JP5012215B2 - シフト切換機構の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、パーキングロック機構が設けられた自動変速機のシフト切換機構の制御に関し、特に、パーキングロック機構において発生する歯打ち音を低減する技術に関する。

従来より、車両に搭載された自動変速機には、シフトポジションがパーキングポジションに切り換えられると、自動変速機の出力軸の回転を制限するパーキングロック機構が設けられる。パーキングロック機構は、出力軸側に設けられ、複数の歯部を有するパーキングロックギヤと、歯部に合致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。シフトポジションがパーキングポジションに切り換えられたときに、突出形状が歯部に合致させられることにより出力軸時の回転が制限されることとなる。

また、動力伝達部材として歯車機構が車両に設けられる場合には、たとえば、内燃機関のトルク変動により歯車機構の噛み合い部分の衝突により歯打ち音が発生する場合がある。

歯打ち音を低減する技術としては、たとえば、特開２００５−３１８７２１号公報（特許文献１）は、所定の条件により電動機のトルクが実質的に零に制御されている場合でも、エンジントルクの変動により噛み合い機構で衝撃が発生することによる異音の発生を抑制可能なハイブリッド車両の駆動装置を開示する。この駆動装置は、車輪に連結された動力伝達部材と、動力伝達部材に並列に連結されたエンジンおよび電動機と、動力伝達部材に連結された噛み合い機構とを備えたハイブリッド車両の駆動装置である。駆動装置は、電動機の回転角を逐次検出する電動機回転角検出手段と、電動機のトルクが実質的に零に制御されている場合に、エンジントルクの変動により噛み合い機構で異音が発生していることを、電動機回転角検出手段で検出された回転角の推移に基づいて逐次判断する異音発生判定手段と、異音発生判定手段により異音が発生していると判断された場合に、電動機のトルクを徐々に増加させる第１のトルク制御手段と、第１のトルク制御手段による電動機のトルクの増加に対応して、異音が消滅したかどうかを、回転角の推移に基づいて逐次判断する異音消滅判定手段とを備える。第１のトルク制御手段は、異音消滅判定手段により異音が消滅したと判断されるまで電動機のトルクを増加させる一方で、異音が消滅したと判断されたときは、そのときのトルクの絶対値を維持する。

上述した公報に開示された駆動装置によると、電動機の回転角が推移に基づいて、噛み合い機構での異音が抑制されたと推定されるレベルの電動機トルクを発生できる。したがって、エンジントルクの変動を検出する専用のトルクセンサを設けることなく、噛み合い機構での異音を低減できる。特に、モータ回転角の実際の推移に基づいて異音低減のためのトルク増加量が決定されるので、エンジンの回転変動ばらつき、あるいは部品の寸法ばらつきや経時劣化にも対応して、適正なトルク増加量とすることで、確実に異音を低減できる。また、不必要に過大なトルクを印加することがなく燃費の悪化を防止できる。

また、シフト切換機構として、運転者によるシフトレバーの操作に従い自動変速機のシフトポジションをアクチュエータ（たとえば、電動機）により切り換えるシフトポジション切換装置が公知である。
特開２００５−３１８７２１号公報

上述した公報に開示された駆動装置により、パーキングロック機構における歯打ち音を低減する場合には、パーキングロック機構の作動時において、駆動源である電動機のトルクを出力することが考えられる。しかしながら、駆動源である電動機のトルクにより噛み合い部分の押し付け力を増大させると、パーキングロック機構に加わる負荷が増大することとなる。そのため、駆動源となる出力の大きな電動機のトルクを精度よく制御する必要がある。

また、上述した公報に開示された駆動装置は、ハイブリッド車両のように回転電機と内燃機関とを駆動源とする車両に限定して適用されるものであるため、たとえば、内燃機関のみを駆動源とする車両においては、内燃機関の始動時あるいは停止時のようなトルク変動時にパーキングロック機構において発生する歯打ち音を防止することはできない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、パーキングロック機構における歯打ち音の発生を防止するシフト切換機構の制御装置を提供することである。

第１の発明に係るシフト切換機構の制御装置は、操作部材の状態に対応した電気信号に基づいてアクチュエータの回転力により、車両に搭載される変速機のシフトポジションを切り換えるシフト切換機構の制御装置である。変速機は、駆動輪に連結される軸の回転を歯車機構を用いて制限するパーキングロック機構が設けられる。パーキングロック機構は、アクチュエータの回転力により、軸の回転の制限と解除とを切り換える機構である。この制御装置は、シフトレバーがパーキングポジションに対応する位置に移動することに応じて、パーキングロック機構により軸の回転が制限されるようにアクチュエータを制御するための手段と、車両の状態に基づいてパーキングロック機構において歯打ち音の発生条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、発生条件が成立すると、歯打ち音の発生が抑制されるようにアクチュエータを制御するための制御手段とを含む。

第１の発明によると、パーキングロック機構において歯打ち音の発生条件（たとえば、パーキングポジションであって、かつ、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時であるという条件）が成立すると、歯打ち音の発生が抑制される（たとえば、軸の制限を解除するまたは軸の制限力を増加する）ように、アクチュエータを制御する。歯打ち音の発生が抑制されるため、運転者が感じる違和感を低減することができる。また、シフト切換装置のアクチュエータにより歯打ち音の発生を抑制することにより、車両の駆動源となる回転電機と比較して、パーキングロック機構に必要以上に負荷が付与されることを防止することができる。また、シフトポジションの切換に用いられるのアクチュエータを用いることにより、精度高くパーキングロック機構の作動状態を制御することができるため、歯打ち音の発生を精度よく抑制することができる。したがって、パーキングロック機構における歯打ち音の発生を防止するシフト切換機構の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、車両には、内燃機関が搭載される。発生条件は、変速機のシフトポジションがパーキングポジションであって、かつ、内燃機関の状態が始動、停止およびアイドルのうちのいずれかの状態であるという条件である。

第２の発明によると、シフトポジションがパーキングポジションであると、パーキングロック機構が軸の回転が制限される。また、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時においては、内燃機関の出力軸に回転変動が生じる場合がある。そのため、変速機においても回転変動が生じる場合があり、このとき、パーキングロック機構において歯打ち音が発生する可能性が高くなる。したがって、発生条件（たとえば、パーキングポジションであって、かつ、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時であるという条件）が成立することにより、歯打ち音の発生が抑制されるようにアクチュエータを制御することにより、歯打ち音の発生を確実に抑制することができる。

