KR100582491B1 - 차량의 감속 제어 장치 및 차량의 감속 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치 (200) 의 작동과, 차량의 변속기 (10) 를 상대적으로 저속용 변속단으로 변속하는 변속 동작에 의해 차량을 감속 제어하는 장치로서, 차량 전방의 커브로 (501) 의 곡률 또는 반경과, 커브로까지의 거리 (L) 와, 차속 (V) 에 근거하여 설정된 목표 감속도 (303) 가 차량에 작용하도록, 변속 동작 및 제동 장치 (200) 을 작동시킨다. 운전자가 감속 조작하는 타이밍 (커브로까지의 거리) 이 다른 경우라도 확실하게 커브로 입구까지 소정 감속을 실시할 수 있다. 커브로로 진입할 때에 필요한 목표 감속도가 변속 동작 및 제동 장치의 작동에 의해 달성되고, 감속 제어가 종료된 후에는 변속 동작 후의 변속단에 의해 구동력이 설정되기 때문에, 커브로로 진입할 때와 커브로로부터 벗어날 때의 양쪽 모두에 적합한 구동력이 달성된다.

Description

차량의 감속 제어 장치 및 차량의 감속 제어 방법{DECELERATION CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR A VEHICLE}
첨부된 도면과 연계하여 본 발명의 대표적인 실시예에 대한 이하의 상세한 설명에 의해, 본 발명의 목적, 특징, 이점, 기술적 및 산업적 중요성은 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1a, 1b 는 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 2 는 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태의 개략 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태의 자동 변속기를 설명하는 골격도이다.
도 4 는 도 3 의 자동 변속기의 작동표를 나타내는 도면이다.
도 5 는 도 3 의 자동 변속기의 변속선도이다.
도 6 은 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태에서의 필요 감속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태의 동작을 나타내는 타임차트이다.
도 8 은 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태에서의 제어 실시 경계선 (Lc) 을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태에서의 다운시프트 판정 맵이다.
도 10 은 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태의 각 변속단에 있어서 발생하는 감속도를 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 제 1 실시형태에 있어서 필요 감속도에 따라 보정하는 감속도의 보정량을 나타내는 도면이다.
본 발명은 차량의 감속 제어 장치와 감속 제어 방법에 관한 것으로, 특히 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치의 작동과, 자동 변속기를 상대적으로 저속용 변속단으로 변속하는 동작에 의해 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 장치와 감속 제어 방법에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 평10-132072호에는, 현재 위치와 전방의 커브를 검출하여 전방의 커브를 통과할 때에 원활하게 통과할 수 있는 권장 속도를 검색하여, 커브로 진입시에 그 권장 속도까지 감속할 수 있도록, 엑셀 패달의 오프가 검출되었을 때에 변속단을 시프트다운하여 엔진 브레이크에 의해 감속하는 기술이 개시되어 있다.
코너의 크기에 따라서 차량에 소정 감속도를 작용시키기 위해 유단의 자동 변속기를 대상으로 하여 변속점 제어가 실시된 경우, 최적의 감속도를 차량에 작용시킬 수 없는 케이스가 있다. 예를 들어, 코너의 크기와 차속과 현상태의 변속단이 동일한 경우에는, 엑셀 패달의 오프가 검출된 지점으로부터 코너까지의 거리에 상관없이 변속점 제어에 의한 변속단의 선택 (다운시프트량) 이 같아지도록 설정되어 있는 경우가 많아, 이것으로 인해 최적 감속도를 차량에 작용시킬 수 없는 경우가 많다.
상기 일본 공개특허공보 평10-132072호에서는, 액셀 오프를 트리거로서 다운시프트하지만 운전자가 추가적인 감속을 요구하는 브레이크 조작을 취하지 않는 한 목표 감속도가 변화되지 않아, 권장 속도보다도 높은 속도로 커브를 통과시키게 된다. 이와 같이, 적절한 권장 속도에 일치하지 않는 감속 상태로 커브에 진입하는 경우가 있어, 주행감이 나쁜 경우가 있다.
상기 과제를 감안하여 본 발명의 일례의 실시형태로서, 코너까지의 거리에 따라서 원하는 감속도를 차량에 작용시킬 수 있는 차량의 감속 제어 장치가 제공된다.
차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치의 작동과, 상기 차량의 변속기를 상대적으로 저속용 변속단으로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 장치로서, 차량 전방의 커브로(路)의 곡률 또는 곡률 반경과, 상기 커브로까지의 거리와, 차속에 근거하여 설정된 목표 감속도가 상기 차량에 작 용하도록, 상기 변속 동작 및 상기 제동 장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치가 제공된다.
또 본 발명의 다른 관점에 의하면, 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치의 작동과, 상기 차량의 변속기를 상대적으로 저속용 변속단 또는 변속비로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 방법이 제공된다. 이 제어 방법은 다음의 단계를 구비한다. 즉,
차량 전방의 커브로의 곡률 또는 곡률 반경과, 상기 커브로까지의 거리와, 차속에 근거하여 상기 차량의 목표 감속도를 설정하고,
상기 목표 감속도가 상기 차량에 작용하도록, 상기 변속 동작 및 상기 제동 장치를 작동한다.
상기와 같은 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에 의하면, 운전자가 감속 조작하는 타이밍 (커브로까지의 거리) 이 다른 경우이더라도 확실하게 커브로의 입구까지 소정 감속이 이루어질 수 있다. 또한, 제동 장치에서는 자동 변속기에 비하여 양호한 응답성으로 감속도의 출력을 제어할 수 있기 때문에, 감속도의 목표치에 대하여 실감속도를 피드백 제어하는 데에 적합하다. 커브로로 진입할 때에 필요하게 되는 목표 감속도가 변속 동작 및 제동 장치의 작동에 의해 달성되고, 감속 제어가 종료한 후에는 변속 동작 후의 변속단에 의해 구동력이 설정되기 때문에, 커브로로 진입할 때와 커브로로부터 벗어날 때의 양쪽 모두에 적합한 구동력이 달성될 수 있다. 상기 본 발명에 있어서, 상기 감속 제어에서는, 상기 제동 장치의 작동 (브레이크 제어) 과 상기 변속 동작 (변속 제어) 이 협조하여 동시 에 실시될 수 있다.
또한 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치의 작동과, 상기 차량의 변속기를 상대적으로 저속용 변속단으로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량의 감속도를 제어하는 차량의 감속 제어 장치로서, 차량 전방의 커브로의 곡률 또는 곡률 반경에 근거하여, 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도가 기본 감속도로서 설정되고, 상기 커브로까지의 거리에 근거하여, 상기 기본 감속도에 더하여 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도의 보정량이 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치가 제공된다.
또한 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치의 작동과, 상기 차량의 변속기를 상대적으로 저속용 변속단 또는 변속비로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 방법이 제공된다. 이 감속 제어 방법은 다음의 단계를 갖는다. 즉,
차량 전방의 커브로의 곡률 또는 곡률 반경에 근거하여 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도를 기본 감속도로서 설정하고,
상기 커브로까지의 거리에 근거하여, 상기 기본 감속도에 더하여 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도의 보정량을 결정하며,
그리고 상기 기본 감속도에 상기 보정량을 더한 감속도가 상기 차량에 작용하도록, 상기 변속 동작 및 상기 제동 장치를 작동한다.
또 상기 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에 있어서, 상기 기본 감속도는 상기 변속 동작에서의 상기 변속단의 변경량으로서 결정되는 것도 바람직하 다.
상기와 같은 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에서는, 전술한 바와 같은 작용이 얻어진다. 커브로까지의 거리가 큰 경우에는 보정량이 작아지고, 커브로까지의 거리가 작은 경우에는 보정량이 커질 수 있다 (주: 여기서 감속도나 보정량의 대소를 논할 때에는 감속도나 보정량의 절대값의 대소로 말한다. 이하에 있어서도 동일하다.).
또, 감속력 (커브로로 진입할 때) 과 가속력 (커브로로부터 벗어날 때) 의 밸런스를 고려한 변속단의 변경량을 설정하기가 용이하다. 커브로 진입할 때에 있어서, 제동 장치의 제동력과 커브 진입 후에 적절한 변속단에 의해 조합한 제동력을 발생시킬 수 있어, 커브 진입과 커브 진입 후의 차량 구동 특성을 적절한 것으로 할 수 있다. 상기 변속 동작에서의 상기 변속단의 변경량은, 커브로의 곡률 또는 곡률 반경과 도로 구배에 근거하여 설정할 수 있다. 상기 변속 동작에서의 상기 변속단의 변경량을 설정할 때에는 커브로까지의 거리는 고려하지 않아도 된다. 이것에 의해, 커브로까지의 거리에 영향받지 않고 커브로의 곡률 또는 곡률 반경에 근거하는 상기 변속단의 변경량의 설정이 가능해지기 때문에, 특히 감속력 (커브로로 진입할 때) 과 가속력 (커브로로부터 벗어날 때) 의 밸런스를 고려한 변속단의 변경량을 설정하기가 용이하다.
