JP4305556B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の動作を制御する制御装置に関する。この制御装置の制御対象となる車両としては、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載された構成を前提としている。

エンジン（内燃機関）を搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、複数のクラッチ及びブレーキと遊星歯車機構とを用いて多数の変速段（ギヤ段）を作る遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（CVT：Continuously Variable Transmission）等が知られている。

遊星歯車式の自動変速機が搭載された車両においては、一般的に、車速とスロットル開度（またはアクセル開度）に応じた最適な変速段を得るための変速線（ギヤ段の切り替えライン）を有する変速マップが車両の制御装置のメモリに記憶されており、車速及びスロットル開度に基づいて変速マップを参照して目標変速段を算出し、その目標変速段に基づいて、摩擦係合要素であるクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチなどを、所定の状態に係合または解放することによって変速段を自動的に設定している。

このような自動変速機を制御する制御装置として、自動変速機のシフトレンジの位置をセンサによって電気的に検出し、この検出信号に基づいてシフト切替用の電動モータ等のアクチュエータを駆動して自動変速機のマニュアルバルブを切り替えることにより、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）などのシフトポジションを切り替える、いわゆるバイワイヤ方式のレンジ切替装置がある（例えば、特許文献１参照）。

バイワイヤ方式のレンジ切替装置では、一般的な機械操作方式のレンジ切替装置、つまり運転者によるシフトレバー操作をワイヤを介して直接ディテント機構を動作させることにより自動変速機のレンジ切り替えを行うレンジ切替装置のように、シフトレバーとディテント機構とをワイヤで機械的に連結する必要がないので、これらの各部を車両に搭載する際のレイアウト上に制限がなく、設計の自由度を高めることができるとともに、車両への組み付け作業も簡単に行うことができるという利点がある。

このようなバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載された車両では、レンジ切り替えに異常が発生した際のフェールセーフが必要になる。このフェールセーフ制御については、特許文献２に記載されている。

この特許文献２に記載の技術では、バイワイヤ方式の制御を用いた自動変速機において、運転者によるシフトスイッチの操作で選択された変速レンジ位置（目標レンジ位置）と自動変速機の実レンジ位置とを比較し、両者が不一致となった場合に自動変速機に異常が発生したと判断する。そして、自動変速機が異常と判断した場合には、エンジンのクランクシャフトから自動変速機を介して駆動輪へと至るまでの間の動力伝達経路を遮断することで、運転者が選択したレンジ位置とは異なるレンジ位置での車両移動を防止している。

なお、この特許文献２に記載の技術では、例えば、自動変速機の前進用の摩擦係合要素（クラッチ）または後進用の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）を解放することで動力伝達経路を遮断している。
特開２０００−１７０９０５号公報 特開２００４−１２５０６１号公報

ところで、バイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載された車両においては、上記したように、レンジ切り替えフェール（例えば実レンジが目標レンジと不一致）が発生した際に前記動力伝達経路を遮断するフェールセーフ制御を行っているものの、レンジ切り替えフェールが発生したことを検出した後でフェールセーフ制御を行うようにしている関係より、フェールセーフ制御を行うことの効果が不十分なことが懸念される。ここに改良の余地がある。

本発明は、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載された車両の制御装置において、現在の駆動力方向を反転させるような特定パターンのレンジ切り替えを行う過程で、万一、レンジ切り替えフェールが発生しても、車両の動きを可及的に抑制または防止可能とすることを目的としている。

また、本発明は、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載された車両の制御装置において、現在の駆動力方向を反転させるような特定パターンのレンジ切り替えを行う過程で、万一、レンジ切り替えフェールが発生しても、車両の動きを可及的に抑制または防止可能としたうえで、前記特定パターン以外のレンジ切り替えが正常に完了した場合に運転者の加速要求に対する応答性を良好に保つことを可能とすることを目的としている。

本発明は、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載される車両の制御装置であって、レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、当該特定パターンでない場合に比べて駆動力伝達を制限させる度合いを大きくする対処手段を含む、ことを特徴としている。

この構成によれば、仮に、レンジ切り替えフェールが発生して要求レンジを成立できない状態になったときに、駆動輪に対する駆動力伝達が制限されるから、車両の動きを抑制できるようになる。

なお、この構成では、前記特定パターンである場合のみならず、前記特定パターンでない場合も、前記のような駆動力を制限することが可能であると言える。また、前記特定パターンでない場合、駆動力伝達を制限しないようにすることも可能であると言える。いずれにしても、前記特定パターンである場合は、前記特定パターンでない場合に比べて、駆動力制限の度合いを大きくすればよいのである。

本発明は、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載される車両の制御装置であって、レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、前記車両に搭載される駆動源の出力を下限側に低下させる対処手段と、前記要求レンジを成立させるよう前記レンジ切替装置を制御する実行手段とを含む、ことを特徴としている。

この構成によれば、仮に、レンジ切り替えフェールが発生して要求レンジを成立できない状態になったときに、駆動源で発生する下限側出力による駆動力が駆動輪に伝達される程度で済むから、車両の動きを抑制できるようになる。

しかも、前記特定パターン以外のレンジ切り替え要求を受けたときに、前記のような駆動源の出力を下限側に低下させる対処をしないようにすれば、前記レンジ切り替えが正常に完了した場合には、当該レンジ切り替えの前後に運転者による加速要求を受けたときに、即座にそれに見合った駆動力を駆動輪に伝達することが可能になる。これにより、レンジ切り替えが正常なときの加速要求に対する応答性が良好に保たれるようになる。

また、本発明は、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載されるとともに、駆動源から駆動輪への駆動力伝達を調整する油圧式の動力伝達調整手段が搭載される車両の制御装置であって、レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、前記駆動源の出力を下限側に低下させる対処手段と、前記要求レンジを成立させるよう前記レンジ切替装置を制御する実行手段と、前記レンジ切り替えの実行によりレンジ切り替えが正常に完了したか、途中で動作不良によるフェールが発生したかを調べる確認手段と、この確認手段でフェール発生を検出したときに、前記動力伝達調整手段で駆動力伝達を制限する対策手段とを含む、ことを特徴としている。

この構成によれば、仮に、レンジ切り替えフェールが発生して要求レンジを成立できない状態になったときに、フェール対策を行うときに懸念される動作遅れを加味しても、その遅れ期間において、駆動源で発生する下限側出力による駆動力が駆動輪に伝達される程度で済むから、車両の動きを抑制できるようになる。

しかも、前記特定パターン以外のレンジ切り替え要求を受けたときには、前記のような駆動源の出力を下限側に低下させる対処をしないので、前記レンジ切り替えが正常に完了した場合には、当該レンジ切り替えの前後に運転者による加速要求を受けたときに、即座にそれに見合った駆動力を駆動輪に伝達することが可能になる。これにより、レンジ切り替えが正常なときの加速要求に対する応答性が良好に保たれるようになる。

