JP6269694B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両の制御装置に係り、特に、惰性走行制御を実行可能な車両の制御に関するものである。
所定の条件が成立すると、エンジンと手動変速機との間に設けられているクラッチを自動的に開放するとともに、エンジンをアイドル回転速度で運転する惰性走行制御を実行可能な車両が知られている。特許文献1に記載の惰行制御装置がそれである。このような惰性走行制御を実行可能な車両において、惰性走行制御中に運転者がシフトレバーに手を乗せているときなど、意図せずシフトレバーを動かしてしまう可能性がある。これに対して、特許文献1の惰行制御装置にあっては、変速禁止制御部を作動させて惰性走行制御中のシフトレバー操作を禁止することで、オーバーレブまたはアンダーレブするギヤ段へのシフト操作を防止している。
特許文献1のように惰性走行制御中にシフト操作を禁止することで、例えば高速走行での惰性走行制御中に、低速ギヤ段にシフト操作されるときに発生するオーバーレブが防止されるが、惰性走行制御中はシフトレバーをニュートラル位置(N位置)にもシフト操作することができないため、例えば変速禁止制御部が故障して所定の変速段に固着した場合に、シフト操作による動力の遮断および他の変速段へのシフト操作ができなくなる可能性があった。また、惰性走行が終了するときの車速に適したギヤ段に、惰性走行終了前にシフト操作することができないため、オーバーレブやアンダーレブが生じる可能性があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、惰性走行制御を実行可能な車両において、惰性走行制御中であっても運転者によるシフト操作によって、ニュートラルに切り替えることが可能であり、惰性走行制御終了時のオーバーレブまたはアンダーレブを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)運転者のシフト操作によって変速可能な変速機を備え、車両走行中に所定の条件が成立すると、エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路をクラッチによって自動的に遮断する惰性走行制御を行う車両の制御装置であって、(b)惰性走行制御中において、前記変速機がニュートラルに切り替わるシフト操作が運転者によって行われたあと、前記惰性走行制御が継続している場合には、特定の変速段へのシフト操作を禁止することを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、請求項1の車両の制御装置において、前記惰性走行制御中の車速の大きさに応じて、前記特定の変速段を変更することを特徴とする。
第1発明の車両の制御装置によれば、惰性走行制御中において、変速機をニュートラルに切り替えるニュートラル位置へのシフト操作が許容されるため、変速禁止制御部がシフト位置をロックした状態で固着した場合にも、ニュートラル位置へのシフト操作によって惰性走行制御の終了後に動力を遮断することができる。また、変速機がニュートラルに切り替えられてからの特定の変速段へのシフト操作を禁止することで、惰性走行制御終了時のオーバーレブまたはアンダーレブを抑制することができる。
また、第2発明の車両の制御装置によれば、車速の大きさに応じて特定の変速段を変更することで、惰性走行制御の開始時から車速が変化した場合にも、惰性走行制御の終了時の車速に対して適切な変速段へのシフト操作を許容するため、変速段が適切でないことによるオーバーレブまたはアンダーレブを抑制することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が好適に適用される車両10の駆動装置及びその制御系の一部を模式的に示す図である。図1に示すように、車両10は、エンジン12と手動変速機14とを備えている。また、エンジン12と手動変速機14との間の動力伝達系路に、クラッチ16を備えている。すなわち、エンジン12のクランク軸18と、手動変速機14の入力軸20との間の動力伝達経路を断接可能なクラッチ16が設けられている。車両10において、エンジン12により発生させられた駆動力は、クラッチ16を介して手動変速機14に伝達される。そして、手動変速機14により変速された駆動力が、出力軸26、図示しない差動装置等を介して左右の駆動輪へ伝達される。なお、手動変速機14が、本発明の変速機に対応している。
エンジン12は、車両10の走行用駆動力を発生させる駆動力源であり、例えば、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。クラッチ16は、通常は接続状態とされてエンジン12と手動変速機14との間の動力伝達経路を接続する一方、クラッチペダル22の踏込操作によりスリップ状態或いは開放状態とされてエンジン12と手動変速機14との間の動力伝達経路を遮断する。すなわち、クラッチ16は、エンジン12から出力される動力の手動変速機14への伝達を断接する断接装置である。