또, 상기 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에 있어서, 상기 보정량은, 상기 제동 장치의 작동에 의해 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도인 것도 바람직하다.
상기와 같은 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에서는, 커브로까지의 거리에 따른 감속도를 출력할 때에는, 감속도의 출력을 아날로그값으로서 (아날로그적으로) 제어가능한 제동 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 유단의 자동 변속기인 경우에는, 변속의 종류, 차속 등에 따른 임의의 정해진 값의 감속도밖에 출력할 수 없고, 또 그 감속도는 단계적으로밖에 출력되지 않아, 제동 장치와 같이 출력하는 감속도의 값을 임의로 세밀하게 제어할 수 없다. 또한, 제동 장치에서는, 자동 변속기에 비하여 양호한 응답성으로 감속도의 출력을 제어할 수 있기 때문에, 커브로까지의 거리에 따른 감속도를 출력하는 데에 적합하다.
또한, 상기 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에 있어서, 상기 보정량에는 제로가 포함되는 것도 바람직하다.
커브로로부터의 거리가 큰 경우에는, 상기 변속 동작에 의해 얻어지는 감속도만으로 충분하고, 보정량은 제로일 수 있다. 단 이 경우에도, 상기 변속 동작에 의해 얻어지는 감속도를 양호한 응답성으로 또한 소정의 시간적 변화를 가지게 하면서 발생시키기 위해서 제동 장치가 작동된다.
그리고 또 상기 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에 있어서, 상기 보정량은, 상기 커브로까지의 거리에 추가하여, 상기 커브로의 곡률 또는 곡률 반경, 차속, 및 상기 커브로에서의 목표 선회 가속도에 근거하여 결정되는 것도 바람직하며, 상기 변속 동작이 종료한 시점에서부터 상기 제동 장치에 의해 발생하는 감속도가 점차 감소하도록 상기 제동 장치를 제어하는 것도 바람직하다.
이상 서술한 바와 같이 본 발명의 차량의 감속 제어 장치 및 감속 제어 방법에 의하면, 코너 (커브로) 까지의 거리에 따라서 원하는 감속도를 차량에 작용시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 차량의 감속 제어 장치의 일 실시형태에 관하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1a, 1b 내지 도 11 을 참조하여 제 1 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태는, 브레이크 (제동 장치) 와 자동 변속기를 협조 제어하는 차량의 감속 제어 장치에 관한 것이다.
본 실시형태에서는, 변속점 제어 (앞쪽의 코너 곡률 반경 등에 근거하여 최적단을 선택) 가 유단의 자동 변속기와 브레이크의 협조 제어에 의해 이루어지는 경우에 있어서, 차속, 코너 곡률 반경, 감속 요구 타이밍에 의해 결정되는 파라미터에 근거하여 결정되는 감속도가 AT 다운시프트에 의한 감속도에 더해짐으로써, 최적의 감속 특성이 실현된다.
본 실시형태의 구성으로는, 이하에 상세히 서술하는 바와 같이, 변속단 내지는 변속비를 변경가능한 유단의 변속기와, 코너를 검지하여 운전자의 감속 의도에 따라서 다운시프트 제어를 실시하는 수단과, 상기 다운시프트 제어에 협조하여 브레이크에 의한 제동을 실시하는 수단이 전제가 된다.
도 2 에 있어서, 부호 10 은 유단의 자동 변속기, 40 은 엔진, 200 은 브레이크 장치이다. 자동 변속기 (10) 는, 전자 밸브 (121a, 121b, 121c) 에 대한 통전/비통전에 의해 유압이 제어되어 5 단 변속 (제 1 속∼제 5 속) 이 가능하다. 도 2 에서는 3 개의 전자 밸브 (121a, 121b, 121c) 가 도시되지만, 전자 밸브의 수 는 3 개에 한정되지 않는다. 전자 밸브 (121a, 121b, 121c) 는 제어 회로 (130) 로부터의 신호에 의해 구동된다.
스로틀 개도 센서 (114) 는 엔진 (40) 의 흡기 통로 (41) 내에 배치된 스로틀 밸브 (43) 의 개도를 검출한다. 엔진 회전수 센서 (116) 는 엔진 (40) 의 회전수를 검출한다. 차속 센서 (122) 는 차속에 비례하는 자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수를 검출한다. 시프트 포지션 센서 (123) 는 시프트 포지션을 검출한다. 패턴 셀렉트 스위치 (117) 는 변속 패턴을 지시할 때 사용된다. 가속도 센서 (90) 는 차량의 감속도를 검출한다.
내비게이션 시스템 장치 (95) 는, 자차을 소정의 목적지로 유도하는 것을 기본적인 기능으로 하고 있고, 연산 처리 장치와, 차량의 주행에 필요한 정보 (지도, 직선로, 커브, 오르막길 및 내리막길, 고속 도로 등) 가 기억된 정보 기억 매체와, 자립 항법에 의해 자차의 현재 위치나 도로 상황을 검출하고, 지자기 센서나 쟈이로 콤파스, 스티어링 센서를 포함하는 제 1 정보 검출 장치와, 전파 항법에 의해 자차의 현재 위치나 도로 상황 등을 검출하기 위한 것으로서, GPS 안테나나 GPS 수신기 등을 포함하는 제 2 정보 검출 장치 등을 구비하고 있다.
제어 회로 (130) 는 스로틀 개도 센서 (114), 엔진 회전수 센서 (116), 차속 센서 (122), 시프트 포지션 센서 (123), 가속도 센서 (90) 의 각 검출 결과를 나타내는 신호를 입력하고, 또 패턴 셀렉트 스위치 (117) 의 스위칭 상태를 나타내는 신호를 입력하고, 또한 내비게이션 시스템 장치 (95) 로부터의 신호를 입력한다.
제어 회로 (130) 는 주지된 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되고, CPU (131), RAM (132), ROM (133), 입력 포트 (134), 출력 포트 (135) 및 커먼 버스 (136) 를 구비하고 있다. 입력 포트 (134) 에는, 상기 서술한 각 센서 (114, 116, 122, 123, 90) 로부터의 신호, 상기 서술한 스위치 (117) 로부터의 신호, 내비게이션 시스템 장치 (95) 로부터의 신호가 입력된다. 출력 포트 (135) 에는 전자 밸브 구동부 (138a, 138b, 138c) 및 브레이크 제어 회로 (230) 로의 브레이크 제동력 신호선 (L1) 이 접속되어 있다. 브레이크 제동력 신호선 (L1) 에서는 브레이크 제동력 신호 (SG1) 가 전달된다.
제어 회로 (130) 는, 도로 구배를 계측 또는 추정하는 도로 구배 계측ㆍ추정부 (118) 를 가지고 있다. 도로 구배 계측ㆍ추정부 (118) 는, CPU (131) 의 일부로서 형성할 수 있다. 도로 구배 계측ㆍ추정부 (118) 는, 가속도 센서 (90) 에 의해 검출된 가속도에 근거하여 도로 구배를 계측 또는 추정할 수 있다. 도로 구배 계측ㆍ추정부 (118) 는, 평탄로에서의 가속도를 미리 ROM (133) 에 기억시켜 두고, 실제로 가속도 센서 (90) 에 의해 검출한 가속도와 비교하여 도로 구배를 구할 수 있는 것이다.
ROM (133) 에는 미리 도 1a, 1b 의 플로우차트에 나타내는 동작 (제어 단계) 및 도 5, 도 8∼도 11 의 맵이 저장되어 있는 동시에, 변속 제어의 동작 (도시 생략) 이 저장되어 있다. 제어 회로 (130) 는 입력된 각종 제어 조건에 근거하여 자동 변속기 (10) 를 변속시킨다.
브레이크 장치 (200) 는 제어 회로 (130) 로부터 브레이크 제동력 신호 (SG1) 를 입력하는 브레이크 제어 회로 (230) 에 의해 제어되고, 차량을 제동한다. 브레이크 장치 (200) 는 유압 제어 회로 (220) 와, 차량의 차륜 (204, 205, 206, 207) 에 각각 형성되는 제동 장치 (208, 209, 210, 211) 를 구비하고 있다. 각 제동 장치 (208, 209, 210, 211) 는 유압 제어 회로 (220) 에 의해 제동 유압이 제어됨으로써, 대응하는 차륜 (204, 205, 206, 207) 의 제동력을 제어한다. 유압 제어 회로 (220) 는 브레이크 제어 회로 (230) 에 의해 제어된다.
