JP2008286281A - 自動変速機の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両周囲の交通状況に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する。
【解決手段】ECT_ECUは、ニュートラル制御を開始するか否かを判定するステップ(S200)と、ニュートラル制御を開始すると判定されてから(S200にてYES)、経過時間Cntが予め定められた待機時間Tsよりも大きく(S202にてYES)、かつ、通行停止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいと(S204にてYES)、発進クラッチを完全に解放するステップ(S206)とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図4
【解決手段】ECT_ECUは、ニュートラル制御を開始するか否かを判定するステップ(S200)と、ニュートラル制御を開始すると判定されてから(S200にてYES)、経過時間Cntが予め定められた待機時間Tsよりも大きく(S202にてYES)、かつ、通行停止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいと(S204にてYES)、発進クラッチを完全に解放するステップ(S206)とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図4
Description
本発明は、自動変速機の制御に関し、特に、車両周囲の交通状況に応じて適切なタイミングで発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する技術に関する。
一般的に、道路上を通行する車両の燃費向上のための様々な技術が公知となっている。たとえば、特開2000−045818号公報(特許文献1)は、省エネルギー/低公害化を実現可能にする広域運転制御方法を開示する。この制御方法は、道路上を走行する多数の道路車両の広域運転制御方法において、道路に沿って設けられた中継手段を介して道路上の車両に交通情報を流し、各車両にあっては、自車両の位置を検出し、ディジタル道路地図情報により、存在道路を特定し、かつ該当位置及び道路に対応する交通情報を中継手段から取り込み、自己の車両駆動機構のアイドリング運転を停止すべきか否かを判断し、停止すべきと判断した場合は、自己の車両駆動機構を停止することを特徴とする。
上述の公報に開示された制御方法によると、消費エネルギーの低減、及び排出ガス量の低減により公害を抑止できるという効果がある。
ところで、自動変速機が搭載された車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション(たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション)が設定され、このように設定された変速ポジション内(通常は、前進走行ポジション内)において自動変速制御が行なわれる。
このような自動変速機を有した車両において、前進走行ポジションが設定されて車両が停止している状態では、動力源、たとえば、アイドリング回転するエンジンからの動力が変速機に伝達され、これが駆動輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。
このようなことから、前進走行ポジションにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、前進走行ポジションのまま変速機をニュートラルに近い状態とすることにより、クリープ力の発生を防止して、燃費の向上を図ることが提案されている。そして、車両の状態の所定の条件が成立すると(たとえば、ブレーキペダルが解除側に操作されると)、ニュートラル状態から復帰して車両がスムーズに発進できるようになる。以下の説明においてこのように変速機をニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御あるいはN制御と記載する。
特開2000−045818号
しかしながら、車両周囲の交通状況(たとえば、信号機の各種信号の点灯状態等)の変化などの車両の外部の要因によりニュートラル制御からの復帰タイミングを正確に予測することができないため、ニュートラル制御中に変速機を完全にニュートラル状態にすることができないという問題がある。これは、運転者がブレーキペダルを解除して、アクセルペダルを踏み込む際の、ニュートラル制御からの復帰後の発進時に、駆動力の伝達遅れが発生しないように発進クラッチを半係合状態にしておく必要があるためである。発進クラッチの半係合状態を維持すると、エンジン負荷を十分に下げられないため、ニュートラル制御時において燃費向上が十分でないという問題がある。
上述した公報に開示された運転制御方法においては、運転者の判断によらずに自動的にエンジンを止めているに過ぎず、上述したような問題を解決することができない。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両周囲の交通状況に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する自動変速機の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
第1の発明に係る自動変速機の制御装置は、車両発進時に係合されて動力源からの動力を駆動輪に伝達する係合要素を有する自動変速機の制御装置である。この制御装置は、車両の外部から、車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得するための取得手段と、取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、係合要素を完全に解放するように係合力を制御するための手段を含む。第7の発明に係る自動変速機の制御方法は、第1の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。