第３の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、制御手段は、軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第３の発明によると、制御手段は、パーキングロック機構における軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御する。これにより、パーキングロック機構の歯車機構においての歯部間の衝突を回避することができる。そのため、歯打ち音の発生を抑制することができる。

第４の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、制御手段は、発生条件に加えて、サイドブレーキが作動状態であると、軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第４の発明によると、制御手段は、歯打ち音の発生条件（たとえば、パーキングポジションであって、かつ、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時であるという条件）の成立に加えて、サイドブレーキが作動状態であると、軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御する。これにより、歯打ち音の発生の抑制の際に、パーキングロック機構による軸の回転の制限が解除された場合においても、サイドブレーキにより車両の位置が制限されるため、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

第５の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第３または４の発明の構成に加えて、制御手段は、発生条件に加えて、車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配以下であると、軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第５の発明によると、制御手段は、歯打ち音の発生条件（たとえば、パーキングポジションであって、かつ、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時であるという条件）の成立に加えて、路面の勾配が予め定められた勾配以下であると、軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御する。これにより、歯打ち音の発生の抑制の際に、パーキングロック機構による軸の回転の制限が解除された場合においても、路面の勾配が大きいことによる、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

第６の発明に係るシフト切換機構の制御装置は、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段による歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、車両の位置が制限されるように車両を制御するための位置制限手段をさらに含む。

第６の発明によると、制御手段による歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、車両の位置が制限されるように車両を制御することにより、パーキングロック機構による軸の回転の制限が解除される場合であっても、車両の位置を制限することができる。これにより、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

第７の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、車両には、制動装置が搭載される。位置制限手段は、制動力が増加するように制動装置を制御するための手段をさらに含む。

第７の発明によると、制御手段による歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、制動力が増加するように制動装置が制御されることにより、パーキングロック機構による軸の回転の制限が解除されるなどしても、制動装置により車両の位置を制限することができる。これにより、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

第８の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第６または７の発明の構成に加えて、車両は、回転電機と内燃機関とを駆動源とするハイブリッド車両である。位置制限手段は、車両の制動力が増加するように回転電機を制御するための手段をさらに含む。

第８の発明によると、制御手段による歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、制動力が発現するように回転電機が制御されることにより、パーキングロック機構による軸の回転の制限が解除されるなどしても、回転電機により車両の位置を制限することができる。これにより、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

第９の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、パーキングロック機構は、軸に設けられ、回転方向に沿って歯部を有するパーキングロックギヤと、歯部に合致する突起部を有し、変速機の筐体に支持されるパーキングロックポールと、アクチュエータの回転に応じて、パーキングロックポールの突起部を歯部に合致させて、軸の回転を制限するための制限手段とを含む。

第９の発明によると、歯打ち音の発生条件が成立すると、アクチュエータにより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離隔するため、歯部と突出部との接触が回避されて歯打ち音の発生を抑制することができる。

第１０の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１または２のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第１０の発明によると、制御手段は、パーキングロック機構における軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御する。これにより、パーキングロック機構の歯車機構においてのは歯部間の押し付け力が増大して摩擦力が増大するため、歯部間を緩やかに衝突させることができる。そのため、歯打ち音の発生を抑制することができる。

第１１の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１０の発明の構成に加えて、パーキングロック機構は、軸に設けられ、回転方向に沿って歯部を有するパーキングロックギヤと、歯部に合致する突起部を有し、変速機の筐体に支持されるパーキングロックポールと、アクチュエータの回転に応じて、パーキングロックポールの突起部を歯部に合致させて、軸の回転を制限するための制限手段とを含む。制御手段は、突起部の、歯部に対する押し付け力が増加するようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第１１の発明によると、歯打ち音の発生条件が成立すると、アクチュエータにより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間における押し付け力が増大することにより、摩擦力が増大するため、歯部と突起部とを緩やかに衝突させることができる。そのため、歯打ち音の発生を抑制することができる。

第１２の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１０または１１の発明の構成に加えて、制御手段は、発生条件に加えて、サイドブレーキが非作動状態であると、軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第１２の発明によると、制御手段は、歯打ち音の発生条件（たとえば、パーキングポジションであって、かつ、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時であるという条件）の成立に加えて、サイドブレーキが非作動状態であると、軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御する。これにより、パーキングロック機構における制限力が増加することにより、歯打ち音の発生を抑制しつつ、車両に制動力を発現させることができる。そのため、車両の位置が制限されるため、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

第１３の発明に係るシフト切換機構の制御装置においては、第１０〜１２のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、発生条件に加えて、車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと、軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御するための手段を含む。

第１３の発明によると、制御手段は、歯打ち音の発生条件（たとえば、パーキングポジションであって、かつ、内燃機関の始動時、停止時またはアイドル時であるという条件）の成立に加えて、車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと、軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御する。これにより、パーキングロック機構における制限力が増加することにより、歯打ち音の発生を抑制しつつ、車両に制動力を発現させることができる。そのため、路面の勾配が大きい場合においても、車両の位置が制限されるため、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置を備えたシフト制御システム１０の構成を示す。本実施の形態に係るシフト制御システム１０は、車両のシフトポジションを切り換えるために用いられる。シフト制御システム１０は、Ｐスイッチ２０と、シフトスイッチ２６と、車両電源スイッチ２８と、車両の制御装置（以下、「ＥＦＩ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と表記する）３０と、パーキング制御装置（以下、「ＳＢＷ（Shift By Wire）−ＥＣＵ」と表記する）４０と、アクチュエータ４２と、エンコーダ４６と、シフト切換機構４８と、表示部５０と、メータ５２と駆動機構６０と、エンジン回転数センサ７０と、サイドブレーキスイッチ８０と、勾配センサ９０とを含む。シフト制御システム１０は、電気制御によりシフトポジションを切り換えるシフトバイワイヤシステムとして機能する。具体的にはシフト切換機構４８がアクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションの切り換えを行なう。本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０により実現される。

