JP2008128444A - 自動変速機のパーキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングリリース状態を確実に保持できる自動変速機のパーキング装置を提供する。
【解決手段】パーキングポール３３をパーキングギヤ３７に係脱するパーキングロッド１２と、パーキングポール３３をパーキングギヤ３７に係合させる方向に付勢してパーキングロッド１２を移動させるパーキングロック用スプリング４０と、パーキングロック用スプリング４０の付勢力に抗してパーキングポール３３をパーキングギヤ３７から解放する方向にパーキングロッド１２を移動させる油圧シリンダ１５と、パーキングロッド１２の軸方向の移動を阻止する保持用ソレノイド２１と、を備えた自動変速機のパーキング装置である。保持用ソレノイド２１は、パーキングポール３３のパーキングギヤ３７からの解放を保持するように、パーキングポール３３の軸方向の移動を阻止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動変速機のパーキング装置、特に、シフトバイワイヤ式自動変速機に好適なパーキング装置に関するものである。

自動車の自動変速機においては、パーキングレンジ（Ｐレンジ）、後退レンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）および前進レンジ（Ｄレンジ）等の間で、必要なライン圧回路の切換えを行うレンジ切換えバルブが設けられている。このレンジ切換えバルブは、一般に、運転席のシフトレバーにより手動操作によって切換えられるようになっている。

この種の自動変速機においては、レンジ切換えバルブがＰレンジに切換えられることにより、自動変速機の出力軸の回転をロックするパーキング機構が設けられている。かかるパーキング機構は、出力軸上に設けられたパーキングギヤと、このパーキングギヤに係脱可能に係合するパーキングポールからなり、シフトレバーがＰレンジに切換えられると、リンク機構等を介してパーキングロッドが摺動されるようになっている。このパーキングロッドの摺動によりパーキングカムを介してパーキングポールが回動され、パーキングポールがパーキングギヤに係合されて、出力軸の回転をロックするようになっている。

ところで、上記したレンジ切換えバルブを運転席に設けたセレクタスイッチあるいはシフトボタン等の操作によって切換える、いわゆるシフトバイワイヤ式自動変速機においては、パーキング機構のパーキングロッドを摺動するために、別個の駆動手段を用いることが必要となる。例えば、特許文献１には、駆動手段として油圧シリンダを用いたものが記載されている。

上記した特許文献１に記載されたものは、シフトレバーがパーキングレンジに切換えられると、油室（２５３）の作動油が排出されるとともに、スプリング（２５１）の作用により、パーキングピストン（２５２）が図３の左方向に移動され、パーキングロック状態となる。

また、シフトレバーがパーキングレンジ以外のレンジに切換えられると、油室（２５３）に作動油が供給され、パーキングピストン（２５２）が図３の右方向に移動され、パーキングリリース状態となる。
特開昭５７−５７９４４号公報（第６頁、図３）

しかし、上記した特許文献１に記載のものにおいては、パーキングリリース時には、スプリングの付勢力に抗して作動油の作用によりパーキングピストンを押圧しているため、急変速が繰り返され消費油量が急増した場合や、オイルポンプがエアーを吸い込んでしまった場合などに生じる圧低現象により、走行中にパーキングピストンがパーキング方向に移動される場合がある。

本発明は、上記した従来の問題を解消するためになされたもので、パーキングリリース状態を確実に保持できる自動変速機の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。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る自動変速機のパーキング装置の特徴は、自動変速機の出力軸上に設けられたパーキングギヤに係脱可能なパーキングポールを係合させて車両の移動を規制するパーキング装置において軸方向に移動することで前記パーキングポールを前記パーキングギヤに係脱するパーキングロッドと、前記パーキングロッドを付勢して、前記パーキングポールを前記パーキングギヤに係合させる方向に付勢して該パーキングロッドを移動させるパーキングロック用スプリングと、所定の作動油圧を供給され、該パーキングロック用スプリングの付勢力に抗して前記パーキングポールを前記パーキングギヤから解放する方向に前記パーキングロッドを移動させる油圧シリンダと、前記パーキングロッドの軸方向の移動を阻止する保持用電磁駆動手段とを備え、前記保持用電磁駆動手段は、前記パーキングポールを前記パーキングギヤからの解放を保持するように、前記パーキングポールの軸方向の移動を阻止することである。