유압 제어 회로 (220) 는 브레이크 제어 신호 (SG2) 에 기초하여 각 제동 장치 (208, 209, 210, 211) 에 공급하는 제동 유압을 제어함으로써 브레이크를 제어한다. 브레이크 제어 신호 (SG2) 는 브레이크 제동력 신호 (SG1) 에 기초하여 브레이크 제어 회로 (230) 에 의해 생성된다. 브레이크 제동력 신호 (SG1) 는 자동 변속기 (10) 의 제어 회로 (130) 로부터 출력되고, 브레이크 제어 회로 (230) 에 입력된다. 브레이크 제어시에 차량에 주어지는 브레이크력은 브레이크 제동력 신호 (SG1) 에 포함되는 각종 데이터에 기초하여 브레이크 제어 회로 (230) 에 의해 생성되는, 브레이크 제어 신호 (SG2) 에 의해 정해진다.
브레이크 제어 회로 (230) 는 주지된 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되고, CPU (231), RAM (232), ROM (233), 입력 포트 (234), 출력 포트 (235) 및 커먼 버스 (236) 를 구비하고 있다. 출력 포트 (235) 에는 유압 제어 회로 (220) 가 접속되어 있다. ROM (233) 에는 브레이크 제동력 신호 (SG1) 에 포함되는 각종 데이터에 기초하여 브레이크 제어 신호 (SG2) 를 생성할 때의 동작이 저장되어 있다. 브레이크 제어 회로 (230) 는 입력한 각 제어 조건에 근거하여 브레이크 장치 (200) 를 제어 (브레이크 제어) 한다.
다음으로, 자동 변속기 (10) 의 구성을 도 3 에 나타낸다. 도 3 에 있어서, 내연 기관으로 구성되어 있는 주행용 구동원으로서의 엔진 (40) 의 출력은, 입력 클러치 (12), 유체식 동력 전달 장치로서의 토크 컨버터 (14) 를 거쳐 자동 변속기 (10) 에 입력되고, 도시하지 않은 차동 기어 장치 및 차축을 통하여 구동축으로 전달된다. 입력 클러치 (12) 와 토크 컨버터 (14) 사이에는 전동 모터 및 발전기로서 기능하는 제 1 모터 제네레이터 (MG1) 가 배치되어 있다.
토크 컨버터 (14) 는, 입력 클러치 (12) 에 연결된 펌프 임펠러 (20) 와, 자동 변속기 (10) 의 입력축 (22) 에 연결된 터빈 러너 (24) 와, 이들 펌프 임펠러 (20) 및 터빈 러너 (24) 사이를 직결하기 위한 록업 클러치 (26) 와, 일방향 클러치 (28) 에 의해 일방향의 회전이 저지되어 있는 스테이터 (30) 를 구비하고 있다.
자동 변속기 (10) 는 하이 및 로우의 2 단으로 전환하는 제 1 변속부 (32) 와, 후진 변속단 및 전진 4 단의 전환이 가능한 제 2 변속부 (34) 를 구비하고 있다. 제 1 변속부 (32) 는, 선 기어 (S0), 링 기어 (R0) 및 캐리어 (K0) 에 회전 가능하게 지지되고 이들 선 기어 (S0) 및 링 기어 (R0) 에 맞물려 있는 유성 기어 (P0) 로 이루어지는 HL 유성 기어 장치 (36) 와, 선 기어 (S0) 와 캐리어 (K0) 사이에 형성된 클러치 (C0) 및 일방향 클러치 (F0) 와, 선 기어 (S0) 및 하우징 (38) 사이에 형성된 브레이크 (B0) 를 구비하고 있다.
제 2 변속부 (34) 는, 제 1 유성 기어 장치 (400) 와, 제 2 유성 기어 장치 (42) 와, 제 3 유성 기어 장치 (44) 를 구비하고 있다. 상기 제 1 유성 기어 장치 (400) 는, 선 기어 (S1), 링 기어 (R1) 및 캐리어 (K1) 에 회전 가능하게 지 지되고 이들 선 기어 (S1) 및 링 기어 (R1) 에 맞물려 있는 유성 기어 (P1) 로 이루어진다. 또 상기 제 2 유성 기어 장치 (42) 는, 선 기어 (S2), 링 기어 (R2) 및 캐리어 (K2) 에 회전 가능하게 지지되고 이들 선 기어 (S2) 및 링 기어 (R2) 에 맞물려 있는 유성 기어 (P2) 로 이루어진다. 그리고, 상기 제 3 유성 기어 장치 (44) 는, 선 기어 (S3), 링 기어 (R3) 및 캐리어 (K3) 에 회전 가능하게 지지되고 이들 선 기어 (S3) 및 링 기어 (R3) 에 맞물려 있는 유성 기어 (P3) 로 이루어진다.
선 기어 (S1) 와 선 기어 (S2) 는 서로 일체적으로 연결되고, 링 기어 (R1) 와 캐리어 (K2) 와 캐리어 (K3) 가 일체적으로 연결되고, 그 캐리어 (K3) 는 출력축 (120c) 에 연결되어 있다. 또한, 링 기어 (R2) 가 선 기어 (S3) 및 중간축 (48) 에 일체적으로 연결되어 있다. 그리고, 링 기어 (R0) 와 중간축 (48) 사이에 클러치 (C1) 가 형성되고, 선 기어 (S1) 및 선 기어 (S2) 와 링 기어 (R0) 사이에 클러치 (C2) 가 형성되어 있다. 또한, 선 기어 (S1) 및 선 기어 (S2) 의 회전을 멈추게 하기 위한 밴드 형식의 브레이크 (B1) 가 하우징 (38) 에 형성되어 있다. 또한, 선 기어 (S1) 및 선 기어 (S2) 와 하우징 (38) 사이에는, 일방향 클러치 (F1) 및 브레이크 (B2) 가 직렬로 형성되어 있다. 이 일방향 클러치 (F1) 는, 선 기어 (S1) 및 선 기어 (S2) 가 입력축 (22) 과 반대 방향으로 역회전하고자 할 때에 걸어맞춰진다.
캐리어 (K1) 와 하우징 (38) 사이에는 브레이크 (B3) 가 형성되어 있고, 링 기어 (R3) 와 하우징 (38) 사이에는 브레이크 (B4) 와 일방향 클러치 (F2) 가 병렬 로 형성되어 있다. 이 일방향 클러치 (F2) 는, 링 기어 (R3) 가 입력축 (22) 과 반대 방향으로 역회전하고자 할 때에 걸어맞춰진다.
이상과 같이 구성된 자동 변속기 (10) 에서는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 작동표에 따라서 후진 1 단 및 변속비가 순차 상이한 전진 5 단 (1st∼5th) 의 변속단 중 어느 하나로 전환된다. 도 4 에 있어서 「 ○」는 걸어맞춤, 빈 칸은 해방을 나타내고, 「◎」는 엔진 브레이크시의 걸어맞춤을 나타내며, 「△」은 동력 전달에 관여하지 않는 걸어맞춤을 나타내고 있다. 상기 클러치 (C0∼C2) 및 브레이크 (B0∼B4) 는 모두 유압 액츄에이터에 의해 걸어맞춰지는 유압식 마찰 걸어맞춤 장치이다.
제어 회로 (130) 는, 예를 들어 도 5 에 나타내는 미리 기억된 변속선도로부터 실제의 엔진 부하에 대응하는 액셀 개도 및 차속 (V) 에 근거하여 자동 변속기 (10) 의 기어단을 결정하고, 이 결정된 기어단을 성립시키도록 자동 변속기 (10) 에 형성된 유압 제어 회로의 전자 밸브 (121a∼121c) 를 제어하는 자동 변속 제어를 실행한다. 도 5 의 실선은 업시프트선이고, 파선은 다운시프트선이다.
도 1a, 1b, 도 2, 도 6 및 도 7 을 참조하여 본 실시형태의 동작을 설명한다.
도 6 은, 본 실시형태의 감속 제어에서의 필요 감속도를 설명하기 위한 도면이다. 도 6 은, 제어 실시 경계선 (Lc), 필요 감속도 (401), 코너 (501) 를 포함하는 도로 형상을 위에서 본 도면을 나타내고 있다.
