JP2019044884A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実用燃費を高めること。【解決手段】車両１０は、加速度センサ６８とブレーキ機構４６とＣＶＴとを備える。エンジンＥＣＵ７２は、加速度センサ６８の検知結果とブレーキ機構４６の動作状態とに基づいて速度制御に関する運転者の意思を推定し、推定された意思が減速を示すときＣＶＴの設定をローギヤ側の設定に切り替える。【選択図】図１

Description

この発明は、変速制御装置に関し、特に、車両に設けられた変速機の設定を制御する変速制御装置に関する。

この種の変速制御装置の一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、エンジンの動力は、直接的にオルタネータに伝達されるとともに、自動変速機を介して駆動輪に伝達される。バッテリには、オルタネータで発電された電力が充電される。

ここで、車両が減速するように自動変速機が制御される場合には、オルタネータの発電トルクの制限値は、通常時に比べて低くなるように一時的に変更される。これによって、減速時にオルタネータによる効率的な回生発電を行いながらも、自動変速機における変速制御精度、およびドライバビリティを良好に確保することができる。

特開２０１５−８９１８６号公報

しかし、オルタネータの発電トルクの制限値を車両の減速時に一時的に低くする制御は、ドライバビリティを向上させる反面、実用燃費の向上に限界をもたらす。また、特許文献１では、運転者による減速の意思が推定されることはなく、減速の意思に応じてローギヤ側の変速比が積極的に選択されることもない。この点においても、実用燃費の向上に限界がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、実用燃費を高めることができる、変速制御装置を提供することである。

この発明に係る変速制御装置は、加速度センサとブレーキ機構とを備える車両に設けられた変速機の設定を制御する変速制御装置であって、加速度センサの検知結果とブレーキ機構の動作状態とに基づいて速度制御に関する運転者の意思を推定する推定手段、および推定手段によって推定された意思が減速を示すとき変速機の設定をローギヤ側の設定に切り替える切り替え手段を備える。

速度制御に関する運転者の意思は加速度センサの検知結果とブレーキ機構の動作状態とに基づいて推定できるところ、変速機の設定は、推定された意思が減速を示すときに積極的にローギヤ側の設定に切り替えられる。これによって、ブレーキ機構の動作から変速線図の切り替えまでのタイムラグを短縮することができ、ひいては実用燃費を改善することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例の車両の要部構成の一部を示すブロック図である。 この実施例の車両の要部構成の他の一部を示すブロック図である。 図２に示すＣＶＴ＿ＥＣＵによって参照される変速線図の一例を示す図解図である。 図１に示すエンジンＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。 他の実施例の車両によって参照される変速線図の一例を示す図解図である。

図１および図２を参照して、この実施例の車両１０は、３つの気筒１４１〜１４３を有する４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。吸気管３２は、気筒１４１〜１４３の上流の位置で３つに分岐する。一方、排気管３６は、気筒１４１〜１４３の下流の位置で３つから１つに集約される。気筒１４１〜１４３の各々に設けられた燃焼室１６は、吸気弁１８を介して吸気管３２と連通し、排気弁２０を介して排気管３６と連通する。

吸気管３２の分岐点には、空気流量を平準化するためのサージタンク４４が設けられる。また、サージタンク４４よりも上流の位置には、大気から粉塵を分離するエアクリーナ３４と、バルブモータ４２によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３８とが設けられる。

さらに、サージタンク４４よりも下流の位置には、吸気管３２に燃料を噴射するべく気筒１４１〜１４３の各々に割り当てられた燃料噴射装置４０が設けられる。一方、排気管３６の集約点よりも下流の位置には、触媒６２を有するマフラー６４が設けられる。

イグニッションキー（図示せず）によってＩＧオン操作が行われると、エンジンＥＣＵ７２は、エンジン１２を始動するべく図２に示すリレー８０をオンする。バッテリ８４の電力はオン状態のリレー８０を介してスタータ８２に供給され、スタータ８２はバッテリ８４の電力によってクランキングを実行する。これによって、エンジン１２が始動する。

エンジン１２が始動すると、エンジンＥＣＵ７２は、アイドル状態が維持されるように、バルブモータ４２を通してスロットルバルブ３８の開度を調整する。エアクリーナ３４を経た吸入空気の量は、スロットルバルブ３８によって規定され、燃料噴射装置４０の燃料噴射量は、理論空燃比を示す混合気が生成されるように調整される。

この状態でアクセルペダル６６が踏み込まれると、エンジンＥＣＵ７２は、バルブモータ４２を駆動する。スロットルバルブ３８はバルブモータ４２によって開かれ、これによって、理論空燃比を保ちつつ吸入空気量および燃料噴射装置４０の燃料噴射量が増大する。

