JP4220207B2 - 車両用急減速検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の急減速を検出する車両用急減速検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平11−247988号公報
従来、車両の急減速を検出する装置として、例えば特開平11−247988号公報記載のようなものがある。これは車速の検出を行う回転センサから出力されるパルス信号をもとに、今回検出されたパルス周期と所定時間前のパルス周期との比較を行い、今回検出されたパルス周期が所定時間前のパルス周期よりも所定のしきい値以上大きいときに、車両が急減速をしていると判定するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のパルス周期を用いた急減速検出装置では、低車速領域においては回転センサのパルス周期が伸びることによってパルス周期の確定が遅れ、急減速判定が遅れるといった問題があった。
特に自動変速機のロックアップクラッチの締結または解除の判断条件として上記の急減速判定を用いた場合、急減速度が高いほどパルス周期が伸びることによって急減速判定が遅れ、車両停止前やタイヤのロック前にロックアップクラッチの解除を行うことができなかった。またエンジンストールの防止を優先した場合、ロックアップクラッチの締結領域をより高速側に設定すればよいが、燃費の悪化につながるといった問題があった。
【0004】
そこで本発明はこのような従来の問題点に鑑み、車両の急減速をすばやく判定することができる車両用急減速検出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両の車速に同期して車速パルス信号を生成する回転センサと、車速パルス信号入力からの経過時間を計測する経過時間計測部と、車速パルス信号の周期から車両速度を算出する車速算出部と、所定時間前の確定車両速度と、現確定の車両速度とを記憶する車速記憶部と、該車速記憶部によって記憶された所定時間前の確定車両速度に対し、所定の減速度に相当するパルス周期を算出する減速パルス周期算出部と、前記経過時間計測部によって計測された車速パルス信号の入力から現在までの経過時間より、未確定の車両速度の算出を行う未確定車速算出部と、車両の急減速を判定する急減速判定部とを有し、該急減速判定部は、前記経過時間計測部において計測された経過時間と、前記減速パルス周期算出部によって算出されたパルス周期とを比較し、前記経過時間がパルス周期よりも大きい場合に車両が急減速をしているとして検出する第1急減速検出部と、
前記車速記憶部によって記憶された現確定の車両速度と、前記未確定車速算出部によって算出された未確定の車両速度と、前記経過時間計測部によって計測された経過時間と、前記現確定の車速を算出する際のもととした現確定のパルス周期とを用い、前記未確定の車両速度と前記現確定の車両速度との差を、前記現確定のパルス周期と前記経過時間とを用いて算出した時間幅で除算することによって車速変化の傾き具合を表す減速度を算出し、該算出した減速度が、所定のしきい値となった場合に車両が急減速をしているとして検出する第2急減速検出部とからなり、前記第1急減速検出部と第2急減速検出部のうち少なくともいずれか一方が車両の急減速を検出した場合に、車両が急減速をしたと判定するものとした。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、第1急減速検出部と第2急減速検出部のうち少なくともいずれか一方が車両の急減速を検出した場合に車両の急減速判定を行うことにより、パルス信号の入力がなくパルス周期が確定する前の現時点においても車両の急減速判定を行うことができる。これにより、回転センサからのパルス周期が伸びる低車速領域においても、車速を確定させるための次のパルス信号の入力を待つことなく、現時点に置けるパルス信号待ちの状態においてすばやく車両の急減速判定を行うことができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図1に、本発明を車両に備えられた自動変速機のロックアップクラッチの制御に適用した概略構成を示す。