도 7 은, 본 실시형태의 감속 제어를 설명하기 위한 타임차트이다. 도 7 에는, 자동 변속기 (10) 의 변속단 지령 (301), 자동 변속기 (10) 의 입력축 회전수 (302), 엔진 브레이크력 (310: 자동 변속기 (10) 에서의 감속도, 자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 토크), 목표 감속도 (303), 베이스 감속도 (402), 필요 감속도 보정량 (403), 최대 목표 감속도 (404) 가 나타나 있다.
도 6 에 있어서, 세로축은 차속, 가로축은 거리를 나타내고 있고, 차량 (C) 의 앞쪽 코너 (501) 는, 부호 B 의 지점 (502) 으로부터 전방에 존재하고 있다. 도 6 의 부호 A 에 대응하는 장소에서 액셀이 OFF (액셀 개도가 전폐) 된 것으로 한다. 이 장소 A 에서는, 브레이크도 OFF 인 것으로 한다. 이 장소 A 는, 코너 (501) 의 입구 (502) 로부터 앞에 거리 (L) 만큼 이간된 위치이다.
우선, 도 1a, 1b 에 나타내는 본 실시형태의 코너 제어 (변속점 제어) 가 필요한지 불필요한지가 판단된다 (도시 생략). 즉, 제어 회로 (130) 에 의해, 예를 들어 제어 실시 경계선 (Lc) 에 근거하여 본 제어의 필요 및 불필요가 판정된다. 그 판정에서는, 도 6 에 있어서, 현재의 차속과 코너 (501) 입구 (502) 까지의 거리와의 관계에서, 제어 실시 경계선 (Lc) 보다도 상측에 위치하면 본 제어가 필요한 것으로 판정되고, 제어 실시 경계선 (Lc) 보다도 하측에 위치하면 본 제어가 불필요한 것으로 판정된다. 그 판정 결과, 본 제어가 필요한 것으로 판정된 경우에는 도 1a 의 단계 S1 로 진행하고, 본 제어가 불필요한 것으로 판정된 경우에는, 도 1a, 1b 의 본 제어 플로우가 실행되지 않는다.
제어 실시 경계선 (Lc) 은, 현재의 차속과 코너 (501) 입구 (502) 까지의 거리의 관계에서, 미리 설정된 통상적인 제동에 의한 감속도를 초과한 감속도가 차량 에 작용하지 않은 한, 코너 (501) 입구 (502) 에서 권장 차속 (Vreq) 에 도달할 수 없는 (코너 (501) 를 원하는 선회 가속도로 선회할 수 없는) 범위에 대응한 선이다. 즉, 제어 실시 경계선 (Lc) 보다도 상측에 위치하는 경우에는, 코너 (501) 입구 (502) 에서 권장 차속 (Vreq) 에 도달하기 위해서는 미리 설정된 통상적인 제동에 의한 감속도를 초과한 감속도가 차량 (C) 에 작용할 필요가 있다.
그래서, 제어 실시 경계선 (Lc) 보다도 상측에 위치하는 경우에는, 본 실시형태의 코너의 곡률 반경 (R) 에 대응한 감속 제어가 실행되어 (도 1a, 1b) 감속도가 증가됨으로써, 운전자에 의한 브레이크의 조작량이 없거나 내지는 조작량이 상대적으로 작더라도 (풋 브레이크를 조금밖에 밟지 않아도) 코너 (501) 입구 (502) 에서 권장 차속 (Vreq) 에 도달할 수 있도록 하고 있다.
도 8 은, 제어 실시 경계선 (Lc) 을 설명하기 위한 도면이다. 도면의 사선 부분에 있어서, 차량 진행 방향의 도로의 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) 으로부터 결정되는 권장 차속 (Vreq) 에 근거하여 산출된 감속 영역을 나타내고 있다. 이 감속 영역은, 고차속측이면서 코너로부터의 거리 (L) 가 작은 측의 위치에 형성되어 있고, 그 감속 영역의 경계를 나타내는 제어 실시 경계선 (Lc) 은, 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) 이 커질수록 고차속측이면서 코너 (501) 에 접근하는 측으로 이동시켜지도록 설정되어 있다. 코너 영역 앞을 주행하는 차량의 실제의 차속 (V) 이 도 8 의 제어 실시 경계선 (Lc) 을 넘었을 때에, 본 실시형태의 코너의 곡률 반경 (R) 에 대응한 감속 제어가 실행된다 (도 1a, 1b).
본 실시형태의 제어 실시 경계선 (Lc) 으로는, 종래 일반적인 코너의 곡률 반경 (R) 에 대응한 변속점 제어에 사용되는 제어 실시 경계선이 그대로 적용 가능하다. 제어 실시 경계선 (Lc) 은, 내비게이션 시스템 장치 (95) 로부터 입력한 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) 과 코너 (501) 까지의 거리 (L) 를 나타내는 데이터에 근거하여 제어 회로 (130) 에 의해 작성된다.
본 실시형태에서는, 도 6 에 있어서, 액셀 개도 (301) 가 제로가 된 부호 A 에 대응하는 장소는 제어 실시 경계선 (Lc) 보다도 상측에 위치하기 때문에, 본 제어가 필요한 것으로 판정되어, 도 1a 의 단계 S1 로 진행한다. 또, 상기에서는, 제어 실시 경계선 (Lc) 을 사용하여 본 실시형태의 코너의 곡률 반경 (R) 에 대응한 감속 제어 (도 1a, 1b) 의 실행 유무가 판정되는 예에 관해서 설명하였지만, 제어 실시 경계선 (Lc) 외의 것에 근거하여 본 실시형태의 코너의 곡률 반경 (R) 에 대응한 감속 제어 (도 1a, 1b) 의 실행 유무가 판정되는 것도 가능하다.
[단계 S1]
도 1a 의 단계 S1 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 스로틀 개도 센서 (114) 로부터의 신호에 근거하여 액셀이 OFF 인 상태 (전폐) 인지 아닌지가 판정된다. 단계 S1 의 결과, 액셀이 OFF 인 상태로 판정되면, 단계 S2 로 진행한다. 액셀이 전폐인 경우 (단계 S1-YES) 에, 운전자에게 감속 의지가 있는 것으로 판단된다. 한편, 액셀이 OFF 인 상태로 판정되지 않으면, 본 제어 플로우는 리턴된다. 상기와 같이, 도 6 에서는, 부호 A 의 위치에서 액셀 개도가 제로 (전폐) 로 되어 있다.
[단계 S2]
단계 S2 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해 브레이크가 OFF 상태인지 아닌지 여부가 판정된다. 단계 S2 에 있어서 브레이크가 OFF 상태이면, 운전자에 의한 브레이크 페달 (도시 생략) 의 조작이 없이 브레이크가 OFF 상태인 것을 의미하고 있고, 브레이크 제어 회로 (230) 를 통하여 입력된 브레이크 센서 (도시 생략) 의 출력에 근거하여 판정된다. 단계 S2 의 판정 결과, 브레이크가 OFF 상태인 것으로 판정되면, 단계 S3 으로 진행한다. 브레이크가 OFF 인 경우 (단계 S2-YES) 에, 본 실시형태의 감속 제어가 실시된다. 한편, 브레이크가 OFF 상태인 것으로 판정되지 않으면, 본 제어 플로우는 리턴된다.
[단계 S3]
단계 S3 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 코너 제어의 다운시프트 출력의 유무가 판정된다. 단계 S3 의 판정에서는, 도 9 에 나타내는 다운시프트의 판정 맵이 사용된다. 도 9 에는, 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) (또는 곡률) 과, 액셀이 OFF 이면서 브레이크도 OFF 인 장소 A (단계 S1-YES, S2-YES) 의 도로 구배 (θR) 에 근거하여, 코너 제어에서의 타겟 다운시프트의 변속단이 정해지고 있다.
도 9 는, 차량 전방의 구부러진 도로의 곡률 반경 (R) 을 나타내는 가로축과 주행 노면의 구배 (θR) 를 나타내는 세로축의 이차원 좌표 내에서, 운전 조작에 대응한 복수 종류의 영역을 갖는 다운시프트 판정 맵이다. 이 다운시프트 판정 맵에서는, 제 1 다운 변속 영역 (A1), 제 2 다운 변속 영역 (A2), 비다운 변속 영역 (A3) 이 형성되어 있다. 다운시프트 판정 맵에서는, 오르막길 구동력 또는 내리막길일 때의 엔진 브레이크력이, 도 5 의 변속선도를 사용한 자동 변속 제어에 의한 경우와 비교하여 한층 더 강하게 얻어지도록 설정되어 있다.
