JP4649941B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に運転者のシフト操作（マニュアルシフト）により変速比を変更可能な自動変速機を搭載した車両の制御装置に関する。

従来より、自動変速機が搭載された車両が販売されている。この自動変速機においては、自動で変速を行なう以外に、運転者の意図に沿って変速を行なうため、運転者のシフト操作により、運転者が変速比（変速段）を選択可能にしたものがある。運転者のシフト操作による変速は、予め定められた範囲内で変速が行なわれる変速レンジあるいは変速段を選択することにより行なわれる。

特開２００１−２００９２９号公報（特許文献１）は、変速レンジを切換えることができる自動変速機の操作装置を開示する。特許文献１に記載の自動変速機の操作装置は、車両のシートの側方に支持されたセレクトレバーの操作により変速レンジを設定可能な自動変速機の操作装置である。この操作装置は、セレクトレバーをＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各レンジに対応するレンジ位置に案内するメインゲートと、メインゲートのＤレンジのレンジ位置から車幅方向に延びるサブゲートであって、その端部付近の変速レンジ切換え用位置にセレクトレバーを案内するサブゲートと、ドライバーの操作によりＯＮされる第１の検出スイッチ、及び、第１の検出スイッチと別体に構成された第２の検出スイッチと、メインゲート内におけるセレクトレバーの操作と第１，第２の検出スイッチに基づいて自動変速機を制御する制御部とを含む。制御部は、セレクトレバーが変速レンジ切換え用のレンジ位置に切換えられた状態から、第１の検出スイッチがＯＮされる毎に自動変速機の変速範囲を決定する変速レンジをより広い変速範囲の変速レンジに切換え、第２の検出スイッチがＯＮされる毎に変速レンジをより狭い変速範囲の変速レンジに切換えるように、自動変速機を制御する。

この公報に記載の操作装置によると、ドライバーの操作により、セレクトレバーを変速レンジ切換え用位置に切換えた状態から、第１又は第２の検出スイッチをＯＮする毎に、自動変速機の変速範囲を決定する変速レンジを、より広い変速範囲の変速レンジまたはより狭い変速範囲の変速レンジに迅速に切換えることができる。

また、プラネタリーギヤユニットから構成される自動変速機においては、変速時において、自動変速機の摩擦係合要素の係合と解放との間に、自動変速機の出力軸トルクがほとんど零になるニュートラル状態が発生する。そのため、運転者がエンジンブレーキを効かせるためにマニュアルシフトを行なって、自動変速機をダウンシフトさせても、運転者の意図通りの制動力が得られない場合がある。そこで、マニュアルシフト時に、制動力を付与する技術が提案されている。

特開昭６３−３８０６０号公報（特許文献２）は、マニュアルシフト時に安定した制動力を得ることができる車両のブレーキ制御装置を開示する。特許文献２に記載の車両のブレーキ制御装置は、エンジンブレーキ方向への自動変速機のマニュアルシフト時を検出するマニュアルシフト検出手段と、エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、マニュアルシフト時でかつエンジンの負荷が予め定められた値以下の場合に、車両のブレーキを予め定められた度合で、予め定められた時間作動させるブレーキ駆動手段とを含む。

この公報に記載のブレーキ制御装置によると、ブレーキ駆動手段がマニュアルシフト時でかつエンジンの負荷が予め定められた値以下の場合に、車両のブレーキが予め定められた度合で予め定められた時間作動される。これにより、エンジンブレーキを要求して行なったマニュアルシフト時で、かつ自動変速機がニュートラル状態である場合に、車両のブレーキが作動される。そのため、マニュアルシフト時に車両に制動力を付与することができる。
特開２００１−２００９２９号公報 特開昭６３−３８０６０号公報

しかしながら、特開２００１−２００９２９号公報に記載の操作装置では、たとえば５レンジで３速の状態から、４レンジまたは３レンジに変速レンジを切換えた場合、変速段が３速の状態に維持される。この場合、エンジンブレーキによる制動力を得ることができない。そのため、運転者の意図に沿った減速感を得ることができないという問題点があった。

特開昭６３−３８０６０号公報に記載のブレーキ制御装置では、変速時に自動変速機がニュートラル状態にならなければ、ブレーキによる制動力を得ることができない。変速が行なわれなければニュートラル状態にならないため、特開２００１−２００９２９号公報に記載の操作装置と同様に、マニュアルシフト時に変速段が維持されると、エンジンブレーキによる制動力を得ることができない。また、自動変速機が、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であれば、変速中にニュートラル状態とならないため、ブレーキによる制動力を得ることができない。そのため、運転者の意図に沿った減速感を得ることができないという問題点があった。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者の意図に沿った減速感を得ることができる車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、変速レンジを運転者のシフト操作により変更可能な自動変速機を搭載した車両を制御する。この制御装置は、車両に制動力を付与するための制動手段と、運転者のシフト操作に伴なって変速が実行されるか否かを判定するための判定手段と、運転者に車両を減速させる意図があるか否かを判別するための判別手段と、運転者のシフト操作が行なわれた際に、運転者に車両を減速させる意図があると判別され、かつシフト操作に伴なって変速が実行されないと判定された場合にのみ、車両が減速するように制動手段を制御するための制御手段とを含む。

