JP6197237B2

JP6197237B2 - 車両用変速制御装置

Info

Publication number: JP6197237B2
Application number: JP2014187302A
Authority: JP
Inventors: 翔平高; 吉晴齋藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: US10100921B2; DE102015217628A1; DE102015217628B4; CN105416062A; US20160076638A1; JP2016061318A; CN105416062B

Description

本発明は、運転者が踏み込み操作するアクセルペダルと、前記アクセルペダルのストローク途中のクリック位置でペダル反力にクリック感を付与するクリック機構と、前記アクセルペダルのペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段と、前記ペダルストロークに基づいて制御ストロークを算出する制御ストローク算出手段と、前記制御ストロークが予め設定したキックダウンストロークを超えたときに自動変速機をキックダウンする変速制御手段とを備える車両用変速制御装置に関する。

自動変速機を備えた車両では、運転者がアクセルペダルを急激に踏み込むと、自動変速機が低速側変速段に自動的にダウンシフト（キックダウン）されることで、高い加速性能が得られるようになっている。キックダウンが開始される位置までアクセルペダルが踏み込まれたか否かを運転者に感知させるために、アクセルペダルを踏み込むストロークの所定位置でペダル反力が急激に増加し、その位置を踏み超えるとペダル反力が急激に減少する節度感を与えるクリック機構を備えるペダル反力制御装置が、下記特許文献１により公知である。

特開２００６−１７６００１号公報

従来、かかるクリック機構を備えるペダル反力制御装置は、図５（Ａ）に示すように、アクセルペダルのペダルストロークをストロークセンサで電圧に変換し、その電圧が所定電圧を超えたときにアクセルペダルがクリック位置を踏み越えたと判断し、自動変速機をキックダウンするように構成されていた。しかしながら、図５（Ｂ）に示すように、クリック機構の機械的精度のばらつきによってアクセルペダルのクリック位置が車両毎に異なってしまい、アクセルペダルがクリック位置を踏み越えたときのストロークセンサの出力電圧がばらつくことで、アクセルペダルがクリック位置を踏み越えても即座にキックダウンが実行されなかったり、アクセルペダルがクリック位置を踏み越える前にキックダウンが実行されてしまったりする可能性があった。

例えば、設計上はアクセルペダルが７０％ストロークしたときにクリック位置を踏み越える設定であっても、クリック機構のばらつきでアクセルペダルが８０％ストロークしたときにクリック位置を踏み越える場合、クリック位置を踏み越える手前の７０％ストローク位置でストロークセンサの出力電圧が前記所定電圧に達するため、運転者が意図せぬキックダウンが実行されてしまう可能性がある。

逆に、クリック機構のばらつきでアクセルペダルが６０％ストロークしたときにクリック位置を踏み越える場合、６０％ストローク位置でクリック位置を踏み越えてから、７０％ストローク位置でストロークセンサの出力電圧が前記所定電圧に達するまでのタイムラグにより、運転者の期待に対してキックダウンの実行が遅れる可能性がある。

特に、アクセルペダルがクリック位置を踏み越える前にキックダウンが実行されてしまうと運転者に大きな違和感を与えるため、従来は図６（Ａ）のシフトマップに示すように設定されていたキックダウンストロークを、図６（Ｂ）のシフトマップに示すようにクリック位置の誤差（それに伴うストロークセンサの出力の誤差）を見込んで低めに設定することで、アクセルペダルがクリック位置を踏み越える前にキックダウンが実行されてしまうのを防止していた。

しかしながら、キックダウンストロークを低めに設定すると、図６（Ｂ）に示すシフトマップにおける変速ラインの上下幅が狭くなることで、アップシフト時およびダウンシフト時のヒステリシスを充分に確保することが難しくなり、ドライバビリティが悪化する可能性があった。

