JP2004074894A - Vehicle starting smoothing device, vehicle starting method and vehicle starting control program - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機を有する車両の発進円滑化装置、そのような車両の発進方法、およびそのような車両の発進制御用プログラムに係り、特に、燃費向上に適する車両の発進円滑化装置、車両発進方法、および車両発進制御用プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関などの原動機を有する車両において、その発進を円滑に行なう典型的な機構の一例には、AT(自動変速機)車に通常採用されているものがある。AT車では、クラッチの位置に、代わってトルクコンバータが設けられている。トルクコンバータでは、油の粘性や摩擦を利用して駆動入力側(エンジン側)と駆動出力側(変速機側)との駆動力の伝達を行う。
【0003】
車両が停止している場合には、駆動力がエンジンからトルクコンバータに伝達されるが、トルクコンバータでは、駆動出力側が一時的に大きな負荷状態となっているため回転されない状態となる。この一時的な負荷状態はフットブレーキの踏み込みにより生じている。
【0004】
このような停止状態を利用すると、フットブレーキの踏み込みを解除するだけでエンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して車両に伝達し円滑に発進ができる(クリープ現象)。また、停止位置が上り坂である場合にも、フットブレーキの踏み込みを解除したとき駆動力がトルクコンバータを介して車両に伝達するので、アクセル踏み込みまでの間、車両が後退するのを防止することができる。これにより、上り坂における発進も非常に円滑に行うことができる。ちなみに、このような機構のないMT(手動変速機)車やエンジンと変速機との間に機械式クラッチを装備した車では、特に急勾配の上り坂の円滑な発進に技量が必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなAT車で採用されている機構は、しかしながら、車両の停車中にもエンジンがある程度のトルクを発生することが前提として必要であり、このため燃費を悪化させる原因になる。
【0006】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、原動機を有する車両の発進円滑化装置、そのような車両の発進方法、およびそのような車両の発進制御用プログラムにおいて、燃費を向上することが可能な車両の発進円滑化装置、車両発進方法、および車両発進制御用プログラムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る、車両の発進円滑化装置は、電動パーキングブレーキを制御操作するためのアクチュエータ/センサと、前記アクチュエータ/センサにアクチュエート信号を送りかつ前記アクチュエータ/センサからセンシング信号を取得する電動パーキングブレーキコントロールユニットとを具備し、前記電動パーキングブレーキコントロールユニットは、エンジンと変速機との間に備えられるクラッチの噛合いトルクに応じた信号を生成する生成手段と、前記生成された信号を、車両に加わる負荷量に応じて補正し補正された結果を前記送るべきアクチュエート信号として設定する設定手段とを具備することを特徴とする。
【0008】
本発明は、アクチュエータ/センサが電動パーキングブレーキを制御操作するシステムを前提とする。このアクチュエータ/センサは、電動パーキングブレーキコントロールユニットと信号のやり取りを行なう。電動パーキングブレーキコントロールユニットからアクチュエータ/センサにはアクチュエート信号を送り、アクチュエータ/センサから電動パーキングブレーキコントロールユニットには、上記アクチュエート信号によりアクチュエートされた結果(例えば変位)のセンシング信号を返信する。
【0009】
アクチュエート信号は、まずエンジンと変速機との間に備えられるクラッチの噛合いトルクに応じた信号を生成し、次にこの生成された信号を車両に加わる負荷量に応じて補正することにより設定され出力される。このように出力されたアクチュエート信号により、アクチュエータ/センサを介して電動パーキングブレーキが制御されるので、車両が外力により例えば後退しようとする場合にも、電動パーキングブレーキが後退防止装置としてはたらき、円滑な発進を行なうことができる。
【0010】
ここで、エンジンと変速機との間に備えられるクラッチの噛合いトルクに応じた信号を生成するのは、クラッチの噛合いトルクでは不足する分を電動パーキングブレーキの制動出力で補うためである。つまり、後退させようとする外力は、クラッチの噛合いトルクと電動パーキングブレーキの制動出力とで支えられる。これにより後退が一応防止される方向に信号が発生される。さらに、後退させようとする外力が負荷状態で変化する場合に対応するため、生成された信号を車両に加わる負荷量に応じて補正する。ここで、負荷状態とは、例えば勾配の大小や車両への積載量である。
【0011】
本発明によれば、トルクコンバータのような常態的トルク発生を前提とする機構は不要であり燃費向上を図ることができる。
【0012】
なお、「クラッチの噛合いトルク」としては、これに対応がとれる別の物理量を利用してもよい。「クラッチの噛合いトルク」を含めたこれらの物理量の検出には、公知の各種センサを利用することができる。また、車両に加わる負荷量に応じて補正するには、例えば、車両に加わる負荷量を何らかの方法により検出するようにすればよい。または、車両が後退しなくなるまで、電動パーキングブレーキの制動出力を増すなどフィードバック的な手法を採用してもよい。
【0013】
「生成手段」、「設定手段」には、例えば、専用または汎用の情報処理装置に基本ソフトウエアおよびアプリケーションプログラムを組み込んだものを用いることができる。
【0014】
また、本発明の実施態様としては、前記電動パーキングブレーキコントロールユニットは、車両の停止後の所定のタイミングでのアクセル位置がある一定の位置以上にあるときには、前記電動パーキングブレーキを全解除とすべく前記送るべきアクチュエート信号を生成する第2の生成手段をさらに有する。
【0015】
車両の停止後の所定のタイミングでのアクセル位置がある一定の位置以上のときには、すでに発進はされているものと考えられ電動パーキングブレーキによる補助動作を行なう時間的な必要性が生じない。そこで、アクチュエート信号は、前記電動パーキングブレーキを全解除とすべく出力される。なお、「第2の生成手段」については、「生成手段」、「設定手段」についての上記説明と同様である。
【0016】
また、実施態様として、前記電動パーキングブレーキコントロールユニットは、車両の停止後の変速機が発進のためのギアの噛合っている状態または後退用ギアの噛合っている状態であるか否かを判断する判断手段をさらに有し、前記生成手段および前記設定手段は、前記判断の結果が発進のためのギアの噛合っている状態または後退用ギアの噛合っている状態であるときに限り、機能する。
