JP2003205770A - 車両の制御装置 - Google Patents
車両の制御装置Info
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Abstract
と、SMT制御システムとの双方から、エンジン出力の
変化要求があった場合にも、両制御システムを好適に協
調させることを目的とする。 【解決手段】 図の(a)、(b)では、車両が減速状
態下で車輪速度の差が大であり、エンジン出力のTRC
要求値として増要求がある。この場合SMTを優先する
ことで、クラッチ断の影響で車輪速度の差が収束するた
め、TRC制御上も望ましい。(c)は加速時にダウン
シフト操作が行われた場合であり、ドライバの急加速要
求に沿ってSMTを優先し素早くギヤチェンジを終了さ
せ、直ちにTRC制御に移行させる。(d)は加速時に
ダウンシフト操作が行われた場合であり、低μ路などで
スリップを抑制するためと判断し、SMT要求値とTR
C要求値のうちで、エンジン出力がより小さくなる方の
要求値を選択する。
Description
し、特に、変速機の変速段を選択する手動操作に応じ
て、この変速機の変速動作とクラッチの断続動作とを自
動的に実行する機構を備えた車両の制御装置に関する。
に応じて、変速機の変速動作とクラッチの断続動作とを
自動的に実行する機構として、シーケンシャル・マニュ
アル・トランスミッション(Sequential Manual Transm
ission:以下「SMT」と称す)と呼ばれる半自動変速
機構が知られている。
しては、変速機の変速段を変化させるべく、シフトレバ
ーの操作が行われた場合には、まずクラッチを切り離し
てギヤを所定の変速段に切り替えた後、徐々にクラッチ
をつなぐ動作を実施するが、この動作と並行して、変速
ショックを低減すべくエンジン出力を調整することによ
り、エンジン回転数を好適な回転数に制御する処理も実
行される。
における駆動輪の空転傾向を抑制して走行安定性を向上
させるトラクションコントロール(TRC)や、旋回時
のスピン傾向やドリフトアウト傾向を抑制して車両の旋
回挙動を安定化させるビークルスタビリティーコントロ
ール(VSC)などの、車両の走行制御システムでも、
エンジン出力を調整する制御をともなっている。
の操作が行われた場合には、エンジン出力の調整制御を
含む一連の変速制御が開始されるため、例えばトラクシ
ョンコントロールの制御実行中にドライバがシフトレバ
ーを操作した場合などには、双方の制御システムにエン
ジン出力の調整制御が含まれるため、一方の制御指令値
をもとにエンジン出力を調整すると、他方の制御システ
ムの制御性が低下する場合もおこり得る。
れたものであり、その目的は、TRC制御やVSC制御
などの車両の走行制御システムと、SMT制御システム
との双方から、エンジン出力の変化要求があった場合に
も、両制御システムを好適に協調させ得る車両の制御装
置を提供することにある。
車両の制御装置は、変速機の変速段を選択する手動操作
に応じ、この変速機の変速動作とクラッチの断続動作と
を、自動的に実行する機構を備えた車両の制御装置であ
って、係合状態が変化することでエンジンの回転出力の
伝達状態を変化させるクラッチを有すると共に、このク
ラッチの係合状態を変化させる駆動源となる第1アクチ
ュエータを有するクラッチ機構部と、クラッチ機構部を
介して伝達されるエンジンの回転出力を変速する複数の
変速段を有すると共に、この各変速段を構成するギヤ列
の噛合状態を切り替える駆動源となる第2アクチュエー
タを有する変速機構部と、変速機の変速段を設定する手
動操作に応じて第1アクチュエータ及び第2アクチュエ
ータの動作制御を行うと共に、この変速段の移行状態と
クラッチの断続変化に応じてエンジン出力の変化要求を
行うSMT制御部と、エンジン出力の変化要求をともな
って車両の走行制御を行う走行制御部と、SMT制御部
及び走行制御部から与えられるエンジン出力の変化要求
