JP6319180B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
即ち、走行中のAT車両を停止させるべく各車輪に対し小さい制動力を及ぼすと、エンジンで発生する動力が伝達されない車輪(即ち、非駆動輪)は回転を停止する。しかし動力が伝達される駆動輪にはトルクコンバータを通じてエンジンの動力が伝達される。そのため駆動輪に対する制動力が小さい場合は、トルクコンバータ及び駆動輪が発生するクリープ力によって、制動力を付与しているにも拘わらず車両が走行する「押し出され現象」が発生することがある。
車両に搭載された内燃機関と、
前記機関が発生した動力を前記車両の駆動輪に伝達可能でありかつ第1のギア比の第1の変速段と同第1のギア比よりも小さい第2のギア比の第2の変速段とを含む複数のギアを変速段として形成可能である有段変速機と、
前記機関と前記変速機との間に介在されかつ前記車両がクリープ走行可能となるように前記機関が発生した動力を前記変速機に伝達可能な継手装置と、
前記駆動輪及び前記車両の非駆動輪に制動力を付与可能な制動装置と、
前記変速機の前記変速段の種別を識別するギア識別手段と、
前記機関及び前記変速機を制御する制御部と、
を備えた車両制御装置である。
前記ギア識別手段が正常に動作しているか否かを判定する判定部を含み、且つ、
前記機関の運転状態がアイドル運転状態である場合に機関回転速度が目標アイドル回転速度に一致するように前記機関を制御する目標アイドル回転速度制御を実行するように構成される。
前記制動装置が前記車両を制動中に所定の低μ路制御条件が成立したと判定した場合、 前記ギア識別手段が正常に動作していると前記判定部が判定しているときには、前記変速機の前記変速段が前記第1の変速段となったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を、前記変速段が前記第2の変速段となったときの前記目標アイドル回転速度の上限値よりも低く設定し、且つ、
前記ギア識別手段が正常に動作していないと前記判定部が判定しているときには、前記目標アイドル回転速度の上限値を、前記変速段の種別に拘わらず、前記各変速段に対応して設定される複数の前記上限値の中で最も低い値と実質的に同じ大きさである実質最低値以下に変更する。
従って、ギア識別手段が正常に動作していない即ち故障している場合に、内燃機関の目標アイドル回転速度の上限値が、その時点における変速機の変速段にとって過剰に高い値になることを防止できる。そのため、使用中の変速段にとって過剰に高いアイドル回転速度で内燃機関が回転することがないので、車両が押し出され現象を発生するおそれを小さくすることが可能である。
この場合は、例えば複数の前記上限値の中で最も低いものの値が700rpmであり2番目に低いものの値が760rpmのときは、706rpmが「実質最低値」となる。
前記第1のギア比よりも小さくかつ前記第2のギア比よりも大きい第3のギア比を有する第3の変速段を形成可能であり、
前記第1の変速段が1速ギアであり、前記第2の変速段が2速ギアであり、前記第3の変速段がバックギアであり、
前記制御部が、
前記制動装置が前記車両を制動中に前記低μ路制御条件が成立したと判定した場合であって前記ギア識別手段が正常に動作していると前記判定部が判定している場合、前記変速機の前記変速段が前記1速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記各変速段に対応する複数の前記上限値の中で最も低く設定し、且つ、前記変速機の前記変速段が前記バックギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記変速機の前記変速段が前記2速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値よりも低く設定するように構成されてもよい。
前記第1のギア比よりも小さくかつ前記第2のギア比よりも大きい第3のギア比を有する第3の変速段を形成可能であり、
前記第1の変速段がバックギアであり、前記第2の変速段が2速ギアであり、前記第3の変速段が1速ギアであり、
前記制御部が、
前記制動装置が前記車両を制動中に前記低μ路制御条件が成立したと判定した場合であって前記ギア識別手段が正常に動作していると前記判定部が判定している場合、前記変速機の前記変速段が前記バックギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記各変速段に対応する複数の前記上限値の中で最も低く設定し、且つ、前記変速機の前記変速段が前記1速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記変速機の前記変速段が前記2速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値よりも低く設定するように構成されてもよい。
