JP2006507458A - 下り坂に位置する車両の自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

自動変速機（３）を駆動するエンジン（２）を有する車両の自動変速機（３）の制御方法であって、車両の下降状況を検出し、エンジン（２）がエネルギーを吸収するための自動変速機（３）のギヤ比を選定する、自動変速機（３）の制御方法において、車両が下降状況に入るときの縦方向の速度（Ｖｍｉｎ）をメモリし、車両が下降状況にある限りは、車両の実際の速度（Ｖ）を、下降状況に入るときの速度（Ｖｍｉｎ）と比較し、車両の実際の速度（Ｖ）が、下降状況に入るときの速度（Ｖｍｉｎ）を所定の離隔値（ＶＳ）以上上回るなら、自動変速機をギヤ比低下を開始するように制御する。

Description

本発明は、下り坂に位置する車両の自動変速機の制御方法に関する。

自動変速機、特に油圧制御の自動変速機が装備された車両は、下り坂に位置する際に生じる欠陥を以前から呈してきた。実際、運転者がアクセルペダルから足を持ち上げたときには、車両は最も高い自動変速機のギヤ比（訳者注；ギヤ比＝車輪側のギヤの回転数／エンジン側のギヤの回転数、とする。）をとるか、あるいは変速機のあらゆるギヤの係合を解除する。その結果、車両は、車両の速度を調整するためにエンジンブレーキの効用を受けることができない。

欧州特許文献ＥＰ １ ０４１ ３１４には、このような問題を解決するため自動変速機の制御方法が提案されている。この制御方法によれば、車両が通行する斜面の傾斜が検出され、それに対して、特定の車両の制御法則が採用される。図形の形でメモリされたこの法則は、エンジンブレーキを引き起こすために、変速機のギヤ比の選択を変更する。この法則は、車両の速度と、要求される出力と、変速機のギヤ比との間の関係を確立する。

しかしながら、この移行の法則は、平均的な下り坂の状況にのみしか適応しない。強いエンジンブレーキが必要な大きな傾斜の場合には、選択されるギヤ比は、エンジンブレーキを引き起こすのには高すぎる。同様に、傾斜が極めて小さい場合には、エンジンブレーキは強過ぎ、車両は減速する。

欧州特許文献ＥＰ １ ０４１ ３１４

従って、本発明は、車両が存在するあらゆる下り坂の状況に適応する、車両の自動変速機の制御方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法であって、上記車両の下降状況を検出し、上記エンジンがエネルギーを吸収するための上記自動変速機のギヤ比を選定する、自動変速機の制御方法において、上記車両が下降状況に入るときの上記車両の縦方向の速度をメモリし、上記車両が下降状況にある限りは、上記車両の実際の速度を、下降状況に入るときの速度と比較し、上記車両の実際の速度が、下降状況に入るときの速度を所定の離隔値以上上回るなら、上記自動変速機をギヤ比低下を開始するように制御することを特徴とする、自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法を提供する。

このようにして、本発明によれば、自動変速機のギヤ比は、一般的な法則に従がっては選択されず、車両の状況を解析した後で、ギヤ比低下を開始しながら、車両の状況に明確に応じてギヤ比を選択する。実際、下降状況にある車両が加速し、実際の速度が下降状況に入るときの速度を著しく超えるときには、ギヤ比低下の要求が出現する。

特有の実施の形態においては、車両は、速度制御装置を装備されている。

望ましくは、坂道の傾斜が、所定の傾斜の閾値より大で、上記エンジンに対する出力の要求が所定の出力閾値を越えず、ブレーキが作動されていなければ、上記車両は下降状況にあると決定される。ブレーキの作動は、通常、運転者の、車両を減速させ、あるいは更に、停止させる意図に対応し、本発明の目的を実行する状況には対応しない。下降状況は、従がって、車両が存在している坂道の傾斜の存在と、閾値より小さい出力の要求から導き出される運転者の加速しないという意図とに対応する。この出力の要求は、アクセルペダルの位置、例えばアクセルペダルが完全に持ち上げられた位置によって推定することができる。車両に速度制御装置が装備されている場合には、出力の要求は、アクセルペダルの位置と同等な、エンジン制御レベルによって測定される。これは、点火制御のエンジンの場合にはキャブレターのバルブの位置であり、ディーゼルエンジンの場合には噴射燃料の量であり、あるいはエンジンが発生するべきトルクの指令値である。