を受けて、エンジン出力を制御するエンジン出力制御部
とを備えており、エンジン出力制御部は、SMT制御部
及び走行制御部から与えられるエンジン出力の変化要求
が重複した際に、この重複した変化要求の増・減の組み
合わせに応じて、SMT制御部の変化要求を優先的に選
択する場合と、この優先選択を解除する場合とを有して
おり、各変化要求の組み合わせに応じていずれか一方の
変化要求にもとづいてエンジン出力を制御する。
は、変速機構部の変速段を、現状の変速段から他の変速
段に移行させるための一連の制御処理であって、変速段
の移行処理が完了するまでの間に、制御の変更や中断等
を行うことは、原則として好ましくない。そこで、エン
ジン出力制御部は、SMT制御部及び走行制御部から与
えられるエンジン出力の変化要求が重複した場合にも、
原則として、SMT制御部の変化要求を優先的に選択す
ることとする。
変化要求の増・減の組み合わせ形態によっては、SMT
制御部の変化要求に対する優先選択を解除した方が、S
MT制御と走行制御とを好適に協調させる上でより好ま
しい場合もおこり得る。そこで、エンジン出力制御部
は、このような重複するエンジン出力の変化要求が特定
の組み合わせの場合には、SMT制御部の変化要求に対
する優先選択を解除して、SMT制御と走行制御を好適
に協調させ得る、エンジン出力の変化要求を選択する。
項1における車両の制御装置において、エンジン出力制
御部は、SMT制御部及び走行制御部から、ともにエン
ジン出力の減要求があった場合には優先選択を解除し、
SMT制御部の変化要求と走行制御部の変化要求のうち
で、エンジン出力がより小さくなる方の変化要求を選択
することを特徴とする。
ら、ともにエンジン出力の減要求があるような状況とし
ては、例えば、加速中に変速機のアップシフト操作を行
った状況などが想定され、このような操作が行われる前
提としては、加速中のエンジン回転数がドライバの感覚
よりも高い場合などが挙げられる。また、路面μが低下
したものとドライバが判断したような場合も想定でき
る。このような状況下では、急な加速を必要とせず、加
速ゲインをより鈍くする方向にエンジン出力を制御する
ことが好ましいとの判断で、エンジン出力制御部では、
SMT制御部の変化要求と走行制御部の変化要求のうち
で、エンジン出力がより小さくなる方の変化要求を選択
する。
添付図面を参照しつつ説明する。
構成を概略的に示す。この車両は、変速段の選択操作に
応じて、変速機の変速動作とクラッチの断続動作とを自
動的に実行するSMT(シーケンシャル・マニュアル・
トランスミッション)を搭載している。
示しており、車体の前後方向に沿ってN(ニュートラ
ル)ポジション、R(リバース)ポジションが設けられ
ており、前進時には、シフトレバーを車体の左右方向に
沿って操作してNポジションからSポジションに入れ、
ドライバーの手前方向となる「+」側に操作することで
変速機のアップシフト操作となり、反対方向となる
「−」側に操作することで変速機のダウンシフト操作と
なる。
に操作した場合には、ドライバーがシフトレバーから手
を離すことで、中立のSポジションに復帰する機構とな
っている。また、アップシフトは、変速機の変速比(減
速比=変速機の入力軸の回転量/変速機の出力軸の回転
量)がより小さな値となるように変速段を切り替えるこ
とを意味し、ダウンシフトは、この変速比がより大きな
値となるように変速段を切り替えることを意味する。
T制御部20に与えられ、SMT制御部20は、シフト
レバーの操作情報や駆動輪64の回転速度となる車輪速
度などをもとに、クラッチ機構部30及び変速機構部4
0の動作制御を実施する。
ッチを構成しており、摩擦クラッチとこの摩擦クラッチ
の係合状態を変化させる駆動モータ(第1アクチュエー
タ)とを備えて構成しており、駆動モータを正逆に回転
駆動することで、摩擦クラッチの接離状態が変化する機
構となっている。変速機構部40は、後進ギヤ段及び複
数の前進ギヤ段と、ギヤシフト用アクチュエータ(第2