第1の発明によると、車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号(たとえば、赤信号)の点灯が終了するまでの終了時間が予め定められた時間以上であると、その間に車両が走行を開始することはない。そのため、予め定められた時間が経過するまでの間に係合要素を完全に解放することができる。係合要素を完全に解放することにより、車両の停止中におけるエンジンの負荷を低下させることができる。これにより、燃費の向上が図れる。したがって、車両周囲の交通状況に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する自動変速機の制御装置および制御方法を提供することができる。
第2の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、取得手段は、信号機における点灯の態様を受信するための手段を含む。制御装置は、受信された点灯の態様に基づいて終了時間を演算するための手段を含む。第8の発明に係る自動変速機の制御方法は、第2の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。
第2の発明によると、取得手段は、信号機における点灯の態様を受信する。そのため、受信された点灯の態様に基づいて終了時間を演算することにより、進行禁止に対応する信号(たとえば、赤信号)の点灯が終了するまでの時間を取得することができる。
第3の発明に係る自動変速機の制御装置は、第1または2の発明の構成に加えて、制御装置は、予め定められた条件を満足しないと、係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段と、取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段とをさらに含む。第9の発明に係る自動変速機の制御方法は、第3の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。
第3の発明によると、予め定められた条件を満足しないと、係合要素が係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、車両の発進時においては、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。また、取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、係合要素が係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、進行禁止に対応する信号の点灯の終了後に、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。
第4の発明に係る自動変速機の制御装置、第1または2の発明の構成に加えて、予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、終了時間についての条件を一旦満足した後に終了時間についての条件を満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む。第10の発明に係る自動変速機の制御方法は、第4の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。
第4の発明によると、予め定められた条件を一旦満足した後に、たとえば、運転者がブレーキペダルを解除したり、アクセルペダルを踏み込むなどして満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御することにより、運転者の車両の発進の意図に応じてニュートラル制御から復帰することができる。また、終了時間についての条件を一旦満足した後に、進行禁止に対応する信号(たとえば、赤信号)の点灯が終了するまでの時間が予め定められた時間よりも短くなると、信号の切換りの直前状態であることを判定することができる。このとき、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御することにより、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰することができる。そのため、いずれの場合における車両の発進時においても、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。
第5の発明に係る自動変速機の制御装置は、第4の発明の構成に加えて、予め定められた時間より短い場合に制御される係合要素の係合力の時間変化量は、予め定められた条件を満足しない場合に制御される係合力の時間変化量よりも小さい。第11の発明に係る自動変速機の制御方法は、第5の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。
第5の発明によると、信号機が切換るタイミングは事前に予測できるため、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰する際に、緩やかに係合要素を係合することにより、自動変速機にショックが発生することを抑制しつつ、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。一方、予め定められた条件を満足しないときには、車両に対する駆動力の要求は運転者の意思に委ねられるため、駆動力が要求される時点の予測が難しい。そのため、速やかに係合要素を係合することにより、ニュートラル制御からの復帰時に遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。
第6の発明に係る自動変速機の制御装置は、第1または2の発明の構成に加えて、予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、車両の前方の他車両との距離を検出するための距離検出手段と、検出された他車両との距離が拡大すると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む。第12の発明に係る自動変速機の制御方法は、第6の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。
第6の発明によると、たとえば、信号機において進行禁止に対応する信号(たとえば、赤信号)が点灯状態であっても、渋滞中などの場合には前方の他車両が動き出す場合がある。そのため、他車両との距離が拡大することが検出されると、完全解放されていた係合要素を係合させることにより、前方の車両に追従して移動する際に遅れが生じることなく車両に駆動力を発現することができる。
