JP2018009612A - 変速段制御装置 - Google Patents
変速段制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018009612A JP2018009612A JP2016137696A JP2016137696A JP2018009612A JP 2018009612 A JP2018009612 A JP 2018009612A JP 2016137696 A JP2016137696 A JP 2016137696A JP 2016137696 A JP2016137696 A JP 2016137696A JP 2018009612 A JP2018009612 A JP 2018009612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- vehicle
- speed
- vehicle speed
- shift
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
【課題】車両がコーナーを走行する際、減速走行後に再加速走行するとき、運転者の運転志向に応じた車両の加速性能やドライバビリティ(操縦性)を実現させる変速段制御装置を提供する。【解決手段】車両の変速段制御装置は、車両がコーナーにおいて減速走行した後再加速走行するときに、減速走行する以前の車両の走行情報(期待車速)に基き推定される最大加速度GmaxB、屈曲点加速度Gf、屈曲点加速度のときの車両の速度Vf及び最大加速度GmaxBのときの車両の速度Veと、に基づいて車速に対する要求加速度特性線を求めて、車両の現在の車速に対応する要求加速度を算出する。運転者の要求加速度に基き、自動変速機の変速段を、要求加速度を実現できる変速段のうち最も高速側の変速段へと制御する。【選択図】図3
Description
本発明は、自動変速機の変速段を適切な変速段に設定することができる車両の変速段制御装置に関する。
特許文献1には、アクセルの急閉時にアップシフトを禁止する制御、及び、急制動時にダウンシフト(シフトダウン)する制御を含む減速度アシスト制御を実行する車両の変速段制御装置(以下、「従来装置」と称呼する。)に関する発明が記載されている。
具体的には、前方の車間距離、路面勾配及び運転者(ドライバ)の運転志向等に応じて、減速度アシスト制御の実行の可否及び減速度アシスト制御を実行する際の制御レベルが決定される。加えて、特許文献1には、減速度アシスト制御の実行時に、運転者の運転志向がスポーツ走行志向である場合には、より低速段までダウンシフトができるようにする制御例が記載されている。なお、スポーツ走行志向は、車両の動力性能を重視し、運転操作に対する車両の反応を迅速にすることが要求される運転志向である。
しかしながら、従来装置では、コーナー(カーブ、曲線路)の手前の減速時に、運転者の運転志向がスポーツ走行志向であるか否かによって一律に変速段が設定されるが、コーナーを加速しながら脱する場合(以下、「再加速時」と称呼する。)に適切な変速段が設定されないという問題がある。より具体的に述べると、例えば、運転者の運転志向がスポーツ走行志向であれば、再加速時における要求加速度が大きくなるので、実際の変速段がそのような要求加速度を満たす変速段に設定される必要がある。一方、低速側の変速段が必要以上に維持されると、アップシフトのタイミングが遅れ、燃費及びドライバビリティ(操縦性)が悪化する虞がある。
本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、車両がコーナーを走行する際に、減速走行した後に再加速走行するとき、運転者が運転志向に応じて要求する要求加速度を推定して、その要求加速度を実現できる変速段のうち最も高速側の変速段に設定することにより、車両の加速性能やドライバビリティ(操縦性)を向上させる変速段制御装置を提供することにある。
本発明の変速段制御装置は、車両に搭載された有段自動変速機(4)が実現する変速段を制御する、車両の変速段制御装置(20)であって、
前記車両がコーナーに進入する以前の所定期間における当該車両の実際の最高速度を当該車両の運転者が期待する期待車速として取得する期待車速取得手段(S1)、
前記車両が前記コーナーを走行する際に減速した後に加速を開始した再加速時点における実際の車速を再加速時車速として取得するとともに(S13)、当該再加速時車速と、前記期待車速と、予め定められた第1の関係と、に基いて当該車両の運転者が当該コーナーの走行中に要求すると推定される最大加速度を取得する最大加速度取得手段(S14)、
前記車両が前記コーナーを走行する際に前記運転者が前記最大加速度を発生させたと仮定した場合において当該運転者が当該車両を加速させなくなる仮想加速停止時点の直前の当該車両の加速度である屈曲点加速度を、前記最大加速度と予め定められた第2の関係とに基いて推定する屈曲点加速度取得手段(S15)、
前記仮想加速停止時点での車速である屈曲点車速を、前記再加速時車速と予め定められた第3の関係とに基いて推定する屈曲点車速取得手段(S16)、
前記車両が前記コーナーを走行する際に当該車両の実際の加速度が最大となった最大加速時点の車速を最大加速度発生時車速として取得する最大加速度発生時車速取得手段(S18)、
前記再加速時車速、前記最大加速度、前記最大加速度発生時車速、前記屈曲点加速度及び前記屈曲点車速に基いて、車速に対する要求加速度を規定する特性線を求め(S19)、当該特性線と前記最大加速時点以降における実際の車速とから要求加速度を取得する要求加速度取得手段(S20)、及び、
前記最大加速時点以降において、前記自動変速機の変速段を、現時点の車速に対して前記要求加速度を実現できる変速段のうち最も高速側の変速段へと変更する変速段制御手段(S20、S21)、
