JP6598691B2 - 車両のヒルホールド制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Description
駆動源自動停止制御手段は、自動停止条件に基づき駆動源の自動停止/自動始動を制御する。
摩擦締結要素は、駆動源から駆動輪へ動力伝達を行う際に締結されると共に、駆動源に駆動される油圧源からの油圧により締結制御される。
ブレーキ制御手段は、駆動源の自動停止に伴い、ブレーキペダルが開放された状態にて、制動力を付与可能である。
この車両において、駆動源が自動停止すると、ブレーキ制御手段により制動力を付与するヒルホールド制御を実行する。
駆動源が自動始動すると、所定時間が経過するタイミングにて完全締結状態となるように摩擦締結要素の締結速度を設定し、設定した締結速度になるフィードバック制御により摩擦締結要素の締結を開始する。
摩擦締結要素の締結を開始した後、摩擦締結要素を介して駆動輪へ伝達する実伝達トルクと、路面勾配によって車両をずり下がらせる方向に生じる勾配トルクと、を求める。
実伝達トルクと勾配トルクを比較し、実伝達トルクが勾配トルクを超えるタイミングになると、ブレーキ制御手段による制動力を解除する。
実伝達トルクが勾配トルクを超えないままで、摩擦締結要素が締結完了状態のタイミングになると、ブレーキ制御手段による制動力を解除する。
例えば、登坂路の勾配が緩やかである場合や、登坂路の勾配が急であっても駆動源が出力するトルクが高い場合は、摩擦締結要素の締結が完了していなくても(摩擦締結要素がスリップ状態であっても)、摩擦締結要素を介して駆動輪へ伝達される実伝達トルクが勾配抵抗である勾配トルクに打ち勝てば発進することができる。
この点に着目し、実伝達トルクが勾配トルクを超えるタイミングになると、ヒルホールド制御を解除するため、例えば、摩擦締結要素の締結が完了していなくても、車両がずり下がることなく発進可能な場合、ヒルホールド制御が解除される。従って、車両の発進に対して不要な制動力が作用することはなく、発進ラグを低減することができる。勿論、車両がずり下がるおそれがある間は、ヒルホールド制御による制動力が作用しているため、車両がずり下がることを防止することができる。
この結果、駆動源の自動始動から発進する際、車両のずり下がりを防止しつつ、発進ラグを低減することができる。
さらに、駆動源が自動始動すると、所定時間が経過するタイミングにて完全締結状態となるように摩擦締結要素の締結速度を設定し、設定した締結速度になるフィードバック制御により摩擦締結要素の締結が開始される。これにより、車両の後退を抑制できると共に、車体振動を低減することができる。
加えて、実伝達トルクが勾配トルクを超えないままで、摩擦締結要素が締結完了状態のタイミングになると、ブレーキ制御手段による制動力が解除される。このため、運転者の意図に応じた発進性を確保することができる。
実施例1におけるヒルホールド制御方法及び制御装置は、メカオイルポンプのみを備え、電動オイルポンプが無い副変速機付き無段変速機を搭載したエンジン車に適用したものである。以下、実施例1におけるエンジン車のヒルホールド制御装置の構成を、「全体システム構成」、「ヒルホールド制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1のヒルホールド制御方法及び制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載されたエンジン車の全体構成を示し、図2は、ヒルホールド制御方法及び制御装置が適用された制御系構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、全体システム構成を説明する。
図3は、実施例1の統合コントローラ13で実行されるヒルホールド制御処理構成の流れを示す。以下、ヒルホールド制御処理構成をあらわす図3の各ステップについて説明する。
ここで、「勾配抵抗」は、前後Gセンサ49からの出力信号に基づき、停車路面の傾斜角度を推定し、傾斜角度と車両諸元(車重など)により、登坂路から受ける勾配抵抗(=勾配トルク)を算出する。
ここで、「ブレーキペダル51を開放したか否かの判断」は、ブレーキスイッチ57からのスイッチ信号により行う。なお、ブレーキスイッチ57からのスイッチ信号に限られず、ブレーキ液圧やブレーキペダル51のストローク量により、ブレーキペダル51を開放したか否かを判断しても良い。
