JP2010209681A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関のトルク制限を適切なタイミングで解除してよりスムーズに車両を発進させる。
【解決手段】自動車の発進時に、Gセンサの値から路面の勾配が所定勾配以上と判定するときにはトルク制限制御を実行してベルト式の無段変速機のベルト滑りを防止し(S120〜140)、インプット回転速度Niが値0となるタイミングでエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上であると判定してから所定時間T1が経過したとき(S170〜210)あるいはエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上である状態を所定時間T1よりも長い所定時間T2以上継続したときに(S220)、トルク制限制御の解除を実行するから(S250)、自動車がずり下がりから前進を開始したことを誤判定することなく速やかに判断してトルク制限を適切なタイミングで解除することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関からの動力を流体式の動力伝達機構と無段変速機とを順に介して車軸に伝達して走行する車両を制御する車両の制御装置に関する。
従来、この種の車両の制御装置としては、エンジンからの動力をベルト式の無段変速機を介して車軸に伝達して走行する車両において、発進時に車両のずり下がりを判定したときにはエンジンからのトルクを制限し車速が所定車速(例えば、時速10km)以上になったときにそのトルク制限を終了するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、車両のずり下がり時にトルク制限することにより、トルク容量(ベルトを滑らせることなく伝達可能な最大トルク)の低下によるベルト滑りを防止することができるとしている。
特開2004−92539号公報
ここで、車両のずり下がりは、上り坂での発進時などエンジンから比較的大きなトルクが必要とされる状況で生じやすいものである。したがって、上述した車両の制御装置では、ベルト滑りを防止することはできるもののトルク制限の解除が遅れ、車両のスムーズな発進が妨げられるおそれがある。このため、ベルト滑りを防止しつつ車両をよりスムーズに発進させることを考えると、所定車速に達する前であってもずり下がりが生じない状態となったことを速やかに判定してトルク制限を解除することが望ましい。その場合、進行方向に走行しているか否かを判定できるよう正逆の回転方向を判別可能な専用のセンサを車両に取り付けることも考えられるが、センサの活用場面が限定されるためコストアップや取付スペースなどの問題が生じてしまう。
本発明の車両の制御装置は、内燃機関のトルク制限を適切なタイミングで解除してよりスムーズに車両を発進させることを主目的とする。
本発明の車両の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の車両の制御装置は、
内燃機関からの動力を流体式の動力伝達機構と無段変速機とを順に介して車軸に伝達して走行する車両を制御する車両の制御装置であって、
前記車両が発進する際には、路面の勾配が所定勾配以上の場合に前記内燃機関からのトルクを制限するトルク制限制御を実行し、該トルク制限制御の実行中に、前記無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となったことを第1の解除条件として前記トルク制限制御の実行を解除する
ことを特徴とする。
この本発明の車両の制御装置では、車両が発進する際には、路面の勾配が所定勾配以上の場合に内燃機関からのトルクを制限するトルク制限制御を実行し、トルク制限制御の実行中に、無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となったことを第1の解除条件としてトルク制限制御の実行を解除する。これにより、正逆の回転方向を判別してずり下がりが生じない状態となったことを判定するための専用のセンサを取り付けることなく、車両のずり下がりが生じない状態になったことを速やかに判定することができる。この結果、内燃機関の出力制限を適切なタイミングで解除してよりスムーズに車両を発進させることができる。ここで、「非回転状態」には、回転速度が値0の状態だけでなく、回転速度が値0付近の低回転で値0とみなすことができる状態が含まれる。また、「流体式の伝達機構」には、入力されるトルクの増幅を伴って出力するトルクコンバータや入力されるトルクの増幅を伴わずに出力するフルードカップリング(流体継手)が含まれる。また、「無段変速機」としては、入力軸のプーリーと出力軸のプーリーとに巻き掛けられるベルトを介して動力を伝達するベルト式の無段変速機であってもよいし、入力軸のディスクと出力軸のディスクとに挟持されるパワーローラーを介して動力を伝達するトロイダル式の無段変速機であってもよい。
