JP5733165B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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を備えた車両の制御装置に関する。

車両に備えられるパーキングロック装置として、駆動輪に連結される軸に設けられる複数の歯部を有するパーキングロックギヤと、パーキングロックギヤの歯部に係合可能な突起部を有するパーキングロックポールとを含むものがある。パーキングロック装置は、シフトレンジ（シフトポジション）がパーキングレンジ（Ｐレンジ）である場合には、パーキングロックギヤの歯部とパーキングロックポールの突起部とが噛み合うことにより、駆動輪の回転を阻止するロック状態（Ｐロック作動状態）に切り替えられる。一方、シフトレンジがＰレンジ以外のレンジ（非Ｐレンジ）である場合には、パーキングロックギヤの歯部とパーキングロックポールの突起部との噛み合いが解除されることにより、駆動輪の回転を許容するアンロック状態（Ｐロック解除状態）に切り替えられる。

このようなパーキングロック装置の作動状態の切り替えを運転者の操作に基づいて電気的に制御する、所謂シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式を採用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。シフトバイワイヤ方式を採用したパーキングロック装置では、運転者のシフト操作（例えば、シフトレバーの操作、パーキングスイッチの操作など）を電気的に検出するシフト操作検出手段と、その運転者のシフト操作に基づいてシフトレンジを切り替えるレンジ切替手段とを備える。そして、シフトレンジがＰレンジの場合には、パーキングロック装置がアクチュエータによってロック状態に切り替えられる一方、シフトレンジが非Ｐレンジの場合には、パーキングロック装置がアクチュエータによってアンロック状態に切り替えられるようになっている。

特開２０１０−２１４９７６号公報 特開２００８−１７５３４３号公報 特開２００９−２７５８１８号公報 特開２００９−２８１５７７号公報 特開２０１０−２３０１２２号公報

ところで、シフトバイワイヤ方式のパーキングロック装置を備えた車両において、例えば電源電圧の低下等の異常が発生して、制御装置のリセット（例えば、ＣＰＵリセットや、ＥＣＵリセットと呼ばれる）が発生した場合には、次のような問題が発生する可能性がある。

すなわち、リセット状態からの復帰時には、パーキングロック装置をロック状態に切り替えるリセット復帰時制御が行われる。つまり、ＣＰＵがリセット状態から復帰する際、シフトレンジが初期値であるＰレンジに設定されるため、パーキングロック装置がロック状態に切り替えられる。

しかし、車両走行中に（車速があるときに）、ＣＰＵリセットを伴う異常が発生すると、そのリセット状態からの復帰時には、上記のようなパーキングロック装置のリセット復帰時制御が行われるため、パーキングロックギヤの歯部とパーキングロックポールの突起部との衝突によって異音（例えば、ガラ音や、ガラガラ音と呼ばれる）が発生する可能性がある。

上記特許文献１には、運転者の操作によりパーキング指示が出されたときの車速が所定車速以上の場合には、ブレーキ手段による制動力によって所定車速以下まで減速させた後、パーキングロック装置を作動させてロック状態に切り替えることが記載されている。しかし、この場合にも、車両走行中にＣＰＵリセットを伴う異常が発生すると、そのリセット状態からの復帰時、上述したような問題が発生することが懸念される。

本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、シフトバイワイヤ方式のパーキングロック装置を備えた車両において、車両走行中にリセット状態から復帰した際に、パーキングロック装置での異音の発生を抑制することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、運転者のシフト操作を電気的に検出するシフト操作検出手段と、前記運転者のシフト操作に基づいてシフトレンジを切り替えるレンジ切替手段と、前記シフトレンジがパーキングレンジである場合には、アクチュエータによって駆動輪の回転を阻止するロック状態に切り替えられる一方、前記シフトレンジがパーキングレンジ以外の非パーキングレンジである場合には、前記アクチュエータによって前記駆動輪の回転を許容するアンロック状態に切り替えられるパーキングロック装置とを備えた車両の制御装置であって、車速を検出する車速検出手段を備え、車両走行中にＣＰＵリセットを伴う異常が発生した場合に、前記リセット状態からの復帰時の車速が予め設定された閾値以下のときには、シフトレンジをパーキングレンジに設定して前記パーキングロック装置をロック状態とする一方、前記リセット状態からの復帰時の車速が前記閾値よりも大きいときには、シフトレンジを非パーキングレンジに設定して前記パーキングロック装置をアンロック状態とし、運転者のシフト操作に基づくシフトレンジを記憶する記憶手段を備え、前記記憶手段にシフトレンジの切り替えが行われる毎に現在のシフトレンジを記憶させ、前記リセット状態からの復帰時の車速が前記閾値よりも大きいときには、シフトレンジを前記記憶手段に記憶されたシフトレンジに設定することを特徴としている。