ここで、ステップS8〜ステップS14のヒルホールド制御の解除条件判断処理(クラッチ条件)と、ステップS15及びステップS16のヒルホールド制御の解除条件判断処理(時間条件)は、同時進行による並列処理にて行われる。
ここで、「H/Cゼロ点待機」とは、ハイクラッチ33のピストンリターンスプリングを押しつぶし、摩擦板同士の隙間を低減し、伝達容量が発生する直前の状態で待機することをいう。
ここで、「ローブレーキ32が正常に作動しているか否かの判断」は、エンジン1の再始動後、エンジン1により駆動されるメカオイルポンプ10からの吐出流量が増えてゆくことで、正常の場合は、所定時間内にローブレーキ32が締結状態になる。しかし、異常の場合は、所定時間を経過してもローブレーキ32がスリップ状態のままとなる。よって、エンジン1の再始動後、所定時間を経過してもローブレーキ32がスリップ状態のままであると異常と判断する(図11参照)。
なお、ローブレーキ32の締結異常とは、ローブレーキ32の締結制御を開始しても指示通りの締結トルク容量とならないことをいい、例えば、油圧を制御するソレノイドのフェールが原因で生じる。
ここで、「実伝達トルク」とは、締結が開始されたローブレーキ32を介して駆動輪7へ伝達するエンジン1からのトルクをいう。この実伝達トルクは、図4に示すように、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntを用いて速度比eを求め、トルクコンバータ2での速度比eとトルク容量τの関係からトルク容量τを求める。タービントルクTtを、Tt=τNe2の式を用いて求める。そして、タービントルクTtとバリエータ20でのプーリ比によるL/B入力トルクとL/B実圧(L/Bトルク容量)を用い、実伝達トルクを求める。
また、「勾配トルク」とは、登坂路での路面勾配によって車両をずり下がらせる方向に生じるトルクをいう。この勾配トルクは、図4に示すように、前後Gセンサ49からの出力信号と車両諸元(車重など)に基づき求める。そして、時間の経過と共に上昇する実伝達トルクと勾配トルクを比較判定するのが、ステップS11である。
ここで、ローブレーキ32の締結完了状態とは、ローブレーキ32の入力回転速度と出力回転速度の速度差がゼロになった状態をいう。
ここで、ハイクラッチ33を即締結するとは、ハイクラッチ33への指示油圧を、ハイクラッチ33が高応答で完全締結状態となる上昇特性で与えることをいい(図11参照)、ローブレーキ32を締結する際のローブレーキ32への指示油圧の上昇勾配より、ハイクラッチ33への締結油圧の上昇勾配を大きくすることをいう。
ここで、「ヒルホールド制御の解除時間」は、ブレーキOFFからブレーキ液圧が解除されるまでに要する時間よりも短い時間に設定する。即ち、ブレーキOFFから所定時間(例えば、2秒)を経過するとブレーキ液圧は保持することができず、ブレーキ液圧が解除されてしまう(図9、図10のブレーキ保持タイマーを参照)。
ここで、ステップS11からステップS17へ進む流れは、図5に示すように、クラッチ容量判定(実伝達トルク>勾配トルク)によりヒルホールド制御の解除タイミングを決める流れである。ステップS12からステップS17へ進む流れは、図6に示すように、実伝達トルクの上昇勾配が緩やかであり、クラッチ容量判定ではヒルホールド制御の解除タイミングを決められないとき、クラッチ締結判定(L/B締結)によりヒルホールド制御の解除タイミングを決める流れである。
実施例1のエンジン車のヒルホールド制御装置における作用を、「ヒルホールド制御処理作用」、「クラッチ容量判定によるヒルホールド制御解除作用」、「クラッチ締結判定によるヒルホールド制御解除作用」、「締結異常によるヒルホールド制御解除作用」、「ブレーキOFF操作からの時間経過によるヒルホールド制御解除作用」に分けて説明する。
実施例1のヒルホールド制御処理作用を、図3に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、エンジン1を停止しているアイドルストップ状態であり、車両が路面から勾配抵抗を受けるときは、図3のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進む。ステップS4では、停車路面から受ける勾配抵抗にかかわらず、車両停車状態を維持するのに十分な制動力を付与するヒルホールド制御(H/H制御)が実行される。そして、次のステップS5でブレーキ踏み込み操作中であると判断されている間は、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→リターンへと進む流れが繰り返され、ヒルホールド制御の実行が維持される。
