JP2017089744A - 車両の制御装置、及び車両の制御方法 - Google Patents

車両の制御装置、及び車両の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】走行中駆動源停止中に、後進レンジが選択された場合に、運転者に違和感を与えることを防止する車両の制御装置を提供する。
【解決手段】駆動源1と、駆動源1と接続される自動変速機3と、駆動源1によって駆動されるオイルポンプ6とを備えた車両を制御する車両の制御装置であって、走行中駆動源停止条件が成立すると、駆動源1を停止すると共に自動変速機3をニュートラル状態とする走行中駆動源停止制御を実行する第1制御部11と、走行中駆動源停止制御中に後進レンジが選択されると、駆動源1の始動を禁止する第2制御部11と、を備える。
【選択図】 図2

Description

本発明は車両の制御装置、及び車両の制御方法に関するものである。
従来、アクセルペダルが踏み込まれていない場合に、エンジンを停止し、クラッチを解放して走行中駆動源停止制御を実行する車両の制御装置が特許文献1に開示されている。
特開2013−213557号公報
上記のような走行中駆動源停止制御としては、例えばセレクトレバーがDレンジであり、車速が中、高車速であり、アクセルペダルが踏み込まれておらず、かつブレーキペダルが踏み込まれていない場合に、エンジンを停止し、クラッチを解放するセーリングストップ制御なども知られている。
例えばセーリングストップ制御中は、エンジンが停止するので、エンジンによって駆動されるオイルポンプからは油が吐出されず、油圧回路に油が満たされない状態となる。例えば、クラッチに供給される油圧を制御する油圧制御弁にはパイロット圧と、フィードバック圧とが供給される。この油圧制御弁では、これらの差圧によって発生する力によってスプールが移動し、クラッチに供給される油圧が制御される。そのため、油圧回路に油が満たされていない場合には、油圧制御弁に供給されるパイロット圧などが安定せず、制御不調状態となるおそれがある。つまり、セーリングストップ制御などの走行中駆動源停止中は、油圧回路が制御不調状態となっているおそれがある。
走行中駆動源停止制御が終了し、エンジンが始動されオイルポンプから油が吐出されると、油圧回路に急速に油が流れ込む。制御不調状態の油圧回路に急速に油が流れ込むと、意図しない回路の油圧が急速に高くなるおそれがある。
走行中駆動源停止制御中にシフトレバーがRレンジに変更されて走行中駆動源停止制御を終了する場合には、後進ブレーキに供給される油圧が急速に増加する。そのため、車速が中、高車速であるにも関わらず、後進ブレーキのトルク容量が増加して後進ブレーキによる制動力が発生するおそれがある。これにより、車両の異常挙動が発生し、又は運転者に違和感を与えるおそれがある。
これを防止するために、例えば車速が中、高車速であり、シフトレバーがRレンジに変更された場合に、後進ブレーキを締結せずにニュートラル状態とするR−INH制御を実行することが知られている。しかし、制御不調状態となっている油圧回路では、後進ブレーキがニュートラル状態とならず、R−INH制御が正常に実行されないおそれがあり、車両の異常挙動が発生し、又は運転者に違和感を与えるおそれがある。
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、セーリングストップ制御などの走行中駆動源停止中に、Rレンジが選択された場合に、車両の異常挙動が発生することを防止し、運転者に違和感を与えることを防止することを目的とする。
本発明のある態様に係る車両の制御装置は、駆動源と、駆動源と接続される自動変速機と、駆動源によって駆動されるオイルポンプとを備えた車両を制御する車両の制御装置であって、走行中駆動源停止条件が成立すると、駆動源を停止すると共に自動変速機をニュートラル状態とする走行中駆動源停止制御を実行する第1制御部と、走行中駆動源停止制御中に後進レンジが選択されると、駆動源の始動を禁止する第2制御部と、を備える。
本発明の別の態様に係る車両の制御方法は、駆動源と、駆動源と接続される自動変速機と、駆動源によって駆動されるオイルポンプとを備えた車両を制御する車両の制御方法であって、走行中駆動源停止条件が成立すると、駆動源を停止すると共に自動変速機をニュートラル状態とする走行中駆動源停止制御を実行し、走行中駆動源停止制御中に後進レンジが選択されると、駆動源の始動を禁止する。
これら態様によると、走行中駆動源停止制御中に後進レンジが選択された場合に、駆動源が始動することによりオイルポンプから油が吐出されることを防止し、後進ブレーキのトルク容量が増加することを防止する。これにより、車両の異常挙動の発生を防止し、運転者に違和感を与えることを防止することができる。
