010−190311(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16H 61/02
F16H 61/28
B60K 23/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
運転者の降車動作を検出する降車検出手段(2)と、
車両のスタックを検出するスタック検出手段(2)と、
前記運転者の降車を検出したときに、変速機のシフトレンジをPレンジに切り替えるものであって、前記車両のスタックを検出すると共に、前記変速機のシフトレンジがNレンジであるときには、Pレンジに切り替えないようにするPレンジ切替手段(2)と
を備えたことを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項2】
前記Pレンジ切替手段(2)は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがNレンジである状態が第1の所定時間以上経過したときには、前記変速機のシフトレンジをPレンジに切り替えることを特徴とする請求項1記載の変速機の制御装置。
【請求項3】
前記Pレンジ切替手段(2)は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがNレンジである状態において、従動輪が回転している動作が第2の所定時間以上経過したときには、前記変速機のシフトレンジをPレンジに切り替えることを特徴とする請求項1または2記載の変速機の制御装置。
【請求項4】
前記Pレンジ切替手段(2)は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがNレンジである状態において、前記車両の移動距離が所定距離以上となったときには、前記変速機のシフトレンジをPレンジに切り替えることを特徴とする請求項1または2記載の変速機の制御装置。
【請求項5】
前記Pレンジ切替手段(2)は、前記運転者の降車を検出し、且つ、前記車両のスタックを検出し、更に、前記変速機のシフトレンジがNレンジである状態において、従動輪の車輪速が第1の判定基準値以上となったときには、前記変速機のシフトレンジをPレンジに切り替えることを特徴とする請求項1または2記載の変速機の制御装置。
【請求項6】
前記Pレンジ切替手段(2)は、前記車両のスタックを検出し、且つ、前記変速機のシフトレンジが駆動レンジである状態において、全車輪の車輪速が第2の判定基準値以上となったときに、前記車両のスタックを非検出に設定することを特徴とする請求項1記載の変速機の制御装置。
【請求項7】
前記Pレンジ切替手段(2)は、前記車両のスタックを検出し、且つ、前記変速機のシフトレンジが駆動レンジである状態において、運転者が乗車していると共に、全車輪の車輪速が第2の判定基準値以上となったときに、前記車両のスタックを非検出に設定することを特徴とする請求項1記載の変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクチュエータによって複数のレンジにシフトすることが可能なように構成された変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
変速機(自動変速機)のシフト位置がパーキング(P)レンジ以外のレンジにシフトされている状態で、運転者が車両を離れると、クリープトルクによって、または、路面が傾斜している場合等に、車両が動くおそれがあった。これに対して、特許文献1に記載された構成においては、Pレンジ以外のレンジにシフトされている状態で、運転者の降車動作が検出されると、変速機をPレンジへ強制的に切り替える(シフトする)ように構成されている。これにより、パーキングロックがかかるから、運転者が車両を離れる際の安全性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−156140号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両の駆動輪がぬかるみ等に嵌って車両がスタックしたような状況になった場合、運転者は、変速機をニュートラル(N)レンジへシフトした上で、降車して、自身で車両を押して動かすことにより、スタックから車両を脱出させる対策を実行する必要がある。しかし、上記従来構成の場合、運転者がNレンジへシフトした上で降車すると、Pレンジへ強制的にシフトされてしまうため、パーキングロックがかかり、車両を動かすことができないという問題が生じる。即ち、スタックから車両を脱出させることができなくなってしまう。
【0005】