実施例1のクラッチ容量判定によるヒルホールド制御解除作用を、図7〜図9に基づき説明する。
例えば、大容量の電動オイルポンプを備えるシステムである場合、アイドリングストップ制御中に電動オイルポンプを駆動して、ローブレーキ32とハイクラッチ33とを動力伝達状態としてインターロック状態とし、ずり下がり力に打ち勝つ伝達容量としておくことができる(インターロック制御)。しかしながら、電動オイルポンプを備えない構成のシステムにおいては、アイドリングストップ制御中、油圧が供給されないことで摩擦締結要素は開放状態となり、動力伝達されない。このようなシステム構成においては、車輪に制動力を付与するヒルホールド制御を行うことで、アイドリングストップ制御からの発進に際して、ずり下がりを低減させることができる。
ここで、実伝達トルクは、図7に示すように、エンジン1から駆動輪7へ向かう駆動トルクであり、勾配トルクは、逆に駆動輪7からエンジン1へ向かうトルクである。そして、例えば、図8に示すように、時刻t1にてブレーキOFF操作が行われ、時刻t2にてエンジン始動が行われた場合、駆動力がずり下がりを防止するレベルまで上がった時刻t3にてヒルホールド制御を解除(制動力の低下を開始)するのが良い。
実施例1における登坂路でのIS停車→ブレーキOFF→即アクセルON発進するときのクラッチ締結判定によるヒルホールド制御解除作用を、図10に示すタイムチャートに基づき説明する。
即ち、ローブレーキ32が締結完了状態となると、エンジン1及び自動変速機4からの駆動力が、路面勾配によるずり下がり力に対抗することになる。つまり、発進時に運転者が駆動力不足を感じると、アクセル踏み込み操作により駆動力を上げることで対応できる。このとき、不要な制動力が作用していると、運転者の意図に応じた発進性が低下する。
従って、ローブレーキ32が締結完了状態のタイミングになると、不要な制動力を解除することで、運転者の意図に応じた発進性が確保される。
以上の点を考慮し、ヒルホールド制御が作用している時間内で、最も締結速度を遅くするため、所定時間が経過するタイミングにて完全締結状態となるよう、ローブレーキ32の締結速度を設定する。これにより、車両の後退を抑制できると共に、車体振動を低減することができる。
実施例1におけるローブレーキ32を締結する際に締結異常があったときの締結異常によるヒルホールド制御解除作用を、図11に基づき説明する。
即ち、ローブレーキ32の締結異常(フェール)の要因は複数考えられ、フェールの要因を特定して、フェールセーフ制御を行うことで、ローブレーキ32での発進を行うことも考えられる。しなしながら、フェールの要因を特定するには、油圧センサなどの検知手段を設ける必要があるなど、コストアップとなる。
これに対し、締結異常によりローブレーキ32による発進が不能であると検知された場合は、ハイクラッチ33を動力伝達状態として発進させることで、コストアップとなることなく、ローブレーキ32による発進ができない場合であっても、発進不能となることを防ぐことができる。
即ち、ローブレーキ32による発進ができない場合、ハイクラッチ33を即座に締結させることで、エンジン1から駆動輪7への動力伝達が行われない時間を極力低減させることができ、車両発進に際して動力伝達されるまでの応答性が低下することによる違和感を、低減させることができる。
実施例1におけるブレーキOFF操作からの時間経過によるヒルホールド制御解除作用を、図9及び図10に基づき説明する。
実施例1のエンジン車のヒルホールド制御方法及び制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
駆動源(エンジン1)から駆動輪7へ動力伝達を行う際に締結されると共に、駆動源(エンジン1)に駆動される油圧源(メカオイルポンプ10)からの油圧により締結制御される摩擦締結要素(ローブレーキ32、ハイクラッチ33)と、
駆動源(エンジン1)の自動停止に伴い、ブレーキペダル51が開放された状態にて、制動力を付与可能であるブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)と、を備える車両(エンジン車)において、
駆動源(エンジン1)が自動停止すると、ブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)により制動力を付与するヒルホールド制御を実行し、
