JP2023153578A - 車両の変速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】後輪駆動車両における回生量の可及的確保と、ロバスト性の向上とを両立させる。【解決手段】車両の変速制御装置は、エンジン4と、モータ5と、自動変速機8と、摩擦ブレーキシステム3と、モータに回生動作をさせることによって後輪2Rへ回生制動トルクを付与する回生制御、及び、入力軸8aの回転数に応じた変速信号を自動変速機へ出力することによって自動変速機の変速段を変える変速制御を、少なくとも自動車1の減速中に実行させる制御器(コントローラ20)と、を備え、制御器は、変速段のシフトダウンに際し、入力軸の回転数が所定のシフトダウン点まで下降したことを契機として変速制御を開始し、回生制御中、車両の走行路面における路面μが所定の閾値よりも低いと判定された場合の車両減速時には、該路面μが前記閾値以上と判定された場合の車両減速時と比較してシフトダウン点を低く設定する。【選択図】図7
Description
ここに開示する技術は、車両の変速制御装置に関する。
例えば特許文献1には、ハイブリッド車両の制御装置が記載されている。このハイブリッド車両は、エンジンと、モータと、自動変速機とを備えている。エンジン及びモータは、自動変速機の入力軸に連結されている。このハイブリッド車両は、自動変速機がシフトダウンを行う際にモータが回生動作を行うことによって、燃費性能の向上を図る。
特に、前記特許文献1に記載の自動変速機は、複数の摩擦要素をそれぞれ独立して制御する複数の摩擦制御機構を有している。前記制御装置は、複数の摩擦制御機構のうちの第1及び第2摩擦制御機構に指示油圧を指示する際に、それらの指示油圧に遅延演算処理を施す。前記特許文献1によれば、各指示油圧に遅延演算処理を施すことで、時間的な応答遅れを加味することができる。
ところで、自動変速機の出力軸が後輪に接続された後輪駆動車両では、モータが回生動作を行うと、後輪にのみ回生制動トルクが付与される。このため、例えば減速中にモータが回生動作を行うと、後輪がスリップ状態になり易い。そのスリップ状態が悪化すると、例えば減速旋回時に後輪が横滑りしてしまい、車両の挙動が、いわゆるオーバーステア状態に陥り易くなる。
そこで、車両がオーバーステア状態になった場合、モータの回生動作を中止することが考えられる。すなわち、モータの回生動作を中止すれば、その回生制動トルク分の制動力が摩擦ブレーキによって前輪及び後輪に分配されるため、後輪のスリップ状態、ひいては車両のオーバーステア状態が解消される。しかしながら、回生動作の中止は、ハイブリッド車両の燃費性能を低下させるため不都合である。
残念ながら、従来のハイブリッド車両は、後輪がスリップ状態になったときのように、後輪駆動車両においてオーバーステア状態が懸念される状況下での回生動作が十分に検討されておらず、オーバーステアの抑制と、回生量の確保とを両立することができなかった。
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、後輪駆動車両における回生量の可及的確保と、ロバスト性の向上とを両立させることにある。
本願発明者らは、車両の減速時における、変速制御と、モータの回生動作と、オーバーステアとの関係を分析した。その分析によると、自動変速機による変速と、モータの回生動作と、が並行して行われるとオーバーステア状態に陥り易いことが判った。
しかしながら、オーバーステア状態への陥り易さは、路面μの影響も受ける。すなわち、路面μが高い場合には、後輪の横滑りが抑制されるため、路面μが低い場合と比べてオーバーステア状態に陥り難くなる。この場合、変速制御と回生動作とが並行して行われたとしても、オーバーステア状態の発生は抑制されると考えられる。
そのため、路面μが高い場合には、減速時にシフトダウンを開始する契機となるシフトダウン点(自動変速機の入力回転数の閾値)を高めに設定し、より早いタイミングかつより高回転側でシフトダウンを開始するように構成したとしても、不都合にはならないと考えられる。高回転側での回生動作は、低回転側と比べて回生量を増加させることができるため、燃費性能の向上に資する。
これに対し、路面μが低い場合には、路面μが高い場合と比べてオーバーステア状態に陥り易くなる。この場合、変速制御と回生動作とが並行して行われないようにすることが考えられるが、仮に変速制御を禁止してしまうと、走行フィーリングが悪化するため不都合である。
一方、本願発明者らの分析によると、車両が減速を開始してからある程度の期間が経過すると、自動変速機の入力回転数の低下に伴って回生量も低下するため、車両はスリップ状態から回復し、オーバーステア状態の発生が抑制されたり、オーバーステア状態が既に発生していたとしても、当該状態が解消されたりすることになる。しかしながら、この場合にスリップ状態から回復するタイミングは、変速の開始タイミングよりも後になるため、スリップ状態から回復されぬまま変速がなされた結果、オーバーステア状態が発生し易くなることが新たに判った。
そこで、路面μが低い場合の車両減速時には、路面μが高い場合と比べて前記シフトダウン点を低く設定することで変速の開始タイミングを遅らせることにより、オーバーステア状態が回避された後のタイミング、又は、オーバーステア状態が解消された後のタイミングで変速制御が開始されるように構成することを新たに着想し、本開示を想到するに至った。
具体的に、本開示は、車両の変速制御装置に係る。この変速制御装置は、車両に搭載されかつ、前記車両の走行駆動力を発生するエンジンと、前記車両の駆動力を発生させるとともに、前記車両の減速時に回生エネルギをバッテリに供給するモータと、前記エンジン及び前記モータに接続される入力軸、及び、前記車両の後輪に接続される出力軸を有しかつ、入力された回転を、選択された変速段に対応する変速比で変速させて出力する油圧制御式の自動変速機と、前記モータに回生動作をさせることによって前記後輪へ回生制動トルクを付与する回生制御、及び、前記入力軸の回転数に応じた変速信号を前記自動変速機へ出力することにより前記変速段を変更する変速制御を、少なくとも前記車両の減速中に実行させる制御器と、を備え、前記制御器は、前記変速段のシフトダウンに際し、前記入力軸の回転数が所定のシフトダウン点まで下降したことを契機として前記変速制御を開始する。
そして、本開示によれば、前記制御器は、前記回生制御中、前記車両の走行路面における路面μが所定の閾値よりも低いと判定された場合の車両減速時には、該路面μが前記閾値以上と判定された場合の車両減速時と比較して、前記シフトダウン点を低く設定する。
この構成によると、少なくとも車両の減速中、モータに回生動作をさせることによって回生制御が実行される。この回生制御により、バッテリに蓄積される回生エネルギが増える。モータによる回生制動トルクは、自動変速機を通じて後輪にのみ付与される。
また、車両の減速中、制御器は、入力軸の回転数が所定のシフトダウン点まで下降したことを契機として、入力軸の回転数に応じた変速信号を自動変速機へ出力する。自動変速機は、変速信号を受けて、変速段の変更、つまり、変速段を、高速段から低速段へ変えるシフトダウンを実行する。車両の減速中に、エンジンの運転状態に対応する変速段が選択される。
そして、路面μが所定の閾値以上と判定された場合の車両減速時、制御器は、シフトダウン点を相対的に高く設定する。路面μが高い場合、高回転側でシフトダウンを開始するように構成したとしても、オーバーステア状態の発生は抑制される。高回転側での回生動作は、低回転側と比べて回生量を増加させることができるため、燃費性能の向上に資する。
一方、路面μが所定の閾値よりも低いと判定された場合の車両減速時、制御器は、より遅いタイミングでシフトダウンが開始されるように、シフトダウン点を相対的に低く設定する。これにより、オーバーステア状態が回避された後に変速制御を開始させたり、仮にオーバーステア状態が発生していたとしても、それが解消された後に変速制御を開始させたりすることができる。そのことで、車両の挙動を安定化させることができ、該車両のロバスト性を高めることが可能になる。
このように、本開示に係る変速制御装置は、高回転側での回生動作による回生量の可及的確保と、変速制御の開始タイミングを遅らせることによるロバスト性の向上とを両立させることができる。
また、本開示の一態様によれば、前記制御器は、前記路面μが前記閾値よりも低いと判定された場合の車両加速時には、前記変速段が所定段以上に変更されるようなシフトアップを制限する、としてもよい。
前記態様によると、路面μが相対的に低い場合の車両加速時には、変速段の最高段に制限が課されることになる。これにより、車両が加速から減速へ転じた際に、シフトダウンの発生頻度を低減することができる。そのことで、オーバーステアが発生し得る機会を低減し、車両の挙動を安定化させることが可能になる。
また、本開示の一態様によれば、前記制御器は、前記路面μに基づいて前記シフトダウン点を低く設定した後、前記入力軸の回転数が前記シフトダウン点まで下降した場合、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達を遮断させる、としてもよい。
前記態様によると、制御器は、相対的に低く設定されたシフトダウン点まで入力軸の回転数が下降した場合、変速を開始させる代わりに、入力軸と出力軸との間の動力伝達を遮断させる。動力伝達を遮断させることで、後輪に作用するトルクが低下する。これにより、オーバーステア状態の発生等、車両の挙動の不安定化を抑制できるとともに、エンジンの回転数のさらなる低下によるエンジンストールを回避することができる。
また、本開示の一態様によれば、前記変速制御装置は、ドライバーのブレーキペダル操作時(ブレーキペダルの操作時)に制動を実現するように、前記車両の前輪及び前記後輪に制動力を分配する液圧式の摩擦ブレーキシステムを備え、前記制御器は、前記路面μが前記閾値よりも高いと判断された場合の前記回生制御に際し、前記ブレーキペダル操作時における車両減速状態では、前記路面μが同一の条件下で、非ブレーキペダル操作時(ブレーキペダルの非操作時)における車両減速状態と比べて前記シフトダウン点を高く設定する、としてもよい。
前記態様によると、ブレーキペダル操作時の減速に際しては、シフトダウン点を相対的に高く設定することによって、回生動作中のモータの回転数を高く維持することができる。モータの回転数を高く維持することで、回生量を増加させ、ひいては、車両の燃費性能を向上させることができる。
一方、非ブレーキペダル操作時の減速に際しては、ドライバーがアクセルペダルを踏むことによって加速要求へ変化する場合がある。この場合、シフトダウン点を相対的に高く設定することによって自動変速機の入力軸の回転数を高く維持していると、ドライバーの加速要求時に、十分な駆動力が確保できない恐れがある。
