JP2016104996A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オートメーテッドマニュアルトランスミッション(Automated Manual Transmission、以下では、AMTと省略する)を搭載する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle equipped with an automated manual transmission (hereinafter abbreviated as AMT).
近年の車両には、ブレーキペダルを十分に踏み込んでいない状態で後続車に追突されたときに、そのまま前方に進んで追突等してしまうことを未然に防止するために、アクチュエータを駆動させてブレーキを効かせる(制動力を発生させる)機能を備えさせることが行われている(特許文献1)。 In recent vehicles, when a rear-end vehicle is not fully depressed and a rear-end collision occurs, the actuator is driven in order to prevent a rear-end collision and so on. It has been practiced to have a function of applying a function (generating a braking force) (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の車両の制御装置にあっては、十分な制動力を発生させるには強力なアクチュエータを搭載する必要があり、小型化やコスト削減の妨げとなってしまう。 However, in the vehicle control device described in Patent Document 1, it is necessary to mount a powerful actuator to generate a sufficient braking force, which hinders downsizing and cost reduction.
ところで、マニュアルトランスミッション(Manual Transmission、以下では、MTと省略する)を搭載する車両では、停車中に、パーキングブレーキに代える、あるいは、併用する制動として、停止状態のエンジンの回転負荷を利用する場合がある。この場合には、1速ギヤ、あるいは、後進(リバース)ギヤを噛み合わせてエンジンと駆動輪とを連結状態にする。 By the way, in a vehicle equipped with a manual transmission (hereinafter abbreviated as MT), the rotational load of the engine in a stopped state may be used as a brake to be replaced or used together with the parking brake while the vehicle is stopped. is there. In this case, the engine and the drive wheels are brought into a connected state by meshing the first gear or the reverse (reverse) gear.
このMTには、基本構造を共通にして、アクチュエータにより変速制御を自動化したAMTが実用化されている。このAMTでは、追突時にエンジンと駆動輪とを1速ギヤ等を介して連結状態にすることが考えられるが、そのまま締結してしまうと、エンジンが不用意に強制的に停止されたり、急制動が掛かってしまう、という不都合が発生してしまう。 In this MT, an AMT having a basic structure in common and automatic shift control by an actuator is put into practical use. In this AMT, it is conceivable that the engine and the driving wheel are connected via a first speed gear or the like at the time of rear-end collision. However, if the engine is fastened, the engine is forcibly stopped or suddenly braked. Inconvenience will occur.
そこで、本発明は、AMTを搭載する車両において、追突されるときなどに、エンスト等の不都合なく確実に制動を掛けることのできる制御装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device that can reliably perform braking without any inconvenience such as engine stall when a rear-end collision occurs in a vehicle equipped with an AMT.
上記課題を解決する車両の制御装置の発明の一態様は、車両を走行させる駆動力を発生する駆動力源と、前記駆動力源の駆動速度を複数の変速段で変速して当該駆動力を伝達する有段変速機と、前記駆動力源および前記有段変速機の間の前記駆動力の伝達が可能な締結状態または該伝達が不能な解放状態に切り換えるクラッチと、前記駆動力源の駆動力を伝達する前記有段変速機の変速段を選択する変速アクチュエータと、前記クラッチを前記締結状態または前記解放状態に切り換えるクラッチアクチュエータと、を備える車両の制御装置であって、前記車両への衝突を検出する衝突検出部および前記車両への衝突を予測する衝突予測部の一方または双方を有し、前記衝突検出部により前記車両への衝突が検出された、または、前記衝突予測部により前記車両への衝突が予測されたときに、前記駆動力源の停止状態と、当該駆動力源の駆動力を伝達可能な前記有段変速機の変速段の選択状態と、を満足する装置状態の後に、該駆動力源および該有段変速機の間の前記駆動力の伝達が可能な締結状態にするように、前記変速アクチュエータおよび前記クラッチアクチュエータを駆動させる制動制御を実行する制御部を備えるものである。 One aspect of the invention of a vehicle control device that solves the above-described problems is a drive force source that generates a drive force for driving the vehicle, and a drive speed of the drive force source is changed at a plurality of shift speeds to obtain the drive force. A stepped transmission that transmits, a clutch that switches between a driving state between the driving force source and the stepped transmission that can transmit the driving force, or a disengaged state that cannot transmit the driving force, and driving the driving force source A vehicle control apparatus comprising: a shift actuator that selects a shift stage of the stepped transmission that transmits force; and a clutch actuator that switches the clutch to the engaged state or the released state, and the collision with the vehicle One or both of a collision detection unit that detects a collision and a collision prediction unit that predicts a collision with the vehicle, and the collision detection unit detects a collision with the vehicle, or the collision prediction A device that satisfies the stopped state of the driving force source and the selected state of the shift stage of the stepped transmission capable of transmitting the driving force of the driving force source when a collision with the vehicle is predicted by A control unit that executes a braking control for driving the speed change actuator and the clutch actuator so as to be in a fastening state in which the driving force can be transmitted between the driving force source and the stepped transmission after the state. It is to be prepared.