手動変速機14は、運転者によるシフトレバー24のシフト操作(手動操作)により複数の変速段から任意の変速段を選択的に成立させることにより、エンジン12から入力される回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力する平行2軸式の有段変速機構(マニュアルトランスミッション)である。手動変速機14は、2軸の回転軸の間で常時噛み合う複数個の歯車対14a〜14fを備えており、変速される変速段に該当する歯車対が回転軸の間で動力伝達可能に接続されることで、例えば、第1速「1st」から第6速「6th」までの6段階の前進変速段、後進変速段「Rev」の何れかが成立させられる。また、回転速度の異なる回転軸の回転速度を同期させるシンクロメッシュ機構15a〜15c(同期機構)が設けられており、変速の際にシンクロメッシュ機構15a〜15cが作動することで、スムーズな変速が可能となる。また、何れの変速段にも変速されない場合には、手動変速機14がニュートラル状態(動力伝達遮断状態)となる。すなわち、シフトレバー24が所定の変速段に対応するシフト位置にシフト操作されると、手動変速機14が選択された変速段に変速され、シフトレバー24が何れの変速段も選択されないニュートラル位置にシフト操作されると、手動変速機14がニュートラル状態となる。このように、車両10は、運転者によるシフトレバー24のシフト操作により複数の変速段から任意の変速段を選択的に成立させる手動変速機14を備えたマニュアルトランスミッション車両(MT車)である。
車両10は、その車両10に関する各種制御を行うための制御装置30を備えている。図1に示す制御装置30は、例えばCPU、RAM、ROM、入力インターフェイス等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、そのCPUによりRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン12の出力制御をはじめとする各種制御を実行するように構成されている。
車両10において、図1および図2に示すように、各種センサやスイッチ等からそれぞれの検出値を示す信号が制御装置30へ供給されるように構成されている。すなわち、エンジン回転速度センサ32からエンジン12の回転速度Neすなわちクランク軸18の回転速度を表す信号、入力軸回転速度センサ34から手動変速機14の入力軸回転速度Ninすなわち入力軸20の回転速度を表す信号、車速センサ36から手動変速機14の出力軸26の出力軸回転速度Noutに相当する車速Vを表す信号、クラッチストロークセンサ38から運転者によるクラッチペダル22の踏込操作の有無ならびに操作量(踏込量)CLstを表す信号、シフトセレクトセンサ46からシフトレバー24のシフト位置SP1およびセレクト位置SP2を表す信号、アクセル開度センサ48からアクセルペダル50の操作量(踏込量)であるアクセル開度Accを表す信号、ブレーキスイッチ54からブレーキペダルの踏み込みの有無Bonを表す信号等が、それぞれ制御装置30へ供給されるようになっている。
制御装置30からは、車両10に備えられた各種装置の作動を制御するための信号が出力されるように構成されている。例えば、エンジン12の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号として、例えばアクセル開度Accに応じて電子スロットル弁の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ40を駆動する信号、燃料噴射装置42から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、及び点火装置44によるエンジン12の点火時期を制御するための点火時期信号が出力されるようになっている。また、制御装置30から、惰性走行制御を実行する所定の条件が成立したときにクラッチ16を開放する信号、ならびに、後述するシフト操作規制機構80を作動させる信号等が出力されるようになっている。
クラッチペダル22とクラッチ16との間には、図示しないマスターシリンダやスリーブシリンダ等から構成されるクラッチ機構52が設けられており、クラッチペダル22が踏み込まれると、マスターシリンダおよびスリーブシリンダが作動することで、クラッチ16が開放される。すなわち、エンジン12と手動変速機14との間の動力伝達が遮断される。さらに、クラッチ機構52は、制御装置30からの指令によって電気的に作動させることができる(所謂クラッチバイワイヤ)。具体的には、制御装置30からクラッチ16を開放する指令が出力されると、クラッチ機構52に設けられている図示しないアクチュエータを作動させ、スリーブシリンダをクラッチ開放側に移動させることで、クラッチ16が開放させられる。上記構成は、公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。
図2は、制御装置30に備えられる制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。制御装置30は、惰性走行制御部60、クラッチペダル操作判定部62、シフト位置判定部64、およびシフト操作規制部66を機能的に含んで構成されている。
図2に示す惰性走行制御部60は、車両走行中に、惰性走行制御を実行する所定の条件が成立したか否かを判定し、その所定の条件が成立すると惰性走行制御を実行する。具体的には、惰性走行制御部60は、車両走行中に所定の条件が成立したことを判定すると、運転者のクラッチペダル22の踏込操作がなくとも、クラッチ機構52を制御してクラッチ16を自動的に開放する。すなわち、惰性走行制御部60は、車両走行中に所定の条件が成立したことを判定すると、クラッチ16を自動的に開放し、エンジン12と手動変速機14との間の動力伝達経路を自動的に遮断する。また、惰性走行制御部60は、クラッチ16の開放に併せてエンジン12をアイドル回転速度に制御する。惰性走行制御中において、エンジン12がアイドル回転速度で制御されることで、エンジン12が高回転速度で維持される場合に比べて燃費が向上する。