車両電源スイッチ２８は、車両電源のオン・オフを切り換えるためのスイッチである。車両電源スイッチ２８は、特に限定されるものではないが、たとえば、イグニッションスイッチである。車両電源スイッチ２８がドライバなどのユーザから受付けた指示はＥＦＩ−ＥＣＵ３０に伝達される。たとえば、車両電源スイッチ２８がオンされることにより、図示しない補機バッテリから電力が供給されて、シフト制御システム１０が起動される。

Ｐスイッチ２０は、シフトポジションをパーキングポジション（以下、「Ｐポジション」と呼ぶ）とパーキング以外のポジション（以下、「非Ｐポジション」と呼ぶ）との間で切り換えるためのスイッチであり、スイッチの状態をドライバに示すためのインジケータ２２、およびドライバからの指示を受付ける入力部２４を含む。ドライバは、入力部２４を通じて、シフトポジションをＰポジションに入れる指示を入力する。入力部２４はモーメンタリスイッチであってもよい。入力部２４が受付けたドライバからの指示を示すＰ指令信号は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信される。なお、このようなＰスイッチ２０以外により、非ＰポジションからＰポジションにシフトポジションを切り換えるものであってもよい。

ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り換えるために、シフト切換機構４８を駆動するアクチュエータ４２の動作を制御し、現在のシフトポジションの状態をインジケータ２２に提示する。シフトポジションが非Ｐポジションであるときにドライバは入力部２４を押下すると、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０はシフトポジションをＰポジションに切り換えて、インジケータ２２に現在のシフトポジションがＰポジションである旨を提示する。

アクチュエータ４２は、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と表記する）により構成され、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０からのアクチュエータ制御信号を受信してシフト切換機構４８を駆動する。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検知する。本実施の形態のエンコーダ４６は、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダである。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。

シフトスイッチ２６は、シフトポジションをドライブ（Ｄ）ポジション、リバース（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション、ブレーキ（Ｂ）ポジションなどのポジションに切り換えたり、またＰポジションに入れられているときには、Ｐポジションを解除したりするためのスイッチである。シフトスイッチ２６が受付けたドライバからの指示を示すシフト信号はＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信される。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ドライバからの指示を示すシフト信号に基づき、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０を通じて、駆動機構６０におけるシフトポジションを切り換える制御を行なうとともに、現在のシフトポジションの状態をメータ５２に提示する。駆動機構６０は、無段変速機構から構成されているが、有段変速機構から構成されてもよい。

ＥＦＩ−ＥＣＵ３０は、シフト制御システム１０の動作を統括的に管理する。表示部５０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０またはＳＢＷ−ＥＣＵ４０が発したドライバに対する指示や警告などを表示する。メータ５２は、車両の機器の状態やシフトポジションの状態などを提示する。

エンジン回転数センサ７０は、車両に搭載された内燃機関（以下、エンジンという）の回転数を検出する。エンジン回転数センサ７０は、検出されたエンジン回転数を示す信号をＥＦＩ−ＥＣＵ３０に送信する。なお、エンジン回転数センサ７０は、検出されたエンジン回転数を示す信号をＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信するようにしてもよい。

サイドブレーキスイッチ８０は、サイドブレーキ（図示せず）の作動状態および非作動状態を検出する。たとえば、サイドブレーキが運転者により操作されたときに、その操作量が予め定められた操作量を超えて操作されるときに、サイドブレーキスイッチ８０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０にサイドブレーキの作動状態を示す信号を送信する。また、サイドブレーキスイッチ８０は、サイドブレーキの操作量が予め定められた操作量を下回るときに、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０にサイドブレーキの非作動状態を示す信号を送信したり、あるいは、サイドブレーキの作動状態を示す信号の送信を停止したりする。なお、サイドブレーキスイッチ８０は、作動状態あるいは非作動状態を示す信号をＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信するようにしてもよい。

勾配センサ９０は、車両が停止あるいは走行している路面の勾配を検出する。勾配センサ９０は、検出された路面の勾配を示す信号をＥＦＩ−ＥＣＵ３０に送信する。勾配の検出方法は特に限定されるものではないが、たとえば、Ｇセンサ等を用いて路面の勾配を検出すればよい。なお、勾配センサ９０は、検出された路面の勾配を示す信号をＳＢＷ−ＥＣＵ４０に送信するようにしてもよい。

図２は、シフト切換機構４８の構成を示す。以下、シフトポジションは、Ｐポジション、非Ｐポジションを意味し、非Ｐポジションにおける、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含まないとして説明するが、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含むようにしてもよい。すなわち、本実施の形態においては、Ｐポジションと非Ｐポジションとの２ポジションの構成について説明するが、Ｐポジションと、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含む非Ｐポジションとの４ポジションの構成にしてもよい。

シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２により回転されるシャフト１０２、シャフト１０２の回転に伴って回転するディテントプレート１００、ディテントプレート１００の回転に伴って動作するロッド１０４、トランスミッション１５４の図示しない出力軸に固定されたパーキングロックギヤ１０８、パーキングロックギヤ１０８をロックするためのパーキングロックポール１０６、ディテントプレート１００の回転を制限してシフトポジションを固定するディテントスプリング１１０およびころ１１２を含む。ディテントプレート１００は、アクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションを切り換える。またエンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量に応じた計数値を取得する計数手段として機能する。

図２は、シフトポジションが非Ｐポジションであるときの状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０６がパーキングロックギヤ１０８をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は制限されない。この状態からアクチュエータ４２によりシャフト１０２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート１００を介してロッド１０４が図２に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド１０４の先端に設けられたテーパ形状のパーキングロックカム２１０によりパーキングロックポール１０６が図２に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。ディテントプレート１００の回転に伴ってディテントプレート１００の頂部に設けられた２つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐポジション位置１２０にあったディテントスプリング１１０のころ１１２は、山１２２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰポジション位置１２４へ移る。ころ１１２は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング１１０に設けられている。ころ１１２がＰポジション位置１２４に来るまでディテントプレート１００が回転したとき、パーキングロックポール１０６は、パーキングロックポール１０６の突起部２０８がパーキングロックギヤ１０８の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸の回転が機械的に制限されて、シフトポジションがＰポジションに切り換わる。

