JP2004353763A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＢＳの機能を損なわず、速やかな発進性を確保する。
【解決手段】変速機２のギヤ段を自動的に発進可能段にシフトしてアクセルの操作を基に発進するオート発進装置を備えると共に、車輪の制動を行うブレーキ時に車輪のスリップ状態に応じてブレーキ力を弱めるアンチロックブレーキシステムを備える車両において、オート発進装置は、所定低車速以下に減速した場合に、アンチロックブレーキシステムの作動中にないときは変速機２のギヤ段を発進可能段にシフトする一方、アンチロックブレーキシステムの作動中は変速機２のギヤ段のシフトを行わないようにした発進段制御手段１０を備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック車両等は、積載量等に合った発進段を選定するが、こうした車両の自動変速装置において、発進段（１速あるいは２速）を記憶しておき、車両が停車状態かつ変速機がニュートラルのときにクラッチを切断すると発進条件の成立として、記憶してある発進段に変速機のギヤシフトを行うものがある（特許文献１）。
【０００３】
この場合、オート発進装置を備えたものは、アクセルペダルの操作を基にクラッチを接続して、発進するようになっている。
【０００４】
一方、路面が滑りやすい場合にブレーキペダルを操作して制動を行ったときに、車輪がスリップしないようにスリップ状態に応じてブレーキ力を弱めるアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が知られており、このＡＢＳを自動変速装置を設けた車両に備えるものがある（特許文献２）。
【０００５】
これは、減速時にエンジンブレーキを十分に効かせるようにアクセルペダルの解放を基に変速機を自動的にシフトダウンする自動エンブレ制御に対して、ＡＢＳの作動中はその自動エンブレ制御を行わないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−９３９１０号
【特許文献２】
特開平７−３０１３２３号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように変速機を自動的に発進段にシフトしてアクセルペダルの操作を基に発進するものは、操作性に優れるが、発進時に変速機を発進段にシフトするようになっているため、変速機のシフトを機械的に行う分、遅れがあり、それほど速やかな発進性を確保しているわけではない。
【０００８】
また、ＡＢＳを備えるものは、自動エンブレ制御にかかわらず、ＡＢＳの作動中にシフトダウンがあった場合、ＡＢＳの機能を損なう心配がある。
【０００９】
この発明は、このような課題に注目してなされたものであり、ＡＢＳの機能を損なわず、速やかな発進性を確保し得る車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、変速機のギヤ段を自動的に発進可能段にシフトしてアクセルの操作を基に発進するオート発進装置を備えると共に、車輪の制動を行うブレーキ時に車輪のスリップ状態に応じてブレーキ力を弱めるアンチロックブレーキシステムを備える車両において、オート発進装置は、所定低車速以下に減速した場合に、アンチロックブレーキシステムの作動中にないときは変速機のギヤ段を発進可能段にシフトする一方、アンチロックブレーキシステムの作動中は変速機のギヤ段のシフトを行わないようにした発進段制御手段を備える。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記発進段制御手段は、アンチロックブレーキシステムの作動中のときは、車両停止後に変速機のギヤ段を発進可能段にシフトする。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、エンジンの出力軸をクラッチを介して変速機の入力軸に接続し、回転電機の入出力軸を変速機の入力軸に接続し、回転電機の電源を構成する蓄電装置を備え、減速時にならびに車輪の制動を行うブレーキ時に、回転電機に回生発電を行わせると共に、アンチロックブレーキシステムの作動中は、その回生発電を減少させる回生制御手段を備える。