駆動源(エンジン1)が自動始動すると、摩擦締結要素(ローブレーキ32、ハイクラッチ33)を介して駆動輪7へ伝達する実伝達トルクと、路面勾配によって車両をずり下がらせる方向に生じる勾配トルクと、を求め、
実伝達トルクと勾配トルクを比較し、実伝達トルクが勾配トルクを超えるタイミングになると、ブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)による制動力を解除する。
このため、駆動源(エンジン1)の自動始動から発進する際、車両のずり下がりを防止しつつ、発進ラグを低減する車両(エンジン車)のヒルホールド制御方法を提供することができる。
駆動源(エンジン1)の自動始動に伴い締結される第1摩擦締結要素(ローブレーキ32)が締結異常であるか否かを検知し、
第1摩擦締結要素(ローブレーキ32)の締結異常が検知されると、第2摩擦締結要素(ハイクラッチ33)を動力伝達状態とする。
このため、(1)の効果に加え、コストアップとなることなく、第1摩擦締結要素(ローブレーキ32)による発進ができない場合であっても、発進不能になることを防止することができる。
このため、(2)の効果に加え、駆動源(エンジン1)から駆動輪7への動力伝達が行われない時間を極力低減させることができ、車両発進に際して動力伝達されるまでの応答性が低下することによる違和感を低減することができる。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、摩擦締結要素(ローブレーキ32)が締結完了状態のタイミングになると、不要な制動力を解除することで、運転者の意図に応じた発進性を確保することができる。
所定時間(ブレーキ保持タイマー時間)が経過するまでに、摩擦締結要素(ローブレーキ32)の締結を完了させる。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、所定時間(ブレーキ保持タイマー時間)を経過すると強制的にヒルホールド制御を解除することで、不要な制動力作用を防止することができる。加えて、所定時間(ブレーキ保持タイマー時間)の経過によりヒルホールド制御が解除されるまでの間に、摩擦締結要素(ローブレーキ32)の締結を完了させることができると共に、摩擦締結要素(ローブレーキ32)の締結異常を検知することができる。
駆動源(エンジン1)から駆動輪7へ動力伝達を行う際に締結されると共に、駆動源(エンジン1)に駆動される油圧源(メカオイルポンプ10)からの油圧により締結制御される摩擦締結要素(ローブレーキ32、ハイクラッチ33)と、
駆動源(エンジン1)の自動停止に伴い、ブレーキペダル51が開放された状態にて、制動力を付与可能であるブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)と、を備える車両(エンジン車)において、
駆動源自動停止制御手段(エンジンコントローラ14)と摩擦締結要素(ローブレーキ32、ハイクラッチ33)とブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)とを統合制御する統合コントローラ13を設け、
統合コントローラ13は、駆動源(エンジン1)が自動停止すると、ブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)により制動力を付与するヒルホールド制御を実行し、
駆動源(エンジン1)が自動始動すると、摩擦締結要素(ローブレーキ32、ハイクラッチ33)を介して駆動輪7へ伝達する実伝達トルクと、路面勾配によって車両をずり下がらせる方向に生じる勾配トルクと、を求め、
実伝達トルクと勾配トルクを比較し、実伝達トルクが勾配トルクを超えるタイミングになると、ブレーキ制御手段(ブレーキコントローラ16)による制動力を解除する処理を行う。
このため、駆動源(エンジン1)の自動始動から発進する際、車両のずり下がりを防止しつつ、発進ラグを低減する車両(エンジン車)のヒルホールド制御装置を提供することができる。
2 トルクコンバータ
3 第1ギヤ列
4 自動変速機
5 第2ギヤ列
6 終減速装置
7 駆動輪
9 ロックアップクラッチ
10 メカオイルポンプ
11 油圧制御回路
12 変速機コントローラ
13 統合コントローラ
14 エンジンコントローラ(駆動源自動停止制御手段)
16 ブレーキコントローラ(ブレーキ制御手段)