を備える。
前記車両がコーナーに進入する以前の所定期間における当該車両の実際の最高速度を当該車両の運転者が期待する期待車速として取得する期待車速取得手段(S1)、
前記車両が前記コーナーを走行する際に減速した後に加速を開始した再加速時点における実際の車速を再加速時車速として取得するとともに(S13)、当該再加速時車速と、前記期待車速と、予め定められた第1の関係と、に基いて当該車両の運転者が当該コーナーの走行中に要求すると推定される最大加速度を取得する最大加速度取得手段(S14)、
前記車両が前記コーナーを走行する際に前記運転者が前記最大加速度を発生させたと仮定した場合において当該運転者が当該車両を加速させなくなる仮想加速停止時点の直前の当該車両の加速度である屈曲点加速度を、前記最大加速度と予め定められた第2の関係とに基いて推定する屈曲点加速度取得手段(S15)、
前記仮想加速停止時点での車速である屈曲点車速を、前記再加速時車速と予め定められた第3の関係とに基いて推定する屈曲点車速取得手段(S16)、
前記車両が前記コーナーを走行する際に当該車両の実際の加速度が最大となった最大加速時点の車速を最大加速度発生時車速として取得する最大加速度発生時車速取得手段(S18)、
前記再加速時車速、前記最大加速度、前記最大加速度発生時車速、前記屈曲点加速度及び前記屈曲点車速に基いて、車速に対する要求加速度を規定する特性線を求め(S19)、当該特性線と前記最大加速時点以降における実際の車速とから要求加速度を取得する要求加速度取得手段(S20)、及び、
前記最大加速時点以降において、前記自動変速機の変速段を、現時点の車速に対して前記要求加速度を実現できる変速段のうち最も高速側の変速段へと変更する変速段制御手段(S20、S21)、
を備える。
本発明装置によれば、
車両がコーナーを走行中に、再加速時車速Vs、最大加速度GmaxB、最大加速度発生時車速Ve、屈曲点加速度Gf及び屈曲点車速Vfから、推定要求加速度Greqと車速Vとの関係を示す特性線(要求加速度特性線)を決定する。後述するように、この特性線は運転者の運転志向を良く反映している。そして、本発明装置は、この特性線により車両の現在車速に対する運転者の要求加速度Greqを算出する。更に、現在車速Vcur及び要求加速度Greqから、要求加速度Greqを実現できる変速段のうち最も高速側の変速段を算出し、当該算出変速段へ変速するように制御する。
車両がコーナーを走行中に、再加速時車速Vs、最大加速度GmaxB、最大加速度発生時車速Ve、屈曲点加速度Gf及び屈曲点車速Vfから、推定要求加速度Greqと車速Vとの関係を示す特性線(要求加速度特性線)を決定する。後述するように、この特性線は運転者の運転志向を良く反映している。そして、本発明装置は、この特性線により車両の現在車速に対する運転者の要求加速度Greqを算出する。更に、現在車速Vcur及び要求加速度Greqから、要求加速度Greqを実現できる変速段のうち最も高速側の変速段を算出し、当該算出変速段へ変速するように制御する。
上記の本発明装置による変速段制御により、コーナーを走行するときに、運転者が要求する最適な変速段に設定することで、運転者の運転志向を反映させたアップシフト制御が可能になる。よって、カーブ走行の際の再加速中に運転者の要求する加速度が実現されうるので、運転者が加速フィーリングが良くないと感じる可能性を低下させることができる。加えて、最も高速側の変速段を算出し、当該算出変速段へ変速することにより、車両の加速性能やドライバビリティ(操縦性)を向上させると共に、燃費を向上させることが可能となる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、本発明の実施形態に係る変速段制御装置について図面を参照しながら説明する。
(構成)
図1に示したように、本発明の実施形態に係る変速段制御装置20は車両VAに搭載される。
図1に示したように、本発明の実施形態に係る変速段制御装置20は車両VAに搭載される。
車両VAは、主に前輪1及び後輪2、エンジン(ENG)3、自動変速機(AT)4、デファレンシャルギヤ5及び変速段制御装置20を備えている。車両VAは、エンジン(ENG)3が出力する動力を自動変速機(AT)4、及びデファレンシャルギヤ5を介して後輪2に伝達して駆動力を発生させる後輪駆動車である。なお、車両VAは、前輪駆動車であってもよく、四輪駆動車であってもよい。
エンジン3は、多気筒・火花点火・電子制御式燃料噴射・ガソリン機関である。エンジン3は、エンジンアクチュエータ3bを有している。エンジンアクチュエータ3bは、スロットルバルブの開度を変更するスロットルバルブアクチュエータ、燃料噴射弁及び点火装置を含む。
自動変速機4は、エンジン3の出力側に、エンジン3の出力トルクを変速してデファレンシャルギヤ5を介して駆動輪側へ伝達するように設けられる。自動変速機4は、遊星歯車機構及びクラッチ・ブレーキ機構から構成される一般的な有段式の自動変速機である。自動変速機4は、クラッチ機構及びブレーキ機構の動作を制御することにより、自動変速機4で設定される変速段(従って、変速比)を制御することができるように構成されている。自動変速機4は、前進用として1速から8速まで変速段を実現可能に構成されている。
変速段制御装置20は、主にエアフローセンサ6、コントローラ(ECU)7、アクセルセンサ8、ブレーキセンサ(もしくはブレーキスイッチ)9、エンジン回転速度センサ10、アウトプット回転速度センサ11、車速センサ12、加速度センサ(Gセンサ)13、車載カメラ14及びナビゲーションシステム15を備えている。