【００１３】
【発明の効果】
第１の発明においては、アンチロックブレーキシステムが作動中は、発進可能段へのシフト行わないので、制動フィーリングを悪化させることを防止でき、また、アンチロックブレーキシステムの作動によって車輪速が落ちた場合に、所定低車速以下にないのに、発進可能段へシフトしてしまって、制動に影響を与えることを防止でき、したがって、アンチロックブレーキシステムの機能を損なうことなく、発進性を向上できる。
【００１４】
第２の発明においては、制動フィーリングを一層良好に維持することができる。
【００１５】
第３の発明においては、アンチロックブレーキシステムの作動中は、回転電機の回生発電を減少させることで、アンチロックブレーキシステムの機能を損なうことなく、制動フィーリングを向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１において、１はエンジン、２は歯車式の変速機であり、これらの間に摩擦クラッチ３が介装される。エンジン１は、ディーゼルエンジン（または圧縮天然ガスを燃料とするＣＮＧエンジン）が採用される。４は回転電機（モータジェネレータ）であり、その駆動軸４ａは回転伝達機構５（ギヤボックス）を介して変速機２の入力軸２ａに連結される。
【００１７】
変速機２には、そのギヤシフトを制御する変速機コントロールユニット６（ＦＣＴ−ＥＣＵ）が備えられる。変速機コントロールユニット６は、ハイブリッド制御ユニット１０（ハイブリッドＥＣＵ）に接続され、運転室のチェンジレバー装置７からの変速要求（自動変速、発進段、シフトアップ、シフトダウン等）に基づくハイブリッドＥＣＵ１０の命令に従ってギヤシフトを制御する。
【００１８】
クラッチ３には、これを断続するクラッチアクチュエータ８（クラッチブースタ）が備えられる。クラッチアクチュエータ８は、ハイブリッドＥＣＵ１０の要求に応じてエンジン１から変速機２およびギヤボックス５への動力の伝達を断続する。
【００１９】
エンジン１の燃料噴射量を制御するのがエンジン制御ユニット１５（エンジンＥＣＵ）であり、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転センサ１６が備えられる。エンジンＥＣＵ１５は、エンジン回転センサ１６の検出信号およびハイブリッドＥＣＵ１０の要求に応じてエンジン１の燃料噴射量を制御する。
【００２０】
車両のサービスブレーキ系において、図示しないが、ブレーキペダル２２の踏み量に応じたブレーキ圧を発生させるブレーキバルブと、ブレーキバルブからのブレーキ圧に基づいて各車輪（前輪、後輪）のブレーキチャンバへ作動圧を供給するブレーキアクチュエータと、が備えられる。また、ブレーキバルブとブレーキアクチュエータとの間に介装されるプロポーショナルバルブ２１と、ブレーキバルブの発生させるブレーキ圧を検出する圧力センサ２３（ブレーキペダル２２の踏み量を検出する）と、が設けられる。
【００２１】
サービスブレーキ時に、ハイブリッドＥＣＵ１０は、圧力センサ２３の検出信号および回生制動力（回転電機４の回生発電による）に基づいて、要求制動力を得るようにプロポーショナルバルブ２１を制御する。
【００２２】
アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の制御ユニット（ＡＢＳ−ＥＣＵ）２５は、各車輪（前輪、後輪）の回転速度を検出する車輪速センサ３０〜３３の検出信号に基づいて車輪のスリップ状態を計測し、スリップが発生した場合に、ハイブリッドＥＣＵ１０と協調しつつ、スリップ状態に応じてＡＢＳバルブ２６を制御する。ＡＢＳバルブ２６は、車輪のスリップ率を目標値に近づけるべく、ブレーキチャンバへの作動圧を反復的に給排するように制御される。
【００２３】
回転電機４は、高効率および小形軽量化の面から、永久磁石型同期電動機（ＩＰＭ同期モータ）が使用され、蓄電装置９にインバータ１１を介して接続される。蓄電装置９には、ブレーキエネルギを短時間で無駄なく高効率に回生するため、車両の電池許容質量に対して必要な出力密度を確保しやすい、電気二重層キャパシタが使用される。
