JP2006321341A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダウンシフトが行なわれなくても、運転者の意図通りに減速する。
【解決手段】 ＶＳＣ＿ＥＣＵは、運転者のシフト操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードが選択され（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アクセルオフである場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ホイールシリンダの油圧を増大し、車輪のブレーキ力を増大するステップ（Ｓ１０４）を含む、プログラムを実行する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方のモードで変速が行なわれる自動変速機を搭載した車両の制御装置に関する。

従来より、車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方のモードで変速が行なわれる自動変速機が知られている。

特開平６−２２１４１７号公報（特許文献１）は、手動変速モード（マニュアルモード）に切り換えた際にダウンシフトが行なわれる車両用自動変速機の変速制御装置を開示する。特許文献１に記載の変速制御装置は、エンジンブレーキの効く状態とエンジンブレーキの効かない状態とを選択可能な変速段を含む複数の変速段に設定可能な車両用自動変速機の変速を制御する。この変速制御装置は、エンジンブレーキの効かない状態の変速段を含む複数の変速段を走行状態に基づいて設定する第１レンジ位置とこの第１レンジ位置に隣接して設けられかつエンジンブレーキの効く状態の変速段のみを設定する第２レンジ位置とをマニュアル操作によって選択可能なシフト装置と、第２レンジ位置が選択されたことを検出するシフト検出部と、シフト装置を第１レンジ位置から第２レンジ位置へ切換えることに伴ってシフト検出部が第２レンジ位置の選択されたことを検出した場合に第２レンジ位置が選択される直前の変速段を検出する変速段検出部と、シフト検出部が第２レンジ位置の選択されたことを検出した場合に変速段検出部で検出された変速段より予め定めた段数だけ低速側のエンジンブレーキの効く状態の変速段への変速を指示する変速指示部とを含む。

この公報に記載の変速制御装置によれば、シフト装置によって第１レンジ位置を選択すると、自動変速機は、エンジンブレーキの効かない状態の変速段を含む複数の変速段のいずれかに走行状態に応じて設定される。シフト装置を第１レンジ位置から第２レンジ位置に切り換えると、第２レンジ位置が選択されたことをシフト検出部が検出するとともに、第２レンジ位置が選択される直前の変速段を変速段検出部が検出する。そして変速指示部は、変速段検出部で検出された変速段より予め定めた段数だけ低速側の変速段でかつエンジンブレーキの効く状態の変速段を設定するように変速指示を行なう。したがって第１レンジ位置からこれに隣接する第２レンジ位置への切り換えである１操作のみによってダウンシフトを実行できる。
特開平６−２２１４１７号公報

しかしながら、特開平６−２２１４１７号公報に記載の変速制御装置では、たとえば、第２レンジ位置が選択される直前の変速段が１速段であれば、第１レンジ位置から第２レンジ位置に切り換えてもダウンシフトが行なわれることはない。そのため、運転者の意図通りに減速を行なうことができないおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者の意図通りに減速を行なうことができる車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、自動変速機を搭載した車両を制御する。車両は車両ブレーキの制動力により減速される。制御装置は、車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方のモードで自動変速機の変速を行なうための変速手段と、アクセルペダルの状態を検出するための検出手段と、マニュアルモードが選択されており、かつアクセルペダルが踏まれていない場合、車両ブレーキの制動力を増大させるように車両ブレーキ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、マニュアルモードが選択され、かつアクセルペダルが踏まれていない場合、車両ブレーキの制動力により車両が減速される。これにより、自動変速機がダウンシフトされない場合であっても、車両を減速させることができる。そのため、運転者の意図通りに減速を行なうことができる。その結果、運転者の意図通りに減速を行なうことができる車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置は、自動変速機と、自動変速機に連結された駆動装置とを搭載した車両を制御する。この制御装置は、車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方のモードで自動変速機の変速を行なうための変速手段と、アクセルペダルの状態を検出するための検出手段と、マニュアルモードが選択されており、かつアクセルペダルが踏まれていない場合、駆動装置の回転数を低下させるように駆動装置を制御するための制御手段とを含む。