このような不具合は、仮にクリック機構のクリック位置が正確であっても、アクセルペダルのストロークを電圧に変換するストロークセンサの出力にばらつきがある場合にも同様に発生することになる。よって、クリック機構の精度のばらつきを補償し、アクセルペダルがクリック位置を踏み越えた瞬間にキックダウンが実行されるように制御することが必要となる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、アクセルペダルのクリック機構の精度のばらつきを補償して確実なキックダウンを可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者が踏み込み操作するアクセルペダルと、前記アクセルペダルのストローク途中のクリック位置でペダル反力にクリック感を付与するクリック機構と、前記アクセルペダルのペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段と、前記ペダルストロークに基づいて制御ストロークを算出する制御ストローク算出手段と、前記制御ストロークが予め設定したキックダウンストロークを超えたときに自動変速機をキックダウンする変速制御手段とを備える車両用変速制御装置であって、前記クリック位置を含む所定のストローク範囲内で前記アクセルペダルの各ペダルストローク位置における滞留時間を積算する滞留時間積算手段と、前記滞留時間積算手段が積算した滞留時間が最も小さいペダルストローク位置よりも所定ストローク手前位置をクリック位置としてクリックストロークを算出するクリックストローク算出手段とを備え、前記制御ストローク算出手段は、前記クリックストロークに応じて前記ペダルストロークに対する前記制御ストロークの関係を更新することを特徴とする車両用変速制御装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記クリックストローク算出手段は、予め設定した基準クリックストロークと前記クリックストロークとの偏差が閾値を超えた場合に、前記基準クリックストロークを前記クリックストロークで更新することを特徴とする車両用変速制御装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記制御ストローク算出手段は、前記クリックストロークと前記キックダウンストロークとの関係からゲインを算出し、前記ペダルストロークに前記ゲインを乗算することで前記制御ストロークを算出することを特徴とする車両用変速制御装置が提案される。

尚、実施の形態のストロークセンサ１４は本発明のペダルストローク検出手段に対応する。

請求項１の構成によれば、運転者がアクセルペダルを踏み込んでクリック位置を踏み超えると、ペダルストロークから算出した制御ストロークが予め設定したキックダウンストロークを超えることで、自動変速機がキックダウンして車両の加速性能が高められる。

滞留時間積算手段が、クリック位置を含む所定のストローク範囲内でアクセルペダルの各ペダルストローク位置における滞留時間を積算し、クリックストローク算出手段が、滞留時間積算手段が積算した滞留時間が最も小さいペダルストローク位置よりも所定ストローク手前位置をクリック位置としてクリックストロークを算出するので、アクセルペダルのクリック位置にばらつきがあっても、アクセルペダルが実際にクリック位置を踏み越えるクリックストロークを正しく算出することができる。

制御ストローク算出手段は、クリックストロークに応じてペダルストロークに対する制御ストロークの関係を更新するので、各車両毎にクリックストロークにばらつきが存在しても、そのばらつきを補償してアクセルペダルがクリック位置を踏み越えたタイミングに合わせて運転者が意図するキックダウンを実行することができる。

また意図せぬキックダウンが実行されるのを防止するためにキックダウンストロークを低めに設定する必要がないため、シフトマップにおける変速ラインの間隔を広げてアップシフト時およびダウンシフト時のヒステリシスを充分に確保し、ドライバビリティの悪化を回避することができる。しかも実際に車両を走行させることなく、アクセルペダルを踏み込む操作を行うだけでクリックストロークを算出することが可能なので、利便性が向上する。

また請求項２の構成によれば、クリックストローク算出手段は、予め設定した基準クリックストロークとクリックストロークとの偏差が閾値を超えた場合に、基準クリックストロークをクリックストロークで更新するので、更新が頻繁に行われるのを回避することができる。

また請求項３の構成によれば、制御ストローク算出手段は、クリックストロークとキックダウンストロークとの関係からゲインを算出し、ペダルストロークにゲインを乗算することで制御ストロークを算出するので、制御ストロークを簡単かつ精度良く算出することができる。