【００２４】
インバータ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１０の要求に応じて回転電機４を電動モードまたは発電モードに制御する。電動モードにおいては、蓄電装置９の充電電力（直流電力）を交流電力に変換して回転電機４を駆動する一方、発電モードにおいては、回転電機４の発電電力（交流電力）を直流電力に変換して蓄電装置９を充電する。
【００２５】
ギヤボックス５は、回転電機４の駆動軸４ａに連結されるドライブギヤ５ａと、変速機２の入力軸２ａに連結されるドリブンギヤ５ｂと、これらに噛み合うアイドラギヤ５ｃと、から構成される。回転電機４の駆動軸４ａからの回転は、ギヤボックス５により減速され、変速機２の入力軸２ａへ伝達される一方、変速機２の入力軸２ａからの回転は、ギヤボックス５により増速され、回転電機４の駆動軸４ａへ伝達される。
【００２６】
ハイブリッドＥＣＵ１０は、クラッチ３の断続状態（ストローク）を検出するクラッチストロークセンサ１４、アクセルペダル１２の踏み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１３、変速機２のギヤポジションを検出するシフト位置センサ１７、変速機２の出力側の回転速度（プロペラシャフトの回転速度）を検出する車速センサ１８、回転電機４の回転速度（駆動軸４ａに連結するドライブギヤ５ａの回転速度）を検出するモータ回転センサ１９、等が備えられる。
【００２７】
これらの検出信号および蓄電装置９のＳＯＣを含む各種情報（回転電機４のインバータ１１、エンジンＥＣＵ１５、変速機コントロールユニット６、ＡＢＳ−ＥＣＵ２５、等から得られる）に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ１０は、クラッチアクチュエータ８、回転電機４のインバータ１１、を制御する一方、エンジンＥＣＵ１５への要求、変速機コントロールユニット６への命令（目標ギヤ信号，ギヤ抜きのタイミング信号，ギヤ入れのタイミング信号、など）、を出力する。
【００２８】
蓄電装置４のＳＯＣをパラメータに、所定の制御マップに、回転電機４の出力とエンジン１の出力との分担比を設定してあり、ハイブリッドＥＣＵ１０は、その制御マップから蓄電装置４のＳＯＣに応じた出力分担比を求め、この分担比と要求駆動力（アクセル操作量）に基づいて、回転電機４の出力およびエンジン１の出力を制御する。つまり、回転電機４が分担出力を発生するようにインバータ１１を制御する一方、エンジンＥＣＵ１５への要求（エンジン１の分担出力に応じた燃料噴射量）を送信する。
【００２９】
回転電機４の出力分担比＝１（エンジン１の出力分担比＝０）の場合、クラッチ３を切断した状態において、アクセル操作量に相当する出力が回転電機４から得られるようにインバータ１１を制御する。回転電機４の出力分担比＜１（エンジン１の出力分担比＞０）の場合、クラッチ３を接続した状態において、蓄電装置４のＳＯＣの低下に連れて回転電機４の分担出力が小さくなり、それに応じてエンジン１の分担出力が大きくなるようにエンジンＥＣＵ１５への要求およびインバータ１１を制御する。エンジン１の出力分担比＝１（回転電機４１の出力分担比＝０）の場合、アクセル操作量に相当する出力がエンジン１から得られるようにエンジンＥＣＵ１５への要求を制御する。
【００３０】
ハイブリッドＥＣＵ１０は、エンジンブレーキ時あるいは回転電機４における減速時（アクセルは解放）に、蓄電装置９への充電が可能な限り、クラッチ３を切断した状態において、回転電機４の発電（回生発電）を行うようにインバータ１１を制御する。サービスブレーキ時は、ブレーキペダル２２の踏み量（要求制動力）に基づいて、蓄電装置９への充電が可能な限り、クラッチ３を切断した状態において、回転電機４の発電（回生発電）を行うようにインバータ１１を制御する。また、蓄電装置９のＳＯＣから、発電の必要を判定すると、クラッチ３の接続状態において、エンジン１の出力に余裕がある場合、回転電機４の発電により、蓄電装置９を充電するようにインバータ１１を制御する。
【００３１】