コントローラ(ECU)7は、車両VA各部の各種センサ類からの検出信号及び各種車載装置からの信号(情報信号)等が入力されるように構成されている。即ち、コントローラ7は主に、エンジン3の吸入空気量を計測するエアフローセンサ6、アクセル開度を検出するアクセルセンサ8、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ(もしくはブレーキスイッチ)9、エンジン3の出力軸3aの回転数(回転速度)を検出するエンジン回転速度センサ10、自動変速機4の出力軸4aの回転数(回転速度)を検出するアウトプット回転速度センサ11、車両VAの車速を検出する車速センサ12、車両VAの加速度を検出する加速度センサ(Gセンサ)13、車両VAの周囲を監視する車載カメラ14及びナビゲーションシステム15からの検出信号(データ)が入力されるように構成されている。そして、上記のセンサ類及び装置から入力された検出信号(データ)、並びに予め記憶されているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果に基づいて制御信号を出力するように構成されている。
なお、ECUはエレクトリックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより後述する各種機能を実現する。
コントローラ7には、エンジンアクチュエータ3bが電気的に接続されている。コントローラ7には、自動変速機4の油圧制御装置(図示せず)も電気的に接続されている。そのため、コントローラ7は、エンジンアクチュエータ3bを制御することによってエンジン3の出力を調整することができ、油圧制御装置を制御することによって自動変速機4が実現する変速段を変更することができる。
(作動の概要)
次に、有段自動変速機4が実現する変速段を制御する変速段制御装置20の作動の概要について、図2を参照しながら説明する。車両VAが道路のコーナーを走行する場合、運転者は一般的にコーナーの手前及び/又は入口で車両VAを減速させ、車両VAの速度を十分に低下させた状態でコーナーに進入する。図2において、このように車両VAが減速させられる領域(減速領域)は領域Aである。運転者は、コーナー内では車両VAを減速させながら、あるいは、一定の速度で車両VAを旋回させる。図2において、このように車両が旋回させられる領域(旋回領域)は領域Bである。
その後、運転者は、コーナーを脱出するときに車両VAを再加速させ、車速がコーナー終了後に十分な速度となったとき加速を終了する。図2において、このように車両が再加速させられる領域(加速領域)は領域Cである。
次に、有段自動変速機4が実現する変速段を制御する変速段制御装置20の作動の概要について、図2を参照しながら説明する。車両VAが道路のコーナーを走行する場合、運転者は一般的にコーナーの手前及び/又は入口で車両VAを減速させ、車両VAの速度を十分に低下させた状態でコーナーに進入する。図2において、このように車両VAが減速させられる領域(減速領域)は領域Aである。運転者は、コーナー内では車両VAを減速させながら、あるいは、一定の速度で車両VAを旋回させる。図2において、このように車両が旋回させられる領域(旋回領域)は領域Bである。
その後、運転者は、コーナーを脱出するときに車両VAを再加速させ、車速がコーナー終了後に十分な速度となったとき加速を終了する。図2において、このように車両が再加速させられる領域(加速領域)は領域Cである。
コントローラ7は、減速領域Aにおいて、自動変速機4の変速段を低下させるダウンシフト(シフトダウン)制御を行う。コントローラ7は、旋回領域Bにおいて、自動変速機4の変速段をホールド(同じ変速段に維持する)する変速段維持制御を行う。更に、コントローラ7は、加速領域Cにおいて、自動変速機4の変速段を高速側の変速段へと次第に上昇させるアップシフト(シフトアップ)制御を行う。
コーナーにおける減速走行後の再加速走行時における自動変速機4の変速段の制御について、図3を参照しながら説明する。コントローラ7は、加速度センサ13により計測された車両VAの加速度が0以下から正に変化するときの車速Vsを再加速時車速Vsとして記録する。次に、この車速Vsと最大加速度GmaxBとの関係(予め定められた第1の関係)に基き最大加速度GmaxBを算出する。この算出方法については後述する。
更に、屈曲点加速度Gfを、屈曲点加速度Gfと最大加速度GmaxBとの関係(予め定められた第2の関係)に基き算出する。更に、屈曲点車速Vfを、屈曲点車速Vfと車速Vsとの関係(予め定められた第3の関係)に基き算出する。その後、カーブ走行中に実際に加速度が最大となった時点の車速を最大加速度発生時車速Veとして取得する。これら最大加速度GmaxB、屈曲点加速度Gf、屈曲点車速Vf及び最大加速度発生時車速Veの算出方法については後述する。
コントローラ7は、再加速時車速Vs、最大加速度GmaxB、車速Ve、屈曲点加速度Gf及び屈曲点車速Vfが求まると、図3に示す要求加速度特性線(特性線)を決定する。より具体的に述べると、コントローラ7は、車速と加速度とにより規定される点(車速,加速度)を、横軸に車速、縦軸に加速度をとる図3に示すグラフにプロットする。即ち、点(車速,加速度)=(Vs,0)、点E(車速,加速度)=(Ve,GmaxB)、点F(車速,加速度)=(Vf,Gf)を図3のグラフにプロットする。そして、それらを実質的な直線により結ぶことにより、要求加速度特性線を得る。後述するように、これらの点は、運転者の過去の走行情報(走行履歴)に基いて得られる点を含んでいる。従って、この要求加速度特性線は、車両VAの運転者がその運転志向に応じて、コーナー走行中の再加速時に車両VAに要求すると推定される推定要求加速度Greqと車速Vとの関係を示す。