第13の発明に係るプログラムは、第7〜12のいずれかの発明に係る自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムであって、第14の発明に係る記録媒体は、第7〜12のいずれかの発明に係る自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した媒体である。
第13または第14の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第7〜12のいずれかの発明に係る自動変速機の制御方法を実現することができる。
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じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
<第1の実施の形態>
本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を搭載する車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、図1に示すECT(Electronic Controlled Automatic Transmission)_ECU(Electronic Control Unit)202により実現される。
本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を搭載する車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、図1に示すECT(Electronic Controlled Automatic Transmission)_ECU(Electronic Control Unit)202により実現される。
本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。なお、本発明は、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機に限定されるものではなく、たとえばベルト式無段変速機などの無段変速機であってもよい。
図1に示すように、この車両のパワートレーンには、エンジン100と、トランスミッション102と、制動装置110と、受信機150と、エンジンECU200と、ECT_ECU202と、ABS(Anti-lock Brake System)_ECU204とが搭載される。
エンジン100の出力軸は、トランスミッション102の入力軸に接続される。トランスミッション102の出力軸は、プロペラシャフト104を介在させて、ディファレンシャルギヤ機構106に接続される。ディファレンシャルギヤ機構106には、ドライブシャフト112を介在させて駆動輪108に接続される。すなわち、エンジン100の出力は、トランスミッション102とプロペラシャフト104とディファレンシャルギヤ機構106とドライブシャフト112とを経由して駆動輪108に伝達される。
エンジン100の出力軸には、エンジン回転数NEを検出するエンジン回転数センサ250が設けられる。エンジン回転数センサ250は、検出されたエンジン回転数NEに対応する信号をエンジンECU200に送信する。
アクセルペダル開度センサ252は、運転者のアクセルペダルの操作量を検出する。アクセルペダル開度センサ252は、検出されたアクセルペダルの操作量に対応する信号をエンジンECU200に送信する。
トランスミッション102には、トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とが搭載される。エンジン100の出力軸は、トルクコンバータの入力軸に接続される。したがって、エンジン回転数センサ250により検出されるエンジン回転数NEとトルクコンバータの入力軸回転数(ポンプ回転数)とは同じ回転数である。
トルクコンバータは、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチと、入力軸側のポンプ羽根車と、出力軸側のタービン羽根車と、ワンウェイクラッチを有し、トルク増幅機能を発現するステータとから構成される。トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とは、回転軸により接続される。トルクコンバータの出力軸回転数NT(タービン回転数NT)は、タービン回転数センサ254により検出される。遊星歯車式変速機構の出力軸回転数NOUTは、出力軸回転数センサ256により検出される。
トランスミッション102には、係合要素であるクラッチ要素や、ブレーキ要素、ワンウェイクラッチ要素を含む。車両の発進時に使用される1速時には、クラッチ要素およびワンウェイクラッチ要素が係合する。これらのクラッチ要素の中で、発進クラッチ114は、パーキング(P)ポジション、後進走行(R)ポジション、ニュートラル(N)ポジション以外の、車両が前進するための変速段を構成する際に係合状態で使用される。
制動装置110は、ブレーキペダルと、真空倍力装置と、ブレーキマスタシリンダと、油圧回路と、各車輪に設けられるディスクブレーキ(あるいは、ドラムブレーキ)(いずれも図示せず)とから構成される。ブレーキペダルは、真空倍力装置を介して、ブレーキマスタシリンダの一方端に連結される。また、ブレーキマスタシリンダの他方端は、油圧回路を介してディスクブレーキに接続される。ディスクブレーキは、ブレーキキャリパ(図示せず)と、ブレーキキャリパ内に設けられるホイルシリンダと、ホイルシリンダにより狭持されるブレーキディスクとから構成される。ブレーキディスクは、駆動輪108に従動する。
ブレーキペダルが踏込まれると、真空倍力装置によりブレーキペダルからの力(ブレーキ踏力)が倍力されてブレーキマスタシリンダに入力される。ブレーキマスタシリンダにおいては、ブレーキペダルからの入力に応じて、内部のピストンが摺動して、油圧回路の油圧を上昇させる。油圧回路の油圧が上昇すると、ホイルシリンダがブレーキディスクを狭持する力が上昇して、車輪の回転を制限する。これにより、車両に制動力が発生する。
油圧回路には、ホイルシリンダに供給される油圧を上昇させる増圧ソレノイドと、ホイルシリンダに供給される油圧を下降させる減圧ソレノイドとが設けられる。ABS_ECU204は、車両の状態に応じて増圧ソレノイドと減圧ソレノイドとを制御して、ホイルシリンダに供給される油圧を制御する。このような構成により、ABSの機能が実現される。
