JP6901349B2 - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

特許文献１には、路面の勾配、シフトポジション、車速を検知して、エンストする前に警告を発する警告装置が開示されている。

特開２０１６−１６４４４８号公報

特許文献１に記載の警告装置では、勾配を検出する手段としてＧセンサを採用している。しかしながら、Ｇセンサは、車体の動きを検出してしまうため、車両が停止していないと勾配を安定して検出することが難しい。このため、特許文献１に記載の警告装置では、例えば、停車直後に車両がずり下がってしまうような停車時間が極端に短い場合には、正確な勾配を検出することができず、エンストの可能性を警告することができなかった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、Ｇセンサを用いずにエンストする可能性を示す警告を発することのできる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、エンジンと、トルクコンバータと、バリエータと、トルクコンバータとバリエータとの動力伝達経路上に設けられるクラッチと、を有する自動変速機と、を備えた車両を制御する車両の制御装置は、走行レンジの選択中に前記自動変速機の駆動軸の回転方向が走行レンジの方向と逆方向になり、かつ、クラッチの締結圧が所定値以上になると、エンジンの停止の可能性を示す警告を発する制御部を有することを特徴とする。

本発明の別の態様によれば、エンジンと、トルクコンバータと、バリエータと、トルクコンバータとバリエータとの動力伝達経路上に設けられるクラッチと、を有する自動変速機と、を備えた車両を制御する車両の制御方法は、走行レンジの選択中に自動変速機の駆動軸の回転方向が走行レンジの方向と逆方向になり、かつ、クラッチの締結圧が所定値以上になると、エンジンの停止の可能性を示す警告を発することを特徴とする。

これらの態様によれば、Ｇセンサを用いずにエンストする可能性を示す警告を発することができる。

本発明の実施形態に係る車両の構成図である。 本発明の実施形態に係るコントローラが実行する制御のフローチャートである。 変形例に係るコントローラが実行する制御のフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態を適用する車両の概略構成図である。車両は、駆動源としてのエンジン１と、自動変速機としてのベルト式の無段変速機２と、駆動輪３と、制御装置としてのコントローラ１００と、を備える。

エンジン１は、ガソリンまたは軽油を燃料とする内燃機関であり、コントローラ１００からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。

無段変速機２は、トルクコンバータ１０と、クラッチ２０と、バリエータ３０と、ファイナルギア装置４０と、オイルポンプ５０と、を備える。

トルクコンバータ１０は、インペラ１１と、タービン１２、締結要素としてのロックアップクラッチ１３と、を備える。ロックアップクラッチ１３が締結されると、トルクコンバータ１０の入力軸と出力軸（駆動軸１４）とが直結状態となり、入力軸と出力軸とが同速回転する。以下、ロックアップクラッチ１３をＬＵクラッチ１３とも称する。

バリエータ３０は、プライマリプーリ３０Ａと、セカンダリプーリ３０Ｂと、ベルト３１と、を備える。バリエータ３０では、プライマリプーリ３０Ａに供給される油圧と、セカンダリプーリ３０Ｂに供給される油圧と、が制御されることで、各プーリ３０Ａ，３０Ｂとベルト３１との接触半径が変更され、変速比が変更される。

クラッチ２０は、トルクコンバータ１０とプライマリプーリ３０Ａとの間の動力伝達経路上に配置される。クラッチ２０は、コントローラ１００からの指令に基づき、オイルポンプ５０の吐出圧を元圧として図示しない油圧コントロールバルブユニットによって調圧された油圧によって制御される。クラッチ２０は、前進クラッチＦＷＤ/Ｃ及び後進ブレーキＲＥＶ/Ｂを有する。前進クラッチＦＷＤ/Ｃ及び後進ブレーキＲＥＶ/Ｂの締結または解放は、コントローラ１００により、運転状態に応じて制御される。

前進クラッチＦＷＤ/Ｃが締結されると、エンジン１の回転トルクが駆動軸１４，１５を介してプライマリプーリ３０Ａへ伝達され、車両が前進する。後進ブレーキＲＥＶ/Ｂが締結されると、エンジン１の回転トルクが駆動軸１４，１５を介してプライマリプーリ３０Ａへ伝達され、車両が後進する。

無段変速機２は、Ｄレンジすなわちドライブレンジ、Ｒレンジすなわちリバースレンジ、Ｎレンジすなわちニュートラルレンジ、Ｐレンジすなわち駐車レンジ等のレンジを有する。無段変速機２のレンジは、シフトレバー６０によって選択される。本実施形態においては、Ｄレンジ及びＲレンジは走行レンジであり、Ｎレンジ及びＰレンジは非走行レンジである。