なお、一般に車両VAがコーナーを走行する場合、その加速度が最大加速度となったのちに緩やかに低下し、車両VAの加速度が「ある加速度」となったときに急激に減少する。換言すると、運転者は、コーナーを抜ける際に車両VAを強く加速させ、ある車速になると加速を停止する。この加速が停止する時点(加速度が急激に減少する時点)に相当する加速度及び車速の組み合わせが屈曲点Fである。よって、屈曲加速度Gfは、運転者がコーナー走行中に最大加速度Gmaxを発生させたと仮定した場合において、車両VAを加速させなくなる仮想加速停止時点の直前の車両VAの加速度と言うことができる。従って、屈曲点車速Vfは、仮想加速停止時点での車速と言うことができる。
以下、図4を用いて、前述した変速特性図を説明する。変速特性図は、車両の各変速段における車速と最大加速度との関係を示す図である。なお、図4においては自動変速機4が前進8速の有段変速機である場合の一例を示してある。
変速特性図は、横軸に車速、縦軸に車両の加速度(G)とした図である。Max@2ndは、自動変速機4の変速段を2速としたときの車速に対する車両VAが出力可能な最大加速度を示している。同様に、Max@3rdは、変速段を3速としたときの車速に対する車両VAが出力可能な最大加速度、Max@4thは、車速に対する車両VAが出力可能な最大加速度を示している。以下、同様に、Max@5th, Max@6th, Max@7th及びMax@8thは、変速段をそれぞれ5速、6速、7速及び8速としたときの車速に対する車両VAが出力可能な最大加速度を示している。これらの変速特性図は、事前にコントローラ7に記憶させてある。
また、関数fh,fn,flは、前述した図3の要求加速度特性線を示したものである。関数fhはスポーツ走行のときの要求加速度特性線を示す。同様に、関数fnはノーマル(普通)走行のときの、関数flはエコ(燃費)走行のときの要求加速度特性線を示す。
また、E1,E2及びE3は、関数fh,fn及びflにおける最大加速点Eを示す。同様に、F1,F2及びF3は、関数fh,fn及びflにおける屈曲点Fを示す。
前述したように、要求加速度特性線から、現在車速Vcurに対して運転者が要求する要求加速度Greqが推定できる。この要求加速度Greqを出力可能な変速段は、変速特性図より算出できる。即ち、コントローラ7は、要求加速度特性線及び変速特性図から、推定要求加速度Greqを出力可能な(実現できる)変速段であって、最も高速側の変速段へと自動変速機4の変速段をシフトアップするように制御する。
(具体的作動)
次に変速段制御装置20の具体的作動について説明する。
先ず、図5を参照して、減速時(減速領域A)における、変速段制御装置20による変速段制御(減速走行時におけるダウンシフト制御)を説明する。なお、図5のフローチャートで示されるルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。従って、所定のタイミングになると、図5のステップS1から処理を開始し、ステップS8で「Yes」と判定されると本ルーチンを一旦終了する。
次に変速段制御装置20の具体的作動について説明する。
先ず、図5を参照して、減速時(減速領域A)における、変速段制御装置20による変速段制御(減速走行時におけるダウンシフト制御)を説明する。なお、図5のフローチャートで示されるルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。従って、所定のタイミングになると、図5のステップS1から処理を開始し、ステップS8で「Yes」と判定されると本ルーチンを一旦終了する。
(減速走行時におけるダウンシフト制御)
先ず、ステップS1にて、コントローラ7は、期待車速Vexpを算出する。期待車速Vexpは、車両VAの走行が減速走行であるか加速走行であるかに関わらず、所定の時間間隔で算出される。運転者が車両VAを運転操作する際には、運転者は所定の車速を狙いながら運転していると仮定できる。上記のような運転者の狙いの車速、もしくは運転者が目標とする車速を「期待車速」と定義する。
先ず、ステップS1にて、コントローラ7は、期待車速Vexpを算出する。期待車速Vexpは、車両VAの走行が減速走行であるか加速走行であるかに関わらず、所定の時間間隔で算出される。運転者が車両VAを運転操作する際には、運転者は所定の車速を狙いながら運転していると仮定できる。上記のような運転者の狙いの車速、もしくは運転者が目標とする車速を「期待車速」と定義する。
一般に、同一の走行環境の下では、運転者の運転志向が、通常よりも運動性能を重視する走行志向(スポーツ走行志向)であれば、「期待車速」は高くなる。反対に、運転者の運転志向が、通常よりも燃費を重視するエコ走行志向(燃費走行志向)であれば、「期待車速」は低くなる。期待車速Vexpは、車速、前後加速度、横加速度、操舵角、路面勾配、車両姿勢等のデータを記録した車両VAの走行履歴に基づいて推定することができる。
また、前述したように「期待車速」は、運転者の狙いの車速、もしくは運転者が目標とする車速と定義している。そのような定義から、加速走行時に車速が「期待車速」に到達した場合には、加速度が0になり、それ以上は加速されなくなるものと推定することができる。従って、図6に示すように、本例においては、コーナーに進入する以前の所定の時間内に車両VAが記録した最高車速(すなわち走行中に加速度が0になる車速)を、「期待車速」として取得する。なお、「期待車速」は、他の様々な公知の方法によって設定しても良い。