제 1 다운시프트 영역 (A1) 은, 비교적 큰 오르막길 구동력 또는 내리막길일 때의 엔진 브레이크력을 필요로 하는 도로 커브가 심하고 (곡률 반경 (R) 이 작고) 또한 노면 경사 (θR) 가 심한 (큰) 노면, 또는 비교적 큰 엔진 브레이크를 필요로 하는 비교적 큰 구배 (θR) 의 직선적 내리막길에 대응하는 것으로서, 그 곡률 반경 (R) 및 노면 경사 (θR) 를 나타내는 점이 그 영역 (A1) 내에 있는 경우에는 제 3 속 기어단으로의 변속이 판정된다.
제 2 다운시프트 영역 (A2) 은, 중간 정도의 오르막길 구동력 또는 내리막길일 때의 엔진 브레이크력을 필요로 하는 도로 커브가 중간 정도 (곡률 반경 (R) 이 중간 정도) 이고 또한 노면 경사 (θR) 도 중간 정도인 노면, 또는 비교적 작은 오르막길 구동력 또는 내리막길일 때의 엔진 브레이크력의 증량에 의해 충분한 도로 커브가 완만하고 (곡률 반경 (R) 이 비교적 크고) 또한 노면 경사 (θR) 도 비교적 완만한 (작은) 노면에 대응하는 것으로서, 그 곡률 반경 (R) 및 노면 경사 (θR) 를 나타내는 점이 그 영역 (A2) 내에 있는 경우는 제 4 속 기어단으로의 변속이 판정된다.
비다운시프트 영역 (A3) 은, 엔진 브레이크력의 증가를 필요로 하지 않는 직선적인 오르막길 또는 완만한 내리막길에 대응하는 것으로서, 곡률 반경 (R) 및 노 면 경사 (θR) 를 나타내는 점이 그 영역 (A3) 내에 있는 경우는 운전 조작 상태에 상관없이 다운시프트가 판정되지 않게 하기 위한 것이다.
코너 (501) 의 곡률 반경 (R) 이 중간 정도인 중코너이고, 장소 A 가 완만한 내리막길이라고 하자. 이 경우에는, 도 9 의 다운시프트 판정 맵에 의하면, 4 속이 최적의 변속단인 것으로 나타나 있다. 단계 S3 에서는, 다운시프트 판정 맵에 정해진 최적 변속단과 현재의 변속단이 비교되어, 현재의 변속단쪽이 최적 변속단보다도 높은 변속단인지 아닌지 여부가 판정된다. 그 판정의 결과, 현재의 변속단쪽이 최적 변속단보다도 높은 경우에는 코너 제어의 다운시프트이 출력이 있는 것으로 판정되어 (단계 S3-YES), 단계 S4 로 진행한다. 한편, 현재의 변속단쪽이 최적 변속단보다도 높지 않은 경우에는 코너 제어의 다운시프트 출력이 없는 것으로 판정되어 (단계 S3-NO), 본 제어 플로우는 리턴된다.
본 예에서는, 장소 A 에서의 현재의 변속단이 5 속이라고 하면, 단계 S3 에서는 4 속으로의 다운시프트 출력이 있음으로 판정되는 것으로 한다. 이 경우, 도 7 에 나타나는 바와 같이, T0 시점에서 4 속으로의 다운시프트 지령 (301) 이 출력된다.
단계 S3 에서는, 상기한 바와 같이, 제어 회로 (130) 에 의해 선택되어야 할 변속단 (본 예에서는 4 속) 이 결정되면, 변속 지령 (다운시프트 지령 (301)) 이 출력된다. 즉, 제어 회로 (130) 의 CPU (131) 로부터 전자 밸브 구동부 (138a∼138c) 에 다운시프트 지령 (301) 이 출력된다. 다운시프트 지령 (301) 에 응 답하여, 전자 밸브 구동부 (138a∼138c) 는 전자 밸브 (121a∼121c) 를 통전 또는 비통전으로 한다. 이것에 의해, 자동 변속기 (10) 에서는, 다운시프트 지령 (301) 에 지시되는 변속이 실행된다.
다운시프트 지령 (301) 은, 본 실시형태의 변속점 제어로서 다운시프트할 필요성이 있는 것으로 도 6 의 부호 A 에 대응하는 장소 (도 7의 시점 (T0)) 에서 제어 회로 (130) 에 의해 판단되면 (단계 S3-YES), 그것과 동시 (시점 (T0)) 에 출력된다. 여기서, 도 7 에 나타나는 바와 같이, 다운시프트 지령 (301) 이 출력되고 나서 변속이 실제로 (실질적으로) 시작될 때까지는 소정의 시간 (ta) 이 필요하고, 그 시간 (ta) 이 경과한 후의 T1 시점에서 변속이 시작되어 엔진 브레이크력 (301) 이 차량에 작용하기 시작한다. 또, 상기에 있어서, 다운시프트 지령 (301) 이 출력된 시점 (T0) 으로부터 실제로 변속이 시작되는 시점 (T1) 까지의 시간 (ta) 은, 변속의 종류 (예를 들어 4 속 →3 속, 3 속 →2 속과 같이, 변속 전의 변속단과 변속 후의 변속단의 조합) 에 근거하여 결정된다. 또한, T1 의 시점에서 실제로 다운시프트가 시작되면, 자동 변속기 (10) 의 입력축 회전수 (302) 는 올라간다.
[단계 S4]
단계 S4 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 기본 (베이스) 감속도 (402) 가 구해진다. 단계 S4 의 판정에서는, 도 10 에 나타내는 베이스 감속도 맵이 사용된다. 도 10 의 베이스 감속도 맵에는, 변속 타겟의 변속단 (변속의 종류) 과 차속 (자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수 (No) 에 대응) 으로부터 정해지는, 그 변속에 의해 차량에 작용하는 감속도의 최대값이 베이스 감속도 (402) 로서 정해져 있다. 도 7 에 나타나는 바와 같이, 베이스 감속도 (402) 는, 엔진 브레이크력 (310) 의 최대값 (변속이 종료한 시점 (T2) 에서의 엔진 브레이크력 (310)) 과 동일하다.
본 예에서는, 5 속 →4 속으로의 다운시프트이고, 자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수 (No) 가 2000rpm 이라고 하면, 베이스 감속도 (402) 는 -0.06G 가 된다. 단계 S4 의 다음에, 단계 S5 가 실행된다.
[단계 S5]
단계 S5 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 필요 감속도 보정량 (403) 이 구해진다. 단계 S5 의 판정에서는, 도 11 에 나타내는 필요 감속도 보정량 맵이 사용된다. 도 11 의 필요 감속도 보정량 맵에는, 필요 감속도 (401) 와 차속 (자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수 (No) 에 대응) 으로부터 정해지는, 필요 감속도 보정량 (403) 이 정해져 있다.
우선, 필요 감속도 (401) 에 관해서 설명한다. 필요 감속도 (401) 란, 도 6 에 기재되어 있는 바와 같이, 앞쪽의 코너 (501) 를 미리 설정된 원하는 선회 가속도로 선회하기 위해 (원하는 권장 차속 (Vreq) 으로 코너 (501) 에 진입하기 위해) 필요한 감속도이다. 즉, 원하는 권장 차속 (Vreq) 으로 코너 (501) 에 진입하기 위한 차속 궤적의 경사이다. 권장 차속 (Vreq) 은, 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) (또는 곡률) 에 대응한 값이다. 상기 단계 S1 및 단계 S2 에 있어서 액셀이 전폐이고 브레이크가 OFF 인 것으로 판정된 장소 A 에서의 차속으로부터 코너 (501) 입구 (502) 에서 요구되는 권장 차속 (Vreq) 까지 감속하기 위해서는, 도 6 의 필요 감속도 (401) 로 나타내는 감속이 필요하다. 액셀이 전폐이고 브레이크가 OFF 인 것으로 판정된 장소가 코너 (501) 입구 (502) 에 가까울수록, 필요 감속도 (401) 는 큰 값이 된다 (주: 전술한 바와 같이, 여기서 감속도의 대소를 논할 때에는 감속도의 절대값의 대소로 말한다. 이하에 있어서도 동일하고, 또 후술하는 보정값에 대해서도 절대값의 대소로 말한다.)
제어 회로 (130) 는, 차속 센서 (122) 로부터 입력한 현재의 차속과, 내비게이션 시스템 장치 (95) 로부터 입력한, 현재 위치에서 코너 (501) 입구 (502) 까지의 거리 (L) 및 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) 에 근거하여 필요 감속도 (401) 를 산출한다. 이하에서는, 필요 감속도 (401) 를 구하는 방법에 관해서 설명한다.