【0017】
通常、発進する場合には、変速機が例えば最低速ギアの噛合っている状態か後退用ギアの噛合っている状態であるので、この場合に限り電動パーキングブレーキによる補助動作が機能するようにするものである。なお、「判断手段」については、「生成手段」、「設定手段」についての上記説明と同様である。
【0018】
また、実施態様として、前記電動パーキングブレーキコントロールユニットは、車両の停止後の変速機が発進のためのギアの噛合っている状態または後退用ギアの噛合っている状態であるか否かを判断する判断手段をさらに有し、前記生成手段、前記設定手段、および前記第2の生成手段は、前記判断の結果が発進のためのギアの噛合っている状態または後退用ギアの噛合っている状態であるときに限り、機能する。
【0019】
これも上記とほぼ同様である。すなわち、変速機が例えば最低速ギアの噛合っている状態か後退用ギアの噛合っている状態では、その後、電動パーキングブレーキによる補助動作を機能させるか否かが選択される。
【0020】
また、本発明に係る車両発進方法は、エンジンと変速機との間に備えられるクラッチの噛合いトルクに応じた信号を生成するステップと、前記生成された信号を、車両に加わる負荷量に応じて補正するステップと、前記補正された結果を、電動パーキングブレーキを制御操作するためのアクチュエータ/センサへのアクチュエート信号として出力するステップとを具備することを特徴とする。
【0021】
この車両発進方法の作用および効果については、上記の車両の発進円滑化装置とほぼ同様である。
【0022】
また、本発明に係る車両発進制御用プログラムは、エンジンと変速機との間に備えられるクラッチの噛合いトルクに応じた信号を生成するステップと、前記生成された信号を、車両に加わる負荷量に応じて補正するステップと、前記補正された結果を、電動パーキングブレーキを制御操作するためのアクチュエータ/センサへのアクチュエート信号として出力するステップとをコンピュータに実行させるものである。
【0023】
上記で説明した電動パーキングブレーキコントロールユニットに搭載可能なプログラムである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る車両発進円滑化装置をMT車(またはエンジンと変速機との間に機械式クラッチを装備した車)に適用する場合の一実施形態を示す構成図である。
【0025】
図1に示すように、この実施形態は、エンジン11、エンジン出力軸12、クラッチ13、変速機入力軸14、変速機15、変速機出力軸16、駆動輪17a、17b、アクセルペダル21、クラッチペダル22、電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23、電動パーキングブレーキコントロールユニット31、ギアポジションセンサ32、クラッチトルクセンサ33、アクセルポジションセンサ34、車速センサ35、ブレーキポジションセンサ36、ネットワークバス41を有する。なお、この構成図では、本実施形態たる車両発進円滑化装置としての動作に関係するもののみ図示しており、実際の車両には他にも構成が存在するが省略する。
【0026】
エンジン11は、車両の原動機として機能するものであり例えば内燃機関である。アクセルペダル21によりその出力が制御され、アクセルの位置は、エンジン11に設けられたアクセルポジションセンサにより検出される。エンジン11の出力は、エンジン出力軸12によってクラッチ13の一端側に伝達される。
【0027】
エンジン出力軸12は、エンジン11からクラッチ13の一端側にエンジン出力を伝達するものである。クラッチ13は、エンジン出力軸12により伝達されたエンジン出力を、他端側に伝達するかしないかの切換えを行なうものである。この切換えは中間的な状態もとり得、中間的な状態では、クラッチ13の両端の回転速度が一致しないで駆動力が伝達される場合があり得る。クラッチ13の切換えはクラッチペダル22によりなされ、クラッチ13により変速機入力軸14に伝達するトルク(クラッチ噛合いトルク)は、クラッチ13に設けられたクラッチトルクセンサ33により検出される。なお、クラッチトルクセンサ33は、これに代えて、クラッチ噛合いトルクに対応する物理量の利用としてクラッチポジションを検出するクラッチポジションセンサとすることもできる。
【0028】
変速機入力軸14は、クラッチ13により伝達された駆動力が入力される、変速機15の入力側である。変速機15は、ギアポジションによって入力軸14と出力軸16との回転速度比を変換するものである。ギアポジションは、変速機15に設けられたギアポジションセンサ32によって検出される。変速機出力軸16は、変速機15により変速された回転速度で回転し、この回転駆動力を駆動輪17a、17bに伝達するものである。
【0029】
駆動輪17a、17bは、変速機出力軸16により伝達された駆動力により回転して接地面を蹴り車両に前進または後退の走行力を与えるものである。駆動輪17a、17bには、電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23が備えられ、これにより駆動輪17a、17bを制動し必要に応じて車両の停止状態を保持するようにはたらく。この制御のため、電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23は、電動パーキングブレーキコントロールユニット31と相互に信号のやり取りを行なうための接続を有する。
【0030】
電動パーキングブレーキコントロールユニット31は、上記接続により電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23を制御するものであり、この制御により結果として駆動輪17a、17bへの制動出力が制御される。また、電動パーキングブレーキコントロールユニット31はネットワークバス41に接続され、これにより制御動作に必要な各種の情報を得ることができる。
【0031】
上記の各種の情報を得るため、すでに言及したアクセルポジションセンサ34、クラッチトルクセンサ33、およびギアポジションセンサ32は、ネットワークバス41に接続され、それらの検出(センシング)結果がネットワークバス41に出力される。また、本実施形態では、同目的でネットワークバス41に車速センサ35、ブレーキポジションセンサ36が接続され、それらの検出結果がネットワークバス41に出力される。車速センサ35は、例えば駆動輪17a、17bの近傍に設けられ、車両の速度を検出するものである。ここでは、前進と後退の区別もできるものであるとする。ブレーキポジションセンサ36は、ブレーキの踏み込みによりブレーキがオンされた状態を検出するものである。
【0032】
以上のような構成によって、本発明に係る車両発進円滑化装置の一実施形態を機能させるための基本的な考え方を図2に示す。図2は、この機能のため達成すべき事項とこの事項を実現する上で考慮すべき要素を示す関係図である。