そこで、制御器は、非ブレーキペダル操作時には、自動変速機のシフトダウン点を相対的に低く設定する。これにより、自動変速機の入力軸の回転数が相対的に低くなるから、ドライバーの加速要求時に、十分な駆動力が確保できる。
また、本願の一態様によれば、前記変速制御装置は、ドライバーのブレーキペダル操作時に制動を実現するように、前記車両の前輪及び前記後輪に制動力を分配する液圧式の摩擦ブレーキシステムを備え、前記制御器は、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達を遮断させた後、前記車両の不安定な挙動が発散する場合は、前記前輪または前記後輪への制動力の付与によって前記車両の挙動を安定化させる制御を、前記摩擦ブレーキシステムに実行させる、としてもよい。
ここで、車両の挙動を安定化させる制御には、DSC(Dynamic Stability Control)及びABS(Anti-lock Brake System)が含まれる。
前記態様によると、入力軸と出力軸との間の動力伝達を遮断させてもなお、車両の不安定な挙動が発散する場合、DSC又はABSが作動することによって、車両の挙動がコントロール不能になることが回避できる。
また、本開示の一態様によれば、前記制御器は、前記車両の挙動に関する信号を出力する第1センサと、前記ドライバーのステアリング操作に関する信号を出力する第2センサとの信号を受けて、前記車両のオーバーステア状態を判定し、前記制御器は、前記車両がオーバーステア状態にあるときに、該車両が不安定な挙動をしていると判定する、としてもよい。
前記態様によると、制御器は、第1センサ及び第2センサの信号に基づいて、オーバーステア状態を判定する。これにより、制御器は、速やかにかつ正確に、車両の挙動を判定できる。
以上説明したように、本開示によれば、後輪駆動車両における回生量の可及的確保と、ロバスト性の向上とを両立させることができる。
以下、車両の変速制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する変速制御装置は例示である。
(ハイブリッド自動車)
図1に、開示する技術を適用した自動車1(車両の一例)を示す。この自動車1は、電力を利用した走行が可能なハイブリッド自動車である。自動車1は、前輪2F及び後輪2Rの合計4つの車輪を有している。前輪2F及び後輪2Rには、その回転を制動するために、それぞれ摩擦ブレーキ31が取り付けられている。
図1に、開示する技術を適用した自動車1(車両の一例)を示す。この自動車1は、電力を利用した走行が可能なハイブリッド自動車である。自動車1は、前輪2F及び後輪2Rの合計4つの車輪を有している。前輪2F及び後輪2Rには、その回転を制動するために、それぞれ摩擦ブレーキ31が取り付けられている。
自動車1には、駆動源として、自動車1の走行駆動力を発生するエンジン4及びモータ5が搭載されている。これらが協働して、後輪2Rを駆動する。それにより、自動車1は走行する。自動車1は後輪駆動車両である。モータ5はまた、駆動源としてだけでなく、回生時には発電機としても利用される。
この自動車1は、後述するように定格電圧が50V以下の高電圧バッテリ9を搭載している。その高電圧バッテリ9からの電力供給により、モータ5は、主にエンジン4をアシストする形で走行する(いわゆるマイルドハイブリッド車)。なお、自動車1は、外部電源からの電力供給が可能な、いわゆるプラグインハイブリッド車であってもよい。
この自動車1の場合、エンジン4は車体の前側に配置されており、駆動輪は車体の後側に配置されている。すなわち、この自動車1は、いわゆるFR車である。
自動車1には、エンジン4、モータ5の他、駆動系の装置として、K0クラッチ6、インバータ7、自動変速機8が備えられている。自動車1にはまた、制御系の装置として、コントローラ20が備えられている。自動車1にはまた、制動系の装置として、摩擦ブレーキ31を含む摩擦ブレーキシステム3が備えられている。
(駆動系の装置)
エンジン4は、例えば化石燃料を燃焼させる内燃機関である。エンジン4はまた、吸気、圧縮、膨張、排気の各サイクルを繰り返すことで回転動力を発生させる、いわゆる4サイクルエンジンである。エンジン4には、火花点火式エンジン、圧縮着火式エンジン等、様々な種類や形態があるが、開示する技術では、特にエンジン4の種類や形態は限定しない。
エンジン4は、例えば化石燃料を燃焼させる内燃機関である。エンジン4はまた、吸気、圧縮、膨張、排気の各サイクルを繰り返すことで回転動力を発生させる、いわゆる4サイクルエンジンである。エンジン4には、火花点火式エンジン、圧縮着火式エンジン等、様々な種類や形態があるが、開示する技術では、特にエンジン4の種類や形態は限定しない。
この自動車1では、エンジン4は、回転動力を出力するクランクシャフト4aを、車体の前後方向に向けた状態で、車幅方向の略中央部に配置されている。自動車1には、吸気システム、排気システム、燃料供給システムなど、エンジン4に付随した様々な装置や機構が設置されている。
モータ5は、三相の交流によって駆動する永久磁石型の同期モータである。モータ5は、K0クラッチ6を介してエンジン4の後方に直列に配置されている。モータ5はまた、自動変速機8の前方に直列に配置されている。
K0クラッチ6は、モータ5のシャフト5aの前端部と、エンジン4のクランクシャフト4aとの間に介在するように設置されている。K0クラッチ6は、クランクシャフト4aとシャフト5aとが連結された状態(接続状態)と、クランクシャフト4aとシャフト5aとが分離した状態(分離状態)とに切り替える。
モータ5のシャフト5aの後端部は自動変速機8の入力軸8aに連結されている。従って、エンジン4は、K0クラッチ6及びシャフト5aを介して、自動変速機8と連結されている。K0クラッチ6を分離状態にすることで、エンジン4は自動変速機8から切り離される。
自動車1の走行中、K0クラッチ6は、接続状態と分離状態との間で切り替えられる。例えば、自動車1の減速時には、K0クラッチ6を分離状態にし、エンジン4を切り離した状態での回生が行われる場合がある。
モータ5は、インバータ7及び高電圧ケーブル40を介して、駆動電源として車載されている高電圧バッテリ9と接続されている。この自動車1の場合、高電圧バッテリ9は、定格電圧が50V以下、具体的には48Vの直流バッテリが用いられている。
高電圧バッテリ9は、インバータ7に高電圧の直流電力を供給する。インバータ7は、その直流電力を3相の交流に変換してモータ5に通電する。それにより、モータ5が回転駆動する。また、モータ5は、回生エネルギを、高電圧バッテリ9へ供給する。
高電圧バッテリ9は、高電圧ケーブル40を介してDCDCコンバータ10とも接続されている。DCDCコンバータ10は、48Vの高電圧の直流電力を12Vの低電圧の直流電力に変換して出力する。DCDCコンバータ10(その出力側)は、低電圧ケーブル41を介して低電圧バッテリ11(いわゆる鉛蓄電池)と接続されている。
低電圧バッテリ11は、低電圧ケーブル41を介して様々な電装品と接続されている。DCDCコンバータ10はまた、低電圧ケーブル41を介してCAN12(Controller Area Network)とも接続されている。それにより、DCDCコンバータ10はCAN12に低電圧の直流電力を供給する。
自動変速機8は、油圧制御式の多段式自動変速機(いわゆるAT)である。この自動変速機8は、エンジン4に接続される入力軸8a、及び、自動車1の駆動輪(後輪2R)に接続される出力軸8bを有している。この自動変速機8は、入力軸8aに入力された回転を、乗員によって選択された変速段に対応する変速比で変速させて出力することができる。
詳しくは、入力軸8aは、自動変速機8の前端部に配置されている。この入力軸8aは、上述したようにモータ5のシャフト5aと連結されている。出力軸8bは、自動変速機8の後端部に配置されている。この出力軸8bは、入力軸8aから独立した状態で回転する。
これら入力軸8aと出力軸8bとの間には、トルクコンバータ8c、複数の遊星歯車機構、及び複数の摩擦締結要素などからなる変速機構が組み込まれている。各摩擦締結要素は、油圧によって締結状態と非締結状態とに切り替わる。
図2に、この自動変速機8の締結表を示す。表中の丸印は締結を示している。この自動変速機8には、摩擦締結要素として、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、及び、第3クラッチCL3からなる3つのクラッチと、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2からなる2つのブレーキとが組み込まれている。
自動変速機8は、油圧制御により、これら3つのクラッチと2つのブレーキとの中から3つの要素を選択して締結する。そうすることにより、自動変速機の変速段は、1速から8速までの前進用の変速段、及び、後退用の変速段(後退速)のいずれかに切り替わる。
具体的には、第1クラッチCL1、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結により、1速が形成される。第2クラッチCL2、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結により、2速が形成される。第1クラッチCL1、第2クラッチCL2及び第2ブレーキBR2の締結により、3速が形成される。第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第2ブレーキBR2の締結により、4速が形成される。第1クラッチCL1、第3クラッチCL3及び第2ブレーキBR2の締結により、5速が形成される。第1クラッチCL1、第2クラッチCL2及び第3クラッチCL3の締結により、6速が形成される。第1クラッチCL1、第3クラッチCL3及び第1ブレーキBR1の締結により、7速が形成される。第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第1ブレーキBR1の締結により、8速が形成される。第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結により、後退速が形成される。
そして、例えば1速からシフトアップする場合、第1クラッチCL1に代えて第2クラッチCL2を締結することで、変速段は1速から2速に切り替わる。第1ブレーキBR1に代えて第1クラッチCL1を締結することで、変速段は2速から3速に切り替わる。第1クラッチCL1に代えて第3クラッチCL3を締結することで、変速段は3速から4速に切り替わる。
5速以降へのシフトアップもこれらと同様に行われる。シフトダウンする場合は、シフトアップでの切り替えと逆の手順になる。
各変速段において締結されるべき要素が締結されないと、入力軸8aと出力軸8bとの間が切り離された状態になる(いわゆるニュートラル)。自動変速機8に駆動源から回転動力が入力されても、その回転動力は自動変速機8から出力されない。