第１の発明によると、運転者がシフトレバーを操作しても、変速が行なわれなかったり（変化量が０であったり）した場合、エンジンブレーキによる制動力が運転者の期待通りに増大せず、運転者の意図に沿った減速が行なわれない。このような場合、アクセル開度が０であったり、アクセル開度が急に小さくなっていたりすることにより、運転者に車両を減速させる意図があると判別されれば、車両が減速するように制動手段が制御される。これにより、車両が減速する。そのため、運転者の意図に沿って減速が行なわれる。その結果、運転者の意図に沿った減速感を得ることができる車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制動手段は、車両の車輪の回転を摩擦力により抑制して、車両に制動力を付与する。

第２の発明によると、車輪の回転を抑制することにより、車両を減速させることができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制動手段は、車両の駆動源の負荷を増大して、車両に制動力を付与する。

第３の発明によると、駆動源の負荷を増大してエンジンブレーキを増大することにより、車両を減速させることができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１または第２の発明の構成に加え、判別手段は、運転者のアクセル操作に基づいて、運転者に車両を減速させる意図があるか否かを判別するための手段を含む。

第４の発明によると、アクセル開度が０であったり、アクセル開度が急に小さくなっていたりした場合、運転者に車両を減速させる意図があると判別することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００で発生した駆動力を、トランスミッション２００、プロペラシャフト２０２およびディファレンシャル２０４を介して車輪２０６に伝達することにより走行する。なお、本実施の形態における車両の駆動方式はＦＲ（Front engine Rear drive）であるが、ＦＲ以外の駆動方式であってもよい。

エンジン１００のクランクシャフト（図示せず）には、オルタネータ１０２がベルトを介して連結されている。オルタネータ１０２は、エンジン１００で発生した駆動力により駆動され、発電する。

トランスミッション２００は、プラネタリーギヤユニットから構成される。トランスミッション２００は、車速やアクセル開度に応じて自動で変速が行なわれるように、ＥＣＵ３００により制御される。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ３００が実行するプログラムにより実現される。

なお、トランスミッション２００は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であってもよい。また、トランスミッション２００を、プラネタリーギヤユニットの代わりに、常時噛み合い式歯車から構成してもよい。

ＥＣＵ３００には、車速センサ３０４、シフトレバー３０６のポジションを検出するポジションスイッチ３０８、アクセルペダル３１０のアクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ３１２およびブレーキペダル３１４が踏まれたか否かを検出するストップランプスイッチ３１６から、検出結果を表す信号が送信される。

運転者は、シフトレバー３０６を操作することにより、複数の変速レンジの中から、シフトレバー３０６のポジションと対応した変速レンジを選択する。ＥＣＵ３００は、選択された変速レンジと対応して設定された変速比で変速を行なうように、トランスミッション２００を制御する。なお、運転者がシフトレバー３０６を前後方向または車幅方向に操作する度に、変速レンジを１つずつ増減するようにしてもよい。また、ステアリングホイール（図示せず）やステアリングコラム（図示せず）に設けられたスイッチを運転者が操作することにより、変速レンジを選択するようにしてもよい。

ブレーキペダル３１４は、マスターシリンダ４００に連結されている。マスターシリンダ４００で発生した油圧は、ブレーキアクチュエータ５００を介して、各車輪に設けられたキャリパ６００〜６０６に導かれる。

ブレーキアクチュエータ５００は、ソレノイドバルブの開閉を制御することにより、ポンプ５０２で発生させた油圧を各キャリパに導き、ブレーキ油圧を制御する。ブレーキアクチュエータ５００は、ＥＣＵ３００により制御される。なお、電動モータなどによりキャリパを作動させるようにしてもよい。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵ３００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ３００は、ポジションスイッチ３０８から送信される信号に基づき、運転者によるシフトレバー３０６の操作（マニュアルシフト操作）により変速レンジが下げられたか否かを判別する。マニュアルシフト操作が行なわれた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、運転者に減速する意図があるか否かを判別する。ＥＣＵ３００は、アクセルポジションセンサ３１２が検出したアクセル開度およびアクセル開度変化率の少なくともいずれか一方に基づいて、運転者に減速する意図があるか否かを判別する。ＥＣＵ３００は、アクセル開度が０であったり、アクセル開度が小さくなっている場合にアクセル開度の変化率が予め定められた変化率よりも高いと、運転者に減速する意図があると判別する。運転者に減速する意図がある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、マニュアルシフト操作により変速レンジが下げられたことに伴ない、トランスミッション２００がダウンシフト側に変速されるか否かを判別する。ＥＣＵ３００は、メモリに記憶された変速線図に基づいて、トランスミッション２００がダウンシフト側に変速されるか否かを判別する。変速が行なわれる場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ３００は、ブレーキアクチュエータ５００のポンプ５０２で発生した油圧を各キャリパに導き、予め定められた時間だけ車輪の回転を抑制して、車両に制動力を付与する制動制御を実行する。