そこで、本発明の目的は、運転者が降車したときに変速機をPレンジにシフトさせる構成でありながら、ぬかるみ等によって車両がスタックした場合に、車両を動かすことができる変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明によれば、運転者の降車動作を検出する降車検出手段と、車両のスタックを検出するスタック検出手段と、前記運転者の降車を検出したときに、変速機のシフトレンジをPレンジに切り替えるものであって、前記車両のスタックを検出すると共に、前記変速機のシフトレンジがNレンジであるときには、Pレンジに切り替えないようにするPレンジ切替手段とを備えたので、運転者が降車したときに変速機をPレンジにシフトさせる構成でありながら、車両がスタックした場合に、車両を動かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本発明の第1実施形態を示す変速機の制御装置の電気的構成図
図2】制御装置のメイン制御のフローチャート
図3】車両スタック判定処理のフローチャート
図4】降車時Pシフト処理のフローチャート
図5】Nレンジ放置時Pシフト処理のフローチャート
図6】車両スタック脱出時Pシフト処理のフローチャート
図7】車両スタック復帰判定処理のフローチャート
図8】本発明の第2実施形態を示す図7相当図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明をシフトバイワイヤ式の変速機の制御装置に適用した第1実施形態について、図1ないし図7を参照して説明する。まず、図1は、本実施形態の変速機の制御装置1の全体構成を概略的に示すブロック図である。この図1に示すように、制御装置1は、変速制御ECU2と、P制御ECU3とを備えて構成されている。
【0009】
変速制御ECU2は、車両の4個の車輪4に設けられた車輪速センサ5a、5b、5c、5dからの各検出信号と、シフトモジュール6からのシフト操作信号と、運転席ドアスイッチ(SW)7からのスイッチ信号と、着座センサ8からの検出信号と、シートベルトスイッチ(SW)9からのスイッチ信号とを入力する。そして、変速制御ECU2は、上記入力した各信号に基づいて後述する制御を行うことにより、図示しない変速機(自動変速機)レンジ位置をPレンジへ切り替える(シフトさせる)必要があると判断したときには、Pレンジ駆動指示信号を上記P制御ECU3へ出力する。変速制御ECU2は、降車検出手段、スタック検出手段及びPレンジ切替手段としての各機能を備える。
【0010】
また、変速制御ECU2は、シフトモジュール6から入力したシフト操作信号がPレンジ以外のレンジ(例えばリバース(R)レンジ、ニュートラル(N)レンジ、ドライブ(D)レンジ、エンジンブレーキ(B)レンジであった場合、Pレンジ以外のレンジへシフトさせるためのアクチュエータ(図示しない)へレンジ駆動指示信号を出力する。上記アクチュエータは、上記レンジ駆動指示信号を入力して、変速機をPレンジ以外のレンジへシフトする。
【0011】
P制御ECU3は、変速制御ECU2からPレンジ駆動指示信号を入力したときに、駆動信号をPロックアクチュエータ10へ出力する。Pロックアクチュエータ10は、P制御ECU3から駆動信号を入力したときに、変速機をPレンジへシフトさせる。これにより、パーキングロックがかかる。
【0012】
次に、上記構成の作用、特には、変速制御ECU2の制御内容について、図2ないし図7のフローチャートを参照して説明する。まず、図2のフローチャートは、メイン制御の内容を示す。図2のステップS201においては、車両スタック判定処理を実行し、ここでは、車両がスタックしたかどうかを判定する。次に、ステップS202へ進み、降車時Pシフト処理を実行し、ここでは、運転者の降車を判定した際に、車両スタックの有無によってPレンジへシフトさせるかどうかを判断し、必要なときにはPレンジへシフトさせる。
【0013】
この後、ステップS203へ進み、Nレンジ放置時Pシフト処理を実行する。ここでは、車両スタック判定があり、運転者が変速機をNレンジにシフトして意図的に降車した状況において、危険回避のためにPレンジへシフトする必要があるかどうかを判断し、必要なときにはPレンジへシフトする。続いて、ステップS204へ進み、スタック脱出時Pシフト処理を実行する。ここでは、車両スタック判定があり、運転者がNレンジにシフトして意図的に降車した状況において、危険回避のためにPレンジへシフトする必要があるかどうかを判断し、必要なときにはPレンジへシフトする。
【0014】
次いで、ステップS205へ進み、車両スタック復帰判定処理を実行する。ここでは、車両が通常に走行していると判断される場合に、車両スタックを脱出したとして車両スタック判定を解除する。以下、ステップS201〜205の各処理の詳細について、図3図7を参照して説明する。
【0015】
まず、車両スタック判定処理においては、車両の駆動輪の空転を検出したか否かで、車両がスタックしたか否かを判定する。具体的には、図3のステップS301において、4つの車輪の車輪速センサ5a〜5dからの各検出信号(車輪速信号)を取得する。続いて、ステップS302へ進み、従動輪の回転数がゼロであるか否かを判断し、従動輪の回転数がゼロであれば、「YES」へ進み、ステップS303へ進む。
【0016】