また、惰性走行制御部60は、惰性走行制御を終了する所定の条件が成立したことを判定すると、惰性走行制御を終了する。具体的には、惰性走行制御部60は、惰性走行制御を終了する所定の条件が成立したことを判定すると、クラッチ16を接続する。惰性走行制御部60は、例えばエンジン回転速度Neを、手動変速機14のギヤ比γおよび車速Vから算出されるクラッチ接続後の回転速度に制御したあと、クラッチ16を接続する。なお、上記エンジン回転速度Neの制御は、必ずしも実施しなくても構わない。
ここで、惰性走行制御が実行される前記所定の条件が成立したか否かは、例えば車速Vおよびアクセル開度Accが予め設定されている領域内にあるか否かに基づいて判定される。例えば、車速Vおよびアクセル開度Accで構成される惰性走行制御を実行する二次元マップ(惰性走行制御領域マップ)が予め設定されており、実際の車速Vおよびアクセル開度Accがその領域内にあると判定されると、惰性走行制御を実行する条件が成立したものと判断され、惰性走行制御が実行される。また、惰性走行制御中に、前記領域を外れたことが判定されると、惰性走行制御を終了する条件が成立したものと判断され、惰性走行制御が終了される。上記に加えて、惰性走行制御中に運転者によってクラッチペダル22が踏み込まれた場合にあっても、惰性走行制御を終了する条件が成立したものと判断され、惰性走行制御が終了される。クラッチペダル22が踏み込まれると惰性走行制御を終了する条件が成立したものと判断するのは、クラッチペダル22の踏み込みによって、運転者に何らかの走行状態を変更する意志があるものと判断できるためである。
クラッチペダル操作判定部62は、惰性走行制御部60による惰性走行中において、運転者によるクラッチペダル22の踏み込み操作が実行されたか否かを判定する。クラッチペダル操作判定部62は、クラッチストロークセンサ38によって検出されるクラッチペダル22の操作量CLstに基づいて、クラッチペダル22の踏み込み操作の有無を判定する。惰性走行制御は、運転者によってクラッチペダル22が踏み込まれない状態でクラッチ16を開放するものであり、惰性走行制御中に運転者によってクラッチペダル22が踏み込まれると、惰性走行制御を中止するものと判断される。従って、クラッチペダル操作判定部62は、惰性走行制御の中止を判定する手段として機能する。
シフト位置判定部64は、クラッチペダル操作判定部62によって運転者によるクラッチペダル22の踏み込みがないと判定された場合に、シフトレバー24のシフト位置(シフト操作位置)が、手動変速機14がニュートラルとなるニュートラル位置(N位置)にあるか否かを判定する。また、シフト位置判定部64は、惰性走行制御中において、運転者によって手動変速機16をニュートラルに切り替えるシフト操作が実行されたか否かを判定してもよい。シフトレバー24がN位置にあるか否かは、シフトセレクトセンサ46によって検出されるシフトレバー24のシフト位置SP1およびセレクト位置SP2が、予め設定されているN位置に対応する位置にあるか否かに基づいて判定される。
シフト操作規制部66は、惰性走行制御中において、シフト位置判定部64によってシフトレバー24がN位置にあるものと判定され、その後も惰性走行制御が継続している間は、後述するシフト操作規制機構80を作動させて、シフトレバー24のN位置からシフト方向への移動を禁止する。すなわち、シフト操作規制部66は、シフトレバー24のN位置から各変速段に対応するシフト位置へのシフト操作を禁止する。
以下、本実施例のシフト操作規制機構80に構造および作動について説明する。図3は、シフト操作規制機構80の構造を簡略的に示すものである。このシフト操作規制機構80は、シフトレバー24を含むシフト切替機構82内(図1参照)に設けられている。図3において、黒丸は、シフトレバー24に対応し「1st」〜「6th」、および「Rev」は、シフトレバー24が第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」、および後進ギヤ段「Rev」にシフト操作されたときの、シフトレバー24のシフト位置に対応している。シフトレバー24は、太実線で示す線に沿って各シフト位置に移動する。例えば、シフトレバー24が「1st」の位置に移動すると、手動変速機16が第1速ギヤ段「1st」に変速される。また、図3に示すシフトレバー24の位置は、手動変速機14がニュートラル(動力伝達遮断)となるN位置に対応している。なお、N位置は、図3に示す位置だけでなく、例えば第1速ギヤ段「1st」と第2速ギヤ段「2nd」との間、第5速ギヤ段「5th」と第6速ギヤ段「6th」との間など、何れの変速段も形成されない位置が該当する。
また、シフトレバー24が太実線に沿って移動した際に、シフトレバー24に当接可能な位置まで移動可能な2本のシフトロックピン84a、84bが設けられている。これらシフトロックピン84a、84bは、それぞれ電動アクチュエータ86a、86bによって、破線で示す位置から実線で示す位置の間を移動可能に構成されている。通常、シフトロックピン84a、84bは、破線で示す位置に移動させられている。このとき、シフトレバー24がシフトロックピン84a、84bに当接することはなく、シフトレバー24は、各変速段のシフト位置に移動することができる。すなわち、各変速段へのシフト操作が可能となる。
