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図面 (4)

課題

登坂路において、エンジンストールの発生を防止しつつ車両を後退させることができるようにする。

解決手段

コントローラ5は、自動変速機3のレンジとして前進レンジが選択されている場合に車両100が制動開始車速以上の車速で後退すると、パークロック機構31とは異なる機構により車両100を制動した後にパークロック機構31を作動させる。

概要

背景

特許文献1には、所定勾配以上の登坂路において、ブレーキオフ且つアクセル開度閾値以下の場合に、パーキングブレーキを作動させて車両の後退を防止する坂道発進補助装置が開示されている。

概要

登坂路において、エンジンストールの発生を防止しつつ車両を後退させることができるようにする。コントローラ5は、自動変速機3のレンジとして前進レンジが選択されている場合に車両100が制動開始車速以上の車速で後退すると、パークロック機構31とは異なる機構により車両100を制動した後にパークロック機構31を作動させる。

目的

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、登坂路において、エンジンストールの発生を防止しつつ車両を後退させることができるようにすることを目的とする

効果

実績

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請求項1

パークロック機構を有する自動変速機を備えた車両の制御装置であって、前記自動変速機のレンジとして前進レンジが選択されている場合に前記車両が制動開始車速以上の車速後退すると、前記パークロック機構とは異なる機構により前記車両を制動した後に前記パークロック機構を作動させる制御部を備える、ことを特徴とする車両の制御装置。

請求項2

請求項1に記載の車両の制御装置であって、前記制御部は、前記自動変速機のレンジとして前進レンジが選択されている場合に前記車両が前記制動開始車速よりも低い警告車速以上の車速で後退すると、前記車両のインジケータ停車を促す情報を表示させる、ことを特徴とする車両の制御装置。

請求項3

パークロック機構を有する自動変速機を備えた車両の制御方法であって、前記自動変速機のレンジとして前進レンジが選択されている場合に前記車両が制動開始車速以上の車速で後退すると、前記パークロック機構とは異なる機構により前記車両を制動した後に前記パークロック機構を作動させる、ことを特徴とする車両の制御方法。

技術分野

0001

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、所定勾配以上の登坂路において、ブレーキオフ且つアクセル開度閾値以下の場合に、パーキングブレーキを作動させて車両の後退を防止する坂道発進補助装置が開示されている。

先行技術

0003

特開2011−141001号公報

発明が解決しようとする課題

0004

登坂路においては、例えば、狭い道路対向車とすれ違いするために少し後退させたい場合等に、車両を後退させる意図で運転者アクセル及びブレーキをオフにすることがある。

0005

しかしながら、特許文献1に開示の装置では、このような場合に車両を後退させることができない。

0006

一方で、車両を後退させることができるようにすると、自動変速機レンジとして前進レンジが選択された状態では、トルクコンバータ速度比マイナスとなり、トルク容量係数が急激に増加してエンジンストールが発生するおそれがある。

0007

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、登坂路において、エンジンストールの発生を防止しつつ車両を後退させることができるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明のある態様によれば、パークロック機構を有する自動変速機を備えた車両の制御装置であって、前記自動変速機のレンジとして前進レンジが選択されている場合に前記車両が制動開始車速以上の車速で後退すると、前記パークロック機構とは異なる機構により前記車両を制動した後に前記パークロック機構を作動させる制御部を備える、ことを特徴とする車両の制御装置が提供される。

0009

また、本発明の別の態様によれば、パークロック機構を有する自動変速機を備えた車両の制御方法であって、前記自動変速機のレンジとして前進レンジが選択されている場合に前記車両が制動開始車速以上の車速で後退すると、前記パークロック機構とは異なる機構により前記車両を制動した後に前記パークロック機構を作動させる、ことを特徴とする車両の制御方法が提供される。

発明の効果

0010

これらの態様によれば、登坂路において、車速が制動開始車速になるまでは車両を後退させることができる。そして、車速が制動開始車速以上になると車両の制動が開始され、その後にパークロック機構が作動して車両が停車する。これによれば、エンジンストールの発生を防止しつつ車両を後退させることができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施形態に係る制御装置が適用される車両の概略構成図である。
コントローラが実行する制御の内容を示したフローチャートである。
コントローラによって制御が実行される様子を示したタイムチャートである。