オイルポンプ５０は、ベルト及びプーリからなる伝達機構５１を介してエンジン１の出力軸と接続されている。オイルポンプ５０は、エンジン１の回転が入力され、エンジン１の動力の一部を利用して駆動される。オイルポンプ５０から吐出された油圧は、トルクコンバータ１０、クラッチ２０及びバリエータ３０等を制御するために用いられる。

コントローラ１００には、無段変速機２のシフトレンジ（前進、後進、ニュートラル及びパーキングを切り替えるシフトレバー６０の位置）を検出するインヒビタスイッチ７１からの信号と、車速を検出する車速センサ７２からの信号と、プライマリプーリ３０Ａに接続された駆動軸１５の回転速度を検出する第１回転速度センサ７３からの信号と、セカンダリプーリ３０Ｂに接続された駆動軸１６の回転速度を検出する第２回転速度センサ７４からの信号と、クラッチ２０に供給されるクラッチ圧（締結圧）を検出するクラッチ圧センサ７５からの信号と、エンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ７６からの信号と、が入力される。第１回転速度センサ７３として、回転速度に加え、回転方向を検出できるセンサが用いられる。

コントローラ１００は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１００を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。なお、コントローラ１００の後述するエンスト警告制御を実行する制御部とは、コントローラ１００の機能を仮想的なユニットとしたものであり、物理的な存在を意味するものではない。

エンジン１で発生した動力は、トルクコンバータ１０、駆動軸１４、クラッチ２０、駆動軸１５、バリエータ３０、駆動軸１６、ファイナルギア装置４０、無段変速機２の駆動軸１７を介して駆動輪３へ伝達される。

このように構成された車両において、例えば、Ｄレンジ選択中に急な登坂路で停車し、そのままブレーキを離すと、車両は自重によって後退する（ずり下がる）。車両が後退すると、駆動輪３の回転が、駆動軸１７、ファイナルギア装置４０、駆動軸１６、バリエータ３０、駆動軸１５、クラッチ２０、及び駆動軸１４を通じてロックアップクラッチ１３に伝達され、タービン１２が通常とは逆方向に回転する。そして、車速が速くなると、タービン１２の回転速度も大きくなる。これにより、タービン１２の回転によってインペラ１１の回転（エンジン１のアイドリング回転）が妨げられ、エンジン１がストール（エンスト）してしまう。なお、この状態では、ＬＵクラッチ１３は解放されているので、タービン１２の回転速度が小さければ、つまり車速が遅ければ、エンストまで至らない。

このようにしてエンジン１が停止する（エンストする）と、オイルポンプ５０が停止し、ブレーキやパワーステアリングなどへ油圧が供給されなくなる。これにより、ドライバがブレーキやパワーステアリングを操作したときに、これらにアシスト力が付与されないので、ドライバは違和感を覚えてしまう。なお、Ｒレンジ選択中に急な登坂路で停車し、そのままブレーキを離した場合にも同様の現象が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態では、このようなエンストを防止するために、コントローラ１００は、走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）の選択中に、駆動輪３の回転方向が走行レンジの方向と逆方向となると、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発する制御（以下、「エンスト警告制御」という。）を行う。以下に、図２に示すフローチャートを参照しながら、このエンスト警告制御について具体的に説明する。

ステップＳ１１では、ＤレンジまたはＲレンジが選択されているか否かを判定する。具体的には、コントローラ１００は、インヒビタスイッチ７１からの信号に基づいて、シフトレンジがＤレンジまたはＲレンジであるか否かを判定する。シフトレンジがＤレンジまたはＲレンジであれば、ステップＳ１２に進み、シフトレンジがＤレンジまたはＲレンジでなければＥＮＤに進む。

ステップＳ１２では、無段変速機２の駆動軸の回転方向が選択されているレンジの方向と逆方向であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ１００は、第１回転速度センサ７３によって検出された信号に基づいて駆動軸１５の回転方向を検出する。このように駆動軸１５の回転方向を検出することで、駆動輪３の進行方向を検出する。そして、コントローラ１００は、検出された駆動軸１５の回転方向が選択されている走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）での駆動軸１５の通常の回転方向と逆方向であるか否かを判定する。駆動軸１５の回転方向が選択されている走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）での駆動軸１５の回転方向と逆方向であれば、ステップＳ１３に進み、駆動軸１５の回転方向が選択されている走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）での駆動軸１５の回転方向と同方向であればＥＮＤに進む。なお、ステップＳ１２の判定を行うに際して、クラッチ２０と駆動輪３の間の動力伝達経路上にある駆動軸であり、駆動輪３の回転方向と同期する駆動軸であれば、どのような駆動軸の回転方向を検出してもよい。例えば、第２回転速度センサ７４によって検出された信号に基づいて、駆動軸１６の回転方向を判定してもよい。