混合気は、吸気弁１８が開かれたときに燃焼室１６に供給される。供給された混合気は、コンロッド２４を介してクランクシャフト２６と結合されたピストン２２が上死点に達する直前に、点火プラグ３０によって点火される。ピストン２２は、混合気の爆発によって上下動し、これによってクランクシャフト２６が回転する。

混合気を燃焼した後の空気つまり燃焼ガスは、排気弁２０が開かれたときに燃焼室１６から排出され、排気管３６を介してマフラー６４に供給される。触媒６２は、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素，炭化水素および窒素酸化物を酸化・還元し、水，二酸化炭素および窒素を生成する。車両１０からは、こうして浄化されたガスが排出される。

クランクシャフト２６にはフライホイール２８が装着され、クランクシャフト２６の回転数つまりエンジン１２の回転数のぶれはフライホイール２８によって抑制される。また、エンジン１２の回転数は、エンジン回転センサ６０によって検知される。加速度センサ６８は、エンジン回転センサ６０の検知結果に基づいて車両１０の加速度を検知し、検知結果をエンジンＥＣＵ７２に与える。

クランクシャフト２６の回転力は、図２に示すＣＶＴ７４を介してドライブシャフト（図示せず）に伝達される。ＣＶＴ７４の変速比は、ＣＶＴ＿ＥＣＵ８６によって調整されるところ、この調整にあたっては、メモリ８６ｍに記憶された図３に示す変速線図が参照される。

図３によれば、変速線図は、スロットルバルブ３８の開度（＝ＴＴＬ）に応じて異なる変速線を描く。ＣＶＴ＿ＥＣＵ８６は、現時点のスロットルバルブ３８の開度に対応する変速線を選択し、エンジン１２の回転数に対応する車両１０の走行速度を選択した変速線上で検出し、そして検出した走行速度が得られるように変速比を調整する。この結果、車両１０は、ＣＶＴ７４に設定された変速比に従う速度で走行する。

なお、この実施例では、実線で示す変速線図が標準変速線図とされ、運転者の意思およびエコスイッチ７０の設定に応じて、破線で示すようなローギヤ側の設定に対応する変速線図、または一点鎖線で示すような最もローギヤ側の設定に対応する変速線図に切り替えられる（詳細は後述）。

クランクシャフト２６の回転力はまた、ベルト７６を介してオルタネータ７８の回転軸７８ｓに伝達される。回転軸７８ｓの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ８４に蓄えられる。

ブレーキ機構４６を構成するブレーキペダル５２が踏み込まれると、ブレーキ踏力はブレーキブースタ５０を介してブレーキパッド（図示せず）に伝達される。ブレーキパッドはディスク（図示せず）を挟み込み、車速はブレーキパッドとディスクとの摩擦力によって低減する。

ブレーキブースタ５０の負圧室はチェックバルブ４８を介して吸気管３２と連通し、ブレーキブースタ５０は、インマニ負圧（吸気管３２に生じている負圧）ないしブースタ負圧（負圧室に生じている負圧）と大気圧との差分を利用して運転者のブレーキ踏力を助勢する。したがって、車両１０は小さいブレーキ踏力で速やかに減速する。

ブレーキペダル５２の近傍には、ブレーキスイッチ５４およびブレーキストロークセンサ５６が設けられ、ブレーキブースタ５０にはブレーキ液圧センサ５８が設けられる。ブレーキスイッチ５４は、ブレーキペダル５２が踏み込まれたときにオンされ、ブレーキペダル５２の踏み込みが解除されたときにオフされる。

また、ブレーキストロークセンサ５６はブレーキペダル５２の踏み込み量を検知し、ブレーキ液圧センサ５８はブレーキブースタ５０に充填されたブレーキオイルの圧力を検知する。ブレーキスイッチ５４のオン／オフ状態，ブレーキストロークセンサ５６の検知結果およびブレーキ液圧センサ５８の検知結果はいずれも、エンジンＥＣＵ７２に与えられる。

減速のためにブレーキペダル５２を踏み込むと、エンジン１２の回転力がブレーキパッド・ディスク間の摩擦熱として消費される。このようなエネルギー消費を抑制して実用燃費を改善するべく、最近は、ブレーキペダル５２が踏み込まれた場合に、ＣＶＴ７４の変速線図をローギヤ側の設定に対応する変速線図に切り替え、エンジン１２の回転力によってバッテリ８４を充電するシステムがある。また、このようなシステムは、車種によっては、エコドライブモードが選択されているときに起動される。

