CN103322179B - 线控换档控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线控换档控制***，其可以根据车辆的状态适当地进行向非行驶档位的切换。其具有：档位切换装置（10），其利用致动器（20）对前进用卡合要素及后退用卡合要素的卡合或解除进行切换；档位切换操作部（32），其使驾驶员输入档位切换操作；以及档位切换控制单元（30），其基于档位切换操作部的状态对档位切换装置的致动器进行控制，其成为下述结构，即，具有判别车辆起步准备状态的起步准备状态判别单元（33、34），在起步准备状态判别单元判别起步准备状态不成立的情况下，无论档位切换操作部的状态如何，档位切换控制单元均执行使前进用卡合要素及后退用卡合要素都解除的行驶禁止控制。

Description

线控换档控制***
技术领域
本发明涉及一种线控换档控制***，其使用致动器进行自动变速器的档位切换，特别涉及一种根据车辆的状态而适当地向非行驶档位切换的技术。
背景技术
在设置于汽车等中的CVT或行星齿轮式分级AT等自动变速器中，通过对向前进离合器、后退离合器等卡合要素的供给油压进行控制，进行前进、后退、空档等的切换。
当前，一般通过手动阀进行这种前进、后退、空档的切换，该手动阀通过机械联动装置与驾驶员所操作的操作杆连接。
另外，近年，提出了所谓线控换档化的方案，即，在操作杆和变速器之间不设置机械联动装置，而仅利用电气信号进行行驶档位的切换。
作为与这种自动变速器的线控换档化有关的现有技术，例如在专利文献1中记载了一种档位切换装置，其利用三个螺线管分别使滑阀动作，对向前进用及后退用的油压伺服器的供给油压进行切换。
另外，在专利文献2中记载了下述技术，即，在点火开关断开的状态下使停车锁止机构自动地动作的线控换档***中，在点火开关断开的状态下自动变速器的档位不是P档时，无论变速开关的位置如何，均使自动变速器档位成为P档，并且在点火开关从接通成为断开的状态下，在变速开关处于P档之外的情况下，直至变速开关变为P档为止禁止自动变速器的档位切换。
另外，在专利文献3中记载了下述技术，即，在对基于来自变速指示开关的信号而切换操作变速档位的驱动电动机进行控制的线控换档***中，向控制电路输入车速传感器的检测信号和点火开关的通断信号，在将点火开关断开的驻车时自动恢复为停车档位。
专利文献1：日本特开2008－128475号公报
专利文献2：日本特开2004－324849号公报
专利文献3：日本实公昭64－17059号公报
在进行线控换档控制的车辆中，在驾驶员未系安全带、或者驾驶席车门打开，起步准备未就绪的状态下，车辆成为可行驶的状态，这在安全方面不优选。
另外，由于在向***的供给电压降低的情况下，担心CPU及致动器等产生误动作，因此车辆成为可行驶的状态也不优选。
另外，在怠速停止控制中，在使发动机自动停止后，在由于某些原因而禁止发动机自动再次起动的情况下，通常即使驾驶员以手动进行发动机起动操作，也由于自动变速器处于行驶档，因此起动禁止电路被切断，无法进行向起动电动机的通电，因而也无法使发动机再次起动。
另外，即使作为例外处理而使起动禁止电路接通，容许向起动电动机的通电，在处于行驶档的状态下进行起动操作也是危险的。
在这种情况下，作为正规的驾驶操作，应在暂时变换为非行驶档位之后进行发动机起动操作，然后恢复至行驶档位，但在紧急时，迫使驾驶员进行这种动作会增加负担，另外，担心驾驶员陷入恐慌。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的课题是提供一种线控换档控制***，其可以根据车辆的状态适当地进行向非行驶档位的切换。
本发明利用下述的解决方法解决上述课题。