トルクコンバータ2を備えた自動変速機1が、エンジン4に接続され、自動変速機1の出力軸8がプロペラシャフト5に接続される。エンジン4から入力された動力は、ロックアップクラッチ3を備えたトルクコンバータ2を介して自動変速機1の変速機構部9に入力される。変速機構部9では入力された動力の回転数変換が行われ、回転数変換された動力は出力軸8からプロペラシャフト5、ディファレンシャル6を介して駆動輪7に伝達される。
シフトソレノイド11、12および駆動部としてのロックアップソレノイド13を備えたコントロールバルブ10が自動変速機1に備えられ、各ソレノイド11、12、13は変速機コントローラ100によって制御される。
【0008】
変速機コントローラ100に、ブレーキセンサ21からのブレーキON/OFF信号、スロットル開度センサ25からのスロットル開度信号、インヒビタスイッチ26からのレンジ信号、さらに出力軸8の回転に同期してパルス信号を生成する回転センサ20からのパルス信号が入力される。
変速機コントローラ100は、入力されたスロットル開度信号やレンジ信号等を用いて現在の車両の運転状態に最適な変速段を算出し、算出した変速段となるようにシフトソレノイド11、12をON/OFFさせて自動変速機1の変速を行う。
【0009】
また変速機コントローラ100は入力された情報をもとに、トルクコンバータ2のトルク増大機能やトルク変動吸収機能が不要なロックアップ領域か否かをチェックし、コントロールバルブ10のロックアップソレノイド13をデューティ制御することにより、ロックアップ領域時においてはトルクコンバータ2のロックアップクラッチ3を締結させたロックアップ状態にし、それ以外の領域時にはロックアップクラッチ3の締結を解除した状態にする。特に車両が急減速を行ったときは、すばやくロックアップクラッチ3の締結を解除し、エンジンストールを防止する。
【0010】
図2を用いて、変速機コントローラが行う車両の急減速判定、およびロックアップクラッチの締結解除の流れを説明する。
変速機コントローラ100内において、回転センサ20からのパルス信号が、車速算出部210および経過時間計測部213に入力される。経過時間計測部213では、入力されたパルス信号をもとに1パルス周期計測経過時間の計測を行う。この1パルス周期計測経過時間とは、経過時間計測部213が、回転センサ20から前回出力されたパルス信号を受信してから、パルス信号の受信がされない現在までの経過時間を指す。経過時間計測部213は、1パルス周期計測経過時間の計測を行い、計測結果を未確定車速算出部214および急減速判定部203内の第1急減速検出部200、第2急減速検出部201へ出力する。未確定車速算出部214では、現時点においてパルス信号入力があったと仮定して経過時間計測部213で計測された経過時間をもとに車両速度(以下未確定車両速度)の算出を行い、第2急減速検出部201へ算出した未確定車両速度を出力する。
【0011】
一方車速算出部210では、入力されたパルス信号のパルス周期より車両速度を算出し、車速記憶部211が、算出された車両速度と速度算出のもととなったパルス周期とを記憶する。車速記憶部211は車両速度とパルス周期とを減速パルス周期算出部212、および急減速判定部203内の第1急減速検出部200、第2急減速検出部201に出力する。減速パルス周期算出部212では、車速記憶部211において記憶された車速に対し、所定の減速度に相当する車速のパルス周期を算出する。
【0012】
この所定の減速度に相当する車速のパルス周期を、図3に示すように所定時間前の車速と時間とを軸に持つマップを用いて、図に示すように急減速限界線として表すことができる。この急減速限界線は、各所定時間前の車速ごとに、所定の減速度に相当する車速のパルス周期を算出しマップ上に示したものであり、所定時間前の車速が大きくなるにつれて低い値となる。さらに図3において急減速限界線よりも上側を急減速領域とする。
また第1急減速検出部200および第2急減速検出部201にはブレーキセンサ21からのブレーキON/OFF信号が入力されている。
【0013】