車両用変速制御装置の構成を示す図。アクセルペダルのクリック位置を算出する手法の説明図。制御ストローク算出手段の作用の説明図。車両用変速制御装置の作用を示すフローチャート。従来の車両用変速制御装置の問題点の説明図（その１）。従来の車両用変速制御装置の問題点の説明図（その２）。

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、運転者の足で踏み込み操作されるアクセルペダル１１は支軸１２により車体に枢支され、初期位置に向けてリターンスプリング１３で付勢される。アクセルペダル１１のストロークは支軸１２に接続されたストロークセンサ１４により検出される。ストロークセンサ１４は支軸１２の回転角に基づいてアクセルペダル１１のストロークを検出し、そのストロークは電圧信号に変換されて電子制御ユニットＵに出力される。

アクセルペダル１１には、その踏み込み操作の過程でペダル反力に節度感を与えるクリック機構１５が設けられる。クリック機構１５は支軸１２に固定された扇型のカム板１６と、カム板１６の外周に当接可能にスプリング１７で付勢されたローラ１８とを備えており、カム板１６の外周には突起１６ａが突設される。従って、アクセルペダル１１を初期位置からリターンスプリング１３の弾発力に抗して踏み込んでカム板１６が回転すると、やがてカム板１６の突起１６ａにローラ１８が当接することでペダル反力が急激に増加し、続いてスプリング１７を圧縮しながら突起１６ａがローラ１８を乗り越えるとペダル反力が急激に減少する。よって、自動変速機をキックダウンして車両を急加速すべくアクセルペダル１１を強く踏み込んだ運転者は、突起１６ａがローラ１８を乗り越えるときのペダル反力の急変により節度感を得ることができる。

電子制御ユニットＵは、滞留時間積算手段Ｍ１と、クリックストローク算出手段Ｍ２と、制御ストローク算出手段Ｍ３と、変速制御手段Ｍ４と、車速およびアクセルペダル開度（制御ストローク）をパラメータとするシフトマップ１９とを備えており、アクセルペダル１１のペダルストロークを検出するストロークセンサ１４は滞留時間積算手段Ｍ１および制御ストローク算出手段Ｍ３に接続され、変速制御手段Ｍ４は自動変速機を変速する変速アクチュエータ２０に接続される。

滞留時間積算手段Ｍ１は、車両の運転中に、ストロークセンサ１４で検出したアクセルペダル１１のペダルストロークのうち、例えば７０％ストローク位置に存在するクリック位置を含む所定ストローク範囲（例えば、６０％ストローク位置〜８０％ストローク位置の範囲）において、各ペダルストローク位置の滞留時間を積算する。ペダルストローク位置の滞留時間は、そのペダルストローク位置にアクセルペダル１１が存在する頻度に対応するものであり、図２に示すように、クリック位置を含む６０％ストローク位置〜８０％ストローク位置の範囲において、クリック位置の直前のペダルストローク位置の滞留時間が最大になり、クリック位置の直後のペダルストローク位置の滞留時間が最小になる。

その理由は、アクセルペダル１１はペダル反力が最大になるクリック位置の直前で停止することが多く、キックダウンを行うべくアクセルペダル１１を急激に操作してクリック位置を踏み越えた場合には、クリック位置の直後のペダルストローク位置を瞬間的に通過してしまうからである。

以上のようにして、滞留時間積算手段Ｍ１がクリック位置を含む６０％ストローク位置〜８０％ストローク位置の範囲において、各ペダルストローク位置の滞留時間を積算すると、クリックストローク算出手段Ｍ２は、滞留時間が最小になるペダルストローク位置よりも所定ストローク手前位置を、その車両のクリック機構１５のばらつきを考慮した実際のクリック位置として算出する。

制御ストローク算出手段Ｍ３は、図３に示すマップに基づいてアクセルペダル１１のペダルストロークを制御ストロークに変換する。図３のマップは、横軸にストロークセンサで検出したペダルストロークをとり、縦軸に制御ストロークをとったものである。縦軸におけるキックダウンストロークは、それを制御ストロークが超えたときに自動変速機をキックダウンする閾値であり、縦軸における最大ストロークはスロットル開度が最大になるストローク（ＷＯＴストローク）である。