アクチュエータ)とを備えており、このギヤシフト用ア
クチュエータを駆動させることで各ギヤ機構の噛み合い
状態を切り替える機構となっている。
チ機構部30及び変速機構部40を介してプロペラシャ
フト60に伝達され、さらにプロペラシャフト60の回
転がデファレンシャル62を介して左右の駆動輪64に
伝達される。
の際には、クラッチ機構30を境として、エンジン50
の出力軸52と変速機構部40の入力軸(図示せず)と
の回転数差が好適な範囲内となるように、エンジン出力
の調整制御も同時に実施される。このためSMT制御部
20は、この変速(ギヤチェンジ)制御の際に、エンジ
ン出力の制御を行うエンジン制御部70に対して、SM
T制御上、好適なエンジン出力となるようなエンジン出
力の要求値を出力する。
センサ82で検出されるアクセルペダル80の操作量
や、エンジン回転数センサ(図示せず)で検出されるエ
ンジン回転数などが与えられ、これらをもとに、ドライ
バーが要求するエンジン出力が求められる。
ンコントロール(TRC)システムも搭載されており、
TRC制御部90において制御処理が実行される。TR
C制御部90では、駆動輪64と従動輪(図示せず)の
車輪回転速度の差をもとに、各車輪におけるブレーキ装
置66のブレーキ圧を制御するブレーキアクチュエータ
100に対して油圧指示値を出力する。また同時に、ト
ラクションコントロール制御上、好適なエンジン出力と
なるようなエンジン出力の要求値を求め、エンジン制御
部70に対して出力する。
ルペダル80の操作等にもとづくエンジン出力の要求値
の他に、車両の走行状態に応じて、SMT制御部20か
らのエンジン出力の要求値や、TRC制御部90からの
エンジン出力の要求値も与えられ、エンジン制御部70
ではいずれか1つの要求値を選択する。そして、選択し
たエンジン出力の要求値に応じたスロットルバルブ11
0の開度指示値を、スロットル駆動部112に対して出
力する。
ンジン出力の要求値の選択処理を図2のフローチャート
に沿って説明する。なお、このフローチャートはイグニ
ションスイッチのオン操作によって起動する。
と記す)102に進み、アクセルペダル80の操作量と
エンジン回転数とをもとに、ドライバが要求しているエ
ンジン出力の要求値を算出する。例えば、アクセルペダ
ル80の操作量及びエンジン回転数に応じたエンジン出
力の要求値を予めマップ化しておき、アクセルペダル8
0の操作量とエンジン回転数とをもとに、このマップか
ら検索して、ドライバが要求しているエンジン出力の要
求値を設定する。
が判断され、「No」の場合にはS106に進んでTR
C制御中であるかが判断される。そしてS106で「N
o」と判断された場合にはS108に進み、S102で
算出された、ドライバが要求しているエンジン出力の要
求値(以下、「ドライバ要求値」と略す)を、エンジン
出力要求値として設定する。この後、S110に進み、
このエンジン出力要求値に応じたスロットルバルブ11
0の開度指示値をスロットル駆動部112に対して出力
する。
開始されておらず、かつ、車両の走行制御としてのTR
C制御も開始されていない場合には、ドライバのアクセ
ル操作に応じて、スロットルバルブ110の開度が制御
されるため、ドライバの要求に沿ったエンジン出力が発
生する。
ちギヤチェンジに伴うSMT制御が開始されていない状
況下で、TRC制御が開始された場合には、S126に
進み、前述したようにTRC制御部90から与えられる
エンジン出力の要求値(以下、「TRC要求値」と略
す)を読み込む。そしてS128に進んで、TRC要求
値をエンジン出力要求値として設定した後、S110に
進み、このエンジン出力要求値に応じたスロットルバル
ブ110の開度指示値をスロットル駆動部112に対し
て出力する。
状況でTRC制御が開始された場合には、エンジン制御
部70は、TRC制御部90から与えられるエンジン出
力の要求値をもとに、スロットルバルブ110の開度制