本実施の形態に係るシフト制御システム１０では、シフトポジション切換時にディテントプレート１００、ディテントスプリング１１０およびシャフト１０２などのシフト切換機構の構成部品に係る負荷を低減するために、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０が、ディテントスプリング１１０のころ１１２が山１２２を乗り越えて落ちるときの衝撃を少なくするように、アクチュエータ４２の回転量を制御する。

ディテントプレート１００のそれぞれの谷において、山１２２から離れた側に位置する面を壁と呼ぶ。すなわち壁は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０による以下に示す制御を行なわない状態でディテントスプリング１１０のころ１１２が山１２２を乗り越えて谷に落ちるときに、ころ１１２とぶつかる位置に存在する。Ｐポジション位置１２４における壁をＰ壁１６２と呼び、非Ｐポジション位置１２０における壁を非Ｐ壁１６０と呼ぶ。

本実施の形態において、トランスミッション１０４の内部に、パーキングロック機構２００が設けられるとして説明するが、なお、パーキングロック機構２００は、駆動輪からトランスミッション１５４までの間の軸であればいずれに設けられてもよい。また、本実施の形態において、トランスミッション１５４は、自動変速機であるとして説明するが特に自動変速機に限定されるものではない。

パーキングロック機構２００は、図３に示すように、パーキングロックギヤ１０８と、パーキングロックポール１０６とから構成される。パーキングロックギヤ１０８は、本実施の形態において、トランスミッション１５４の出力軸に設けられてもよいし、出力軸に噛み合わされるギヤの軸に設けられてもよい。パーキングロックギヤ１０８は、円板形状を有し、軸２１２の回転方向に沿って複数の歯部２０４が設けられる。

パーキングロックポール１０６は、一方端を回転自在にトランスミッション１５４の筐体に支持される。そして、パーキングロックポール１０６の中央部には、パーキングロックギヤ１０８の歯部２０４に合致する突起部２０８が設けられる。パーキングロックポール１０６の他方端には、パーキングロックポール１０６に当接するようにパーキングロックカム２１０が設けられる。パーキングロックカム２１０は、たとえば、円錐形状を有しており、パーキングロックカム２１０が図２の紙面奥側から手前側に移動すると、パーキングロックポール１０６の他方端は、円錐形状の傾斜部分に沿って図２の矢印の方向に回転移動する。パーキングロックカム２１０は、シフトレバー１１４がパーキングポジションに対応する位置に移動することに応じて、図３の紙面奥側から手前側に移動する。このとき、パーキングロックポールカム２１０は、シフトレバー１１４と機械的に連動するような機構により駆動してもよいし、電動モータにより駆動してもよい。パーキングロックカム２１０の駆動によりパーキングロックポール１０６の突起部２０８がパーキングロックギヤ１０８の歯部２０４に合致する予め定められた位置に移動すると、パーキングロックギヤ１０８の回転が制限される。このように、パーキングロック機構２００が作動することにより、駆動輪の回転が制限される。

このような構成を有する車両においては、停止中であってパーキングロック機構２００が作動している場合には、エンジンの状態によっては、歯打ち音が発生する場合がある。これは、エンジンの始動時、停止時およびアイドル時においてエンジンの回転数に変動が発生すると、トランスミッション１５４の出力軸においても回転変動が生じることに起因する。そのため、パーキングロック機構２００における軸に設けられたパーキングロックギヤ１０８の歯部とパーキングロックポール１０６の突起部２０８とが衝突することにより歯打ち音が発生する。

そこで、本発明は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０が、車両の状態に基づいてパーキングロック機構２００において歯打ち音が発生する条件が成立することを判定すると、歯打ち音の発生が抑制されるようにアクチュエータを制御する点に特徴を有する。

具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、歯打ち音が発生する条件が成立すると、軸の回転の制限が解除されるようにアクチュエータを制御する。すなわち、パーキングロックポール１０６の突起部２０８がパーキングロックギヤ１０８の歯部２０４から離隔するようにアクチュエータの駆動によりパーキングロックポールカム２１０を移動させる。

なお、「歯打ち音が発生する条件」は、シフトポジションがパーキングポジションであって、かつ、エンジンの状態が始動、停止およびアイドルのうちのいずれかの状態であるという条件である。

図４に、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の機能ブロック図を示す。ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆ）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、Ｐスイッチ２０の入力部２４からのＰスイッチ信号と、シフトスイッチ２６からのシフト信号と、ＥＦＩ−ＥＣＵ３０を経由して送信されるエンジン回転数信号と、エンコーダ４６からのエンコーダ検出信号とを受信する。

演算処理部４００は、シフトポジション判定部４０２と、エンジン状態判定部４０４と、アクチュエータ制御部４０６とを含む。

シフトポジション判定部４０２は、シフトポジションがパーキングポジションであるか否かを判定する。シフトポジション判定部４０２は、Ｐスイッチ２０の入力２４からのＰスイッチ信号およびシフトスイッチ２６からのシフト信号に基づいて、選択されているシフトポジションがパーキングポジションであるか否かを判定する。なお、シフトポジション判定部４０２は、たとえば、シフトポジションがパーキングポジションであることを判定するとパーキング判定フラグをオンするようにしてもよい。

エンジン状態判定部４０４は、エンジンの状態についての条件が成立するか否かを判定する。具体的には、エンジン状態判定部４０４は、エンジンの状態が始動、停止およびアイドルのいずれかの状態であるか否かを判定する。たとえば、エンジン状態判定部４０４は、入力Ｉ／Ｆ３００を経由して受信するエンジン回転数に基づいて、エンジンの状態が始動、停止およびアイドルのいずれかの状態であるか否かを判定する。

エンジン状態判定部４０４は、エンジンが始動時であることについて、たとえば、エンジン回転数が略ゼロの状態から増加することにより判定するようにしてもよい。エンジン状態判定部４０４は、エンジンが停止時であることについて、エンジン回転数が自立回転できない回転数であることにより判定するようにしてもよい。さらに、エンジン状態判定部４０４は、エンジンがアイドル時であることについて、アクセルがオフであって、エンジン回転数が予め定められた回転数以上であることにより判定するようにしてもよい。なお、エンジン状態判定部４０４は、エンジンの状態についての条件が成立することを判定すると、エンジン条件判定フラグをオンするようにしてもよい。

アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、かつ、エンジンの状態についての条件が成立すると、パーキングロックを解除するようにアクチュエータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してアクチュエータ４２に送信する。なお、アクチュエータ制御部４０６は、パーキング判定フラグがオンであって、エンジン条件判定フラグがオンであると、パーキングロックを解除するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、シフトポジション判定部４０２と、エンジン状態判定部４０４と、アクチュエータ制御部４０６とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図５を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、シフトポジションがパーキングポジションであるか否かを判定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、エンジンの状態について条件が成立するか否かを判定する。エンジンの状態についての条件が成立すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２に対してパーキングロックの解除指令を送信する。このとき、アクチュエータ４２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて、ころ１１２の位置がＰポジション位置１２４から非Ｐポジション位置１２０に移動するようにディテントプレート１００を回転させる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。運転者がシフトレバーをパーキングポジションに対応する位置に移動させるなどして、シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、エンジンのアイドル状態が継続したり、運転者がＩＧスイッチをオフするなどしてエンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ１０４）。

すなわち、アクチュエータ４２の駆動によりころ１１２の位置がＰポジション位置１２４から非Ｐポジション位置１２２に移動するため、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部から離隔した位置となる。このとき、エンジンの回転変動によりトランスミッション１５４の出力軸に回転変動が生じても、パーキングロックポール１０６の突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８の歯部との衝突が回避される。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

なお、本実施の形態においては、シフトポジションがパーキングポジションであって、エンジンの状態についての条件が成立すると、パーキングロック機構２００におけるパーキングロックポール１０６によるパーキングロックギヤ１０８の回転の制限の解除（以下、単にパーキングロック機構２００の解除ともいう）を実施するようにアクチュエータ４２を制御するとして説明したが、上記条件に加えて、サイドブレーキが作動状態であると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０を構成する機能ブロックとして、図２に示す機能ブロックに加えてサイドブレーキ操作判定部（図示せず）をさらに含むようにしてもよい。

サイドブレーキ操作判定部は、入力Ｉ／Ｆ３００を経由して受信するサイドブレーキ信号に基づいて、サイドブレーキが作動状態および非作動状態のうちのいずれの状態であるかを判定する。なお、サイドブレーキ操作判定部は、サイドブレーキが作動状態であると、サイドブレーキ判定フラグをオンし、非作動状態であると、サイドブレーキ判定フラグをオフするようにしてもよい。

アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、エンジンの状態についての条件が成立することに加えて、サイドブレーキが作動状態であると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御する。なお、アクチュエータ制御部４０６は、パーキング判定フラグおよびエンジン条件判定フラグに加えて、サイドブレーキ判定フラグがオンであると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

以下、図６を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行される、サイドブレーキの状態に応じてアクチュエータ４２を制御するプログラムの制御構造について説明する。

なお、図６に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

シフトポジションがパーキングポジションであると判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ２００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、サイドブレーキがオンであるか否かを判定する。サイドブレーキがオンであると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

以上のようなフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、サイドブレーキが非作動状態であると（Ｓ２００にてＮＯ）、エンジンの状態に関わらずパーキングロック機構２００は解除されない。一方、サイドブレーキが作動状態であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ１０４）。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

さらに、本実施の形態においては、サイドブレーキの作動状態についての条件に代えて、車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配以下であるという条件が成立すると、パーキングロック機構２００が解除するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０を構成する機能ブロックとして、上述のサイドブレーキ操作判定部に代えて勾配判定部をさらに含むようにしてもよい。

勾配判定部は、入力Ｉ／Ｆ３００を経由して受信する勾配信号に基づいて、車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配以下であるか否かを判定する。なお、勾配判定部は、路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと勾配判定フラグをオンし、路面の勾配が予め定められた勾配以下であると、勾配判定フラグをオフするようにしてもよい。なお、「予め定められた勾配」は、車両が自重により移動を開始しない勾配であれば特に限定されるものではなく、たとえば、実験等により適合される。

アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、エンジンの状態についての条件が成立することに加えて、路面の勾配が予め定められた勾配以下であると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御する。なお、アクチュエータ制御部４０６は、パーキング判定フラグおよびエンジン条件判定フラグがオンであることに加えて、勾配判定フラグがオフであると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

以下、図７を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行される、路面の勾配に応じてアクチュエータ４２を制御するプログラムの制御構造について説明する。

なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

シフトポジションがパーキングポジションであると判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ２５０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、路面の勾配が予め定められた勾配以下であるか否かを判定する。路面の勾配が予め定められた勾配以下であると（Ｓ２５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２５０にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

以上のようなフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと（Ｓ２５０にてＮＯ）、エンジンの状態に関わらずパーキングロック機構２００は解除されない。一方、路面の勾配が予め定められた勾配以下であると（Ｓ２５０にてＹＥＳ）、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ１０４）。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

なお、シフトポジションおよびエンジンの状態についての条件に加えて、サイドブレーキの作動状態についての条件および勾配についての条件が成立すると、パーキングロック機構２００が解除するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

また、上述したサイドブレーキ操作判定部および勾配判定部は、演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置によると、シフトポジションおよびエンジンの状態についての条件が成立すると、軸の制限を解除するように、アクチュエータが制御される。このとき、アクチュエータの回転により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離隔するため、歯部と突出部との接触が回避されて歯打ち音の発生を抑制することができる。これにより、運転者が感じる違和感を低減することができる。また、車両の駆動源となる回転電機と比較して、パーキングロック機構に必要以上に負荷が付与されることを防止することができる。さらに、たとえば、エンコーダからの回転量に基づいてアクチュエータの回転量を制御することにより、精度高くパーキングロック機構の作動状態を制御することができるため、歯打ち音の発生を精度よく抑制することができる。したがって、パーキングロック機構における歯打ち音の発生を防止するシフト切換機構の制御装置を提供することができる。

さらに、シフトポジションおよびエンジンの状態についての条件の成立に加えて、サイドブレーキの作動状態についての条件および／または勾配についての条件が成立すると、パーキングロック機構２００が解除されるため、歯打ち音の発生の抑制とともに、サイドブレーキにより車両の位置が制限されるため、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置について説明する。本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置は、上述の第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置の構成と比較して、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０の機能ブロックとしてブレーキ制御部をさらに含む点およびＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態においては、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０が歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、車両の位置が制限されるように車両を制御する点をさらに特徴とする。

