CN102985726B - 滑行控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够避免在滑行控制结束时轮胎锁止等危险模式的滑行控制装置。在行驶过程中发动机对外部不做功时，滑行控制装置断开离合器，并且进行将发动机转速降至怠速转速的滑行控制，该滑行控制装置具有：变速禁止构件（6），在滑行控制过程中禁止变速操作。

Description

滑行控制装置
技术领域
本发明涉及能够避免在滑行控制结束时轮胎锁止等危险的模式的滑行控制装置。
背景技术
在车辆中，在离合器断开时，如果踩油门踏板，则油门打开并且发动机为所谓的空转，发动机转速稳定在与油门开度相对应的发动机转速。这时，发动机产生的驱动力与发动机内部阻力(摩擦力)均衡，发动机输出扭矩是0。即，发动机对外部完全不做功，白白浪费燃料。
发动机对外部不做功的状态并不限定于上述离合器断开时的空转，在车辆的行驶过程中也会发生。这时，发动机和空转时一样、仅以与油门开度相对应的发动机转速来转动，无助于车辆的加速或减速。因此，仅为了使发动机转动而消耗燃料，是非常浪费的。
本申请人提出了一种滑行控制装置，在发动机旋转但对外部不做功时，断开离合器，使发动机返回怠速状态并进行抑制燃料消耗的滑行控制(专利文献2)。
滑行控制是一种如下所述的方法：在搭载了能够自动断开离合器的机构的车辆中，在发动机转动但对外部不做功时自动断开离合器，并使发动机转速为怠速转速或者与怠速转速相当的转速，由此来提高燃料消耗率。
由于如果是能够如上所述地自动切断发动机输出(自动断开离合器)的车辆则能够适用滑行控制，所以不限于手动式的离合器系统(手动T/M)，在自动式的离合器系统(通常的变矩器AT或AMT)中也能够得到同样的效果。
现有技术文献(专利文献)
专利文献1：日本特开平8-67175号公报
专利文献2：日本特开2006-342832号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在专利文献2中，有时在驾驶员意图加速而踩下油门时也会断开离合器，作为驾驶员在从减速过渡到加速时会感觉到扭矩损失(トルク抜け)，有不舒适的感觉。
因此，本申请人提出了如下所述的滑行控制装置：制作将油门开度和离合器转速作为指标的滑行控制判断映射，在此滑行控制判断映射上，油门开度向减小的方向通过预先设定了油门开度和离合器转速的坐标点的滑行控制阈值线时，开始滑行控制。
但是，在滑行控制装置中，与驾驶员的意图没有关系地如果满足指定的条件则执行滑行控制，所以通常驾驶员感觉不到正在进行滑行控制。因此，在使用手动T/M或ATM作为离合器系统的车辆中，有时在滑行控制过程中驾驶员进行变速操作(变速杆的操作)。另外，也考虑到当驾驶员将手放在变速杆上来行驶时等、驾驶员会无意中操作变速杆的情况。另外，由于在滑行控制过程中车辆是机械上断开离合器的状态，所以如果在滑行控制过程中进行变速操作则变为易于切换齿轮传动装置的状态。
但是，例如当在高速行驶时切换到低速齿轮传动装置的情况下(换低速档的情况下)，由于相对于发动机转速而言负荷侧的转速变得非常高，所以在滑行控制结束并连接离合器时，轮胎可能会由于冲击而锁止，是危险的。
因此，本发明的目的在于，解决上述课题，提供一种能够避免在滑行控制结束时轮胎锁止等危险模式的滑行控制装置。
用于解决课题的手段
本发明是为了实现上述目的而做出的，该滑行控制装置，在行驶过程中发动机对外部不做功时，断开离合器，并且进行将发动机转速降至怠速转速的滑行控制，该滑行控制装置具有：变速禁止构件，在滑行控制过程中禁止变速操作。
上述变速禁止构件还可以具有：锁止机构，能够机械地锁止变速杆；以及变速禁止控制部，控制该锁止机构，当处在滑行控制过程中时，机械地锁止上述变速杆，禁止变速操作，当不处在滑行控制过程中时，解除上述变速杆的锁止，允许变速操作。
上述锁止机构还可以具有换档锁止电磁阀。
发明的效果