第1実施形態の車両の概略構成図である。 第1実施形態におけるセーリングストップ制御中にシフトレバーがRレンジに変更された場合のタイムチャートである。 比較例を示すタイムチャートである。 第2実施形態におけるセーリングストップ制御中にシフトレバーがRレンジに変更された場合のタイムチャートである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の車両の概略構成図である。車両は、エンジン1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、無段変速機4と、油圧制御回路5と、オイルポンプ6と、エンジンコントローラ10と、変速機コントローラ11とを備える。車両においては、エンジン1で発生した回転が、トルクコンバータ2、前後進切替機構3、無段変速機4、歯車組8、ディファレンシャルギヤ装置9を経て図示しない車輪に伝達される。前後進切替機構3と無段変速機4とによって自動変速機が構成される。
トルクコンバータ2は、ロックアップクラッチ2aを有しており、ロックアップクラッチ2aが締結されると、トルクコンバータ2の入力軸と出力軸とが直結し、入力軸と出力軸とが同速回転する。
前後進切替機構3は、ダブルピニオン遊星歯車組を主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ2を介してエンジン1に結合し、キャリアをプライマリプーリ4aに結合する。前後進切替機構3は更に、ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ3a、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ3bを備え、前進クラッチ3aの締結時にエンジン1からトルクコンバータ2を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ4aに伝達し、後進ブレーキ3bの締結時にエンジン1からトルクコンバータ2を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ4aへ伝達する。
無段変速機4は、プライマリプーリ4aと、セカンダリプーリ4bと、ベルト4cとを備える。無段変速機4では、プライマリプーリ4aに供給される油圧と、セカンダリプーリ4bに供給される油圧とが制御されることで、各プーリ4a、4bとベルト4cとの接触半径が変更され、変速比が変更される。
オイルポンプ6は、エンジン1の回転が入力されエンジン1の動力の一部を利用して駆動される。オイルポンプ6の駆動により、オイルポンプ6から吐出された油は、油圧制御回路5に供給される。なお、エンジン1が停止している場合には、オイルポンプ6は駆動されず、油は吐出されない。
油圧制御回路5は、複数の流路、複数の油圧アクチュエータなどで構成される。油圧アクチュエータは、ソレノイドや油圧制御弁によって構成される。油圧制御回路5では、変速機コントローラ11からの制御信号に基づき油圧アクチュエータを制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ6から吐出された油によって発生した油圧から必要な油圧を調製する。油圧制御回路5は、調整された油圧を無段変速機4、前後進切替機構3、トルクコンバータ2の各部位に供給する。
前後進切替機構3への油圧の給排は、シフトレバー40にリンケージやコントロールケーブル等の連結具を介して連結して作動するマニュアルバルブ5aと、ソレノイド5b、5cによって制御されるパイロット圧とスプリングの付勢力及びフィードバック圧に応じて作動する油圧制御弁5d、5eとによって制御される。
後進ブレーキ3bに供給される油圧を制御する油圧制御弁5eは、ソレノイド5cに電流が供給されていない場合に、後進ブレーキ3bに油圧を供給するように油路を形成するノーマリハイの制御弁である。従って、シフトレバー40がRレンジとなっている場合には、ソレノイド5cに電流は供給されず、油圧制御弁5eは油圧を後進ブレーキ3bに供給する。これにより、後進ブレーキ3bが締結する。一方、シフトレバー40がRレンジ以外のレンジとなっている場合には、ソレノイド5cに電流が供給され、油圧制御弁5eは後進ブレーキ3bから油圧を排出(ドレーン)するように油路を形成する。これにより、後進ブレーキ3bが解放する。
変速機コントローラ11は、CPU、ROM、RAMなどから構成される。変速機コントローラ11では、CPUがROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することで、変速機コントローラ11の機能が発揮される。
変速機コントローラ11には、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ21からの信号、ブレーキペダルの操作量に対応したブレーキ液圧BRPを検出するブレーキ液圧センサ22からの信号、シフトレバー40の位置を検出するインヒビタスイッチ23からの信号が入力される。なお、変速機コントローラ11には、この他にも、エンジン1の制御を司るエンジンコントローラ10からのエンジントルクTeに関した信号などが入力される。
本実施形態では、車両走行中に、セーリングストップ条件が成立すると、エンジン1への燃料噴射を中止してエンジン1を停止し、前後進切替機構3において前進クラッチ3a、及び後進ブレーキ3bを解放してニュートラル状態とするセーリングストップ制御が実行される。セーリングストップ制御は、変速機コントローラ11によって実行される。
これにより、エンジン1を停止した状態での惰性走行距離が長くなり、エンジン1の燃費を向上させることができる。