このようなパワートレーンを制御する車両の制御装置は、エンジン100を制御するエンジンECU200と、自動変速機の制御装置であるECT_ECU202と、ABS110を制御するABS_ECU204とを含む。
ECT_ECU202には、タービン回転数センサ254からタービン回転数NTを表わす信号が、出力軸回転数センサ256から出力軸回転数NOUTを表わす信号が入力される。また、ECT_ECU202には、エンジンECU200から、エンジン回転数センサ250にて検知されたエンジン回転数NEを表わす信号と、アクセルペダル開度センサ252にて検知されたアクセル開度を表わす信号とが入力される。
これら回転数センサは、トランスミッション102内の回転軸(たとえば、トルクコンバータの入力軸、トルクコンバータの出力軸および遊星歯車式変速機構の出力軸)に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トランスミッション102内の回転軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
また、ECT_ECU202には、ABS_ECU204からブレーキ踏力情報を受信する。ブレーキ踏力情報は、ブレーキマスタ圧センサ260により検出されるブレーキマスタシリンダの油圧(以下、ブレーキマスタ圧と記載する)を含む。ブレーキマスタ圧センサ260は、検出されたブレーキマスタ圧をABS_ECU204に送信する。
なお、ブレーキ踏力情報は、ブレーキマスタ圧に基づいて算出されるブレーキ踏力を含むようにしてもよい。あるいは、ブレーキ踏力情報は、ブレーキマスタ圧に代えて、運転者が制動装置を操作する際に用いられる操作ペダルであるブレーキペダルの操作量を含むようにしてもよい。ブレーキペダルの操作量は、たとえば、ブレーキペダルに設けられるブレーキストロークセンサにより検出されるようにしてもよいし、ブレーキランプが消灯状態から点灯状態になるとオフ状態からオン状態に切換る信号を出力する(すなわちブレーキランプの点灯状態/消灯状態に連動した)ブレーキランプスイッチによりブレーキペダルの所定の操作量を検出するようにしてもよい。
また、ABS_ECU204には、駆動輪108の回転数を検出する車輪速センサ258が接続されている。車輪速センサ258は、検出された駆動輪108の回転数に対応する信号をABS_ECU204に送信する。ABS_ECU204は、入力された駆動輪の回転数に基づいて車速Vを算出する。ABS_ECU204は、算出された車速VをECT_ECU202に送信する。なお、車速Vは、ECT_ECU202において算出されてもよい。
このような車両のパワートレーンにおいて、ECT_ECU202は、車両の停止状態に対応する予め定められた条件(シフトポジションが前進走行(D)ポジションであって、アクセルオフかつブレーキ踏力が予め定められた踏力より大きくかつ車速が所定車速以下)を満足すると判定すると、発進クラッチ114を所定のスリップ状態(半係合状態)または解放状態に制御するニュートラル制御を実行する。なお、ブレーキ踏力が予め定められた踏力よりも大きいか否かは、ブレーキマスタ圧に基づいて判定すればよい。
さらに、ECT_ECU202は、ニュートラル制御を実行しているときに、予め定められた条件を満足しないと判定すると(たとえば、ブレーキ踏力が予め定められた踏力以下であることを検出したり、制動装置110に対する操作量の減少を検出したりすると)、ニュートラル制御から復帰するように発進クラッチ114を制御する。ECT_ECU202は、制動装置110に対する操作量の減少をブレーキマスタ圧の減少により検出する。
信号機900は、進行可能に対応する信号を点灯させたり、進行禁止に対応する信号1000を点灯させたりする。本実施の形態において信号機900は、赤信号と黄信号と青信号とを含む。進行禁止に対応する信号1000が赤信号である。信号機900は、進行禁止に対応する信号1000を点灯する際に、信号1000の点灯の終了までの時間情報を含む点灯態様で点灯する。たとえば、信号機900は、人が検知できない高周波数で信号1000を点滅点灯させる。信号1000の点滅点灯の態様(たとえば、周波数等)には、信号1000の点灯の終了までの時間情報を含む。
受信機150は、車両の外部から、車両の前方側の信号機900において進行禁止に対応する信号1000の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得する。
具体的には、受信機150は、信号機900の信号1000からの光を受光する装置であって、信号機900から信号1000の信号の点灯の態様を受信する。受信機150は、受信した点灯の態様を信号切換り情報としてECT_ECU202に送信する。ECT_ECU202は、受信された点灯の態様に基づいて終了時間を演算する。なお、受信機150は、たとえば、受信した点灯の態様(たとえば、点滅の周波数)および予め記憶された点灯の態様と終了時間との関係に基づいて終了時間を演算するようにしてもよい。
本実施の形態においては、信号1000から受信機150に対して光通信により終了時間を含む情報を送信するとして説明したが、受信機150において車両の前方側の信号900の信号1000の点灯の終了までの時間が取得できれば、特にこのような態様に限定されるものではない。たとえば、受信機150は、車両の周囲の道路交通情報を発信する基地局から、車両の前方側の信号機900の進行禁止に対応する信号1000の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を受信するようにしてもよい。また、受信機150は、たとえば車両前方側の信号機の信号を含む予め定められた範囲を撮像するカメラにより構成されてもよい。
本実施の形態においては、ECT_ECU202が、受信された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、係合要素である発進クラッチ114が完全に解放するように発進クラッチ114の係合力を制御する点に特徴を有する。
さらに、ECT_ECU202は、受信された終了時間が予め定められた時間よりも短いか、あるいは、上述した予め定められた条件を満足しないと、発進クラッチ114が係合状態を維持するように係合力を制御する。
さらに、ECT_ECU202は、予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなったり、あるいは、終了時間についての条件を一旦満足した後に、満足しなくなったりすると、完全解放されていた発進クラッチ114を係合させるように係合力を制御する。