こうした本発明の車両の制御装置において、前記第1の解除条件は、前記内燃機関を所定回転速度以上で運転することを含むものとすることもできる。こうすれば、より精度よくトルク制限制御の実行解除のタイミングを判定することができる。この態様の本発明の車両の制御装置において、前記第1の解除条件は、前記無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となり且つ前記内燃機関を前記所定回転速度以上で運転しているタイミングから起算して、該内燃機関を第1の所定時間に亘って前記所定回転速度以上で運転したことを含むものとすることもできる。こうすれば、第1の所定時間に亘って内燃機関を所定回転速度以上で運転したときにトルク制限制御の実行を解除するため、ずり下がりが生じない状態になったことを誤判定することなくさらに精度よく判定することができる。また、この態様の本発明の車両の制御装置において、前記無段変速機の入力軸の回転速度に拘わらず、前記第1の所定時間よりも長い第2の所定時間に亘って前記内燃機関を前記所定回転速度以上で運転したことを第2の解除条件とするものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の回転速度のみに基づいてトルク制限制御を解除することができる。このとき、第1の所定時間よりも長い第2の所定時間に亘って内燃機関を所定回転速度以上で運転することを条件とするため、内燃機関の回転速度のみに基づいて判定する場合であっても誤判定を防止することができる。
また、本発明の車両の制御装置において、前記車両は、車両の前後方向の静的加速度と動的加速度とを検出するGセンサを備える車両であり、前記無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となり且つ前記Gセンサの検出値が前記車両の停車中の検出値よりも大きくなっていることを第3の解除条件とするものとすることもできる。こうすれば、無段変速機の入力軸の回転速度とGセンサの検出値とを用いて簡易な処理でトルク制限制御の実行を解除することができる。この態様の本発明の車両の制御装置において、前記第3の解除条件は、前記Gセンサの検出値が前記車両の停車中の検出値よりも所定値以上大きくなっていることを要するものとすることもできる。こうすれば、より精度よくトルク制限制御の実行解除のタイミングを判定することができる。また、この態様の本発明の車両の制御装置において、前記車両の発進前の停車時間に応じて前記所定値を変更するものとすることもできる。こうすれば、停車時間が短い場合などにGセンサの検出遅れの影響を抑制することができる。
本発明の一実施例としての車両の制御装置が組み込まれた自動車10の構成の概略を示す構成図である。 発進時トルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 車速Vとエンジン回転速度Neとアクセル開度Accとブレーキスイッチ信号BSWとインプット回転速度Niとトルク制限とGセンサ値GsとT1計時中フラグFの時間変化の様子を示す説明図である。
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例としての車両の制御装置が組み込まれた自動車10の構成の概略を示す構成図である。自動車10は、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力するエンジン22と、エンジン22を運転制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22のクランクシャフト26に接続された周知の流体式のトルクコンバータ40と、このトルクコンバータ40にインプットシャフト51が接続されると共にギヤ機構70およびデファレンシャルギヤ72を介して駆動輪73a,73bにアウトプットシャフト52が接続されたベルト式の無段変速機としてのCVT50と、CVT50を変速制御するCVT用電子制御ユニット(以下、CVTECUという)59と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット(以下、メインECUという)80とを備える。なお、車両の制御装置としては、エンジンECU24およびメインECU80が該当し、また、各ECUは、CPUを中心とする周知のマイクロプロセッサとして構成されている。
エンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられた回転速度センサ29からのエンジン回転速度Neなどエンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力され、エンジンECU24からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号,点火プラグへの点火信号などが出力される。エンジンECU24は、メインECU80からの制御信号によってエンジン22を制御し、エンジン22の運転状態に関するデータをメインECU80に出力する。
CVT50は、溝幅が変更可能でインプットシャフト51に接続されたプライマリープーリー53と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト52に接続されたセカンダリープーリー54と、プライマリープーリー53およびセカンダリープーリー54の溝に架けられたベルト55と、プライマリープーリー53およびセカンダリープーリー54の溝幅を変更する第1アクチュエータ56および第2アクチュエータ57とを備え、プライマリープーリー53およびセカンダリープーリー54の溝幅を変更することによりインプットシャフト51の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト52に出力する。
CVTECU59には、インプットシャフト51に取り付けられた回転速度センサ61からのインプット回転速度Ninやアウトプットシャフト52に取り付けられた回転速度センサ62からのアウトプット回転速度Noutなどが入力され、CVTECU59からは、第1アクチュエータ56および第2アクチュエータ57への駆動信号などが出力される。また、CVTECU59は、メインECU80からの制御信号によってCVT50の変速比(ギヤ比)を制御し、インプット回転速度Nin,アウトプット回転速度NoutなどCVT50の運転状態に関するデータをメインECU80に出力する。ここで、回転速度センサ61は、一定角度毎に外周面に突起が形成されインプットシャフト51に取り付けられた図示しないタイミングロータに対向する位置に設置され、タイミングロータの突起が近付く度にパルス信号を発生する電磁ピックアップ式のセンサとして構成されている。このため、回転速度センサ61は、単位時間当たりのパルス信号数から回転速度を検出することはできるものの回転方向に拘わらず回転速度が同じであればパルス信号数も同じとなるため、インプットシャフト51の回転方向については検出することができない。なお、回転速度センサ62も同様である。
メインECU80には、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPやアクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込みを検出するブレーキスイッチ86からのブレーキスイッチ信号BSW,車速センサ87からの車速V,車両の前後方向の加速度を検出するGセンサ89からのGセンサ値Gsなどが入力される。メインECU80は、エンジンECU24やCVTECU59と通信可能に接続されており、エンジンECU24やCVTECU59と各種制御信号やデータのやりとりを行なう。ここで、Gセンサ89は、詳細な図示は省略するが、梁で支えられた錘に作用する加速度により梁に発生する歪みをピエゾ抵抗効果を用いて電気信号に置き換えて検出するピエゾ方式のセンサとして構成され、少なくとも自動車10の前後方向の静的(重力)加速度と動的加速度とを検出可能に取り付けられている。このため、Gセンサ89は、自動車10が停車しているときには、路面の勾配を値θとすると値gsinθ(gは重力加速度)に比例したGセンサ値Gsを出力することができる。なお、Gセンサ89は、検出したGセンサ値Gsを定期的にメインECU80に入力するものとする。また、車速センサ87は、詳細な説明は省略するが、上述した回転速度センサ61,62と同様に回転方向については検出することができないセンサとして構成されている。
次に、こうして構成された実施例の自動車10の動作、特に発進時のエンジン22からのトルクを制限するトルク制限制御について説明する。図2は、メインECU80により実行される発進時トルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、シフトレバー81がD(ドライブ)の走行ポジション,車速Vが値0,ブレーキスイッチ信号BSWがオフされたことなど予め設定された条件が成立したときに実行される。