好ましくは、上記制御装置において、前記駆動源がエンジンとされ、このエンジンのアイドリング状態が前記駆動源出力の下限側とされる。

このようにすれば、前記遅れ期間において、駆動輪に伝達される駆動力が無視できるレベルとなり、車両の動きを抑制または防止するうえで有利となる。

さらに、本発明は、自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載されるとともに、駆動源から駆動輪への駆動力伝達を調整する油圧式の動力伝達調整手段が搭載される車両の制御装置であって、レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、前記動力伝達調整手段による駆動力伝達を制限させる対処手段と、前記要求レンジを成立させるよう前記レンジ切替装置を制御する実行手段とを含む、ことを特徴としている。

この構成によれば、仮に、レンジ切り替えフェールが発生して要求レンジを成立できない状態になったときに、駆動輪に対する駆動力伝達が制限されるから、車両の動きを抑制できるようになる。

しかも、前記特定パターン以外のレンジ切り替え要求を受けたときに、前記のような駆動力伝達を制限させる対処をしないようにすれば、前記レンジ切り替えが正常に完了した場合には、当該レンジ切り替えの前後に運転者による加速要求を受けたときに、即座にそれに見合った駆動力を駆動輪に伝達することが可能になる。これにより、レンジ切り替えが正常なときの加速要求に対する応答性が良好に保たれるようになる。

好ましくは、この制御装置は、前記レンジ切り替えの実行によりレンジ切り替えが正常に完了したか、途中で動作不良によるフェールが発生したかを調べる確認手段と、この確認手段でフェール発生を検出したときに、前記動力伝達調整手段で駆動力伝達を制限する対策手段とをさらに含む。

この構成によれば、仮に、レンジ切り替えフェールが発生して要求レンジを成立できない状態になったときに、フェール対策を行うときに懸念される動作遅れを加味しても、その遅れ期間において、駆動輪に対する駆動力伝達が制限されるから、車両の動きを抑制できるようになる。

しかも、前記特定パターン以外のレンジ切り替え要求を受けたときには、前記のような駆動力を制限させる対処をしないので、前記レンジ切り替えが正常に完了した場合には、当該レンジ切り替えの前後に運転者による加速要求を受けたときに、即座にそれに見合った駆動力を駆動輪に伝達することが可能になる。これにより、レンジ切り替えが正常なときの加速要求に対する応答性が良好に保たれるようになる。

好ましくは、前記対処手段は、特定パターンのレンジ切り替え要求を受け付けることに伴い前記動力伝達調整手段により駆動力伝達を制限させるにあたって、前記自動変速機の作動油温度を検出するための油温検出手段の出力に基づき検出油温が低い場合に高い場合に比べて前記制限度合いを大きくする、ものとすることができる。

そもそも、油圧式の動力伝達調整手段の動作は、作動油温度が高い場合だと作動油の粘度が高いために応答性がよいが、作動油温度が低い場合には作動油の粘度が高いために応答性が悪いと言える。

そのため、作動油温度が低い場合は、動力伝達調整手段の応答性が悪くなる点を考慮し、作動油温度が高い場合に比べて動力伝達調整手段による制限度合いを大きくしているから、駆動力制限の動作遅れ（例えばクラッチ解放遅れ）を低減することが可能になる。但し、作動油温度が高い場合には、動力伝達調整手段の応答性が良いので、レンジ切り替えフェールを検出した後で駆動力制限を行っても、動作遅れが生じにくい。

好ましくは、前記動力伝達調整手段は、前記自動変速機に備える摩擦係合要素とされる。このようにすれば、動力伝達調整手段として新たに設置する必要がないから、イニシャルコストや車両重量の増加を抑えるうえで有利となる。

好ましくは、上記全ての制御装置の制御対象となる車両に備えるレンジ切替装置については、自動変速機に備えるレンジ切り替え用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態を変更するためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータとを備え、前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより変位されるディテント部材と、ディテント部材の停止姿勢を保持する位置決め部材とを含み、前記ディテント部材は、前記切り替え対象となるレンジ毎に対応する複数の谷および当該谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記波形部の谷に係合する係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ向けて押圧する付勢力を発生するものとされる。このような構成のレンジ切替装置の場合、制御装置は、レンジ切り替えの要求を受けたときに前記アクチュエータを制御して要求レンジを成立させる、ものとされる。

このように、上記全ての制御装置の制御対象となる車両に備えるレンジ切替装置の構成を例示することができる。

好ましくは、前記アクチュエータは、前記ディテント部材を傾動させるもので、回転動力を発生する電動式のモータと、このモータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸から出力させる減速機構とを含む、ものとされる。

このように、ディテント部材の動作形態、アクチュエータで発生する動力形態等を特定すれば、レンジ切替装置の構成を明確にすることができる。

好ましくは、前記特定したレンジ切替装置を備える車両の制御装置の場合には、前記モータのロータの回転角を検出するロータ角検出手段と、前記アクチュエータの出力軸の回転角を検出する出力角検出手段とを備え、前記実行手段は、レンジ切り替え要求に応答して、前記要求レンジに対応する谷を前記係合部に係合させるのに必要なモータの目標回転角を設定して、前記ロータ角検出手段の検出出力（実回転角）が前記目標回転角に到達するまで前記モータの駆動をフィードバック制御する処理を行うものとすることができる。

このように、傾動するタイプのディテント部材を用いる場合において、レンジ切り替えの制御形態を明確にすることができる。

好ましくは、前記特定したレンジ切替装置を備える車両の制御装置の場合には、前記確認手段は、前記モータの駆動停止時に、前記出力角検出手段の出力に基づいて前記要求レンジに対応する谷が前記係合部に係合したか否かを調べることによりフェール発生の有無を判定する、ものとすることができる。

このように、傾動するタイプのディテント部材を用いる場合におけるレンジ切り替えフェールの形態を明確にすることができる。

本発明によれば、現在の駆動力方向を反転させるような特定パターンのレンジ切り替えを行う過程で、万一、レンジ切り替えフェールが発生しても、車両の動きを可及的に抑制または防止することが可能になる。

また、本発明によれば、前記効果に加えて、前記特定パターン以外のレンジ切り替えが正常に完了した場合に運転者の加速要求に対する応答性を良好に保つことが可能になる。

以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１から図７に、本発明の一実施形態を示している。

ここで、本発明の特徴を適用した部分の説明に先立ち、本発明に係る制御装置の制御対象となる車両の前提構成について、図１から図４を参照して説明する。

図１において、１は駆動源としてのエンジン（内燃機関）、２は自動変速機、１０はレンジ切替装置である。

自動車等の車両に搭載されるエンジン１は、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどが適用可能であり、燃料と空気の混合気を気筒内で燃焼させ、その熱エネルギを回転運動エネルギに変換して出力するものである。このエンジン１の動作は、ＥＮＧ−ＥＣＵ（Electronic control Unit）３によって制御される。

自動変速機２は、例えば車両運転席近傍に設置されるパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２等を運転者が手動操作することに応答して、例えばパーキングレンジＰ，リバースレンジＲ，ニュートラルレンジＮ，ドライブレンジＤ等を成立するようになっている。この自動変速機２の動作は、ＥＣＴ（Electronic Controlled automatic Transmission）＿ＥＣＵ４によって制御される。

図２を参照して、パーキングスイッチ１１やシフトレバー１２の形態を説明する。

パーキングスイッチ１１は、人的な押動操作の度に、パーキングレンジＰに対応する信号と、非パーキングレンジＮＰに対応する信号とを交互に出力するものであって、例えば運転席近傍に設置されるシフト台９の所定位置に設置されている。