具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０の機能ブロックとして、図２に示す機能ブロックに加えて、ブレーキ制御部（図示せず）をさらに含む。ブレーキ制御部は、アクチュエータ制御部４０６によりパーキングロック機構２００が解除されるとともに、車両に搭載された制動装置（図示せず）の制動力が増加するように、ブレーキ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００およびブレーキＥＣＵ（図示せず）を経由して制動装置に送信する。なお、ブレーキ制御部は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、かつ、エンジンの状態についての条件が成立すると、制動力が増加するように、ブレーキＥＣＵを経由して制動装置を制御するようにしてもよい。制動装置においては、各種ソレノイドバルブを作動させて油圧回路における油圧を上昇させて、車輪の回転を制限する力（制動力）が増加される。

以下、図８を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行される、アクチュエータの制御に加えて制動力を増加させるプログラムの制御構造について説明する。

なお、図８に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

パーキングロック機構２００の解除指令が送信された後に（Ｓ１００）、Ｓ３００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ブレーキＥＣＵへ制動装置による制動力の増加指令を送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ１０４）。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

さらに、制動力の増加指令により制動装置により発現する車両の制動力が増加するため、増加した制動力により車両の位置が制限されることとなる。そのため、路面に勾配を有している場合であっても、運転者の意図しない車両の移動が制限される。

本実施の形態においては、制動装置による制動力を増加することにより、車両の位置を制限するとして説明したが、ハイブリッド車両においては、制動装置による制動力の増加に代えて、駆動源である回転電機による制動力を増加することにより、車両の位置を制限するようにしてもよい。

具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０を構成する機能ブロックとして、上述のブレーキ制御部に代えて、回転電機制御部（図示せず）を含むようにしてもよい。回転電機制御部は、アクチュエータ制御部４０６によりパーキングロック機構２００が解除されるとともに、車両に搭載された回転電機（図示せず）による車両の制動力が増加するように、モータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００およびＨＶ−ＥＣＵを経由して回転電機に送信する。なお、回転電機制御部は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、かつ、エンジンの状態についての条件が成立すると、制動力が増加するように、ＨＶ−ＥＣＵを経由して回転電機を制御するようにしてもよい。回転電機においては、出力軸の回転を妨げるようにトルクを発生することにより制動力が増加される。

以下、図９を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行される、アクチュエータの制御に加えて制動力を増加させるプログラムの制御構造について説明する。

なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

パーキングロック機構２００の解除指令が送信された後に（Ｓ１００）、Ｓ３５０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵへ回転電機による制動力の増加指令を送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ１０４）。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

さらに、制動力の増加指令により回転電機により発現する車両の制動力が増加するため、増加した制動力により車両の位置が制限されることとなる。そのため、路面に勾配を有している場合であっても、運転者の意図しない車両の移動が制限される。

なお、本実施の形態において、ブレーキ制御部と、ＭＧトルク制御部とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置によると、上述の第１の実施の形態において説明した効果に加えて、歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、制動力が増加するように制動装置が制御されたり、制動力が発現するように回転電機が制御されたりして、車両の位置が制限されるように車両を制御することにより、パーキングロック機構による軸の回転の制限が解除される場合であっても、車両の位置を制限することができる。これにより、運転者の意図しない車両の移動が抑制される。

＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置について説明する。本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置は、上述の第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置の構成と比較して、アクチュエータ制御部４０６の構成およびＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態においては、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０が軸２１２の回転の制限力が増加するようにアクチュエータ４２を制御する点に特徴を有する。具体的には、アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、かつ、エンジンの状態についての条件が成立すると、パーキングロック機構２００においてのパーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転に対する制限力が増加するようにアクチュエータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由して送信する。

より具体的には、アクチュエータ制御部４０６は、ころ１１２がＰ壁１６２側に移動するようにディテントプレート１００が回転するようにアクチュエータ４２を制御する。これにより、パーキングロックカム２１０がパーキングロックポール１０６の突起部２０８のパーキングロックギヤ１０８の歯部に対する押し付け力を増加するように移動する。そのため、突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８との間に生じる摩擦力が増加することにより、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転に対する制限力が増加する。

なお、アクチュエータ制御部４０６は、パーキング判定フラグがオンであって、エンジン条件判定フラグがオンであると、パーキングロック機構２００においてのパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加するように、アクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

以下、図１０を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

なお、図１０に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

Ｓ４００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２に対してパーキングロックポール１０６の押し込み指令を送信する。このとき、アクチュエータ４２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０からの押し込み指令に基づいてころ１１２がＰ壁１６２位置に接触する位置まで移動するようにディテントプレート１００を回転させる。なお、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、たとえば、エンコーダ４６から検出されるアクチュエータ４２の回転量に基づいてころ１１２がＰ壁１６２位置まで移動するように制御してもよい。このようにすると、精度高くパーキングロックポール１０６からパーキングロックギヤ１０８への押し付け力を制御することができる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００においてパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加される（Ｓ４００）。すなわち、アクチュエータ４２の駆動によりころ１１２がＰ壁１６２位置側に移動するため、突起部２０８のパーキングロックギヤ１０８の歯部に対する押し付け力が増加する。そのため、突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８の歯部との間に生じる摩擦力が増加する。このとき、エンジンの回転変動によりトランスミッション１５４の出力軸に回転変動が生じても、パーキングロックポール１０６の突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８の歯部とはその間に生じた摩擦力により相対速度が低減されて緩やかに衝突することとなる。そのため、歯打ち音の発生が回避あるいは発生する歯打ち音の大きさが低減されることとなる。

以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置によると、パーキングロック機構における軸の回転の制限力が増加するようにアクチュエータを制御することにより、パーキングロック機構の歯車機構においてのは歯部間の押し付け力が増大して摩擦力が増大するため、歯部間を緩やかに衝突させることができる。そのため、歯打ち音の発生を抑制することができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、第４の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置について説明する。本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置は、上述の第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置の構成と比較して、アクチュエータ制御部４０６の構成、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０を構成する機能ブロックとしてサイドブレーキ操作判定部をさらに含む点およびＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態においては、サイドブレーキの作動状態に応じて、パーキングロック機構２００の解除制御とパーキングロックギヤ１０８に対する回転の制限力を増加する制御とを選択して実行する点に特徴を有する。具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０を構成する機能ブロックとして、サイドブレーキ操作判定部をさらに含む。なお、サイドブレーキ操作判定部については、第１の実施の形態において説明したサイドブレーキ操作判定部と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