上記構成によれば、車両走行中にＣＰＵリセットを伴う異常が発生した場合に、リセット状態からの復帰時の車速が閾値よりも大きいときには、パーキングロック装置がアンロック状態とされるので、パーキングロック装置のパーキングロックギヤとパーキングロックポールとの衝突が回避され、これにより、パーキングロック装置での異音の発生を抑制することができる。また、車両走行中でのパーキングロック装置のロック状態への急激な切り替えを回避でき、この急激な切り替えに起因するショック等を抑制することができる。

また、リセットの発生および現在のシフトレンジを表示することによって、リセットの発生に伴って、シフトレンジがリセット前のシフトレンジから変更されたり、パーキングロック装置がアンロック状態からロック状態に切り替えられたりした可能性があることを運転者に報知することができる。

本発明によれば、シフトバイワイヤ方式のパーキングロック装置を備えた車両において、車両走行中にリセット状態から復帰した際に、パーキングロック装置のパーキングロックギヤとパーキングロックポールとの衝突が回避され、これにより、パーキングロック装置での異音の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。 シフト操作装置の一例を示す図である。 パーキングロック装置の一例を示す図である。 パーキングロック装置に設けられるディテントプレートの一例を示す図である。 ＣＰＵリセットからの復帰時に行われるパーキングロック装置のリセット復帰時制御の一例を示すフローチャートである。

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両１０の概略構成を示す図である。図１に示すように、車両１０は、電子制御部２０、シフト操作装置３０、駆動装置４０、パーキングロック装置５０などを備えている。尚、この実施形態では、駆動力源としてエンジン４１とモータＭとを備えたハイブリッド車両に好適に用いられる駆動装置４０に、本発明を適用した例について説明するが、本発明が適用される車両は、通常のエンジン車両、ハイブリッド車両、電動車両など、どのような形式の車両であってもよい。また、この実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両に本発明を適用した例について説明するが、本発明が適用される車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式の車両や、４ＷＤ方式の車両であってもよい。

車両１０は、駆動輪（前輪）１１に駆動力を与えるための駆動系（動力伝達系）として、駆動装置４０を備えている。駆動装置４０は、走行用駆動力源としてのエンジン４１と、エンジン４１の出力軸に接続される変速機４２とを備えている。エンジン４１の駆動力は、カウンタギヤ対４３の一方を構成する変速機４２の出力歯車４４から出力され、カウンタギヤ対４３、ファイナルギヤ対４５、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）４６、一対の車軸（ドライブシャフト）４７等を順次介して一対の駆動輪１１へ伝達される。これら変速機４２、カウンタギヤ対４３、ファイナルギヤ対４５、差動歯車装置４６等によりトランスアクスル（Ｔ／Ａ）が構成される。尚、駆動装置４０の構成は一例であって、それ以外の構成を採用してもよい。

車両１０においては、運転者による不図示のアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度と車速とに基づいて、駆動輪１１に出力すべきトルク（要求トルク）を計算し、この要求トルクに対応する要求動力により走行するように、エンジン４１とモータＭとが運転制御される。

上記構成の車両１０の各種制御は、電子制御部２０によって行われる。電子制御部２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を含む構成となっており、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ことにより、車両１０の各種制御を実行する。

より詳しくは、電子制御部２０は、パワーマネジメント用コンピュータ（以下、「ＰＭ−ＥＣＵ」と言う）２１、パーキングロック制御用コンピュータ（以下、「Ｐ−ＥＣＵ」と言う）２２、メータ制御用コンピュータ（以下、「メータＥＣＵ」と言う）２３などを備えている。

電子制御部２０のＰＭ−ＥＣＵ２１は、この実施形態では、電源ＣＰＵ２１ａと、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂとを含む構成となっており、車両電源の制御や、エンジン４１の出力制御、モータＭの駆動制御等を含むハイブリッドシステムの駆動制御などを実行する。Ｐ−ＥＣＵ２２は、シフトバイワイヤ方式を用いたパーキングロック装置５０の作動状態の切替制御を実行する。メータＥＣＵ２３は、表示装置としてのコンビネーションメータ７０における各種表示内容を制御する。各ＥＣＵ２１，２２，２３は、互いに通信可能に接続されている。尚、各ＥＣＵ２１，２２，２３には、不図示の補機バッテリから電力が供給されるようになっている。補機バッテリには、不図示の昇圧コンバータによってバッテリ１２の電圧を所定の電圧まで降圧させて充電されるようになっている。

具体的には、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、運転者により操作される車両電源スイッチ８１からのパワースイッチ信号に基づいて、車両電源ＯＮと車両電源ＯＦＦとを切り替える。例えば、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、車両電源ＯＦＦのときにパワースイッチ信号の入力を検知すると、車両電源ＯＮと車両電源ＯＦＦとを切り替えるための不図示の電源リレーをオン状態として車両電源ＯＮとする。