請求項２に係る自動変速機のパーキング装置の特徴は、請求項１において、前記保持用電磁駆動手段は、ソレノイドであって、該ソレノイドの駆動と非駆動時により軸方向移動可能な保持軸と、該保持軸の先端に回動可能に設けられたローラを有し、前記ソレノイドは、駆動時に前記ローラが前記パーキングロッドに配設された凹部に係合されることである。

請求項３に係る自動変速機のパーキング装置の特徴は、請求項１乃至請求項２において、前記保持用電磁駆動手段は、前記油圧シリンダに所定の作動油圧が供給された後に前記パーキングロッドの軸方向の移動を阻止するように駆動されることである。

請求項４に係る自動変速機のパーキング装置の特徴は、請求項１乃至請求項３において、ドライバにより前記パーキングポールを前記パーキングギヤから解放するように要求されている時であって、車両のエンジンが停止しているときには、車両のコントロールユニットから信号に基づき電動オイルポンプを駆動し、該電動オイルポンプから供給される所定の作動油を前記油圧シリンダに供給することである。

請求項１に係る自動変速機のパーキング装置においては、パーキングリリース時には、油圧シリンダがパーキングロック用スプリングの付勢力に抗してパーキングポールをパーキングギヤから解放する方向にパーキングロッドを移動させる。また、保持用電磁駆動手段により、パーキングポールをパーキングギヤからの解放を保持するように、パーキングポールの軸方向の移動が阻止される。これにより、圧低現象が起こっても、パーキングロック用スプリングの付勢力によりパーキングロッドが移動されるのを防止することができる。したがって、この自動変速機のパーキング装置によれば、パーキングリリース状態を確実に保持することができる。

請求項２に係る自動変速機のパーキング装置においては、ソレノイドの保持軸の先端に回動可能に設けられたローラが配設されているために、パーキングポールがパーキングギヤに係合時にパーキングロッドに配設された凹部の角でもローラが回転するとともに凹部に正確に係合されることになるのでパーキングロッドの保持を的確に行うことができる。さらに、パーキングロック用スプリングによりパーキングポールをパーキングギヤに係合する際に、ローラが回転することでパーキングロッドとソレノイド保持軸の間の摩擦を低減できるようになるのでパーキングロック用スプリングの付勢だけで的確にパーキングポールをパーキングギヤに係合することができる。

請求項３に係る自動変速機のパーキング装置においては、パーキングポールからパーキングギヤが解放された状態でパーキングロッドの軸方向の移動を阻止することができ、正確に車両の移動の規制を解除することができる。

請求項４に係る自動変速機のパーキング装置においては、ドライバによりパーキングポールをパーキングギヤから解放するように要求されている時であって、車両のエンジンが停止しているときには、車両のコントロールユニットから信号に基づき電動オイルポンプを駆動し、電動オイルポンプから供給される所定の作動油を油圧シリンダに供給するため、パーキングポールのパーキングギヤからの解放を保持するようにパーキングロッドを移動させることができる。そのため、エンジンが停止した状態において、車両の牽引が可能となる。

本発明に係る自動変速機のパーキング装置を具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する図１は自動変速機のパーキング装置１０の概要を示すもので、自動変速機のケース本体１１には、パーキングロッド１２が、支持部１３，１４によって軸線方向に移動可能に支持されている。パーキングロッド１２の一端、すなわち、図１の右方端には、パーキングカム３１が摺動可能に嵌装され、パーキングカム３１とパーキングロッド１２との間に介挿されたスプリング３２によって、パーキングカム３１はパーキングロッド１２に対して図１の右方に付勢され、パーキングロッド１２上の所定の位置で抜け止めされている。なお、３９は、パーキングロッド１２の先端部を摺動可能に案内するガイド部材である。