このパーキングスイッチ１１は、人的な押動操作の度に、二つの状態を切り替える、いわゆるトグルスイッチ等とされる。

シフトレバー１２は、シフト台９においてパーキングスイッチ１１の近傍に設置されており、人的な傾動操作を受けることに伴い、シフトセンサ１３から適宜の信号（ニュートラルレンジＮに対応する信号、リバースレンジＲに対応する信号、ドライブレンジＤに対応する信号等）を出力させるようになっている。

このシフトレバー１２は、いわゆるモーメンタリータイプとされていて、シフト台９のシフトゲート９ａ内におけるホームポジションＨを起点にしてニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢへと傾動操作可能になっているとともに、ホームポジションＨから、ニュートラルポジションＮ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、エンジンブレーキポジションＢに傾動操作した後は、自動的にホームポジションＨに戻るようになっている。

なお、シフトセンサ１３は、シフトレバー１２がホームポジションＨから横方向一方に倒されてニュートラルポジションＮに傾動操作されたときにニュートラルレンジＮに対応する信号を出力し、また、ニュートラルポジションＮから前方向のリバースポジションＲに向けて傾動操作されたときにリバースレンジＲに対応する信号を出力し、さらに、ニュートラルポジションＮから後方向のドライブポジションＤに向けて傾動操作されたときにドライブレンジＤに対応する信号を出力し、そして、ホームポジションＨから後方向のエンジンブレーキポジションＢに向けて傾動操作されたときにエンジンブレーキを効かせるための信号を出力するようになっている。

図３および図４を参照して自動変速機２の概略構成を説明する。なお、図３に示す自動変速機２は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式の車両に搭載されるタイプとされている。この自動変速機２は、中心線に対して略対称的に構成されているので、図３では中心線の下半分を省略している。

自動変速機２は、トルクコンバータ２１、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２２、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２３、及び、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２４を備えている。自動変速機２のアウトプットシャフト２６から出力される動力は、プロペラシャフト、デファレンシャルギヤ及びドライブシャフト等を介して駆動輪に伝達される。

自動変速機２の第１遊星歯車装置２２のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介してインプットシャフト２５に選択的に連結される。また、サンギヤＳ１は、ワンウェイクラッチＦ２及びブレーキＢ３を介してハウジングに選択的に連結され、逆方向（インプットシャフト２５の回転と反対方向）の回転が阻止される。第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止される。第１遊星歯車装置２２のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置２３のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジングに選択的に連結される。

第２遊星歯車装置２３のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置２４のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介してインプットシャフト２５に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、ワンウェイクラッチＦ０及びクラッチＣ１を介してインプットシャフト２５に選択的に連結され、そのインプットシャフト２５に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止される。

第２遊星歯車装置２３のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置２４のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介してインプットシャフト２５に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジングに選択的に連結される。また、キャリアＣＡ２は、ブレーキＢ４と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ３によって、常に逆方向の回転が阻止される。そして、第３遊星歯車装置２４のキャリアＣＡ３はアウトプットシャフト２６に一体的に連結されている。

以上の自動変速機２のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合・解放状態を図３の作動表に示す。図４の作動表において「○」は「係合」を表し、「空欄」は「解放」を表している。また、「◎」は「エンジンブレーキ時の係合」を表し、「△」は「動力伝達に関係しない係合」を表している。

図３に示すように、この例の自動変速機２において、前進段（Ｄ）の１速（１Ｓ）では、クラッチＣ１が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ３が作動する。前進段の２速（２ｎｄ）では、クラッチＣ１及び第３ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１，Ｆ２が作動する。

前進段の３速（３速段：３ｒｄ）では、クラッチＣ１，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、第１ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１が作動する。前進段の４速（４ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０が作動する。

前進段の５速（５ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ３が係合される。前進段の６速（６ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が係合される。

一方、後進段（Ｒｅｖ）では、クラッチＣ３が係合されるとともに、ブレーキＢ４が係合され、ワンウェイクラッチＦ１が作動する。

このように、この例の自動変速機２では、摩擦係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段（変速段）が設定される。クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・解放は油圧制御回路２７によって制御される。

油圧制御回路２７には、レンジ切替装置１０によって駆動されるマニュアルバルブ２８や、図示していないリニアソレノイドバルブ及びオンオフソレノイドバルブ等が設けられており、各ソレノイドバルブの励磁・非励磁の制御、あるいは、レンジ切替装置１０によるマニュアルバルブ２８の切替制御によって油圧制御回路２７が切り替えられることにより、自動変速機２のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・解放を制御することができる。

油圧制御回路２７のリニアソレノイドバルブ及びオンオフソレノイドバルブの励磁・非励磁は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４からのソレノイド制御信号（指示油圧信号）によって制御される。

なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４は、自動変速機２の油圧制御回路２７にソレノイド制御信号（油圧指令信号）を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、油圧制御回路２７のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段（１速〜６速）を構成するように、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放される。

また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４は、下記するＳＢＷ＿ＥＣＵ４０から適宜のクラッチ解放指令を受信したときには、自動変速機２の摩擦係合要素を解放してエンジン１から駆動輪への動力伝達を遮断する。具体的には、現在のシフトレンジが「ドライブレンジＤ」である場合、クラッチＣ１を解放して自動変速機２をニュートラル状態（動力伝達遮断状態）にする。また、現在のシフトレンジが「リバースレンジＲ」である場合、クラッチＣ３及びブレーキＢ４を解放して自動変速機２をニュートラル状態（動力伝達遮断状態）にする。

図５を参照してレンジ切替装置１０を説明する。

レンジ切替装置１０は、いわゆるバイワイヤ方式と呼ばれるものであり、運転者によりパーキングスイッチ１１あるいはシフトレバー１２等が手動操作されることにより要求されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、自動変速機のレンジ切り替え用のマニュアルバルブ２８およびパーキング機構３０を作動させるものであって、主として、ＳＢＷ＿ＥＣＵ（Shift by Wire Electronic Control Unit）４０と、ディテント機構５０と、アクチュエータ６０とを含んで構成されている。

マニュアルバルブ２８は、上述しているように、自動変速機２に備える油圧制御装置２７の構成要素の一つであり、シフトレバー１２の操作に応答して作動されたときに、前記各リニアソレノイドバルブに対する作動油供給経路が変更されることによって、前記操作に対応するレンジを成立させるものである。このマニュアルバルブ２８は、一般的に公知のスプールバルブタイプであり、主として、バルブボディ２８ａと、スプール２８ｂとを含んだ構成になっている。

バルブボディ２８ａは、自動変速機２のケース内の適宜場所に固定されかつ適宜の給油ポートや排出ポートを有している。スプール２８ｂは、バルブボディ２８ａに軸方向変位可能に収納されている。

パーキング機構３０は、自動変速機２のアウトプットシャフト２６を回転不可能なロック状態あるいは回転可能なアンロック状態に切り替えるもので、主として、パーキングギヤ３１と、パーキングロックポール３２と、パーキングロッド３３とを含んだ構成になっている。