また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、車両電源ＯＮのときに車両停止状態を表す信号（ブレーキ操作信号、車速信号等）の入力、およびパワースイッチ信号の入力を検知すると、上記電源リレーをオフ状態として車両電源ＯＦＦとする。車両電源ＯＦＦとする際にＰ−ＥＣＵ２２から入力されるＰロック状態信号がパーキングロック装置５０におけるパーキングロックの解除中を表す信号である場合には、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、パーキングロック装置５０におけるパーキングロックを作動させてシフトレンジをＰレンジとする信号をＰ−ＥＣＵ２２へ出力する。

更に、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、エンジン４１、モータＭの作動を統括的に制御する。例えば、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、車両電源ＯＦＦから車両電源ＯＮへ切り替えられる際に、ブレーキスイッチ８２からの不図示のブレーキペダルのフットブレーキ操作Ｂｏｎを表すブレーキ操作信号の入力を検知すると、車両走行を可能とするためのハイブリッドシステムを起動し、車両走行に関わるハイブリッド制御指令を、エンジン４１、モータＭ、インバータ１３へ出力して車両走行を制御する。また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、インバータ１３を制御してバッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）などを管理する。例えば、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、不図示の電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ１２の残容量を演算したり、演算したバッテリ１２の残容量等に基づいてバッテリ１２を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算する。

また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、シフトセンサ８４およびセレクトセンサ８５（図２参照）からの操作ポジションＰｓｈに応じたシフトレバー位置信号に基づいて、シフトレンジ切替制御指令を駆動装置４０へ出力してシフトレンジの切り替えを電気的に制御する。また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、駆動装置４０のシフトレンジがパーキングレンジ（Ｐレンジ）にある場合には、上記シフトレバー位置信号に基づいて、駆動装置４０のシフトレンジをＰレンジから非Ｐレンジへ切り替えるためのＰ解除切替要求信号をＰ−ＥＣＵ２２へ出力する。更に、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、パーキングスイッチ（Ｐスイッチ）３２からのＰスイッチ信号に基づいて、駆動装置４０のシフトレンジを非ＰレンジからＰレンジへ切り替えるためのＰロック切替要求信号をＰ−ＥＣＵ２２へ出力する。

また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、現在のシフトレンジを表示するためのシフトレンジ表示信号をメータＥＣＵ２３へ出力する。

Ｐ−ＥＣＵ２２は、例えば、ＰＭ−ＥＣＵ２１からのＰ切替要求信号（Ｐロック切替要求信号、Ｐ解除切替要求信号）に基づいて、シフトレンジをＰレンジと非Ｐレンジとの間で切り替えるために、パーキングロック装置５０の作動状態を制御してパーキングロックを作動させてロック状態（Ｐロック作動状態）とするか、あるいは解除させてアンロック状態（Ｐロック解除状態）とする。また、Ｐ−ＥＣＵ２２は、パーキングロック装置５０からのパーキングロックの作動状態を表すＰ位置信号に基づいて、駆動装置４０のシフトレンジがＰレンジであるか非Ｐレンジであるかを判断し、その判断した結果をＰロック状態信号としてＰＭ−ＥＣＵ２１へ出力する。

メータＥＣＵ２３は、現在の車速を表示するための車速表示制御指令をコンビネーションメータ７０内のスピードメータ７１へ出力して、現在の車速を表示する。例えば、メータＥＣＵ２３は、車輪速センサ８３から出力される車輪速パルス信号に基づいた車速パルス信号の矩形波形をカウント（計数）することによりメータ表示用車速信号を決定する。そして、メータＥＣＵ２３は、その決定したメータ表示用車速信号に基づいてスピードメータ７１を作動させることにより該当するセグメントを点灯させて現在の車速を表示する。尚、車輪速センサ８３以外の車速検出手段を用いて、メータ表示用車速信号を決定してもよい。例えば、変速機４２の出力軸回転数を検出する出力軸回転数センサを設け、この変速機４２の出力軸回転数に基づいて、メータ表示用車速信号を決定することも可能である。

また、メータＥＣＵ２３は、ＰＭ−ＥＣＵ２１から出力されるシフトレンジ表示信号に基づいたシフトレンジの状態を表示するためのシフトレンジ表示制御指令をコンビネーションメータ７０内のシフトレンジインジケータ７２へ出力し、現在のシフトレンジの状態をシフトレンジインジケータ７２に表示する。

図２は、駆動装置４０において複数種類のシフトレンジを切り替える切替装置としてのシフト操作装置３０の一例を示す図である。シフト操作装置３０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へ操作されるシフトレバー３１を備えている。シフトレバー３１は、モーメンタリ式の操作子、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操作子として構成されている。また、シフト操作装置３０は、駆動装置４０のシフトレンジをＰレンジに設定してパーキングロック装置５０をロック状態に切り替えるためのＰスイッチ３２をシフトレバー３１の近傍に別スイッチとして備えている。