ステップＳ１３では、クラッチ圧（締結圧）が所定値以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ１００は、クラッチ圧センサ７５によって検出されたクラッチ圧が、所定値以上であるか否かを判定する。クラッチ圧が所定値以上であればステップＳ１４に進み、クラッチ圧が所定値未満であればＥＮＤに進む。

ステップＳ１４では、車速が所定値以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ１００は、車速センサ７２によって検出された車速が、所定値以上であるか否かを判定する。車速が所定値以上であればステップＳ１５に進み、車速が所定値未満であればＥＮＤに進む。

ステップＳ１５では、エンスト警告の告知を実施する。具体的には、コントローラ１００は、エンストする（エンジン１が停止する）可能性を示す警告（以下、「エンスト警告」ともいう。）をインパネ等の表示部に表示する。表示する警告は、例えば、「エンストします。停車してください。」といった明示的にエンジン１の停止の可能性を告知するものである。また、エンスト警告は、表示だけでなく音声であってもよい。なお、ランプが点灯するだけ、あるいはアラーム音が鳴るだけといった単純な警告は、ドライバがエンストに関する警告と認識できない（何の警告かわからない）可能性がある。このため、明示的にエンジン１の停止の可能性を告知する警告を発することで、ドライバが直ちにブレーキを踏む、あるいはシフトレバー６０を操作するといったエンストを回避する対応をとることができる。

なお、ドライバがエンスト警告と明確に認識できる（例えば、マニュアルに記載されている、あるいは識別性があるなど）ものであれば、警告は、ランプの点灯、あるいはアラーム音であってもよい。

ステップＳ１６では、エンストが発生したか否かを検知する。具体的には、コントローラ１００は、エンジン回転速度センサ７６によって検出されたエンジン回転速度が、０であるか否かを判定する。エンジン回転速度が０であればステップＳ１５に進み、エンジン回転速度が０でなければステップＳ１１に戻る。その後、ステップＳ１１〜Ｓ１４の判定においてＥＮＤに進んだ場合には、エンスト警告の告知は解除される。なお、エンジン回転速度が所定値未満であればエンストが発生したと判定するようにしてもよい。

そして、ステップＳ１７では、エンストの告知を実施する。具体的には、コントローラ１００は、エンスト警告の告知に代えて、エンストしたことを示す告知をインパネ等の表示部に表示する。

コントローラ１００は、エンジン１の動作中は、このフローを繰り返す。ステップＳ１３においてクラッチ圧が所定値未満と判定された場合や、ステップＳ１４において車速が所定値未満と判定された場合は、エンストする可能性か低い。このため、コントローラ１００は、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発しない、つまり、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発することを禁止する。これにより、警告の頻度を少なくすることができる。

以上の実施形態によれば、選択された走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）と無段変速機２の駆動軸１５の回転方向とからエンストの可能性を判定する。つまり、本実施形態によれば、Ｇセンサを用いずにエンスト警告制御を行うことができる。これにより、例えば、停車直後に車両がずり下がってしまうような停車時間が極端に短い場合であっても、確実にエンスト警告を発することができる。

さらに、例えば、走行レンジ選択中にクラッチを開放する制御を行っている場合において、上述のような状況（例えば、Ｄレンジ選択中に急な登坂路で停車し、そのままブレーキを離すことで車両が後退する状況）になると、Ｇセンサを用いてエンスト警告制御を行う方法では、エンストの懸念がないにも関わらず、エンスト警告を発してしまう。しかしながら、本実施形態では、クラッチ圧を検出してエンスト警告制御を行っているので、走行レンジ選択中にクラッチを解放する制御を行っている場合、つまり、走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）選択中であって無段変速機２がＮレンジである場合には、エンスト警告を発することがない。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

本実施形態の車両では、コントローラ１００は、走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）の選択中に自動変速機（無段変速機２）の駆動軸１５，１６，１７の回転方向が選択された走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）の回転方向と逆方向となると、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発する。