しかし、ブレーキペダル５２の踏み込みから変速線図の切り替えまでのタイムラグが長いと、エネルギー消費を十分に抑制することができず、ひいては実用燃費を十分に改善することができない。

そこで、この実施例では、ブレーキペダル５２の踏み込みから変速線図の切り替えまでのタイムラグを短縮し、実用燃費を改善するべく、図４に示すフロー図に従う変速線図制御をエンジンＥＣＵ７２に繰り返し実行させるようにしている。なお、図４に示すフロー図に対応する制御プログラムはメモリ７２ｍに記憶される。

ステップＳ１では、ブレーキスイッチ５４のオン／オフ状態，ブレーキストロークセンサ５６の検知結果およびブレーキ液圧センサ５８の検知結果を参照して、ブレーキ機構４６の動作状態を検出する。ステップＳ３では、加速度センサ６８の検知結果を参照して、車両１０の減速度を検出する。ステップＳ５では、ステップＳ１で検出された動作状態とステップＳ３で検出された減速度とに基づいて、速度制御に関する運転者の意思を推定する。

ステップＳ７では、ステップＳ５の推定結果が“減速の意思あり”を示すか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、ステップＳ９に進み、ＣＶＴ＿ＥＣＵ８６によって参照される変速線図を標準変速線図に切り替える。切り替えが完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

これに対して、ステップＳ７の判別結果がＹＥＳであれば、エコスイッチ７０によってエコドライブモードが選択されているか否かをステップＳ１１で判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ１３に進み、ＣＶＴ＿ＥＣＵ８６によって参照される変速線図をローギヤ側の設定に対応する変速線図に切り替える。一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１５に進み、ＣＶＴ＿ＥＣＵ８６によって参照される変速線図を最もローギヤ側の設定に対応する変速線図に切り替える。変速線図の切り替えが完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

以上の説明から分かるように、車両１０は、ブレーキ機構４６と加速度センサ６８とＣＶＴ７４とを備える。エンジンＥＣＵ７２は、ブレーキ機構４６の動作状態（ブレーキペダル５２の踏み込みの有無，ブレーキペダル５２の踏み込み量およびブレーキオイルの圧力）と加速度センサ６８の検知結果（車両１０の減速度）とに基づいて、速度制御に関する運転者の意思を推定する(S5)。推定された意思が減速を示せば、エンジンＥＣＵ７２は、ＣＶＴ７４の設定をローギヤ側の設定に切り替える(S7, S13, S15)。

運転者の減速意思を推定することで、ブレーキペダル５２の踏み込みから変速線図の切り替えまでのタイムラグを短縮することができ、ひいては実用燃費を改善することができる。

なお、この実施例では、ＣＶＴ７８を車両１０に搭載するようにしているが、ＣＶＴ７８に代えてＡＴを搭載するようにしてもよい。この場合、ＡＴを制御するＡＴ＿ＥＣＴは、図３に示す変速線図に代えて図５に示す変速線図を参照する。

図５において、実線で示す変速線図は標準変速線図に相当し、破線で示す変速線図はローギヤ側の設定に対応する変速線図に相当し、一点鎖線で示す変速線図は最もローギヤ側の設定に対応する変速線図に相当する。また、シフトダウン時の変速比は太線（実線，破線または一点鎖線）で示す変速線図に沿って調整され、シフトアップ時の変速比は細線（実線，破線または一点鎖線）で示す変速線図に沿って調整される。

また、この実施例では、エコドライブモードが選択されているか否かによって参照すべきローギヤ側の変速線図を異ならせるようにしている（ステップＳ１１〜Ｓ１５参照）。しかし、エコドライブモードが選択されていない場合には、ローギヤ側の変速線図への切り換えを制限するようにしてもよい。これによって、ドライバビリティを運転者の好みに応じて変えることができる。

さらに、この実施例のブレーキ機構は機械式であるが、これに代えてブレーキバイワイヤ方式を採用し、エンジンブレーキの強さに応じて制動力を調整するようにしてもよい。こうすることで、より自然な減速フィーリングが得られる。

１０ …車両
１２ …エンジン
１６ …燃焼室
４６ …ブレーキ機構
６８ …加速度センサ
７０ …エコスイッチ
７２ …エンジンＥＣＵ
７４ …ＣＶＴ

Claims (1)

1. 加速度センサとブレーキ機構とを備える車両に設けられた変速機の設定を制御する変速制御装置であって、
   前記加速度センサの検知結果と前記ブレーキ機構の動作状態とに基づいて速度制御に関する運転者の意思を推定する推定手段、および
   前記推定手段によって推定された意思が減速を示すとき前記変速機の設定をローギヤ側の設定に切り替える切り替え手段を備える、変速制御装置。

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