後述するように、自動車1の減速中に、自動変速機8がニュートラルにされる場合がある。具体的に自動変速機8が2速、3速、又は、4速の状態では、第2クラッチCL2が開放されることにより自動変速機8はニュートラルになる。また、自動変速機8が5速、6速、7速、又は、8速の状態では、第3クラッチCL3が開放されることにより自動変速機8はニュートラルになる。以下の説明において、これら第2クラッチCL2及び第3クラッチCL3を総称して、K1クラッチと呼ぶ場合がある。自動車1の減速中に、K1クラッチを開放するとは、自動変速機8の入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達を遮断して、自動変速機8をニュートラルにする意味である。
図1に示すように、自動変速機8の出力軸8bは、車体の前後方向に延びるプロペラシャフト15を介してデファレンシャルギア16に連結されている。デファレンシャルギア16には、車幅方向に延びて、左右の後輪2R,2Rに連結された一対の駆動シャフト17,17が連結されている。プロペラシャフト15を通じて出力される回転動力は、デファレンシャルギア16で振り分けられた後、これら一対の駆動シャフト17,17を通じて各後輪2Rに伝達される。
(変速制御装置)
図3Aは、変速制御装置のブロック図である。自動車1には、ドライバーの操作に応じて、エンジン4、モータ5、K0クラッチ6、自動変速機8、摩擦ブレーキシステム3などを制御し、自動車1の走行をコントロールするために、上述したコントローラ20が設置されている。コントローラ20は、プロセッサ、メモリ、インターフェースなどのハードウエアと、データベースや制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されている。尚、図3Aの変速制御装置には、一つのコントローラ20が示されているが、変速制御装置のコントローラは、駆動源(エンジン4及びモータ5)の作動を主に制御するユニット(PCM)と、K0クラッチ6及び自動変速機8の作動を主に制御するユニット(TCM)とに分かれていてもよい。PCM及びTCMは、CAN12によって接続されていて、互いに電気通信可能に構成される。PCMはさらに、摩擦ブレーキシステム3を制御するためのブレーキECUを兼ねている。尚、PCMからブレーキECUを分離してもよい。
図3Aは、変速制御装置のブロック図である。自動車1には、ドライバーの操作に応じて、エンジン4、モータ5、K0クラッチ6、自動変速機8、摩擦ブレーキシステム3などを制御し、自動車1の走行をコントロールするために、上述したコントローラ20が設置されている。コントローラ20は、プロセッサ、メモリ、インターフェースなどのハードウエアと、データベースや制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されている。尚、図3Aの変速制御装置には、一つのコントローラ20が示されているが、変速制御装置のコントローラは、駆動源(エンジン4及びモータ5)の作動を主に制御するユニット(PCM)と、K0クラッチ6及び自動変速機8の作動を主に制御するユニット(TCM)とに分かれていてもよい。PCM及びTCMは、CAN12によって接続されていて、互いに電気通信可能に構成される。PCMはさらに、摩擦ブレーキシステム3を制御するためのブレーキECUを兼ねている。尚、PCMからブレーキECUを分離してもよい。
変速制御装置は、車両の走行に関係する各種のパラメータを計測するセンサを備えている。具体的に、変速制御装置は、車速センサ51、車輪速センサ52、操舵角センサ53、ヨーレートセンサ54、ブレーキペダルセンサ55、アクセル開度センサ56、AT入力トルクセンサ57、及び、AT入力回転数センサ58を備えている。
車速センサ51は、自動車1の車速に対応する信号を出力する。車輪速センサ52は、自動車1の四輪2F、2Rそれぞれの車輪の回転数に対応する信号を出力する。
操舵角センサ53は、ドライバーが操作をするステアリングホイール110(図1参照)の回転角、つまり操舵角に対応する信号を出力する。ヨーレートセンサ54は、自動車1のヨーレートに対応する信号を出力する。
ブレーキペダルセンサ55は、ドライバーが操作をするブレーキペダル19(図1参照)の踏み込みに対応する信号を出力する。アクセル開度センサ56は、ドライバーが操作をするアクセルペダル18(図1参照)の踏み込みに対応する信号を出力する。
AT入力トルクセンサ57は、自動変速機8の入力軸8aの入力トルクに対応する信号を出力する。AT入力回転数センサ58は、自動変速機8の入力軸8aの回転数に対応する信号を出力する。
コントローラ20は、これらのセンサが出力した信号を、CAN12を介して受ける。コントローラ20は、CAN12を通じて、エンジン4、インバータ7、K0クラッチ6、自動変速機8、及び、摩擦ブレーキシステム3へ制御信号を出力する。これにより、コントローラ20は、エンジン4、モータ5、K0クラッチ6、自動変速機8、及び、摩擦ブレーキシステム3を制御する。
例えば、コントローラ20は、自動変速機8の変速段を変更する変速制御を実行させることができる。この変速制御は、入力軸8aの回転数に応じた変速信号を自動変速機8へ出力することにより、該自動変速機8の変速段を変更するものである。変速段を変更することで、前述のシフトアップ及びシフトダウンを実現することができる。その際、コントローラ20は、入力軸8aと出力軸8bとの回転数の差を調整した上で、変速段の変更を実行する。
さらに詳しくは、コントローラ20は、変速段のシフトダウンに際し、入力軸8aの回転数数が所定のシフトダウン点まで下降したことを契機として、変速制御(より正確には、入力軸8aと出力軸8bとの回転数の差の調整)を開始するようになっている。以下、シフトダウン点を単に「変速点」ともいう。
コントローラ20はまた、摩擦ブレーキシステム3を制御することができる。摩擦ブレーキシステム3は、ドライバーによるブレーキペダル19の操作時に制動を実現するように、自動車1の前輪2F及び後輪2Rに制動力を分配する。この摩擦ブレーキシステム3は、液圧制御式の摩擦ブレーキシステムである。液圧の高低は、摩擦ブレーキ31が分配する制動力の高低と対応している。すなわち、液圧が低いときには、該液圧が高いときと比べて制動力は低くなる。
そして、本実施形態に係るコントローラ20は、エネルギの回生を行う回生制御を実行させることもできる。この回生制御は、摩擦ブレーキシステム3による制動力の分配と、モータ5による後輪2Rへの回生制動トルクの付与と、の少なくとも一方によって回生を行うものである。言い換えると、このコントローラ20は、制動力の分配と、回生制動トルクの付与との協調によって回生を行うこともできる。尚、ブレーキペダル19の非操作時のように、摩擦ブレーキシステム3が回生に関与してない場合も、ここでいう「回生制御」に含まれるようになっている。
本実施形態に係るコントローラ20は、自動車1の減速中に、前記変速制御及び回生制御を実行させることができる。
(挙動安定性に関する制御)
<制御全体>
図4は、自動車1の挙動安定性に関する制御の全体を示している。尚、図4、及び、後で説明をする図6、8-11、15のフローは、基本的には、自動車1の減速時の制御に係る。
<制御全体>
図4は、自動車1の挙動安定性に関する制御の全体を示している。尚、図4、及び、後で説明をする図6、8-11、15のフローは、基本的には、自動車1の減速時の制御に係る。
車両減速時において、コントローラ20は、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいるか否かに応じて、前記回生制御としての、回生協調制御又は第2回生制御を実行する。これらの回生は、いわゆる「減速回生」に相当する。
詳しくは、コントローラ20は、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいる減速時には、ドライバーの要求制動力の一部を、モータ5の回生制動トルクによって賄う回生協調制御を実行する。一方、コントローラ20は、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいない減速時は、エンジンブレーキに相当する回生制動を行う第2回生制御を実行する。
図5は、自動車1の、挙動安定性に関する制御の機能の考え方を示している。自動車1は、アクティブ制御と、パッシブ制御と、DSC/ABS制御との三つの機能を有している。アクティブ制御は、車輪2F、2Rのグリップ力を図5に例示される摩擦円の中に留めるように機能する。車輪2F、2Rのグリップ力が摩擦円の中に留まっていれば、自動車1の挙動安定性は維持される。アクティブ制御は、自動車1の挙動安定性を維持するための制御である。
パッシブ制御は、車輪2F、2Rのグリップ力が摩擦円を超えてしまって、自動車1の挙動が不安定性になった場合に、車輪2F、2Rのグリップ力を摩擦円の中へ戻すように機能する。
DSC/ABS制御は、自動車1の挙動の発散しそうな場合に、換言すれば、車輪2F、2Rのグリップ力が、径が最も大きい円を超えてしまいそうな場合に、摩擦ブレーキシステム3が、摩擦ブレーキ31を通じて各車輪2F、2Rに制動力を付与することにより、車輪2F、2Rのグリップ力を摩擦円の中へ戻すように機能する。DSC/ABS制御は、公知の技術を採用できる。
三つの機能を有している自動車1は、車両の挙動の安定性が確保できる。
図4のフローにおいて、スタート後のステップS11において、コントローラ20は、センサ信号を読み込む。コントローラ20は、自動車1の走行状態を判断する。その後、コントローラ20は、第1処理を実行する(ステップS12)。第1処理はアクティブ制御に係り、路面μに応じて変速制御を切り替える。第1処理の詳細は後述する。
ステップS12の第1処理の後、プロセスは、第2処理(ステップS13)又は第4処理(ステップS15)へ移行する。第2処理はパッシブ制御に係り、自動車1がオーバーステア状態になった場合の、変速制御に係る。第2処理の詳細は後述する。
ステップS13の後、プロセスは、第3処理(ステップS14)又は第4処理(ステップS15)へ移行する。第3処理はアクティブ制御に係り、車輪2F、2Rのスリップ状態に応じて、変速制御を切り替える。第3処理の詳細は後述する。また、第4処理は、DSC/ABS制御である。第4処理の詳細は後述する。
<第1処理>
図6は、第1処理のフローチャートである。第1処理は、前述したようにアクティブ制御に係る。この第1処理は、「自動車1がオーバーステア状態ではない場合」に行われる処理である。コントローラ20が第1処理を行うことで、オーバーステア状態の発生を未然に抑制することができる。
図6は、第1処理のフローチャートである。第1処理は、前述したようにアクティブ制御に係る。この第1処理は、「自動車1がオーバーステア状態ではない場合」に行われる処理である。コントローラ20が第1処理を行うことで、オーバーステア状態の発生を未然に抑制することができる。