発進時トルク制御ルーチンが実行されると、メインECU80のCPUは、まず、停車時間tや停車中のGセンサ値GsをGセンサ値Gs0として入力し(ステップS100)、入力した停車時間tが所定時間tref以上であるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、発進前の停車時間tは、例えば、車速Vが略値0となったときからブレーキスイッチ信号BSWがオフされるまでの時間を計測したものを入力するものとした。また、停車中のGセンサ値Gs0は、本ルーチンが実行される直前にGセンサ89から入力されたGセンサ値Gsとしてもよいし、停車時間tの計時を開始してから所定時間trefが経過した以降に入力されたGセンサ値Gsの平均値などとしてもよい。なお、所定時間trefは、本実施例では、例えば1secに設定するものとした。ステップS110で、停車時間tが所定時間tref以上であると判定したときには、入力したGセンサ値Gs0が所定値Gref1以上であるか否かを判定する(ステップS120)。ここで、所定値Gref1は、自動車10が発進する際にずり下がりが生じやすい勾配を実験などにより求め、Gセンサ89の検出特性や検出誤差を考慮すると共に安全面に配慮して、その勾配よりも小さな所定の勾配に相当するGセンサ値Gsとして設定するものである。本実施例では、例えば、8°や10°などの勾配を所定の勾配とし、それに相当するGセンサ値を所定値Gref1に設定するものとした。ステップS120でGセンサ値Gs0が所定値Gref1以上ではないと判定したときには、路面の勾配は所定の勾配以上ではなく自動車10のずり下がりを考慮した制御は必要ないから、そのまま本ルーチンを終了する。一方、ステップS110で発進前の停車時間tが所定時間tref以上ではないと判定したときには、入力したGセンサ値Gs0が所定値Gref2以上であるか否かを判定し(ステップS130)、所定値Gref2以上ではないと判定したときには、自動車10のずり下がりを考慮した制御は必要ないとして本ルーチンを終了する。ここで、Gセンサ89は、停車中には路面の勾配に応じたGセンサ値Gsを出力するが、検出遅れがあるために停車時間tが所定時間tref以上ではなく短いときには停車中の路面の勾配を正確に反映したものとはならない場合がある。このため、所定値Gref2として所定値Gref1が相当する所定の勾配よりも小さな勾配に相当するGセンサ値を設定し、正確なGセンサ値Gsが得られないおそれがある場合には、ずり下がりを考慮した制御が行なわれるよう仕向けるものとした。また、この所定値Gref2は、停車時間に応じて変更するものとしてもよく、例えば、停車時間が短いほどより小さな勾配に相当する値に設定するものとしてもよい。本ルーチンを終了した場合、メインECU80は、エンジン22からのトルクを制限することなく、エンジンECU24およびCVTECU59に通常の各種制御信号を出力する。制御信号を受けたエンジンECU24は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいてエンジン22に要求されるトルクが目標トルクとして出力されるよう吸入空気量や燃料噴射量,点火時期などの制御を行ない、制御信号を受けたCVTECU59は、CVT50の変速比がアクセル開度Accと車速Vとから図示しない変速比マップを用いて設定される目標変速比となるよう第1アクチュエータ56および第2アクチュエータ57を駆動制御する。
ステップS120,S130でGセンサ値Gs0が所定値Gref1以上あるいは所定値Gref2以上であると判定したときには、自動車10のずり下がりのおそれがあると判断して、エンジン22からのトルクを制限するトルク制限制御を行なう(ステップS140)。なお、以下の説明では、所定値Gref1,Gref2をまとめて、単に所定値Grefということがある。ここで、発進時に自動車10のずり下がりが生じると、プライマリープーリー53やセカンダリープーリー54の回転方向とエンジン22からのトルクの作用する方向とが逆になるため、トルク容量(ベルト55を滑らせることなく動力を伝達可能な最大トルク)が低下し、エンジン22からのトルクによってはベルト滑りが発生してしまう。このベルト滑りが発生すると、トルクの伝達ロスが大きくなるだけではなくベルト55の耐久性にも好ましくないため、これを防止する必要がある。そこで、Gセンサ値Gs0が所定値Gref1以上のとき、即ち路面の勾配が大きいために自動車10のずり下がりを起因としたベルト滑りのおそれがあるときには、トルク制限制御を行なってベルト滑りの発生を防止するのである。