図２に示すように、シフトレバー３１は、車両１０の前後方向または上下方向（縦方向）に配列された３つの操作ポジションＰｓｈであるＲ操作ポジション（Ｒ操作位置）、Ｎ操作ポジション（Ｎ操作位置）、Ｄ操作ポジション（Ｄ操作位置）と、それに平行に配列されたＭ操作ポジション（Ｍ操作位置）、Ｂ操作ポジション（Ｂ操作位置）とへそれぞれ操作されるようになっている。また、シフトレバー３１は、Ｒ操作ポジションとＮ操作ポジションとＤ操作ポジションとの相互間で縦方向に操作可能とされ、Ｍ操作ポジションとＢ操作ポジションとの相互間で縦方向に操作可能とされ、更に、Ｎ操作ポジションとＢ操作ポジションとの相互間で上記縦方向に直交する車両１０の横方向に操作可能とされている。そして、シフトレバー３１の操作ポジションＰｓｈに応じたシフトレバー位置信号が、ＰＭ−ＥＣＵ２１へ出力されるようになっている。

Ｐスイッチ３２は、例えば、モーメンタリ式の押しボタンスイッチであって、運転者により押し込み操作される毎にＰスイッチ信号をＰＭ−ＥＣＵ２１へ出力する。例えば、駆動装置４０のシフトレンジが非ＰレンジにあるときにＰスイッチ３２が押されると、フットブレーキが踏まれており車両１０が停止状態である等の所定の条件が満たされていれば、ＰＭ−ＥＣＵ２１からのＰロック切替要求信号に基づいて、Ｐ−ＥＣＵ２２によりシフトレンジがＰレンジとされる。このＰレンジは、駆動装置４０内の動力伝達経路が遮断され、且つ、パーキングロック装置５０により駆動輪１１の回転を機械的に阻止するパーキングロックが実行される駐車レンジである。

シフト操作装置３０のＭ操作ポジションは、シフトレバー３１の初期位置（ホームポジション）である。シフトレバー３１がＭ操作ポジション以外の操作ポジションＰｓｈ（Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ操作ポジション）へシフト操作されていたとしても、運転者がシフトレバー３１を解放すれば、すなわち、シフトレバー３１に作用する外力が無くなれば、バネなどの機械的機構によりシフトレバー３１はＭ操作ポジションへ戻るようになっている。シフトレバー３１が各操作ポジションＰｓｈへシフト操作された際には、ＰＭ−ＥＣＵ２１により、操作ポジションＰｓｈに対応したシフトレバー位置信号に基づいて、そのシフト操作後の操作ポジションＰｓｈに対応したシフトレンジに切り替えられると共に、現在の操作ポジションＰｓｈすなわち駆動装置４０のシフトレンジの状態がシフトレンジインジケータ７２に表示される。

各シフトレンジについて説明すると、シフトレバー３１がＲ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるＲレンジは、車両１０を後進させる駆動力が駆動輪１１に伝達される後進走行レンジである。シフトレバー３１がＮ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるニュートラルレンジ（Ｎレンジ）は、駆動装置４０内の動力伝達経路が遮断されるニュートラル状態とするための中立レンジである。

シフトレバー３１がＤ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるＤレンジは、車両１０を前進させる駆動力が駆動輪１１に伝達される前進走行レンジである。例えば、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、シフトレンジがＰレンジであるときに、シフトレバー位置信号に基づいて車両の移動防止（パーキングロック）を解除する所定の操作ポジションＰｓｈ（具体的には、Ｒ操作ポジション、Ｎ操作ポジション、またはＤ操作ポジション）へシフト操作されたと判断した場合には、パーキングロックを解除させるＰ解除切替要求信号をＰ−ＥＣＵ２２へ出力する。Ｐ−ＥＣＵ２２は、ＰＭ−ＥＣＵ２１からのＰ解除切替要求信号に基づいて、パーキングロック装置５０に対してパーキングロックを解除するＰ切替制御指令を出力してパーキングロックを解除させる。そして、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、そのシフト操作後の操作ポジションＰｓｈに対応したシフトレンジへ切り替える。

また、シフトレバー３１がＢ操作ポジションへシフト操作されることにより選択されるＢレンジは、Ｄレンジにおいて、例えば、モータＭに回生トルクを発生させる回生制動などによりエンジンブレーキ効果を発揮させ、駆動輪１１の回転を減速させる減速前進走行レンジ（エンジンブレーキレンジ）である。従って、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、現在のシフトレンジがＤレンジ以外のシフトレンジであるときにシフトレバー３１がＢ操作ポジションへシフト操作されてもそのシフト操作を無効とし、ＤレンジであるときのみＢ操作ポジションへのシフト操作を有効とする。例えば、Ｐレンジであるときに、運転者がＢ操作ポジションへシフト操作したとしてもシフトレンジはＰレンジのまま継続される。