スタート後のステップS21において、コントローラ20は、自動車1の走行路面における路面μが所定の閾値よりも低いか否か(Low判定成立?)を判定する。
ステップS21の判定は、例えば車速、車輪速、操舵角、及び/又は、ヨーレートに基づいて算出した路面μと閾値とを比較することで行ってもよい。比較対象となる閾値は、コントローラ20等に事前に記憶されている。コントローラ20は、ステップS21の判定がNoの場合、つまり、路面μが相対的に高い場合、プロセスはステップS22へ進む。一方、ステップS21の判定がYesの場合、つまり、路面μが相対的に低い場合、プロセスはステップS25へ進む。
プロセスがステップS22へ進んだ場合、車輪2F,2Rは相対的に滑り難い。この場合、車輪2F、2Rのグリップ力は摩擦円の中に留まり易く、自動車1はスリップ状態、ひいてはオーバーステア状態に陥り難い。そこで、コントローラ20は、以下に示すように通常の変速制御を実行する。
すなわち、コントローラ20は、路面μが前記閾値よりも高いと判断された場合の回生制御に際し、ブレーキペダル操作時(ブレーキペダル19の操作時)における車両減速状態では、路面μが同一の条件下で、非ブレーキペダル操作時(ブレーキペダル19の非操作時)における車両減速状態と比べて変速点(シフトダウン点)を高く設定する。
具体的に、先ずステップS22において、コントローラ20は、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいるか否か(ブレーキオン?)を判定する。
ステップS22の判定は、ブレーキペダルセンサ55の信号に基づいて行うことができる。ステップS22の判定がYesの場合、つまり、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいる場合(ブレーキペダル操作時であると判断される場合)、プロセスはステップS23へ進む。ステップS22の判断がNoの場合、つまり、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいない場合(非ブレーキペダル操作時であると判断される場合)、プロセスはステップS24へ進む。
ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいる場合、コントローラ20は、ドライバーの要求制動力の一部を、モータ5の回生制動トルクによって賄う回生協調制御を実行する。尚、モータ5の回生制動トルクの分だけ、摩擦ブレーキ31の液圧を下げることができる。
ブレーキペダル19を踏んでいる場合に進むステップS23では、コントローラ20は、自動変速機8のシフトダウン点として、第1変速点S1を選択する。
ここに、図7は、自動変速機8の変速段毎のシフトダウン点を例示している。図7の横軸は車速、縦軸は自動変速機8の入力軸8aの回転数である。ステップS23において選択される第1変速点S1は、各変速段について、車速にかかわらず一定の、入力軸8aの回転数に設定されている。第1変速点S1は、後述する第2変速点S2及び第3変速点S3よりも高い。
例えば6速で走行している場合、車速が60km/h弱程度で、自動変速機8の入力軸8aの回転数は、第1変速点S1に到達する。この場合、自動変速機8は、6速から5速へシフトダウンする。シフトダウンに伴い、自動変速機8の入力軸8aの回転数、換言すれば、モータ5の回転数(出力回転数)は、第1変速点S1よりも高くなる。ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいて、コントローラ20が回生協調制御を実行している場合にシフトダウン点を第1変速点S1に設定することによって、第2変速点S2又は第3変速点S3に設定された場合と比較して、回生動作中のモータ5の回転数を高く維持することができる。高いモータ回転数は回生量を増やすから、自動車1の燃費性能を向上させる。
一方、ブレーキペダル19を踏んでいない場合に進むステップS24では、コントローラ20は、自動変速機8のシフトダウン点として、第1変速点S1と比べて低く設定された第2変速点S2を選択する。
すなわち、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいない場合、摩擦ブレーキシステム3が回生に寄与しないという意味で、コントローラ20は回生協調制御を行わない。この場合、モータ5がエンジンブレーキ相当分の回生制動トルクを後輪2Rに付与することで、回生動作が行われるようになっている。ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいない減速状態では、ドライバーがアクセルペダル18を踏むことによって加速要求へ変化する場合がある。シフトダウン点を第1変速点S1に設定することによって自動変速機8の入力軸8aの回転数を高く維持していると、ドライバーの加速要求時に、十分な駆動力が確保できない恐れがある。
そこで、コントローラ20は、シフトダウン点として第2変速点S2を選択する。図7に示すように、第2変速点S2は、第1変速点S1と同様に、各変速段について、車速にかかわらず一定の、入力軸8aの回転数に設定されている。第2変速点S2は、車速にかかわらず第1変速点S1よりも低く設定されている。第1変速点S1と第2変速点S2は、共に路面μが相対的に高い場合に選択される変速点である。よって、第1変速点S1と第2変速点S2とを比較することは、路面μが同一の条件下で比較することに等しい。
シフトダウン点として第2変速点S2を選択することで、減速中の自動変速機8の入力軸8aの回転数が、相対的に低くなる。これにより、ドライバーの加速要求時に、十分な駆動力を確保することができる。
一方、プロセスがステップS25へ進んだ場合、車輪2F、2Rは滑り易い。この場合、車輪2F、2Rのグリップ力が摩擦円を超えて自動車1の挙動が不安定になりやすい。コントローラ20は、自動変速機8の変速動作に起因して自動車1の挙動が不安定にならないようにするための制御を実行する。
具体的に、先ずステップS25において、コントローラ20は、自動車1が加速中であるか否かを判定する。ステップS25の判定がYesの場合(すなわち、車両加速時と判定された場合)、プロセスはステップS26へ進む。一方、ステップS25の判定がNoの場合(すなわち、車両減速時と判定された場合)、プロセスはステップS27へ進む。
ここで、ステップS26において、つまり、路面μが閾値よりも低いと判定された場合の車両加速時において、コントローラ20は、変速段が所定段以上に変更されるようなシフトアップを制限する。
詳しくは、自動車1が加速中の場合、車速及び/又は自動変速機8の入力軸8aの回転数が高くなるに従い、自動変速機8はシフトアップを行う。加速中の自動車1は、いつかは減速に転じることになる。そうして減速に転じた場合、自動変速機8は、その減速に伴ってシフトダウンを行うことになる。自動変速機8のシフトダウン時には、自動変速機8のイナーシャトルクによって後輪2Rのトルク変動が生じる。路面μが低い場合、シフトダウンに伴う後輪2Rのトルク変動が、自動車1の挙動を不安定にさせる恐れがある。そこで、コントローラ20は、ステップS26においてシフトアップを制限する。
具体的に、コントローラ20は、6速から7速へ、及び、7速から8速へと、変速段が7段以上に変更されるようなシフトアップを禁止する。したがって、ステップS26に進んだ場合、自動変速機8は、一時的に最高6速になる。自動変速機8の最高速段を制限することで、結果的に、加速から減速に転じた際のシフトダウンの頻度を下げることができる。これにより、オーバーステアの発生等、自動車1の挙動が不安定になり得る機会が減る。
一方、ステップS27において、つまり、回生制御中、路面μが所定の閾値よりも低いと判定された場合の車両減速時において、コントローラ20は、路面μが閾値以上と判定された場合の車両減速時と比較して、シフトダウン点を低く設定する。
詳しくは、自動車1が減速中の場合、車速及び/又は自動変速機8の入力軸8aの回転数が低くなるに従い、自動変速機8はシフトダウンを行う。コントローラ20は、シフトダウンに起因する自動車1の挙動の不安定化を可能な限り避けるために、車速ができる限り低い状態でシフトダウンを実行する。
具体的に、コントローラ20は、自動変速機8のダウンシフト点として、第1変速点S1及び第2変速点S2の双方と比べて低く設定された第3変速点S3を選択する。図7に示すように、第3変速点S3は、第1変速点S1及び第2変速点S2と同様に、各変速段について、車速にかかわらず一定の、入力軸8aの回転数に設定されている。第3変速点S3は、車速にかかわらず第1変速点S1及び第2変速点S2よりも低く設定されている。第1変速点S1及び第2変速点S2と、第3変速点S3とを比較することは、路面μが異なる条件下で比較することに等しい。
加速から減速に転じた場合、前述のように最高速段は6速に制限されている。しかも、シフトダウン点が、相対的に低く設定された第3変速点S3である。このため、ステップS27において、自動変速機8は、図7に白抜きの矢印で示すように、車速が40km/h程度にまで低下しないと、シフトダウンを行わない。高車速におけるシフトダウンが行われないため、自動車1の挙動が不安定になることが抑制できる。
続いて、コントローラ20は、路面μに基づいてシフトダウン点を第3変速点に設定した後、入力軸8aの回転数が第3変速点まで下降した場合、入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達を遮断させる。
具体的に、ステップS27から続くステップS28において、コントローラ20は、自動変速機8の入力軸8aの回転数が第3変速点S3まで下降したことを受けて、K1クラッチを開放させる。K1クラッチは、前述したように、自動変速機8の摩擦締結要素によって構成されるクラッチである。K1クラッチが開放されると、自動変速機8の入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達が遮断される。K1クラッチの開放は、後輪2Rに作用するトルクを低下させるため、自動車1の挙動の不安定化を抑制できると共に、エンジン4の回転数のさらなる低下によるエンジンストールが避けられる。
路面μが低い場合のアクティブ制御の後、プロセスは第4処理へ移行する。
後述の第4処理に示すように、コントローラ20は、ステップS28において入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達を遮断させた後、自動車1の不安定な挙動が発散する場合は、前輪2F又は後輪2Rへの制動力の付与によって自動車1の挙動を安定化させる制御(DSC/ABS制御)を、摩擦ブレーキシステム3に実行させるようになっている。