車両Ａはアクセルペダル１１のクリック位置が設計上の基準クリック位置に正しく一致している場合であり、ペダルストロークがゼロの位置からクリックストロークを経てＷＯＴストロークに至るまで、そのペダルストロークに比例して制御ストロークはゼロからキックダウンストロークを経てＷＯＴストロークまでリニアに増加する。ペダルストロークがクリックストローク（車両Ａでは基準クリックストローク）に一致するとき、制御ストロークはキックダウンストロークに一致する。

車両Ｂはクリック位置が設計上の位置に対して全閉位置側にずれている場合であり、ペダルストロークがクリック位置に達したときに制御ストロークがキックダウンストロークになるように、ペダルストロークがゼロからクリックストロークに達するまでの間は制御ストロークの増加率が大きくなり、ペダルストロークがクリックストロークからＷＯＴストロークに達するまでの間は制御ストロークの増加率が小さくなる。

車両Ｃはクリック位置が設計上の位置に対して全開位置側にずれている場合であり、ペダルストロークがクリック位置に達したときに制御ストロークがキックダウンストロークになるように、ペダルストロークがゼロからクリックストロークに達するまでの間は制御ストロークの増加率が小さくなり、ペダルストロークがクリックストロークからＷＯＴストロークに達するまでの間は制御ストロークの増加率が大きくなる。

以上のように、車両毎に異なるクリックストロークと、各車両について一定値であるキックダウンストロークとを用いて、ゲインをキックダウンストローク／クリックストロークにより算出し、ペダルストロークがクリックストロークに達するまでは、制御ストロークをペダルストローク×ゲインにより算出するので、クリックストロークが車両毎に異なっていても、ペダルストロークがクリックストロークに達したときに、制御ストロークは必ずクリックストロークに一致する（図３参照）。

同様に、ペダルストロークがクリックストロークからＷＯＴストロークまでの領域では、ゲインを（ＷＯＴストローク−クリックストローク）／（ＷＯＴストローク−制御ストローク）により算出することで、ペダルストロークの増加量に対する制御ストロークの増加量を決定することができる。

制御ストローク算出手段Ｍ３は、上述のようにして算出した制御ストロークをシフトマップ１９に適用するので、制御ストロークがキックダウンストロークを超えると、変速制御手段Ｍ４が変速アクチュエータ２０を作動させることで、自動変速機がキックダウンされて車両の加速性能が高められる。

次に、上記作用を図４のフローチャートに基づいて更に説明する。

先ずステップＳ１で、滞留時間積算手段Ｍ１がアクセルペダル１１の各ペダルストローク位置における滞留時間を積算し、続くステップＳ２で、クリックストローク算出手段Ｍ２がアクセルペダル１１がクリック位置を踏み抜いたときのペダルストロークであるクリックストロークを算出する。続くステップＳ３で、設計上のクリックストロークである基準クリックストローク（図３参照）と、クリックストローク算出手段Ｍ２が算出した実際のクリックストロークとの偏差が閾値を超えた場合に、ステップＳ４で、基準クリックストロークを実際のクリックストロークで更新する。

続くステップＳ５で、制御ストローク算出手段Ｍ３が、更新されたクリックストロークに基づいて、図３に示すペダルストロークに対する制御ストロークの関係を更新した後、ステップＳ６で、図１に示すシフトマップを参照し、ペダルストロークから検索した制御ストロークがキックダウンストロークを超えたときに、アクセルペダル１１がクリック位置を踏み越えたと判断し、変速制御手段Ｍ４が自動変速機をキックダウンする。