望ましくは、本方法は、上記ギヤ比低下を開始する前に、上記エンジンがエネルギーを吸収する容量が、所定の出力の閾値よりも小さいことを確認する、補足のテスト段階を有する。すなわち、本方法は、上記ギヤ比低下を開始する前に、エンジンがエネルギーを充分に吸収する状態にないことを確認する。このようにして、ギヤ比低下は、速度の超過が、車両を引き止めるエンジンの容量の不足に起因するときにのみ開始される。もし、ギヤ比低下があらかじめ開始されているときには、車両が減速して、下降状況に入る速度に近づく間、車両をそのままにして、新なギヤ比低下を避ける。

特に、上記エンジンがエネルギーを吸収する容量は、エンジン回転数によって決められる。実際、エンジンの出力吸収容量を、出力要求がゼロである（キャブレターのバルブが閉、または燃料噴射がない）ときのエンジン回転数に関連付けることは容易である。

上記エンジンがエネルギーを吸収する容量の出力の閾値を、坂道の傾斜とともに増加する、傾斜の関数とすることが有利である。傾斜が大きくなるほど、出力の閾値は大きくなり、エンジンブレーキが車両の速度超過を避けるのに充分でなくなると直ちに、ギヤ比低下がもたらされる。エネルギーの吸収容量が、エンジン回転数によって決められる場合には、傾斜に応じて増加するエンジン回転数の閾値に対して、ギヤ比低下が開始される。

例として、点火制御のエンジンについて、所定の閾値は、概ね、５％以下の傾斜に対して１８００〜２０００回転／分、５〜１０％の傾斜に対して２５００〜３０００回転／分、１０％以上の傾斜に対して３５００〜４０００回転／分である。ディーゼルエンジンの場合には、この閾値はより小さい。

上記所定の速度の離隔値に関しては、この値は５〜１０ｋｍ／ｈの間に含まれる。車両に速度の制御装置が装備されている場合には、上記所定の速度の離隔値の変動幅は小さく、そうでない場合には大きい。上記所定の速度の離隔値は、そのときの変速機のギヤ比に依存することもできる。

また本発明は、自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御装置であって、上記車両の下降状況を決定する手段と、上記エンジンがエネルギーを吸収するための上記自動変速機のギヤ比を選定する手段とを有する自動変速機の制御装置において、上記車両が下降状況に入るときの上記車両の縦方向の速度の測定及びメモリ手段と、上記車両の実際の速度を、上記下降状況に入る速度と比較する手段と、上記車両の実際の速度が、上記下降状況に入るときの速度を所定の離隔値以上上回るなら、上記自動変速機をギヤ比低下を開始するように制御する手段とを有することを特徴とする、自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

さらに本発明は、エンジンと自動変速機を有する車両において、上記の自動変速機の制御装置を有することを特徴とする、エンジンと自動変速機を有する車両を提供することを目的とする。

本発明は、添付図面を参照する以下の説明を読むことによって、よりよく理解され、その他の特徴及び利点が明らかとなるであろう。これらの図において：
−図１は、本発明による方法を実行する動力装置の略図；
−図２は、本発明による方法の流れ図；
である。

本発明による方法が実行される車両は、エンジン２と自動変速機３から構成される動力装置１を有する。エンジン２は、例えば、点火が制御されて、出力を自動変速機を介して車輪４へ供給するディーゼルエンジンである。自動変速機３は、例えば、エピサイクロイド歯車列のギヤボックス、ロボット化された変速機、またはプーリー付きの変速機である。電子制御装置５は、使用する自動変速機のギヤ比を直接決めるか、例えば油圧式の自動変速機３の自律的な制御装置に作用して、自動変速機３を制御することを可能にする。

電子制御装置５は、例えばソフトウエアの形で、本発明による方法を実行する。電子制御装置５は、特に、次のような車両の状態に関する情報を受ける。すなわち、ブレーキペダル６の位置Ｆ、アクセルペダル７の位置Ａｃｃ、車両の速度Ｖ、エンジン回転数ＮＴＡ、及び坂道の傾斜Ｐを決めるために用いられる情報、あるいは場合によっては傾斜Ｐの情報を直接、受ける。エンジン回転数ＮＴＡは、例えば、エンジン制御装置８から発生される。