ここで、図3Bは、変速点のベースセットについて説明するためのブロック図である。
コントローラ20は、通常時(例えば、オーバーステア状態等、自動車1の挙動が不安定になる恐れがない場合)には、シフトダウン点のベースセットが規定された変速マップM1~M3を参照することで、自動車1の運転状態に対応したシフトダウン点を適宜設定するように構成されている。
特に、本実施形態に係るコントローラ20は、自動車1の運転状態に基づいて、複数の変速マップのうちの一を選択するように構成されている。複数の変速マップは、例えばメモリに記憶されており、コントローラ20が適宜読み込むことで用いられる。
具体的に、図3Bに示すように、コントローラ20は、複数の変速マップとして、回生要求マップM3と、燃焼要求マップM1と、走り要求マップM2とを参照するように構成されている。回生要求マップM3は、回生協調制御時、つまり摩擦ブレーキシステム3とモータ5とが協調して減速回生する時に用いられるマップ(第3マップ)に相当する。
燃焼要求マップM1および走り要求マップM2は、非回生協調制御時、つまり後述の第2回生制御時に用いられるマップである。これらのマップは、例えば、自動車1の加速時、及び、摩擦ブレーキシステム3を関与させずにモータ5のみで減速回生する時に用いられる。燃焼要求マップM1は、アクセルペダル18の非操作時(モータ5のみでの減速回生時)に用いられるマップ(第1マップ)に相当し、走り要求マップM2は、アクセルペダル18の操作時に用いられるマップ(第2マップ)に相当する。
これらのマップには、シフトダウン及びシフトアップのうちの少なくともシフトダウンに関し、各変速段に対応した複数の変速点が規定されている。各変速点は、変速が開始される契機となる入力軸8aの回転数の閾値を示している。
回生要求マップM3は、燃焼要求マップM1および走り要求マップM2の双方よりも各変速点が高回転側に規定されている。すなわち、回生要求マップM3では、燃焼要求マップM1および走り要求マップM2の双方よりも、入力軸8aの回転数が高く保持されるように設定されている。
一方、燃焼要求マップM1は、走り要求マップM2と比べて、各変速点がさらに低回転側に規定されている。すなわち、走り要求マップM2では、回生要求マップM3よりも入力軸8aの回転数は低く抑えられるものの、燃焼要求マップM1よりも入力軸8aの回転数が高く保持されるように設定されている。
コントローラ20は、各マップに規定された変速点を、変速点のベースセットとして用いる。そして、第1処理において特定の条件が満足された場合、そうしたベースセットに代えて、前述の第1変速点S1、第2変速点S2及び第3変速点S3を用いるようになっている。
具体的に、プロセスがステップS28に進んだ場合、各マップに規定されたベースセットの値に代えて、シフトダウン点を第3変速点S3に設定する。同様に、コントローラ20は、プロセスがステップS23に進んだ場合は、各マップに規定されたベースセットの値に代えて、シフトダウン点を第1変速点S1に設定する。プロセスがステップS24に進んだ場合、各マップに規定されたベースセットの値に代えて、シフトダウン点を第2変速点S2に設定する。第1変速点S1、第2変速点S2及び第3変速点S3は、コントローラ20が3つのマップのうちのいずれを参照していたかに関わらず、マップ毎に同一の値となるように設定されている。
<第2処理>
図8は、第2処理のフローチャートである。第2処理は前述したようにパッシブ制御である。スタート後のステップS31において、コントローラ20は、オーバーステア判定が成立したか否かを判断する。コントローラ20は、例えば、車速と操舵角とから算出できる推定ヨーレートと、ヨーレートセンサ54の信号に基づく実ヨーレートとの偏差に基づいて、自動車1がオーバーステア状態にあるか否かを判断する。推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が所定値以上の場合、コントローラ20は、自動車1がオーバーステア状態にあると判断してもよい。ステップS31の判断がNoの場合、つまり、自動車1がオーバーステア状態にない場合、パッシブ制御は行われない。プロセスは、第3処理へ進む。一方、ステップS31の判断がYesの場合、つまり、自動車1がオーバーステア状態にある場合、プロセスはステップS32へ進む。
図8は、第2処理のフローチャートである。第2処理は前述したようにパッシブ制御である。スタート後のステップS31において、コントローラ20は、オーバーステア判定が成立したか否かを判断する。コントローラ20は、例えば、車速と操舵角とから算出できる推定ヨーレートと、ヨーレートセンサ54の信号に基づく実ヨーレートとの偏差に基づいて、自動車1がオーバーステア状態にあるか否かを判断する。推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が所定値以上の場合、コントローラ20は、自動車1がオーバーステア状態にあると判断してもよい。ステップS31の判断がNoの場合、つまり、自動車1がオーバーステア状態にない場合、パッシブ制御は行われない。プロセスは、第3処理へ進む。一方、ステップS31の判断がYesの場合、つまり、自動車1がオーバーステア状態にある場合、プロセスはステップS32へ進む。
ステップS32において、コントローラ20は、ブレーキ回生が行われているか否かを判断する。つまり、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいるか否かが判断される。ステップS32の判断がYesの場合、プロセスはステップS33へ移行し、ステップS32の判断がNoの場合、プロセスはステップS33へ移行せずに、ステップS34へ進む。
ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいる減速時は、前述したように、ドライバーの要求制動力の一部がモータ5の回生制動トルクによって賄われる回生協調制御が実行されている。モータ5の回生制動トルクは、後輪駆動車両である自動車1の、後輪2Rにのみ付与される。このため、後輪2Rの横力が減少して自動車1の挙動が、オーバーステアになりやすい。
そこでステップS33において、コントローラ20は、トルクアップ制御を実行する。具体的には、摩擦ブレーキ31の制動力の一部を賄っていたモータ5の回生制動トルクが無くなるよう、自動変速機8の入力軸8aの入力トルクを高める。トルクアップ制御は、回生協調制御の終了に相当する。摩擦ブレーキシステム3は、回生制動トルクが無くなった分の制動力を、摩擦ブレーキ31の制動力によって補う。尚、回生協調制御が終了しても、アクセルオフに伴うエンジンブレーキに相当する回生制動トルクは残り、モータ5の回生動作自体は継続する。自動車1がオーバーステア状態になっても、回生量を確保するため、自動車1の燃費性能の向上に有利になる。
後輪2Rに付与されていた回生制動トルクが減少して後輪2Rの横力が確保されるから、自動車1のオーバーステア状態は解消に向かう。推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が縮小に向かう。回生量をできる限り確保しながら、自動車1の挙動の安定化を図ることができる。ステップS33の後、プロセスはステップS34へ進む。
尚、ステップS32においてブレーキ回生が行われていない、つまり、ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいない減速時は、エンジンブレーキに相当する回生制動を行う第2回生制御が行われており、回生協調制御が行われていないため、ステップS33のトルクアップは行われない。プロセスが、ステップS32からステップS34へ移行する場合も、モータ5は、アクセルオフに伴うエンジンブレーキに相当する回生制動トルクで回生動作を行っている。
ステップS34において、コントローラ20は、自動車1の不安定挙動が発散しているか否かを判断する。コントローラ20は、例えば、推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が拡大している場合に、自動車1の不安定挙動が発散していると判断してもよい。ステップS34の判断がYesの場合、プロセスはステップS35へ移行する。ステップS34の判断がNoの場合、プロセスはステップS310へ移行する。
ステップS35において、コントローラ20は、自動変速機8が変速中でないか(つまり、変速外か)否かを判断する。自動変速機8が変速中でない場合(つまり、Yesの場合)、プロセスはステップS36へ進む。自動変速機8が変速中である場合(つまり、Noの場合)、プロセスはステップS310へ進む。
ステップS36において、コントローラ20は、自動変速機8のシフトダウンを遅延させる。つまり、自動車1の走行状態がシフトダウン点に到達しても、コントローラ20は、自動車1のオーバーステア状態が解消するまで、自動変速機8のシフトダウンを禁止する。自動変速機8のシフトダウンは、前述の通り、後輪2Rのトルク変動を伴うため、自動車1の挙動がさらに不安定になる恐れがあるが、シフトダウンの禁止によって、自動車1の挙動がさらに不安定になることが抑制される。尚、シフトダウン点は、通常変速制御の第1変速点S1又は第2変速点S2である。
続くステップS37において、コントローラ20は、自動車1のオーバーステア状態が解消されたか否かを判断する。コントローラ20は、推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が所定値を下回れば、自動車1のオーバーステア状態が解消されたと判断してもよい。自動車1のオーバーステア状態が解消された場合、プロセスは第4処理へ進む。自動車1のオーバーステア状態が解消されていない場合、プロセスはステップS38へ進む。
ステップS38において、コントローラ20は、自動変速機8の入力軸8aの回転数が第3変速点S3に到達したか否かを判断する。入力軸8aの回転数が第3変速点S3に到達した場合、プロセスはステップS39へ進み、到達していない場合、プロセスは第4処理へ進む。第3変速点S3は、前述したように、エンジンストールを考慮したシフトダウン点である。
ステップS39において、コントローラ20は、第1処理のステップS28と同様に、自動変速機8のK1クラッチを開放する。これにより、エンジンストールが抑制できる。その後、プロセスは、第4処理へ進む。
このように、自動車1が、回生協調制御又は第2回生制御による減速中にオーバーステア状態になった場合には、自動変速機8のシフトダウンが遅延される。シフトダウンに起因して自動車1の挙動がさらに不安定になることが抑制される。また、自動変速機8のシフトダウンが遅延されると、自動変速機8の入力軸8aの回転数が低下してエンジンストールの恐れが生じるが、自動変速機8の入力軸8aの回転数が制限回転数(つまり、第3変速点S3)に到達すれば、自動変速機8の入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達が遮断されるため、エンジンストールが抑制できる。