第２の発明によると、マニュアルモードが選択され、かつアクセルペダルが踏まれていない場合、駆動装置の回転数が低下される。これにより、自動変速機がダウンシフトされない場合であっても、たとえば駆動装置がエンジンであれば、エンジンブレーキにより車両を減速させることができる。また、駆動装置が回転電機であれば、回生制動により車両を減速させることができる。そのため、運転者の意図通りに減速を行なうことができる。その結果、運転者の意図通りに減速を行なうことができる車両の制御装置を提供することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第２の発明の構成に加え、駆動装置はエンジンである。制御手段は、エンジンのアイドル回転数を低下させるようにエンジンを制御するための手段を含む。

第３の発明によると、エンジンのアイドル回転数が低下される。これにより、より大きなエンジンブレーキにより車両を減速させることができる。

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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。なお、本発明は、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機に限定されるものではなく、たとえばベルト式無段変速機などの無段変速機であってもよい。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、詳しくは、図１に示すＶＳＣ(Vehicle Stability Control)＿ＥＣＵ１０３０により実現される。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。

トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。

図２に自動変速機３００の作動表を示す。図２に示す作動表によると、摩擦要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。これらのクラッチ要素の中で、特に、クラッチ要素Ｃ１を入力クラッチ３１０という。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、図２の作動表に示すように、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するための変速段を構成する際に必ず係合状態で使用される。

本実施の形態において、自動変速機３００は、車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速段または変速レンジが設定されて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方の変速モードで制御される。

これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機３００を制御するＥＣＴ(Electronic Controlled Automatic Transmission)＿ＥＣＵ１０２０と、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)＿ＥＣＵ１０３０とを含む。

図１に戻り、エンジンＥＣＵ１０１０には、シフトポジションセンサ４３０からシフトレバー１０１２の位置を表す信号が、アクセル開度センサ４４０からアクセルペダル１０１４の踏み込み量を表す信号が入力される。

本実施の形態において、運転者はシフトレバー１０１２を操作することにより、自動変速機３００の変速モードを選択する。なお、変速モードを選択する方法はこれに限らない。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号と、シフトポジションセンサ４３０にて検知されたシフトレバー１０１２の位置を表す信号と、アクセル開度センサ４４０にて検知されたアクセルペダル１０１４の踏み込み量を表す信号とが入力される。

これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０から、Ｇセンサにて検知された車両加速度を表わす信号と、ブレーキがオン状態であることを表わす信号とが入力される。ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からブレーキ制御信号が入力され、後述する油圧回路を制御して、車両のブレーキを制御する。また、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、シフトポジションセンサ４３０にて検知されたシフトレバー１０１２の位置を表す信号と、アクセル開度センサ４４０にて検知されたアクセルペダル１０１４の踏み込み量を表す信号とが入力される。

図３を参照して、車両に制動力を付与するための車両ブレーキの構成について説明する。

図３において、ブレーキペダル２２００は、この車両の運転者が操作するブレーキ操作部材である。ブレーキペダル２２００は油圧式ブースタ２２０６を介してマスターシリンダ２２０８を作動させるようになっている。マスターシリンダ２２０８の上部にはリザーバ２２１０が取り付けられており、このリザーバ２２１０からポンプ２２１４がブレーキ液を汲み上げてアキュームレータ２２１６に高圧で蓄えるようにされており、そのアキュームレータ２２１６にブースタ２２０６が液通路２２１８により接続されている。

マスターシリンダ２２０８の内部の図示しない加圧室は、液通路２２１２、２２４４とから成る主液通路によって、前輪２２３８を制動するブレーキのホイールシリンダに接続されている。一方、加圧室（図示しない）は後輪を制動するブレーキのホイールシリンダに接続されているが、この後輪系統の構成は前輪系統の構成と同一であるため図示および説明を繰返さないで、以下、前輪系統についてのみ説明する。