技术方案1涉及的发明，提供一种线控换档控制***，其具有：档位切换装置，其利用致动器对前进用卡合要素及后退用卡合要素的卡合或解除进行切换；档位切换操作部，其使驾驶员输入档位切换操作；以及档位切换控制单元，其基于前述档位切换操作部的状态，对前述档位切换装置的前述致动器进行控制，其特征在于，具有判别车辆的起步准备状态的起步准备状态判别单元，在前述起步准备状态判别单元判别前述起步准备状态不成立的情况下，无论前述档位切换操作部的状态如何，前述档位切换控制单元均执行使前述前进用卡合要素及前述后退用卡合要素都解除的行驶禁止控制。
据此，在车辆的起步准备未就绪的情况下，通过使前进用卡合要素及后退用卡合要素均解除，可以防止车辆的起动，使安全性提高。
技术方案2涉及的发明的特征在于，在技术方案1所述的线控换档控制***中，前述起步准备状态判别单元，在未系驾驶席安全带的情况下判别前述起步准备状态不成立。
技术方案3涉及的发明的特征在于，在技术方案1或2所述的线控换档控制***中，前述起步准备状态判别单元，在驾驶席车门处于打开的状态下判别前述起步准备状态不成立。
根据这些发明，可以利用在一般的车辆中设置的已有传感器、开关等，简单且低成本地判别车辆的起步准备状态。
技术方案4涉及的发明的特征在于，在技术方案1至3中的任一项所述的线控换档控制***中，在来自电源的供给电压小于或等于规定值的情况下，前述档位切换控制单元执行前述行驶禁止控制。
据此，在向***的供给电压降低而担心控制用的CPU及致动器等产生误动作的情况下，可以防止车辆的行驶而确保可靠性、安全性。
技术方案5涉及的发明的特征在于，在技术方案1至4中的任一项所述的线控换档控制***中，具有怠速停止控制单元，其在车辆停止时使发动机自动停止，且根据起步准备动作而使发动机自动再次起动，并且，在满足规定的自动再次起动禁止条件的情况下，禁止前述发动机的自动再次起动，在前述怠速停止控制单元禁止前述发动机的自动再次起动的情况下，前述档位切换控制单元执行前述行驶禁止控制，并且成为容许与驾驶员对发动机的起动操作相对应的起动电动机驱动的状态。
据此，在因某些原因而由怠速停止控制禁止发动机的自动再次起动的情况下，驾驶员无需以手动切换为非行驶档，而可以进行起动电动机的驱动，并且，由于车辆此时不移动，因此减轻驾驶员的操作负担，可以防止驾驶员陷入恐慌等。
技术方案6涉及的发明，提供一种线控换档控制***，其具有：档位切换装置，其利用致动器对前进用卡合要素及后退用卡合要素的卡合及解除进行切换；档位切换操作部，其使驾驶员输入档位切换操作；以及档位切换控制单元，其基于前述档位切换操作部的状态，对前述档位切换装置的前述致动器进行控制，其特征在于，在来自电源的供给电压低于规定值的情况下，无论前述档位切换操作部的状态如何，前述档位切换控制单元均执行使前述前进用卡合要素及前述后退用卡合要素都解除的行驶禁止控制。
技术方案7涉及的发明，提供一种线控换档控制***，其具有：档位切换装置，其利用致动器对前进用卡合要素及后退用卡合要素的卡合及解除进行切换；档位切换操作部，其使驾驶员输入档位切换操作；以及档位切换控制单元，其基于前述档位切换操作部的状态，对前述档位切换装置的前述致动器进行控制，其特征在于，具有怠速停止控制单元，其在车辆停止时使发动机自动停止，且根据起步准备动作而使发动机自动再次起动，并且，在满足规定的自动再次起动禁止条件的情况下，禁止前述发动机的自动再次起动，在前述怠速停止控制单元禁止前述发动机的自动再次起动的情况下，无论前述档位切换操作部的状态如何，前述档位切换控制单元均执行使前述前进用卡合要素及前述后退用卡合要素都解除的行驶禁止控制，并且成为容许与驾驶员对发动机的起动操作相对应的起动电动机驱动的状态。