ステップS303では、駆動輪の回転数が第1の判定基準値よりも大きいか否かを判断する。ここで、駆動輪の回転数が第1の判定基準値よりも大きいときには、即ち、従動輪が回転せず、駆動輪が判定基準値以上の回転数で回転することから、駆動輪が空転している(車両がスタックしている)と判断されたときには、「YES」へ進み、ステップS304へ進む。このステップS304では、車両スタック有りと判定し(車両スタック判定有りとし)、車両スタック判定フラグ(変速制御ECU2の内蔵メモリ(例えばフラッシュメモリ)に設けられている)をオンする。尚、車両スタック判定フラグのデフォルトはオフである。この後は、メイン制御へ戻る(図2のステップS202(降車時Pシフト処理)へ進む)。
【0017】
また、ステップS302にて「NO」の場合(従動輪が回転)、及び、ステップS303にて「NO」の場合(駆動輪の回転数が第1の判定基準値未満)には、車両スタック無しと判定し、車両スタック判定フラグをオフしたまま、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS202(降車時Pシフト処理)へ進む)。
【0018】
次に、降車時Pシフト処理について、図4を参照して説明する。まず、図4のステップS401では、車両状態を示す各種の信号、例えば運転席ドアスイッチ7からのスイッチ信号、着座センサ8からの検出信号、シートベルトスイッチ9からのスイッチ信号などを取得する。続いて、ステップS402へ進み、運転者の降車判定が成立するか否かを判定する。この場合、上記取得した車両状態に基づいて、例えば運転席ドアの開閉状態や、運転席のシートの着座状態や、運転席のシートベルトの装着/非装着状態などの情報に基づいて、運転者が降車したか否かを判定する。
【0019】
上記ステップS402において、運転者が降車したと判定されたとき、即ち、運転者の降車判定が成立したときには、「YES」へ進み、ステップS403へ進む。このステップS403では、変速機のシフト位置がPレンジ以外であるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がPレンジ以外であれば、「YES」へ進み、ステップS404へ進む。このステップS404においては、変速機のシフト位置がNレンジあるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がNレンジであれば、「YES」へ進み、ステップ405へ進む。このステップ405においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンあるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「YES」へ進み、Pレンジへシフトしないで、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS203(Nレンジ放置時Pシフト処理)へ進む)。これにより、運転者の降車が判定された際において、変速機のシフト位置がNレンジ、且つ、車両スタック判定有りの場合、変速機をPレンジへシフトさせないことから、運転者は外部から車両を押して車両を動かすことができる。
【0020】
また、上記ステップS405にて、車両スタック判定フラグがオフであれば(車両スタック判定無しであれば)、「NO」へ進み、ステップS406へ進む。このステップS406では、変速機を強制的にPレンジへシフトさせる強制Pレンジシフト移行処理を実行する。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS203(Nレンジ放置時Pシフト処理)へ進む)。
【0021】
また、上記ステップS404にて、変速機のシフト位置がNレンジでなければ、「NO」へ進み、ステップS406へ進み、変速機を強制的にPレンジへシフトさせる。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS203(Nレンジ放置時Pシフト処理)へ進む)。
【0022】
一方、上記ステップS402において、運転者の降車判定が成立しない場合、または、上記ステップS403において、変速機のシフト位置がPレンジである場合には、それぞれ「NO」へ進み、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS203(Nレンジ放置時Pシフト処理)へ進む)。
【0023】
次に、Nレンジ放置時Pシフト処理について、図5を参照して説明する。まず、図5のステップS501においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンであるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「YES」へ進み、ステップS502へ進む。このステップS502では、変速機のシフト位置がNレンジあるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がNレンジであれば、「YES」へ進み、ステップ503へ進む。