セーリングストップ条件は、例えば以下の条件である。
(a)シフトレバー40がDレンジである。
(b)車速VSPが第1所定車速V1以上である。
(c)アクセルペダルが踏み込まれていない。
(d)ブレーキペダルが踏み込まれていない。
第1所定車速V1は、中、高車速であり、予め設定されている。
セーリングストップ条件は上記(a)〜(d)の条件を全て満たす場合に成立し、上記(a)〜(d)のいずれかを満たさない場合には成立しない。
なお、本実施形態の油圧制御弁5eは、ノーマリハイの制御弁であるが、セーリングストップ制御中は、エンジン1が停止しオイルポンプ6が駆動されず、後進ブレーキ3bに油圧が供給されないので、ソレノイド5cへの電流の供給を停止し、ソレノイド5cで消費される電力を低減している。
通常、セーリングストップ制御中に上記(a)〜(d)のいずれかを満たさなくなった場合にはセーリングストップ制御を終了し、エンジン1を始動させる。つまり、セーリングストップ条件は、セーリングストップ制御を解除するためのセーリングストップ解除条件でもある。なお、セーリングストップ条件とセーリングストップ解除条件とを異なる条件としてもよい。
しかし、本実施形態では、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合であっても、エンジン1の始動を禁止し、直ぐにはエンジン1を始動せず、セーリングストップ制御を継続する。これは以下の理由による。
セーリングストップ制御中はオイルポンプ6が駆動されない。そのため、油圧制御回路5の一部に油が満たされておらず、油圧制御弁5eに供給されるパイロット圧などが安定せず、制御不調状態となっている場合がある。このような場合に、エンジン1が始動し、オイルポンプ6から油が吐出されると、後進ブレーキ3bに油圧が急速に供給され、後進ブレーキ3bのトルク容量が増加し、車両の異常挙動が発生し、又は運転者に違和感を与えるおそれがある。
一般的に、前進中にシフトレバー40がRレンジに変更されて、車両の異常挙動などが発生することを防止するために、R−INH制御を実行することが知られている。
R−INH制御とは、車速VSPが第2所定車速V2以上の場合に前進中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合に前後進切替機構3をニュートラル状態にする制御である。第2所定車速V2は、第1所定車速V1よりも低い。従って、セーリングストップ制御中は、少なくともR−INH制御が実行可能となっている。
セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合に、R−INH制御が実行されると、前後進切替機構3はニュートラル状態となるように制御される。従って、油圧制御弁5eにおいて後進ブレーキ3bから油圧を排出する油路が形成されるように、ソレノイド5cに電流が供給される。
しかし、R−INH制御は、後進ブレーキ3bに油圧を供給する油路に油が満たされていることを条件に正常に作動するように設定されており、セーリングストップ制御中に制御不調状態となっている場合には、R−INH制御が正常に作動しないおそれがある。そのため、油圧制御弁5eにおいて後進ブレーキ3bから油圧を排出するように、ソレノイド5cに電流を供給して、エンジン1を始動すると、前後進切替機構3がニュートラル状態とはならず、後進ブレーキ3bに油圧が供給され、車両の異常挙動が発生し、又は運転者に違和感を与えるおそれがある。特にエンジン1の始動がR−INH制御の実行によるソレノイド5cへの電流供給よりも早い場合には、車両の異常挙動などが発生しやすい。
本実施形態では、上記理由により、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合には、エンジン1の始動を禁止し、直ぐにはエンジン1を始動せず、セーリングストップ制御を継続する。なお、エンジン1の始動の禁止とは、シフトレバー40がRレンジとなっている場合に、例えばアクセルペダルが踏み込まれた場合などの他のセーリングストップ条件が不成立となった場合であってもエンジン1を始動しないことが含まれる。
次に、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合について図2、3のタイムチャートを用いて説明する。図2は本実施形態のセーリングストップ制御を用いた場合を説明するタイムチャートである。図3は本実施形態のセーリングストップ制御を用いない比較例を説明するタイムチャートである。各タイムチャートにおいて、セーリングストップ制御が実行されている。
時間t0においてシフトレバー40が操作され、時間t1においてシフトレバー40がDレンジからNレンジを経てRレンジに変更される。本実施形態では、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合には、エンジン1の始動を禁止し、エンジン1は始動しない。また、シフトレバー40がRレンジとなることでマニュアルバルブ5aでは後進ブレーキ3bに油圧を供給可能となるように油路が形成される。また、シフトレバー40がRレンジになるとソレノイド5cに電流が供給され、油圧制御弁5eでは後進ブレーキ3bから油圧を排出するように油路が形成される。なお、マニュアルバルブ5aによって後進ブレーキ3bに油圧を供給可能となる油路が形成される前、例えばシフトレバー40がNレンジとなったタイミング(時間t0)で、ソレノイド5cに電流を供給し、油圧制御弁5eにおいて後進ブレーキ3bから油圧を排出するように油路を形成してもよい。