シフト操作装置３０では、シフトレバー３１に作用する外力が無くなれば、シフトレバー３１はＭ操作ポジションへ戻されるので、シフトレバー３１の操作ポジションＰｓｈを視認しただけでは選択中のシフトレンジを認識することはできない。そのため、運転者の見易い位置にシフトレンジインジケータ７２が設けられており、選択中のシフトレンジがＰレンジである場合も含めてシフトレンジインジケータ７２に表示されるようになっている。

シフト操作装置３０では、シフトレバー３１が、上記縦方向である第１方向Ｐ１と、その方向Ｐ１と交差する（図２では直交する）横方向である第２方向Ｐ２とに２次元的にシフト操作されるようになっている。そして、シフトレバー３１の操作ポジションＰｓｈを位置センサの検出信号として電子制御部２０に出力するために、上記第１方向Ｐ１のシフト操作を検出する第１方向検出部としてのシフトセンサ８４と、上記第２方向Ｐ２のシフト操作を検出する第２方向検出部としてのセレクトセンサ８５とを備えている。シフトセンサ８４とセレクトセンサ８５との何れも操作ポジションＰｓｈに応じた検出信号（シフトレバー位置信号）としての電圧を電子制御部２０に対し出力し、その検出信号電圧に基づき電子制御部２０は操作ポジションＰｓｈを認識（判定）する。すなわち、上記第１方向検出部（シフトセンサ８４）と第２方向検出部（セレクトセンサ８５）とが全体として、シフト操作装置３０の操作ポジションＰｓｈを検出する操作ポジション検出部を構成している。

尚、操作ポジションＰｓｈの認識について一例を示すと、シフトセンサ８４の検出信号電圧は、Ｒ操作ポジションを示す第１方向第１位置Ｐ１＿１、Ｍ操作ポジションもしくはＮ操作ポジションを示す第１方向第２位置Ｐ１＿２、およびＢ操作ポジションもしくはＤ操作ポジションを示す第１方向第３位置Ｐ１＿３の各位置に対応する電圧レベルになる。また、セレクトセンサ８５の検出信号電圧は、Ｍ操作ポジションもしくはＢ操作ポジションを示す第２方向第１位置Ｐ２＿１、およびＲ操作ポジション、Ｎ操作ポジションもしくはＤ操作ポジションを示す第２方向第２位置Ｐ２＿２の各位置に対応する電圧レベルになる。ＰＭ−ＥＣＵ２１は、シフトセンサ８４およびセレクトセンサ８５の各検出信号電圧の電圧レベルの組み合わせによって操作ポジションＰｓｈ（Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｍ，Ｂ操作ポジション）を認識することが可能である。

この実施形態では、パーキングロック装置５０としてシフトバイワイヤ方式のものが採用されている。つまり、パーキングロック装置５０は、電子制御部２０からの制御信号に基づいて、アクチュエータを駆動して駆動輪１１の回転を機械的に阻止する。図３は、パーキングロック装置５０の一例を示す図である。図４は、パーキングロック装置５０に設けられるディテントプレート６２の一例を示す図である。図３に示すように、パーキングロック装置５０は、アクチュエータとしての駆動モータ５１、エンコーダ５２、パーキングロック機構６０などを備えている。

駆動モータ５１は、例えば、スイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）により構成される。駆動モータ５１は、Ｐ−ＥＣＵ２２からの指令（Ｐ切替制御指令）を受けてシフトバイワイヤシステムによってパーキングロック機構６０を駆動するアクチュエータである。エンコーダ５２は、例えば、Ａ相、Ｂ相、およびＺ相の信号を出力するロータリエンコーダである。エンコーダ５２は、駆動モータ５１と一体的に回転し、駆動モータ５１の回転状況を検知してその回転状況を表す信号、すなわち、駆動モータ５１の移動量（回転量）に応じた計数値（エンコーダカウント）を取得するためのパルス信号をＰ−ＥＣＵ２２へ供給する。Ｐ−ＥＣＵ２２は、エンコーダ５２から供給される信号を取得して駆動モータ５１の回転状況を把握し、駆動モータ５１を駆動するための通電の制御を行う。

パーキングロック機構６０は、駆動モータ５１により回転駆動されるシャフト６１、シャフト６１の回転に伴って回転するディテントプレート６２、ディテントプレート６２の回転に伴って動作するロッド６３、駆動輪１１と連動して回転するパーキングロックギヤ６４、パーキングロックギヤ６４の回転を阻止するためのパーキングロックポール６５、ディテントプレート６２の回転を制限してシフトレンジを固定するディテントスプリング６６、および、ころ６７を備えている。ころ６７は、その軸心を中心として回転可能にディテントスプリング６６に取り付けられている。パーキングロックギヤ６４は、変速機４２の出力歯車４４に同心上に固定されており（図１参照）、複数の歯部６４ａを有している。パーキングロックポール６５は、パーキングロックギヤ６４の歯部６４ａに係合（噛合）可能な突起部６５ａを有している。尚、パーキングロックギヤ６４の配置箇所は特に限定されず、駆動輪１１に連結される軸であればそれ以外の箇所に設けてもよい。