【0024】
このステップ503においては、運転者が降車後、第1の所定時間(例えば1時間程度の時間)が経過したか否かを判断する。ここで、降車後、第1の所定時間が経過したときには、「YES」へ進み、ステップS504へ進み、変速機を強制的にPレンジへシフトさせる強制Pレンジシフト移行処理を実行する。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS204(スタック脱出時Pシフト処理)へ進む)。
【0025】
また、上記ステップS501において、車両スタック判定無し(即ち、車両スタック判定フラグがオフ)であれば、または、上記ステップS502において、変速機のシフト位置がNレンジでなければ、または、上記ステップS503において、降車後、第1の所定時間が経過していないときには、それぞれ「NO」へ進み、Pレンジへシフトしないで、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS204(スタック脱出時Pシフト処理)へ進む)。
【0026】
次に、スタック脱出時Pシフト処理について、図6を参照して説明する。まず、図6のステップS601においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンあるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「YES」へ進み、ステップS602へ進む。このステップS602では、変速機のシフト位置がNレンジあるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置がNレンジであれば、「YES」へ進み、ステップ603へ進む。
【0027】
このステップ603においては、運転者の降車判定が成立するか否か(運転者が降車したか否か)を判定する。ここで、運転者の降車判定が成立しているときには、「YES」へ進み、ステップS604へ進む。このステップS604では、従動輪の回転数がゼロより大きい状態が第2の所定時間(例えば数秒)継続したか否かを判断する。ここで、従動輪の回転数がゼロより大きい状態が第2の所定時間継続したとき、即ち、車両がスタックを脱出して少し走行したときには、「YES」へ進み、ステップS605へ進む。このステップS605では、変速機を強制的にPレンジへシフトさせる強制Pレンジシフト移行処理を実行する。この後は、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS205(車両スタック復帰判定処理)へ進む)。
【0028】
また、上記ステップS601において、車両スタック判定無し(即ち、車両スタック判定フラグがオフ)であれば、または、上記ステップS602において、変速機のシフト位置がNレンジでなければ、または、上記ステップS603において、降車判定が成立していないときには、または、上記ステップS604において、従動輪の回転数がゼロより大きい状態が第2の所定時間継続していないときには、それぞれ「NO」へ進み、Pレンジへシフトしないで、この処理を終了し、メイン制御へ戻る(図2のステップS205(車両スタック復帰判定処理)へ進む)。
【0029】
次に、車両スタック復帰判定処理について、図7を参照して説明する。まず、図7のステップS701においては、車両スタック判定有りか否か、即ち、車両スタック判定フラグがオンあるか否かを判断する。ここで、車両スタック判定フラグがオンであれば、「YES」へ進み、ステップS7015へ進む。このステップS7015では、変速機のシフト位置が駆動レンジ(即ち、Pレンジ及びNレンジ以外のレンジ、Dレンジ、Rレンジ、Bレンジ等)あるか否かを判断する。ここで、変速機のシフト位置が駆動レンジであれば、「YES」へ進み、ステップ702へ進む。
【0030】
このステップS702においては、4つの車輪の車輪速センサ5a〜5dからの各検出信号(車輪速信号)を取得する。続いて、ステップS703へ進み、車両の全車輪の回転数が第2の判定基準値よりも大きいか否かを判断する。尚、第2の判定基準値としては、車速が例えば20km/hに対応する車輪の回転数の値とすることが好ましい。ここで、全車輪の回転数が第2の判定基準値よりも大きいとき、即ち、車両がスタックから脱出して自走していると判断したとき、ステップS703にて「YES」へ進み、ステップS704へ進む。このステップS704では、車両スタック無しと判定し(車両スタック判定無しとし)、車両スタック判定フラグをオフする。この後は、この処理を終了し、メイン制御の最初のステップS201(図2参照)へ戻る。
【0031】
また、ステップS701にて「NO」の場合(車両スタック判定無し)、ステップS7015にて「NO」の場合(駆動レンジでない)、及び、ステップS703にて「NO」の場合(全車輪の回転数が第2の判定基準値以下)、この処理を終了し、メイン制御の最初のステップS201(図2参照)へ戻る。
【0032】