パーキングギヤ３１は、自動変速機のアウトプットシャフト２６に一体回転可能に外装固定されている。

パーキングロックポール３２は、パーキングギヤ３１の近傍に一端側を支点として傾動自在となるように配置されている。このパーキングロックポール３２の長手方向途中には、パーキングギヤ３１の歯間に係入または離脱可能とされる爪３２ａが設けられている。なお、パーキングロックポール３２は、図示省略のばねによってパーキングギヤ３１から引き離される方向に常時付勢されている。

パーキングロッド３３は、自動変速機のアウトプットシャフト２６と略平行に前端側または後端側に変位されるように配置されている。

このパーキングロッド３３の前端は、図１および図２に示すように、下記するディテントプレート５１に連結されていて、このディテントプレート５１の傾動動作によって押し引きされる。

また、パーキングロッド３３の後端には、パーキングロックポール３２を傾動させるためのテーパコーン３７が設けられている。このテーパコーン３７は、コイルスプリング３８によりパーキングギヤ３１側へ押圧されている。このコイルスプリング３８は、パーキングロッド３３に外装されており、その一端がパーキングロッド３３に係止固定されている止め輪３９によって受け止められている。

ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、レンジ切替装置１０の動作を統括的に制御するものであって、少なくとも、パーキングスイッチ１１から入力される信号に応答してシフトレンジをパーキングレンジＰと非パーキングレンジＰとに切り替える処理と、シフトセンサ１３から入力される信号に応答して、要求されるレンジ（Ｒ，Ｎ，Ｄ）に切り替える処理とを行う。

このＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、主として、パーキングスイッチ１１、シフトセンサ１３、ロータ角検出手段１４、出力角検出手段１５、油温センサ１６、ブレーキスイッチ１７、車速センサ１８等が図示していない入力インタフェースを介して接続されているとともに、アクチュエータ６０のモータ６１等が図示していない出力インタフェースを介して接続されており、少なくとも、必要に応じてアクチュエータ６０のモータ６１を制御することによって自動変速機２を要求の変速段に切り替える変速処理を実行する。

この実施形態では、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０に接続される構成要素について本発明の特徴に関連するもののみにして、本発明の特徴に直接的に関連しないものについての記載や説明を割愛している。

なお、油温センサ１６は、自動変速機２の作動油（ＡＴＦ）の温度を検出するもので、ブレーキスイッチ１７は、図示していないフットブレーキが踏み込まれていない状態でオフ、踏み込まれたときにオン信号を出力するもので、さらに、車速センサ１８は、車両の走行速度を検出するものである。

また、ロータ角検出手段１４および出力角検出手段１５は、従来公知の構成（例えば特許文献２参照）であるので、詳細な図示や説明を割愛し、簡単に説明する。これらの検出手段１４，１７は、下記する以外の適宜の構成とすることも可能である。

ロータ角検出手段１４は、モータ６１のロータの回転角を検出するものであって、ロータの外周に設置される磁石あるいはロータの外周に交互に反対の極性で磁化される磁極と、磁気検出用のホールＩＣとで構成され、ロータの回転量に応じた数のパルスを出力するデジタルエンコーダ等とされる。

出力角検出手段１５は、アクチュエータ６０の出力軸６３の回転角を検出するものであって、出力軸６３の外面側の所定回転角範囲に設置されかつ円周方向一方へ向けて断面積が漸増する磁石と、リニア出力ホールＩＣとで構成され、出力軸６３の回転角に応じた前記磁石の磁力を検出し、その検出磁力に応じたリニアなアナログ信号（電圧）を出力するアナログ磁気センサとされる。このアナログ磁気センサとしては、例えば非接触式のニュートラルスイッチ（ＮＳＷ）等と呼ばれるものとされる。

そして、上述した各ＥＣＵ３，４，４０は、詳細に図示していないが、一般的なＥＣＵと同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭならびにバックアップＲＡＭ等を含んで構成されるものとされ、それぞれ互いに必要な情報を双方向で送受可能に接続されている。ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭは、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ディテント機構５０は、マニュアルバルブ２８のスプール２８ｂやパーキング機構３０のパーキングロッド３３を段階的に押し引きして位置決めするものであって、主として、ディテントプレート５１と、支軸（マニュアルシャフトとも言う）５２と、ディテントスプリング５３とを含んだ構成になっている。

ディテントプレート５１は、アクチュエータ６０により傾動されることでマニュアルバルブ２８のスプール２８ｂやパーキング機構３０のパーキングロッド３３を押し引きするものである。

このディテントプレート５１は、外形が扇形に形成されており、その傾動中心となる領域には、当該ディテントプレート５１と別体の支軸５２が貫通する状態で一体回転可能に固定されるようになっている。

具体的に、ディテントプレート５１と支軸５２との連結は、例えばディテントプレート５１の傾動支点部分に円筒ボス部（図示省略）を設けるとともに、この円筒ボス部の内孔に支軸５２を嵌合し、例えばスプリングピン等（図示省略）を打ち込むことにより連結する形態になっているが、その他の形態でもよい。

これにより、支軸５２が回転されると、それと一体にディテントプレート５１が回転（または傾動）するようになる。なお、ディテントプレート５１と支軸５２とを一体に形成してもよい。

支軸５２の軸方向一端側は、アクチュエータ６０の出力軸６３に同軸かつ一体回転可能に連結されており、また、支軸５２の軸方向他端は、図示していないが、例えば自動変速機ケース３等に回動可能に支持される。

このディテントプレート５１の支軸５２とアクチュエータ６０の出力軸６３との連結は、例えばスプライン嵌合とされている。つまり、支軸５２の一端側外周には、オススプライン（符号省略）が設けられており、また、アクチュエータ６０の出力軸６３には、その内径側の横穴部分の内周面にメススプライン（符号省略）が設けられている。これにより、アクチュエータ６０でもって支軸５２を正逆両方向に所定角度回転駆動すると、ディテントプレート５１が傾動されるようになるのである。

そして、ディテントプレート５１の所定位置には、マニュアルバルブ２８のスプール２８ｂの前端が連結されているとともに、パーキング機構３０のパーキングロッド３３の前端が連結されている。これにより、ディテントプレート５１を傾動させると、マニュアルバルブ２８のスプール２８ｂが軸方向に変位させられるとともに、パーキングロッド３３が軸方向に変位させられるようになる。

なお、ディテントプレート５１に対するスプール２８ｂの連結形態については、ディテントプレート５１の所定位置に支軸５２と平行に取り付けられるピン５８を、スプール２８ｂの外端部分に設けられている二枚の円板の間に介装させるようにしている。

また、ディテントプレート５１に対するパーキングロッド３３の連結形態としては、ディテントプレート５１の長手方向一端側に設けられる貫通孔５９に、パーキングロッド３３の先端屈曲部を挿入してから、この先端屈曲部に図示省略のスナップリングや係止ピン等を装着したり、あるいは先端屈曲部を塑性変形したりすることによって抜け止め固定するようになっている。

このディテントプレート５１は、シフトレバー１２により選択されるシフトレンジ（例えばパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応して例えば四段階に傾動されて、その傾動姿勢に応じてマニュアルバルブ２８のスプール２８ｂを軸方向に四段階に変位させるようになっている。