【0033】
すなわち、本実施形態では、電動パーキングブレーキを本来のパーキングブレーキとして機能させる他に、これを機動的に制御して車両発進円滑化に資するようにする。ここで、電動パーキングブレーキの制御という事項46は、クラッチ噛合いトルクという要素47を基本としてなされる。
【0034】
これは以下の理由による。車両発進を円滑化するためには最低限上り坂での発進を円滑化する必要がある。上り坂での停止中には、車両は後退するように外力を受けるからである。このため、フットブレーキが解除されてから、クラッチが接続されエンジンから駆動輪までの伝達系が確立するまでの時間の間に車両が後退し円滑な発進を妨げる。
【0035】
そこで、後退を回避するように電動パーキングブレーキで補助するということになるが、その補助の程度は、クラッチ噛合いトルクに基づいて決める。これは、後退させようとする外力に対抗する力が、クラッチ噛合いトルクと電動パーキングブレーキによる制動力となるからである。ここで、制動力は必要以上に大きくする必要はない。必要以上に大きいと逆に発進しようとする力に対して障害になるからである。
【0036】
また、電動パーキングブレーキの制御という事項46は、負荷の状態という要素48によって補正の上なされる。これは、車両を後退させようとする力が車両の状態によって変化するからである。負荷の状態には、例えば停止している上り坂の勾配や、車両への積載重量が考えられる。
【0037】
また、電動パーキングブレーキの制御という事項46は、運転者の技量(要求)という要素49によって補正の上なされる。これは、電動パーキングブレーキを機動的に制御するといっても、フットブレーキが解除されてからクラッチが接続されエンジンから駆動輪までの伝達系が確立するまでの時間は、運転者やその時の状況により様々であり、補助を必要としない場合も考えられるからである。
【0038】
図3は、図1に示した構成によって本発明に係る車両発進円滑化装置の一実施形態を機能させるときに電動ブレーキコントロールユニット31が行なう処理動作を示すフローチャートである。以下では、この図をも参照して図1に示した実施形態の動作を説明する。
【0039】
図3において、ステップ51から56までのステップは、電動パーキングブレーキによる発進補助のステップ58を実行するに至るまでの前提が成立しているか否かを検出するステップである。
【0040】
まず、車速がゼロ、すなわち一旦停止されたか否かが検出される(ステップ51)。車速がゼロでない限りは、次のステップに移行しない(ここで、車速ゼロは、ある程度の幅をもって微速の場合も含むようにしてもよい。微速は、運転者の意図する速度ではないと考えられるからである。)。なお、車速の検出は、車速センサ35により検出されネットワークバス41を介して電動パーキングコントロールユニット31に伝送されている。
【0041】
車速ゼロが検出されたら、次にブレーキがオンか否かが検出される(ステップ52)。ブレーキがオンであれば、フットブレーキが踏まれかつ停止しているので、電動パーキングブレーキを動作させる(ステップ53)。電動パーキングブレーキの動作は、電動パーキングコントロールユニット31から電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23に制御信号を出力することによりなされる。ブレーキがオンか否かは、ブレーキポジションセンサ36により検出されネットワークバス41を介して電動パーキングコントロールユニット31に伝送されている。なお、ステップ53は、いわば念のための動作であり、「何もしない」という処理に置き換えてもよい。
【0042】
次に、ステップ53を終えるかブレーキがオンでない場合いずれも、ギア位置が1速(または発進用ギア)か後退になっているか否かが検出される(ステップ54)。1速(または発進用)か後退になっていない場合には、次のステップに移行しない。ギア位置は、ギアポジションセンサ32により検出されネットワークバス41を介して電動パーキングコントロールユニット31に伝送されている。なお、発進に必ずしも1速が用いられない特殊な場合を考慮して2速や3速なども検出の対象に含める場合あり得るので、「または発進用ギア」と付記している。
【0043】
ギア位置が1速(または発進用ギア)か後退になっていることが検出されたら、次に、ブレーキがオフになっているか否かが検出される(ステップ55)。ブレーキがオフになっているときは、一旦停止後フットブレーキが解除されギア位置も1速(または発進用ギア)か後退になっているので運転者に発進する意思ありと一応判断し、次ステップ56に移行する。ブレーキがオフになっていない場合はステップ54に戻りギア位置の検出から上記と同様に処理する。
【0044】
ステップ54、ステップ55ともにY側に抜けたら、次に、アクセル位置が検出される(ステップ56)。アクセル位置が一定の値A%以上である場合には電動パーキングブレーキは解除される(ステップ57)。電動パーキングブレーキの解除は、電動パーキングコントロールユニット31から電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23に制御信号を出力することによりなされる。アクセル位置は、アクセルポジションセンサ34により検出されネットワークバス41を介して電動パーキングコントロールユニット31に伝送されている。
【0045】
アクセル位置の検出は、ステップ54、ステップ55ともにY側に抜けた時点から所定のある短時間が経過したときに行なうようにする。これは、ステップ55の「ブレーキオフ」検出時点でフットブレーキは解除されているので、この後の所定のある短時間経過後のアクセル位置が一定の値A%以上であるということから、以下の事実を推認できるからである。
【0046】
すなわち、素早い発進のための操作が運転者によりなされており、したがって電動パーキングブレーキによる発進補助は不要ということである。このような対処は、図2における運転者の技量(要求)という要素49による補正に相当する。ちなみに、この場合には電動パーキングブレーキを解除しないと逆に発進の妨げになる。なお、ステップ53の「電動パーキングブレーキ動作させる」を「何もしない」に置き換えた場合には、ステップ57も「何もしない」に置き換えるのは自明である。
【0047】
「所定の短時間」や値Aについては、実際の車両の条件やあり得る道路などの条件を考慮して例えば実験的にまたはシミュレーションなどを行なって決定することができる。
【0048】
ステップ56におけるアクセル位置の検出がA%未満であると判断される場合には、電動パーキングブレーキによる発進補助の処理がなされる(ステップ58:次に詳述する。)。電動パーキングブレーキによる発進補助の処理が終了すると、発進がなされたものとしてステップ59(内容はステップ57とほぼ同じ)を経て最初のステップ51に戻り次の停車に備える。以上により、車両の停止時に必要に応じて発進補助がなされることになる。
【0049】