御を行う。
ちギヤチェンジに伴うSMT制御が開始された場合に
は、S112に進み、前述したようにSMT制御部20
から与えられるエンジン出力の要求値(以下、「SMT
要求値」と略す)を読み込む。続くS114では、SM
T要求値がS102で算出されたドライバ要求値よりも
大であるかを判断し、S114で「Yes」、すなわち
SMT要求値がドライバ要求値よりも大である場合には
S116に進み、変速ショックを抑えるべく、S112
で読み込んだSMT要求値をエンジン出力要求値として
設定する。
ラッチ機構部30を境としてエンジン50側を入力要
素、変速機構部40側を反力要素とすると、一連のギヤ
チェンジ動作は、入力要素と反力要素の係合・遮断、及
び反力要素を構成するギヤ列の固定・開放等の切り替え
によって行われるため、ギヤチェンジの際に、要素間の
分担トルクの変化や回転部材の慣性力の影響等により、
エンジン50の出力軸52に作用するトルクが変動する
場合がある。そしてこのトルク変動が発生した場合に、
このトルク変動によって発生する車両の加速度変化を乗
員が感知した場合に、これを変速ショックと称してい
る。
の変速段が切り替わった後に再びクラッチを繋ぐ際に、
この変速ショックを低減するためには、エンジン50の
出力軸52と変速機構部40の入力軸(図示せず)との
回転数差を所定の範囲内に抑える必要があり、ドライバ
要求値に従うとエンジン50の回転数が低く、変速ショ
ックが大となるとの判断により、より大きなエンジン出
力であって好適なエンジン出力が設定されているSMT
要求値が選択される。
ため、スロットル駆動部112には、SMT要求値に応
じたスロットルバルブ110の開度指示値が出力され
る。
なわちドライバ要求値がSMT要求値以上に大きい場合
にはS118に進み、TRC制御中であるかが判断され
る。そして、「No」の場合にはS120に進んで、ド
ライバ要求値をエンジン出力要求値に設定した後、S1
10に進むため、S102で算出したドライバ要求値に
応じたスロットルバルブ110の開度指示値が、スロッ
トル駆動部112に対して出力される。
例えばドライバがアクセルペダル80を大きく踏み込ん
で急な加速を要求している場合が想定され、このような
場合には、変速ショックの低減よりもドライバの急加速
要求に応じることとし、ドライバの要求に沿ったエンジ
ン出力を発生する。従ってこのような状況では、ドライ
バは、マニュアルトランスミッションに近い運転感覚を
得ることになる。
ちTRC制御中の場合(SMT制御も実行中)にはS1
22に進み、前述したTRC要求値を読み込む。そして
S124に進み、S112で読み込んだSMT要求値と
S122で読み込んだTRC要求値とを比較し、エンジ
ン出力がより小さくなる方の要求値をエンジン出力要求
値として設定し、この後、前述したS110に進む。な
お、図2中に示した「MIN(SMT要求値、TRC要
求値)」は、SMT要求値とTRC要求値のうちで、エ
ンジン出力が小さい方の要求値を選択することを意味す
る。
り、例えばTRC制御中にドライバがギヤチェンジをし
た場合には、エンジン制御部70に対してSMT要求値
とTRC要求値との双方が与えられるが、このような場
合には、図2のフローチャートにおけるS116とS1
24のいずれかに進んで、SMT要求値又はTRC要求
値が、エンジン出力要求値として設定されることにな
る。
T要求値とTRC要求値とが重複した場合、エンジン出
力の増要求・減要求の組み合わせとしては、図3に示す
ように4通りの組み合わせを生じ得る。そして、この出
力要求の組み合わせパターンに応じて、SMT制御部2
0の要求を優先的に選択してSMT要求値をエンジン出
力要求値として設定する組み合わせパターン(S116
に進む場合)と、このようなSMT要求値の優先選択を
解除する組み合わせパターン(S124に進む場合)と
に大別され、前述したように優先選択を解除した場合に
は、SMT要求値とTRC要求値のうちで、エンジン出