なお、ブレーキアクチュエータ５００により制動力を付与する代わりに、オルタネータ１０２やその他の補機類により、エンジン１００の負荷を増大して、車両にエンジンブレーキによる制動力を付与してもよい。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ３００は、選択された変速レンジと対応して設定された変速比で変速を行なうように、トランスミッション２００を制御する通常マニュアルシフト制御を実行する。

以上のような構造、およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵ３００の動作について説明する。

ダウンシフトによりエンジンブレーキを増大させるために、運転者がマニュアルシフト操作を行なうと（Ｓ１００にてＹＥＳ）、運転者に減速する意図があるか否かが判別される（Ｓ１０２）。アクセル開度が０であったり、アクセル開度が小さくなっている場合にアクセル開度の変化率が予め定められた変化率よりも高いと、運転者に減速する意図があるといえる（Ｓ１０２にてＹＥＳ）。運転者に減速する意図がある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、トランスミッション２００がダウンシフト側に変速されるか否かが、変速線図に基づいて判別される（Ｓ１０４）。

たとえば、５レンジで３速の状態から、４レンジまたは３レンジに変速レンジを切換えた場合、変速段が３速の状態に維持される。このような場合は、ダウンシフト側に変速されないため、エンジンブレーキによる車両の制動が行なわれず、運転者が意図通りの減速感を感じることができない。

このように、トランスミッション２００がダウンシフト側に変速されない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、ブレーキアクチュエータ５００のソレノイドバルブが制御されて、ポンプ５０２で発生した油圧が各キャリパに導かれ、予め定められた時間だけ車輪の回転が抑制される（Ｓ１０６）。

これにより、車両に制動力が付与される。そのため、図３において実線で示すように、時間Ｔ（１）から加速度が低くなり（減速度が増し）、ダウンシフトが行なわれた場合に相当する減速度を得ることができる。その結果、運転者の意図に沿って減速を行なうことができる。なお、図３においては、加速度が低いほど、制動力が高いことを示す。

一方、トランスミッション２００がダウンシフト側に変速される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、選択された変速レンジと対応して設定された変速比で、トランスミッション２００の変速が行なわれる（Ｓ１０８）。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵは、運転者のマニュアルシフト操作が行なわれた際に、アクセル開度が０であったり、アクセル開度が小さくなっている場合にアクセル開度の変化率が予め定められた変化率よりも高い場合、運転者に減速する意図があると判別する。この場合に、トランスミッションがダウンシフト側に変速されなければ、ブレーキアクチュエータにより車両に制動力が付与される。これにより、運転者の意図に沿って減速を行なうことができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両を示す制御ブロック図である。 本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 減速度の推移を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、１０２ オルタネータ、２００ トランスミッション、２０２ プロペラシャフト、２０４ ディファレンシャル、２０６ 車輪、３０４ 車速センサ、３０６ シフトレバー、３０８ ポジションスイッチ、３１０ アクセルペダル、３１２ アクセルポジションセンサ、３１４ ブレーキペダル、３１６ ストップランプスイッチ、４００ マスターシリンダ、５００ ブレーキアクチュエータ、５０２ ポンプ、６００，６０２，６０４，６０６ キャリパ。

Claims (4)

1. 変速レンジを運転者のシフト操作により変更可能な自動変速機を搭載した車両の制御装置であって、
   前記車両に制動力を付与するための制動手段と、
   前記運転者のシフト操作に伴なって変速が実行されるか否かを判定するための判定手段と、
   前記運転者に前記車両を減速させる意図があるか否かを判別するための判別手段と、
   前記運転者のシフト操作が行なわれた際に、前記運転者に前記車両を減速させる意図があると判別され、かつシフト操作に伴なって変速が実行されないと判定された場合にのみ、前記車両が減速するように前記制動手段を制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記制動手段は、前記車両の車輪の回転を摩擦力により抑制して、前記車両に制動力を付与する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制動手段は、前記車両の駆動源の負荷を増大して、前記車両に制動力を付与する、請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記判別手段は、前記運転者のアクセル操作に基づいて、前記運転者に前記車両を減速させる意図があるか否かを判別するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。

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