図2に、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECT_ECU202の機能ブロック図を示す。ECT_ECU202は、入力インターフェース(以下、入力I/Fと記載する)300と、演算処理部400と、記憶部500と、出力インターフェース(以下、出力I/F)600とを含む。
入力I/F300は、アクセルペダル開度センサからのアクセル開度信号と、ABS_ECU204からのブレーキ踏力情報および車速情報と、受信機150からの信号切換り情報とを受信する。
演算処理部400は、N制御開始処理部402と、N制御強制終了判定部404と、強制終了処理部406と、N制御復帰処理部408とを含む。
N制御開始処理部402は、N制御を開始するか否かを判定する。N制御開始処理部402は、予め定められた条件が成立すると、N制御を開始することを判定する。さらに、N制御開始処理部402は、N制御の開始判定からの経過時間Cntを計測する。N制御開始処理部402は、計測された経過時間Cntが予め定められた待機時間Tsよりも大きいか否かを判定する。N制御開始処理部402は、さらに、進行禁止に対応する信号1000の点灯が終了するまでの終了時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいか否かを判定する。なお、進行禁止に対応する信号1000の点灯が終了するまでの終了時間は、信号切換り情報に含まれる。N制御開始処理部402は、N制御の開始が判定されてから予め定められた待機時間Tsの経過が判定され、かつ、終了時時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいと、発進クラッチ114を解放制御する。
N制御強制終了判定部404は、N制御を強制終了するか否かを判定する。具体的には、N制御強制終了判定部404は、車両の状態が予め定められた条件を満足しないと、すなわち、たとえば、アクセルがオンされ、かつ、ブレーキ踏力が予め定められた踏力以下になると、N制御を強制終了することを判定する。なお、N制御強制終了判定部404は、N制御を強制終了することを判定すると、強制終了判定フラグをオンするようにしてもよい。
強制終了処理部406は、N制御を強制終了することが判定されると、発進クラッチ114が完全係合状態になるように発進クラッチ114の係合力を制御する。強制終了処理部406は、後述するN制御復帰処理部408よりも発進クラッチ114の係合力の時間変化量が大きくなるように発進クラッチ114の係合力を制御する。そのため、発進クラッチ114の係合が開始されてから完了するまでの係合時間は、後述するN制御復帰処理部408による係合時間よりも短い。このように強制終了処理部406は、急係合により発進クラッチ114を完全係合状態にする。なお、強制終了処理部406は、強制終了判定フラグがオンであると、発進クラッチ114を急係合するようにしてもよい。
N制御復帰処理部408は、信号切換りまでの終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下になると、発進クラッチ114が完全係合状態になるように発進クラッチ114の係合力を制御する。上述したように、N制御復帰処理部408による係合時間は、強制終了処理部406による係合時間よりも長い。このようにN制御復帰処理部406は、緩やかな係合により発進クラッチ114を完全係合状態にする。
また、本実施の形態において、N制御開始処理部402と、N制御強制終了判定部404と、強制終了処理部406と、N制御復帰処理部408とは、いずれも演算処理部400であるCPUが記憶部500に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
記憶部500には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部400からデータが読み出されたり、格納されたりする。
以下、図3を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECT_ECU202で実行され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と記載する)100にて、ECT_ECU202は、N制御開始処理を実行する。S102にて、ECT_ECU202は、N制御を強制終了するか否かを判定する。N制御を強制終了することが判定されると(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S102にてNO)、処理はS106に移される。
S104にて、ECT_ECU202は、急係合により発進クラッチ114が完全係合状態なるように係合力を制御する。S106にて、ECT_ECU202は、N制御復帰処理を実行する。
次に、図4を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECT_ECU202で実行されるN制御開始処理のプログラムの制御構造について説明する。
S200にて、ECT_ECU202は、N制御を開始するか否かを判定する。具体的には、ECT_ECU202は、N制御についての予め定められた条件が成立するか否かを判定する。ECT_ECU202は、N制御についての予め定められた条件が成立するとN制御を開始することを判定する。N制御を開始することが判定されると(S200にてYES)、処理はS202に移される。もしそうでないと(S200にてNO)、この処理は終了する。
S202にて、ECT_ECU202は、N制御の開始が判定されてからの経過時間Cntが予め定められた待機時間Tsよりも大きいか否かを判定する。経過時間Cntが予め定められた待機時間Tsよりも大きいと(S202にてYES)、処理はS204に移される。もしそうでないと(S202にてNO)、処理はS202に戻される。
S204にて、ECT_ECU202は、N制御の開始が判定されてから予め定められた待機時間Tsが経過した時点で、終了時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいか否かを判定する。終了時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいと(S204にてYES)、処理はS206に移される。もしそうでないと(S204にてNO)、この処理は終了する。