そのために、ディテントプレート５１の上端側には、波形部５４が設けられている。

この波形部５４は、シフトレバー１２における四段階のシフトレンジ（パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応する数（四つ）の谷（符号省略）を有している。そして、図２に示すように、ディテントプレート５１において四つの谷の近傍には、「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ」というマークが付記されている。

ディテントスプリング５３は、ディテントプレート５１の四段階の傾動姿勢を個別に位置決め保持するもので、可撓性を有する帯状の板ばねからなり、その先端の二股部分に、係合部としてのディテントローラ５７を回動可能に支持させた構成になっている。

なお、ディテントローラ５７は、詳細に図示していないが、中空形状であり、その中心孔に支軸が挿通され、この支軸の軸方向両端がディテントスプリング５３の二股部分に固定されている。

このディテントスプリング５３の一端側は、この実施形態においてマニュアルバルブ２８のバルブボディ２８ａ等に固定されている。また、ディテントローラ５７は、ディテントプレート５１の波形部５４におけるいずれかの谷に係合されるものであるが、その状態において、ディテントスプリング５３そのものが若干弾性変形して反った姿勢となるように設置することによって、ディテントスプリング５３の弾性復元力でもってディテントローラ５７を谷の底に押し付けるように作用させて、係合状態を強くする形態としている。

アクチュエータ６０は、ディテント機構５０を駆動するものであって、詳細に図示していないが、電動式のモータ６１と、減速機構６２と、出力軸６３とを含んだ構成になっている。

このアクチュエータ６０は、図示していないが、例えば自動変速機２のケース等にボルトで取り付けられる、外付けタイプとされている。

モータ６１は、例えば永久磁石を用いないブラシレスのＳＲ（スイッチド・リラクタンス）モータとされ、図示していないが、回転自在に支持されるロータと、このロータの回転中心と同軸上に配置されるステータとで構成される。

減速機構６２は、詳細に図示していないが、例えば、サイクロイドギヤを用いる機構や、複数の歯車を組み合わせた歯車機構や、遊星歯車機構等のいずれかとされる。この減速機構６２の入力部材（図示省略）は、モータ６１のロータ（図示省略）に連結されており、また、減速機構６２の出力軸（図示省略）に、出力軸６３が一体に設けられている。この出力軸６３には、図６に示すように、ディテントプレート５１の支軸５２が例えばスプライン嵌合により連結されている。

次に、上述した構成のレンジ切替装置１０の基本的な動作を説明する。

そもそも、運転者がパーキングスイッチ１１またはシフトレバー１２を手動操作することにより、自動変速機２のパーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等のいずれかが選択されると、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、パーキングスイッチ１１やシフトセンサ１３からの出力に基づき前記選択されたレンジポジションを認識する。

ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、前記認識した結果に応じて、アクチュエータ６０の出力軸６３を正回転または逆回転させるよう駆動し、支軸５２およびディテントプレート５１を適宜、回転（傾動）させる。詳しくは、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、要求レンジに対応する目標回転角（目標パルスカウント値）を設定して、モータ６１への通電を開始し、モータ６１の検出回転角（実パルスカウント値）が目標回転角と一致する位置で停止させるようにモータ６１をフィードバック制御する。

ところで、ディテントプレート５１の傾動に伴い、その波形部５４の山がディテントローラ５７に当接したときにディテントスプリング５３が一旦上向きに弾性変形されるので、ディテントローラ５７が波形部５４の目標となる谷に係合したときにディテントスプリング５３の弾性復元力（付勢力）によりディテントローラ５７が谷に押し付けられるので、ディテントプレート５１が不動に位置決め保持される。

このディテントプレート５１の傾動によりマニュアルバルブ２８のスプール２８ｂが軸方向にスライドされ、マニュアルバルブ２８が「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」のうちの選択されたレンジポジションへと切り替えられる。これにより、油圧制御装置２７が適宜に駆動されて自動変速機２における適宜の変速段を成立することになる。

なお、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、出力角検出手段１５の出力信号（電圧値）を読み込んで、その出力信号に基づいて現在の出力軸６３の回転角（マニュアルバルブ２８の操作量）、つまり、現在のレンジ（実レンジ）がパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤのいずれであるかを認識し、この認識した現在のレンジ（実レンジ）と要求レンジ（目標レンジ）とを対比することによりレンジ切り替えが正常に行われたか否かを判断する。

そして、パーキングレンジＰが選択された場合には、マニュアルバルブ２８が「Ｐ」ポジションに切り替えられるとともに、パーキング機構３０のパーキングロッド３３が軸方向にスライドされ、パーキングロックポール３２の爪３２ａをパーキングギヤ３１に係合させるようになる。これにより、自動変速機２のアウトプットシャフト２６が回転不可能なロック状態にされる。

また、パーキングレンジＰの位置からそれ以外のレンジが選択された場合には、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０は、アクチュエータ６０を駆動することにより、支軸５２を所定方向に所定角度回転させることにより、ディテントプレート５１が傾動されることになり、それに伴いパーキングロッド３３およびテーパコーン３７が前記と逆向きに軸方向にスライドされて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力を解除する。

これにより、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギヤ３１の歯間から抜け出るので、アウトプットシャフト２６が回転可能なアンロック状態にされる。それと同時に、マニュアルバルブ２８のスプール２８ｂが目標の位置に変位されて、油圧制御装置２７において適宜の作動油供給経路を作成する。

次に、本発明の特徴を適用した部分について詳細に説明する。

要するに、この実施形態では、運転者によるパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２の操作によってレンジ切り替え要求を受けたときに、当該レンジ切り替え要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターン（例えばリバースレンジＲからドライブレンジＤへの切り替えあるいはドライブレンジＤからリバースレンジＲへの切り替え）である場合に、レンジ切り替えの実行開始前、あるいはレンジ切り替えの実行開始直後に、エンジン１の発生出力を下限側、例えばアイドリング状態に低下させるように工夫している。

具体的に、本発明の特徴を適用したレンジ切り替え制御について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。図７に示すフローチャートは、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０による処理を主体として記載している。

図に示すフローチャートには、運転者によるパーキングスイッチ１１やシフトレバー１２の操作に伴い、パーキングレンジＰ，リバースレンジＲ，ニュートラルレンジＮ，ドライブレンジＤ等のいずれかが選択されたときに、パーキングスイッチ１１やシフトセンサ１３から出力される信号に基づき、前記レンジ切り替えの要求を認識したときに、エントリーされる。

まず、ステップＳ１において、実レンジ（現在レンジ）と目標レンジ（要求レンジ）とを照合し、レンジ切り替え要求が、駆動力方向を反転させるような特定パターン、例えばリバースレンジＲからドライブレンジＤへの切り替え、あるいはドライブレンジＤからリバースレンジＲへの切り替えであるか否かを判定する。ここでは、制御装置４０の内部メモリに一時的に記憶されている実レンジを読み出し、前記認識した目標レンジと照合する。

このとき、レンジ切り替え要求が、前記特定パターン以外のパターン（Ｐ→Ｒ，Ｒ→Ｐ，Ｒ→Ｎ，Ｎ→Ｒ，Ｎ→Ｄ，Ｄ→Ｎ等）であれば、前記ステップＳ１で否定判定して、ステップＳ２に移行してから、下記ステップＳ６に飛ぶ。