필요 감속도 (401) 를 구할 때에 있어서는, 우선, (1) 코너 (501) 입구 (502) 에서의 권장 차속 (Vreq) 을 구하고, 다음으로, (2) 필요 감속도 (401) 를 구한다.
이하에서는, (1) 과 (2) 로 항을 나눠 설명한다.
(1) 권장 차속 (Vreq) 의 산출
권장 차속 (Vreq) 은, 하기 식 [1] 에 의해 구해진다.
Vreq =
Figure 112004057084361-pat00001
ㆍㆍㆍ[1]
여기서, G: 코너 주행시의 선회 횡가속도, R: 코너의 곡률 반경이다.
이하에서, 상기 식 [1] 을 도출한다.
α= V×ω= R×ω2=V2/R … [2] (등속 원운동의 식에서)
여기서, α: 가속도, ω: 각속도, V: 속도, R: 반경이다.
상기 [2] 식에서,
V =
Figure 112004057084361-pat00002
α= G×9.8 이기 때문에 (9.8: 중력 가속도)
V =
Figure 112004057084361-pat00003
(2) 필요 감속도 (401) 의 산출
필요 감속도 (401) 를 Greq 로 하면, Greq 는 하기 식 [3] 에 의해 구해진다.
Greq=(V2－Vreq2)/(2×L×9.8) … [3]
여기서, V: 현재 (액셀 OFF 시) 의 차속, L: 코너로부터의 거리이다.
이하에, 상기 식 [3] 을 도출한다.
V1=V0+α×t … [4] (등가속도 운동의 식에서)
L=V0×t＋1/2×α×t2 … [5] (등가속도 운동의 식에서)
여기서, V0: 초속(初速), V1: t 초 후 속도, α: 가속도, t: 시간, L: 이동 거리이다.
상기 [4] 식으로부터, t=(V1－V0)/α …[6]
상기 식 [6] 을 상기 식 [5] 에 대입
L=V0×(V1－V0)/α＋α×(V1－V0)2 /(2×α 2)
L=(V1 2－V0 2)/(2×α)
α=(V1 2－V0 2)/(2×L)
α를 G 로 변환
G=(V1 2－V0 2)/(2×L×9.8)
상기와 같이 하여 필요 감속도 (401) 가 구해지면, 다음에, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 필요 감속도 (401) 와, 차속 (자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수 (NO) 에 대응) 으로부터 필요 감속도 보정량 (403) 이 구해진다. 상기 식 [3] 으로부터, 코너까지의 거리 (L) 가 작으면 필요 감속도 (401: Greq) 가 커지는 것을 알 수 있고, 도 11 로부터, 필요 감속도 (401) 가 클수록 필요 감속도 보정량 (403) 이 커지는 것을 알 수 있다. 여기서 감속도의 대소는 감속도의 절대값이 큰지 작은지에 의해 논하고, 이하에서도 이에 따르는 것으로 한다.
상기 식 [1] 의 G (선회 횡가속도) 의 값은 가변으로 설정될 수 있다.
본 예에서는, 필요 감속도 (401) 가 0.5G 이고, 자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수 (NO) 가 2000rpm 이라고 하면, 필요 감속도 보정량 (403) 은 -0.005G 가 된다. 단계 S5 의 다음에, 단계 S6 이 실행된다.
여기서, 필요 감속도 보정량 (403) 은 이론상에서 구해지는 값이 아니라, 각 종 조건으로부터 적절히 설정 가능한 적합치이다. 즉, 예를 들어 스포츠 카에서는 감속해야 할 때에는 상대적으로 큰 감속도가 선호되기 때문에, 상기 필요 감속도 보정량 (403) 의 값을 큰 값으로 설정할 수 있다. 또한, 같은 차량이더라도, 변속단에 따라서, 상기 필요 감속도 보정량 (403) 의 값을 가변으로 제어할 수 있다. 운전자의 조작에 대한 차량의 응답성을 높여, 분명하고 정확한 차량 주행을 의도한 소위 스포츠 모드와, 운전자의 조작에 대한 차량의 응답성을 릴랙스하게 하는 것을 의도한 소위 럭셔리 모드나, 연비가 향상되는 차량 주행을 의도한 소위 이코노미 모드 (노멀 모드) 와, 눈길과 같은 마찰 계수의 도로에서의 차량 주행을 의도한 소위 스노우 모드라고 불리는 모드를 선택할 수 있는 차량의 경우, 스포츠 모드 선택시에는, 필요 감속도 보정량 (403) 이 럭셔리 모드나 이코노미 모드보다도 큰 값으로 설정되고, 스노우 모드 선택시에는, 필요 감속도 보정량 (403) 이 럭셔리 모드나 이코노미 모드보다도 작은 값으로 설정된다. 이들 모드는, 운전자에 의한 수동에 의해 선택될 수도 있고, 차량측에서 자동적으로 선택될 수도 있다.
[단계 S6]
단계 S6 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 최대 목표 감속도 (404) 가 구해진다. 최대 목표 감속도 (404) 는, 상기 단계 S4 에서 구해진 베이스 감속도 (402) 와, 상기 단계 S5 에서 구해진 필요 감속도 보정량 (403) 의 합으로서 구해진다. 본 예에서는, 베이스 감속도 (402) 는 -0.06G 이고, 필요 감속도 보정량 (403) 은 -0.005G 이므로, 최대 목표 감속도 (404) 는 -0.065G 가 된다. 단계 S6 의 다음에, 단계 S7 이 실행된다.
[단계 S7]
단계 S7 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 목표 감속도 (303) 가 최대 목표 감속도 (404) 까지 소정 구배 (개시 스위프) 로 내려가도록 설정된다. 목표 감속도 (303) 의 개시 스위프의 구배는, 급격한 제동에 의한 쇼크ㆍ위화감을 억제하기 위해 서서히 감속도를 증가시키도록 하고 있다. 그 구배는, 엔진 브레이크력 (310) 이 베이스 감속도 (402) 에 도달하는 시기와 대략 동 시기이거나, 또는 엔진 브레이크력 (310) 이 베이스 감속도 (402) 에 도달하는 시기보다도 조금 이전의 시기에, 목표 감속도 (303) 가 최대 목표 감속도 (404) 에 도달하도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기 소정 구배는, 본 제어의 개시시 (도 6 의 부호 A 에 대응하는 장소의 직전) 의 액셀의 복귀 속도, 액셀을 복귀시키기 전의 개도에 근거하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 액셀 복귀 속도 또는 액셀을 복귀시키기 전의 개도가 큰 경우에는 상기 구배를 크게 할 수 있다. 또한, 예를 들어, 노면의 마찰 계수가 낮은 경우에는 상기 구배를 작게 할 수 있다. 또한, 차속에 의해 변경하는 것도 가능하여 차속이 클수록 크게 할 수 있다. 단계 S7 의 다음에, 단계 S8 이 실행된다.
[단계 S8]
단계 S8 에서는, 차량에 작용하는 실감속도 (304) 가 목표 감속도 (303) 가 되도록 브레이크의 피드백 제어가 브레이크 제어 회로 (230) 에 의해 실행된다. 브레이크의 피드백 제어는 다운시프트 지령 (301) 이 출력된 시점 (T0) 에서 시작된다.
즉, T0 의 시점에서 목표 감속도 (303) 를 나타내는 신호가 브레이크 제동력 신호 (SG1) 로서 제어 회로 (130) 로부터 브레이크 제동력 신호선 (L1) 을 통하여 브레이크 제어 회로 (230) 에 출력된다. 브레이크 제어 회로 (230) 는, 제어 회로 (130) 로부터 입력된 브레이크 제동력 신호 (SG1) 에 근거하여 브레이크 제어 신호 (SG2) 를 생성하고, 그 브레이크 제어 신호 (SG2) 를 유압 제어 회로 (220) 에 출력한다.
유압 제어 회로 (220) 는, 브레이크 제어 신호 (SG2) 에 근거하여 제동 장치 (208, 209, 210, 211) 에 공급되는 유압을 제어함으로써, 브레이크 제어 신호 (SG2) 에 포함되는 지시대로의 브레이크력을 발생시킨다.
단계 S8 의 브레이크 장치 (200) 의 피드백 제어에 있어서, 목표값은 목표 감속도 (303) 이고, 제어량은 차량의 실감속도 (304) 이고, 제어 대상은 브레이크 (제동 장치 (208, 209, 210, 211)) 이고, 조작량은 브레이크 제어량 (도시 생략) 이며, 외란(外亂)은 주로 자동 변속기 (10) 의 변속에 의한 감속도 (310) 이다. 차량의 실감속도 (304) 는 가속도 센서 (90) 에 의해 검출된다.