前記制動装置が前記車両を制動中に前記低μ路制御条件が成立したと判定した場合であって前記ギア識別手段が正常に動作していないと前記判定部が判定している場合、前記目標アイドル回転速度の上限値を、前記各変速段に対応する複数の前記上限値の中で最も低い値よりもさらに低い値に変更するように構成されてもよい。
トルクコンバータ16は、内燃機関15のクランクシャフト及び自動有段変速機17のインプットシャフトに対してそれぞれ接続されている。トルクコンバータ16は、内燃機関15のクランクシャフトで発生した回転トルク(機関の動力)を自動有段変速機17に対して伝達する。さらにトルクコンバータ16は、クランクシャフトから伝わった回転トルクを増幅可能である。
周知のように流体式トルクコンバータは、常に動力伝達可能な状態にある。そのため内燃機関15が運転中かつ自動有段変速機17がニュートラル状態以外の状態にある場合に前輪11及び後輪12に対して大きな制動力が及んでいないときは、車両10がクリープ現象を発生する。
ギア種別識別センサ17aは、電磁切換え弁それぞれの切り替え状態を検出し、その検出結果に基づいて「自動有段変速機17がいずれの変速段にあるか」を検出する。
なお、車両10は図示しないプロポーショニングバルブ(Pバルブ)を備えており、前輪11に対する制動力が後輪に対する制動力12よりも大きくなるように、各車輪に加わる制動力を調整するようになっている。
ブレーキペダル22の近傍に設けられたブレーキペダルセンサは、ブレーキペダル22の位置、即ち踏込量を検出するセンサである。
ブレーキペダル22をドライバーが踏み込むとブレーキ油圧が上昇しブレーキアクチュエータが作動する。すると各ブレーキ装置20が、ブレーキペダル22の踏込量に対応する制動力を前輪11及び後輪12に対して付与する。
つまりECU30は低μ路制御と通常制御とを適宜選択しながら車両10を制御する。
アクセル開度センサ(図示略)は、車内に設けられたアクセルペダル(図示略)の位置、即ち踏込量(アクセル開度)を検出するセンサであり、アクセルペダルが踏まれたときに踏込量情報を表す検出信号をECU30へ送信する。
スロットル開度センサ(図示略)は、内燃機関15の吸気ダクト(図示略)内に回転可能に設けられたスロットルバルブ(図示略)の開度を検出し、検出結果を表す信号をECU30へ送信する。周知のように、スロットルバルブの開度に応じて吸気ダクトからシリンダに吸入される空気量が調整される。
インプットシャフト回転数センサ(図示略)は、自動有段変速機17のインプットシャフトの回転数を検出し、検出結果を表す信号をECU30へ送信する。
出力軸回転数センサ(図示略)は、自動有段変速機17の出力軸回転数(即ち、車速)を検出し、検出結果を表す信号をECU30へ送信する。ECU30は、出力軸回転数に基づいて車両10の車速を認識する。
なお、ECU30は、スロットルバルブの開度が一定であれば、車速が高くなるにつれて、1速ギアから2速、3速・・・5速へと次第に高速ギアへと変速段を変更するように、自動有段変速機17を制御する。
SS制御とは、車両10が走行中に各ブレーキ装置20が作動することにより車速が所定速度以下(例えばゼロ)となったときに、ECU30が内燃機関15を一時的に停止させる制御である。シフトレバーがDレンジに位置する場合に走行中の車両10がSS制御を実行するとき、自動有段変速機17は変速段を強制的に1速ギアへ変化させる。
そのため、内燃機関15の燃費を向上させ、さらに排出ガスを削減可能になる。
この一時停止状態において再始動条件が成立すると、ECU30が内燃機関15を再始動させる。例えば、ブレーキペダルセンサからの信号に基づいて「ブレーキペダル22の踏込量が所定量より小さくなった」とECU30が判定したことを、再始動条件として利用可能である。再始動条件が成立すると、自動有段変速機17の変速段が1速ギアになっている状態で内燃機関10が再始動する。
N制御(ニュートラル制御)とは、シフトレバーがDレンジにある場合に所定のN制御条件が揃ったときに、自動有段変速機17を自動的に動力伝達不能なニュートラル状態にする制御である。例えば、「ブレーキペダル22が所定量以上踏まれている」、「アクセルペダルが踏まれていない」及び「車速がゼロ」の3つの条件が全て揃ったとECU30が判定することを、N制御条件として利用可能である。なお、シフトレバーがDレンジに位置する場合に車両10がN制御を実行しようとするとき、ECU30はN制御を実行する前に自動有段変速機17の変速段を強制的に1速ギアへ変化させる。