比較例では、シフトレバー40がRレンジに変更されると、セーリングストップ制御を終了し、エンジン1を始動する。セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更されると、R−INH制御が実行されるので、前後進切替機構3がニュートラル状態となるように指示される。しかし、セーリングストップ制御中は、制御不調状態となっている可能性があり、R−INH制御が実行されても、後進ブレーキ3bに油圧が供給され、車両の異常挙動が発生し、又は運転者に違和感を与えるおそれがある。
一方、本実施形態では、エンジン1の始動が禁止され、エンジン1が始動していないので、後進ブレーキ3bに油圧が供給されることはなく、車両の異常挙動などを防止することができる。
時間t2においてシフトレバー40が操作され、時間t3においてシフトレバー40がRレンジからNレンジを経てDレンジになる。本実施形態では、時間t2において、シフトレバー40がNレンジになるとエンジン1を始動し、時間t3になると前進クラッチ3aを締結してセーリングストップ制御を終了する。シフトレバー40がNレンジになるとソレノイド5cへの電流供給を停止する。ソレノイド5cへの電流供給を停止し、後進ブレーキ3bに油圧が供給されるように油路を形成しても、マニュアルバルブ5aによって油圧制御弁5eに油圧が供給されないので、後進ブレーキ3bに油が供給されることはない。シフトレバー40がDレンジになるとマニュアルバルブ5aでは前進クラッチ3aに油圧を供給可能となるように油路が形成され、油圧制御弁5dでも前進クラッチ3aに油圧を供給可能となるように油路が形成される。
なお、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更されてエンジン1の始動を禁止し、後進ブレーキ3bを解放する指示であるソレノイド5cへ電流を供給した状態が所定時間経過すると、セーリングストップ制御を終了し、エンジン1を始動してもよい。所定時間は予め設定された時間であり、後進ブレーキ3bに油圧が供給されないように油路を形成する準備が完了する時間である。油圧制御回路5に急速に油が流れ込んでも、後進ブレーキ3bに油圧が供給されない状態とした後にエンジン1を始動することで、車両の異常挙動が発生などを抑制することができる(請求項3に対応する効果)。
本発明の第1実施形態の効果について説明する。
セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更されて直ぐにセーリングストップ制御を終了し、エンジン1を始動すると、後進ブレーキ3bでトルク容量が発生することにより、制動力が発生し、車両の異常挙動が発生し、または運転者に違和感を与えるおそれがある。本実施形態では、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更されると、エンジン1の始動を禁止する。これにより、車両の異常挙動の発生を防止し、または運転者に違和感を与えることを防止することができる(請求項1に対応する効果)。
セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更されてエンジン1の始動を禁止している場合に、シフトレバー40がDレンジに変更されると、エンジン1を始動し、セーリングストップ制御を終了する。これにより、シフトレバー40がDレンジに変更された際の運転性の低下を抑制することができる(請求項2に対応する効果)。
セーリングストップ制御中にシフトレバー40がDレンジとなっている間、ソレノイド5cへの電流の供給を停止する。これにより、後進ブレーキ3bに油圧を給排する油圧制御弁5eがノーマリハイの制御弁である場合に、ソレノイド5cで消費される電力を少なくすることができる。ソレノイド5cに供給される電力はバッテリーから供給されており、バッテリーの蓄電量が少なくなると例えばオルタネータが駆動される。オルタネータはエンジン1によって駆動されるので、オルタネータを駆動させるためにセーリングストップ制御が終了する場合がある。本実施形態では、セーリングストップ制御中にソレノイド5cで消費される電力を少なくすることで、エンジン1の始動を抑制し、エンジン1における燃費を向上させることができる(請求項4に対応する効果)。
次に本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態については図1と異なる部分を説明する。第2実施形態では、後進ブレーキ3bに供給される油圧を制御する油圧制御弁5eは、ソレノイド5cに電流が供給されていない場合に、後進ブレーキ3bに油圧を排出するように油路を形成するノーマリローの制御弁である。従って、シフトレバー40がRレンジとなっている場合には、ソレノイド5cに電流が供給され、油圧制御弁5eは油圧を後進ブレーキ3bに供給する。