S206にて、ECT_ECU202は、発進クラッチ114が完全に解放されるように発進クラッチ114の係合力を制御する。
次に、図5を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECT_ECU202で実行されるN制御復帰処理のプログラムの制御構造について説明する。
S300にて、ECT_ECU202は、N制御が実施中であるか否かを判定する。N制御が実施中であると(S300にてYES)、処理はS302に移される。もしそうでないと(S300にてNO)、この処理は終了する。
S302にて、ECT_ECU202は、終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であるか否かを判定する。終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であると(S302にてYES)、処理はS304に移される。もしそうでないと(S302にてNO)、処理はS102に戻される。
S304にて、ECT_ECU202は、緩やかな係合により発進クラッチ114が完全係合状態になるように発進クラッチ114の係合力を制御する。
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自動変速機の制御装置であるECT_ECU202の動作について図6を参照にしつつ説明する。
たとえば、赤信号により車両が交差点手前の停止線で停止した場合を想定する。このとき、運転者は、アクセルペダルを解除状態にし、かつ、ブレーキペダルを踏み込んだ状態となる。また、車両は停止しているため、車両の速度は略ゼロである。
時間T(0)にて、N制御開始処理が実行される(S100)。このとき、N制御についての予め定められた条件が成立しないと、N制御は開始されず(S200にてNO)、発進クラッチ114が係合状態を維持するように係合力が制御される。
一方、N制御についての予め定められた条件が成立すると、N制御を開始することを判定する(S200にてYES)。そして、N制御を開始してからタイマを起動させて、経過時間Cntを計測する。計測された経過時間Cntが予め定められた時間Tsよりも大きく(S202にてYES)、終了時間Tbが予め定められた時間Tnよりも大きいと(S204にてYES)、時間T(1)にて、発進クラッチ114が完全に解放されることにより(S206)、N制御が開始される。なお、終了時間Tbが予め定められた時間Tn以下であると(S204にてNO)、発進クラッチ114が係合状態を維持するように係合力が制御される。
そして、N制御についての予め定められた条件が不成立になると、N制御の強制終了が判定されて(S102にてYES)、発進クラッチ114が完全係合状態になるまで急係合される(S104)。
一方、N制御についての予め定められた条件が成立した状態であると、N制御の強制終了が判定されないため(S102にてNO)、N制御復帰処理が実行される(S106)。
すなわち、N制御が実施中であれば(S300にてYES)、終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であるか否かが判定される(S302)。時間T(2)にて、終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であると(S302にてYES)、発進クラッチ114が完全係合状態になるまで緩やかに係合される(S304)。
一方、終了時間Tbが予め定められた時間Tfよりも大きいと(S302にてNO)、N制御が強制終了されるか否かが判定される(S102)。これにより、信号機900において赤信号の点灯が完了する時点で、あるいは、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えた時点で、車両はN制御から復帰した状態となる。
以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置によると、車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号(たとえば、赤信号)の点灯が終了するまでの終了時間Tbが予め定められた時間Tn以上であると、発進クラッチが完全に解放される。そのため、車両の停止中におけるエンジンの負荷を低下させることができる。これにより、燃費の向上が図れる。したがって、交通状態に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する自動変速機の制御装置および制御方法を提供することができる。
さらに、予め定められた条件を一旦満足した後に、たとえば、運転者がブレーキペダルを解除したり、アクセルペダルを踏み込むなどして満足しなくなると、完全解放されていた発進クラッチを係合させるように係合力を制御することにより、運転者の車両の発進の意図に応じてニュートラル制御から復帰することができる。また、終了時間についての条件を一旦満足した後に、進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの時間が予め定められた時間よりも短くなると、信号の切換りの直前状態であることを判定することができる。このとき、完全解放されていた発進クラッチを係合させるように係合力を制御することにより、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰することができる。そのため、いずれの場合における車両の発進時においても、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。
また、信号機が切換るタイミングは事前に予測できるため、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰する際に、緩やかに発進クラッチを係合することにより、自動変速機にショックが発生することを抑制しつつ、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。一方、予め定められた条件を満足しないときには、車両に対する駆動力の要求は運転者の意思に委ねられるため、駆動力が要求される時点の予測が難しい。そのため、速やかに発進クラッチを係合することにより、復帰後に遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。