力がより小さくなる方の要求値をエンジン出力要求値と
して選択する。
ジン出力を増加するような要求が出る場合としては、例
えば車両の減速時が想定され、TRC要求値として減要
求、すなわちエンジン出力を低減するような要求が出る
場合としては、例えば車両の加速時が想定される。ま
た、SMT要求値として増要求が出る場合としては、例
えばドライバがダウンシフト操作をした場合が想定さ
れ、SMT要求値として減要求が出る場合としては、例
えばドライバがアップシフト操作をした場合が想定され
る。
求の組み合わせは、TRC制御部90及びSMT制御部
20からともにエンジン出力の増要求がある場合であ
り、図3において(b)で示す出力要求の組み合わせ
は、TRC制御部90からエンジン出力の増要求があ
り、かつ、SMT制御部20からエンジン出力の減要求
がある場合である。このように、TRC要求値として増
要求がある場合には、車両が減速状態であって、駆動輪
と従動輪との回転数差が所定範囲を超えていると見なす
ことができる。このような状況下でSMT制御部20が
一連のギヤチェンジの動作制御を実行した場合を想定す
ると、変速動作の途中でクラッチを切り離す制御処理を
伴うことになり、クラッチが切り離されることで、駆動
輪64側へのエンジン出力の伝達が途絶え、この結果、
駆動輪と従動輪との回転数差が減少する方向に推移す
る。これは車輪のスリップ傾向を抑制するTRC制御か
らみても好ましい結果である。
す出力要求の組み合わせの場合には、エンジン出力の要
求値として、SMT要求値を優先して選択することと
し、これにより一連のギヤチェンジの動作制御が好適に
実行されると共に、車輪のスリップ傾向も抑制され、S
MT制御とTRC制御を好適に協調させることができ
る。
の組み合わせは、TRC制御部90からエンジン出力の
減要求があり、かつ、SMT制御部20からエンジン出
力の増要求がある場合である。TRC要求値が減要求で
あることから車両の加速状態であり、さらにSMT要求
値が増要求であることからドライバがダウンシフト操作
をした場合であると見なすことができる。このような加
速中にダウンシフト操作が行われるような状況は、ドラ
イバが急な加速を要求していると判断し、このような場
合には、ドライバの急加速要求に沿うべく、素早くエン
ジン回転数を合わせて変速ショックを抑えて、短時間に
好適にクラッチがつながるように、SMT制御を優先し
て実行する。これにより変速時間(空走時間)を最小限
に抑えて、ギヤチェンジを短時間に終了させると共に、
終了後は、直ちにTRC制御部90によるスリップの抑
制制御を開始させる。これにより、ドライバの加速要求
を満たすと共に、TRC制御部90の中断時間或いは開
始タイミングの遅れが最小限に抑えられるため、SMT
制御とTRC制御を好適に協調させることができる。
の組み合わせは、TRC制御部90及びSMT制御部2
0から、ともにエンジン出力の減要求がある場合であ
る。TRC要求値が減要求であることからたとえは車両
の加速状態が想定され、さらにSMT要求値が減要求で
あることからドライバがアップシフト操作をした場合で
あるとみなすことができる。加速中にアップシフト操作
を行うことにより、エンジン回転数の上昇が抑えられる
ことから、ドライバが急な加速を必要としていない状況
であると判断できる。例えば、加速中に路面μが低下し
たと感じたり、エンジン回転数が高く変速後の加速スリ
ップが発生する等のような、ドライバの判断が働いた場
合に、アップシフト操作が行われるものと推測できる。
このような状況では、車輪のスリップ抑制制御がより確
実に達成できるようにとの制御思想により、SMT要求
値の優先選択を解除して、SMT要求値とTRC要求値
のうちで、エンジン出力がより小さくなる方の要求値を
エンジン出力要求値として選択することとしている。
の変化要求を伴う車両の走行制御としてTRC制御を示
したが、この例に限定するものでなく、例えば旋回時の
スピン傾向やドリフトアウト傾向を抑制して車両の旋回