なお、上述したように、停車時間tが所定時間terf以上ではないときには、Gセンサ89の検出遅れを考慮して所定値Gref1よりも小さな勾配に相当する所定値Gref2を用いることでトルク制限制御を実施するよう仕向けるものとした。トルク制限制御を実行すると、メインECU80からエンジンECU24にトルク制限信号が出力され、トルク制限信号を受けたエンジンECU24は、エンジン22に要求されるトルクと受信したトルク制限値とを比較し小さい方のトルクを目標トルクとしてエンジン22を制御する。トルク制限値を目標トルクとしたときには、例えば、エンジン22の点火時期を通常より遅角側に変更するなどの制御が行なわれる。なお、いま、Gセンサ値Gs0が所定値Gref以上であり比較的勾配の大きな路面を発進する場合を考えているから、自動車10をスムーズに発進させるためにはトルク制限制御が長時間に亘って継続されることは好ましいものではない。このため、ベルト滑りのおそれがなくなったことをより早いタイミングで判断して速やかにトルク制限制御を解除することが望ましく、以下、これについて説明する。
こうしてトルク制限制御を開始した以降は、トルク制限制御の解除判定に必要なデータとして、エンジン22のエンジン回転速度Neやインプットシャフト51のインプット回転速度Ni,車速センサ88からの車速V,Gセンサ89のGセンサ値Gsなどを入力する処理を実行する(ステップS150)。ここで、エンジン回転速度Neは回転速度センサ29により検出されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとし、インプット回転速度Ninは回転速度センサ61により検出されたものをCVTECU59から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力したインプット回転速度Niが値0となるタイミングでGセンサ値Gsが停車中のGセンサ値Gs0を超えるか否かを判定する(ステップS160)。なお、回転速度センサ61は、その検出特性上、インプット回転速度Niが値0付近の低回転で回転しているときには値0と検出するものである。ここで、上述したように、回転速度センサ61は回転方向を判別できないため、インプットシャフト51の正転,逆転のいずれの場合であってもインプット回転速度Niは値0より大きな値になる。このため、インプットシャフト51が逆転から正転あるいは正転から逆転に転じるときには、インプット回転速度Niは、比較的大きな値として検出される状態(回転状態)から値0付近の小さな値や値0が検出される状態(非回転状態)となり再び比較的大きな値が検出される回転状態となる。また、Gセンサ値Gsは、自動車10のずり下がりにより後方(下方)に加速されると停車中のGセンサ値Gs0よりも小さくなり、自動車10の発進により前方(上方)に加速されると停車中のGセンサ値Gs0よりも大きくなる。これらのことから、インプット回転速度Niが値0であり且つセンサ値Gsが停車中のGセンサ値Gs0を超えるときには、インプットシャフト51が回転状態から非回転状態となっており、正転から逆転に転じる状態ではなく少なくとも自動車10のずり下がりは生じていないと考えることができる。したがって、ステップS160で、インプット回転速度Niが値0となるタイミングでセンサ値Gsが停車中のGセンサ値Gs0を超えると判定したときには、ずり下がりを起因とするベルト滑りのおそれはないと判断し、トルク制限制御を解除して(ステップS250)、本ルーチンを終了する。これにより、ベルト滑りのおそれがないことをインプット回転速度NiとGセンサ値Gsとを用いて簡易な処理で判断してトルク制限制御を解除することができる。
一方、入力したインプット回転速度Niが値0でないときやセンサ値Gsが停車中のGセンサ値Gs0を超えないときには、ステップS160で否定判定し、次に、入力したエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上であるか否かを判定する(ステップS170)。ここで、所定回転速度Nrefは、自動車10の重量を考慮して路面の勾配が比較的大きな場合であっても登坂できる程度の動力がエンジン22から出力される回転速度として設定されている。本実施例では、例えば、1700rpmなどに設定するものとした。いま、このルーチンが実行された当初を考えているから、エンジン回転速度Neはそれほど大きな値にはなっておらず、ステップS170でエンジン回転速度Neは所定回転速度Nref以上ではないと判定する。続いて、T1計時中フラグFの値を値0にリセットして(ステップS230)、車速Vが所定車速Vref以上であるか否かを判定する(ステップS240)。ここで、T1計時中フラグFは、このルーチンの実行開始当初は値0にセットされており、後述する処理において値1にセットされるものである。また、所定車速Vrefは、自動車10の前進を確実に判断できる車速として、本実施例では、例えば、時速8kmに設定するものとした。いま、このルーチンが実行された当初を考えているから、車速Vは所定車速Vref以上ではないと判定し、再びステップS150以降の処理を繰り返す。