一方、シフトロックピン84a、84bが、実線で示す位置に移動すると、シフトレバー24の、第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」に対応するシフト位置への移動が、シフトロックピン84a、84bによって遮られる。例えば、シフトレバー24が図3に示すN位置にある状態において、シフトロックピン84aが実線で示す位置まで移動すると、シフトレバー24が、第1速ギヤ段「1st」、第3速ギヤ段「3rd」、および第5速ギヤ段「5th」に対応するシフト位置に移動する際に、シフトレバー24がシフトロックピン84aと当接し、これらのシフト位置への移動が阻止される。また、シフトレバー24が図3に示すN位置にある状態において、シフトロックピン84bが実線で示す位置まで移動すると、シフトレバー24が、第2速ギヤ段「2nd」、第4速ギヤ段「4th」、および第6速ギヤ段「6th」に対応するシフト位置に移動する際に、シフトレバー24がシフトロックピン84bと当接し、これらのシフト位置への移動が阻止される。
従って、シフトロックピン84a、84bが実線で示す位置に移動すると、第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作が不可能となる。なお、図3にあっては、シフトロックピン84a、84bが実線で示す位置に移動しても、後進ギヤ段「Rev」に対応するシフト位置への移動が許容されているように見えるが、本実施例では、シフト切替機構82に設けられている図示しないストッパ機構によって、前進走行中(極低車速時を除く)におけるシフトレバー24の後進ギヤ段「Rev」に対応するシフト位置への移動が禁止されている。前記ストッパ機構は公知の技術であるため、その説明を省略する。なお、本実施例において、第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」が本発明の特定の変速段に対応している。
シフト操作規制部66は、シフト位置判定部64によってシフトレバー24がN位置にあるものと判定されると、電動アクチュエータ86a、86bを制御し、ロックピン84a、84bを図3の実線に示す位置まで移動させて各変速段へのシフト操作を禁止する。
また、シフト操作規制部66は、ロックピン84a、84bを図3の実線に示す位置に移動させた状態において、クラッチペダル操作判定部62によって、運転者によるクラッチペダル22の踏み込み操作の実行が判定されると、シフトロックピン84a、84bを図3の破線に示す位置に移動させる。すなわち、シフト操作規制部66は、シフトロックピン84a、84bによるシフトレバー24のシフト操作の禁止を解除し、各変速段へのシフト操作を許容する。
また、クラッチペダル22の踏み込み操作は、惰性走行制御を終了する条件であるため、惰性走行制御部60は、惰性走行制御によるクラッチ16の開放を終了する。なお、運転者によってクラッチペダル22が踏み込まれているため、クラッチ16の開放は継続される。従って、運転者がクラッチペダル22を踏み込んだ状態では、クラッチ16の開放は継続されるが、運転者がクラッチペダル22の踏み込みを解除した際には、クラッチ16が接続される。
上記のように、惰性走行制御中においてシフトレバー24が、惰性走行制御開始時のシフト位置からN位置にシフト操作されると、シフト操作規制部66が実行されて、各変速段へのシフト操作が禁止される。従って、例えば惰性走行制御中に運転者がシフトレバー24に手を乗せているときなどにおいて、運転者が意図しないシフト位置の方向にシフトレバー24を動かしてしまっても、そのシフト操作が規制されるため、運転者の意図しない変速を防止でき、惰性走行終了後においてエンジン12のオーバーレブやアンダーレブが防止される。
また、シフトレバー24のN位置へのシフト操作は許容されるため、運転者によるシフト操作によって手動変速機14をニュートラルに切り替えることができる。例えばクラッチ機構52の故障によってクラッチ16が接続状態で固着する故障が発生した場合であっても、運転者のシフト操作によって手動変速機14をニュートラルに切り替えて動力伝達を遮断することができる。
図4は、制御装置30の制御機能であって、惰性走行制御にかかる制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中は繰り返し実行される。
先ず、惰性走行制御部60に対応するステップS1(以下、ステップを省略する)において、惰性走行制御が開始されたか否かが判定される。惰性走行が開始されない場合には、S1が否定されてリターンされる。惰性走行制御が開始された場合、S1が肯定されてS2に進む。なお、惰性走行制御が既に実行されている場合であっても、S1が肯定されてS2に進むものとする。
クラッチペダル操作判定部62に対応するS2では、運転者のクラッチペダル22の踏み込み操作が実行されていないか否かが判定される。クラッチペダル22が踏み込まれた場合、S2が否定されてS7に進む。クラッチペダル22の踏み込み操作がない場合、S2が肯定されてS3に進む。
シフト位置判定部64に対応するS3では、シフトレバー24のシフト位置が、N位置にあるか否かが判定される。シフトレバー24がN位置以外の位置にある場合、S3が否定されてリターンされる。シフトレバー24がN位置にある場合、S3が肯定されてS4に進む。