ステップS1にて期待車速Vexpが算出された後、コントローラ7は、車両VAがコーナーを減速走行中であるか否かを判断する(ステップS2)。このとき、コントローラ7は、ナビゲーションシステム15からの情報に基き車両VAが現時点において走行している道路がコーナーか否か、且つ加速度センサ13により計測された加速度が0未満か否かを判定する。コーナーでないと判定される、又は加速度センサ13により計測された加速度が0以上であれば、車両VAはコーナー走行中で且つ減速走行中ではない。よって、ステップS2において「No」と判断されて、コントローラ7は以降の制御を実行することなく、上記のステップS1へと戻る。
これに対して、コーナー走行中且つ加速度センサ13により計測された加速度が所定の時間0未満、即ち、車両VAが減速走行中であると判定される場合には、ステップS2において「Yes」と判断されて、コントローラ7はステップS3へと進む。ステップS3では、制御実行フラグXjに1を代入して、次のステップS4へと進む。ステップS4では、コントローラ7は現在車速Vcur及び期待車速Vexpから最大加速度GmaxAを算出する。
より具体的に述べると、最大加速度GmaxAは、車両VAがコーナーを減速走行しているときに算出される、減速走行後の再加速走行する際の最大加速度を表す。車両VAは、コーナーで停止することなく減速走行する場合、その減速走行を終えた後に再加速走行する状態に移行する。車両VAがコーナーを停止することなく旋回して走行する場合、前述したように運転者は一般に、コーナーに進入する手前及び/又は入口で徐々に車両VAを減速させ、車両VAの速度を十分に低下させた状態でコーナーに進入する。運転者は、コーナー内(図2の領域A、領域B)では車両VAを減速させながら、あるいは、一定の速度で車両VAを旋回させる。そして、運転者はコーナーの手前及び/又は出口(図2の領域C)で車両VAを再加速させる。
このように車両VAがコーナーにおいて減速走行後に再加速走行する場合、運転者は、期待車速Vexpに向けて車両VAを加速させると仮定できる。従って、期待車速Vexpと現在車速Vcurとの車速差△V(△V=Vexp−Vcur)が大きければ、運転者は、車速差ΔVを縮める(小さくする)ために大きな加速度を要求して車両VAを再加速走行させると推測できる。
上記の仮定により、ステップS4では、期待車速Vexpと現在車速Vcurとの車速差ΔVから、再加速走行時に運転者が期待する最大加速度として、コントローラ7は最大加速度GmaxAを求める。走行実験やシミュレーション等の結果から、上記のような最大加速度Gmaxと車速との間には相関があることが分かっている。
以下、図7を参照して、期待車速Vexp、現在車速Vcur及び最大加速度Gmaxとの関係を説明する。車速Vを横軸に、加速度G(最大加速度Gmax)を縦軸にとると、図7に示すように、「最大加速度Gmax=aV+b」(ここで、a,bはともに定数)と表せる。即ち、最大加速度Gmaxと車速Vとの関係は、一次関数の相関線(近似線)により表すことができる。この相関線は、スポーツ走行を関数fh、普通走行(ノーマル走行)を関数fn及び燃費走行(エコ走行)を関数flで示すように、運転者の運転志向毎に求めてある。なお、更に細かく運転志向を分けて求めるとしても良い。本実施形態では、前述した一次関数の相関線の傾き(a)が運転志向によらず、一定の値となった。
前述したように、ステップS1にて取得される期待車速Vexpは、運転者が目標とする車速である。そのときの加速度は0となる。従って、図7に示すように、最大加速度Gmaxは、前述した一次関数の相関線の傾き(a)と、期待車速Vexpと現在車速Vcurとの車速差△V(△V=Vexp−Vcur)より、現在車速Vcurにおける最大加速度Gmax=|a△V|により算出することができる。即ち、ステップS4で算出される最大加速度GmaxAは、ステップS1で算出された期待車速Vexpと現在車速Vcurとの差△Vに定数aを乗算した値の大きさとして求められる。
一方、コントローラ7は、図7に示す最大加速度Gmaxと車速Vとの相関関係(関数)を車両VAの加速特性として記憶しても良い。前述したように運転志向としてスポーツ走行志向が強いほど、「期待車速」が大きい関数fhが選択され、それによって求められる「現在車速Vcur時の最大加速度」も大きくなる。反対に、運転志向として燃費走行志向が強いほど、「期待車速」 が小さい関数flが選択される。そして、コントローラ7は、選択された関数と現在車速Vcurとから最大加速度GmaxAを求めても良い。
最大加速度GmaxAが算出される(ステップS4)と、コントローラ7はその最大加速度GmaxA及び図4に示した変速特性図から、出力可能な自動変速機4の変速段を算出する(ステップS5)。即ち、車両VAが再加速走行するときに最大加速度GmaxAで加速するために、あらかじめ最適な自動変速機4の変速段を算出しておく。そのような変速段は、あらかじめコントローラ7に記憶させておく図4に示した変速特性図から算出することができる。
なお、図4の変速特性図に示す各変速段の出力可能な加速度Gabは、エンジン3の出力トルクの最大値をTemax、走行抵抗をR、車両重量をW、ギヤ比をgとすると、
Gab=(Temax・g−R)/W
の計算式によって算出することができる。自動変速機4の変速段毎に車速Vに応じた、この出力可能な加速度Gabを事前に計測しておくことにより、コントローラ7に記憶させておく変速特性図は作成される。コントローラ7は、最大加速度Gmaxに対して、その加速度を達成することが可能な変速段のうち、最も高い(上の)変速段が選択されるように制御する。
Gab=(Temax・g−R)/W
の計算式によって算出することができる。自動変速機4の変速段毎に車速Vに応じた、この出力可能な加速度Gabを事前に計測しておくことにより、コントローラ7に記憶させておく変速特性図は作成される。コントローラ7は、最大加速度Gmaxに対して、その加速度を達成することが可能な変速段のうち、最も高い(上の)変速段が選択されるように制御する。