一方、自動車1がオーバーステア状態にある場合であって、自動変速機8のシフトダウン中である場合(ステップS35がNoの場合)、又は、自動車1のオーバーステア状態が解消した後に、遅延していたシフトダウンを行う場合(ステップS34がNoの場合)、コントローラ20は、ステップS310において、オーバーステア判定時の変速制御を実行する。この変速制御の詳細は後述する。簡単には、シフトダウンに伴い自動変速機8のイナーシャに起因して後輪2Rのトルクが変動する。ステップS310のオーバーステア判定時の変速制御は、イナーシャ分の後輪2Rのトルク変動が抑制されるよう、自動変速機8の入力軸8aの入力トルクが、通常の変速制御時、つまりオーバーステアの非判定時の入力トルクよりも高められる。入力トルクの増大量が相対的に増大する結果、シフトダウンを行ってもトルク変動が抑制されて、シフトダウンに起因して自動車1の挙動の不安定化が悪化することが抑制される。
続くステップS311において、コントローラ20は、ブレーキ回生中であるか否かを判断し、ブレーキ回生中であるYesの場合、プロセスはステップS312へ進む。一方、ブレーキ回生中でないNoの場合、プロセスはステップS311から第4処理へ進む。
ステップS312において、コントローラ20は、回生協調制御を中止し、モータ5の回生制動トルクによって賄っていた制動力を、摩擦ブレーキ31によって確保し、ドライバーの要求する制動に見合う減速度を達成する。尚、回生協調制御が終了しても、アクセルオフに伴うエンジンブレーキに相当する回生制動トルクは残り、モータ5の回生動作自体は継続する。
<変速処理>
図9は、変速制御のフローチャートである。スタート後のステップS41において、コントローラ20はAT入力トルク、及び、AT入力回転数を読み込む。プロセスはその後、ステップS42とステップS44とのそれぞれに進む。
図9は、変速制御のフローチャートである。スタート後のステップS41において、コントローラ20はAT入力トルク、及び、AT入力回転数を読み込む。プロセスはその後、ステップS42とステップS44とのそれぞれに進む。
ステップS42において、コントローラ20は、自動変速機8の変速の際の目標加速度変動を設定する。目標加速度変動は、自動変速機8の変速の際に自動車1に生じる加速度変動の目標値である。基本的には、AT入力回転数が高いほど目標加速度変動は大きく設定される。AT入力回転数が高い場合は、ドライバーに、シフトアップ又はシフトダウンを感じさせることが許容できる。目標加速度変動は、シフトアップ及びシフトダウンのそれぞれについて設定されている関係式又はマップに基づき、自動変速機8の変速段とAT入力回転数とから定められる。
続くステップS43において、コントローラ20は、設定した目標加速度変動から、AT出力トルクを算出する。AT出力トルクは、自動変速機8の変速時における、出力軸8bのトルク変動である。
一方、ステップS44において、コントローラ20は、自動変速機8の変速の際の目標変速時間を設定する。基本的には、AT入力回転数が高いほど目標変速時間は短く設定される。AT入力回転数が高い場合は、シフトアップ又はシフトダウンが速やかに完了することが求められる。目標変速時間は、シフトアップ及びシフトダウンのそれぞれについて設定されている関係式又はマップに基づき、自動変速機8の変速段とAT入力回転数とから定められる。
続くステップS45において、コントローラ20は、設定した目標変速時間から、AT入力回転傾きを算出する。AT入力回転傾きは、自動変速機8の変速の際の、入力軸8aの回転数の変化率である。
ステップS43及びステップS45の後、プロセスはステップS46へ移行する。ステップS46において、コントローラ20は、算出したAT出力トルク及び/又はAT入力回転傾きの補正が必要か否かを判断する。前述した第2処理のステップS310のように、自動車1がオーバーステア状態で変速を行う場合、自動車1の挙動を安定させるため、シフトダウンに伴う後輪2Rのトルク変動を抑制する必要がある。この場合、コントローラ20は、ステップS46において、補正が必要であると判断する。ステップS46の判断がYesの場合、プロセスはステップS47へ進み、算出したAT出力トルク及び/又はAT入力回転傾きの補正を行う。具体的に、オーバーステア判定時の変速制御では、後輪2Rのトルク変動が抑制されるように、換言すれば、AT出力トルクがフラットになるよう補正が行われる。オーバーステア状態の判定時は、オーバーステア状態の非判定時よりも目標加速度変動を小さくする。補正後、プロセスはステップS48へ進む。一方、ステップS46の判断がNoの場合、つまり、補正が不要な通常の変速制御では、プロセスはステップS47に進まずに、ステップS48へ進む。
尚、後述する第3処理のステップS54の第1協調変速制御、及び、ステップS55の第2協調変速制御においても、ステップS47の補正が実行され、変速の際の後輪2Rのトルク変動が抑制される。
ステップS48において、コントローラ20は、AT出力トルク及びAT入力回転傾きに基づいてAT入力トルクを算出する。AT入力トルクは、自動変速機8の入力軸8aに入力されるトルクであり、主にモータ5によってAT入力トルクは調整される。前述した第2処理のステップS310においてシフトダウンを行う場合、ステップS47における補正が行われる結果、AT入力トルクの増大量は、通常の(つまり、オーバーステア状態の非判定時であって補正無しの)シフトダウン時の増大量よりも増大される。
AT入力トルクが算出されると、続くステップS49において、コントローラ20は、算出されたAT入力トルクに対応するよう、自動変速機8の摩擦締結要素に供給する油圧を算出する。設定された油圧に従い、摩擦締結要素に油圧が供給されることによって、自動変速機8はシフトダウン、又は、シフトアップを行う。
<第3処理>
図10は、第3処理のフローチャートである。第3処理は前述したようにアクティブ制御である。スタート後のステップS51において、コントローラ20は、スリップ判定が成立したか否かを判断する。コントローラ20は、例えば車速と車輪速とに基づいて、各車輪2F、2Rのスリップ状態を判断してもよい。ステップS51の判断がYesの場合、つまり、車輪2F、2Rがスリップしていると判断された場合、プロセスはステップS52へ進み、Noの場合、つまり、車輪2F、2Rがスリップしていないと判断された場合、プロセスはステップS53へ進む。
図10は、第3処理のフローチャートである。第3処理は前述したようにアクティブ制御である。スタート後のステップS51において、コントローラ20は、スリップ判定が成立したか否かを判断する。コントローラ20は、例えば車速と車輪速とに基づいて、各車輪2F、2Rのスリップ状態を判断してもよい。ステップS51の判断がYesの場合、つまり、車輪2F、2Rがスリップしていると判断された場合、プロセスはステップS52へ進み、Noの場合、つまり、車輪2F、2Rがスリップしていないと判断された場合、プロセスはステップS53へ進む。
ステップS53において、コントローラ20は、旋回判定が成立したか否かを判断する。コントローラ20は、例えば操舵角とヨーレートとに基づいて、自動車1の旋回状態を判断してもよい。ステップS53の判断がYesの場合、つまり、自動車1の旋回状態であると判断された場合、プロセスはステップS52へ進み、Noの場合、つまり自動車1の旋回状態でないと判断された場合、プロセスはステップS56へ進む。
ステップS56において、コントローラ20は通常変速制御を実行する。つまり、車輪2F、2Rがスリップ状態ではなくかつ、自動車1が直進状態であるため、自動変速機8の変速の際に、自動車1が不安定になる可能性が低い。ステップS56においては、図9の変速制御のフローにおける、ステップS47の補正は行われない。
一方、ステップS52、S54及びS55においては、車輪2F、2Rがスリップ状態である、又は、自動車1が旋回状態であり、この状態で自動変速機8が変速を行って後輪2Rのトルクが変動すると、自動車1の挙動が不安定になる恐れがある。そこで、コントローラ20は、自動車1の挙動が不安定にならないような制御を行う。
先ず、コントローラ20は、ステップS52において、ブレーキ回生が行われているか否かを判断する。ブレーキ回生中であるYesの場合、プロセスはステップS54へ進む。一方、ブレーキ回生中でないNoの場合、プロセスはステップS55へ進む。
ブレーキ回生が行われている場合、コントローラ20は、摩擦ブレーキシステム3、モータ5、及び、自動変速機8の協調制御を実行する。具体的に、ステップS54において、自動変速機8は、変速に伴う後輪2Rのトルク変動が抑制されるように、変速制御を実行する。ステップS54においては、図9の変速制御のフローにおける、ステップS47の補正が行われる。また、摩擦ブレーキシステム3及び/又はモータ5は、変速の際のトルク変動を補うように、後輪2Rへトルクを付与する。その結果、自動車1の挙動が不安定になることが抑制される。
ブレーキ回生が行われていない場合、コントローラ20は、モータ5、及び、自動変速機8の協調制御を実行する。ステップS55において、自動変速機8は、変速に伴う後輪2Rのトルク変動が抑制されるように、変速制御を実行する。ステップS55においても、図9の変速制御のフローにおける、ステップS47の補正が行われる。また、モータ5は、変速の際のトルク変動を補うように、後輪2Rへトルクを付与する。その結果、自動車1の挙動が不安定になることが抑制される。
第3処理の後、プロセスは第4処理へ進む。
<第4処理>
図11は、第4処理のフローチャートである。第4処理は、DSC/ABS制御である。スタート後のステップS61において、コントローラ20は、自動車1の不安定な挙動が発散しているか否かを判断する。自動車1の不安定な挙動が発散している場合、プロセスはステップS62へ進む。自動車1の不安定な挙動が発散していない場合、DSC/ABS制御は不要であるため、第4処理が終了する。
図11は、第4処理のフローチャートである。第4処理は、DSC/ABS制御である。スタート後のステップS61において、コントローラ20は、自動車1の不安定な挙動が発散しているか否かを判断する。自動車1の不安定な挙動が発散している場合、プロセスはステップS62へ進む。自動車1の不安定な挙動が発散していない場合、DSC/ABS制御は不要であるため、第4処理が終了する。
ステップS62において、コントローラ20は、ブレーキオンであるか否かを判断する。ドライバーがブレーキペダル19を踏んでいる場合(つまり、Yesの場合)、プロセスはステップS63へ進み、ブレーキペダル19を踏んでいない場合(つまり、Noの場合)、プロセスはステップS64へ進む。