シフト操作規制部66に対応するS4では、シフト操作規制機構80のシフトロックピン84a、84bを、図3の実線で示す位置に移動させることにより、シフトレバー24の第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」に対応するシフト位置へのシフト操作が禁止される。
クラッチペダル操作判定部62に対応するS5では、シフト操作が禁止された状態において、クラッチペダル22の踏み込み操作が実行されたか否かが判定される。クラッチペダル22の踏み込み操作が実行されない間は、S5が繰り返し実行される。すなわち、惰性走行制御が継続している間は、第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作が禁止される。運転者によってクラッチペダル22が踏み込まれると、S5が肯定されてS6に進む。
シフト操作規制部66に対応するS6では、シフト操作規制機構80のシフトロックピン84a、84bが、図3の破線で示す位置に移動(シフトロックピン解除)させられ、シフトレバー24の各変速段へのシフト操作の禁止が解除される。すなわち、シフトレバー24の各変速段へのシフト操作が許可される。
惰性走行制御部60に対応するS7では、惰性走行制御が終了させられる。具体的には、制御的に実行されているクラッチ16の開放が終了させられる。従って、クラッチペダル22の踏み込みが解除されると、クラッチ16が機械的に接続される。
上述のように、本実施例によれば、惰性走行制御中において、手動変速機14をニュートラルに切り替えるニュートラル位置へのシフト操作が許容されるため、シフト操作規制機構が作動した状態で固着した場合にもニュートラル位置へのシフト操作によって惰性走行制御の終了後に動力を遮断することができる。また、手動変速機14がニュートラルに切り替えられてから各変速段へのシフト操作を禁止することで、惰性走行制御終了時のオーバーレブまたはアンダーレブを抑制することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例では、惰性走行制御中にN位置にシフト操作されると、一律に第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作を禁止するものでああったが、本実施例では、惰性走行制御中の車速に応じて禁止する変速段を設定する。図5は、本発明の他の実施例であるシフト操作規制機構100の構造を示している。前述の実施例と同様に、黒丸がシフトレバー24に対応し、番号1〜6が、第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」に対応するシフトレバー24のシフト位置に対応している。
また、シフトレバー24が太実線に沿って移動した際に、シフトレバー24に当接可能な位置まで移動可能な2本のシフトロックピン102a、102bが設けられている。これらシフトロックピン102a、102bは、それぞれ電動アクチュエータ104a、104bによって、実線および破線で示す位置の間を移動可能に構成されている。
シフトロックピン102a、102bが破線で示す位置にある場合には、シフトレバー24がシフトロックピン102a、102bと当接することはないため、各変速段へのシフト操作が可能となる。
一方、シフトロックピン102aが実線で示す位置に移動すると、第1、第2速ギヤ段「1st」、「2nd」および後進ギヤ段「Rev」と、第3速ギヤ段「3rd」〜第6速ギヤ段「6th」との間が、シフトロックピン102aによって遮られる。すなわち、第1、第2速ギヤ段「1st」、「2nd」および後進ギヤ段「Rev」と、第3速ギヤ段「3rd」〜第6速ギヤ段「6th」との間で、シフトレバー24のセレクト操作が禁止される。例えば、シフトレバー24が図5の黒丸で示す位置(N位置)にある場合において、シフトロックピン102aが実線で示す位置に移動すると、シフトレバー24は、第3速ギヤ段「3rd」〜第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作が許容される一方、第1速ギヤ段「1st」、第2速ギヤ段「2nd」、および後進ギヤ段「Rev」へのシフト操作が禁止される。
また、シフトロックピン102bが実線で示す位置に移動すると、第1速ギヤ段「1st」〜第4速ギヤ段「4th」(および後進ギヤ段「Rev」)と、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」との間が、シフトロックピン102bによって遮られる。すなわち、第1速ギヤ段「1st」〜第4速ギヤ段「4th」と、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」との間で、シフトレバー24のセレクト操作が禁止される。例えば、シフトレバー24が黒丸で示す位置(N位置)にある場合において、シフトロックピン102bが実線で示す位置に移動すると、シフトレバー24は、第1速ギヤ段「1st」〜第4速ギヤ段「4th」へのシフト操作が許容される一方、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作が禁止される。
このように、本実施例では、シフトレバー24のN位置への移動が許容されるととともに、所定の変速段についてシフト操作が許容されている。前記所定の変速段は、後述するように車両の車速Vに応じて変更される。