このように本発明の一態様によれば、車両への衝突が検出または予測されたときに、駆動力源の停止状態と、有段変速機の変速段の選択状態と、を満足する装置状態の後に、駆動力源および有段変速機の間を締結状態にすることができ、駆動力源の不用意な停止や、急激な制動を回避しつつ、制動を掛けた状態に移行させることができる。 As described above, according to one aspect of the present invention, when a collision with a vehicle is detected or predicted, a device state that satisfies the stop state of the driving force source and the selection state of the shift stage of the stepped transmission After that, the driving force source and the stepped transmission can be brought into an engaged state, and the driving force source can be shifted to a braking state while avoiding an inadvertent stop of the driving force source or sudden braking. it can.
したがって、AMTを搭載する車両において、停止中または低速走行中に追突されるなどしたときに、エンストなどの不都合を発生させてしまうことなく、確実に制動を掛けることのできる制御装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a control device that can reliably apply braking without causing inconvenience such as an engine stall when a vehicle equipped with an AMT is subjected to a rear-end collision while stopped or traveling at a low speed. Can do.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1〜図3は本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams showing a vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、車両100は、内燃機関型のエンジン(駆動力源)110と変速機(有段変速機)120とを連結状態にして、エンジン110の動力(駆動力)を駆動輪101に変速機120を介して伝達するようになっている。
In FIG. 1, a
この車両100は、ドライバによりアクセルペダル105が踏み込まれるときに、エンジン110の動力により前輪側の駆動輪101を変速機120の変速段に応じた回転数で駆動回転させつつ後輪側の従動輪102を従動回転させることによって加速・巡航走行されるようになっている。この車両100は、ドライバによりアクセルペダル105を踏み込まれていないときには、変速機120を介して駆動輪101の転動によりエンジン110を連れ回り回転させて惰性走行されるようになっている。
In this
また、車両100は、ドライバによりブレーキペダル106が踏み込まれるときには、エンジン110の動力をアシスト力として利用して駆動輪101と従動輪102の4輪の回転を制限する制動力を掛けて停止するようになっている。この車両100は、停止時にドライバによりパーキングブレーキレバー107の操作がなされたときには、駆動輪101の回転を制限する制動力を掛けて駐車状態を維持するようになっている。
In addition, when the
変速機120は、前進方向に駆動輪101を転動させる方向に、エンジン110の駆動速度を変速しつつその動力を伝達する変速段として1速ギヤからn速ギヤ(nは自然数)までを備えている。また、変速機120は、後進方向に駆動輪101を転動させる方向に、エンジン110の駆動速度を変速しつつその動力を伝達する変速段としてリバースギヤを備えている。
The
この変速機120は、変速セレクタ109で選択されたシフトレンジに応じて、変速アクチュエータ121により変速段を選択してドライブシャフト103側に噛み合わさせることによりエンジン110と駆動輪101とを連動させるようになっている。この変速セレクタ109によるシフトレンジの選択操作時には、変速機120の変速アクチュエータ121による変速段の切換とともに、エンジン110の回転数を合わせつつクラッチアクチュエータ131によりクラッチ130を駆動させて締結状態または解放状態にするようになっている。この車両100は、エンジン110と変速機120との連結状態を切り換える制御を自動的に実行する機能を後述するコントローラが備えることにより、AMTを搭載している。
According to the shift range selected by the
この車両100は、エンジンコントローラ10によりエンジン110を統括制御させ、また、変速機コントローラ20により変速機120を統括制御させるようになっており、エンジンコントローラ10と変速機コントローラ20とはCAN(Controller Area Network)通信により各種情報をやり取り可能に接続されている。
In the