車両の発進に際しては、キースイッチがＳＴ（スタート）に入ると、エンジン１が始動される。クラッチ３が断の停車状態において、蓄電装置９のＳＯＣ、チェンジレバー装置７からの変速要求等を基に発進モード（自動発進モード、手動発進モード等）が選択される。
【００３２】
自動発進モードの場合、変速機２が発進可能段（１速あるいは２速：前回の発進段あるいはチェンジレバー装置７の変速要求による）にシフトされる。
【００３３】
この場合、回転電機４の単独発進のときは、アクセルペダル１２の踏み込みにしたがって、回転電機４が要求駆動力を発生するように制御され、車両は走り始めることになる。
【００３４】
また、エンジン１の出力と回転電機４の出力との併用発進のときは、アクセルペダル１２の踏み込みにしたがって、クラッチ３の接続とともにエンジン１および回転電機４がそれぞれの分担出力を発生するように制御され、車両は走り始めることになる。
【００３５】
図２は、ハイブリッドＥＣＵ１０の自動発進モードにおける、変速機２の発進段制御に係る機能的なブロック構成を表すものであり、変速ギヤ段選択手段４０、発進段変速要求手段４１、変速ギヤ段信号出力手段４２、変速動作手段４３を備える。
【００３６】
変速ギヤ段選択手段４０は、車速に応じてシフトすべきギヤ段を選択する。車速０ならびに車両が減速して所定低車速以下になった場合、発進可能段（前回の発進段）を選択する。
【００３７】
発進段変速要求手段４１は、現在のギヤ段と、アクセル開度と、チェンジレバー装置７のシフト信号と、クラッチ３の断続信号と、エンジン回転信号と、ＡＢＳ−ＥＣＵ２５からのＡＢＳ作動信号に基づいて、発進可能段へ切り換えるかどうかを判定する。
【００３８】
変速ギヤ段信号出力手段４２は、変速ギヤ段選択手段４０によって発進可能段（前回の発進段）が選択された場合、発進段変速要求手段４１による判定に基づいて、変速動作手段４３に駆動信号を出力する。
【００３９】
図３、図４は、ハイブリッドＥＣＵ１０の自動発進モードの変速機２の発進段制御のフローチャートを示しており、図３のＳ１においては、ＡＢＳが作動中かどうかを見る。
【００４０】
ＡＢＳが作動中のときは、Ｓ２に進み、発進段変速判定処理を禁止する。
【００４１】
ＡＢＳが作動中にないときは、Ｓ３に進み、発進段変速判定処理を実行する。
【００４２】
図４は発進段変速判定処理を示しており、Ｓ１１〜Ｓ１５においては、エンジン１が始動しているか、現在のギヤ段が高速段（例えば、３速〜６速）か、クラッチ３が断か、アクセルがＯＦＦ（開度０）か、車速が所定低車速以下かどうかを見る。
【００４３】
エンジン１が始動しており、現在のギヤ段が高速段（例えば、３速〜６速）にあり、クラッチ３が断しており、アクセルがＯＦＦ（開度０）しており、車速が所定低車速以下のときは、車両停止状態もしくは停止直前の減速走行時にあり、このときＳ１６、Ｓ１７に進む。
【００４４】
Ｓ１６においては、発進段要求フラグをセットする。
【００４５】
Ｓ１７においては、発進段へのシフトを開始する。
【００４６】
次に、Ｓ１８においては、ドライバのチェンジレバー装置７の操作によってシフトの変更があったかを見る。
【００４７】
変更があった場合、Ｓ２０において発進段要求フラグをクリアする。
【００４８】
変更がない場合、Ｓ１９において発進段へシフトしたかどうかを見、発進段へシフトすると、Ｓ２０において発進段要求フラグをクリアする。
【００４９】
なお、発進段へのシフトを開始後、クラッチ３、アクセル、車速等の状態が変わった場合は、Ｓ２１における発進段要求フラグにしたがいＳ１９において発進段へシフトしたことを確認する（シフトの変更がない場合）。
【００５０】
したがって、車両が停止状態かつクラッチ３が断かつアクセルがＯＦＦ等のとき、変速機２が発進可能段（１速あるいは２速）にシフトされる。
【００５１】
一方、車両が所定低車速以下に減速した場合（アクセルは解放）、ＡＢＳが作動中にないときは、変速機２の発進可能段（１速あるいは２速）へのシフトが行われるが、ＡＢＳが作動中のときは、変速機２の発進可能段（１速あるいは２速）へのシフトは禁止され、その作動が終了すると、変速機２の発進可能段（１速あるいは２速）へのシフトが行われる。
【００５２】