즉, 브레이크 장치 (200) 에서는, 차량의 실감속도 (304) 가 목표 감속도 (303) 가 되도록 브레이크 제동력 (브레이크 제어량) 이 제어된다. 즉, 브레이크 제어량은, 차량에 목표 감속도 (303) 를 발생시킬 때에 있어서, 자동 변속기 (10) 의 변속에 의한 감속도 (310) 에서는 부족한 분의 감속도를 발생시키도록 설 정된다.
도 7 의 예에서는, 다운시프트 지령 (301) 이 출력된 시점 (T0) 으로부터 자동 변속기 (10) 의 변속이 실제로 시작되는 시점 (T1) 까지는 자동 변속기 (10) 에 의한 감속도 (310) 가 제로이기 때문에, 브레이크에 의해 목표 감속도 (303) 의 모든 감속도를 발생시키는, 브레이크 제어량으로 되어 있다. T1 의 시점에서 자동 변속기 (10) 의 변속이 시작되고, 자동 변속기 (10) 에 의한 감속도 (310) 가 증가함에 따라서 브레이크 제어량은 감소한다. 단계 S8 의 다음에, 단계 S9 가 실행된다.
[단계 S9]
단계 S9 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 자동 변속기 (10) 의 변속이 종료되었는지 아닌지가 판정된다. 변속이 종료되었는지 아닌지는, 자동 변속기 (10) 의 입력축 회전수 (302) ≒ 변속 후의 기어비 ×자동 변속기 (10) 의 출력축 (120c) 의 회전수 (No) 가 되는지 아닌지에 의해 판정된다. 자동 변속기 (10) 의 변속이 종료되지 않은 경우 (단계 S9-NO) 에는, 종료할 때까지 대기된다. 자동 변속기 (10) 의 변속이 종료한 경우 (단계 S9-YES) 에는, 단계 S10 으로 진행한다. 도 7 의 예에서는, T2 의 시점에서 자동 변속기 (10) 의 변속이 종료되어 있다.
[단계 S10]
단계 S10 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 목표 감속도 (303) 가 소정 구배 (종료 스위프) 로 증가하도록 설정된다. 단계 S8 에서 시작된 브레이크의 피드백 제어는, 그 목표 감속도 (303) 에 실감속도 (304) 가 매칭되도록 실시된다. 이것에 의해, 변속에 따르는 쇼크가 최소한으로 억제된다. 단계 S10 의 다음에, 단계 S11 이 실행된다.
[단계 S11]
단계 S11 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 목표 감속도 (303) 가 엔진 브레이크력 (310) 에 일치하는지 아닌지가 판정된다. 그 판정의 결과, 일치하면 단계 S12 로 진행하고, 일치하고 있지 않으면 단계 S13 으로 진행한다. 도 7 의 예에서는, T3 의 시점에서, 목표 감속도 (303) 가 엔진 브레이크력 (310) 에 일치하고 있다. 목표 감속도 (303) 가 엔진 브레이크력 (310) 에 일치한 시점에서 브레이크 제어량은 제로가 된다.
[단계 S12]
단계 S12 에서는, 상기 단계 S8 에서 시작된 브레이크의 피드백 제어가 종료된다.
단계 S10 의 목표 감속도 (303) 의 완만한 구배는, 결과적으로 T3 의 시점에서, 자동 변속기 (10) 의 시프트다운에 의해 얻어지는 최종 감속도 (엔진 브레이크력 (310)) 에 도달할 때까지 연장된다. 그 목표 감속도 (303) 의 설정은, 그 최종 감속도에 도달한 시점에서 종료된다. 그 시점에서, 코너의 곡률 반경 (R) 에 근거하여 시프트다운에 의해 필요한 엔진 브레이크력 (310) 인 최종 감속도가 차량의 실감속도 (304) 로서 차량에 작용하고 있기 때문에, 그 시점부터는 본 실시형태의 브레이크 제어가 불필요하기 때문이다.
[단계 S13]
단계 S13 에서는, 제어 회로 (130) 에 의해, 변속 종료인 것으로 판단된 시점 (T2) 부터 소정 시간 (tb) 이 경과했는지 아닌지가 판정된다. 그 판정의 결과, 소정 시간 (tb) 이 경과된 경우 (단계 S13-YES) 에는, 단계 S12 로 진행하고 브레이크 제어가 종료된다. 한편, 그 판정의 결과, 소정 시간 (tb) 이 경과되지 않은 경우 (단계 S13-NO) 에는, 단계 S10 으로 되돌아가고, 목표 감속도 (303) 가 스위프로 증가되어 브레이크 제어가 계속된다. 어떠한 이유에 의해 목표 감속도 (303) 가 엔진 브레이크력 (310) 에 일치한 것으로 판정되지 않는 경우 (단계 S11-NO) 에도, 변속 종료가 판단되고 나서 소정 시간이 경과한 후에는 브레이크 제어가 종료된다 (단계 S13-YES, 단계 S12).
이상에서 서술한 본 실시형태에 의하면, 다음의 효과를 나타낼 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 차량에 감속력이 작용할 때의 응답성이 향상된다. 운전자의 감속 요구 (감속 조작) 에 응답하여 다운시프트 지령이 출력되면서 동시에 브레이크가 협조 제어된다. 그 때문에, 다운시프트 지령이 출력되고 나서 실제로 변속이 시작되어 엔진 브레이크력이 발생하기까지의 시간 (도 7 의 T0 에서 T1 의 시간) 에도 브레이크에 의한 감속력이 발생하여, 높은 응답성이 얻어진다.
또, 본 실시형태에 의하면, 운전자의 감속 조작 (액셀 OFF) 타이밍에 따른 감속력을 차량에 작용시킬 수 있다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 감속 조작 타이밍 (코너 (501) 로부터의 거리 (L)) 이 반영된 필요 감속도 (401) 에 근거하여 필요 감속도 보정량 (403) 이 결정되기 때문에, 감속 조작 타이밍에 따른 감속력을 차량에 작용시킬 수 있다. 즉, 코너의 곡률 반경 (R) 와 코너링 중의 목표 선회 가속도와 감속 조작시의 차속 (V) 이 동일하여도, 감속 조작이 이루어진 장소와 코너까지의 거리 (L) 가 큰 경우 (코너 (501) 로부터 멀리서 감속 조작이 이루어진 경우) 에는 필요 감속도 보정량 (403) 은 제로가 되고, 감속 조작이 이루어진 장소와 코너 (501) 까지의 거리 (L) 가 작은 경우 (코너 (501) 로부터 가까운데서 감속 조작이 이루어진 경우) 에는 필요 감속도 보정량 (403) 이 커진다 (감속력이 커진다).
종래의 코너의 곡률 반경 (R) 에 근거하는 변속점 제어에서는, 코너 (501) 의 곡률 반경 (R) (또는 곡률) 과, 액셀이 OFF 이고 브레이크도 OFF 인 장소 A (단계 S1-YES, S2-YES) 의 도로 구배에 근거하여 코너 제어 (변속점 제어) 에서의 다운시프트 타겟의 변속단 (다운시프트량) 이 정해지고, 그 변속단으로의 다운시프트에 의한 감속도가 차량에 작용할 뿐이었다. 즉, 종래에는 다운시프트량이 결정됨에 있어서, 운전자가 감속 조작 (액셀 OFF) 한 장소에서 코너 (501) 까지의 거리 (L) 와는 상관없이 다운시프트량이 결정되고, 그 다운시프트량에 대응하는 감속도가 차량에 작용할 뿐이었다. 그 때문에, 운전자가 감속 조작 (액셀 OFF) 한 타이밍, 장소 (코너 (501) 에서의 거리 (L)) 가 다른 경우에는 필요 감속도 (401) 가 다름에도 불구하고 다운시프트량이 동일한 양으로 설정되고, 그 동일한 감속도가 차량에 작용할 뿐이었다.
이에 대하여 본 실시형태에서는, 운전자가 감속 조작한 장소에서 코너 (501) 까지의 거리 (L) 가 반영된 필요 감속도 (401) 에 근거하여 필요 감속도 보정량 (403) 이 설정되고, 그 필요 감속도 보정량 (403) 이 브레이크에 의해 차량에 작용된다. 즉, 본 실시형태의 자동 변속기와 브레이크의 협조 제어 전체적으로는, 다운시프트량에 대응하는 감속도 (베이스 감속도 (402)) 에 운전자가 감속 조작한 장소가 반영된 필요 감속도 보정량 (403) 이 가산되어 얻어지는 최대 목표 감속도 (404) 가 차량에 작용한다. 이것에 의해, 운전자가 감속 조작한 장소에 따른 최적의 감속 특성이 얻어진다.