また「ブレーキペダル22の踏込量が所定量より小さくなった」とECU30が判定することを、N制御の解除条件として利用可能である。この解除条件が成立すると、自動有段変速機17がニュートラル状態から1速ギア状態に移行する。
本実施形態の制御方法の主な特徴は以下の4点である。以下、この3点について図2及び図3を参照しながら説明する。
本実施形態のタイプ1、2の車両10のECU30は「目標アイドル回転速度制御」を実行する。この目標アイドル回転速度制御は、内燃機関15の運転状態がアイドル運転状態である場合(例えば、車速が「0」に近い所定速度未満であり且つアクセル開度センサにより検出されるアクセル開度が「0」である場合)に機関回転速度を目標アイドル回転速度に一致させる制御である。より具体的に述べると、ECU30は、機関回転速度が目標アイドル回転速度より大きいとき、スロットルバルブの開度を減少させ、更に、場合により点火時期を進角することにより、機関回転速度を目標アイドル回転速度に近づける。これに対し、機関回転速度が目標アイドル回転速度より小さいとき、スロットルバルブの開度を増大させ、更に、場合により点火時期を遅角することにより、機関回転速度を目標アイドル回転速度に近づける。更に、目標アイドル回転速度は、水温センサにより検出される冷却水温が低いほど高くなるように設定され、ドライバーにより設定される室内要求温度と大気温度との差が大きいほど高くなるように設定され(即ち、暖房要求がある場合に高い値に設定され)、更に、図示しない電気負荷が大きくなるほど(要求発電量が大きいほど)高くなるように設定される。例えば、目標アイドル回転速度は後述するように、暖房要求がある場合でありかつシフトレバーがDレンジにあると1100rpmに設定され、暖房要求がある場合でありかつシフトレバーがNレンジ又は変速段がニュートラルであると1200rpmに設定される。
しかし、例えばタイプ1、2の車両10のように、SS制御やN制御を行う前に自動有段変速機17の変速段が必ず1速ギアになる車両では、SS制御やN制御を行う前に2速ホールド制御を実行できない。
即ち、この場合は内燃機関15に対する暖房要求を満たすことよりも、1速ギア使用に伴う押し出され現象の発生防止を優先させている。
図3の時刻cにおいてタイプ2の車両10の車速が0(ゼロ)になると、ECU30はN制御を実行する。
N制御中は自動有段変速機17がニュートラル状態となるので、内燃機関15の目標アイドル回転速度の上限値を高めに設定しても、車両10がクリープ現象を発生させることがない。そのため、低μ路目標アイドル回転速度制御によって、このときの目標アイドル回転速度の上限値を1200rpmに設定して、暖房要求に応えられるようにしている。
このように内燃機関15の目標アイドル回転速度の上限値を少しずつ上げれば、大幅かつ急激に上昇させる場合と比べてドライバーに違和感を与えるおそれを小さくできる。
例えば、ブレーキペダル22の踏込量が所定量より小さくなることに起因して、タイプ1、2の車両10がSS制御やN制御を解除して発進するとき、これらの車両10は必ず変速段を1速ギアにした上で発進する。そして1速ギアを用いた走行時に低μ路目標アイドル回転速度制御が行われた場合は、所定の「2速ホールド条件」が成立したとき(図2及び図3の時刻e参照)、ECU30が低μ路制御の一つである2速ホールド制御を実行する。即ちECU30は、自動有段変速機17の変速段を2速ギアに変更させかつ2速ギアに保持させる。さらにECU30からの指示によって、内燃機関15が目標アイドル回転速度の上限値を900rpmに設定する。
例えばSS制御タイプ車両の場合は、内燃機関15が停止後に再始動した場合に変速段を1速ギアから2速ギアに切り替えるときに、内燃機関15の動力によって駆動される上記ポンプの圧力を利用し、ポンプの圧力が所定圧力となったときに変速段が2速ギアに切り替わる。そのためSS制御タイプ車両の場合は、ポンプの圧力が所定圧力になったことを2速ホールド条件として利用可能である。
このように内燃機関15の目標アイドル回転速度の上限値を少しずつ上げれば、大幅かつ急激に上昇させる場合と比べてドライバーに違和感を与えるおそれを小さくできる。
低μ路制御を実行中にECU30が「ギア種別識別センサ17aが故障している」と判定したとき、ECU30は前記マップに基づいて、内燃機関15の目標アイドル回転速度の上限値を、バックギア形成時の上限値である700rpmに設定する。即ち、低速ギアを構成する1速ギア、2速ギア、及びバックギアに対応する3つの上限値の中で最も低いものに設定する。