図4は、図3におけるステップ58の詳細な処理例を示すフローチャートである。このフローチャートを説明するに、まず、車速が判断される(ステップ61)。車速については、すでに説明したように検出、取得(伝送)がされる。車速が一定の値Bkm/h以上である場合にはこの処理を抜けてリターンする。これは、発進がうまく行なわれたと考えてよいからである。値Bには、ゼロを含めて考えることもできる。なお、車速は、ギアが1速のような前進用にされているときと後退用にされているときとでは正負を反対にして考える。これは、発進しようとする方向が逆だからである。
【0050】
車速がBkm/h未満である場合には、クラッチ噛合いトルクに応じた電動パーキングブレーキのアクチュエートを行なう(ステップ62)。電動パーキングブレーキのアクチュエートは電動パーキングコントロールユニット31から電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23に所定(以下で説明)の制御信号を出力することにより行なう。クラッチ噛合いトルクは、クラッチトルクセンサ33により検出されネットワークバス41を介して電動パーキングコントロールユニット31に伝送されている。
【0051】
クラッチ噛合いトルクに応じた電動パーキングブレーキのアクチュエートを行なうためには、例えば、あらかじめ作成したテーブルを電動パーキングコントロールユニット31に備えておきこれを利用する方法を採用することができる。テーブルは、例えば図5に示すように、クラッチ噛合いトルクに対して必要な電動パーキングブレーキの制動出力が示されるものである。その一例は図5のラインL0のようになる。すなわち、クラッチ噛合いトルクが小さいほど電動パーキングブレーキの制動出力を大きくして補助することを意図する。
【0052】
今、例えば、伝送されたクラッチ噛合いトルクの値からラインL0上のP1にあると推定される場合には、このP1に応じた電動パーキングブレーキの制動出力にするように、電動パーキングコントロールユニット31から電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23に制御信号を出力する。ただし、このラインL0は、ある典型的な場合を想定して作成されたものであり、個別の負荷の状態に対応するものではない。
【0053】
そこで、ステップ62の処理後車速を再び検出し(ステップ63)、マイナスであれば(すなわち、想定より後退させようとする力が大であるときには)電動パーキングブレーキのアクチュエートによる制動出力を増加させる(ステップ64)。そして、ステップ63に戻り、車速がマイナスである状態を脱するまで、ステップ63と64とからなるループを実行する。なお、車速は、ギアが1速のような前進用にされているときと後退用にされているととでは正負を反対にして考える。これは、ステップ61と同様である。また、上記ループの実行をより高速に行えば、実質的には、車速がマイナス(つまり発進しようとする方向と逆に進行)している状態を乗車する者に感じさせないようにすることができる。
【0054】
このようにして車速がマイナスである状態を脱すると最初のステップ61に戻るが、このときは個別の負荷の状態に対応して電動パーキングブレーキのアクチュエートによる制動出力が増加されている。これは、図5上でいうとP1からP2に移行しているということである。これ以降は、P2を通る、クラッチ噛合いトルクに対して必要な電動パーキングブレーキの制動出力が示されるラインL*を使用する。ラインL*もあらかじめ作成され電動パーキングコントロールユニット31に備えられたものの一つである。
【0055】
次に、同様にステップ61、62と処理され、ステップ62では、検出伝送されたクラッチ噛合いトルクが例えば増加してP3の位置になっていればこれに応じてラインL*上のP4に対応した電動パーキングブレーキの制動出力とする。以下同様に、ステップ61、62、63のループを実行することにより図5上ではP4からP5、P6、P7、P8と移行する。これにより、電動パーキングブレーキの制動出力は車両の前進開始に備えて漸減することになる。このような状態を経て、ステップ61で所定の車速Bkm/hが得られるとこの電動パーキングブレーキによる発進補助処理を抜けてリターンする。
【0056】
この電動パーキングブレーキによる発進補助処理では、ステップ62が、図2におけるクラッチ噛合いトルクという要素47を基本とすることに対応する。また、ステップ63と64が、図2における負荷の状態という要素48による補正に相当する。
【0057】
なお、上記の説明で、ステップ62の処理後車速を再び検出したときに(ステップ63)、想定より後退させようとする力が小である場合もあり得る。この場合には、例えば初期想定のラインL0をその後も使用して処理してよい。これにより電動パーキングブレーキの制動出力は必要な値より多少過重となるが、それに打ち勝ってエンジンの駆動力が車両を発進させる。発進後は速やかに電動パーキングブレーキは解除される(図3のステップ59)。
【0058】
以上説明のように、本実施形態によれば、電動パーキングブレーキが所定に制御され、車両が外力により例えば後退しようとする場合にも電動パーキングブレーキが後退防止装置としてはたらき、円滑な発進を行なうことができる。よって、トルクコンバータのような常態的トルク発生を前提とする機構は不要であり燃費向上を図ることができる。また、AT車であっても、車速などの検出を行なうことを前提に、トルクコンバータに代えて、クラッチ13にクラッチアクチュエータ/センサを設けてクラッチ13を電動化したものを設け、上記と同様な車両発進円滑化装置の適用を図ることができる。
【0059】
次に、本発明に係る車両発進円滑化装置を自動化MT車に適用する場合の一実施形態を図6を参照して説明する。図6は、本発明に係る車両発進円滑化装置を自動化MT車に適用する場合の一実施形態を示す構成図である。図6において、すでに説明した構成要素には同一番号を付しその説明は省略する。
【0060】
自動化MTとは、基本的な機構としてはMTであるが、クラッチ13や変速機15の操作をアクチュエータにより行なうものをいう。このため、クラッチ13にはクラッチアクチュエータ/センサ39が設けられ、変速機15にはギアボックスアクチュエータ/センサ38が設けられる。
【0061】
クラッチアクチュエータ/センサ39は、クラッチ13の噛合い状態を制御するものであり、このためトランスミッションコントロールユニット37と相互に信号のやり取りを行なうための接続を有する。また、ギアボックスアクチュエータ/センサ38は、変速機15の変速状態の切換えを行なうものであり、このためトランスミッションコントロールユニット37と相互に信号のやり取りを行なうための接続を有する。
【0062】
トランスミッションコントロールユニット37は、さらに、クラッチトルクセンサ33からの検出出力を受け取る。また、ネットワークバス41に接続され、これによりネットワークバス41を介してその動作に必要な信号を得、かつ他の要素で必要とされる信号を出力する。ここで、クラッチトルクセンサ33については、クラッチポジションセンサとしてもよいことは図1で説明した実施形態の場合と同様である。
【0063】