図6は、本実施例の制御装置110に備えられる制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図6において、シフト禁止位置設定部112は、現在のシフトレバー24のシフト位置を検出および記憶し、現在のシフトレバー24のシフト位置および車両の車速Vに応じて、シフト操作を禁止する変速段(以下、シフト禁止変速段)を設定する。なお、シフト禁止変速段が、本発明の特定の変速段に対応している。
シフト禁止位置設定部112は、車速Vの大きさに応じてシフト禁止変速段を設定する。図7は、車速Vと各変速段毎のエンジン回転速度Neとの関係を示している。図7に示すように、各変速段が形成されている場合には、車速Vが高くなるに従ってエンジン回転速度Neが上昇する。また、低速変速段になるほど、同じ車速Vであってもエンジン回転速度Neが高くなる。図7のRED回転速度Neredは、予め設定されているエンジン12の高回転側の上限回転速度(オーバレブ回転速度)であり、エンジン12が焼き付くおそれのある回転速度や、手動変速機14内のギヤが焼き付く可能性のある回転速度に設定されている。或いは、RED回転速度Neredは、運転者が違和感を感じる回転速度に設定されていても構わない。また、アイドル回転速度Neidleは、予め設定されているエンジン12の低回転側の下限回転速度であり、この下限回転速度を下回ったときにエンストを起こしたり、オイルポンプが十分な量のオイルを供給できない回転速度に設定されている。或いは、アイドル回転速度Neidleは、運転者が違和感を感じる回転速度に設定されていても構わない。従って、変速後のエンジン回転速度Neが、アイドル回転速度NeidleとRED回転速度Neredとの間の回転速度域(許容回転速度)となる変速段が許容される変速段となる。一方、変速後のエンジン回転速度Neが、上記回転速度域から外れる変速段が、シフト禁止変速段に該当する。
図7において、第1速ギヤ段「1st」でエンジン回転速度NeがRED回転速度Neredとなる車速VをV1a、第2速ギヤ段「2nd」でエンジン回転速度NeがRED回転速度Neredとなる車速VをV2a、第3速ギヤ段「3rd」でエンジン回転速度NeがRED回転速度Neredとなる車速VをV3a、第4速ギヤ段「4th」でエンジン回転速度NeがRED回転速度Neredとなる車速VをV4a、第5速ギヤ段「5th」でエンジン回転速度NeがRED回転速度Neredとなる車速VをV5a、第6速ギヤ段「6th」でエンジン回転速度NeがRED回転速度Neredとなる車速VをV6aとしたとき、V1a≦V<V2aのときは、第1速ギヤ段「1st」が禁止され、第2速ギヤ段「2nd」〜第6速ギヤ段「6th」が許容される。すなわち、第1速ギヤ段「1st」がシフト禁止変速段に設定される。また、V2a≦V<V3aのときは、第1速ギヤ段「1st」および第2速ギヤ段「2nd」が禁止され、第3速ギヤ段「3rd」〜第6速ギヤ段「6th」が許容される。すなわち第1速ギヤ段「1st」および第2速ギヤ段「2nd」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V3a≦V<V4aのときは、第1速ギヤ段「1st」〜第3ギヤ段「3rd」が禁止され、第4速ギヤ段「4th」〜第6速ギヤ段「6th」が許容される。すなわち、第1速ギヤ段「1st」〜第3ギヤ段「3rd」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V4a≦V<V5aのときは、第1速ギヤ段「1st」〜第4速ギヤ段「4th」が禁止され、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」が許容される。すなわち、第1速ギヤ段「1st」〜第4速ギヤ段「4th」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V5a≦V<V6aのときは、第1速ギヤ段「1st」〜第5速ギヤ段「5th」が禁止され、第6速ギヤ段「6th」が禁止される。すなわち、第1速ギヤ段「1st」〜第5速ギヤ段「5th」が、シフト禁止変速段に設定される。
また、図7において、第1速ギヤ段「1st」でエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleとなる車速VをV1b、第2速ギヤ段「2nd」でエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleとなる車速VをV2b、第3速ギヤ段「3rd」でエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleとなる車速VをV3b、第4速ギヤ段「4th」でエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleとなる車速VをV4b、第5速ギヤ段「5th」でエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neidleとなる車速VをV5b、第6速ギヤ段「6th」でエンジン回転速度Neがアイドル回転速度Neildeとなる車速VをV6bとしたとき、V1b≦V<V2bのときは、第1速ギヤ段「1st」が許容され、第2速ギヤ段「2nd」〜第6速ギヤ段「6th」が禁止される。すなわち、第2速ギヤ段「2nd」〜第6速ギヤ段「6th」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V2b≦V<V3bのときは、第1速ギヤ段「1st」および第2速ギヤ段「2nd」が許容され、第3速ギヤ段「3rd」〜第6速ギヤ段「6th」が禁止される。