ステップS5により最大加速度GmaxAを出力可能な自動変速機4の変速段が算出されると、コントローラ7は、現在自動変速機4で設定されている現在変速段が算出された算出変速段よりも高速段であるか否かを判断する(ステップS6)。
ステップS6において、現在の変速段が算出された変速段よりも低速段或いは同じ変速段であることにより、このステップS5で「No」と否定的に判断された場合、コントローラ7は、後述するステップS8へ進む。これに対して、現在の変速段が算出された変速段よりも高速段であることにより、ステップS6で「Yes」と肯定的に判断された場合、コントローラ7は、ステップS7へ進み、 算出された変速段に自動変速機4のダウンシフトするように制御する(ステップS7)。
ステップS7によりダウンシフトされると、コントローラ7は、減速が終了したか否かを判断する (ステップS8)。車両VAの減速が未だに終了しておらず、このステップS8で「No」と否定的に判断された場合、コントローラ7は、前述のステップS4へ戻り、従前の制御が繰り返される。これに対して、車両VAが既に減速するのを終了して、ステップS8で「Yes」と肯定的に判断された場合、コントローラ7は、この図5に示すダウンシフト制御のルーチンを一旦終了する。
以上、主に減速走行時(図2に示す減速領域A)におけるコントローラ7の変速段制御(ダウンシフト制御)についての説明をした。以下では、再加速走行時(図2に示す加速領域C)におけるコントローラ7の変速段制御(アップシフト制御)について説明する。
(再加速走行時におけるアップシフト制御)
図8を参照して、再加速走行時におけるコントローラ7によるアップシフト制御について、詳しく説明する。なお、図8のフローチャートで示されるルーチンは、所定の時間ごとに繰り返し実施される。コントローラ7は、ステップS11から処理を開始する。
図8を参照して、再加速走行時におけるコントローラ7によるアップシフト制御について、詳しく説明する。なお、図8のフローチャートで示されるルーチンは、所定の時間ごとに繰り返し実施される。コントローラ7は、ステップS11から処理を開始する。
先ず、ステップS11で、コントローラ7は、制御実行フラグXj=1であるか否かを判断する。このステップS11で「No」と否定的に判断、即ち、Xj=0である場合には、コントローラ7はこの図8に示すアップシフト制御のルーチンを一旦終了する。これに対して、「Yes」と肯定的に判断、即ち、Xj=1である場合には、コントローラ7は、次のステップS12に進む。
ステップS12では、コントローラ7は、車両の加速度Gが0以下から正に変化したか否か、即ち、カーブ走行中に再加速が開始したか否かを判断する。このステップS12で「No」と判断された場合、コントローラ7は、再度ステップS12に戻る。これに対して、ステップS12にて「Yes」と判断された場合、コントローラ7は、次のステップS13に進む。
ステップS13では、コントローラ7は、加速度0に対応する車速Vs(再加速時車速Vs)に現在車速Vcurを代入し、ステップS14に進む。ステップS14では、コントローラ7は、図6に示す期待車速Vexp及びステップS13で求めた車速Vsから、最大加速度GmaxBを算出する。この最大加速度GmaxBは、前述した図3及び図7に示すダウンシフト制御における算出方法と同様の方法にて算出するため、詳しい説明については省略する。ただし、ステップS14において、図7に示す現在車速VcurにはステップS13にて取得した車速Vsが適用される。
ステップS15では、コントローラ7は、屈曲点加速度Gfを算出する。屈曲点加速度Gfの算出にはルックアップテーブルMapGf(GmaxB)を用いる。即ち、最大加速度Gmaxとの相関性を利用して事前にコントローラ7に格納された屈曲点加速度Gfと最大加速度Gmaxとの関係(第2の関係)を示すルックアップテーブルMapGf、及び最大加速度GmaxBを用いて算出する。その後、ステップS16に進み、屈曲点車速Vfを算出し、次のステップS17に進む。なお、屈曲点車速Vfの算出には、ルックアップテーブルMapVf(Vs)を用いる。即ち、加速度0のときの車速Vsとの相関性を利用して事前にコントローラ7に格納された車速Vsと屈曲点車速Vfとの関係(第3の関係)を示すルックアップテーブルMapVfを用いて算出する。
ステップS17では、コントローラ7は、車両の加速度Gの微分dG/dtが正から負に変化したか否かを判断する。即ち、コントローラ7は、実際の加速度が最高加速度に到達したか否かを判定する。このステップS17で「No」と判断された場合、コントローラ7は、再度ステップS17に戻る。これに対して、「Yes」と判断された場合、コントローラ7は、次のステップS18に進む。
ステップS18では、最大加速度GmaxBに対応する車速Veに現在車速Vcurを代入し、ステップS19に進む。なお、車速Veに代入する現在車速Vcurは、ステップS17にてdG/dtが正から負に変化したときの車速であり、即ち、車両の加速度Gの微分値から車両の最大加速度Gmaxが発生した時点の車速である。
ステップS19では、コントローラ7は、算出又は計測されたVs,Ve,GmaxB,Vf,Gfの5つの値から図3に示す要求加速度特性線を決定し、記憶する。具体的には、(Vs,0)、最大加速点E(Ve,GmaxB)、屈曲点F(Vf,Gf)の3つの点を直線にて結ぶことで、要求加速度特性線を決定する。その後、次のステップS20に進み、コントローラ7は、現在車速Vcur、ステップS19で決定された要求加速度特性線、及び、図4に示す事前にコントローラ7に格納された変速特性図から車両VAの変速段を算出し、ステップS21へと進む。ステップS21では、コントローラ7は、車両の変速段をステップS20で算出された算出変速段へと変速するように制御し、ステップ22へと進む。なお、すでに自動変速機4の変速段が、算出変速段である場合には、そのまま変速段が維持される。