なお、図6に示すように、この実施形態では、電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ23aは、図1に示した実施形態の場合と異なり、車軸を駆動する変速機15の出力軸16側に設ける例を示している。このように、電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサは、車輪17a、17b近くに設けるほかに変速機15の出力軸16側に位置させることもできる。(ただしこのような取り付け位置の違いは、発明の実施形態として本質的な違いではない。図1に示した場合において変速機15の出力軸16側に取り付けてもよく、図6の場合に車輪17a、17b近くに設けてもよい。)
【0064】
図6に示す構成によって本発明に係る車両発進円滑化装置の一実施形態を機能させるときに電動ブレーキコントロールユニット31aが行なう処理動作は、図3に示したフローチャートとほぼ同様になる。図3の説明はすでに行なった通りなのでここでは省略するが、図6に示す構成では、クラッチトルクセンサ33の検出出力がトランスミッションコントロールユニット41を介してネットワークバス41に出力されるところが、図1に示した構成とは異なる。(これは発明の実施形態として本質的な違いではない。)
【0065】
図3中に示した電動パーキングブレーキによる発進補助のステップ58の詳細内容(図7ではステップ58Aと表示)についても図7に示す通り図4に示したものとほとんど違いはない。図7において、すでに説明したステップには同一番号を付してある。
【0066】
図7に示すように、自動化MT車では、クラッチ13は、「クラッチアクチュエータの制御」という処理(ステップ65)により制御される。これは自動化MT特有のものである。この制御の結果としてクラッチ噛合いトルクが変化するので、電動パーキングブレーキによる発進補助におけるステップ62aは、この結果としてのクラッチ噛合いトルクを用いて、電動パーキングブレーキのアクチュエートを行なう。
【0067】
本実施形態においても、電動パーキングブレーキが所定に制御され、車両が外力により例えば後退しようとする場合に電動パーキングブレーキが後退防止装置としてはたらき、円滑な発進を行なうことができる。よって、トルクコンバータのような常態的トルク発生を前提とする機構は不要であり燃費向上を図ることができる。すなわち、これは自動化MT車であっても得られる効果であり、特にトルクコンバータのような常態的トルク発生を前提とする機構を採用しなくて済む点で優れている。
【0068】
なお、以上の説明では、電動パーキングブレーキコントロールユニット31、31aに制御プログラムがすでに組み込まれ搭載されているものとして説明したが、例えば、メンテナンス用のコンピュータとの接続をネットワークバス41で行ない、制御プログラムのインストールや改版を行なうようにすることもできる。
【0069】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、電動パーキングブレーキが所定に制御され、車両が外力により例えば後退しようとする場合にも、電動パーキングブレーキが後退防止装置としてはたらく。これにより、トルクコンバータのような常態的トルク発生を前提とする機構は不要であり燃費向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両発進円滑化装置をMT車に適用する場合の一実施形態を示す構成図。
【図2】本発明に係る車両発進円滑化装置の実施形態を機能させるため達成すべき事項とこの事項を実現する上で考慮すべき要素を示す関係図。
【図3】図1に示した構成によって本発明に係る車両発進円滑化装置の一実施形態を機能させるときに電動ブレーキコントロールユニット31が行なう処理動作を示すフローチャート。
【図4】図3におけるステップ58の詳細な処理例を示すフローチャート。
【図5】本発明の一実施形態で用いられる、クラッチ噛合いトルクに対して必要な電動パーキングブレーキの制動出力が示されるテーブルの例を示す図。
【図6】本発明に係る車両発進円滑化装置を自動化MT車に適用する場合の一実施形態を示す構成図。
【図7】図3におけるステップ58に代わるステップ58Aの詳細な処理例を示すフローチャート。
【符号の説明】
11…エンジン 12…エンジン出力軸 13…クラッチ 14…変速機入力軸 15…変速機 16…変速機出力軸 17a、17b…駆動輪 21…アクセルペダル 22…クラッチペダル 23、23a…電動パーキングブレーキアクチュエータ/センサ 31、31a…電動パーキングブレーキコントロールユニット 32…ギアポジションセンサ 33…クラッチトルクセンサ 34…アクセルポジションセンサ 35…車速センサ 36…ブレーキポジションセンサ37…トランスミッションコントロールユニット 38…ギアボックスアクチュエータ/センサ 39…クラッチアクチュエータ/センサ 41…ネットワークバス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a starting smoothing device for a vehicle having a motor, a method for starting such a vehicle, and a program for starting control of such a vehicle. In particular, the present invention relates to a starting smoothing device for a vehicle suitable for improving fuel efficiency, and a vehicle starting device. The present invention relates to a method and a vehicle start control program.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle having a prime mover such as an internal combustion engine, an example of a typical mechanism for smoothly starting the vehicle is one that is usually employed in an AT (automatic transmission) vehicle. In an AT car, a torque converter is provided in place of the clutch. In the torque converter, the driving force is transmitted between a drive input side (engine side) and a drive output side (transmission side) using the viscosity and friction of oil.