すなわち、第3速ギヤ段「3rd」〜第6速ギヤ段「6th」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V3b≦V<V4bのときは、第1速ギヤ段「1st」〜第3速ギヤ段「3rd」が許容され、第4速ギヤ段「4th」〜第6速ギヤ段「6th」が禁止される。すなわち、第4速ギヤ段「4th」〜第6速ギヤ段「6th」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V4b≦V<V5bのときは、第1速ギヤ段「1st」〜第4速ギヤ段「4th」が許容され、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」が禁止される。すなわち、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」が、シフト禁止変速段に設定される。また、V5b≦V<V6bのときは、第1速ギヤ段「1st」〜第5速ギヤ段「5th」が許容され、第6速ギヤ段「6th」が禁止される。すなわち、第6速ギヤ段「6th」が、シフト禁止変速段に設定される。
シフト操作規制部114は、惰性走行制御が開始され、シフトレバー24がN位置にシフト操作されるとシフト操作規制機構100を作動させて、シフト禁止位置設定部112によって設定されたシフト禁止変速段へのシフト操作を禁止する。
例えば、車速VがV2a〜V3aで惰性走行中に、シフトレバー24がN位置にシフト操作されると、シフト操作が禁止される第1速ギヤ段「1st」および第2速ギヤ段「2nd」へのシフト操作を禁止するため、シフト操作規制部114は、電動アクチュエータ104aを制御して、シフトロックピン102aを破線で示す位置から実線に示す位置に移動させる。これより、第1速ギヤ段「1st」および第2速ギヤ段「2nd」へのシフト操作が禁止される。
また、例えば車速VがV4b〜V5bで惰性走行中に、シフトレバー24がN位置にシフト操作されると、シフト操作が禁止される第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作を禁止するため、シフト操作規制部114は、電動アクチュエータ104bを制御して、シフトロックピン104bを破線で示す位置から実線で示す位置に移動させる。これより、シフトレバー24が第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」に対応するシフト位置にシフト操作されることが禁止される。
シフト操作規制部114は、クラッチペダル操作判定部62によって、運転者によるクラッチペダル22の踏み込みが判定されると、シフトロックピン102a、102bを破線で示す位置に移動し、シフト操作の禁止を解除する。
上記制御が実行されることで、惰性走行制御中に運転者によってシフト操作された場合であっても、惰性走行制御終了時のエンジン回転速度Neのオーバーレブおよびアンダーレブが防止される。
図8は、制御装置110の制御作動であって、惰性走行制御にかかる制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。
先ず、惰性走行制御部60に対応するステップS1(以下、ステップを省略する)において、惰性走行制御が開始されたか否かが判定される。惰性走行制御が開始されない場合には、S1が否定されてリターンされる。惰性走行制御が開始された場合、S1が肯定されてS2に進む。なお、惰性走行制御が既に実行されている場合であっても、S1が肯定されてS2に進むものとする。
シフト禁止位置設定部112に対応するS10では、現在のシフトレバー24のシフト位置が検出および記憶されるとともに、現在のシフトレバー24のシフト位置および車速Vに基づいてシフト禁止変速段(シフト禁止位置)が設定される。
クラッチペダル操作判定部62に対応するS2では、運転者のクラッチペダル22の踏み込み操作が実行されていないか否かが判定される。クラッチペダル22が踏み込まれた場合、S2が否定されてS7に進む。クラッチペダル22の踏み込みが実行されない場合、S2が肯定されてS3に進む。
シフト位置判定部64に対応するS3では、シフトレバー24のシフト位置が、N位置にあるか否かが判定される。シフトレバー24がN位置以外の位置にある場合、S3が否定されてリターンされる。シフトレバー24がN位置にある場合、S3が肯定されてS11に進む。
シフト操作規制部114に対応するS11では、S10において設定されたシフト禁止変速段へのシフト操作が禁止される。例えば、図7において車速VがV2a〜V3aであった場合には、シフトロックピン102aが図5の実線で示す位置に移動させられ、第1速ギヤ段「1st」および第2速ギヤ段「2nd」へのシフト操作が禁止される。また、車速VがV4b〜V5bであった場合には、シフトロックピン102bが図5の実線で示す位置に移動させられ、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作が禁止される。
クラッチペダル操作判定部62に対応するS5では、シフト操作が規制された状態において、クラッチペダル22の踏み込み操作が実行されたか否かが判定される。クラッチペダル22の踏み込み操作が実行されない間は、S5が繰り返し実行される。運転者によってクラッチペダル22が踏み込まれると、S5が肯定されてS6に進む。