その一方で、例えば同じ目的でECU30が各電磁切換え弁に対して信号を送ったにも拘わらず、ギア種別識別センサ17aからの出力信号に基づいてECU30が「所定の変速段」ではないと判断したとする。この場合ECU30は、ギア種別識別センサ17aが正常に動作してない、即ち故障していると判定する。
従って、ギア種別識別センサ17aが故障したとしても、使用中の変速段にとって過剰に高い目標アイドル回転速度で内燃機関15が回転することがない。そのため、低μ路制御中に車両10が押し出され現象やスタック等を起こすおそれは小さい。
図示しないイグニッション・キー・スイッチが操作され内燃機関15が運転を開始すると、ECU30が所定時間(例えば16msec)おきに図4、図5のフローチャートに示したルーチンを繰り返し実行する。
即ち、ECU30は図5のステップ101において、
1:内燃機関15の始動から所定時間が経過しているか。
2:水温センサが測定した内燃機関15の冷却水の温度が所定範囲内(例えば、60℃以下)か。
3:車両10の車速が所定値(例えば、5〜6km/h)未満つまり極めて低速か。
の全てを満たしているかを判定する。
全てを満たしていると判定したとき、ECU30は前提条件が成立していると判定する。
ECU30はステップ101にて前提条件が成立していると判定したとき、ステップ102にて前提条件フラグをONにする。
一方、ステップ101にてNOと判定したとき、ECU30はステップ103へ進み、ステップ103にて前提条件フラグをOFFにする。
即ち、ECU30は図5のステップ111での判定時において、
1:低μ路判定をしているか。
2:自動有段変速機17の変速段が停止性向上シフト位置以下か。換言すると、シフト位置がDレンジでありかつ1速ギアと2速ギアのいずれかであるか、シフト位置がRレンジにあるか、又はシフト位置がNレンジにあるか。
3:アクセル開度センサが検出したアクセル開度がゼロか。
4:ブレーキスイッチ23の出力がONか。
の全てを満たしているかを判定する。
全てを満たしていると判定したとき、ECU30は実行条件が成立していると判定する。
ECU30はステップ111にて実行条件が成立していると判定したとき、ステップ112にて実行条件フラグをONにする。
一方、ステップ111にてNOと判定したとき、ECU30はステップ113へ進み、ステップ113にて実行条件フラグをOFFにする。
1:前回判定時が2速ギアで今回判定時が1速ギアの場合
2:前回判定時が2速ギアで今回判定時が2速ギアの場合
3:前回判定時が1速ギアで今回判定時が1速ギアの場合
4:前回判定時がバックギアで今回判定時がバックギアの場合
のいずれかに該当しかつN制御及びシフトレバーのNレンジへの移動が行われていない場合であるか否かを判定するステップである。
上述したように、この700rpmへの設定変更は、自動有段変速機17の変速段が1速ギア、2速ギア、又はバックギアのいずれであっても実行される。従って、ギア種別識別センサ17aが故障していたとしても、低μ路制御中に車両10が押し出され現象やスタック等を起こすおそれは小さい。
1:車両タイプがタイプ1の場合、ドライバーがシフトレバーをNレンジへシフトさせたか。
2:車両タイプがタイプ2の場合、車両10がN制御によりニュートラル状態への変更を行っているか又はドライバーがシフトレバーをNレンジへシフトさせたか。
を判定する。
内燃機関10を直噴式内燃機関に変更したり、内燃機関10をディーゼル機関に変更したりしてもよい。
また内燃機関と電動モータを具備するハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。
この「実質最低値」とは、前記上限値の中で2番目に低い値より小さくかつ最低の上限値より大きい値であり、しかも車両10が押し出され現象を発生するおそれがほぼなくなる程度の値をいう。
例えば特定の車両においては、前記実施形態の最低の上限値(700rpm)と2番目に低い上限値(760rpm)との差に0.1(10%)を乗じた値を最低の上限値に加えた値である「706rpm」を「実質最低値」として設定可能である。
このようにすれば、自動有段変速機17がいずれの低速ギアを形成している場合であっても、車両10が押し出され現象を発生するおそれをより小さくすることが可能になる。
Claims (5)
- 車両に搭載された内燃機関と、