液通路２２１２には逆止弁２２２２と電磁増減圧弁２２３２とが設けられている。電磁増減圧弁２２３２は常には液通路２２１２と２２４４、すなわちマスターシリンダ２２０８とホイールシリンダ２２４０とを連通させる増圧許容状態にあるが、ソレノイド２２３０に中間的な電流が供給されることによりマスターシリンダ２２０８とホイールシリンダ２２４０との連通を遮断する保圧状態に切り換えられ、更にソレノイド２２３０に大電流が供給されることによってホイールシリンダ２２４０をリザーバ２２１０に連通させる減圧許容状態に切り換えられる三位置電磁弁となっている。

電磁増減圧弁２２３２をバイパスするバイパス通路２２２４が設けられ、ホイールシリンダ２２４０のブレーキ液はこのバイパス通路２２２４を経てマスターシリンダ２２０８へ環流し得るようにされている。

なお、マスターシリンダ２２０８とホイールシリンダ２２４０の間のバイパス通路２２２４には、ブレーキをかけたときに、そのままホイールシリンダ２２４０にブレーキ液を閉じ込めておける機能を備えたリニア弁２２２８が備えられている。このリニア弁２２２８は単なるオン／オフの２通りの制御に限られたものではなく、弁の開閉制御を自在の位置に制御でき、リニアに可変できる機能を備えている。このリニア弁２２２８があることにより、たとえばブレーキペダル２２００を一気に離した状態のときでも、ブレーキ油圧を徐々に解放する制御が可能である。

なお、ブレーキ油圧を保持している間に、ブレーキの油圧低下による制動力の低下を防ぐために、リニア弁２２２８をバイパスする形でホイールシリンダ２２４０を加圧可能な加圧弁２２２９が設置されている。

通路２２１２の逆止弁２２２２を経た後の部分には、電磁閉開弁２２２０を介してアキュームレータ２２１６が接続されている。電磁閉開弁２２２０は常にはアキュームレータ２２１６と液通路２２１２との連通を遮断する状態にあるが、電磁増減圧弁２２３２の作動開始と同時に開状態とされ、アキュームレータ２２１６から高圧のブレーキ液が電磁増減圧弁２２３２に供給されるようになっている。このアキュームレータ２２１６から供給される高圧のブレーキ液がマスターシリンダ２２０８に流入することは、逆止弁２２２２によって阻止される。

回転速度センサ２２３６は、前輪２２３８の回転速度を検出し、ブレーキスイッチ２０９５は、ブレーキペダル２００が踏み込まれたことを検出し、ロードセル２２０２は、ブレーキペダル２２００の操作力を検出する。ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０は、上記センサやスイッチからの信号やＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からのブレーキ制御信号等に基づいて電磁増減圧弁２２３２、リニア弁２２２８、電磁開閉弁２２２０に制御信号を出力して、ホイールシリンダ２２４０の油圧すなわち車輪のブレーキ力を制御する。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０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と略す）１００にて、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０は、シフトポジションセンサ４３０から送信された信号に基づいて、マニュアルモードが選択されたか否かを判別する。マニュアルモードが選択された場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０は、アクセル開度センサ４４０から送信された信号に基づいて、アクセルペダル１０１４が踏み込まれていないか踏み込まれているか（アクセルオフであるか否か）を判別する。アクセルペダル１０１４が踏み込まれていない場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０は、電磁増減圧弁２２３２、リニア弁２２２８、電磁開閉弁２２２０に制御信号を出力して、ホイールシリンダ２２４０の油圧すなわち車輪のブレーキ力を増大する。

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制御装置であるＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０を搭載した車両の動作について説明する。