通过本发明，能够提供一种能够避免在滑行控制结束时轮胎锁止等的危险的模式的滑行控制装置。
附图说明
图1是应用本发明滑行控制装置的车辆的输入输出结构图。
图2是应用本发明滑行控制装置的车辆的离合器系统的方框结构图。
图3是实现图2的离合器系统的促动器(アクチュエータ)的结构图。
图4是用于说明本发明中的滑行控制的概要的工作概念图。
图5是本发明中的滑行控制判断映射的图表示意图。
图6是用于说明本发明中的滑行控制带来的燃料消耗削减效果用的图。
图7是本发明中的实际进行滑行控制的滑行控制判断映射的图。
图8是说明本发明的滑行控制装置的控制流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选的实施方式。
图1是应用本实施方式涉及的滑行控制装置的车辆的输入输出结构图。
如图1所示，在车辆中设置有：电子控制单元11，主要控制变速器及离合器；以及ECM(发动机控制模块)12，主要控制发动机。
在电子控制单元11上连接有变速手柄开关、变速器的位移传感器、选择传感器、起动电路切断开关、T/M旋转传感器、车速传感器、怠速开关、手动切换开关、驻车制动开关、车门开关、制动开关、半离合调整开关、离合器传感器、油压开关的各输入信号线。另外，在电子控制单元11上连接有离合器系统51的油压泵64的电动机以及电磁阀62、坡道起步辅助用阀、警告及仪表的各输出信号线。
在ECM12上连接有未图示但利用于发动机控制的各种输入信号线和输出信号线。ECM12能够通过CAN(ControllerAreaNetwork：控制器区域网络)的传送通道向电子控制单元11发送发动机转速、油门开度、发动机转动变更请求的各信号。
在此，说明车辆的离合器系统。
如图2所示，车辆的离合器系统51是手动式和电子控制单元11控制下的自动式两者并立方式。机械地连结在离合器踏板52上的离合器主缸53向离合器自由作动缸54供给工作油。另一方面，由电子控制单元11控制的离合器自由促动器单元55也向离合器自由作动缸54供给工作油。离合器自由作动缸54向离合器从动缸56供给工作油。离合器从动缸56的活塞57机械地连结到离合器58的可动部。
如图3所示，在离合器自由促动器65中设置作为图2的离合器自由作动缸54的中间缸61、构成离合器自由促动器单元55的电磁阀62、减压阀63、油压泵64。中间缸61直列配置了主活塞66和副活塞67，在来自离合器主缸53的工作油的作用下主活塞66做冲程运动时，副活塞67跟随着做冲程运动。另外，在来自离合器自由促动器单元55的工作油的作用下，副活塞67做冲程运动。根据副活塞67的冲程向离合器从动缸56供给工作油。通过此结构，在进行手动操作时，优先执行按手动操作的离合器的断开或连接，在未进行手动操作时执行按电子控制单元11控制的离合器的断开或连接。
在此，对手动式和自动式两者并立方式的离合器系统进行了说明，但也可以是自动式的离合器系统(ATM)。
接下来，对本实施方式涉及的滑行控制装置进行说明。
在车辆中，搭载了滑行控制装置1，在行驶过程中发动机对外部不做功时，该滑行控制装置1断开离合器，并且进行将发动机转速降至怠速转速(或者与怠速转速相当的转速)的滑行控制。
首先，用图4说明滑行控制的工作概念。在图4中，横轴表示时间和控制的流程，纵轴表示发动机转速。
如图4所示，大幅踩下油门踏板71并持续油门开度70％的状态期间，发动机转速72上升，车辆加速。设在发动机转速72稳定，油门踏板71的踩下量变小从而油门开度变为35％时，下述的滑行控制开始条件成立。通过开始滑行控制，离合器被控制为断开，发动机转速72被控制为怠速转速。之后，不踩下油门踏板71从而油门开度变为0％或者其他滑行控制结束条件成立。通过结束滑行控制，发动机被旋转配合控制，离合器被控制为连接。在此例中，由于油门开度是0％，所以变为发动机制动状态，车辆减速。