[0003]
When the vehicle is stopped, the driving force is transmitted from the engine to the torque converter. However, in the torque converter, the driving output side is temporarily in a large load state, and is not rotated. This temporary load state is caused by depressing the foot brake.
[0004]
When such a stopped state is used, the driving force from the engine is transmitted to the vehicle via the torque converter simply by releasing the foot brake, and the vehicle can start smoothly (creep phenomenon). Also, even when the stop position is on an uphill, the driving force is transmitted to the vehicle via the torque converter when the foot brake is depressed, so that the vehicle is prevented from retreating until the accelerator is depressed. Can be. As a result, the vehicle can start very smoothly on an uphill. Incidentally, in an MT (manual transmission) vehicle without such a mechanism or a vehicle equipped with a mechanical clutch between the engine and the transmission, a skill is required particularly for a smooth start on a steep uphill.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the mechanism employed in the AT vehicle as described above, however, requires that the engine generate a certain amount of torque even when the vehicle is stopped, which causes deterioration of fuel efficiency.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves a fuel efficiency in a start smoothing device for a vehicle having a motor, a start method of such a vehicle, and a start control program for such a vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle start smoothing device, a vehicle start method, and a vehicle start control program that are capable of starting.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a start smoothing device for a vehicle according to the present invention includes an actuator / sensor for controlling and operating an electric parking brake, an actuating signal transmitted to the actuator / sensor and the actuator / sensor. An electric parking brake control unit that obtains a sensing signal from the electric parking brake control unit, wherein the electric parking brake control unit generates a signal corresponding to a meshing torque of a clutch provided between an engine and a transmission; Setting means for correcting the generated signal in accordance with a load applied to the vehicle, and setting the corrected result as the actuating signal to be transmitted.
[0008]
The present invention is based on a system in which an actuator / sensor controls and operates an electric parking brake. The actuator / sensor exchanges signals with the electric parking brake control unit. An actuating signal is sent from the electric parking brake control unit to the actuator / sensor, and a sensing signal of a result (eg, displacement) actuated by the actuating signal is returned from the actuator / sensor to the electric parking brake control unit.
[0009]
The actuating signal is set by first generating a signal corresponding to the engagement torque of the clutch provided between the engine and the transmission, and then correcting the generated signal according to the load applied to the vehicle. Is output. The electric parking brake is controlled via the actuator / sensor by the actuated signal output in this manner. Therefore, even when the vehicle tries to reverse, for example, by an external force, the electric parking brake functions as a reverse prevention device, and the vehicle is smoothly moved. A good start.
[0010]
Here, the reason that the signal corresponding to the meshing torque of the clutch provided between the engine and the transmission is generated is to compensate for the insufficient clutching torque with the braking output of the electric parking brake. That is, the external force to be made to retreat is supported by the engagement torque of the clutch and the braking output of the electric parking brake. As a result, a signal is generated in a direction in which retraction is temporarily prevented. Further, in order to cope with a case where the external force to be retreated changes in a load state, the generated signal is corrected according to the load applied to the vehicle. Here, the load state is, for example, the magnitude of the gradient or the amount of load on the vehicle.
[0011]
According to the present invention, a mechanism such as a torque converter on the assumption of normal torque generation is not required, and fuel efficiency can be improved.
[0012]
It should be noted that another physical quantity corresponding to this may be used as the “clutch engagement torque”. Various known sensors can be used to detect these physical quantities including the “mesh torque of the clutch”. Further, in order to correct according to the load applied to the vehicle, for example, the load applied to the vehicle may be detected by some method. Alternatively, a feedback method such as increasing the braking output of the electric parking brake may be employed until the vehicle does not retreat.
[0013]
As the “generating unit” and the “setting unit”, for example, a device in which basic software and application programs are incorporated in a dedicated or general-purpose information processing device can be used.
[0014]
Further, according to an embodiment of the present invention, the electric parking brake control unit is configured to release the electric parking brake completely when an accelerator position at a predetermined timing after the vehicle stops is at or above a certain position. There is further provided second generation means for generating the actuating signal to be sent.
[0015]
When the accelerator position at a predetermined timing after the stop of the vehicle is equal to or higher than a certain position, it is considered that the vehicle has already started, and there is no need for time to perform the assisting operation by the electric parking brake. Therefore, an actuating signal is output to release the electric parking brake completely. The “second generating means” is the same as the above description of “generating means” and “setting means”.
[0016]
Further, as an embodiment, the electric parking brake control unit determines whether the transmission after the vehicle is stopped is in a state in which a gear for starting or a state in which a reverse gear is engaged. The generating means and the setting means are functional only when the result of the determination is that the gear for starting or the gear for retreating is engaged. I do.
[0017]
Usually, when starting, the transmission is in a state in which, for example, the lowest speed gear is engaged or a reverse gear is engaged, so that the auxiliary operation by the electric parking brake functions only in this case. To do. The “judgment means” is the same as described above for the “generation means” and the “setting means”.