ディテントプレート６２は、シャフト６１を介して駆動モータ５１の駆動軸に連結されている。ディテントプレート６２は、ロッド６３、ディテントスプリング６６、ころ６７などと共に駆動モータ５１により駆動される。ディテントプレート６２は、Ｐレンジに対応するＰ位置６２ａ（図４参照）と、非Ｐレンジに対応する非Ｐ位置６２ｂ（図４参照）とを切り替えるためのパーキングロック位置決め部材として機能する。また、シャフト６１、ディテントプレート６２、ロッド６３、ディテントスプリング６６、および、ころ６７は、パーキングロック切替機構の役割を果たす。

パーキングロック装置５０は、運転者の操作に基づいて、シフトレンジがＰレンジである場合には、パーキングロックギヤ６４の歯部６４ａとパーキングロックポール６５の突起部６５ａとが噛み合うロック状態（Ｐロック作動状態）に切り替えられる。これにより、駆動輪１１の回転が阻止される。一方、シフトレンジが非Ｐレンジである場合には、パーキングロック装置５０のロック状態が解除される。つまり、パーキングロック装置５０は、パーキングロックギヤ６４の歯部６４ａとパーキングロックポール６５の突起部６５ａとの噛み合いが解除されるアンロック状態（Ｐロック解除状態）に切り替えられる。これにより、駆動綸１１の回転が許容される。

図３では、パーキングロック装置５０がアンロック状態に切り替えられている場合を示している。この図３に示す状態から、駆動モータ５１によりシャフト６１を矢印Ｃの方向に回転させると、ディテントプレート６２を介してロッド６３が矢印Ａの方向に押される。このロッド６３の移動に伴い、ロッド６３の先端に設けられたテーパ部材６８により、パーキングロックポール６５が矢印Ｂの方向に押し上げられる。この際、ディテントプレート６２の回転に伴って、ディテントプレート６２の頂部に設けられた２つの谷のうち一方、すなわち、非Ｐ位置６２ｂ（図４参照））にあったディテントスプリング６６のころ６７は、山６２ｃを乗り越えて他方の谷、すなわち、Ｐ位置６２ａ（図４参照）へ移る。そして、ころ６７がＰ位置６２ａに達するまでディテントプレート６２が回転したとき、パーキングロックポール６５は、パーキングロックギヤ６４と噛み合う位置まで押し上げられる。これにより、パーキングロックギヤ６４と連動して回転する駆動輪１１の回転が機械的に阻止され、パーキングロック装置５０がロック状態に切り替わる。

上記構成のパーキングロック装置５０において、Ｐ−ＥＣＵ２２は、エンコーダ５２により出力されたパルス信号に基づいて駆動モータ５１の回転量に応じたエンコーダカウントを取得する。また、Ｐ−ＥＣＵ２２は、車両電源ＯＮへの切り替え時には、エンコーダカウントを０に設定し、その後のエンコーダ５２からの信号出力に基づいて順次エンコーダカウントを更新する。また、Ｐ−ＥＣＵ２２は、取得したエンコーダカウントを予め設定された目標エンコーダカウント（目標カウント値）に一致させるように駆動モータ５１を制御する。この目標カウント値は、例えば、駆動モータ５１をＰ目標回転位置や非Ｐ目標回転位置に停止させるための予め実験的に求められて設定された目標値である。

この実施形態では、車両走行中（車速があるとき）にＣＰＵリセットを伴う異常が発生した場合に、リセット状態からの復帰時の車速Ｖ１が予め設定された閾値Ｖｔｈ以下のときには、シフトレンジをＰレンジに設定してパーキングロック装置５０をロック状態とする一方、リセット状態からの復帰時の車速Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいときには、シフトレンジを非Ｐレンジに設定してパーキングロック装置５０をアンロック状態とすることを特徴としている。以下、この実施形態の特徴部分について、図１、図５等を参照して説明する。

車両走行中のＣＰＵリセットは、電子制御部２０において、例えば電源電圧の低下等のような異常の発生に伴って発生する。ここでは、電子制御部２０のＰＭ−ＥＣＵ２１のＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生した場合について説明する。図１に示すように、ＰＭ−ＥＣＵ２１において、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生すると、そのＣＰＵリセットは電源ＣＰＵ２１ａにより検出される。つまり、ＰＭ−ＥＣＵ２１において、電源ＣＰＵ２１ａとＨＶ−ＣＰＵ２１ｂとは、正常に動作しているかどうかを互いに監視し合っており、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット状態に陥ると、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂにＣＰＵリセットが発生したことが電源ＣＰＵ２１ａによって検出されるようになっている。