このような処理を繰り返すうちに、ステップS170でエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上であると判定すると、T1計時中フラグFが値0であるか否かを判定する(ステップS180)。上述したように、T1計時中フラグFは値1がセットされるまでは値0であるため、ステップS180でT1計時中フラグFは値0と判定し、インプット回転速度Niが値0であるか否かを判定する(ステップS190)。いま、エンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上の場合を考えているから、この処理は、インプット回転速度Niが値0となるタイミングでエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上であるか否かを判定する処理となる。ステップS190でインプット回転速度Niが値0と判定すると、T1計時中フラグFを値1にセットし(ステップS200)、セットした後に所定時間T1が経過したか否かを判定する(ステップS210)。ここで、所定時間T1は、エンジン22を所定回転速度Nrefで運転し続けた場合に自動車10の前進を確実に判断することのできる時間として予め実験などにより求めるものとし、本実施例では、例えば、0.5secや1.0secなどに設定するものとした。一旦、T1計時中フラグFに値1が設定されると、エンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上である限りステップS180でフラグFは値0ではないと判定し、インプット回転速度Niの値を判定することなくステップS210で所定時間T1が経過したか否かを判定することになる。なお、ステップS170でエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上でないと判定したときには、上述したステップS230の処理でフラグFは値0にリセットされ、それまでの計時はクリアされる。ステップS210で所定時間T1が経過したと判定したときには、ずり下がりを起因とするベルト滑りのおそれはないと判断し、ステップS250でトルク制限制御を解除して本ルーチンを終了する。なお、このとき、T1計時中フラグFを値0にリセットするものとする。ここで、上述したように、回転速度センサ61は回転方向を判別できないため、インプットシャフト51が逆転から正転あるいは正転から逆転に転じるときにはインプット回転速度Niは略値0で推移することになる。また、エンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上のときには、自動車10が登坂するのに必要な動力がエンジン22から出力されていると推定することができる。これらのことから、インプット回転速度Niが値0のタイミングでエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上のときには、インプットシャフト51が回転状態から非回転状態となっており、正転から逆転に転じる状態ではなく少なくとも自動車10のずり下がりは生じていないと考えることができる。さらに、そのような状態が所定時間T1以上継続したときに、ずり下がりを起因とするベルト滑りのおそれはなくトルク制限を解除できる状態になったと判断するため、瞬間的にエンジン回転速度Neが所定回転速度Nrefを超えた場合などに誤判定することがない。これらのことから、正逆の回転方向を判別可能な専用のセンサを取り付けることなく、ずり下がりが生じない状態になったことを速やかに且つ精度よく判定することができる。