本実施の形態においては、アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、エンジンの状態についての条件が成立することに加えて、サイドブレーキが作動状態であると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御する。

さらに、アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、かつ、エンジンの状態についての条件が成立することに加えて、サイドブレーキが非作動状態であると、パーキングロック機構２００においてパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加するようにアクチュエータ４２を制御する。

以下、図１１を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

なお、図１１に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

エンジンの状態について条件が成立すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｓ４５０にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、サイドブレーキがオンであるか否かを判定する。サイドブレーキがオンであると（Ｓ４５０にてＹＥＳ）、処理はＳ４５２に移される。もしそうでないと（Ｓ４５０にてＮＯ）、処理はＳ４５４に移される。

Ｓ４５２にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２に対してパーキングロック機構２００の解除指令を送信する。このとき、アクチュエータ４２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて、ころ１１２の位置がＰポジション位置１２４から非Ｐポジション位置１２０に移動するようにディテントプレート１００を回転させる。

Ｓ４５４にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、アクチュエータ４２に対してパーキングロックポール１０６の押し込み指令を送信する。このとき、アクチュエータ４２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０からの押し込み指令に基づいてころ１１２がＰ壁１６２位置に接触する位置まで移動するようにディテントプレート１００を回転させる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、サイドブレーキが作動状態であるかあるいは非作動状態であるかが判定される（Ｓ４５０）。

サイドブレーキが作動状態であると（Ｓ４５０にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ４５２）。すなわち、アクチュエータ４２の駆動によりころ１１２の位置がＰポジション位置１２４から非Ｐポジション位置１２２に移動するため、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部から離隔した位置となる。このとき、エンジンの回転変動によりトランスミッション１５４の出力軸に回転変動が生じても、パーキングロックポール１０６の突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８の歯部との衝突が回避される。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

一方、サイドブレーキが非作動状態であると（Ｓ４５０にてＮＯ）、パーキングロック機構２００においてパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加される（Ｓ４５４）。すなわち、アクチュエータ４２の駆動によりころ１１２がＰ壁１６２位置側に移動するため、突起部２０８のパーキングロックギヤ１０８の歯部に対する押し付け力が増加する。そのため、突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８の歯部との間に生じる摩擦力が増加する。このとき、エンジンの回転変動によりトランスミッション１５４の出力軸に回転変動が生じても、パーキングロックポール１０６の突起部２０８とパーキングロックギヤ１０８の歯部とはその間に生じた摩擦力により相対速度が低減されて緩やかに衝突することとなる。そのため、歯打ち音の発生が回避あるいは発生する歯打ち音の大きさが低減されることとなる。

さらに、本実施の形態においては、サイドブレーキの作動状態についての条件に代えて、車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配以下であるという条件が成立すると、パーキングロック機構２００が解除するようにアクチュエータ４２を制御し、路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと、パーキングロック機構２００においてパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加するようにアクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

具体的には、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０を構成する機能ブロック図として、サイドブレーキ操作判定部に代えて勾配判定部をさらに含むようにしてもよい。なお、勾配判定部においては、第１の実施の形態において説明した勾配判定部と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

本実施の形態においては、アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、エンジンの状態についての条件が成立することに加えて、路面の勾配が予め定められた勾配以下であると、パーキングロック機構２００を解除するようにアクチュエータ４２を制御する。

さらに、アクチュエータ制御部４０６は、シフトポジションがパーキングポジションであることが判定され、かつ、エンジンの状態についての条件が成立することに加えて、路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと、パーキングロック機構２００においてパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加するようにアクチュエータ４２を制御する。

以下、図１２を参照して、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置のＳＢＷ−ＥＣＵ４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

なお、図１２に示したフローチャートの中で、前述の図１１に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

エンジンの状態についての条件が成立すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｓ５００にて、ＳＢＷ−ＥＣＵ４０は、路面の勾配が予め定められた勾配以下であるか否かを判定する。路面の勾配が予め定められた勾配以下であると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ４５２に移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ４５４に移される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵ４０の動作について説明する。

たとえば、エンジンの始動中（アイドル時）の車両が停止している場合を想定する。シフトポジションがパーキングポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ころ１１２の位置はＰポジション位置１２４であって、パーキングロックポール１０６の突起部２０８の位置は、パーキングロックギヤ１０８の歯部に合致する位置となる。このとき、パーキングロックギヤ１０８（すなわち、軸２１２）の回転がパーキングロックポール１０６の突起部２０８により制限されて、パーキングロック機構２００が作動状態となる。

ここで、エンジンのアイドル状態が継続したり、エンジンの回転数が自立回転数を下回るなどして、エンジンの状態についての条件が成立したことが判定されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、路面の勾配が予め定められた勾配以下であるか否かが判定される（Ｓ５００）。

路面の勾配が予め定められた勾配以下であると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、パーキングロック機構２００が解除される（Ｓ４５２）。そのため、歯打ち音の発生が回避されることとなる。

一方、路面の勾配が予め定められた勾配よりも大きいと（Ｓ５００にてＮＯ）、パーキングロック機構２００においてパーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加される（Ｓ４５４）。そのため、歯打ち音の発生が回避あるいは発生する歯打ち音の大きさが低減されることとなる。

なお、シフトポジションおよびエンジンの状態についての条件に加えて、サイドブレーキが作動状態であって、勾配が予め定められた勾配以下であると、パーキングロック機構２００が解除し、パーキングロックギヤ１０８の回転に対する制限力が増加されるように、アクチュエータ４２を制御するようにしてもよい。

以上のようにして、本実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置によると、シフトポジションおよびエンジンの状態についての条件の成立に加えて、サイドブレーキの作動状態についての条件および／または勾配についての条件が成立の有無に応じて、アクチュエータ４２の制御態様を選択して実行することにより、車両の位置を制限しつつ、歯打ち音の発生を抑制することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