さらに、予め定められた条件を満足しないと、発進クラッチが係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、車両の発進時においては、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。また、取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、発進クラッチが係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、進行禁止に対応する信号の点灯の終了後に、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。
<第2の実施の形態>
以下、第2の実施の形態に係る自動変速機の制御装置について説明する。本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、上述の第1の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成と比較して、前方の他車両との距離を検出するミリ波レーダをさらに含む点およびECT_ECU202で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
以下、第2の実施の形態に係る自動変速機の制御装置について説明する。本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、上述の第1の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成と比較して、前方の他車両との距離を検出するミリ波レーダをさらに含む点およびECT_ECU202で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECT_ECU202が搭載される車両には、ミリ波レーダがさらに設けられる。ミリ波レーダは、前方の他車両との相対距離を検出し、検出された距離を示す信号をECT_ECU202に送信する。なお、前方の他車両との相対距離を検出できれば、特にミリ波レーダを用いることに限定されるものではない。
以下、図7を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECT_ECU202で実行されるN制御復帰処理のプログラムの制御構造について説明する。
なお、図7に示したフローチャートの中で、前述の図5に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
S300にて、N制御が実施中であることが判定されると、S350にて、ECT_ECU202は、終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であるという条件および前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大したという条件のうちの少なくともいずれか一方が成立するか否かを判定する。終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であるという条件および前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大したという条件のうちの少なくともいずれか一方が成立すると判定すると(S350にてYES)、処理はS304に移される。いずれの条件も成立しないと(S350にてNO)、S304に移される。
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自動変速機の制御装置であるECT_ECU202の動作について説明する。
なお、N制御が開始されるまでの動作は、上述の第1の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の動作と同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。
N制御の強制終了が判定されないと(S102にてNO)、N制御復帰処理が実行される(S106)。
すなわち、N制御が実施中であれば(S300にてYES)、終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であるという条件および前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大したという条件のうちの少なくともいずれか一方が成立するか否かが判定される(S350)。終了時間Tbが予め定められた時間Tf以下であると、あるいは、前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大すると(S350にてYES)、発進クラッチ114が完全係合状態になるまで緩やかに係合される(S304)。
一方、終了時間Tbが予め定められた時間Tfよりも大きく、かつ、前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大しないと(S350にてNO)、N制御が強制終了されるか否かが判定される(S102)。これにより、信号機900において赤信号の点灯が完了する時点で車両はN制御から復帰した状態となる。
以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置によると、上述の第1の実施の形態に係る自動変速機の制御装置により発現する効果に加えて、たとえば、信号機において進行禁止に対応する信号が点灯状態であっても、渋滞中などの場合には前方の他車両が動き出す場合がある。そのため、他車両との距離が拡大することが検出されると、完全解放されていた係合要素を係合させることにより、前方の車両に追従して移動する際に遅れが生じることなく車両に駆動力を発現することができる。
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。
100 エンジン、102 トランスミッション、104 プロペラシャフト、106 ディファレンシャルギヤ機構、108 駆動輪、110 制動装置、112 ドライブシャフト、150 受信機、200 エンジンECU、202 ECT_ECU、204 ABS_ECU、300 入力I/F、400 演算処理部、402 N制御開始処理部、404 N制御強制終了判定部、406 強制終了処理部、408 N制御復帰処理部、500 記憶部、600 出力部、900 信号機、1000 信号灯。
Claims (14)