第2実施形態では、図4に示すように、セーリングストップ制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合であっても、ソレノイド5cに電流は供給されず、セーリングストップ制御中にソレノイド5cで消費される電力を少なくすることで、エンジン1の始動を抑制し、エンジン1における燃費を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
上記実施形態では、前後進切替機構3を有する自動変速機について説明したが、副変速機構を有する自動変速機に適用してもよい。また、自動変速機は、無段変速機4ではなく、有段変速機、トロイダル型の無段変速機を有して構成されてもよい。
また、上記実施形態は、走行中駆動源停止制御の一例としてセーリングストップ制御について説明した。しかし、走行中駆動源停止制御は、例えばコーストストップ制御であってもよい。つまり、走行中駆動源停止制御中にシフトレバー40がRレンジに変更された場合に上記制御を適用することができる。
コーストストップ制御は、コーストストップ成立条件が成立すると変速機コントローラ11によって実行される。コーストストップ成立条件は、例えば以下の(a)〜(d)である。(a)シフトレバー40がDレンジである。(b)車速VSPが所定車速未満である。(c)アクセルペダルが踏み込まれていない。(d)ブレーキペダルが踏み込まれている。所定車速は、低車速であり、ロックアップクラッチ2aが解放される車速以下の車速である。
コーストストップ成立条件は、(a)〜(d)の条件を全て満たす場合に成立し、(a)〜(d)のいずれかを満たさない場合には成立しない。また、コーストストップ解除条件は、コーストストップ制御中に、例えば(a)〜(d)のいずれかが不成立になることであるが、コーストストップ成立条件とコーストストップ解除条件とを異なる条件としてもよい。
上記実施形態では、エンジン1が駆動源である場合について説明した。しかし、駆動源は、例えば、モータや、エンジン1及びモータであってもよい。
上記実施形態では、変速機コントローラ11とエンジンコントローラ10とにより単一のコントローラを構成してもよい。また、変速機コントローラ11を複数のコントローラによって構成してもよい。
1 :エンジン(駆動源)
3 :前後進切替機構(自動変速機)
4 :無段変速機(自動変速機)
3a :前進クラッチ
3b :後進ブレーキ(後進用締結要素)
5 :油圧制御回路
5a :マニュアルバルブ
5b :ソレノイド(油圧アクチュエータ)
5c :ソレノイド(油圧アクチュエータ)
5d :油圧制御弁(油圧アクチュエータ)
5e :油圧制御弁(油圧アクチュエータ)
6 :オイルポンプ
11 :変速機コントローラ(第1制御部、第2制御部)
21 :アクセル開度センサ
22 :ブレーキ液圧センサ
23 :インヒビタスイッチ

Claims (5)

  1. 駆動源と、
    前記駆動源と接続される自動変速機と、
    前記駆動源によって駆動されるオイルポンプとを備えた車両を制御する車両の制御装置であって、
    走行中駆動源停止条件が成立すると、前記駆動源を停止すると共に前記自動変速機をニュートラル状態とする走行中駆動源停止制御を実行する第1制御部と、
    前記走行中駆動源停止制御中に後進レンジが選択されると、前記駆動源の始動を禁止する第2制御部と、
    を備えることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
    前記第2制御部は、前記駆動源の始動を禁止中に前進レンジが選択されると、前記駆動源を始動する、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両の制御装置であって、
    前記自動変速機は後進用締結要素を備え、
    前記第2制御部は、前記駆動源の始動の禁止状態及び前記後進用締結要素への解放指示状態が所定時間経過すると、前記駆動源の始動する、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1つに記載の車両の制御装置であって、
    前記自動変速機は後進用締結要素を備え、
    前記車両の制御装置は、前記後進用締結要素への油圧供給を制御する油圧アクチュエータを備え、
    前記油圧アクチュエータは、電流が供給されると前記後進用締結要素を解放指示し、
    前記走行中駆動源停止制御中は、前記油圧アクチュエータへの電流の供給が停止される、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  5. 駆動源と、
    前記駆動源と接続される自動変速機と、
    前記駆動源によって駆動されるオイルポンプとを備えた車両を制御する車両の制御方法であって、
    走行中駆動源停止条件が成立すると、前記駆動源を停止すると共に前記自動変速機をニュートラル状態とする走行中駆動源停止制御を実行し、
    前記走行中駆動源停止制御中に後進レンジが選択されると、前記駆動源の始動を禁止する、
    ことを特徴とする車両の制御方法。
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