ステップS63においては、ブレーキオンであるため、DSC制御又はABS制御が実行され、自動車1の不安定な挙動を収束させる。ステップS64においては、ブレーキオフであるため、DSC制御が実行され、自動車1の不安定な挙動を収束させる。
ステップS63又はステップS64における制御介入によって、自動車1の不安定な挙動が収束すれば、第4処理が終了する。
<制御例>
次に、図12-図14のタイムチャートを参照しながら、第2処理を説明する。各タイムチャートには、ブレーキペダル操作量及びブレーキ液圧の変化、操舵角の変化(操舵角センサ53の計測値)、ギア段の変化、ヨーレートの変化(ヨーレートセンサ54の計測値)、回生制動トルクの変化、AT入力トルクの変化、自動変速機8の伝達比の変化、AT入力回転数の変化が含まれている。
次に、図12-図14のタイムチャートを参照しながら、第2処理を説明する。各タイムチャートには、ブレーキペダル操作量及びブレーキ液圧の変化、操舵角の変化(操舵角センサ53の計測値)、ギア段の変化、ヨーレートの変化(ヨーレートセンサ54の計測値)、回生制動トルクの変化、AT入力トルクの変化、自動変速機8の伝達比の変化、AT入力回転数の変化が含まれている。
先ず図12は、自動車1のオーバーステア状態が解消するまで、自動変速機8のシフトダウンを禁止する場合のタイムチャートである。時刻t1においてドライバーがブレーキペダル19を踏み始める。コントローラ20は、回生協調制御を開始する。コントローラ20からの信号に基づいて、摩擦ブレーキシステム3は、一点鎖線で示されるブレーキペダル19の操作量に対してブレーキ液圧を下げる。摩擦ブレーキ31の制動力が、その分低下する。モータ5は、摩擦ブレーキ31の制動力の低下分を補うように、回生制動トルクを高める。これにより、回生エネルギが確保できるから、自動車1の燃費の向上に有利になる。回生制動トルクが高まるため、自動変速機8の入力軸8aに入力されるトルクが低下する。
時刻t2に、ドライバーがステアリングホイール110を操舵し始める。それに伴い操舵角が次第に大きくなる。自動車1が旋回を開始して、ヨーレートが次第に増大する。
時刻t3において、自動車1がオーバーステア状態となり、実ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差が大きくなる。コントローラ20は、回生協調制御を終了すべく、摩擦ブレーキ31の制動力の一部を賄っていたモータ5の回生制動トルクが無くなるよう、自動変速機8の入力軸8aの入力トルクを高める(トルクアップ、ステップS33)。これにより、回生制動トルクが低減する。尚、時刻t3以降も、アクセルオフに伴うエンジンブレーキに相当する回生制動トルクは残り、モータ5の回生動作自体は継続する。また、モータ5の回生制動トルクの減少を補うように、摩擦ブレーキ31の液圧が高められる。
自動車1の減速に伴い、AT入力回転数が次第に低下する。時刻t3以降に、AT入力回転数が、第1変速点S1、つまり回生協調制御の場合に設定される変速点に到達しても、コントローラ20は、自動変速機8にシフトダウンを実行させない。自動変速機8のシフトダウンは遅延される(ステップS36)。
前述したトルクアップによって、後輪2Rに付与されていた回生制動トルクが減少し、後輪2Rの横力が確保されるから、自動車1のオーバーステア状態は解消に向かう。時刻t4に、自動車1のオーバーステア状態が解消されれば、コントローラ20は、自動変速機8に、遅延していたシフトダウンを実行させる(ステップS34からステップS310へ移行)。具体的には、モータ5のトルク増大によって自動変速機8の入力軸8aの入力トルクが、通常の変速制御時よりも高められる(「増大」の矢印参照)。これにより、シフトダウンの際のイナーシャ分の後輪2Rのトルク変動が抑制されるため、オーバーステア状態が解消された直後において、自動車1の挙動が不安定に戻ることが抑制される。
そして、時刻t5に、自動変速機8のシフトダウンが終了する。
尚、自動車1のオーバーステア状態の解消後における、自動変速機8のシフトダウンの際には、オーバーステア判定時の変速制御ではなく、通常の変速制御を実行してもよい。つまり、シフトダウン時のモータ5のトルク増大を抑制してもよい。
図13は、自動車1のオーバーステア状態が解消するまで、自動変速機8のシフトダウンを禁止する場合のタイムチャートである。図13のタイムチャートは、図12のタイムチャートと比較して、AT入力回転数が、第3変速点S3に到達する点が異なる。
図13のタイムチャートにおいても、図12のタイムチャートと同様に、時刻t1においてドライバーがブレーキペダル19を踏み始め、時刻t2においてドライバーがステアリングホイール110を操舵し始め、時刻t3に自動車1がオーバーステア状態となる。コントローラ20は、回生協調制御を終了すべく、摩擦ブレーキ31の制動力の一部を賄っていたモータ5の回生制動トルクが無くなるよう、自動変速機8の入力軸8aの入力トルクを高める(トルクアップ)。これにより、回生制動トルクが低減する。尚、時刻t3以降も、モータ5の回生動作自体は継続する。自動変速機8の変速は遅延される。
自動車1の減速に伴い、AT入力回転数が次第に低下し、時刻t4に、AT入力回転数が、第3変速点S3に到達する。第3変速点S3は、エンジンストールを考慮したシフトダウン点である。コントローラ20は、自動変速機8のK1クラッチを開放させる。これにより、AT入力回転数が低下し、自動変速機8の入力軸8aと出力軸8bとの速度比である伝達比が低下する。
尚、入力軸8aのトルクアップによってオーバーステア状態は解消される。オーバーステア状態の解消後に、自動変速機8はシフトダウンを行う。
図14は、自動変速機8の変速中に、自動車1がオーバーステア状態になった場合のタイムチャートである。図14のタイムチャートにおいても、図12のタイムチャートと同様に、時刻t1においてドライバーがブレーキペダル19を踏み始め、時刻t2においてドライバーがステアリングホイール110を操舵し始める。コントローラ20は、回生協調制御を行う。
時刻t3において、AT入力回転数が第1変速点S1に到達したため、自動変速機8はシフトダウンを実行する。自動車1は旋回中であるため、第3処理の第1協調変速制御(ステップS54)が実行される。図14に例示するように、自動変速機8のシフトダウンに合わせて、時刻t4以降に、摩擦ブレーキ31の液圧が調整される。
変速中の時刻t5に、自動車1がオーバーステア状態になる。コントローラ20は、第2処理のステップS310-S312の通り、回生協調制御を中止すべく、自動変速機8の入力軸8aの入力トルクを高め(トルクアップ)、かつ、モータ5のトルク増大によって自動変速機8の入力軸8aの入力トルクを、通常の変速制御時よりも高める。回生協調制御の中止のためのトルクアップと、変速のためのトルクアップとは、実質的に同時に行ってもよいし、タイミングをずらして行ってもよい。後輪2Rの横力の確保と、変速の際のトルク変動の抑制とによって、自動車1の挙動の不安定化が悪化してしまうことが抑制される。尚、モータ5の回生制動トルクの減少を補うように、摩擦ブレーキ31の液圧が高められる。また、モータ5は、エンジンブレーキに相当する回生制動トルクでの回生動作は行っている。
そして、時刻t6に、自動変速機8のシフトダウンが終了する。
(変形例)
図15は、第2処理の変形例を示している。この変形例は、シフトダウンを遅延しない点が、図8のフローと異なる。スタート後のステップS71において、コントローラ20は、オーバーステア判定が成立したか否かを判断する。ステップS71の判断がNoの場合、パッシブ制御は行われない。ステップS71の判断がYesの場合、プロセスはステップS72へ進む。
図15は、第2処理の変形例を示している。この変形例は、シフトダウンを遅延しない点が、図8のフローと異なる。スタート後のステップS71において、コントローラ20は、オーバーステア判定が成立したか否かを判断する。ステップS71の判断がNoの場合、パッシブ制御は行われない。ステップS71の判断がYesの場合、プロセスはステップS72へ進む。
ステップS72において、コントローラ20は、ブレーキ回生が行われているか否かを判断する。ステップS72の判断がYesの場合、プロセスはステップS73へ移行し、ステップS72の判断がNoの場合、プロセスはステップS73へ移行せずに、ステップS74へ進む。
ステップS73において、コントローラ20は、トルクアップ制御を実行する。これにより、回生協調制御が終了する。後輪2Rに付与されていた回生制動トルクが減少して後輪2Rの横力が確保されるから、自動車1のオーバーステア状態は解消に向かう。ステップS73の後、プロセスはステップS74へ進む。ステップS74以降において、モータ5は、アクセルオフに伴うエンジンブレーキに相当する回生制動トルクで回生動作を行う。自動車1がオーバーステア状態であっても、回生量が、可能な限り確保されるから、自動車1の燃費性能の向上に有利になる。
ステップS74において、コントローラ20は、自動車1の不安定挙動が発散しているか否かを判断する。ステップS74の判断がYesの場合、プロセスはステップS75へ移行する。ステップS74の判断がNoの場合、プロセスはステップS710へ移行する。
ステップS75において、コントローラ20は、自動変速機8が変速中でないか否かを判断する。自動変速機8が変速中でない場合(つまり、Yesの場合)、プロセスはステップS76へ進む。自動変速機8が変速中である場合(つまり、Noの場合)、プロセスはステップS710へ進む。
ステップS76において、コントローラ20は、自動変速機8の入力軸8aの回転数が第1変速点S1に到達したか否かを判断する。入力軸8aの回転数が第1変速点S1に到達した場合、プロセスはステップS77へ進み、到達していない場合、プロセスは第4処理へ進む。第1変速点S1は、前述したように、回生協調制御を実行している場合のシフトダウン点である。尚、ステップS76において、コントローラ20は、自動変速機8の入力軸8aの回転数が第2変速点S2に到達したか否かを判断してもよい。
ステップS77において、コントローラ20は、自動変速機8のK1クラッチを開放する。自動変速機8のシフトダウンが行われないため、シフトダウンに起因する自動車1の挙動の不安定化が抑制される。
このように、変形例に係る第2処理においては、自動車1がオーバーステア状態にある場合に、K1クラッチを開放し、自動変速機8のシフトダウンを行わない。これにより、自動車1の挙動が、変速に起因してさらに不安定になることが抑制される。また、エンジンストールが回避できる。
一方、自動車1がオーバーステア状態にある場合であって、自動変速機8のシフトダウン中である場合(ステップS75がNoの場合)、又は、自動車1のオーバーステア状態が解消した後にシフトダウンを行う場合(ステップS74がNoの場合)、コントローラ20は、ステップS710において、オーバーステア判定時の変速制御を実行する。シフトダウンを行ってもトルク変動が抑制されているため、自動車1の挙動の不安定化が悪化することが抑制される。