[0018]
Further, as an embodiment, the electric parking brake control unit determines whether the transmission after the vehicle is stopped is in a state in which a gear for starting or a state in which a reverse gear is engaged. The generating means, the setting means, and the second generating means, wherein the result of the determination is that the gear for starting is engaged or the gear for retreating is engaged. Only works when in state.
[0019]
This is almost the same as above. That is, in the state where the transmission is engaged with the lowest speed gear or the state where the reverse gear is engaged, for example, it is selected whether or not to perform the auxiliary operation by the electric parking brake.
[0020]
Also, the vehicle starting method according to the present invention includes a step of generating a signal corresponding to a meshing torque of a clutch provided between the engine and the transmission, and the step of generating the signal according to a load amount applied to the vehicle. And a step of outputting the corrected result as an actuating signal to an actuator / sensor for controlling and operating the electric parking brake.
[0021]
The operation and effects of this vehicle starting method are substantially the same as those of the above-described vehicle start smoothing device.
[0022]
Further, the vehicle start control program according to the present invention includes: a step of generating a signal corresponding to a meshing torque of a clutch provided between the engine and the transmission; and a step of generating the signal according to a load amount applied to the vehicle. And outputting the corrected result as an actuating signal to an actuator / sensor for controlling the electric parking brake.
[0023]
This is a program that can be installed in the electric parking brake control unit described above.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment in which the vehicle start smoothing device according to the present invention is applied to an MT vehicle (or a vehicle equipped with a mechanical clutch between an engine and a transmission).
[0025]
As shown in FIG. 1, this embodiment includes an
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The electric parking
[0031]
In order to obtain the above various information, the
[0032]
FIG. 2 shows a basic concept for making one embodiment of the vehicle start smoothing device according to the present invention function with the above configuration. FIG. 2 is a relationship diagram showing items to be achieved for this function and elements to be considered in realizing the items.
[0033]
That is, in the present embodiment, in addition to the function of the electric parking brake functioning as the original parking brake, the electric parking brake is flexibly controlled to contribute to the smooth start of the vehicle. Here, the
[0034]
This is for the following reason. In order to smoothly start the vehicle, it is necessary to at least start smoothly on an uphill. This is because when the vehicle is stopped on an uphill, the vehicle receives an external force to move backward. For this reason, during the time from when the foot brake is released to when the clutch is connected and the transmission system from the engine to the drive wheels is established, the vehicle retreats and prevents a smooth start.
[0035]
Therefore, the electric parking brake assists the vehicle so as to avoid the backward movement. The degree of the assist is determined based on the clutch engagement torque. This is because the force opposing the external force that is going to retreat is the clutch engagement torque and the braking force by the electric parking brake. Here, it is not necessary to increase the braking force more than necessary. If it is larger than necessary, it will be an obstacle to the power to start.
[0036]
Further, the
[0037]
Further, the
[0038]
FIG. 3 is a flowchart showing a processing operation performed by the electric
[0039]
In FIG. 3, steps 51 to 56 are steps for detecting whether or not a prerequisite for executing
[0040]
First, it is detected whether the vehicle speed is zero, that is, whether the vehicle has been stopped temporarily (step 51). As long as the vehicle speed is not zero, the process does not proceed to the next step. (Here, the vehicle speed of zero may include a case of a very low speed with a certain width, since the very low speed is not considered to be the speed intended by the driver. is there.). The vehicle speed is detected by the
[0041]
When zero vehicle speed is detected, it is next detected whether or not the brake is on (step 52). If the brake is on, the electric parking brake is operated because the foot brake is depressed and stopped (step 53). The operation of the electric parking brake is performed by outputting a control signal from the electric
[0042]
Next, in both cases where the
[0043]
If it is detected that the gear position is in the first speed (or the starting gear) or in reverse, then it is detected whether or not the brake is off (step 55). When the brake is off, the driver temporarily stops, the foot brake is released, and the gear position is either 1st speed (or starting gear) or reverse, so it is temporarily determined that the driver intends to start, and the next step Go to 56. If the brake has not been turned off, the process returns to step 54, and the same processing is performed from the detection of the gear position.
[0044]
When both
[0045]
The detection of the accelerator position is performed when a predetermined short period of time has elapsed from the point in time when both the
[0046]
That is, the operation for the quick start is performed by the driver, and therefore, the start assist by the electric parking brake is unnecessary. Such a measure corresponds to the correction by the
[0047]
The “predetermined short time” and the value A can be determined, for example, experimentally or by performing simulations in consideration of the actual vehicle conditions and possible road conditions.
[0048]
If it is determined that the detection of the accelerator position in
[0049]
FIG. 4 is a flowchart showing a detailed processing example of
[0050]
If the vehicle speed is less than Bkm / h, the electric parking brake is actuated according to the clutch engagement torque (step 62). The actuation of the electric parking brake is performed by outputting a predetermined (described below) control signal from the electric
[0051]
In order to perform actuation of the electric parking brake according to the clutch engagement torque, for example, a method can be adopted in which a table prepared in advance is provided in the electric
[0052]
Now, for example, when it is estimated from the value of the transmitted clutch engagement torque that it is at P1 on the line L0, the electric
[0053]
Therefore, the vehicle speed after the processing in
[0054]
When the vehicle speed comes out of the minus state, the process returns to the
[0055]
Next, steps 61 and 62 are similarly processed. In
[0056]
In the start assistance processing by the electric parking brake,
[0057]
In the above description, when the vehicle speed after the processing in
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the electric parking brake is controlled in a predetermined manner, and the electric parking brake functions as a reverse prevention device even when the vehicle tries to retreat, for example, by an external force, so that the vehicle starts smoothly. Can be. Therefore, a mechanism such as a torque converter on the assumption of normal torque generation is not required, and fuel efficiency can be improved. Further, even in the case of an AT car, a clutch actuator / sensor is provided in the clutch 13 instead of the torque converter on the premise that the vehicle speed and the like are detected, and the clutch 13 is provided with an electric motor. Application of the vehicle start smoothing device can be achieved.