図２を参照すると、初期化段階２０の後で、装置は、データ取得段階２１において、上記のデータＶ、Ｐ、Ａｃｃ、Ｆ、ＮＴＡの取得を実行する。テスト段階２２においては、傾斜Ｐが、所定の閾値ＰＳと比較される。もし、傾斜Ｐが所定の閾値ＰＳよりも大であれば、車両は下り坂に位置しているとみなされ、テスト段階２３へ移行する。傾斜Ｐが所定の閾値ＰＳよりも大でなければ、段階２６へ移行する。

テスト段階２３においては、アクセルペダルの位置Ａｃｃが、アクセルペダルの位置の閾値ＡｃｃＳの形に変換された所定の出力の閾値と比較される。もし、アクセルペダルの位置Ａｃｃがアクセルペダルの位置の閾値ＡｃｃＳを越えれば、段階２６へ移行する。アクセルペダルの位置Ａｃｃがアクセルペダルの位置の閾値ＡｃｃＳを越えなければ、アクセルペダルは持ち上げられているとみなし、テスト段階２４へ移行する。テスト段階２４においては、ブレーキペダルの位置が確認される。もしブレーキが作動されていれば、ブレーキペダルの位置Ｆの値は１になり、段階２６へ移行する。ブレーキが作動されておらず、ブレーキペダルの位置Ｆの値が１でなければ、段階２５へ移行する。

段階２５は、車両が下り坂に位置するときに到達され、ここでは、下り坂への進入速度、すなわち、下降状況に入るときの速度が、変数Ｖｍｉｎの値として保存される。これに反し、段階２６においては、車両が下り坂に位置していないときに、変数Ｖｍｉｎの値は、車両の現在の速度に置き換えられる。

段階２５または段階２６の一方から出て、テスト段階２７が実行される。テスト段階２７においては、速度Ｖが、下り坂への進入速度、変数Ｖｍｉｎと比較される。もし、速度Ｖが、下り坂への進入速度である変数Ｖｍｉｎに正の値である速度の離隔値ＶＳを加えた値よりも大でなければ、データ取得段階２１へ戻る。この状況は、車両の速度が、下降状況に入るときの速度である変数Ｖｍｉｎから大きくは変化していない場合に相当する。特に、段階２６が実行されるときには、この条件は常に満たされるので、データ取得段階２１へ戻るケースになる。逆の場合、すなわち、速度Ｖが、下降状況に入るときの速度である変数Ｖｍｉｎに正の値である速度の離隔値ＶＳを加えた値よりも大であれば、テスト段階２８が実行すれる。

テスト段階２８においては、エンジン回転数ＮＴＡが、エンジン回転数の閾値ＮＳと比較される。エンジン回転数ＮＴＡが、エンジン回転数の閾値ＮＳよりも大あれば、エンジンは既に高速で回転し、所定の、エンジン回転数の閾値ＮＳに対応する出力の閾値よりも大きい出力を吸収する。ギヤ比の低下は許可されず、プログラムの実行は、データ取得段階２１へ戻される。逆の場合、すなわちエンジン回転数ＮＴＡが、エンジン回転数の閾値ＮＳよりも大でなければ、段階２９が実行される。段階２９においては、変速機のギヤ比を下げるための、ギヤ比低下要求が、変速機へ伝達される。ギヤ比が連続して変化する変速機については、ギヤ比低下要求は、ギヤボックスの入力回転数の増加要求の形をとることができる。次いで、プログラムの実行は、データ取得段階２１へ戻される。本明細書の「課題を解決するための手段」において先に説明したように、エンジン回転数の閾値ＮＳは、坂道の傾斜の関数である。

坂道の傾斜Ｐの算定は、例えば欧州特許文献ＥＰ １ ０４１ ３１４に記載されたような方法によって実行することができる。その方法によれば、計算加速度γｃが算定され、実際の加速度γｍと比較される。計算加速度γｃの算定には、次式：
γc=rap(N)・Cmoteur/Rayon・Masse-1/2ρ・Scx・Vveh/Masse・g・kr
が用いられる。ここに：
−rap(N)は、ギヤ比Ｎに対して車輪に対して付加される減速比、
−Cmoteurは、例えばアクセルペダルの位置とエンジン回転数の関数としてエンジン制御装置によって決められるエンジンのトルク、
−Rayonは、車輪の半径、
−Masseは、２人乗車の車両の質量、
−ρは、空気の密度、
−Scxは、車両に対する空気抵抗に関する係数、
−gは、重力の加速度（g=9.81m/s²）、
−krは、軸受けの抵抗
である。