このステップＳ２では、目標レンジに対応するモータ６１の目標回転角（目標カウント値）を設定し、モータ６１のフィードバック制御を実行開始することにより、ディテントプレート５１を傾動開始させる。ここでは、要するに、ロータ角検出手段１４からの出力（実パルスカウント値）を目標回転角（目標カウント値）に一致させるまでモータ６１の駆動を継続する。

ところで、前記レンジ切り替え要求が、前記特定パターンであれば、前記ステップＳ１で肯定判定して、ステップＳ３へ移行する。

このステップＳ３では、前記レンジ切り替え要求が運転者によるシフトレバー１２の誤操作によって受信したのか否かを判定する。

一般的に、前記特定パターンのレンジ切り替え要求は、停車またはほぼ停車に近い車速のときに行われることが多い。そこで、停車またはほぼ停車に近い車速であるか、所定以上の車速での走行中であるかを調べることにより、誤操作か否かを確認することができる。そのために、車速センサ１８から入力される信号（実車速値）が予め設定される閾値Ｓ０以下であるか否かを判定する。この閾値Ｓ０は、例えば１０ｋｍ／ｈ等、略停車に近い速度に設定されるが、任意である。

そして、実車速値＞Ｓ０の場合、つまり誤操作であると判断した場合には、前記ステップＳ３で肯定判定して、このフローチャートを抜ける。

一方、実車速値≦Ｓ０の場合、つまり誤操作でないと判断した場合には、前記ステップＳ３で否定判定して、続くステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では、前記ステップＳ２と同様、目標レンジに対応するモータ６１の目標回転角（目標カウント値）を設定し、モータ６１のフィードバック制御を実行開始することにより、ディテントプレート５１を傾動開始させる。

引き続き、ステップＳ５において、ＥＮＧ＿ＥＣＵ３にエンジン出力低下対策の実行指令を出力してから、下記ステップＳ６に移行する。なお、前記のエンジン出力低下対策とは、例えばエンジン１をアイドリング状態にさせるための処理とすることができる。したがって、ＥＮＧ＿ＥＣＵ３は、エンジン出力低下対策の実行指令を受信すると、エンジン１をアイドリング状態とするように、エンジン１への燃料供給系（図示省略）による燃料供給量を制御する。

次いで、ステップＳ６では、モータ６１が停止したか否かを判定する。ここでの判定は、ロータ角検出手段１４からの出力（実回転角）が目標回転角に一致して正常に停止した場合だけでなく、モータ６１や減速機構６２の動作不良が発生して目標回転角まで駆動できずに異常停止した場合も含まれる。モータ６１の停止は、ロータ角検出手段１４からの出力（実回転角）に基づいて認識できる。

ここで、モータ６１が停止していない場合には、ステップＳ６で否定判定して当該ステップＳ６を繰り返すが、停止した場合には、前記ステップＳ６で肯定判定して下記ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、実レンジ（現在レンジ）と目標レンジ（要求レンジ）とを照合し、実レンジが目標レンジになっているか否かを判定する。ここでは、出力角検出手段１５からの出力（実電圧値）が、目標レンジに対応する目標電圧範囲に入っているか否かを調べるようにする。

そして、実レンジが目標レンジになった場合には、レンジ切り替えが正常に完了したことを意味しているので、前記ステップＳ７で肯定判定してステップＳ８に移行する。このステップＳ８では、ＥＮＧ＿ＥＣＵ３にエンジン出力低下対策を終了させるための指令を出力してから、このフローチャートを抜ける。

しかし、実レンジが目標レンジになっていない場合には、レンジ切り替え過程で異常が発生したことを意味しているので、前記ステップＳ７で否定判定してステップＳ９に移行する。

このステップＳ９では、レンジ切り替えフェール発生有りと認識して、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４に駆動力遮断対策の実行指令を出力する。この駆動力遮断対策とは、自動変速機２のアウトプットシャフト２６から駆動力を出力させないニュートラル状態、つまり自動変速機２の各クラッチやブレーキを解放させるための処理とすることができる。

なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４は、ＳＢＷ＿ＥＣＵ４０からの駆動力遮断対策の実行指令を受信した時点で、自動変速機２の指示油圧をクラッチ解放油圧に設定して自動変速機２の各クラッチを解放させる処理を行う。例えば、現在レンジがリバースレンジＲである場合、自動変速機２のクラッチＣ３及びブレーキＢ４を解放し、自動変速機２をニュートラル状態にしてアウトプットシャフト２６からの駆動力出力を遮断する。この後、このフローチャートを抜ける。

ところで、上述した動作説明から明らかなように、ステップＳ５、Ｓ８、Ｓ９においてＳＢＷ−ＥＣＵ４０がＥＮＧ−ＥＣＵ３やＥＣＴ−ＥＣＵ４と連携するようになっているので、本発明に係る車両の制御装置は、ＥＮＧ−ＥＣＵ３とＥＣＴ−ＥＣＵ４とＳＢＷ−ＥＣＵ４０とを含んで構成されていると言える。

但し、ＥＮＧ−ＥＣＵ３とＥＣＴ−ＥＣＵ４とＳＢＷ−ＥＣＵ４０とを別々とせずに、単一の総括制御装置としている場合には、この統括制御装置が、本発明に係る車両の制御装置に相当することになる。

以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態によれば、レンジ切り替え要求がリバースレンジＲからドライブレンジＤへの切り替え要求またはドライブレンジＤからリバースレンジＲへの切り替え要求といった現在の駆動力方向を反転させるような特定パターンである場合に、レンジ切り替えの実行開始と略同時に、エンジン１の出力をアイドリング状態とするようにしている。

これにより、前記特定パターンのレンジ切り替え過程で、万一、レンジ切替装置１０が動作不良となるレンジ切り替えフェールが発生したときでも、動力伝達経路を遮断するといったフェールセーフ制御を実行するときに懸念される動作遅れを加味して、その遅れ期間において、エンジン１のアイドリング状態によるクリープ力が車両の駆動輪に伝達される程度で済むから、車両がほとんど動かずに済む。仮に、万一車両が動いたとしても、その動きは可及的に遅くかつ短くなる。

しかも、前記特定パターン以外のレンジ切り替え要求を受けたときには、前記のようなエンジン１をアイドリング状態にさせるといった対処をしないので、前記レンジ切り替えが正常に完了した場合には、当該レンジ切り替えの前後に運転者による加速要求を受けたときに、即座にそれに見合った駆動力を駆動輪に伝達することが可能になる。参考までに、例えばニュートラルレンジＮで運転者がアクセル開度を全開側にしてエンジン１を空吹かし状態にしておいてから、ドライブレンジＤやリバースレンジＲに切り替える場合（いわゆるＮレーシング後のＤスタート）があるが、このようなときに、急加速発進が可能になる。このように、レンジ切り替えが正常なときの加速要求に対する応答性は良好に保たれるようになる。

ちなみに、例えばニュートラルレンジＮからドライブレンジＤやリバースレンジＲへの切り替え要求があった場合は、レンジ切り替えフェールが発生してニュートラルレンジＮが保持されたとすると、駆動力は駆動輪に伝達されなくて済む。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下、本発明の他の実施形態を例に挙げる。