エンジンコントローラ10と変速機コントローラ20は、CPUやメモリ等から構築されて予めメモリ内に格納されている各種制御プログラムを取得したパラメータやセンサ情報に基づいて実行することによりエンジン110や変速機120を統括制御するようになっている。
The
このエンジンコントローラ10と変速機コントローラ20は、CAN通信可能に接続されている各種センサ群140の検出する各種情報に基づいてエンジン110と変速機120とをそれぞれ分散制御するように構築されており、例えば、センサ群140の速度センサ141や加速度センサ142などの検出情報に基づいて車両100の挙動を把握しつつドライバの要求に応えるようになっている。
The
エンジンコントローラ10は、速度センサ141の検出情報に基づいて車両100の走行速度を取得してエンジン110が効率よく稼動するように制御しつつ変速機コントローラ20と連携するように構築されており、クラッチアクチュエータ131によりクラッチ130の締結・解放を切り換えさせるとともに、変速アクチュエータ121により変速セレクタ109で選択された変速機120の変速段に切り換えさせるようになっている。
The
変速機コントローラ20は、速度センサ141と加速度センサ142の検出情報に基づいて、停止中または停止前の車両100に別の車両が衝突したことを検出したときに、エンジンコントローラ10と連携して、制動制御を実行するようになっている。この制動制御では、クラッチアクチュエータ131によりクラッチ130の締結・解放を切り換えさせるとともに、変速アクチュエータ121により変速機120の変速段を予め設定されている段数に切り換えた後に、エンジン110を停止させるようになっている。すなわち、変速機コントローラ20が制御部を構成している。
When the
また、変速機コントローラ20は、追突予測システム143の検出情報に基づいて、停止中または停止前の車両100に別の車両が衝突することが予測されるときにも、エンジンコントローラ10と連携して、上述の制動制御を実行するようになっている。
Further, the
ここで、変速機コントローラ20は、速度センサ141や加速度センサ142の検出情報に基づいて車両100の状態を取得(検出)することができる。例えば、車両100の停止中や停止前などの走行状態は速度センサ141の検出情報に基づいて取得することができる。また、停止中や停止前の車両100への衝突は加速度センサ142の検出情報に基づき検出することができ、予め設定されている衝突閾値を超える加速度で車両100が変移したときに衝突発生と判断することができる。このときの衝突が車両100の前方または後方あるいは側方からのいずれであるかは加速度センサ142が検出する急加速の変移の方向に応じて判断することができる。すなわち、加速度センサ142が衝突検出部および衝突位置取得部を構成している。なお、衝突閾値は、車両100の挙動に応じて通常の急加速走行では起こりえない加速度を実験等で取得して設定するなどしておけばよい。
Here, the
また、追突予測システム143としては、例えば、後方にレーダマイクロ波を照射してその反射波から接近する別車両を把握して、その相対速度から追突を予測するように構築されているものである。すなわち、追突予測システム143が衝突予測部および衝突位置取得部を構成している。なお、この追突予測システム143としては、後方の車両の追突の有無を予測することを一例として説明するが、これに限るものではない。例えば、自動緊急ブレーキシステムなどのように、前方車両への衝突を予測する機能を備える場合には、その接近情報を流用してもよく、その前方車両への衝突を回避困難と判断される場合に、衝突を予測するようにすればよい。
Further, the rear-end
具体的には、変速機コントローラ20は、図2のフローチャートに示すように、加速度センサ142の検出情報から取得する加速度が衝突閾値を超えているか否か確認し(ステップS11)、超えていない場合には、さらに、追突予測システム143の検出情報から後方車両の追突が予測されるか否か確認し(ステップS12)、予測されない場合には、この処理を繰り返す。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 2, the
また、ステップS11において、加速度が衝突閾値を超えたり、ステップS12において、追突が予測された場合には、エンジンコントローラ10に制御信号を送って、クラッチアクチュエータ131によりクラッチ130の締結解放状態を確保した後に(ステップS13)、車両100の変移方向に応じた変速段を噛み合わせる変速制御を変速機120に実行させる(ステップS14)。なお、ステップS12において追突が予測される場合には、車両100の変移方向は前方とする。
In addition, when the acceleration exceeds the collision threshold in step S11 or a rear-end collision is predicted in step S12, a control signal is sent to the
このとき、ステップS13において、クラッチ130が締結状態の場合にはその締結を解放させ、また、解放状態のときにはそのまま維持する。 At this time, in step S13, when the clutch 130 is in the engaged state, the engagement is released, and when the clutch 130 is in the released state, it is maintained as it is.