20 バリエータ
21 プライマリプーリ
22 セカンダリプーリ
23 Vベルト
30 副変速機構
31 ラビニョウ型遊星歯車機構
32 ローブレーキ(第1摩擦締結要素、L/B)
33 ハイクラッチ(第2摩擦締結要素、H/C)
34 リバースブレーキ
50 ブレーキシステム
51 ブレーキペダル
Claims (5)
- 自動停止条件に基づき駆動源の自動停止/自動始動を制御する駆動源自動停止制御手段と、
前記駆動源から駆動輪へ動力伝達を行う際に締結されると共に、前記駆動源に駆動される油圧源からの油圧により締結制御される摩擦締結要素と、
前記駆動源の自動停止に伴い、ブレーキペダルが開放された状態にて、制動力を付与可能であるブレーキ制御手段と、を備える車両において、
前記駆動源が自動停止すると、前記ブレーキ制御手段により制動力を付与するヒルホールド制御を実行し、
前記駆動源が自動始動すると、所定時間が経過するタイミングにて完全締結状態となるように前記摩擦締結要素の締結速度を設定し、設定した締結速度になるフィードバック制御により前記摩擦締結要素の締結を開始し、
前記摩擦締結要素の締結を開始した後、前記摩擦締結要素を介して前記駆動輪へ伝達する実伝達トルクと、路面勾配によって車両をずり下がらせる方向に生じる勾配トルクと、を求め、
前記実伝達トルクと前記勾配トルクを比較し、前記実伝達トルクが前記勾配トルクを超えるタイミングになると、前記ブレーキ制御手段による制動力を解除し、
前記実伝達トルクが前記勾配トルクを超えないままで、前記摩擦締結要素が締結完了状態のタイミングになると、前記ブレーキ制御手段による制動力を解除する
ことを特徴とする車両のヒルホールド制御方法。 - 請求項1に記載された車両のヒルホールド制御方法において、
前記摩擦締結要素として、動力伝達状態とすることで異なる経路により前記駆動源から前記駆動輪へ動力伝達可能な第1摩擦締結要素と第2摩擦締結要素を有し、
前記駆動源の自動始動に伴い締結される前記第1摩擦締結要素が締結異常であるか否かを検知し、
前記第1摩擦締結要素の締結異常が検知されると、前記第2摩擦締結要素を動力伝達状態とする
ことを特徴とする車両のヒルホールド制御方法。 - 請求項2に記載された車両のヒルホールド制御方法において、
前記第2摩擦締結要素への締結油圧の上昇勾配を、前記第1摩擦締結要素を締結する際の前記第1摩擦締結要素への指示油圧の上昇勾配より大きくする
ことを特徴とする車両のヒルホールド制御方法。 - 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された車両のヒルホールド制御方法において、
前記ブレーキ制御手段は、ブレーキペダル開放から所定時間経過すると、前記制動力を低下させるものであって、
前記所定時間が経過するまでに、前記摩擦締結要素の締結を完了させる
ことを特徴とする車両のヒルホールド制御方法。 - 自動停止条件に基づき駆動源の自動停止/自動始動を制御する駆動源自動停止制御手段と、
前記駆動源から駆動輪へ動力伝達を行う際に締結されると共に、前記駆動源に駆動される油圧源からの油圧により締結制御される摩擦締結要素と、
前記駆動源の自動停止に伴い、ブレーキペダルが開放された状態にて、制動力を付与可能であるブレーキ制御手段と、を備える車両において、
前記駆動源自動停止制御手段と前記摩擦締結要素と前記ブレーキ制御手段とを統合制御する統合コントローラを設け、
前記統合コントローラは、前記駆動源が自動停止すると、前記ブレーキ制御手段により制動力を付与するヒルホールド制御を実行し、
前記駆動源が自動始動すると、所定時間が経過するタイミングにて完全締結状態となるように前記摩擦締結要素の締結速度を設定し、設定した締結速度になるフィードバック制御により前記摩擦締結要素の締結を開始し、
前記摩擦締結要素の締結を開始した後、前記摩擦締結要素を介して前記駆動輪へ伝達する実伝達トルクと、路面勾配によって車両をずり下がらせる方向に生じる勾配トルクと、を求め、
前記実伝達トルクと前記勾配トルクを比較し、前記実伝達トルクが前記勾配トルクを超えるタイミングになると、前記ブレーキ制御手段による制動力を解除し、
前記実伝達トルクが前記勾配トルクを超えないままで、前記摩擦締結要素が締結完了状態のタイミングになると、前記ブレーキ制御手段による制動力を解除する処理を行う
ことを特徴とする車両のヒルホールド制御装置。
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