図２に示すように、パーキングポール３３は、一方の端部３４が回動可能に支持され、他方の端部３５がパーキングカム３１に係合するようになっている。パーキングポール３３の中央部には、自動変速機の出力軸上に取付けられたパーキングギヤ３７に離脱可能に係合する係合部３６が設けられている。パーキングポール３３はスプリング３８の付勢力によって、係合部３６がパーキングギヤ３７より離脱する方向に回動され、これによって、一方の端部３５がパーキングカム３１に常時当接されている。

図１に示すように、パーキングロッド１２の中央部には、油圧シリンダ１５が設けられている。油圧シリンダ１５は、ケース本体１１に固定されたシリンダチューブ１６と、シリンダチューブ１６内を摺動可能なピストン１７と、ピストン１７を押圧するための作動油が供給される油室１８とを有している。パーキングロッド１２は、シリンダチューブ１６に貫設され、ピストン１７に固着されている。また、シリンダチューブ１６とピストン１７との間には、パーキングロック用のスプリング４０が介挿され、このパーキングロック用スプリング４０によってパーキングロッド１２が図１の右方に付勢されている。パーキングロック用スプリング４０は、パーキングカム３１を介してパーキングポール３３をパーキングギヤ３７に係合させるに必要なばね荷重を有している。

ケース本体１１には、保持用ソレノイド２１が設置されている。保持用ソレノイド２１は、コイル２２への通電によって可動子２３をスプリング２４の付勢力に抗して、図１の上方に移動できるようになっており、可動子２３は、ケース本体１１に摺動可能に支持された保持軸２５に連結されている。保持軸２５の先端部にはローラ２６が図１の紙面垂直方向の軸心周りに回動可能に支持されている。また、パーキングロッド１２の他端側、すなわち、図１の左側には、ローラ２６と係合する凹部１２ａが設けられている。

油圧シリンダ１５の油室１８に作動油が供給されると、パーキングロッド１２がパーキングロック用スプリング４０の付勢力に抗して図１の左方に移動されることにより、パーキングカム３１がパーキングポール３３より離脱される。これによって、パーキングポール３３がスプリング３８の付勢力によってパーキングギヤ３７との係合を解除され、パーキングリリース状態にされる。そして、保持用ソレノイド２１のコイル２２に保持電流が供給されると、可動子２３とともに保持軸２５が、図１の上方向に移動され、ローラ２６と凹部１２ａとが係合する。これにより、パーキングリリース時に圧低が起こった場合であっても、パーキングロッド１２がパーキングロック方向へ移動するのを防止している。

また、図３に示すように、保持用ソレノイド２１のコイル２２への保持電流の供給が停止されると、可動子２３とともに保持軸２５が図３の下方向に移動され、ローラ２６と凹部１２ａとの係合が解除される。そして、油圧シリンダ１５の油室１８への作動油の供給が停止さると、パーキングロッド１２がパーキングロック用スプリング４０の付勢力によって図３の右方に移動される。これにより、スプリング１２に押圧されたパーキングカム３１によってパーキングポール３３が回動され、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合され、自動変速機の出力軸の回転が阻止され、パーキングロック状態にされる。

図１及び図３において、４５は、パーキングポール３３の位置を検知して、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合したことを検出する位置センサで、この位置センサ４５の検出信号に基づいて、保持用ソレノイド２１が制御される。なお、この位置センサ４５は近接スイッチであり、パーキングポール３３に限られず、パーキングカム３１又はパーキングロッド１２の位置を検知することにより、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合したことを検出することができる。