[0059]
Next, an embodiment in which the vehicle start smoothing device according to the present invention is applied to an automated MT vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an embodiment in which the vehicle start smoothing device according to the present invention is applied to an automated MT vehicle. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the components already described, and description thereof will be omitted.
[0060]
The automated MT is an MT which is a basic mechanism, but operates the clutch 13 and the
[0061]
The clutch actuator /
[0062]
The transmission control unit 37 further receives a detection output from the
[0063]
As shown in FIG. 6, in this embodiment, unlike the embodiment shown in FIG. 1, the electric parking brake actuator / sensor 23a is provided on the
[0064]
The processing operation performed by the electric brake control unit 31a when making the embodiment of the vehicle start smoothing device according to the present invention function with the configuration shown in FIG. 6 is almost the same as the flowchart shown in FIG. Although the description of FIG. 3 has already been made, the description is omitted here. However, in the configuration shown in FIG. 6, the detection output of the
[0065]
The details of
[0066]
As shown in FIG. 7, in the automated MT vehicle, the clutch 13 is controlled by a process called “control of clutch actuator” (step 65). This is unique to automated MT. Since the clutch engagement torque changes as a result of this control, the
[0067]
Also in the present embodiment, the electric parking brake is controlled in a predetermined manner, and when the vehicle tries to retreat, for example, by an external force, the electric parking brake functions as a reverse prevention device, so that a smooth start can be performed. Therefore, a mechanism such as a torque converter on the assumption of normal torque generation is not required, and fuel efficiency can be improved. That is, this is an effect that can be obtained even in an automated MT vehicle, and is particularly excellent in that a mechanism such as a torque converter that assumes normal torque generation is not required.
[0068]
In the above description, the electric parking
[0069]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the electric parking brake is controlled in a predetermined manner, and the electric parking brake functions as a reverse prevention device even when the vehicle attempts to reverse, for example, by an external force. This eliminates the need for a mechanism such as a torque converter that presupposes normal torque generation, and can improve fuel efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment in which a vehicle start smoothing device according to the present invention is applied to an MT vehicle.
FIG. 2 is a relationship diagram showing items to be achieved for making the embodiment of the vehicle start smoothing device according to the present invention function, and elements to be considered in realizing the items.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing operation performed by the electric
FIG. 4 is a flowchart showing a detailed processing example of
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a table indicating a braking output of an electric parking brake required for a clutch engagement torque used in an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing an embodiment in which the vehicle start smoothing device according to the present invention is applied to an automated MT vehicle.
FIG. 7 is a flowchart showing a detailed processing example of
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記アクチュエータ/センサにアクチュエート信号を送りかつ前記アクチュエータ/センサからセンシング信号を取得する電動パーキングブレーキコントロールユニットとを具備し、
前記電動パーキングブレーキコントロールユニットは、
エンジンと変速機との間に備えられるクラッチの噛合いトルクに応じた信号を生成する生成手段と、
前記生成された信号を、車両に加わる負荷量に応じて補正し補正された結果を前記送るべきアクチュエート信号として設定する設定手段と
を具備することを特徴とする車両の発進円滑化装置。An actuator / sensor for controlling and operating the electric parking brake;
An electric parking brake control unit that sends an actuating signal to the actuator / sensor and obtains a sensing signal from the actuator / sensor,
The electric parking brake control unit,
Generating means for generating a signal corresponding to a meshing torque of a clutch provided between the engine and the transmission;
Setting means for correcting the generated signal in accordance with a load applied to the vehicle and setting a corrected result as the actuating signal to be transmitted.
前記生成手段および前記設定手段は、前記判断の結果が発進のためのギアの噛合っている状態または後退用ギアの噛合っている状態であるときに限り、機能することを特徴とする請求項1記載の車両の発進円滑化装置。The electric parking brake control unit further includes a determination unit configured to determine whether the transmission after the vehicle is stopped is in a state in which a gear for starting or a state in which a reverse gear is engaged. And
The said generation means and the said setting means function only when the result of the said determination is the state in which the gear for start or the state in which the reverse gear is engaged. The vehicle start smoothing device according to claim 1.
前記生成手段、前記設定手段、および前記第2の生成手段は、前記判断の結果が発進のためのギアの噛合っている状態または後退用ギアの噛合っている状態であるときに限り、機能することを特徴とする請求項2記載の車両の発進円滑化装置。The electric parking brake control unit further includes a determination unit configured to determine whether the transmission after the vehicle is stopped is in a state in which a gear for starting or a state in which a reverse gear is engaged. And
The generating means, the setting means, and the second generating means function only when the result of the determination is a state in which a gear for starting or a state in which a reverse gear is meshed. The vehicle start smoothing device according to claim 2, wherein
前記生成された信号を、車両に加わる負荷量に応じて補正するステップと、
前記補正された結果を、電動パーキングブレーキを制御操作するためのアクチュエータ/センサへのアクチュエート信号として出力するステップと
を具備することを特徴とする車両発進方法。Generating a signal corresponding to a meshing torque of a clutch provided between the engine and the transmission;
Correcting the generated signal according to the amount of load applied to the vehicle;
Outputting the corrected result as an actuating signal to an actuator / sensor for controlling and operating an electric parking brake.
前記生成された信号を、車両に加わる負荷量に応じて補正するステップと、
前記補正された結果を、電動パーキングブレーキを制御操作するためのアクチュエータ/センサへのアクチュエート信号として出力するステップと
をコンピュータに実行させる車両発進制御用プログラム。Generating a signal corresponding to a meshing torque of a clutch provided between the engine and the transmission;
Correcting the generated signal according to the amount of load applied to the vehicle;
Outputting the corrected result as an actuating signal to an actuator / sensor for controlling and operating an electric parking brake.
Priority Applications (1)
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