在设为不进行滑行控制时，在滑行控制执行期间，如虚线所示那样、发动机转速维持较高的状态，所以白白浪费燃料，但通过进行滑行控制，发动机转速72变为怠速转速，节约燃料。
返回图1，具体而言，滑行控制装置1具有：油门开度检测部2，每隔指定时间对油门开度传感器的输出信号进行数字采样，并将其移动平均值作为每个指定时间的油门开度；判断条件检测部3，对油门开度的指定时间量进行微分来计算油门开度速度，在该油门开度为负并且其绝对值比预先设定的开始基准值小时，允许对滑行控制开始进行判断；滑行控制判断映射4，将油门开度和离合器转速作为指标，沿着发动机输出扭矩零线(空载线)设定滑行控制阈值线，该发动机输出扭矩零线是发动机输出扭矩为负的负区域与发动机输出扭矩为正的正区域的边界；以及滑行控制执行判断部5，在允许对滑行控制开始进行判断并且在滑行控制判断映射4上，在油门开度与离合器转速的坐标点向油门开度减小的方向通过滑行控制阈值线时，开始滑行控制。
在此，所谓的离合器转速，是离合器的从动侧的转速，并且与变速器的输入轴的转速相同。在本实施方式中，在输入轴上设置离合器转速传感器，并根据输入轴的转速检测离合器转速。
较为理想的是，在电子控制单元11中搭载油门开度检测部2、判断条件检测部3、滑行控制判断映射4、滑行控制执行判断部5。
在图5中用图表图像表示滑行控制判断映射4。
滑行控制判断映射4是在离合器断开的状态下预先对于发动机测量油门开度和离合器转速的相关性来制作的。
如图5所示，滑行控制判断映射4是将横轴作为油门开度并将纵轴作为离合器转速的映射。滑行控制判断映射4可以划分为发动机输出扭矩是负数的负区间M和发动机输出扭矩是正数的正区域P。即，负区域M是因发动机的摩擦力比发动机需求扭矩大，所以发动机输出扭矩是负数的区域。正区域P是由于发动机需求扭矩比发动机的摩擦力大，所以发动机输出扭矩是正数的区域。发动机输出扭矩零线(空载线)Z表示发动机对外部不做功、白白浪费燃料的状态，该发动机输出扭矩零线是负区域M与正区域P的边界。
在本实施方式中，在滑行控制判断映射4的发动机输出扭矩零线Z稍稍偏左(油门开度小的一侧)设定滑行控制阈值线T。
在滑行控制判断映射4中，在负区域M与正区域P之间设定包含滑行控制阈值线T的、有限宽度的滑行控制可能区域CA。
在滑行控制判断映射4中设定有离合器转速的下限阈值线U。下限阈值线U与油门开度无关地规定离合器转速的下限阈值。如图所示，下限阈值线U设定在怠速状态中的离合器转速的稍稍偏上。
在滑行控制装置1中，在下面四个滑行开始条件全部成立时开始滑行控制。
(1)油门踏板的操作速度在阈值范围内
(2)在滑行控制判断映射4中以油门返回方向通过滑行控制阈值线T
(3)向滑行控制判断映射4的标绘点在滑行控制可能区域CA内
(4)在滑行控制判断映射4中离合器转速为下限阈值线U以上
另外，在滑行控制装置1中，在下面两个滑行结束条件中的任一个成立时结束滑行控制。
(1)油门踏板的操作速度在阈值范围外
(2)向滑行控制判断映射4的标绘点在滑行控制可能区域CA外
用图6说明滑行控制带来的燃料消耗削减效果。
首先，设为不进行滑行控制。发动机转速从约30s到约200s之间在1600～1700rpm的范围内变化，在从约200s到约260s之间从约1700rpm向约700rpm(怠速转速)降低。
发动机扭矩在从约30s到约100s之间增加，但之后转为减小，至约150s为止持续减小。发动机扭矩在从约150s到约160s(椭圆B1)、从约200s到约210s(椭圆B2)、从约220s到约260s(椭圆B3)这三个地方大致是0Nm。
燃料消耗量(纵轴没有刻度；为了方便配置为与发动机扭矩重叠)在从约50s到约200s大致伴随着发动机扭矩的变化而变化。即使发动机扭矩大致是0Nm，燃料消耗量也不是0。
在此，在设为进行滑行控制时，在发动机扭矩大致为0Nm期间，发动机转速被控制在怠速转速。在图表中，以与不进行滑行控制的发动机转速的线(实线)区分的方式示出了滑行控制时的发动机转速的线(粗实线)。滑行控制被执行椭圆B1、B2、B3三次。可知，进行此滑行控制期间内的燃料消耗量低于不进行滑行控制时的燃料消耗量，节约了燃料消耗。