急減速判定部203内の第1急減速検出部200および第2急減速検出部201は、入力された各種の情報をもとに、互いに並行して異なる方法により車両の急減速検出を行う。また急減速判定部203は、第1急減速検出部200および第2急減速検出部201のうち少なくともいずれか一方が車両の急減速を検出したときに、車両が急減速をしていると判定し、判定結果を制御信号送信部202に出力する。
制御信号送信部202では、急減速判定部203から車両の急減速判定の信号を受信したときに、ロックアップクラッチ3の解除を指示する制御信号をコントロールバルブ10のロックアップソレノイド13へ送出する。これによりロックアップソレノイド13が駆動され、ロックアップクラッチ3の締結が解除される。
【0014】
次に図4のフローチャートを用いて、第1急減速検出部200で行われる車両の急減速検出の流れについて説明する。
ステップ300では、所定時間前の車速に対して所定の減速度に相当する車速のパルス周期と、現在の1パルス周期計測経過時間(QtPRD)との比較を行い、車両に急減速の可能性があるかどうかの判断を行う。すなわちこの判断は図3に示すマップ上において、所定時間前の車速と現在の1パルス周期計測経過時間との交点が、あらかじめ設定された急減速限界線を境界線とする急減速領域内にある場合に、車両に急減速の可能性があると判断するものである。
【0015】
所定時間前の車速と1パルス周期計測経過時間との交点が急減速領域内にある場合は、急減速の可能性があるものとしてステップ301へ進む。一方交点が急減速領域内にない場合は、ステップ300での処理を続ける。
ステップ301では、車速記憶部211に記憶された車速が、ロックアップクラッチ3の解除を行う設定値範囲内かどうかの判断を行う。車速が設定値範囲内である場合はステップ302へ進み、設定値範囲内にない場合はステップ305へ進む。ステップ305において、すべての処理をリセットしたあとステップ300へ戻り、処理をやり直す。
【0016】
ステップ302では、ブレーキセンサ21からのブレーキON/OFF信号がONである場合に、ステップ303へ進む。一方ブレーキOFFである場合は、これ以上車両が急減速することがないので、ステップ305へ進み処理をリセットしてステップ300へ戻る。
ステップ303では、車速記憶部211に記憶された車速をもとに車両が加速をしているかどうかの判断を行う。車両が加速していないときはステップ304へ進む。一方加速をしているときはステップ305へ進む。
ステップ304において、車両は急減速をしているとして検出される。急減速の検出後ステップ301へ戻り処理を繰り返す。
【0017】
このように図3に示すマップ上において、所定時間前の車速と1パルス周期計測経過時間との交点が、急減速限界線を境界線とする急減速領域内にあるとき、かつ車速がロックアップ解除を行う設定車速範囲内であり、ブレーキがONでありさらに加速をしていない場合に、車両が急減速をしているとして検出する。
【0018】
次に図5のフローチャートを用いて、第2急減速検出部201で行われる車両の急減速検出の流れについて説明する。
ステップ400では、入力された車速などの各種情報をもとに、次に示す式(1)を用いて車両の速度変化の傾きを表す減速度aを算出し、あらかじめ設定された所定の減速度しきい値(QAVSP)との比較を行い、車両の急減速の可能性があるかどうかの判断を行う。
a=(QVsp1−QVsp1NF)/((QtPRD+Toutrev)/2) ・・・(1)
ここで、図6に示すように、現在の時刻をt3とし、前回車速パルスを受信した時刻をt2、また現在より2個前に車速パルスを受信した時刻をt1とする。時刻t2からt3までの時間幅は1パルス周期計測経過時間(QtPRD)であり、時刻t1からt2までの時間幅を現確定パルス周期(Toutrev)とする。
【0019】
また、時刻t2において受信した車速パルスをもとに算出した車速をQVsp1NFとする。この車速QVsp1NFは、時刻t1とt2との時間幅より求まる時刻t1、t2間での平均車速であるので、時刻t1とt2との中点の時刻tAに車速QVsp1NFの値をとる。さらに、車速パルスが受信されない現在の時刻t3において車速パルスが受信されたと仮定し、この仮定車速パルスをもとに算出した車速を未確定車速QVsp1とする。また未確定車速QVsp1についても車速QVsp1NFと同様に、時刻t2とt3との中点の時刻tBに未確定車速QVsp1の値をとる。