図４に示すように、シフトレバー６０には、車両の駐車を要求するＰレンジ（パーキングレンジ）、後退走行を要求するＲレンジ（リバースレンジ）、停止を要求するＮレンジ（ニュートラルレンジ）および前進走行を要求するＤレンジ（ドライブレンジ）を表わす文字（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）が表示されている。ドライバがシフトレバー６０を操作することによって、１つの要求レンジが選択され、選択された要求レンジに応じたシフト信号がコントロールユニット６１に入力される。コントロールユニット６１には、シフトレバー６０の他、保持用ソレノイド２１、位置センサ４５及び電動オイルポンプ６２が接続されている。なお、本実施の形態においては、シフトレバー６０を採用しているが、ドライバによって選択された要求レンジに対応するシフト信号を発生させることができるものであれば、例えば、セレクタスイッチ、シフトボタン、音声入力装置等であってもよい。

以上のように構成された自動変速機のパーキング装置１０は、ドライバによるシフトレバー６０の選択操作に基づいて、油圧シリンダ１５及び保持用ソレノイド２１を制御し、パーキング装置１０をパーキングロック制御あるいはパーキングリリース制御する。以下、その動作について、図５、図６のフローチャートに基づいて説明する。

図３に示すパーキングロック状態において、ドライバによるシフトレバー６０の操作によってＤレンジ、すなわち、NotＰレンジが選択されると、NotＰ駆動フラグが成立し、図５に示すパーキングリリースプログラムが実行される。パーキングリリースプログラムが実行されると、まず、ステップＳ１０において、エンジンが回転中か否かが判定される。エンジンが回転中の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１２が実行される。また、エンジンが停止中の場合（ＮＯ）、ステップＳ１１が実行される。

ステップＳ１１においては、電動オイルポンプ６２が始動される。エンジンが停止中の場合は、この電動オイルポンプ６２から油圧シリンダ１５の油室１８へ作動油が供給される。ステップＳ１２においては、油圧シリンダ１５の油室１８へ作動油が供給される。これにより、パーキングロッド１２がパーキングロック用スプリング４０の付勢力に抗して左方に移動される。そして、パーキングカム３１がパーキングポール３３より離脱され、パーキングポール３３がスプリング３８の付勢力によってパーキングギヤ３７との係合を解除される。

ステップＳ１３においては、保持用ソレノイド２１のコイル２２に保持電流が供給される。これにより、可動子２３とともに保持軸２５が上方向に移動され、ローラ２６と凹部１２ａとが係合する。ステップＳ１４においては、タイマがリセットされ、タイマカウントが開始される。このタイマは、パーキング装置１０の故障を検出するものである。

ステップＳ１５においては、パーキングポール３３の位置を検出する位置センサ４５の信号がＯＮからＯＦＦに切替わったか否か、すなわち、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７より解放されたアンロック位置に位置されたか否かが判定される。位置センサ４５の信号がＯＮからＯＦＦに切替わった場合（ＹＥＳ）、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７より解放されたアンロック位置に位置されたと判定され、ステップＳ１６が実行される。また、位置センサ４５の信号がＯＮである場合（ＮＯ）、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７より解放されたアンロック位置に位置されていないと判定され、ステップＳ１７が実行される。

ステップＳ１６においては、電動オイルポンプ６２が停止され、パーキングリリースプログラムの実行が終了される。この場合、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７より解放されたアンロック位置に位置されるとともに、ローラ２６と凹部１２ａとが係合して、図１に示す状態になっている。

ステップＳ１７においては、タイマにより所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過しない場合（ＮＯ）、ステップＳ１５に戻る。また、所定時間が経過した場合（ＹＥＳ）、パーキング装置１０が故障していると判定し、ステップＳ１８が実行される。ステップＳ１８においては、電動オイルポンプ６２が停止される。また、ステップＳ１９においては、パーキング装置１０が故障している旨、ドライバへ警告され、パーキングリリースプログラムの実行が終了される。