技术方案8涉及的发明的特征在于，在技术方案1至7中的任一项所述的线控换档控制***中，在车辆处于停止状态且执行前述行驶禁止控制的情况下，在路面的前后方向倾斜度大于或等于规定值时，利用锁止机构将前述自动变速器的输出轴锁止。
技术方案9涉及的发明的特征在于，在技术方案1至8中的任一项所述的线控换档控制***中，在车辆处于停止状态且执行前述行驶禁止控制的情况下，在路面的前后方向倾斜度大于或等于规定值时，使设置在车轮上的制动器装置成为制动状态。
根据这些发明，在执行行驶禁止控制时，在车辆在倾斜路面上停车的情况下，可以防止车辆的移动而使安全性进一步提高。
技术方案10涉及的发明的特征在于，在技术方案1至9中的任一项所述的线控换档控制***中，具有：自关机继电器，其在进行点火开关的断开操作之后，在经过规定时间后切断向前述档位切换装置的电力供给；以及自关机禁止单元，其在车辆的行驶速度大于或等于规定值的情况下，无论来自点火开关的输入信号的状态如何，均禁止由前述自关机继电器进行的电力供给的切断。
据此，例如即使在点火开关及其配线等产生故障的情况下，自关机继电器也进行动作而切断向***的供给电压，可以防止无法控制。
发明的效果
如上述说明所示，根据本发明，可以提供一种线控换档控制***，其可以根据车辆的状态适当地进行向非行驶档位的切换。
附图说明
图1是示意地表示使用本发明的线控换档控制***的实施例的结构的框图。
图2是表示图1的线控换档控制***中的起步准备未完成时及低电压时的控制的流程图。
图3是表示图1的线控换档控制***中的怠速停止再次起动禁止时的控制的流程图。
标号的说明
10 档位切换装置
20 致动器
21 换档位置传感器
30 线控换档控制单元
31 自关机继电器
32 档位开关
33 驾驶席车门开关
34 安全带开关
35 ISS控制单元
36 蓄电池电压传感器
37 前后G传感器
38 车速传感器
40 电动停车制动器控制单元
41 停车制动器
42 致动器
50 制动器控制单元
51 行车制动器
52 液压控制单元
具体实施方式
本发明的课题为，在驾驶席车门打开时、未系安全带时、蓄电池供给电压较低时、怠速停止***的自动再次起动禁止时等，通过使前述离合器及后退离合器均解除，从而提供一种可根据车辆的状态适当地进行向非行驶档位切换的线控换档控制***。
（实施例）
下面，对使用本发明的线控换档控制***的实施例进行说明。
实施例的线控换档控制***，例如设置在将汽油机等发动机作为行驶用动力源的乘用车等汽车中，进行CVT、分级AT等自动变速器的档位切换。
图1是示意地表示实施例的线控换档控制***的结构的框图。
线控换档控制***构成为，具有档位切换装置10、致动器20、以及线控换档控制单元30等。
档位切换装置10，利用致动器20对自动变速器的前进（D）档、后退（R）档、空（N）档、停车（P）档进行切换。
档位切换装置10构成为，具有油压控制机构及停车锁止机构等，该油压控制机构对前进离合器及后退离合器分别进行接合、解除，该停车锁止机构将输出轴机械地锁止。
在D档下，成为前进离合器接合、后退离合器解除的状态。
在R档下，成为前进离合器解除，后退离合器接合的状态。
在N档下，成为前进离合器、后退离合器均解除的状态。
在P档下，成为前进离合器、后退离合器均解除，并且停止锁止机构进行动作的状态。
致动器20例如是电动机、螺线管等电动致动器，对档位切换装置10进行驱动而进行档位的切换动作。
致动器20具有换档位置传感器21，其基于致动器20内部的驱动部件的位置等，检测档位切换装置10处于哪个档位（换档位置）。
换档位置传感器21检测出的换档位置信息，向线控换档控制单元30传递。
线控换档控制单元30控制致动器20而使档位切换装置10进行档位切换动作。
线控换档控制单元30构成为，具有CPU等信息处理装置、RAM及ROM等存储装置、输入/输出接口及将它们连接的总线等。