以下では、ステップS20の処理、即ち、図4の要求加速度特性線及び変速特性図を用いた、コントローラ7による自動変速機4の変速段の制御について説明する。
今、運転者の運転志向がスポーツ走行志向である(関数fhが選択されている。)と仮定する。コーナーを減速走行後、再加速走行をするとき、最大加速点E1の最大加速度GmaxBに向けて、推定要求加速度Greq及び車速Vは、ともに上昇していく。そして最大加速点E1(2.6,60)に到達すると、推定要求加速度Greqは緩やかに減少していく一方で、車速Vは上昇していく。その後、屈曲点F1(1,130)に到達すると、要求車速Vreqに到達したとして、車速Vはそのまま約130km/hの速度を維持しながら加速度は1m/s2から0に向かって減少していく。
このとき、コントローラ7は、最大加速点E1(2.6,60)、即ち、最大加速度GmaxBに到達するまで(即ち、ステップS17にて「Yes」と判定されるまで)は、変速段を2速にホールドしたままとする(変速段を維持する)。その後、関数fhと3速の最大加速度を示すMaxG@3rdとの交点H1の車速(約68km/h)に車両VAが到達すると、コントローラ7は変速段を2速から3速へとシフトアップするように制御する。更に、関数fhと4速の最大加速度を示すMaxG@4thとの交点I1の車速(約95km/h)に車両VAが到達すると、コントローラ7は変速段を3速から4速へとシフトアップするように制御する。同様にしてコントローラ7は、4速から5速、5速から6速というように順に、要求加速度Greqを出力可能な変速段のうち最も高速側の変速段へと順次シフトアップするように制御する。
なお、3速の最大加速度を示すMaxG@3rdとの交点H1の車速にてコントローラ7は、変速段をシフトアップするよう制御しているが、余裕を見て交点H1の車速より少し大きい(速い)速度でコントローラ7は、変速段をシフトアップするよう制御しても良い。
同様に、ノーマル走行のときの関数fn、エコ走行のときの関数flについても、関数fn,flと、最大加速度MaxG@5th,MaxG@6th及びMaxG@7thとのそれぞれの交点に到達したときに、コントローラ7は自動変速機4の変速段をシフトアップするように制御する。
その後、ステップS22では、コントローラ7は、車両VAがコーナー終了後、所定距離走行したか否かを判断する。このステップS22で「No」と否定的に判断された場合、コントローラ7は、再度ステップS20に戻り、従前の制御が繰り返される。これに対して、「Yes」と肯定的に判断された場合、コントローラ7は、次のステップS23に進む。
ステップS23では、制御実行フラグXjに0を代入して、コントローラ7はこのアップシフト制御のルーチンを一旦終了する。
以上、説明したように、本実施形態における、車両VAがコーナー(カーブ)を走行するときのコントローラ7による車両VAの変速段制御は、減速走行時(減速時)に図5に示すダウンシフト制御を行った後、再加速走行時(再加速時)に図8に示すアップシフト制御を行う。
本実施形態に示すように車両VAが減速走行した後に再加速走行する場合において、コントローラ7は変速段を適切なタイミングでアップシフトするように制御することで、ドライバビリティ(操縦性)を向上させることができる。
即ち、本実施形態の、図4、図8に示すコントローラ7による変速段のアップシフト制御により、減速走行後の再加速走行時において、ドライビリティ(操縦性、追従性)を向上させることができる。再加速開始から加速終了(=屈曲点F)までの運転者が要求する加速度を要求加速度特性線により推定して適切な変速段を設定することで、運転志向等の運転者(ドライバ)の意図を反映させたアップシフト制御が可能になる。これにより、車両の加速性能と車速とを適切に制御して、運転者が違和感及び加速フィーリングが良くないと感じるのを抑制し、より快適に運転することが可能となる。
更に、運転者が要求すると推定される要求加速度Greqを出力可能な変速段のうち、最も高速側の変速段にしておくことで、燃費を向上させることが可能となる。
加えて、減速時に実行される図5に示すダウンシフト制御は、再加速走行時に運転志向等のドライバの意図を反映させた加速走行を可能にする。即ち、車両の変速段を適切な低速段まで低くしておくことで、運転者が違和感及び加速フィーリングが良くないと感じるのを抑制し、より快適に運転することが可能となる。つまりは、減速走行時に十分な低速段にまでダウンシフトしておくことにより、再加速走行時に十分なトルクと加速性能を引き出すことができる。
更に、再加速走行時にトルク不足により、再度変速段(変速比)をダウンシフトする可能性を低くすることができるため、変速段の変更に要する時間や駆動力のロスを抑制することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
例えば、車両VAが減速中かどうかの判定を、車載カメラ14を用いて行うとしても良い。例えば、コーナー(カーブ)を車載カメラ14が捉えて、コーナーにおける所定の領域に位置したときを減速開始のスタートとすることが考えられる。
なお、本実施形態のように最大加速度Gmaxを車速Vとの関係を、一次関数として求めるのではなく、他の近似法を用いて求める、或いは、より細かく場合分けしたルックアップテーブルを作成して求めるとしても良い。
1…前輪、2…後輪、3…エンジン(ENG)、4…自動変速機(AT)、5…デファレンシャルギヤ、6…エアフローセンサ、7…コントローラ(ECU)、8…アクセルセンサ、9…ブレーキセンサ、11…アウトプット回転速度センサ、12…車速センサ、13…加速度センサ(Gセンサ)、14…車載カメラ、15…ナビゲーションシステム、20…変速段制御装置、VA…車両