そして、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット状態から復帰し、正常な状態に戻ると、電源ＣＰＵ２１ａから、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットの発生が検出されたことを表すリセット検出信号を受ける。この実施形態では、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット状態から復帰したとき（ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット検出信号を受けたとき）、パーキングロック装置５０のリセット復帰時制御を行うようにしている。このパーキングロック装置５０のリセット復帰時制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示すルーチンは、電子制御部２０のＰＭ−ＥＣＵ２１において所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）毎に繰り返して実行される。

まず、ステップＳＴ１１において、車両１０がイグニッションオン状態（ＩＧ−ＯＮ）であるか否かが判定される。この場合、車両走行に関わるハイブリッド制御指令に基づいて、車両１０がイグニッションオン状態であって車両走行を制御できる状態であるか否かが判定される。

そして、車両１０がイグニッションオン状態ではなく、ステップＳＴ１１でＮＯ判定された場合には、このルーチンを終了する。

車両１０がイグニッションオン状態であり、ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移行し、ＰＭ−ＥＣＵ２１のＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生したか否かが判定される。上述したように、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットの発生は、電源ＣＰＵ２１ａにより検出され、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット状態から復帰すると、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂには、リセット検出信号が電源ＣＰＵ２１ａから入力される。このため、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂへのリセット検出信号の入力の有無に基づいて、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生したか否かを判定することが可能である。

そして、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生しておらず、ステップＳＴ１２でＮＯ判定された場合には、このルーチンを終了する。

ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生し、ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１３に移行する。そして、ステップＳＴ１３〜ＳＴ１６において、パーキングロック装置５０のリセット復帰時処理が行われる。具体的には、まず、ステップＳＴ１３において、車速Ｖ１が予め設定された閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かが判定される。車速Ｖ１は、車輪速センサ８３から出力される車輪速パルス信号に基づいて算出される。この場合、車速Ｖ１は、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット状態からの復帰したときの車速となっている。閾値Ｖｔｈは、車両走行中にパーキングロック装置５０をロック状態に切り替えることに起因する異音やショックを低減可能な低車速の値に設定されている。ただし、閾値Ｖｔｈを、車速０［ｋｍ／ｈ］に設定することも可能である。

そして、車速Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きく（Ｖ１＞Ｖｔｈ）、ステップＳＴ１３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１４に移行する。一方、車速Ｖ１が閾値Ｖｔｈ以下であり（Ｖ１≦Ｖｔｈ）、ステップＳＴ１３でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１５に移行する。

ステップＳＴ１４において、シフトレンジを非Ｐレンジに設定して、パーキングロック装置５０をアンロック状態とする。シフトレンジとしては、例えば、ニュートラルレンジに設定することが可能である。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、シフトレンジ切替制御指令を駆動装置４０へ出力してシフトレンジをニュートラルレンジに切り替える。また、この場合、車両走行中であり、パーキングロック装置５０は既にアンロック状態に切り替えられているため、パーキングロック装置５０はアンロック状態に保持される。つまり、パーキングロックギヤ６４の歯部６４ａとパーキングロックポール６５の突起部６５ａとの噛み合いが解除された状態が保持される。

一方、ステップＳＴ１５において、シフトレンジをＰレンジに設定して、パーキングロック装置５０をロック状態とする。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、シフトレンジ切替制御指令を駆動装置４０へ出力してシフトレンジをＰレンジに切り替える。また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、Ｐロック切替要求信号をＰ−ＥＣＵ２２へ出力してパーキングロック装置５０をロック状態へ切り替える。これにより、パーキングロックギヤ６４の歯部６４ａとパーキングロックポール６５の突起部６５ａとが噛み合い、駆動輪１１の回転が阻止される。

そして、ステップＳＴ１６において、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットの異常が発生したこと、および現在のシフトレンジをコンビネーションメータ７０に表示させ、運転者に報知する。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、シフトレンジ表示信号をメータＥＣＵ２３へ出力し、コンビネーションメータ７０内のシフトレンジインジケータ７２に現在のシフトレンジを表示させる。ステップＳＴ１３でＹＥＳ判定された場合には、ニュートラルレンジに対応する表示が行われ、ステップＳＴ１３でＮＯ判定された場合には、Ｐレンジに対応する表示が行われる。また、ＰＭ−ＥＣＵ２１は、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生したことを表示するためのリセット発生表示信号をメータＥＣＵ２３へ出力し、コンビネーションメータ７０内でＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生したことを表示させる。この表示としては、例えば、シフトレンジインジケータ７２に表示される現在のシフトレンジを点滅させたり、コンビネーションメータ７０内に表示ランプを別途設けてその表示ランプを点灯もしくは点滅させたりすることなどが挙げられる。