在线控换档控制单元30上，经由作为车载LAN的一种的CAN通信***连接自关机（self-shut）继电器31、档位开关32、驾驶席车门开关33、安全带开关34、怠速停止***（ISS）控制单元35、蓄电池电压传感器36、前后G传感器37、车速传感器38等。
自关机继电器31向线控换档控制单元30供给电力，并且在驾驶员将未图示的点火开关断开的情况下，在直至线控换档控制单元30完成关机为止的期间供给电力，然后根据来自线控换档控制单元30的自关机控制信号而切断电源供给。
档位开关32设置在驾驶员输入档位切换操作（选择操作）的变速杆等操作部上，向线控换档控制单元30传递与由变速杆选择的档位相对应的档位要求信号。
线控换档控制单元30根据来自档位开关32的档位要求信号而驱动致动器20，使档位切换装置10动作。
驾驶席车门开关33设置在驾驶席车门的限位器上，对驾驶席车门的开闭状态进行检测，将检测结果向线控换档控制单元30传递。
安全带开关34设置在驾驶席的安全带固定部上，对安全带的使用状态进行检测，将检测结果向线控换档控制单元30传递。
驾驶席车门开关33及安全带开关34，对驾驶员已系安全带且将驾驶席车门关闭的起步准备状态进行判别，作为在本发明中所述的起步准备状态判别单元而起作用。
ISS控制单元35进行怠速停止控制，即，在车辆停止时规定的怠速停止条件成立的情况下，使发动机自动地停止，并且在例如制动器断开等规定的再次起动条件成立的情况下，使发动机自动再次起动。
另外，ISS控制单元35具有下述功能，即，在满足规定的再次起动禁止条件的情况下，禁止发动机自动停止后的自动再次起动。
蓄电池电压传感器36，对向线控换档控制***供给电力的蓄电池的电压进行检测，将检测结果向线控换档控制单元30传递。
前后G传感器37，通过对在车体前后方向上作用的加速度进行检测，从而判别本车辆所停车的路面的前后方向的倾斜（坡度）。
前后G传感器37将判别出的坡度值向线控换档控制单元30传递。
车速传感器38，生成与例如设置在车轮轮毂部上的转速脉冲轮的旋转速度相对应的车速脉冲信号，并且根据车速脉冲信号的间隔检测车速。
车速传感器38将检测出的车速向线控换档控制单元30传递。
另外，线控换档控制单元30与电动停车制动器控制单元40、制动器控制单元50等连接。
电动停车制动器控制单元40，对利用机械联动装置与机械式的停车制动器41连接的致动器42进行控制，切换停车制动器41的制动及制动解除。
制动器控制单元50，对产生液压式行车制动器51的液压控制单元52进行控制，切换行车制动器51的制动及制动解除。
上述实施例的线控换档控制***执行下述控制等，即，在驾驶员的起步准备未完成的情况下防止车辆的行驶；在来自蓄电池的供给电压较低的情况下防止车辆的行驶；以及在利用怠速停止控制使发动机自动停止后禁止自动再次起动的情况下，向非行驶档位切换而将起动禁止电路接通。
下面，对这些控制详细地进行说明。
图2是表示图1的线控换档控制***中的起步准备未完成时及低电压时的控制的流程图。
下面，按照顺序对每个步骤进行说明。
（步骤S11：点火开关、车速状态判断）
线控换档控制单元30判别来自未图示的点火开关输入信号是否为断开状态，并且车速传感器所检测的车速是否大于或等于规定值，在这些均成立的情况下前进至步骤S12。
另外，在这些中的一个或两个不成立的情况下前进至步骤S13。
（步骤S12：自关机禁止）
线控换档控制单元30，禁止由自关机继电器31进行的向线控换档控制单元30的电力供给切断（继电器触点断开动作），前进至步骤S13。
（步骤S13：驾驶席车门状态判断）
线控换档控制单元30基于来自驾驶席车门开关33的输入，判别驾驶席车门的开闭状态，在驾驶席车门打开的情况下前进至步骤S16。