【0020】
よって式(1)より求められる減速度aは、図6に示すように時刻tAからtB間における車速変化の傾きを表す。この減速度aが、所定の減速度しきい値QAVSP以下(負の方向に絶対値大)のとき、すなわち所定の減速度しきい値が表す車速変化の傾きよりも、減速度aが表す車速変化の傾きが速度減少方向に急勾配のときに、車両に急減速の可能性があると判断してステップ401へ進む。一方減速度aが、所定の減速度しきい値QAVSPよりも大きいときは、ステップ400における処理を繰り返す。
【0021】
ステップ401からステップ405については、上述のステップ301から305での処理と同様であり説明を省略する。
このように第2急減速検出部201において、車速パルスが受信されない現在の時刻t3において車速パルスが受信されたと仮定して算出された未確定車速QVsp1と、すでに確定している車速QVsp1NFとを用いて、式(1)より減速度aを算出する。この減速度aが所定の減速度しきい値QAVSP以下であり、かつ車速がロックアップ解除を行う設定車速範囲内であり、ブレーキがONでありさらに加速をしていない場合に、車両が急減速しているとして検出する。
【0022】
本実施例は以上のように構成され、第1急減速検出部200は経過時間計測部213により計測された経過時間と、車速記憶部211記憶された車速に対して所定の減速度に対応するパルス周期とを比較することにより、また第2急減速検出部201においては経過時間計測部213により計測された経過時間から未確定車両速度を算出し、未確定車両速度と所定時間前の車両速度とから減速度を算出して所定の減速度しきい値と比較することにより、つぎのパルス信号入力があり車速が確定するまで待つことなく現時点において即座に車両の急減速判定を行うことができる。
これにより、回転センサ20からのパルス周期が伸びる低車速領域においても、次のパルス信号入力を待つことなくすばやく車両の急減速判定を行うことができる。
【0023】
異なる検出方法を行う第1急減速検出部200および第2急減速検出部201を備え、同時に車両の急減速検出のための処理を行うことにより、よりすばやく急減速判定を行うことができる。このようにすばやく急減速判定を行うことができるので、駆動部としてのロックアップソレノイド13へすばやくロックアップクラッチ3の締結解除指示を行うことができ、ロックアップクラッチ解除の遅れによるエンジンストールを防止することができる。
さらに、車速が設定値範囲内であるとき、またブレーキがONであるときに急減速判定を行うことにより、急減速の判定を行う必要のない条件において、誤って急減速判定を行ってしまうことがない。
【0024】
なお第1急減速検出部200において、所定時間前の車速に対して所定の減速度に相当する車速のパルス周期と、現在の1パルス周期計測経過時間との比較を行い、車両に急減速の可能性があるかどうかの判断を行うものとしたが、パルス周期のかわりに、所定時間前の車速に対して所定の減速度に相当する車速と、現在の1パルス周期計測経過時間より得られる未確定の車速との比較を行い、その車速差が所定のしきい値以上となった場合に車両に急減速があったと判断するようにしてもよい。
【0025】
さらに変形例として、上記実施例における第2急減速検出部201において、車両の車速変化の傾きを表す減速度aを算出する際に式(1)を用いたが、これに限定されず、式(1)のかわりに次に示す式(2)を用いて減速度a’の算出を行い、あらかじめ設定された所定のしきい値(QAVSP’)との比較を行うようにしてもよい。
a’=(QVsp1−QVsp1NF)/(QtPRD+Toutrev)・・・(2)
【0026】
このように式(2)を用い、図6に示すように時刻t2において受信した車速パルスをもとに算出した車速QVsp1NFと、時刻t2において車速パルスが受信されてから、車速パルスが受信されない現在までの経過時間をもとに算出した車速QVsp1との差に対し、1パルス周期計測経過時間(QtPRD)に現確定パルス周期(Toutrev)を加えて得られた時間幅で除算を行う。そして式(2)より算出した減速度a’と、あらかじめ設定された所定のしきい値(QAVSP’)とを比較することにより、車両の急減速の判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施例を示す図である。