（１）上記実施形態では、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式の車両を、本発明に係る制御装置の適用対象とした例を挙げている。しかし、本発明に係る制御装置は、それに限定されることなく、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両、ＭＲ（ミッドエンジン・リヤドライブ）方式の車両、ＲＲ（リヤエンジン・リヤドライブ）方式の車両、あるいは４ＷＤ（４ホイールドライブ）方式の車両を、適用対象とすることが可能である。

（２）本発明に係る制御装置の適用対象となる車両は、エンジン１のみを駆動源とする車両のみに限定されず、例えばエンジンとモータ・ジェネレータ等の電動機とを併用するハイブリッド車両であってもよい。

（３）本発明に係る制御装置の適用対象となる車両は、遊星歯車機構と複数の摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１〜Ｂ４）とを用いて変速比を設定する自動変速機が搭載されたものを例に挙げている。しかし、本発明に係る制御装置の適用対象となる車両は、それに限定されることなく、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）など無段変速機が搭載された車両であってもよい。

（４）上記実施形態では、アクチュエータ６０の出力軸６３の回転角を出力角検出手段１５で検出するようにした例を挙げている。しかし、本発明は、それに限定されることなく、ディテントプレート５１の傾動角度を直接的に検出する検出手段（アナログ磁気センサ等）を用いることが可能であるとともに、例えばマニュアルバルブ２８のスプール２８ｂの操作量等を検出する検出手段を用いることも可能である。

（５）上記実施形態では、車両に搭載された油圧駆動式の自動変速機２に備える摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１〜Ｂ４）を解放することにより前記駆動力遮断対策を行うようにした例を挙げている。しかし、本発明は、それに限定されることなく、エンジン１のクランクシャフト（出力軸）から駆動輪（図示省略）に至るまでの動力伝達経路に、油圧式の動力遮断手段（例えばクラッチ）を自動変速機２とは別に設け、その油圧式の動力遮断手段の作動によって上記駆動力遮断対策を行うようにしてもよい。

（６）図８に、本発明の他の実施形態を示している。図８のフローチャートにおいて、図７のフローチャートとの相違は、ステップＳ２の後に、ステップＳ１０を追加したことであり、その他は基本的に図７と同じである。

この実施形態では、レンジ切り替え要求がリバースレンジＲからドライブレンジＤへの切り替え要求またはドライブレンジＤからリバースレンジＲへの切り替え要求といった現在の駆動力方向を反転させるような特定パターンである場合に、レンジ切り替えの実行開始と略同時に、エンジン１の出力を低下させる第１エンジン出力低下対策（図８のステップＳ５）を行うことに加えて、前記特定パターン以外のレンジ切り替え要求があった場合、つまり図８のステップＳ１で否定判定された場合には、図８のステップＳ２に続くステップＳ１０において、レンジ切り替えの実行開始と略同時に、エンジン１の出力を低下させる第２エンジン出力低下対策を行うようにしている。

但し、第１エンジン出力低下対策での低下度合いは、第２エンジン出力低下対策での低下度合いに比べて、大きく設定される。

（７）上記実施形態において、図７のステップＳ５や、図８のステップＳ５およびＳ１０でのエンジン出力低下対策は、例えばエンジン１から駆動輪への駆動力の伝達を低下させる側に調整する駆動力制限対策に替えることも可能である。

この駆動力制限対策では、例えば自動変速機２に備える摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１〜Ｂ４等）を油圧式の動力伝達調整手段として利用し、その係合、解放の度合いを調整するように制御することで対応できる。

そして、駆動力制限対策の場合には、自動変速機２の作動油温度の高低を考慮して駆動力の制限度合いを調整することができる。

具体的には、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４が図７のステップＳ５や、図８のステップＳ５およびＳ１０でＳＢＷ＿ＥＣＵ４０からエンジン出力低下対策の代わりに駆動力制限対策の実行指令を受けたときに、まず、自動変速機２の作動油の温度を油温センサ１６からの出力に基づき調べる。

ここで、油温センサ１６の出力（実際の作動油温度）に基づいて、実際の作動油温度（実油温）が所定の閾値ＴＨＯ以上と判定した場合（実油温≧ＴＨＯ）には、駆動力制限対策での制限度合いを予め設定した固定値とする。一方、実油温が所定の閾値ＴＨＯより低いと判定した場合（実油温＜ＴＨＯ）には、駆動力制限対策での制限度合いを、検出油温≧ＴＨＯである場合に比べて大きくする。

このようにしている理由について説明する。

そもそも、油圧式の動力伝達調整手段としての自動変速機２に備える摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１〜Ｂ４等）の係合、解放の切り替え動作は、自動変速機２の作動油温度が閾値ＴＨＯ以上である場合だと作動油の粘度が高いために応答性がよいが、自動変速機２の作動油温度が閾値ＴＨＯより低い場合には作動油の粘度が高いために応答性が悪いと言える。

つまり、作動油温度が高い場合には、前記摩擦係合要素の応答性が良いので、レンジ切り替えフェールを検出した後で駆動力制限を行っても、動作遅れが生じにくいので、駆動力制限の度合いが小さくてもよいと言える。しかし、作動油温度が低い場合は、動力伝達調整手段の応答性が悪くなるので、そのことを考慮し、作動油温度が高い場合に比べて駆動力制限度合いを大きくすることにより、駆動力制限の動作遅れ（例えばクラッチ解放遅れ）を低減させるようにしているのである。

なお、前記の駆動力制限とは、エンジン１から駆動輪への駆動力の伝達をゼロとする場合、言い換えれば、エンジン１から駆動輪までの動力伝達経路を遮断する場合も含まれている。

このように、レンジ切り替え要求がリバースレンジＲからドライブレンジＤへの切り替え要求またはドライブレンジＤからリバースレンジＲへの切り替え要求といった現在の駆動力方向を反転させるような特定パターンである場合のみ、レンジ切り替えの実行開始と略同時に、エンジン１から駆動輪への駆動力伝達を制限することができる。

この場合には、前記特定パターンのレンジ切り替え過程で、万一、レンジ切替装置１０が動作不良となるレンジ切り替えフェールが発生したときでも、動力伝達経路を遮断するといったフェールセーフ制御を実行するときの対応が素早く行えるようになるから、上記実施形態のようなフェールセーフ制御の動作遅れを無くすことが可能になる。そのため、レンジ切り替えフェールが発生している状態で運転者が加速要求したとしても、駆動力が車両の駆動輪に伝達されずに済むから、車両が全く動かずに済む。

但し、図８のステップＳ５の第１エンジン出力低下対策や、ステップＳ１０の第２エンジン出力低下対策を、上述した駆動力制限対策に替える場合には、図８のステップＳ５の第１駆動力制限対策による制限度合いは、ステップＳ１０の第２駆動力制限対策による制限度合いに比べて、大きく設定される。

（８）上記（７）で説明した駆動力制限対策においては、車輪制動用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ：Electronic Controlled Brake system）を用いて制動力を調整することによって、エンジンから駆動輪への駆動力伝達を制限することが可能である。