シフト操作規制部114に対応するS6では、シフト操作規制機構100のシフトロックピン102a、102bが、図5の破線で示す位置に移動(シフトロックピン解除)させられ、シフトレバー24の第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」に対応するシフト位置へのシフト操作の禁止が解除される。すなわち、各変速段へのシフト操作が許可される。
惰性走行制御部60に対応するS7では、惰性走行制御が終了させられる。具体的には、制御的に実行されているクラッチ16の開放が終了させられる。従って、クラッチペダル22の踏み込みが解除されると、クラッチ16が機械的に接続される。
上記のように制御されることにより、惰性走行制御中であってもシフトレバー24をN位置に移動させて、手動変速機14をニュートラルに切り替えることが可能となる。さらに、惰性走行終了時のエンジン回転速度Neが、許容される回転速度の範囲となる変速段については、その変速段へのシフト操作が可能となる。従って、運転者のシフトレバー24の操作によって、任意の変速段にシフト操作することが可能となる。
上述のように、本実施例によっても前述の実施例と同様の効果が得られる。さらに、本実施例にあっては、惰性走行終了後のエンジン回転速度Neが、許容される回転速度の範囲となる変速段については、シフト操作が可能となるため、例えば惰性走行制御終了時において速やかな加速を実現することもできる。
また、惰性走行制御中の車速Vの大きさに応じて、シフト操作が禁止される変速段を変更することで、惰性走行制御の開始時から車速が変化した場合にも、惰性走行制御終了時の車速に対して適切な変速段へのシフト操作を許容するため、変速段が適切でないことによるオーバーレブまたはアンダーレブを抑制することができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、シフト操作規制機構100は、第1速ギヤ段「1st」、第2速ギヤ段「2nd」および後進ギヤ段「Rev」へのシフト操作を禁止する、あるいは、第5速ギヤ段「5th」および第6速ギヤ段「6th」へのシフト操作を規制するものであったが、シフト操作規制機構によって禁止される変速段はこれに限定されない。例えば、各変速段毎にシフト操作を禁止するシフトロックピンが設けられ、車速Vに応じてさらに細かくシフト操作を禁止する変速段を設定するものであっても構わない。また、例えば第1速ギヤ段「1st」のみシフト操作を禁止する、後進ギヤ段「Rev」のみシフト操作を禁止する、第2速ギヤ段「2nd」のみシフト操作を禁止する、または第6速ギヤ段「6th」のみ変速を禁止する構造など、適宜変更しても構わない。
また、前述の実施例では、シフトロックピンは電動アクチュエータによって制御されるとしたが、シフトロックピンは、例えば電磁ソレノイドや油圧アクチュエータなど適宜変更しても構わない。また、シフトロックピンの形状等についても適宜変更しても構わない。また、シフト操作規制機構80、100の構造は、必ずしもこれに限定されない。例えば各変速段のシフト位置を案内する溝を塞ぐ構造など、各変速段のシフト操作を禁止できる構造であれば適宜適用することができる。
また、前述の実施例では、惰性走行制御中はエンジン12がアイドル回転速度で制御されるとしたが、惰性走行制御中においてエンジン停止されるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、手動変速機14は、前進6段後進1段のマニュアルトランスミッションであったが、変速段の数は限定されるものではなく、例えば前進4段あるいは前進5段など適宜変更しても構わない。
また、前述の実施例では、クラッチペダル22の踏み込み操作に基づいて惰性走行制御の終了が判断されていたが、クラッチペダル22の踏み込み操作だけでなく、さらにアクセルペダル50の踏み込み操作、およびブレーキペダルの踏み込み操作に基づいて判断しても構わない。例えば、クラッチペダル22の踏み込み操作、アクセルペダル50の踏み込み操作、およびブレーキペダルの踏み込み操作の何れか1つが検出されると、惰性走行制御の終了を判断するものであっても構わない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
10:車両
12:エンジン
16:クラッチ
14:手動変速機(変速機)
30、110:制御装置
12:エンジン
16:クラッチ
14:手動変速機(変速機)
30、110:制御装置
Claims (2)
- 運転者のシフト操作によって変速可能な変速機を備え、車両走行中に所定の条件が成立すると、エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路をクラッチによって自動的に遮断する惰性走行制御を行う車両の制御装置であって、
惰性走行制御中において、前記変速機がニュートラルに切り替わるシフト操作が運転者によって行われたあと、前記惰性走行制御が継続している場合には、特定の変速段へのシフト操作を禁止する
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記惰性走行制御中の車速の大きさに応じて、前記特定の変速段を変更することを特徴とする請求項1の車両の制御装置。
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