挙動を安定化させるビークルスタビリティーコントロー
ル(VSC)でも、エンジン出力の変化要求を伴う。従
って、図2のフローチャート等において、「TRC」を
「VSC」に置き替えることで、そのままVSC制御に
も適用することができる。
図3などで、SMTやTRCの要求値の増要求・減要求
として説明したが、エンジン出力の増要求・減要求は、
スロットルバルブ110の開要求・閉要求に対応するた
め、エンジン出力の増要求・減要求に代えて、スロット
ルバルブの開要求・閉要求として取り扱うことも可能で
ある。
両の制御装置は、SMT制御部及び走行制御部から与え
られるエンジン出力の変化要求が重複した際に、変化要
求の増・減の組み合わせに応じて、SMT制御部の変化
要求を優先的に選択する場合と、この優先選択を解除す
る場合とを有するエンジン出力制御部を備える構成を採
用した。
に、一連の変速動作を遂行する必要があるSMT制御に
対応すべく、原則として、SMT制御部から与えられる
エンジン出力の変化要求を優先的に選択することができ
る。また、SMT制御部の変化要求に対する優先選択を
一旦解除することで、SMT制御と走行制御との協調性
がより向上するような、特定の組み合わせの場合には、
SMT制御部の変化要求に関する優先選択を解除して、
別の観点から一方の変化要求を選択する手法を取り入れ
ることで、SMT制御と走行制御とをより好適に協調さ
せることが可能となる。
概略的に示すブロック図である。
ーチャートである。
における、増・減要求の組み合わせを示す図表である。
ジン 70…エンジン制御部、80…アクセルペダル、90…
TRC制御部 100…ブレーキアクチュエータ、110…スロットル
バルブ
Claims (2)
- 【請求項1】 変速機の変速段を選択する手動操作に応
じ、この変速機の変速動作とクラッチの断続動作とを、
自動的に実行する機構を備えた車両の制御装置であっ
て、 係合状態が変化することでエンジンの回転出力の伝達状
態を変化させるクラッチを有すると共に、このクラッチ
の係合状態を変化させる駆動源となる第1アクチュエー
タを有するクラッチ機構部と、 前記クラッチ機構部を介して伝達されるエンジンの回転
出力を変速する複数の変速段を有すると共に、この各変
速段を構成するギヤ列の噛合状態を切り替える駆動源と
なる第2アクチュエータを有する変速機構部と、 前記変速機の変速段を設定する手動操作に応じて前記第
1アクチュエータ及び第2アクチュエータの動作制御を
行うと共に、この変速段の移行状態とクラッチの断続変
化に応じてエンジン出力の変化要求を行うSMT制御部
と、 エンジン出力の変化要求をともなって車両の走行制御を
行う走行制御部と、 前記SMT制御部及び走行制御部から与えられるエンジ
ン出力の変化要求を受けて、エンジン出力を制御するエ
ンジン出力制御部とを備えており、 前記エンジン出力制御部は、前記SMT制御部及び走行
制御部から与えられるエンジン出力の変化要求が重複し
た際に、この重複した変化要求の増・減の組み合わせに
応じて、前記SMT制御部の変化要求を優先的に選択す
る場合と、この優先選択を解除する場合とを有してお
り、各変化要求の組み合わせに応じていずれか一方の変
化要求にもとづいて前記エンジン出力を制御する車両の
制御装置。 - 【請求項2】 前記エンジン出力制御部は、 前記SMT制御部及び前記走行制御部から、ともにエン
ジン出力の減要求があった場合には前記優先選択を解除
し、前記SMT制御部の変化要求と前記走行制御部の変
化要求のうちで、エンジン出力がより小さくなる方の変
化要求を選択することを特徴とする請求項1記載の車両
の制御装置。
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JP3965996B2 (ja) | 2007-08-29 |
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