このブレーキシステムは、図示していないが、一般的に公知のブレーキアシスト機能やアンチロックブレーキ機能等を実現するために、例えば油圧作動式のマスターシリンダからブレーキキャリパに至る油圧経路の途中にブレーキ油圧制御回路を設け、このブレーキ油圧制御回路をＥＣＢ＿ＥＣＵ等の制御装置でもって適宜に制御するようになっている。

そして、レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させるような特定パターン（例えばＲ→Ｄ，Ｄ→Ｒ）であると認識したときに、当該特定パターンでない場合に比べて前記ブレーキシステムによる車両の制動力を調整することによりエンジンから駆動輪への駆動力伝達を制限させる度合いを大きくすることができる。

この場合も上記実施形態と基本的に同様の作用、効果が得られる。

本発明に係る車両の制御装置の一実施形態で、概略構成を示すブロック図である。 図１のレンジ切替装置に用いるシフトレバーのレンジ切り替えパターンを示す斜視図である。 図１の自動変速機の一実施形態で、概略構成を示すスケルトン図である。 図３に示す自動変速機の作動表である。 図１のレンジ切替装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のアクチュエータの出力軸とディテントプレートの支軸との連結部分を断面にして示す側面図である。 図１の制御装置による動作説明に用いるフローチャートである。 本発明に係る車両の制御装置の他実施形態で、動作説明に用いるフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン（駆動源）
２ 自動変速機
Ｃ１〜Ｃ４ クラッチ（動力伝達調整手段）
Ｂ１〜Ｂ４ ブレーキ（動力伝達調整手段）
３ ＥＮＧ＿ＥＣＵ
４ ＥＣＴ＿ＥＣＵ
１０ レンジ切替装置
１１ パーキングスイッチ
１２ シフトレバー
１３ シフトスイッチ
１４ ロータ角検出手段
１５ 出力角検出手段
１６ ブレーキスイッチ
１７ 車速センサ
２７ 油圧制御回路
２８ マニュアルバルブ
２８ｂ マニュアルバルブのスプール
３０ パーキング機構
３３ パーキングロッド
４０ ＳＢＷ＿ＥＣＵ
５０ ディテント機構
５１ ディテントプレート（ディテント部材）
５２ ディテントプレートの支軸
５３ ディテントスプリング（位置決め部材）
５４ ディテントプレートの波形部
５７ ディテントローラ（係合部）
６０ アクチュエータ
６１ アクチュエータのモータ
６２ アクチュエータの減速機構
６３ アクチュエータの出力軸

Claims (12)

1. 自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載される車両の制御装置であって、
   レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、当該特定パターンでない場合に比べて駆動力伝達を制限させる度合いを大きくする対処手段を含む、ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載される車両の制御装置であって、
   レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、前記車両に搭載される駆動源の出力を下限側に低下させる対処手段と、
   前記要求レンジを成立させるよう前記レンジ切替装置を制御する実行手段とを含む、ことを特徴とする車両の制御装置。
3. 自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載されるとともに、駆動源から駆動輪への駆動力伝達を調整する油圧式の動力伝達調整手段が搭載される車両の制御装置であって、
   レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、前記駆動源の出力を下限側に低下させる対処手段と、
   前記要求レンジを成立させるよう前記レンジ切替装置を制御する実行手段と、
   前記レンジ切り替えの実行によりレンジ切り替えが正常に完了したか、途中で動作不良によるフェールが発生したかを調べる確認手段と、
   この確認手段でフェール発生を検出したときに、前記動力伝達調整手段で駆動力伝達を制限する対策手段とを含む、ことを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項２または３に記載の車両の制御装置において、
   前記駆動源がエンジンとされ、このエンジンのアイドリング状態が前記駆動源出力の下限側とされる、ことを特徴とする車両の制御装置。
5. 自動変速機のレンジ切り替えをアクチュエータで行うバイワイヤ方式のレンジ切替装置が搭載されるとともに、駆動源から駆動輪への駆動力伝達を調整する油圧式の動力伝達調整手段が搭載される車両の制御装置であって、
   レンジ切り替えの要求が、現在の駆動力方向を反転させる特定パターンであると認識したときに、前記動力伝達調整手段による駆動力伝達を制限させる対処手段と、
   前記要求レンジを成立させるよう前記レンジ切替装置を制御する実行手段とを含む、ことを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項５に記載の車両の制御装置において、
   前記レンジ切り替えの実行によりレンジ切り替えが正常に完了したか、途中で動作不良によるフェールが発生したかを調べる確認手段と、
   この確認手段でフェール発生を検出したときに、前記動力伝達調整手段で駆動力伝達を制限する対策手段とをさらに含む、ことを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項５または６に記載の車両の制御装置において、
   前記対処手段は、特定パターンのレンジ切り替え要求を受け付けることに伴い前記動力伝達調整手段により駆動力伝達を制限させるにあたって、前記自動変速機の作動油温度を検出するための油温検出手段の出力に基づき検出油温が低い場合に高い場合に比べて前記制限度合いを大きくする、ことを特徴とする車両の制御装置。
8. 請求項３から７のいずれか一つに記載の車両の制御装置において、
   前記動力伝達調整手段は、前記自動変速機に備える摩擦係合要素とされる、ことを特徴とする車両の制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の車両の制御装置において、
   前記レンジ切替装置は、自動変速機に備えるレンジ切り替え用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態を変更するためのディテント機構と、ディテント機構を駆動するためのアクチュエータとを備え、
   前記ディテント機構は、前記アクチュエータにより変位されるディテント部材と、ディテント部材の停止姿勢を保持する位置決め部材とを含み、
   前記ディテント部材は、前記切り替え対象となるレンジ毎に対応する複数の谷および当該谷間の山からなる波形部を有し、前記位置決め部材は、前記波形部の谷に係合する係合部を有しかつ当該係合部を谷底へ向けて押圧する付勢力を発生するものとされ、
   レンジ切り替えの要求を受けたときに前記アクチュエータを制御して要求レンジを成立させる、ことを特徴とする車両の制御装置。
10. 請求項９に記載の車両の制御装置において、
    前記アクチュエータは、前記ディテント部材を傾動させるもので、回転動力を発生する電動式のモータと、このモータで発生した回転動力を減速して前記ディテント部材の支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸から出力させる減速機構とを含む、ことを特徴とする車両の制御装置。
11. 請求項１０に記載の車両の制御装置において、
    前記モータのロータの回転角を検出するロータ角検出手段と、前記アクチュエータの出力軸の回転角を検出する出力角検出手段とを備え、
    前記実行手段は、レンジ切り替え要求に応答して、前記要求レンジに対応する谷を前記係合部に係合させるのに必要なモータの目標回転角を設定して、前記ロータ角検出手段の検出出力（実回転角）が前記目標回転角に到達するまで前記モータの駆動をフィードバック制御する処理を行うものとされる、ことを特徴とする車両の制御装置。
12. 請求項１１に記載の車両の制御装置において、
    前記確認手段は、前記モータの駆動停止時に、前記出力角検出手段の出力に基づいて前記要求レンジに対応する谷が前記係合部に係合したか否かを調べることによりフェール発生の有無を判定する、ことを特徴とする車両の制御装置。

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