以上のように、本実施の形態によれば、滞留時間積算手段Ｍ１が、クリック位置を含む所定のストローク範囲内でアクセルペダル１１の各ペダルストローク位置における滞留時間を積算し、クリックストローク算出手段Ｍ２が、滞留時間積算手段Ｍ１が積算した滞留時間が最も小さいペダルストローク位置よりも所定ストローク手前位置をクリック位置としてクリックストロークを算出するので、アクセルペダル１１のクリック位置にばらつきがあっても、アクセルペダル１１が実際にクリック位置を踏み越えるクリックストロークを正しく算出することができる。

このとき、クリックストローク算出手段Ｍ２は、予め設定した基準クリックストロークとクリックストロークとの偏差が閾値を超えた場合に、基準クリックストロークをクリックストロークで更新するので、更新が頻繁に行われるのを回避することができる。

また制御ストローク算出手段Ｍ３は、クリックストロークに応じてペダルストロークに対する制御ストロークの関係を更新するので、各車両毎にクリックストロークにばらつきが存在しても、そのばらつきを補償してアクセルペダル１１がクリック位置を踏み越えたタイミングに合わせて運転者の意図するキックダウンを実行することができる。

このとき、制御ストローク算出手段Ｍ３は、クリックストロークとキックダウンストロークとの関係からゲインを算出し、ペダルストロークにゲインを乗算することで制御ストロークを算出するので、制御ストロークを簡単かつ精度良く算出することができる。

また意図せぬキックダウンが実行されるのを防止するためにキックダウンストロークを低めに設定する必要がないため、シフトマップにおける変速ラインの間隔を広げてアップシフト時およびダウンシフト時のヒステリシスを充分に確保し、ドライバビリティの悪化を回避することができる。しかも実際に車両を走行させることなく、アクセルペダル１１を踏み込む操作を行うだけでクリックストロークを算出することが可能なので、利便性が向上する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではストロークセンサ１４が支軸１２の回転角に基づいてアクセルペダル１１のペダルストロークを検出しているが、それに限定されるものではない。

またクリック機構１５の構造も任意であり、実施の形態に限定されるものではない。

１１アクセルペダル
１５クリック機構
１４ストロークセンサ（ペダルストローク検出手段）
Ｍ１滞留時間積算手段
Ｍ２クリックストローク算出手段
Ｍ３制御ストローク算出手段
Ｍ４変速制御手段

Claims

運転者が踏み込み操作するアクセルペダル（１１）と、
前記アクセルペダル（１１）のストローク途中のクリック位置でペダル反力にクリック感を付与するクリック機構（１５）と、
前記アクセルペダル（１１）のペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段（１４）と、
前記ペダルストロークに基づいて制御ストロークを算出する制御ストローク算出手段（Ｍ３）と、
前記制御ストロークが予め設定したキックダウンストロークを超えたときに自動変速機をキックダウンする変速制御手段（Ｍ４）とを備える車両用変速制御装置であって、
前記クリック位置を含む所定のストローク範囲内で前記アクセルペダル（１１）の各ペダルストローク位置における滞留時間を積算する滞留時間積算手段（Ｍ１）と、
前記滞留時間積算手段（Ｍ１）が積算した滞留時間が最も小さいペダルストローク位置よりも所定ストローク手前位置をクリック位置としてクリックストロークを算出するクリックストローク算出手段（Ｍ２）とを備え、
前記制御ストローク算出手段（Ｍ３）は、前記クリックストロークに応じて前記ペダルストロークに対する前記制御ストロークの関係を更新することを特徴とする車両用変速制御装置。
前記クリックストローク算出手段（Ｍ２）は、予め設定した基準クリックストロークと前記クリックストロークとの偏差が閾値を超えた場合に、前記基準クリックストロークを前記クリックストロークで更新することを特徴とする、請求項１に記載の車両用変速制御装置。
前記制御ストローク算出手段（Ｍ３）は、前記クリックストロークと前記キックダウンストロークとの関係からゲインを算出し、前記ペダルストロークに前記ゲインを乗算することで前記制御ストロークを算出することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用変速制御装置。