第１の実施の形態に係るシフト制御システム１０の構成を示す図である。 図１のシフト切換機構の構成を示す図である。 パーキングロック機構の構成を示す図である。 第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵの機能ブロック図である。 第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 第１の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その３）である。 第２の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 第２の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 第３の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 第４の実施の形態に係るシフト切換機構の制御装置であるＳＢＷ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。

符号の説明

２０ Ｐスイッチ、２２ インジケータ、２４ 入力部、２６ シフトスイッチ、２８ 車両電源スイッチ、３０ ＥＦＩ−ＥＣＵ、４０ ＳＢＷ−ＥＣＵ、４２ アクチュエータ、４６ エンコーダ、４８ シフト切換機構、５０ 表示部、５２ メータ、６０ 駆動機構、７０ エンジン回転数センサ、８０ サイドブレーキスイッチ、９０ 勾配センサ、１００ ディテントプレート、１０２ シャフト、１０６ パーキングロックポール、１０８ パーキングロックギヤ、１１０ ディテントスプリング、１１２ ころ、１２０ 非Ｐポジション位置、１２２ 山、１２４ Ｐポジション位置、１５４ トランスミッション、１６０ 非Ｐ壁、１６２ Ｐ壁、２００ パーキングロック機構、２０４ 歯部、２０８ 突起部、２１０ パーキングロックカム、２１２ 軸、３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ シフトポジション判定部、４０４ エンジン状態判定部、４０６ アクチュエータ制御部、５００ 記憶部、６００ 出力Ｉ／Ｆ。

Claims (10)

1. 操作部材の状態に対応した電気信号に基づいてアクチュエータの回転力により、車両に搭載される変速機のシフトポジションを切り換えるシフト切換機構の制御装置であって、前記変速機は、駆動輪に連結される軸の回転を歯車機構を用いて制限するパーキングロック機構が設けられ、前記パーキングロック機構は、前記アクチュエータの回転力により、前記軸の回転の制限と解除とを切り換える機構であって、
   シフトレバーがパーキングポジションに対応する位置に移動することに応じて、前記パーキングロック機構により前記軸の回転が制限されるように前記アクチュエータを制御するための手段と、
   前記車両の状態に基づいて前記パーキングロック機構において歯打ち音の発生条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、
   前記発生条件が成立すると、前記歯打ち音の発生が抑制されるように前記アクチュエータを制御するための制御手段とを含み、
   前記制御手段は、前記発生条件に加えて、パーキングブレーキが作動状態であると、前記軸の回転の制限が解除されるように前記アクチュエータを制御するための手段を含む、シフト切換機構の制御装置。
2. 操作部材の状態に対応した電気信号に基づいてアクチュエータの回転力により、車両に搭載される変速機のシフトポジションを切り換えるシフト切換機構の制御装置であって、前記変速機は、駆動輪に連結される軸の回転を歯車機構を用いて制限するパーキングロック機構が設けられ、前記パーキングロック機構は、前記アクチュエータの回転力により、前記軸の回転の制限と解除とを切り換える機構であって、
   シフトレバーがパーキングポジションに対応する位置に移動することに応じて、前記パーキングロック機構により前記軸の回転が制限されるように前記アクチュエータを制御するための手段と、
   前記車両の状態に基づいて前記パーキングロック機構において歯打ち音の発生条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、
   前記発生条件が成立すると、前記歯打ち音の発生が抑制されるように前記アクチュエータを制御するための制御手段とを含み、
   前記制御手段は、前記発生条件に加えて、前記車両が停止している路面の勾配が予め定められた勾配以下であると、前記軸の回転の制限が解除されるように前記アクチュエータを制御するための手段を含む、シフト切換機構の制御装置。
3. 前記車両には、内燃機関が搭載され、
   前記発生条件は、前記変速機のシフトポジションがパーキングポジションであって、かつ、前記内燃機関の状態が始動およびアイドルのうちのいずれかの状態であるという条件である、請求項１または２に記載のシフト切換機構の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記制御手段による前記歯打ち音の発生が抑制される制御に加えて、前記車両の位置が制限されるように前記車両を制御するための位置制限手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載のシフト切換機構の制御装置。
5. 前記車両には、制動装置が搭載され、
   前記位置制限手段は、制動力が増加するように前記制動装置を制御するための手段をさらに含む、請求項４に記載のシフト切換機構の制御装置。
6. 前記車両は、回転電機と内燃機関とを駆動源とするハイブリッド車両であって、
   前記位置制限手段は、前記車両の制動力が増加するように前記回転電機を制御するための手段をさらに含む、請求項４または５に記載のシフト切換機構の制御装置。
7. 前記パーキングロック機構は、
   前記軸に設けられ、回転方向に沿って歯部を有するパーキングロックギヤと、
   前記歯部に合致する突起部を有し、前記変速機の筐体に支持されるパーキングロックポールと、
   前記アクチュエータの回転に応じて、前記パーキングロックポールの前記突起部を前記歯部に合致させて、前記軸の回転を制限するための制限手段とを含む、請求項１〜６のいずれかに記載のシフト切換機構の制御装置。
8. 前記制御手段は、前記発生条件に加えて、パーキングブレーキが非作動状態であると、前記軸の回転の制限力が増加するように前記アクチュエータを制御するための手段を含む、請求項１に記載のシフト切換機構の制御装置。
9. 前記制御手段は、前記発生条件に加えて、前記車両が停止している路面の勾配が予め定
   められた勾配よりも大きいと、前記軸の回転の制限力が増加するように前記アクチュエータを制御するための手段を含む、請求項２に記載のシフト切換機構の制御装置。
10. 前記パーキングロック機構は、
    前記軸に設けられ、回転方向に沿って歯部を有するパーキングロックギヤと、
    前記歯部に合致する突起部を有し、前記変速機の筐体に支持されるパーキングロックポールと、
    前記アクチュエータの回転に応じて、前記パーキングロックポールの前記突起部を前記歯部に合致させて、前記軸の回転を制限するための制限手段とを含み、
    前記制御手段は、前記突起部の、前記歯部に対する押し付け力が増加するように前記アクチュエータを制御するための手段を含む、請求項８または９に記載のシフト切換機構の制御装置。

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