実施例

0012

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。

0013

図1は、本発明の実施形態に係る制御装置が適用される車両100の概略構成を示している。

0014

車両100は、エンジン1と、トルクコンバータ2と、自動変速機3と、を備え、エンジン1の出力回転が、トルクコンバータ2及び自動変速機3を介して図示しない駆動輪へと伝達される構成である。

0015

トルクコンバータ2は、ロックアップクラッチ21付きのトルクコンバータである。

0016

自動変速機3は、複数の前進用変速段後進変速段一つとを有する有段自動変速機である。また、自動変速機3は、パークロック機構31を有する。変速段は、自動変速機3の内部に配置される複数の締結要素32(クラッチ、ブレーキ)をどのような組み合わせで締結するかによって変更することができる。

0017

なお、入力軸出力軸33とが回転できなくなる組み合わせで複数の締結要素32を締結して自動変速機3をインターロック状態にすることもできる。つまり、複数の締結要素32は、車両100を制動する機構として機能させることができる。

0018

パークロック機構31は、シフトレンジとしてパーキングレンジが選択された場合に出力軸33をロックする制動装置である。本実施形態のパークロック機構31は、作動状態パークロックオン)と非作動状態(パークロックオフ)とを電気的に制御可能なパークバイワイヤシステムである。

0019

また、車両100には、オイルポンプ(図示せず)から供給される作動油の圧力を調圧してロックアップクラッチ21、及び自動変速機3の各部位に供給する油圧制御回路4と、油圧制御回路4等を制御するコントローラ5と、が設けられている。

0020

油圧制御回路4は、コントローラ5からの制御信号に基づき、複数のソレノイド弁を制御して油圧供給経路切り換えるとともにオイルポンプから供給された作動油の圧力を調圧して必要な油圧を生成し、これをロックアップクラッチ21、及び自動変速機3の各部位に供給する。

0021

コントローラ5は、CPU、ROM、RAM、入出インターフェース、これらを接続するバス等を含んで構成され、車両100の各部位の状態を検出するセンサからの信号に基づきエンジン1の回転速度及びトルク、ロックアップクラッチ21の締結状態、自動変速機3の変速段、パークロック機構31の状態、インジケータ47の表示内容、ブレーキ48の作動状態等を統合的に制御する。なお、本実施形態のブレーキ48は、電気的に制御可能なブレーキバイワイヤシステムである。

0022

センサには、例えば、エンジン1の回転速度Neを検出する回転速度センサ41、トルクコンバータ2の出力軸の回転速度Ntを検出する回転速度センサ42、自動変速機3の出力軸33の回転速度Ns及び回転方向を検出する回転速度センサ43、アクセルペダル6の操作状態を検出するアクセル開度センサ44、ブレーキペダル7の操作状態を検出するブレーキスイッチ45、シフター8によってP(パーキング)、R(後進)、N(ニュートラル)、D(前進)のいずれのレンジが選択されたかを検出するポジションセンサ46等が含まれる。なお、ポジションセンサ46に代えて、複数のスイッチの組み合わせによりレンジを判定することもできる。

0023

本実施形態のシフター8は、シフトレンジを選択した後に運転者が手を離すと自動的に初期位置に戻るモーメンタリ式のシフトレバーである。なお、シフター8はレバ形式に限られるものではなく、例えば、スイッチ形式であってもよい。

0024

ところで、登坂路において、例えば、狭い道路で対向車とすれ違いするために少し後退させたい場合等に、自動変速機3のレンジとしてDレンジが選択された状態で、運転者がアクセル及びブレーキ48をオフにして車両100を後退させることがある。

0025

この場合、ロックアップクラッチ21は解放されているので、トルクコンバータ2の速度比がマイナスになるものの、トルクコンバータ2内部の滑りによって特定の車速まではエンジンストールが発生することなく車両100を後退させることができる。

0026

しかしながら、車両100が後退する車速が高くなっていくと、特定の車速に達したところでトルクコンバータ2のトルク容量係数が急激に増加することが知られている。これにより、タービンライナ側からポンプインペラ側に伝達されるエンジン1の出力とは逆回転のトルクが大きくなるので、エンジンストールが発生するおそれがある。