另外，在驾驶席车门关闭的情况下前进至步骤S14。
（步骤S14：驾驶席安全带状态判断）
线控换档控制单元30基于来自安全带开关34的输入，判别驾驶员的安全带已系状态，在未系安全带的情况下前进至步骤S16。
另外，在已系安全带的情况下前进至步骤S15。
（步骤S15：蓄电池低电压判断）
线控换档控制单元30基于来自电压传感器36的输入，判别蓄电池的电压，在处于电压小于或等于规定阈值的低电压状态的情况下前进至步骤S16。
另外，在不是低电压状态的情况下结束一系列的处理（返回）。
（步骤S16：坡度值判断）
线控换档控制单元30基于来自前后G传感器37的输入，判别本车辆当前停车的路面的前后方向的坡度值，在坡度值大于或等于规定阈值的情况下前进至步骤S17。
另外，在坡度值不足阈值的情况下前进至步骤S18。
（步骤S17：车速判断）
线控换档控制单元30基于来自车速传感器38的输入，判别本车辆当前的车速，在车速小于或等于规定阈值的情况下前进至步骤S19。
另外，在车速超过阈值的情况下前进至S18。
（步骤S18：变换为N档）
线控换档控制单元30，使车辆成为自动变速器的前进离合器及后退离合器均解除、停车锁止机构的锁止解除的N档状态。
然后，结束一系列的处理（返回）。
（S19：变换为P档）
线控换档控制单元30使车辆成为自动变速器的前进离合器及后退离合器均解除、停车锁止机构进行锁止的P档状态。
在这里，可以使停车锁止机构进行锁止，或者也可以取代使停车锁止机构锁止，而向电动停车制动器控制单元40和制动器控制单元50中的一个或两个发送动作要求信号，使停车制动器41、行车制动器51中的一个或两个成为制动状态。
然后，结束一系列的处理（返回）。
图3是表示图1的线控换档控制***中的怠速停止再次起动禁止时的控制的流程图。
下面，按照顺序对每个步骤进行说明。
（步骤S21：点火开关、车速状态判断）
线控换档控制单元30判别来自未图示的点火开关输入信号是否为断开状态，并且车速传感器所检测的车速是否大于或等于规定值，在这些均成立的情况下前进至步骤S22。
另外，在这些中的一个或两个不成立的情况下前进至步骤S23。
（步骤S22：自关机禁止）
线控换档控制单元30，禁止由自关机继电器31进行的向线控换档控制单元30的电力供给切断（继电器触点断开动作），前进至步骤S23。
（步骤S23：怠速停止控制判断）
线控换档控制单元30基于来自ISS控制单元35的输入，判别当前是否正在执行怠速停止控制。
在执行怠速停止控制过程中的情况下，前进至步骤S24。
另外，在未执行怠速停止控制的情况下，结束一系列的处理（返回）。
（步骤S24：再次起动禁止判断）
线控换档控制单元30基于来自ISS控制单元35的输入，判别是否处于再次起动禁止状态。
在处于再次起动禁止状态的情况下，前进至步骤S25。
另外，在不是再次起动禁止状态的情况下，结束一系列的处理（返回）。
（步骤S25：前进/后退离合器断开、起动禁止电路接通）
线控换档控制单元30使自动变速器的前进离合器、后退离合器均成为解除状态，并且对在通常D档时禁止向起动电动机通电的未图示的起动禁止电路进行控制，使得即使在D档的情况下，也处于可与驾驶员利用点火开关进行的发动机起动操作相对应而向起动电动机通电的状态。
然后，前进至步骤S26。
（步骤S26：坡度值判断）
线控换档控制单元30基于来自前后G传感器37的输入，判别本车辆当前所停车的路面的前后方向的坡度值，在坡度值大于或等于规定阈值的情况下前进至步骤S27。
另外，在坡度值不足阈值的情况下结束一系列的处理（返回）。
（步骤S27：车速判断）
线控换档控制单元30基于来自车速传感器38的输入，判别本车辆当前的车速，在车速小于或等于规定阈值的情况下前进至步骤S28。
另外，在车速超过阈值的情况下结束一系列的处理（返回）。