在图7中，表示实际进行滑行控制的滑行控制判断映射100。各点表示实际检测到的油门开度和离合器转速的标绘点。在滑行控制判断映射100中分别设定了负区域、正区域、滑行控制阈值线(加速0临界点、减速0临界点)、滑行控制可能区域。
另外，本实施方式涉及的滑行控制装置1还具有：变速禁止构件6，在滑行控制过程中禁止变速操作。变速禁止构件6固定变速杆13，以在滑行控制过程中不能从进入滑行控制之前的档位(ギア段)变速。
更具体而言，变速禁止构件6具有：换档锁止电磁阀7，作为能够机械地锁止变速杆13的锁止机构；以及变速禁止控制部8，控制换档锁止电磁阀7，当处在滑行控制过程中时，机械地锁止变速杆13，禁止变速操作，当不处在滑行控制过程中时，解除锁止变速杆13，允许变速操作。
换档锁止电磁阀7具有能够进退的头部，通过将该头部插入到与变速杆13一体设置的板的孔(或者缺口)内，来以不能操作(变速杆13不能动)的方式机械地锁止变速杆13。在本实施方式中，换档锁止电磁阀7设置在变速杆13附近，但设置换档锁止电磁阀7的地方并不限于此，也可以设置在例如变速器侧(变速单元)等，只要能够机械地锁止变速杆13，可以设置在任何地方。
另外，在本实施方式中，使用换档锁止电磁阀7作为锁止机构，但只要是能够机械地锁止变速杆13的结构，可以使用任何结构。
变速禁止控制部8与油门开度检测部2、判断条件检测部3、滑行控制判断映射4、滑行控制执行判断部5同样地，搭载于电子控制单元11。另外，变速禁止控制部8也可以搭载在电子控制单元11以外的单元(例如ECM12)中，另外，也可以搭载在搭载了油门开度检测部2、判断条件检测部3、滑行控制判断映射4、滑行控制执行判断部5的单元之外的单元中。
用图8说明变速禁止控制部8中的控制流程。
如图8所示，首先，变速禁止控制部8判断是否在滑行控制过程中(步骤S1)。
当在步骤S1判断为处在滑行控制过程中(是)时，变速禁止控制部8控制换档锁止电磁阀7，锁止变速杆13，禁止变速操作(步骤S2)。由此，在滑行控制过程中不能变更档位。
当在步骤S1判断为不处在滑行控制过程中(否)时，变速禁止控制部8控制换档锁止电磁阀7，解除变速杆13的锁止，允许变速操作(步骤S3)。由此，在滑行控制结束时，能够变更档位。
如以上所说明那样，在本实施方式涉及的滑行控制装置1中，具有：变速禁止构件6，在滑行控制过程中禁止变速操作。
由此，能够防止在滑行控制过程中驾驶员变速到危险的齿轮传动装置(低速齿轮传动装置)，能够避免在滑行控制结束时轮胎锁止等的危险的模式。
另外，即使是驾驶员将手放在变速杆13上来行驶等情况，也能够防止在滑行控制过程中无意中脱档、或变速到危险的档位(低速齿轮传动装置)，能够避免在滑行控制结束后的加速时驾驶员陷入恐慌、或在滑行控制结束时轮胎锁止等危险模式。
符号说明
1滑行控制装置
2油门开度检测部
3判断条件检测部
4滑行控制判断映射
5滑行控制执行判断部
6变速禁止构件
7换档锁止电磁阀
8变速禁止控制部
13变速杆

Claims (2)

1.一种滑行控制装置，其特征在于，
在行驶过程中发动机对外部不做功时，断开离合器，并且进行将发动机转速降至怠速转速的滑行控制，在该滑行控制结束时使离合器连接，
该滑行控制装置具有：
变速禁止构件，在滑行控制过程中禁止变速操作，
上述变速禁止构件具有：
锁止机构，能够机械地锁止变速杆；
变速禁止控制部，控制该锁止机构，当处在滑行控制过程中时，机械地锁止上述变速杆，禁止变速操作，以使得不能从进入滑行控制之前的档位变速，当不处在滑行控制过程中时，解除上述变速杆的锁止，允许变速操作。
2.如权利要求1所述的滑行控制装置，
上述锁止机构具有换档锁止电磁阀。
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