また、ステップS14において、車両100が停止中から前進方向に移動される衝突(追突)の場合にはリバースギヤを噛み合わさせ、停止中から後進方向や横方向に移動される衝突の場合には1速ギヤを噛み合わさせる。また、車両100が駆動輪101をロックさせて急停止させても問題ない程度の低速度で前進方向に走行中に衝突(追突)が発生した場合にもリバースギヤを噛み合わさせ、同様の低速度で後進方向に走行中に衝突が発生した場合には1速ギヤを噛み合わさせる。さらに、車両100の後方車両による衝突(追突)が予測される場合にも同様に1速ギヤまたはリバースギヤを噛み合わさせる。
Further, in step S14, the reverse gear is engaged when the
次いで、変速機コントローラ20は、エンジンコントローラ10に制御信号を送って、エンジン110を停止させた後に(ステップS15)、クラッチアクチュエータ131によりクラッチ130を締結状態に切り換えさせて(ステップS16)、この制動制御を終了する。
Next, the
このとき、ステップS15において、エンジン110が稼動状態にあるときには停止させ、また、停止状態のときにはそのまま維持する。
At this time, in step S15, the
例えば、図3のタイミングチャートに示すように、車両100が交差点前で減速して停止した後に(ステップS21)、図2のステップS11、S12において、後続車両による衝突(追突)を検出または予測した場合には(ステップS22)、図2のステップS13、S14において、変速段の噛み合いを解消するニュートラル状態からリバースギヤを噛み合わせる選択状態にする(ステップS23)。
For example, as shown in the timing chart of FIG. 3, after the
次いで、図2のステップS15において、エンジン110を停止させた後に(ステップS24)、図2のステップS16において、減速して停止のために解放状態にあったクラッチ130を締結状態にする(ステップS25)。
Next, after the
このため、車両100は、停止してブレーキペダルの踏込を一時的に解消しているタイミングに追突された場合でも、停止しているエンジン110とリバースギヤを噛み合わせている変速機120とを連結状態にすることができ、追突により前進方向に転動しようとする駆動輪101の回転を、停止するエンジン110を逆回転させる負荷で制限して、前方車両に追突してしまう玉突き事故を未然に防止することができる。このとき、ドライバによるブレーキペダルの踏込を制限することはなく、停止するエンジン110の回転負荷による制動と共に、通常のブレーキによる制動を効かせて制動力を増大させることもでき、前方車両などへの追突をより確実に回避することができる。
For this reason, the
なお、図3のタイミングチャートにおいては、AMTにおける変速段をニュートラル状態からリバースギヤへの噛合の後に、エンジン110の停止と、クラッチ130の締結とを行う場合を一例にして説明しているが、これに限るものではない。例えば、クラッチ130の締結の前に、リバースギヤの噛合とエンジン110の停止とを順序に拘わらずに順次に、あるいは、同時に実行してもよい。
In the timing chart of FIG. 3, the case where the
このように、本実施形態においては、車両100の衝突が検出または予測される場合に、その衝突が前側あるいは後側のいずれであるかに応じて変速機120を1速ギヤまたはリバースギヤの噛合状態に、また、エンジン110を停止状態にした後に、クラッチ130の締結状態を確保する。このため、エンジン110が稼働中に変速機120の走行用の変速段に噛み合わされてしまい、車両100が停止状態から不用意に発進してしまったり、走行状態から急制動されてしまうことを回避することができる。また、停止するエンジン110の回転負荷を利用して制動を掛けた状態にすることができる。
Thus, in this embodiment, when a collision of the
したがって、AMTを搭載する車両100においても、ブレーキを効かせる(制動力を発生させる)アクチュエータのような装備を追加することなく、既存のAMTの機能を利用するだけで、高品質な制動制御を実行することができる。ブレーキペダルの踏込が足りないような一時的な停止状態の場合でも、エンジンストップなどの不都合を発生させてしまうことなく、確実に制動を掛けた状態にすることができ、追突等により空走して前方車両に追突し玉突き事故を発生させてしまうことを未然に防止することができる。
Therefore, even in the
ここで、本実施形態では、内燃機関型のエンジン110を搭載する車両100を一例として説明するが、これに限るものではない。例えば、駆動力源として、電動機を搭載する車両にも適用することができ、停止する電動機の回転負荷を利用するように構成すればよい。
Here, in the present embodiment, the
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
10 エンジンコントローラ
20 変速機コントローラ(制御部)
100 車両
101 駆動輪
105 アクセルペダル
106 ブレーキペダル
107 パーキングブレーキレバー
109 変速セレクタ
110 エンジン(駆動力源)
120 変速機(有段変速機)
121 変速アクチュエータ
130 クラッチ
131 クラッチアクチュエータ
140 センサ群
141 速度センサ
142 加速度センサ(衝突検出部、衝突位置取得部)
143 追突予測システム(衝突予測部、衝突位置取得部)
10
DESCRIPTION OF
120 Transmission (Stepped transmission)
121
143 Rear-end collision prediction system (collision prediction unit, collision position acquisition unit)
Claims (4)
前記車両への衝突を検出する衝突検出部および前記車両への衝突を予測する衝突予測部の一方または双方を有し、