前記機関が発生した動力を前記車両の駆動輪に伝達可能でありかつ第1のギア比の第1の変速段と同第1のギア比よりも小さい第2のギア比の第2の変速段とを含む複数のギアを変速段として形成可能である有段変速機と、
前記機関と前記変速機との間に介在されかつ前記車両がクリープ走行可能となるように前記機関が発生した動力を前記変速機に伝達可能な継手装置と、
前記駆動輪及び前記車両の非駆動輪に制動力を付与可能な制動装置と、
前記変速機の前記変速段の種別を識別するギア識別手段と、
前記機関及び前記変速機を制御する制御部と、
を備えた車両制御装置において、
前記制御部は、
前記ギア識別手段が正常に動作しているか否かを判定する判定部を含み、且つ、
前記機関の運転状態がアイドル運転状態である場合に機関回転速度が目標アイドル回転速度に一致するように前記機関を制御する目標アイドル回転速度制御を実行するように構成され、
更に、
前記制動装置が前記車両を制動中に所定の低μ路制御条件が成立したと判定した場合、 前記ギア識別手段が正常に動作していると前記判定部が判定しているときには、前記変速機の前記変速段が前記第1の変速段となったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を、前記変速段が前記第2の変速段となったときの前記目標アイドル回転速度の上限値よりも低く設定し、且つ、
前記ギア識別手段が正常に動作していないと前記判定部が判定しているときには、前記目標アイドル回転速度の上限値を、前記変速段の種別に拘わらず、前記各変速段に対応して設定される複数の前記上限値の中で最も低い値と実質的に同じ大きさである実質最低値以下に変更する、
ように構成された、車両制御装置。 - 請求項1記載の車両制御装置において、
前記実質最低値が、
複数の前記上限値の中で最も低い値と2番目に低い値との差に0.1を乗じた値を、前記最も低い値に加えた値である、
車両制御装置。 - 請求項1または2記載の車両制御装置において、
前記有段変速機が、
前記第1のギア比よりも小さくかつ前記第2のギア比よりも大きい第3のギア比を有する第3の変速段を形成可能であり、
前記第1の変速段が1速ギアであり、前記第2の変速段が2速ギアであり、前記第3の変速段がバックギアであり、
前記制御部が、
前記制動装置が前記車両を制動中に前記低μ路制御条件が成立したと判定した場合であって前記ギア識別手段が正常に動作していると前記判定部が判定している場合、前記変速機の前記変速段が前記1速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記各変速段に対応する複数の前記上限値の中で最も低く設定し、且つ、前記変速機の前記変速段が前記バックギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記変速機の前記変速段が前記2速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値よりも低く設定するように構成された、
車両制御装置。 - 請求項1または2記載の車両制御装置において、
前記有段変速機が、
前記第1のギア比よりも小さくかつ前記第2のギア比よりも大きい第3のギア比を有する第3の変速段を形成可能であり、
前記第1の変速段がバックギアであり、前記第2の変速段が2速ギアであり、前記第3の変速段が1速ギアであり、
前記制御部が、
前記制動装置が前記車両を制動中に前記低μ路制御条件が成立したと判定した場合であって前記ギア識別手段が正常に動作していると前記判定部が判定している場合、前記変速機の前記変速段が前記バックギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記各変速段に対応する複数の前記上限値の中で最も低く設定し、且つ、前記変速機の前記変速段が前記1速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値を前記変速機の前記変速段が前記2速ギアとなったときの前記目標アイドル回転速度の上限値よりも低く設定するように構成された、
車両制御装置。 - 請求項1乃至4の何れか一つに記載の車両制御装置において、
前記制御部は、
前記制動装置が前記車両を制動中に前記低μ路制御条件が成立したと判定した場合であって前記ギア識別手段が正常に動作していないと前記判定部が判定している場合、前記目標アイドル回転速度の上限値を、前記各変速段に対応する複数の前記上限値の中で最も低い値よりもさらに低い値に変更するように構成された、
制御装置。
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