このような構成により、車両が所定低車速以下に減速した場合（アクセルは解放）、ＡＢＳが作動中にないときは、変速機２が発進可能段へシフトされるので、車両停止後、発進する際は、アクセルペダル１２を踏み込むことによって、発進が行われる。
【００５３】
したがって、操作性に優れ、速やかな発進が得られる。
【００５４】
一方、車両が所定低車速以下に減速した場合（アクセルは解放）、ＡＢＳが作動中のときは、変速機２が発進可能段へシフトされることはない。
【００５５】
ＡＢＳが作動中のときに、変速が行われると、制動に影響を与えかねないが、変速が禁止されるので、制動に影響を与えることはなく、制動フィーリングを悪化させることを防止できる。また、ＡＢＳの作動によって車輪速が落ちると、所定低車速以下になったと判断して発進可能段へシフトしかねないが、ＡＢＳが作動中のときは、変速が禁止されるので、所定低車速以下にないのに、発進可能段へシフトしてしまって、制動に影響を与えたり、制動フィーリングを悪化させることを防止できる。
【００５６】
この際、ＡＢＳの作動が終了すると、発進可能段へシフトされる。したがって、良好な制動フィーリングを確保しつつ、車両停止後、速やかな発進が得られる。
【００５７】
ＡＢＳが作動した場合、その作動が終了して車両が停止した後、発進可能段へシフトするようして良い。このようにすれば、制動フィーリングを一層良好に維持することができる。
【００５８】
また、減速時にならびに車輪の制動を行うブレーキ時に、回転電機４に回生発電を行わせると共に、ＡＢＳの作動中は、その回生発電を減少させるようにして良い。このようにすれば、ＡＢＳの機能を損なうことなく、制動フィーリングを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表すシステム概要図である。
【図２】制御系の一部を表すブロック構成図である。
【図３】制御内容を説明するフローチャートである。
【図４】制御内容を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 変速機
３ クラッチ
４ 回転電機
５ ギヤボックス
６ 変速機コントロールユニット
７ チェンジレバー装置
８ クラッチアクチュエータ
１０ ハイブリッドＥＣＵ
１２ アクセルペダル
１３ アクセル開度センサ
１４ クラッチストロークセンサ
１５ エンジンＥＣＵ
１６ エンジン回転センサ
１７ シフト位置センサ
１８ 車速センサ
１９ モータ回転センサ
２２ ブレーキペダル
２３ 圧力センサ
２５ ＡＢＳ−ＥＣＵ
２６ ＡＢＳバルブ
３０〜３３ 車輪速センサ

Claims (3)

1. 変速機のギヤ段を自動的に発進可能段にシフトしてアクセルの操作を基に発進するオート発進装置を備えると共に、車輪の制動を行うブレーキ時に車輪のスリップ状態に応じてブレーキ力を弱めるアンチロックブレーキシステムを備える車両において、
   オート発進装置は、所定低車速以下に減速した場合に、アンチロックブレーキシステムの作動中にないときは変速機のギヤ段を発進可能段にシフトする一方、アンチロックブレーキシステムの作動中は変速機のギヤ段のシフトを行わないようにした発進段制御手段を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記発進段制御手段は、アンチロックブレーキシステムの作動中のときは、車両停止後に変速機のギヤ段を発進可能段にシフトすることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. エンジンの出力軸をクラッチを介して変速機の入力軸に接続し、回転電機の入出力軸を変速機の入力軸に接続し、回転電機の電源を構成する蓄電装置を備え、
   減速時にならびに車輪の制動を行うブレーキ時に、回転電機に回生発電を行わせると共に、アンチロックブレーキシステムの作動中は、その回生発電を減少させる回生制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。

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