一方、ステップS190でインプット回転速度Niが値0でないと判定したとき、あるいは、ステップS210でT1計時中フラグFに値1をセットした後に所定時間T1が経過していないと判定したときには、エンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上であると判定してからその状態が所定時間T2以上継続しているか否かを判定し(ステップS220)、継続していると判定したときには、ずり下がりを起因とするベルト滑りのおそれはないと判断し、ステップS250でトルク制限制御を解除して本ルーチンを終了する。ここで、所定時間T2は、所定時間T1よりも長い時間、例えば、2.5secや3.5secなどと設定することができる。この判定は、エンジン回転速度Neのみに基づいてベルト滑りのおそれの有無を判定するものであるが、所定時間T1よりも長い所定時間T2を用いることで、誤判定を防止することができる。
図3は、車速Vとエンジン回転速度Neとアクセル開度Accとブレーキスイッチ信号BSWとインプット回転速度Niとトルク制限とGセンサ値GsとT1計時中フラグFの時間変化の様子を示す説明図である。この図3では、路面の勾配が所定勾配よりも大きくずり下がりが生じる場合を例示し、Gセンサ値Gsを用いたトルク制限制御の解除についての説明は省略するものとする。図示するように、時刻t1に発進時トルク制御ルーチンの開始条件が成立すると、トルク制限がなされ、自動車10のずり下がりによりインプットシャフト51などの各シャフトは逆転側に回転し始める。このとき、上述したように、車速センサ87や回転速度センサ61は回転方向については判別できないため、車速Vとインプット回転速度Niは徐々に大きくなる。時刻t2にアクセル操作がなされると、自動車10が前進を開始するため各シャフトは正転側に向かって回転し始めるため、車速Vとインプット回転速度Niは徐々に値0に近付いていく。一方、エンジン回転速度Neは、徐々に大きくなり、時刻t3に所定回転速度Nrefを超える。このとき、インプット回転速度Niは、値0と判定することはできず、T1計時中フラグFは値1にセットされないが、所定時間T2については、時刻t3を開始時刻として計時される。そして、インプット回転速度Niが値0と判定できる時刻t4になると、T1計時中フラグFは値1にセットされ、そこから所定時間T1が経過した時刻t5においてトルク制限制御が解除される。なお、インプット回転速度Niが値0であることを仮に判定できなかった場合であっても、時刻t3から所定時間T2が経過する時刻t6においてトルク制限制御を解除することができる。
以上説明した実施例の自動車10の制御装置によれば、自動車10の発進時に路面の勾配が所定勾配以上のときにはトルク制限制御を実行してベルト滑りが発生するのを防止し、インプット回転速度Niが値0となるタイミングでエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上であると判定してから所定時間T1が経過したとき、あるいは、インプット回転速度Niの値に拘わらずエンジン回転速度Neが所定回転速度Nref以上である状態を所定時間T1よりも長い所定時間T2以上継続したときに、トルク制限制御の解除を実行するから、自動車10がずり下がりから前進を開始したことを誤判定することなく速やかに判断してトルク制限を解除することができる。この結果、ベルト滑りを防止するためのトルク制限制御を適切なタイミングで解除して、よりスムーズに自動車10を発進させることができる。
実施例の自動車10の制御装置では、トルク制限制御を解除する条件としてステップS170〜S210の処理の他に3つの処理(ステップS160,S220,S240)を挙げたが、これらのうち一部または全部を省略するものとしてもよい。また、ステップS170〜S210の処理のうち、ステップS190を除いて一部または全部の処理を省略するものとしてもよい。
実施例の自動車10の制御装置では、D(ドライブ)の走行ポジションで前進側に走行することにより登坂する場合について説明したが、R(リバース)の走行ポジションで後進側に走行することにより登坂するものとしてもよい。なお、D(ドライブ)の走行ポジションの場合とR(リバース)の走行ポジションの場合とで、所定値Gref1,Gref2や所定回転速度Nref、所定時間T1,T2、所定速度Vrefを変更するものとしてもよい。
実施例の自動車10の制御装置では、ステップS160,S190でCVT50のインプットシャフト51のインプット回転速度Niを直接用いて判定処理を行なうものとしたが、アウトプットシャフト52のアウトプット回転速度NoutにCVT50の変速比を乗じたものを用いて判定処理するものとしてもよい。但し、発進時の減速比を考慮すると、通常アウトプット回転速度Noutよりもインプット回転速度Niの方が大きな値が検出され判定しやすいことから、本実施例のようにインプット回転速度Niを直接用いるものが好ましい。