（步骤S28：变换为P档）
线控换档控制单元30，使车辆成为自动变速器的前进离合器及后退离合器均解除，停车锁止机构进行锁止的P档状态。
在这里，可以使停车锁止机构进行锁止，或者也可以取代使停车锁止机构锁止，而向电动停车制动器控制单元40和制动器控制单元50中的一个或两个发送动作要求信号，使停车制动器41、行车制动器51中的一个或两个成为制动状态。
然后，结束一系列的处理（返回）。
根据上面说明的实施例，可以获得下面的效果。
（1）在驾驶席车门打开、或者未系驾驶席安全带，车辆的起步准备未就绪的情况下，通过变换为N档或P档，可以防止车辆的起动，使安全性提高。
用于这种控制的车门开关、安全带开关等，在一般的车辆中通常都会设置，无需增加新的传感器、开关类等。
（2）在向***的供给电压降低而担心控制用的CPU及致动器等产生误动作的情况下，通过变换为N档或P档，可以防止车辆的行驶，确保可靠性、安全性。
（3）在由于某些原因而由怠速停止控制禁止发动机自动再次起动的情况下，通过变换为N档或P档，并且使起动禁止电路接通，无需驾驶员手动切换为非行驶档，就可以进行起动电动机的驱动，从而可以减轻驾驶员的操作负担，防止驾驶员陷入恐慌等。
（4）在执行上述各控制时，在本车辆处于大于或等于规定值的坡度值的倾斜路面上的情况下，通过使停车锁止机构、停车制动器、行车制动器中的一部分或全部动作，可以防止车辆的移动。
（5）在点火开关断开且车速大于或等于规定值的情况下，通过禁止自关机，即使在点火开关及其配线等产生故障等的情况下，也可以防止自关机继电器动作而无法控制。
（变形例）
本发明并不限定于上述说明的实施例，可进行各种变形及变更，这些变形例也在本发明的技术范围内。
例如，线控换档控制***的结构并不限于上述实施例的结构，可以进行适当的变更。
例如，在实施例中，根据驾驶席车门及驾驶席安全带的状态而解除前进、后退离合器，但也可以成为增加驾驶席之外的车门及安全带的状态的控制。

Claims (4)

1.一种线控换档控制***，其具有：
档位切换装置，其利用致动器对前进用卡合要素及后退用卡合要素的卡合及解除进行切换；
档位切换操作部，其使驾驶员输入档位切换操作；以及
档位切换控制单元，其基于前述档位切换操作部的状态，对前述档位切换装置的前述致动器进行控制，
其特征在于，
具有怠速停止控制单元，其在车辆停止时使发动机自动停止，且根据起步准备动作而使发动机自动再次起动，并且，在满足规定的自动再次起动禁止条件的情况下，禁止前述发动机的自动再次起动，
在前述怠速停止控制单元禁止前述发动机的自动再次起动的情况下，无论前述档位切换操作部的状态如何，前述档位切换控制单元均执行使前述前进用卡合要素及前述后退用卡合要素都解除的行驶禁止控制，并且成为容许与驾驶员对发动机的起动操作相对应的起动电动机驱动的状态。
2.根据权利要求1所述的线控换档控制***，其特征在于，
在车辆处于停止状态且执行前述行驶禁止控制的情况下，在路面的前后方向倾斜度大于或等于规定值时，利用锁止机构将自动变速器的输出轴锁止。
3.根据权利要求1所述的线控换档控制***，其特征在于，
在车辆处于停止状态且执行前述行驶禁止控制的情况下，在路面的前后方向倾斜度大于或等于规定值时，使设置在车轮上的制动器装置成为制动状态。
4.根据权利要求1所述的线控换档控制***，其特征在于，具有：
自关机继电器，其在进行点火开关的断开操作之后，在经过规定时间后切断向前述档位切换装置的电力供给；以及
自关机禁止单元，其在车辆的行驶速度大于或等于规定值的情况下，无论来自点火开关的输入信号的状态如何，均禁止由前述自关机继电器进行的电力供给的切断。
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