【図2】急減速判定における制御ブロック図である。
【図3】急減速判定を行うための急減速限界線を示すマップ図である。
【図4】第1急減速検出部における車両の急減速判定の流れを示す図である。
【図5】第2急減速検出部における車両の急減速判定の流れを示す図である。
【図6】車両の減速度を示す図である。
【符号の説明】
1 自動変速機
2 トルクコンバータ
3 ロックアップクラッチ
4 エンジン
8 出力軸
9 変速機構部
10 コントロールバルブ
13 ロックアップソレノイド
20 回転センサ
21 ブレーキセンサ
25 スロットル開度センサ
26 インヒビタスイッチ
100 変速機コントローラ
200 第1急減速検出部
201 第2急減速検出部
202 制御信号送信部
203 急減速判定部
210 車速算出部
211 車速記憶部
212 減速パルス周期算出部
213 経過時間計測部
214 未確定車速算出部
Claims (5)
- 車両の車速に同期して車速パルス信号を生成する回転センサと、
前記車速パルス信号入力からの経過時間を計測する経過時間計測部と、
前記車速パルス信号の周期から車両速度を算出する車速算出部と、
所定時間前の確定車両速度と、現確定の車両速度とを記憶する車速記憶部と、
該車速記憶部によって記憶された所定時間前の確定車両速度に対し、所定の減速度に相当するパルス周期を算出する減速パルス周期算出部と、
前記経過時間計測部によって計測された車速パルス信号の入力から現在までの経過時間より、未確定の車両速度の算出を行う未確定車速算出部と、
車両の急減速を判定する急減速判定部とを有し、
該急減速判定部は、前記経過時間計測部において計測された経過時間と、前記減速パルス周期算出部によって算出されたパルス周期とを比較し、前記経過時間がパルス周期よりも大きい場合に車両が急減速をしているとして検出する第1急減速検出部と、
前記車速記憶部によって記憶された現確定の車両速度と、前記未確定車速算出部によって算出された未確定の車両速度と、前記経過時間計測部によって計測された経過時間と、前記現確定の車速を算出する際のもととした現確定のパルス周期とを用い、前記未確定の車両速度と前記現確定の車両速度との差を、前記現確定のパルス周期と前記経過時間とを用いて算出した時間幅で除算することによって車速変化の傾き具合を表す減速度を算出し、該算出した減速度が、所定のしきい値となった場合に車両が急減速をしているとして検出する第2急減速検出部とからなり、
前記第1急減速検出部と第2急減速検出部のうち少なくともいずれか一方が車両の急減速を検出した場合に、車両が急減速をしたと判定することを特徴とする車両用急減速検出装置。 - 前記車両の駆動部へ制御信号を送信する制御信号送信部を備え、
前記制御信号送信部は、前記急減速判定部によって車両の急減速判定がされたときに、前記駆動部へ制御信号を送信することを特徴とする請求項1記載の車両用急減速検出装置。 - 前記駆動部は、自動変速機に備えられたロックアップクラッチの締結または締結解除の制御を行う駆動回路であり、
前記制御信号送信部は、前記急減速判定部によって車両の急減速判定がされたときに、前記駆動部へ締結されたロックアップクラッチの解除のための制御信号を、前記駆動回路へ送信することを特徴とする請求項2記載の車両用急減速検出装置。 - 前記急減速判定部は、前記算出された車両速度が設定値範囲内である場合に、車両の急減速判定を行うことを特徴とする請求項1、2、または3記載の車両用急減速検出装置。
- 車両のブレーキのON/OFFの検出を行うブレーキセンサを備え、
前記急減速判定部は、前記ブレーキセンサがブレーキONである場合に、車両の急減速判定を行うことを特徴とする請求項1、2、3、または4記載の車両用急減速検出装置。
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