JP2006308058A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＣＢシステムの異常時においても、車両の急加速や車輪のスリップを抑制してドライバビリティを向上する。
【解決手段】 エンジンＥＣＵは、車両の運転状態が１速ギヤ領域にある場合において（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジンがファーストアイドル状態にある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ＥＣＢシステムがフェールしているか否か（異常であるか否か）を判別するステプ（Ｓ１０４）と、ＥＣＢシステムがフェールしている場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、１速ギヤよりも変速比が小さいハイギヤ（たとえば２速ギヤ）で車両の走行を行なうステップ（Ｓ１０８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に運転者によるブレーキ操作とは独立して自動的に車両に制動力を付与する制動制御装置（ＥＣＢ（Electronically Controlled Brake））システムを搭載した車両の自動変速機の制御装置に関する。

従来より、安全性の確保やドライバビリティの向上の目的で、運転者によるペダル操作とは独立して自動的に制動力を付与するＥＣＢシステムが知られている。

特開２０００−６２５８６号公報（特許文献１）は、車両発進時における飛び出し感の発生を防止してドライバビリティを改善することができる車両の制動制御装置を開示する。特許文献１に記載の制動制御装置は、運転者のブレーキ操作とは独立して車両に制動力を与える制動力制御部と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、アクセル開度検出部によりアクセル開度の増加が検出された場合に、所定時間の経過を計測する所定時間計測部と、所定時間計測部により所定時間が計測された後に、制動力制御部の制動力を増大せしめる制動力増大部とを含む。

この公報に記載の制動制御装置によれば、アクセル開度検出部によりアクセル開度の増加が検出された場合に、所定時間計測部により所定時間が計測された後に、制動力増大部により制動力制御部の制動力を増大させるため、例えば発進時等において駆動トルクが急激に増大し始めるときに制動力を増大させることができる。従って、アクセル開度が増大したときの車両の飛び出し感を低減することができドライバビリティを改善することができる。
特開２０００−６２５８６号公報

ところで、制動制御装置（ＥＣＢシステム）が異常である場合においては、制動力を増大させることができない場合があり得る。この場合、車両の飛び出し感を低減することができない。特に近年においては、ＡＴ（Automatic Transmission）の多段化に伴い、１速ギヤ段の変速比がより高くされ、発進時など１速ギヤ段による走行時の駆動力がより高められる傾向にある。そのため、ＥＣＢシステムの異常により制動力を増大させることができなければ、車両の飛び出し感がより強くなる。また、ＥＣＢシステムの異常により制動力を増大させることができなければ、たとえば低μ路における発進時などに車輪がスリップし、運転者の意図通りに車両を発進させることができない場合があり得る。いずれの場合においても、車両の挙動が異なり得るため、ドライバビリティが悪化し得るという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、車両に自動的に制動力を付与するＥＣＢシステムの異常時においても、ドライバビリティを向上することができる自動変速機の制御装置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、車両に搭載された自動変速機を制御する。この制御装置は、予め定められた運転状態において予め定められた条件が満たされた場合、自動的に車両に制動力を付与するための制動力制御手段と、予め定められた運転状態において自動変速機の変速比を第１の変速比にするように制御するとともに、制動力制御手段が異常である場合は、予め定められた運転状態において予め定められた条件が満たされた場合、第１の変速比よりも小さい第２の変速比にするように制御するための制御手段を含む。

第１の発明によれば、予め定められた運転状態において予め定められた条件が満たされた場合、制動力制御手段により自動的に車両に制動力が付与される。自動変速機は、予め定められた運転状態において変速比が第１の変速比になるように制御されるとともに、制動力制御手段が異常である場合は、予め定められた運転状態において予め定められた条件が満たされた場合、第１の変速比よりも小さい第２の変速比になるように制御される。たとえば、車速が低い運転状態（車両停止時を含む）において、自動変速機が１速段にされる。この運転状態で、アイドル時の回転数が通常時の第１の回転数よりも高い第２の回転数になるように制御されているという条件や、車輪と路面との摩擦係数が予め定められた摩擦係数よりも低いという条件が満たされた場合、車両が急加速したり車輪がスリップしたりするおそれがある。そのため、このような場合、自動的に車両に制動力が付与される。これにより、制動力制御手段（以下、ＥＣＢシステムとも記載する）が正常である場合は、車両の駆動力を抑制し、車両の急加速（急発進を含む）や車輪のスリップを抑制することができる。一方、ＥＣＢシステムが異常である場合、車両の駆動力を抑制できないおそれがある。そのため、ＥＣＢシステムの異常時において、アイドル時の回転数が通常時の第１の回転数よりも高い第２の回転数になるように制御されているという条件や、車輪と路面との摩擦係数が予め定められた摩擦係数よりも低いという条件が満たされた場合、変速比が小さくされる。これにより、車両の駆動力が低減される。そのため、車両の急加速やスリップを抑制することができる。その結果、車両に自動的に制動力を付与するＥＣＢシステムの異常時においても、ドライバビリティを向上することができる自動変速機の制御装置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、自動変速機には、動力源が連結される。制御装置は、動力源の回転数を第１の回転数にするように制御するための手段と、動力源の回転数を第１の回転数よりも高い第２の回転数にするように制御するための手段とをさらに含む。予め定められた条件は、動力源の回転数が第２の回転数になるように制御されているという条件である、
第２の発明によれば、動力源の回転数が、第１の回転数よりも高い第２の回転数になるように制御されているという条件が満たされた場合、自動変速機の変速比が小さくされる。これにより、アイドル時の回転数が通常時よりも高められるファーストアイドル時などにおいて、車両の駆動力を低減することができる。そのため、車両の急加速やスリップを抑制し、ドライバビリティを向上することができる。