一方、図１に示すパーキングリリース状態において、ドライバによるシフトレバー６０の操作によってＰレンジが選択されると、Ｐ駆動フラグが成立し、図６に示すパーキングロックプログラムが実行される。パーキングロックプログラムが実行されると、まず、ステップＳ３０において、エンジンが回転中か否かが判定される。エンジンが回転中の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３１が実行される。また、エンジンが停止中の場合（ＮＯ）、ステップＳ３２が実行される。

ステップＳ３１においては、油圧シリンダ１５の油室１８への作動油の供給が停止される。ステップＳ３２においては、保持用ソレノイド２１のコイル２２への保持電流の供給が停止される。これにより、可動子２３とともに保持軸２５が下方向に移動され、ローラ２６と凹部１２ａとの係合が解除される。そして、パーキングロッド１２がパーキングロック用スプリング４０の付勢力によって右方に移動され、スプリング１２に押圧されたパーキングカム３１によってパーキングポール３３が回動され、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合され、自動変速機の出力軸の回転が阻止される。ステップＳ３３においては、タイマがリセットされ、タイマカウントが開始される。このタイマは、パーキング装置１０の故障を検出するものである。

ステップＳ３４においては、パーキングポール３３の位置を検出する位置センサ４５の信号がＯＦＦからＯＮに切替わったか否か、すなわち、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合したロック位置に位置されたか否かが判定される。位置センサ４５の信号がＯＦＦからＯＮに切替わった場合（ＹＥＳ）、図３に示すように、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合されたロック位置に位置されたと判定され、パーキングロックプログラムの実行が終了される。また、位置センサ４５の信号がＯＦＦである場合（ＮＯ）、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合されたロック位置に位置されていないと判定され、ステップＳ３５が実行される。

ステップＳ３５においては、タイマにより所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過しない場合（ＮＯ）、ステップＳ３４に戻る。また、所定時間が経過した場合（ＹＥＳ）、パーキング装置１０が故障していると判定し、ステップＳ３６が実行される。ステップＳ３６においては、図略の電動ブレーキシステムへ作動指令を出力し、電動ブレーキシステムによって車両を停止状態に保持するようにする。また、ステップＳ３７においては、パーキング装置１０が故障している旨、ドライバへ警告され、パーキングリリースプログラムの実行が終了される。

なお、車両の走行中に、万一の故障などで、パーキングロッド１２がパーキングロック用スプリング４０の付勢力によって右方向に移動されたとしても回転しているパーキングギヤ３７によってパーキングポール３３がはね返されて係合が阻止されるため、パーキングカム３１がスプリング３２の付勢力に抗してパーキングロッド１２上を相対摺動される。そして、車両が停止されると、そのスプリング３２の付勢力によってパーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合される。

実施形態に係る自動変速機のパーキング装置１０においては、パーキングリリース時には、油圧シリンダ１５がパーキングロック用スプリング４０の付勢力に抗してパーキングポール３３をパーキングギヤ３７から解放する方向にパーキングロッド１２を移動させる。また、保持用ソレノイド２１により、パーキングポール３３をパーキングギヤ３７からの解放を保持するように、パーキングポール３３の軸方向の移動が阻止される。これにより、圧低現象が起こっても、パーキングロック用スプリング４０の付勢力によりパーキングロッド１２が移動されるのを防止することができる。したがって、この自動変速機のパーキング装置によれば、パーキングリリース状態を確実に保持することができる。

また、この自動変速機のパーキング装置１０においては、保持用ソレノイド２１の保持軸２５の先端に回動可能に設けられたローラ２６が配設されているために、パーキングポール３３がパーキングギヤ３７に係合時にパーキングロッド１２に配設された凹部１２ａの角でもローラ２６が回転するとともに凹部１２ａに正確に係合されることになるのでパーキングロッド１２の保持を的確に行うことができる。さらに、パーキングロック用スプリング４０によりパーキングポール３３をパーキングギヤ３７に係合する際に、ローラ２６が回転することでパーキングロッド１２と保持軸２５の間の摩擦を低減できるようになるのでパーキングロック用スプリング４０の付勢だけで的確にパーキングポール３３をパーキングギヤ３７に係合することができる。