そこで、車両が通行する坂道の傾斜Ｐ（下り坂の場合に正）は、次式：
P=(γm-γc)/g
によって計算される。

傾斜Ｐの算定は、受けらとれた情報から出発して電子制御装置５によって、または、電子制御装置５へ傾斜Ｐの値を直接伝達する車両のその他の装置によって実行される。受けらとれる情報は、例えば、図示されていないセンサ、エンジン制御装置８、またはその他の車両の装置から、場合によってはディジタルネットワークを介して、伝達される。同じ方法は、欧州特許文献ＥＰ １ ０４１ ３１４にも記載されている。傾斜を算定するその他の方法を用いることも可能である。

本発明による車両の自動変速機の制御方法を実行する動力装置の略図である。 本発明による車両の自動変速機の制御方法の流れ図である。

Claims (9)

1. 自動変速機（３）を駆動するエンジン（２）を有する車両の自動変速機（３）の制御方法であって：
   −上記車両の下降状況を検出し；
   −上記エンジン（２）がエネルギーを吸収するための上記自動変速機（３）のギヤ比を選定する、
   自動変速機（３）の制御方法において、
   上記車両が下降状況に入るときの縦方向の速度（Ｖｍｉｎ）をメモリし、
   −上記車両が下降状況にある限りは、上記車両の実際の速度（Ｖ）を、下降状況に入る速度（Ｖｍｉｎ）と比較し：
   −上記車両の実際の速度（Ｖ）が、下降状況に入るときの速度（Ｖｍｉｎ）を所定の離隔値（ＶＳ）以上上回るなら、上記自動変速機をギヤ比低下を開始するように制御する、
   ことを特徴とする、自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
2. 坂道の傾斜（Ｐ）が、所定の傾斜の閾値（ＰＳ）より大で、上記エンジンに対する出力の要求（Ａｃｃ）が所定の出力閾値（ＡｃｃＳ）を越えず、ブレーキが作動されていなければ、上記車両は下降状況にあると決定することを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
3. 上記ギヤ比低下を開始する前に、上記エンジンがエネルギーを吸収する容量が、所定の出力の閾値よりも小さいことを確認する、補足のテスト段階（２８）を有することを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
4. 上記エンジンがエネルギーを吸収する容量は、エンジン回転数（ＮＴＡ）によって決められることを特徴とする、請求項３に記載の自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
5. 上記エンジンがエネルギーを吸収する容量の出力の閾値（ＮＳ）は、坂道の傾斜（Ｐ）とともに増加する、傾斜（Ｐ）の関数であることを特徴とする、請求項３に記載の自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
6. 上記所定の離隔値（ＶＳ）は、５〜１０ｋｍ／ｈの間に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
7. 上記車両は、速度の制御装置が装備されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御方法。
8. 自動変速機（３）を駆動するエンジン（２）を有する車両の自動変速機（３）の制御装置であって：
   −上記車両の下降状況を決定する手段と、
   −上記エンジンがエネルギーを吸収するための上記自動変速機のギヤ比を選定する手段と、
   を有する自動変速機（３）の制御装置において、
   −上記車両が下降状況に入るときの上記車両の縦方向の速度（Ｖｍｉｎ）の測定及びメモリ手段と、
   −上記車両の実際の速度（Ｖ）を、上記下降状況に入るときの速度（Ｖｍｉｎ）と比較する手段と、
   −上記車両の実際の速度（Ｖ）が、上記下降状況に入るときの速度（Ｖｍｉｎ）を所定の離隔値（ＶＳ）以上上回るなら、上記自動変速機をギヤ比低下を開始するように制御する手段と、
   を有することを特徴とする、自動変速機を駆動するエンジンを有する車両の自動変速機の制御装置。
9. エンジンと自動変速機を有する車両において、請求項８に記載の自動変速機の制御装置を有することを特徴とする、エンジンと自動変速機を有する車両。
   

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