0027

このため、本実施形態のコントローラ5は、登坂路において車両100を後退させた際のエンジンストールの発生を防止すべく、図2のフローチャートに示す制御を実行するようになっている。

0028

以下、図2のフローチャートを参照しながら、コントローラ5が実行する制御の内容について説明する。

0029

まず、ステップS11では、コントローラ5は、自動変速機3のシフトレンジとしてDレンジが選択されているかを判定する。

0030

コントローラ5は、自動変速機3のシフトレンジとしてDレンジが選択されていると判定すると、処理をステップS12に移行する。また、自動変速機3のシフトレンジとしてDレンジが選択されていないと判定すると、ステップS11の処理を繰り返し行う。

0031

ステップS12では、コントローラ5は、回転速度センサ43からの信号に基づいて、自動変速機3の出力軸33が車両100の後退方向に回転しているかを判定する。

0032

コントローラ5は、出力軸33が後退方向に回転していると判定すると、処理をステップS13に移行する。また、出力軸33が後退方向に回転していないと判定すると、ステップS11に戻って処理を繰り返し行う。

0033

自動変速機3のシフトレンジとしてDレンジが選択されており、且つ自動変速機3の出力軸33が車両100の後退方向に回転しているということは、登坂路で車両100が後退している状態と考えられる。

0034

ステップS13では、コントローラ5は、車速が警告車速以上かを判定する。車速は、回転速度センサ43からの信号に基づいて演算される。

0035

コントローラ5は、車速が警告車速以上であると判定すると、処理をステップS14に移行し、運転者に停車を促すための警告を発信する。また、車速が警告車速よりも低いと判定すると、ステップS11に戻って処理を繰り返し行う。なお、警告車速は、例えば、6km/hである。

0036

運転者に停車を促すための警告は、車両100のインジケータ47に「停車してください。」等の情報を表示する、車両100のスピーカ等を用いて警告音を発生させる等、様々である。

0037

これにより、車両100を停止させるためのブレーキ操作を運転者に促すことができる。また、車両100が後退していることに運転者が気付いてない場合であっても、運転者に状況を認識させてブレーキ操作を促すことができる。

0038

ステップS15では、コントローラ5は、車速が制動開始車速以上かを判定する。

0039

コントローラ5は、車速が制動開始車速以上であると判定すると、処理をステップS16に移行し、車両100を自動的に制動する制動制御を行う。また、車速が制動開始車速よりも低いと判定すると、ステップS11に戻って処理を繰り返し行う。なお、制動開始車速は、例えば、5〜7km/hであって、エンジンストールが発生しない速度とされる。

0040

車両100の自動制動は、例えば、自動変速機3をインターロック状態にすることで行うことができる。また、ブレーキ48を電気的に制御することで行ってもよい。

0041

車速が制動開始車速になるまで制動制御を行わないのは、運転者が意図的に車両100を後退させている場合に、エンジンストールが発生しない限度において後退を許容するためである。

0042

ステップS17では、コントローラ5は、車速が停止車速以下かを判定する。

0043

コントローラ5は、車速が停止車速以下であると判定すると、処理をステップS18に移行し、制動制御を終了するとともに、自動変速機3のパークロック機構31を自動的に作動させるパーク制御を行う。また、車速が停止車速よりも高いと判定すると、ステップS17の処理を繰り返し行う。なお、停止車速は、車両100が停止する直前の車速であり、例えば、2km/hである。

0044

パーク制御について具体的に説明すると、コントローラ5は、選択中のシフトレンジに関わらず、複数の締結要素32を解放して自動変速機3をニュートラル状態とする。また、自動変速機3のパークロック機構31を作動させて出力軸33をロックし、車両100を停止させる(パークロックオン)。また、インジケータ47に、パーキングレンジになっていることを示す情報としてアルファベットの「P」を表示させる。なお、インジケータ47に表示させる情報は、パーキングレンジになっていることを運転者に伝達できればよく、アルファベットの「P」に限定されるものではない。