Claims (1)
- 車両に搭載された有段自動変速機が実現する変速段を制御する、車両の変速段制御装置であって、
前記車両がコーナーに進入する以前の所定期間における当該車両の実際の最高速度を当該車両の運転者が期待する期待車速として取得する期待車速取得手段、
前記車両が前記コーナーを走行する際に減速した後に加速を開始した再加速時点における実際の車速を再加速時車速として取得するとともに、当該再加速時車速と、前記期待車速と、予め定められた第1の関係と、に基いて当該車両の運転者が当該コーナーの走行中に要求すると推定される最大加速度を取得する最大加速度取得手段、
前記車両が前記コーナーを走行する際に前記運転者が前記最大加速度を発生させたと仮定した場合において当該運転者が当該車両を加速させなくなる仮想加速停止時点の直前の当該車両の加速度である屈曲点加速度を、前記最大加速度と予め定められた第2の関係とに基いて推定する屈曲点加速度取得手段、
前記仮想加速停止時点での車速である屈曲点車速を、前記再加速時車速と予め定められた第3の関係とに基いて推定する屈曲点車速取得手段、
前記車両が前記コーナーを走行する際に当該車両の実際の加速度が最大となった最大加速時点の車速を最大加速度発生時車速として取得する最大加速度発生時車速取得手段、
前記再加速時車速、前記最大加速度、前記最大加速度発生時車速、前記屈曲点加速度及び前記屈曲点車速に基いて、車速に対する要求加速度を規定する特性線を求め、当該特性線と前記最大加速時点以降における実際の車速とから要求加速度を取得する要求加速度取得手段、及び、
前記最大加速時点以降において、前記自動変速機の変速段を、現時点の車速に対して前記要求加速度を実現できる変速段のうち最も高速側の変速段へと変更する変速段制御手段、
を備えた車両の変速段制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016137696A JP2018009612A (ja) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | 変速段制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016137696A JP2018009612A (ja) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | 変速段制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018009612A true JP2018009612A (ja) | 2018-01-18 |
Family
ID=60995129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016137696A Pending JP2018009612A (ja) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | 変速段制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018009612A (ja) |
-
2016
- 2016-07-12 JP JP2016137696A patent/JP2018009612A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9067604B2 (en) | Control device for vehicle | |
KR101860192B1 (ko) | 차량용 구동력 제어 장치 | |
JP6645471B2 (ja) | 車両の駆動力制御装置 | |
JP6489044B2 (ja) | 駆動力制御装置 | |
JP6229701B2 (ja) | 駆動力制御装置 | |
US11046316B2 (en) | Regenerative braking control method of hybrid vehicle | |
JP2008286087A (ja) | 内燃機関制御装置及び内燃機関制御システム | |
JP7040344B2 (ja) | 車両制御装置 | |
JP6229702B2 (ja) | 駆動力制御装置 | |
WO2018207855A1 (ja) | 車両制御装置 | |
JP2010241245A (ja) | 車両用駆動力制御装置 | |
JP6217723B2 (ja) | 駆動力制御装置 | |
JP6536430B2 (ja) | 駆動力制御装置 | |
JP2021071121A (ja) | 車両およびその制御方法 | |
JP6380311B2 (ja) | 駆動力制御装置 | |
JP4924214B2 (ja) | 車両用制御装置、車両用制御システム及び走行支援装置 | |
JP2014194254A (ja) | 変速指示装置 | |
JP2017141883A (ja) | 自動変速機の制御装置 | |
JP2018009612A (ja) | 変速段制御装置 | |
JP6036524B2 (ja) | 車両の制御方法および制御装置 | |
JP2016211660A (ja) | 駆動力制御装置 | |
WO2015159750A1 (ja) | 車両の制御装置 | |
JP2011214407A (ja) | 車両用パワートレーン制御装置 | |
JP2018127020A (ja) | 車両の制御装置 | |
JP2008267587A (ja) | 車両用制駆動力制御装置および車両用制駆動力制御方法 |