상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 코너를 검지하고, 운전자의 감속 의도에 따라서 다운시프트 제어 (변속점 제어) 가 실시되는 경우, 다운시프트에 의해 형성되는 변속단의 감속도에, 차속, 코너의 곡률 반경 (R), 운전자의 감속 요구 타이밍, 코너에서의 목표 선회 가속도에 의해 결정되는 감속도 보정량 (403) 을 추가할 수 있다. 그 필요 감속도 보정량 (403) 에 대응하는 감속도는 브레이크에 의해 발생시킨다. 이것에 의해, 최적의 감속 특성 및 가속 특성을 얻을 수 있다.
코너 (501) 입구 (502) 까지의 거리 (L) 나 차속이 다양한 상황에 있는 경우라도, 각 상황에 맞는 필요한 감속도 (303 (402, 403, 404)) 를 구하고, 자동 변속기와 브레이크를 사용함으로써 그 필요한 감속도를 확실하고 원활하게 차량에 작용시킬 수 있다. 또한, 브레이크와 자동 변속기의 변속단의 감속도를 협조시킴으로써, 코너의 시작에서도 양호한 가속 특성을 얻을 수 있다.
또, 감속력과 가속력의 밸런스를 고려한 다운시프트량의 설정이 가능해진다. 엔진에 따라서는, 동일한 변속단이라도 감속력과 가속력의 밸런스가 나쁜 경우가 있다. 예를 들어, 어느 코너에 있어서 V8 엔진의 3 속의 변속단은, 코너 진입 전의 감속력으로는 적절하더라도 코너 탈출 후의 가속력으로는 과한 경우가 있다. 이 경우, 본 실시형태에서는, 코너로 진입하기 전에 4 속의 변속단으로 변속하여 4th 엔진 브레이크력을 발생시키는 동시에 브레이크에 의한 감속력 (필요 감속도 보정량) 을 발생시킴으로써, 합계로 3 속의 변속단의 엔진 브레이크력에 상당하는 감속도를 작용시킬 수 있고, 코너를 벗어날 때의 가속력으로는 4 속의 변속단의 가속력을 발생시킬 수 있다. 즉, 코너 진입 전의 감속력으로서도 적절하고, 코너 탈출시의 가속력으로서도 적절한 주행 제어가 실현된다.
또한, FR 차량의 경우에는 전륜에도 브레이크에 의한 제동력이 작용하기 때문에, 특히 저마찰 계수의 도로에서의 차량의 안정성이 향상된다. FR 차의 엔진 브레이크력은 후륜에 작용하기 때문에, 시프트다운에 의한 엔진 브레이크력에만 의해서 감속되는 경우에는 특히 저마찰 계수의 도로에서 차량의 거동이 불안정해질 우려가 있는 것에 대하여, 본 실시형태에서는, 브레이크에 의한 감속력이 전륜에도 작용하기 때문에 차량의 안정성이 향상된다. 예를 들어, 종래에 있어서 3 속의 변속단으로 다운시프트되어 후륜에만 감속력이 작용되고 있던 상황 (코너) 을 상정하면, 본 실시형태에서는, 4 속의 변속단으로 다운시프트되고 그 감속력은 후륜에만 작용되지만, 브레이크에 의해 발생되는 필요 감속도 보정량이 전륜에도 작용하기 때문에 차량의 안정성이 향상된다. 여기서, 필요 감속도 보정량은, 필요 감속도 보정량 ＋ 4 속의 변속단으로의 다운시프트에 의한 엔진 브레이크력 = 3 속의 변속단으로의 다운시프트에 의한 엔진 브레이크력이 되도록, 토탈 감속력이 같아지 도록 설정된다. 토탈 감속력은 같더라도, 본 실시형태쪽이 차량의 안정성이 우수하다.
또, 상기 실시형태에서의 브레이크 제어는, 상기 브레이크를 대신하여 파워 트레인계에 형성한 MG (Motor-Generator) 장치에 의한 회생 브레이크나 배기 브레이크 등과 같은 차량에 제동력을 발생시키는 다른 제동 장치를 사용하더라도 가능하다. 그리고, 상기에서는 차량이 감속해야 할 양에 대해 감속도 (G) 를 사용하여 설명하였지만, 감속 토크를 베이스로 하여 제어하는 것도 가능하다. 또한, 상기 실시형태는, 자동 변속기 (10) 를 변속 제어하지 않고, 상기와 동일한 방법에 의해 구한 목표 감속도 (303) 에 대응하는 감속도 모두를 브레이크에 의해 발생시키도록 변형하는 것도 가능하다.
본 발명은 상기 실시예로부터 코너까지의 거리에 따라서 원하는 감속도를 차량에 작용시킬 수 있는 차량의 감속 제어 장치를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치 (200) 의 작동과, 상기 차량의 변속기 (10) 를 상대적으로 저속용 변속단 또는 변속비로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 장치로서,
    차량 전방의 커브로 (501) 의 곡률 또는 곡률 반경과, 상기 커브로까지의 거리 (L) 와, 차속 (V) 에 근거하여 설정된 목표 감속도 (303) 가 상기 차량에 작용하도록, 상기 변속 동작 및 상기 제동 장치 (200) 를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  2. 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치 (200) 의 작동과, 상기 차량의 변속기 (10) 를 상대적으로 저속용 변속단 또는 변속비로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 장치로서,
    차량 전방의 커브로 (501) 의 곡률 또는 곡률 반경에 근거하여, 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도가 기본 감속도 (402) 로서 설정되고,
    상기 커브로 (501) 까지의 거리 (L) 에 근거하여, 상기 기본 감속도 (402) 에 더하여 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도의 보정량 (403) 이 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기본 감속도 (402) 는, 상기 변속 동작에서의 상기 변속단의 변경량으로서 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 보정량 (403) 은, 상기 제동 장치 (200) 의 작동에 의해 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도인 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 보정량 (403) 에는, 제로가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 보정량 (403) 은, 상기 커브로 (501) 까지의 거리 (L) 에 추가하여, 상기 커브로 (501) 의 곡률 또는 곡률 반경, 차속 (V) 및 상기 커브로 (501) 에서의 목표 선회 가속도에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변속 동작이 종료한 시점으로부터 상기 제동 장치 (200) 에 의해 발생하는 감속도가 점차 감소하도록 상기 제동 장치 (200) 가 제어되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 장치.
  8. 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치 (200) 의 작동과, 상기 차량의 변속기 (10) 를 상대적으로 저속용 변속단 또는 변속비로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 방법으로서,
    차량 전방의 커브로 (501) 의 곡률 또는 곡률 반경과, 상기 커브로 (501) 까지의 거리 (L) 와, 차속 (V) 에 근거하여 상기 차량의 목표 감속도 (303)를 설정하고,
    상기 목표 감속도 (30) 가 상기 차량에 작용하도록, 상기 변속 동작 및 상기 제동 장치 (200) 를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
  9. 차량에 제동력을 발생시키는 제동 장치 (200) 의 작동과, 상기 차량의 변속기 (10) 를 상대적으로 저속용 변속단 또는 변속비로 변속하는 변속 동작에 의해 상기 차량을 감속 제어하는 차량의 감속 제어 방법으로서,
    차량 전방의 커브로 (501) 의 곡률 또는 곡률 반경에 근거하여 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도를 기본 감속도 (402) 로서 설정하고,
    상기 커브로 (501) 까지의 거리 (L) 에 근거하여, 상기 기본 감속도 (402) 에 더하여 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도의 보정량 (403) 을 결정하며,
    그리고 상기 기본 감속도 (402) 에 상기 보정량 (403) 을 더한 감속도가 상기 차량에 작용하도록, 상기 변속 동작 및 상기 제동 장치 (200) 를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 기본 감속도 (402) 는, 상기 변속 동작에서의 상기 변속단의 변경량으로서 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 보정량 (403) 은, 상기 제동 장치 (200) 의 작동에 의해 상기 차량에 작용시켜야 할 감속도인 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 보정량 (403) 에는, 제로가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 보정량 (403) 은, 상기 커브로 (501) 까지의 거리 (L) 에 추가하여, 상기 커브로 (501) 의 곡률 또는 곡률 반경, 차속, 및 상기 커브로 (501) 에서의 목표 선회 가속도에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로, 상기 변속 동작이 종료한 시점으로부터 상기 제동 장치 (200) 에 의해 발생하는 감속도가 점차 감소하도록 상기 제동 장치 (200) 를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 감속 제어 방법.
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