選択された走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）と自動変速機（無段変速機２）の駆動軸１５，１６，１７の回転方向とからエンストの可能性を判定する。つまり、本実施形態によれば、Ｇセンサを用いなくても、エンストする可能性を示す警告を発することができる。また、Ｇセンサを用いていないので、停車時間が極端に短い場合や平坦路であってもスムーズに警告を発することができる（請求項１、４に対応する効果）。

また、コントローラ１００は、車速が所定値未満の場合はエンジン１の停止の可能性を示す警告を行うことを禁止する。

車速が所定値未満（低車速）の場合は、エンジン１が停止する可能性（エンストが発生する可能性）が低いので、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発しない、つまり、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発することを禁止する。これにより、警告の頻度を少なくすることができる（請求項２に対応する効果）。

コントローラ１００は、非走行レンジ（ＰレンジまたはＮレンジ）の場合はエンジン１の停止の可能性を示す警告を行うことを禁止する。

非走行レンジの場合は、締結要素（クラッチ）が解放されているので、エンジン１が停止する可能性（エンストが発生する可能性）が低い。したがって、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発しない、つまり、エンジン１の停止の可能性を示す警告を発することを禁止する。これにより、警告の頻度を少なくできるとともに、誤った警告を避けることができる（請求項３に対応する効果）。

コントローラ１００は、締結要素（クラッチ２０）へ供給される締結圧（クラッチ圧）が所定値未満の場合は警告を行うことを禁止する。

走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）であっても制御上ニュートラル指示を出す場合がある。そこで、動力伝達を行う際に締結される締結要素（クラッチ２０）の締結圧（クラッチ圧）をセンシングして、締結圧（クラッチ圧）が所定値以上のときに警告を行うようにする。これにより、警告の頻度を少なくできるとともに、誤った警告を避けることができる（請求項４に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本実施形態における自動変速機は、無段変速機２を例に説明したが、有段変速機などどのような変速機であってもよい。また、車両は、エンジン１で駆動する車両を例に説明したが、トルクコンバータを備えたハイブリッド車両などにも適用できる。

また、エンスト警告に加え、非走行レンジ（Ｎレンジ）のときにずり下がりが生じた場合やクラッチ圧が所定値未満のときにずり下がりが生じた場合に、ずり下がりが生じたことを示す警告を発するようにしても良い。具体的には、図３に示すフローチャートのように、車速が所定値以上である場合に、車両のずり下がりが生じたと判定し（ステップＳ１８）、その後、ずり下がり警告の告知を実施すればよい（ステップＳ１９）。ずり下がり警告は、例えば、「ブレーキを踏んでください」といった警告である。コントローラ１００は、このような警告をインパネ等の表示部に表示させる。なお、図３は変形例であり、図２のフローにステップＳ１８とステップＳ１９を追加したものに対応する。

１００ コントローラ（制御装置、制御部）
１ エンジン
２ 無段変速機（自動変速機）
３ 駆動輪
１０ トルクコンバータ
１５ 駆動軸
１６ 駆動軸
１７ 駆動軸
２０ フォワードクラッチ（締結要素）
３０ バリエータ
５０ オイルポンプ
６０ シフトレバー
７１ インヒビタスイッチ
７２ 車速センサ
７３ 第１回転速度センサ
７４ 第２回転速度センサ
７５ クラッチ圧センサ
７６ エンジン回転速度センサ

Claims (4)

1. エンジンと、
   トルクコンバータと、バリエータと、前記トルクコンバータと前記バリエータとの動力伝達経路上に設けられるクラッチと、を有する自動変速機と、を備えた車両を制御する車両の制御装置であって、
   走行レンジの選択中に前記自動変速機の駆動軸の回転方向が前記走行レンジの方向と逆方向になり、かつ、前記クラッチの締結圧が所定値以上になると、前記エンジンの停止の可能性を示す警告を発する制御部を有することを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記制御部は、車速が所定値未満の場合は前記警告を行うことを禁止することを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置において、
   前記制御部は、非走行レンジの場合は前記警告を行うことを禁止することを特徴とする車両の制御装置。
4. エンジンと、
   トルクコンバータと、バリエータと、前記トルクコンバータと前記バリエータとの動力伝達経路上に設けられるクラッチと、を有する自動変速機と、を備えた車両を制御する車両の制御方法であって、
   走行レンジの選択中に前記自動変速機の駆動軸の回転方向が前記走行レンジの方向と逆方向になり、かつ、前記クラッチの締結圧が所定値以上になると、前記エンジンの停止の可能性を示す警告を発することを特徴とする車両の制御方法。

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