車両の走行中、運転者がシフトレバー１０１２を操作し、マニュアルモードを選択し（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アクセルペダル１０１４から足を離すと（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ホイールシリンダ２２４０の油圧が増大され、車輪のブレーキ力が増大される（Ｓ１０４）。これにより、車両ブレーキによる制動力が増大される。そのため、自動変速機３００のダウンシフトが行なわれなくても、運転者の意図通りに車両を減速させることができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＶＳＣ＿ＥＣＵによると、マニュアルモードが選択され、アクセルオフである場合、車輪のブレーキ力が増大され、車両が減速される。これにより、自動変速機のダウンシフトが行なわれなくても、運転者の意図通りに車両を減速させることができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。前述の第１の実施の形態においては、車輪のブレーキ力を増大させることで車両を減速させていたが、本実施の形態においては、エンジンのアイドル回転数を低下させることで車両を減速させる。

本実施の形態に係る制御装置は、詳しくは、エンジンＥＣＵ１０１０により実現される。また、本実施の形態においては、前述の第１の実施の形態と異なるプログラムを実行する。それ以外のハードウェア構成については前述の第１の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

図５を参照して、本実施の形態に係るＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０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、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同一のステップ番号を付し、それらについての説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０は、エンジン１００のアイドル回転数を低下する。

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制御装置であるエンジンＥＣＵ１０１０を搭載した車両の動作について説明する。

車両の走行中、運転者がシフトレバー１０１２を操作し、マニュアルモードを選択し（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アクセルペダル１０１４から足を離すと（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、エンジン１００のアイドル回転数が低下される（Ｓ２００）。これにより、エンジンブレーキによる制動力が増大される。そのため、自動変速機３００のダウンシフトが行なわれなくても、運転者の意図通りに車両を減速させることができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵによると、マニュアルモードが選択され、アクセルオフである場合、エンジンのアイドル回転数が低下され、車両が減速される。これにより、自動変速機のダウンシフトが行なわれなくても、運転者の意図通りに車両を減速させることができる。

なお、モータジェネレータからの駆動力により走行可能な車であれば、モータジェネレータの回転数を低下させ（モータジェネレータの負荷を増大させ）、回生制動により、車両を減速させてもよい。

また、車輪のブレーキは油圧ブレーキに限られず、電気式ブレーキやハイブリッド車両における回生ブレーキであってもよい。

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。

本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。 図１に示す自動変速機の作動表である。 車両ブレーキの油圧回路を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＶＳＣ＿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。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるエンジン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。

符号の説明

１００ エンジン、３００ 自動変速機、４３０ シフトポジションセンサ、４４０ アクセル開度センサ、１０００ ＥＣＵ、１０１０ エンジンＥＣＵ、１０１２ シフトレバー、１０１４ アクセルペダル、１０２０ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、１０３０ ＶＳＣ＿ＥＣＵ。

Claims (3)

1. 自動変速機を搭載した車両の制御装置であって、前記車両は車両ブレーキの制動力により減速され、
   前記車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方のモードで前記自動変速機の変速を行なうための変速手段と、
   アクセルペダルの状態を検出するための検出手段と、
   前記マニュアルモードが選択されており、かつ前記アクセルペダルが踏まれていない場合、前記車両ブレーキの制動力を増大させるように前記車両ブレーキを制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。
2. 自動変速機と、前記自動変速機に連結された駆動装置とを搭載した車両の制御装置であって、
   前記車両の走行状態に基づいて自動的に変速が行なわれるオートモードおよび運転者の操作に基づいて変速が行なわれるマニュアルモードのいずれか一方のモードで前記自動変速機の変速を行なうための変速手段と、
   アクセルペダルの状態を検出するための検出手段と、
   前記マニュアルモードが選択されており、かつ前記アクセルペダルが踏まれていない場合、前記駆動装置の回転数を低下させるように前記駆動装置を制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。
3. 前記駆動装置はエンジンであって、
   前記制御手段は、前記エンジンのアイドル回転数を低下させるように前記エンジンを制御するための手段を含む、請求項２に記載の車両の制御装置。

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