この実施形態では、車両走行中にＣＰＵリセットを伴う異常が発生した場合に、リセット状態からの復帰時の車速Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいときには、パーキングロック装置５０がアンロック状態とされるので、パーキングロックギヤ６４の歯部６４ａとパーキングロックポール６５の突起部６５ａとの衝突が回避され、これにより、パーキングロック装置５０での異音の発生を抑制することができる。また、車両走行中でのパーキングロック装置５０のロック状態への急激な切り替えを回避でき、この急激な切り替えに起因するショック等を抑制することができる。

また、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生したこと、および現在のシフトレンジをコンビネーションメータ７０に表示することで、ＣＰＵリセットの発生に伴うパーキングロック装置５０のリセット復帰時制御によって、シフトレンジがリセット前のシフトレンジから変更されたり、パーキングロック装置５０がアンロック状態からロック状態に切り替えられたりした可能性があることを運転者に報知することができる。

−他の実施形態−
本発明は、上述した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。

上記実施形態では、車速Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定されたとき（Ｖ１＞Ｖｔｈ）、ステップＳＴ１４において、シフトレンジをニュートラルレンジに設定する場合について説明したが、非Ｐレンジであればニュートラルレンジ以外のシフトレンジに設定してもよい。

例えば、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットの発生前のシフトレンジに設定することも可能である。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ２１に、運転者のシフト操作に基づくシフトレンジを記憶する記憶手段（メモリ）を備えさせ、シフトレンジの切り替えが行われる毎に、メモリに現在のシフトレンジを記憶・更新するようにする。また、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのＣＰＵリセットが発生したとしても、ＣＰＵリセットの発生直前にメモリに記憶されたシフトレンジ（ＣＰＵリセット発生前のシフトレンジ）を保存し、消失させないようにする。記憶手段としては、例えば、ＳＲＡＭや、ＥＥＰＲＯＭなどの読み書き可能なメモリを用いることが可能である。そして、ＨＶ−ＣＰＵ２１ｂがリセット状態から復帰し、車速Ｖ１が閾値Ｖｔｈよりも大きいと判定されたとき（Ｖ１＞Ｖｔｈ）、メモリに記憶されたリセットの発生前のシフトレンジを読み出して、リセット状態からの復帰後にもリセットの発生前のシフトレンジを継続させる。

尚、上記実施形態で挙げた電子制御部２０の構成は一例であって、それ以外の構成を採用することも可能である。また、上記実施形態では、ＰＭ−ＥＣＵ２１のＨＶ−ＣＰＵ２１ｂのリセットが発生した場合を例に挙げたが、それ以外のＣＰＵのリセットが発生した場合にも、本発明を適用することは可能である。

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を備えた車両に利用可能である。

１０ 車両
１１ 駆動輪
２０ 電子制御部
２１ ＰＭ−ＥＣＵ
２１ｂ ＨＶ−ＣＰＵ
３０ シフト操作装置
３１ シフトレバー
３２ パーキングスイッチ
４０ 駆動装置
５０ パーキングロック装置
５１ 駆動モータ
６０ パーキングロック機構
６４ パーキングロックギヤ
６５ パーキングロックポール
７０ コンビネーションメータ
８３ 車輪速センサ
８４ シフトセンサ
８５ セレクトセンサ

Claims (2)

1. 運転者のシフト操作を電気的に検出するシフト操作検出手段と、
   前記運転者のシフト操作に基づいてシフトレンジを切り替えるレンジ切替手段と、
   前記シフトレンジがパーキングレンジである場合には、アクチュエータによって駆動輪の回転を阻止するロック状態に切り替えられる一方、前記シフトレンジがパーキングレンジ以外の非パーキングレンジである場合には、前記アクチュエータによって前記駆動輪の回転を許容するアンロック状態に切り替えられるパーキングロック装置とを備えた車両の制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段を備え、
   車両走行中にＣＰＵリセットを伴う異常が発生した場合に、前記リセット状態からの復帰時の車速が予め設定された閾値以下のときには、シフトレンジをパーキングレンジに設定して前記パーキングロック装置をロック状態とする一方、
   前記リセット状態からの復帰時の車速が前記閾値よりも大きいときには、シフトレンジを非パーキングレンジに設定して前記パーキングロック装置をアンロック状態とし、
   運転者のシフト操作に基づくシフトレンジを記憶する記憶手段を備え、
   前記記憶手段にシフトレンジの切り替えが行われる毎に現在のシフトレンジを記憶させ、前記リセット状態からの復帰時の車速が前記閾値よりも大きいときには、シフトレンジを前記記憶手段に記憶されたシフトレンジに設定することを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記リセットの発生および現在のシフトレンジを表示する表示手段を備えることを特徴とする車両の制御装置。

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