上記した構成の本実施形態によれば、変速機のシフト位置がNレンジ、且つ、車両スタック判定有りの場合において、運転者の降車が判定されたときには、変速機をPレンジへシフトさせないように構成したので、車両スタック脱出のために、運転者は降車して外部から車両を押して車両を動かすことが可能となる。
【0033】
また、上記実施形態では、車両スタック有り、且つ、変速機をNレンジにシフトして、運転者が降車した後、第1の所定時間が経過した場合に、変速機をPレンジへ強制的にシフトさせるように構成した。これにより、運転者がNレンジにシフトして降車した後、車両を長時間にわたり放置した場合でも、その間の路面状況の変化により車両が勝手に動き出すような事態を回避することができる。尚、上記第1の所定時間としては、1時間程度としたが、これは、車両がスタックするような状態から、路面の傾斜等により車両がひとりでに動き出すまで路面状況が変化するまでの時間を想定しているためであり、上記1時間以外の時間を適宜設定しても良い。
【0034】
また、上記実施形態では、車両スタック有り、且つ、Nレンジにシフトして、運転者が降車した後、従動輪が無回転でない状態が第2の所定時間継続した場合に、車両がスタックを脱出したとして、変速機をPレンジへ強制的にシフトさせて、車両を停止させるように構成した。この構成によれば、車両進行方向の路面に下りの傾斜があったり、あまりに勢いをつけて車両を押し出したりした場合などに、スタックを脱出した後、惰性で車両が進み過ぎてしまうような事態を回避することができる。
【0035】
尚、車両の進み過ぎを防止することが目的であるため、上記した従動輪が無回転でない状態が第2の所定時間継続という条件を、次の通りの条件に置き換えても良い。まず、従動輪の回転数から車両の移動距離を算出し、この車両の移動距離が通常考えられない距離(例えば2m程度(半車身))であれば、Pレンジへシフトするとしても良い。また、従動輪の回転数から車速を算出し、通常人が車両を押して出すことのできる速度(例えば歩行速度(5km/h程度))を大幅に超えれば、Pレンジへシフトするとしても良い。
【0036】
また、上記実施形態においては、車両スタック有りの状態で、全車輪の回転数が第2の判定基準値よりも大きくなったときに、正常な路面を車両が走行していると判定して、車両スタック判定を解除するように構成した。この構成によれば、車両スタックでは無い状態で、運転者がNレンジにシフトしたまま車両を離れてしまった際に、車両スタック判定が解除されているから、Pレンジに強制的にシフトされるので、車両が移動するような事態を回避することができる。尚、第2の判定基準値としては、例えば20km/h程度としたが、車両が通常走行する際の車速を判断できる速度であればよく、20km/h以外の速度を適宜設定しても良い。
【0037】
図8は、本発明の第2実施形態を示すものである。尚、第1実施形態と同一構成には同一符号を付している。この第2実施形態では、第1実施形態の図7に示す車両スタック復帰判定処理のフローチャートにおいて、ステップS7015とステップS702との間に、ステップS7017を追加した。このステップS7017においては、運転者が乗車しているか否かを判断する。ここで、運転者が乗車していると判断したときには、「YES」へ進み、ステップS702へ進み、上述した処理を実行する。また、運転者が乗車していないと判断したときには、「NO」へ進み、この処理を終了し、メイン制御の最初のステップS201(図2参照)へ戻る。
【0038】
上述した以外の第2実施形態の構成は、第1実施形態の構成と同じ構成となっている。従って、第2実施形態においても、第1実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第2実施形態によれば、車両スタック無しと判定するに際して、運転者が乗車していることを、判定条件に加えたので、車両スタック無しと判定する精度を向上させることができ、より一層安全性を高くすることができる。
【0039】
また、車両が例えば電動式Pブレーキを備えた構成である場合には、変速機をPレンジに強制的にシフトする際に、電動式Pブレーキのアクチェエータを駆動して電動式Pブレーキを作動させるように構成しても良い。このように構成すれば、車両の停止状態を保持させる必要がある場合に、変速機のパーキングロックと電動式Pブレーキの作動とによって車両の停止状態をより一層確実に保持することができる。
【0040】
尚、上記各実施形態においては、本発明をエンジンを備えた通常の車両に適用したが、これに限られるものではなく、エンジンとモータを備えたハイブリッド車両に適用しても良い。
【符号の説明】
【0041】
図面中、1は変速制御装置、2は変速制御ECU(降車検出手段、スタック検出手段、Pレンジ切替手段)、3はP制御ECU、5a〜5dは車輪速センサ、7は運転席ドアスイッチ、8は着座センサ、9はシートベルトスイッチ、10はPロックアクチュエータである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8