さらに、この自動変速機のパーキング装置１０においては、パーキングポール３３からパーキングギヤ３７が解放された状態でパーキングロッド１２の軸方向の移動を阻止することができ、正確に車両の移動の規制を解除することができる。

また、この自動変速機のパーキング装置１０においては、ドライバによりパーキングポール３３をパーキングギヤ３７から解放するように要求されている時であって、車両のエンジンが停止しているときには、車両のコントロールユニットからの信号に基づき電動オイルポンプ６２を駆動し、電動オイルポンプ６２から供給される所定の作動油を油圧シリンダ１５に供給するため、パーキングポール３３のパーキングギヤ３７からの解放を保持するようにパーキングロッド１２を移動させることができる。そのため、エンジンが停止した状態において、車両の牽引が可能となる。

以上、本発明の自動変速機のパーキング装置を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態の自動変速機のパーキング装置の概要図 実施形態の自動変速機のパーキング装置に係り、パーキングポールとパーキングギヤとの関係を示す斜視図。 実施形態の自動変速機のパーキング装置の作動状態を示す概要図。 実施形態の自動変速機のパーキング装置のブロック図。 実施形態の自動変速機のパーキング装置に係り、パーキングリリースプログラムのフローチャート。 実施形態の自動変速機のパーキング装置に係り、パーキングロックプログラムのフローチャート。

符号の説明

１２…パーキングロッド、１５…油圧シリンダ、２１…保持用電磁駆動手段（保持用ソレノイド）、２５…保持軸、２６…ローラ、１２ａ…凹部、３１…パーキングカム、３３…パーキングポール、４０…パーキングロック用スプリング、６１…コントロールユニット、６２…電動オイルポンプ。

Claims (4)

1. 自動変速機の出力軸上に設けられたパーキングギヤに係脱可能なパーキングポールを係合させて車両の移動を規制するパーキング装置において、
   軸方向に移動することで前記パーキングポールを前記パーキングギヤに係脱するパーキングロッドと、前記パーキングロッドを付勢して、前記パーキングポールを前記パーキングギヤに係合させる方向に付勢して該パーキングロッドを移動させるパーキングロック用スプリングと、所定の作動油圧を供給され、該パーキングロック用スプリングの付勢力に抗して前記パーキングポールを前記パーキングギヤから解放する方向に前記パーキングロッドを移動させる油圧シリンダと、前記パーキングロッドの軸方向の移動を阻止する保持用電磁駆動手段とを備え、
   前記保持用電磁駆動手段は、前記パーキングポールを前記パーキングギヤからの解放を保持するように、前記パーキングポールの軸方向の移動を阻止することを特徴とする自動変速機のパーキング装置。
2. 請求項１において、
   前記保持用電磁駆動手段は、ソレノイドであって、該ソレノイドの駆動と非駆動時により軸方向移動可能な保持軸と、該保持軸の先端に回動可能に設けられたローラを有し、
   前記ソレノイドは、駆動時に前記ローラが前記パーキングロッドに配設された凹部に係合されることを特徴とする自動変速機のパーキング装置。
3. 請求項１乃至請求項２において、
   前記保持用電磁駆動手段は、前記油圧シリンダに所定の作動油圧が供給された後に前記パーキングロッドの軸方向の移動を阻止するように駆動されることを特徴とする自動変速機のパーキング装置。
4. 請求項１乃至請求項３において、ドライバにより前記パーキングポールを前記パーキングギヤから解放するように要求されている時であって、車両のエンジンが停止しているときには、車両のコントロールユニットから信号に基づき電動オイルポンプを駆動し、該電動オイルポンプから供給される所定の作動油を前記油圧シリンダに供給することを特徴とする自動変速機のパーキング装置。

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