0045

ここで、パークロック機構31がシフトレバーの動き連動して機械的にパークロックオンとなる従来から一般的に用いられている機構であったとすると、パーク制御を行うことは困難である。本実施形態では、上述したように、パークロック機構31をパークバイワイヤシステムとすることで、パーク制御を実行可能としている。

0046

また、シフター8が従来から一般的に用いられているリンク式シフトレバーであったとすると、実際にはパークロックオンであっても、インジケータ47にはDレンジであることを示す「D」が表示される。そして、運転者は、主としてシフトレバーの位置とインジケータ47の表示とによって選択中のシフトレンジを判断するので、Dレンジが選択されていると判断してしまう可能性が高い。

0047

これに対して、本実施形態では、上述したように、シフター8としてモーメンタリ式のシフトレバーを用いている。よって、運転者のシフトレンジの判断基準をインジケータ47の表示のみにでき、かつ、パーク制御によってインジケータ47に「P」を表示させることで、パークロックオンになっていることを運転者に認識させ、ブレーキ操作を促すことができる。

0048

続いて、図3のタイムチャートを参照しながら、コントローラ5によって制御が実行される様子について説明する。

0049

時刻t1よりも前は、運転者のブレーキ操作(制動)により車両100が停車している。また、自動変速機3のシフトレンジとしてDレンジが選択されており、パークロックオフである。

0050

時刻t1で運転者がブレーキオフ(非制動)にすると、車両100が後退を始める。

0051

時刻t2で車両100が警告車速になると、運転者にブレーキ操作を促すための警告が発信される。

0052

本実施形態では、制動開始車速よりも低い車速である警告車速で警告を発信することで、制動制御による自動制動に先立って、運転者自身のブレーキ操作による車両100の減速を促している。

0053

しかしながら、運転者がブレーキ操作をしない場合、或いは、ブレーキ操作が遅れた場合は、車両100の車速がさらに高くなる。そして、時刻t3で車速が制動開始車速になると、制動制御が実行され、車両100が自動的に制動される(自動制動)。

0054

上述したように、制動制御による自動制動は、自動変速機3をインターロック状態にすることや、ブレーキ48を電気的に制御することで行われる。

0055

制動制御によって車速が低下していき、時刻t4で車速が停止車速になると、制動制御が終了し(非制動)、パーク制御が実行される。

0056

これにより、自動変速機3がニュートラル状態となるとともにパークロックオンになり、車両100がエンジンストールすることなく停車する。

0057

なお、登坂路で車両100が後退した場合のエンジンストールの発生を防止するためには速やかにパークロック機構31を作動させたいところ、車速が高い状態では、パークロック機構31の爪を係合させる歯車の回転が速いため、爪がかりにくい。このため、パークロック機構31の作動に先行して、パークロック機構31とは異なる機構である自動変速機3の複数の締結要素32や車両100のブレーキ48で車両100を制動するようになっている。

0058

以上述べたように、本実施形態のコントローラ5は、自動変速機3のレンジとしてDレンジが選択されている場合に車両100が制動開始車速以上の車速で後退すると、パークロック機構31とは異なる機構により車両100を制動した後にパークロック機構31を作動させる。

0059

このため、登坂路において、車速が制動開始車速になるまでは車両100を後退させることができる。そして、車速が制動開始車速以上になると車両100の制動が開始され、その後にパークロック機構31が作動して車両100が停車する。これによれば、登坂路において、エンジンストールの発生を防止しつつ車両100を後退させることができる(請求項1、3に対応する効果)。

0060

また、コントローラ5は、自動変速機3のレンジとしてDレンジが選択されている場合に車両100が制動開始車速よりも低い警告車速以上の車速で後退すると、車両100のインジケータ47に停車を促す情報を表示させる。

0061

これによれば、車速が制動開始車速になって車両100が自動的に制動されるのに先立って、運転者自身のブレーキ操作による車両100の減速を促すことができる(請求項2に対応する効果)。

0062

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つ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。

0063

100 車両
3自動変速機
5コントローラ(制御装置、制御部)
31パークロック機構
32締結要素(パークロック機構とは異なる機構)
47インジケータ
48ブレーキ(パークロック機構とは異なる機構)

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