続くステップS711において、コントローラ20は、ブレーキ回生中であるか否かを判断し、ブレーキ回生中であるYesの場合、プロセスはステップS712へ進む。一方、ブレーキ回生中でないNoの場合、プロセスはステップS711から第4処理へ進む。
ステップS712において、コントローラ20は、回生協調制御を中止し、モータ5の回生制動トルクによって賄っていた制動力を、摩擦ブレーキ31によって確保し、ドライバーの要求する制動に見合う減速度を達成する。
なお、開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、自動車1の構成は例示である。仕様に応じてその構成は適宜変更できる。
図4、6、8-11、及び、15の各フローにおいて、ステップの順番を入れ替えたり、一部のステップを省略したり、別のステップを追加したり、する変更が可能である。
(まとめ)
以上説明したように、本実施形態によれば、少なくとも自動車1の減速中に、モータ5に回生動作をさせることによって回生制御が実行される。この回生制御により、高電圧バッテリ9に蓄積される回生エネルギが増える。モータ5による回生制動トルクは、自動変速機8を通じて後輪2Rにのみ付与される。
以上説明したように、本実施形態によれば、少なくとも自動車1の減速中に、モータ5に回生動作をさせることによって回生制御が実行される。この回生制御により、高電圧バッテリ9に蓄積される回生エネルギが増える。モータ5による回生制動トルクは、自動変速機8を通じて後輪2Rにのみ付与される。
また、自動車1の減速中に、制御器としてのコントローラ20は、入力軸8aの回転数が所定のシフトダウン点まで下降したことを契機として、入力軸8aの回転数に応じた変速信号を自動変速機8へ出力する。自動変速機8は、変速信号を受けて、変速段の変更、つまり、変速段を、高速段から低速段へ変えるシフトダウンを実行する。自動車1の減速中に、エンジン4の運転状態に対応する変速段が選択される。
そして、路面μが所定の閾値以上と判定された場合の車両減速時、コントローラ20は、シフトダウン点を、相対的に高い第1変速点S1又は第2変速点S2に設定する。路面μが高い場合、高回転側でシフトダウンを開始するように構成したとしても、オーバーステア状態の発生は抑制される。高回転側での回生動作は、低回転側と比べて回生量を増加させることができるため、燃費性能の向上に資する。
一方、路面μが所定の閾値よりも低いと判定された場合の車両減速時、コントローラ20は、より遅いタイミングでシフトダウンが開始されるように、シフトダウン点を相対的に低い第3変速点S3に設定する。これにより、オーバーステア状態が回避された後に変速制御を開始させたり、仮にオーバーステア状態が発生していたとしても、それが解消された後に変速制御を開始させたりすることができる。そのことで、自動車1の挙動を安定化させることができ、該車両のロバスト性を高めることが可能になる。
このように、本実施形態に係る変速制御装置は、高回転側での回生動作による回生量の可及的確保と、変速制御の開始タイミングを遅らせることによるロバスト性の向上とを両立させることができる。
また、図6のステップS26を用いて説明したように、路面μが相対的に低い場合の車両加速時には、変速段の最高段に制限が課されることになる。これにより、自動車1が加速から減速へ転じた際に、シフトダウンの発生頻度を低減することができる。そのことで、オーバーステアが発生し得る機会を低減し、自動車1の挙動を安定化させることが可能になる。
また、図6のステップS28を用いて説明したように、コントローラ20は、路面μに基づいてシフトダウン点を第3変速点S3に設定した後、その第3変速点S3まで入力軸8aの回転数が下降した場合、変速を開始させる代わりに、入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達を遮断させる。動力伝達を遮断させることで、後輪2Rに作用するトルクが低下する。これにより、オーバーステア状態の発生等、自動車の挙動の不安定化を抑制できるとともに、エンジン4の回転数のさらなる低下によるエンジンストールを回避することができる。
また、図6のステップS23を用いて説明したように、ブレーキペダル19の操作時の減速に際しては、シフトダウン点を相対的に高い第1変速点S1に設定することによって、回生動作中のモータ5の回転数を高く維持することができる。モータ5の回転数を高く維持することで、回生量を増加させ、ひいては、自動車1の燃費性能を向上させることができる。
一方、ブレーキペダル19の非操作時(非ブレーキペダル操作時)の減速に際しては、ドライバーがアクセルペダル18を踏むことによって加速要求へ変化する場合がある。この場合、シフトダウン点を相対的に高く設定することによって自動変速機8の入力軸8aの回転数を高く維持していると、ドライバーの加速要求時に、十分な駆動力が確保できない恐れがある。
そこで、図6のステップS24を用いて説明したように、コントローラ20は、ブレーキペダル19の非操作時には、自動変速機8のシフトダウン点を、第1変速点S1よりも低い第2変速点S2に設定する。これにより、自動変速機8の入力軸8aの回転数が相対的に低くなるから、ドライバーの加速要求時に、十分な駆動力が確保できる。
さらに、図6のステップS28から続く図11のステップS61~S64を用いて説明したように、入力軸8aと出力軸8bとの間の動力伝達を遮断させてもなお、自動車1の不安定な挙動が発散する場合、DSC又はABSを作動させることによって、自動車1の挙動がコントロール不能になることが回避できる。
また、本実施形態に係るコントローラ20は、自動車1の挙動に関する信号を出力するヨーレートセンサ54と、ドライバーのステアリング操作に関する信号を出力する操舵角センサ53との信号を受けて、自動車1のオーバーステア状態を判定する。
これによれば、コントローラ20は、ヨーレートセンサ及び操舵角センサ53の信号に基づいて、オーバーステア状態を判定する。これにより、コントローラ20は、速やかにかつ正確に、自動車1の挙動を判定できる。
1 自動車(車両)
19 ブレーキペダル
110 ステアリングホイール
20 コントローラ(制御器)
2F 前輪
2R 後輪
3 摩擦ブレーキシステム
4 エンジン
5 モータ
53 操舵角センサ(第2センサ)
54 ヨーレートセンサ(第1センサ)
8 自動変速機
8a 入力軸
8b 出力軸
9 高電圧バッテリ
19 ブレーキペダル
110 ステアリングホイール
20 コントローラ(制御器)
2F 前輪
2R 後輪
3 摩擦ブレーキシステム
4 エンジン
5 モータ
53 操舵角センサ(第2センサ)
54 ヨーレートセンサ(第1センサ)
8 自動変速機
8a 入力軸
8b 出力軸
9 高電圧バッテリ
Claims (6)
- 車両に搭載されかつ、前記車両の走行駆動力を発生するエンジンと、
前記車両の駆動力を発生させるとともに、前記車両の減速時に回生エネルギをバッテリに供給するモータと、
前記エンジン及び前記モータに接続される入力軸、及び、前記車両の後輪に接続される出力軸を有しかつ、入力された回転を、選択された変速段に対応する変速比で変速させて出力する油圧制御式の自動変速機と、
前記モータに回生動作をさせることによって前記後輪へ回生制動トルクを付与する回生制御、及び、前記入力軸の回転数に応じた変速信号を前記自動変速機へ出力することにより前記変速段を変更する変速制御を、少なくとも前記車両の減速中に実行させる制御器と、を備え、
前記制御器は、前記変速段のシフトダウンに際し、前記入力軸の回転数が所定のシフトダウン点まで下降したことを契機として前記変速制御を開始し、
前記制御器は、前記回生制御中、前記車両の走行路面における路面μが所定の閾値よりも低いと判定された場合の車両減速時には、該路面μが前記閾値以上と判定された場合の車両減速時と比較して、前記シフトダウン点を低く設定する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項1に記載された車両の変速制御装置において、
前記制御器は、前記路面μが前記閾値よりも低いと判定された場合の車両加速時には、前記変速段が所定段以上に変更されるようなシフトアップを制限する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項1に記載された車両の変速制御装置において、
前記制御器は、前記路面μに基づいて前記シフトダウン点を低く設定した後、前記入力軸の回転数が前記シフトダウン点まで下降した場合、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達を遮断させる
ことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項1に記載された車両の変速制御装置において、
ドライバーのブレーキペダル操作時に制動を実現するように、前記車両の前輪及び前記後輪に制動力を分配する液圧式の摩擦ブレーキシステムを備え、
前記制御器は、前記路面μが前記閾値よりも高いと判断された場合の前記回生制御に際し、前記ブレーキペダル操作時における車両減速状態では、前記路面μが同一の条件下で、非ブレーキペダル操作時における車両減速状態と比べて前記シフトダウン点を高く設定する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項3に記載された車両の変速制御装置において、
ドライバーのブレーキペダル操作時に制動を実現するように、前記車両の前輪及び前記後輪に制動力を分配する液圧式の摩擦ブレーキシステムを備え、
前記制御器は、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達を遮断させた後、前記車両の不安定な挙動が発散する場合は、前記前輪または前記後輪への制動力の付与によって前記車両の挙動を安定化させる制御を、前記摩擦ブレーキシステムに実行させる
ことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項5に記載された車両の変速制御装置において、
前記制御器は、前記車両の挙動に関する信号を出力する第1センサと、前記ドライバーのステアリング操作に関する信号を出力する第2センサとの信号を受けて、前記車両のオーバーステア状態を判定し、
前記制御器は、前記車両がオーバーステア状態にあるときに、該車両が不安定な挙動をしていると判定する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。
Priority Applications (3)
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