前記衝突検出部により前記車両への衝突が検出された、または、前記衝突予測部により前記車両への衝突が予測されたときに、前記駆動力源の停止状態と、当該駆動力源の駆動力を伝達可能な前記有段変速機の変速段の選択状態と、を満足する装置状態の後に、該駆動力源および該有段変速機の間の前記駆動力の伝達が可能な締結状態にするように、前記変速アクチュエータおよび前記クラッチアクチュエータを駆動させる制動制御を実行する制御部を備える、車両の制御装置。 A driving force source for generating a driving force for driving the vehicle; a stepped transmission for shifting the driving speed of the driving force source at a plurality of shift speeds and transmitting the driving force; the driving force source and the stepped gear A clutch that switches between an engaged state where transmission of the driving force between the transmissions is possible or a disengaged state where transmission is impossible, and a shift that selects a gear stage of the stepped transmission that transmits the driving force of the driving force source A vehicle control device comprising: an actuator; and a clutch actuator that switches the clutch to the engaged state or the released state,
One or both of a collision detection unit that detects a collision with the vehicle and a collision prediction unit that predicts a collision with the vehicle,
When a collision with the vehicle is detected by the collision detection unit or when a collision with the vehicle is predicted by the collision prediction unit, the driving force source is stopped and the driving force of the driving force source is After the device state satisfying the selection state of the gear stage of the stepped transmission capable of transmitting the transmission, the engagement state is set to enable the transmission of the driving force between the driving force source and the stepped transmission. As described above, the vehicle control device includes a control unit that executes braking control for driving the transmission actuator and the clutch actuator.
前記制御部は、前記衝突位置取得部により取得された前記衝突位置が前記車両の前側である場合には、前記変速アクチュエータによって前記有段変速機の変速段を前進方向の最低速変速段に切り換える、請求項1に記載の車両の制御装置。 A collision position acquisition unit that acquires whether the collision to the vehicle detected by the collision detection unit or predicted by the collision prediction unit is the front side or the rear side of the vehicle;
When the collision position acquired by the collision position acquisition unit is on the front side of the vehicle, the control unit switches the shift stage of the stepped transmission to the lowest speed shift stage in the forward direction by the shift actuator. The vehicle control device according to claim 1.
前記制御部は、前記衝突位置取得部により取得された前記衝突位置が前記車両の後側である場合には、前記変速アクチュエータによって前記有段変速機の変速段を後進方向に切り換える、請求項1に記載の車両の制御装置。 A collision position acquisition unit that acquires whether the collision to the vehicle detected by the collision detection unit or predicted by the collision prediction unit is the front side or the rear side of the vehicle;
The control unit switches a shift stage of the stepped transmission to a reverse direction by the shift actuator when the collision position acquired by the collision position acquisition unit is a rear side of the vehicle. The vehicle control device described in 1.
4. The vehicle control device according to claim 1, wherein the control unit executes the braking control both when the vehicle is stopped and during low-speed traveling that can be stopped immediately. 5.
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WO2018032183A1 (en) * | 2016-08-14 | 2018-02-22 | 邹霞 | Automated mechanical transmission system |
CN110550034A (en) * | 2019-08-28 | 2019-12-10 | 河北师范大学 | two-gear AMT comprehensive gear shifting method for pure electric vehicle |
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