実施例の自動車10の制御装置では、所定回転速度Nrefや所定時間T1,T2、所定速度Vrefに予め設定された所定値を用いるものとしたが、停車中のGセンサ値Gs0に応じて、即ち路面の勾配に応じて変化する値を用いるものとしてもよい。例えば、車両のずり下がりのおそれが少ない場合にはより早くトルク制限制御の実行を解除するよう路面の勾配が小さいほど各値を小さく設定するものなどとしてもよい。
実施例の自動車10の制御装置では、Gセンサ89はピエゾ方式のセンサとして構成したが、静電容量式など他の方式で構成してもよい。また、自動車10の前後方向のみならず、前後,左右,上下の3軸方向の加速度を検出する3軸加速度センサなどとしてもよい。
実施例の自動車10の制御装置では、発進時トルク制御ルーチンの開始後にトルク制限制御を行なうものとしたが、停車中にトルク制限制御を開始しておくものとしてもよい。
実施例の自動車10の制御装置では、ベルト式のCVT50を備える自動車10を制御するものとしたが、入力軸のディスクと出力軸のディスクとに挟持されるパワーローラーを介して動力を伝達するトロイダル式の無段変速機を備える自動車10を制御するものとしてもよい。
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、トルクコンバータ40が「流体式の動力伝達機構」に相当し、CVT50が「無段変速機」に相当し、メインECU80とエンジンECU24とが「制御装置」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「制御装置」としては、メインECU80とエンジンECU24との2つのECUの組み合わせに限られず、1つのECUや3つ以上のECUの組み合わせとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、自動車産業などに利用可能である。
10 自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、40 トルクコンバータ、50 CVT 51 インプットシャフト、52 アウトプットシャフト、53 プライマリープーリー、54 セカンダリープーリー、55 ベルト、56 第1アクチュエータ、57 第2アクチュエータ、59 CVT用電子制御ユニット(CVTECU)、61,62 回転速度センサ、70 ギヤ機構、72 デファレンシャルギヤ、73a,73b 駆動輪、80 メイン電子制御ユニット(メインECU)、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキスイッチ、87 車速センサ、89 Gセンサ。

Claims (7)

  1. 内燃機関からの動力を流体式の動力伝達機構と無段変速機とを順に介して車軸に伝達して走行する車両を制御する車両の制御装置であって、
    前記車両が発進する際には、路面の勾配が所定勾配以上の場合に前記内燃機関からのトルクを制限するトルク制限制御を実行し、該トルク制限制御の実行中に、前記無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となったことを第1の解除条件として前記トルク制限制御の実行を解除する
    車両の制御装置。
  2. 前記第1の解除条件は、前記内燃機関を所定回転速度以上で運転することを含む請求項1記載の車両の制御装置。
  3. 前記第1の解除条件は、前記無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となり且つ前記内燃機関を前記所定回転速度以上で運転しているタイミングから起算して、該内燃機関を第1の所定時間に亘って前記所定回転速度以上で運転したことを含む請求項2記載の車両の制御装置。
  4. 前記無段変速機の入力軸の回転速度に拘わらず、前記第1の所定時間よりも長い第2の所定時間に亘って前記内燃機関を前記所定回転速度以上で運転したことを第2の解除条件とする請求項3記載の車両の制御装置。
  5. 請求項1ないし4いずれか1項に記載の車両の制御装置であって、
    前記車両は、車両の前後方向の静的加速度と動的加速度とを検出するGセンサを備える車両であり、
    前記無段変速機の入力軸が回転状態から非回転状態となり且つ前記Gセンサの検出値が前記車両の停車中の検出値よりも大きくなっていることを第3の解除条件とする
    車両の制御装置。
  6. 前記第3の解除条件は、前記Gセンサの検出値が前記車両の停車中の検出値よりも所定値以上大きくなっていることを要する請求項5記載の車両の制御装置。
  7. 前記車両の発進前の停車時間に応じて前記所定値を変更する請求項6記載の車両の制御装置。
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