- 車両発進時に係合されて動力源からの動力を駆動輪に伝達する係合要素を有する自動変速機の制御装置であって、
前記車両の外部から、前記車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得するための取得手段と、
前記取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、前記車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、前記係合要素を完全に解放するように係合力を制御するための手段を含む、自動変速機の制御装置。 - 前記取得手段は、前記信号機における点灯の態様を受信するための手段を含み、
前記制御装置は、前記受信された点灯の態様に基づいて前記終了時間を演算するための手段を含む、請求項1に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記制御装置は、
前記予め定められた条件を満足しないと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段と、
前記取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段とをさらに含む、請求項1または2に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記制御装置は、
前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、
前記終了時間についての条件を一旦満足した後に前記終了時間についての条件を満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む、請求項1または2に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記予め定められた時間より短い場合に制御される係合要素の係合力の時間変化量は、前記予め定められた条件を満足しない場合に制御される係合力の時間変化量よりも小さい、請求項4に記載の自動変速機の制御装置。
- 前記制御装置は、
前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、
前記車両の前方の他車両との距離を検出するための距離検出手段と、
前記検出された他車両との距離が拡大すると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む、請求項1または2に記載の自動変速機の制御装置。 - 車両発進時に係合されて動力源からの動力を駆動輪に伝達する係合要素を有する自動変速機の制御方法であって、
前記車両の外部から、前記車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得する取得ステップと、
前記取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、前記車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、前記係合要素を完全に解放するように係合力を制御するステップとを含む、自動変速機の制御方法。 - 前記取得ステップは、前記信号機における点灯の態様を受信するステップを含み、
前記制御方法は、前記受信された点灯の態様に基づいて前記終了時間を演算するステップを含む、請求項7に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記制御方法は、
前記予め定められた条件を満足しないと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するステップと、
前記取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するステップとをさらに含む、請求項7または8に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記制御方法は、
前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップと、
前記終了時間についての条件を一旦満足した後に前記終了時間についての条件を満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップとをさらに含む、請求項7または8に記載の自動変速機の制御方法。 - 前記予め定められた時間より短い場合に制御される係合要素の係合力の時間変化量は、前記予め定められた条件を満足しない場合に制御される係合力の時間変化量よりも小さい、請求項10に記載の自動変速機の制御方法。
- 前記制御方法は、
前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップと、
前記車両の前方の他車両との距離を検出するステップと、
前記検出された他車両との距離が拡大すると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップとをさらに含む、請求項7または8に記載の自動変速機の制御方法。 - 請求項7〜12のいずれかに記載の自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラム。
- 請求項7〜12のいずれかに記載の自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した記録媒体。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010209961A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Aisin Aw Co Ltd | 車両制御装置、車両制御方法および車両制御プログラム |
JP2015143489A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 富士重工業株式会社 | 車両用制御装置 |
CN108688640A (zh) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 现代自动车株式会社 | 车辆行驶控制装置及其方法 |
-
2007
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