第３の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、予め定められた条件は、車輪と路面との間の摩擦係数が、予め定められた摩擦係数よりも低いという条件である。

第３の発明によれば、車輪と路面との間の摩擦係数が、予め定められた摩擦係数よりも低いという条件が満たされた場合、自動変速機の変速比が小さくされる。これにより、スリップが発生し易い状況におけるスリップを抑制し、ドライバビリティを向上することができる。

第４の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、制御装置は、制御手段により変速比が第２の変速比にされた後、車両が停止したという条件および第２の変速比から第１の変速比とは異なる変速比に変速されたという条件の少なくともいずれか一方が満たされるまで、予め定められた運転状態において、第２の変速比から第１の変速比への変速を禁止するための手段をさらに含む。

第４の発明によれば、車両が停止したという条件および第１の変速比とは異なる変速比に変速されたという条件の少なくともいずれか一方が満たされるまで、予め定められた運転状態において、第２の変速比から第１の変速比への変速が禁止される。これにより、変速比が第２の変速比になるように制御されている状態において、ＥＣＢシステムが異常状態から正常状態に復帰した場合であっても、第２の変速比から第１の変速比への変速を禁止することができる。そのため、変速比が不意に変化することを抑制することができる。その結果、ドライバビリティを向上することができる。

第５の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加え、自動変速機の変速比は離散的に設定される。第１の変速比は、設定された変速比のうちの最も高い変速比である。

第５の発明によれば、変速比が離散的に設定された自動変速機において、最も高い変速比（たとえば１速ギヤ）で車両を走行させる場合において発生し得る急加速やスリップを抑制することができる。

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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００で発生した駆動力を、トランスミッション２００、プロペラシャフト２０２およびディファレンシャル２０４を介して車輪２０６に伝達することにより走行する。なお、本実施の形態における車両の駆動方式はＦＲ（Front engine Rear drive）であるが、ＦＲ以外の駆動方式であってもよい。

エンジン１００のクランクシャフト（図示せず）には、オルタネータ１０２がベルトを介して連結されている。オルタネータ１０２は、エンジン１００で発生した駆動力により駆動され、発電する。

トランスミッション２００は、プラネタリーギヤユニットから構成される。トランスミッション２００は、車速やアクセル開度に応じて自動で変速が行なわれるように、ＥＣＵ３００により制御される。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ３００が実行するプログラムにより実現される。

なお、トランスミッション２００は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であってもよい。また、トランスミッション２００を、プラネタリーギヤユニットの代わりに、常時噛み合い式歯車から構成してもよい。

ＥＣＵ３００には、車速センサ３０４、シフトレバー３０６のポジションを検出するポジションスイッチ３０８、アクセルペダル３１０のアクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ３１２およびブレーキペダル３１４が踏まれたか否かを検出するストップランプスイッチ３１６から、検出結果を表す信号が送信される。

運転者は、シフトレバー３０６を操作することにより、複数の変速レンジの中から、シフトレバー３０６のポジションと対応した変速レンジを選択する。ＥＣＵ３００は、選択された変速レンジと対応して設定された変速比で変速を行なうように、トランスミッション２００を制御する。なお、運転者がシフトレバー３０６を前後方向または車幅方向に操作する度に、変速レンジを１つずつ増減するように構成してもよい。また、ステアリングホイール（図示せず）やステアリングコラム（図示せず）に設けられたスイッチを運転者が操作することにより、変速レンジを選択するように構成してもよい。さらに、変速レンジを選択する代わりに、変速段を選択するようにしてもよい。

ブレーキペダル３１４は、マスターシリンダ４００に連結されている。マスターシリンダ４００で発生した油圧は、ブレーキアクチュエータ５００を介して、各車輪に設けられたキャリパ６００〜６０６に導かれる。

ブレーキアクチュエータ５００は、ソレノイドバルブの開閉を制御することにより、ポンプ５０２で発生させた油圧を各キャリパに導き、ブレーキ油圧を制御する。ブレーキアクチュエータ５００は、ＥＣＵ３００により制御される。なお、電動モータなどによりキャリパを作動させるようにしてもよい。ブレーキアクチュエータ５００およびＥＣＵ３００により、本実施の形態におけるＥＣＢシステムが構成される。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵ３００が実行す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と略す）１００にて、ＥＣＵ３００は、車両の運転状態が１速ギヤ領域にあるか否かを判別する。車両の運転状態が１速ギヤ領域にあるか否かは、たとえば、車速、アクセル開度およびメモリ（図示せず）に記憶された変速線図に基づいて判別される。１速ギヤ領域において、ＥＣＵ３００は、トランスミッション２００のギヤが１速ギヤになるように、トランスミッション２００を制御する。車両の運転状態が１速ギヤ領域にある場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、エンジン１００がファーストアイドル状態にあるか否かを判別する。ここで、ファーストアイドルとは、たとえばエンジン１００を冷却する冷却水の温度が予め定められた温度よりも低い場合（冷間時）に、通常（温間時）よりもアイドル回転数を高くした状態をいう。エンジン１００をファーストアイドル状態にするか否かは、ＥＣＵ３００自体が決定しているため、エンジン１００がファーストアイドル状態にあるか否かはＥＣＵ３００の内部で判定される。

エンジン１００がファーストアイドル状態にある場合（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Ｓ１１４に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、ＥＣＢシステムがフェールしているか否か（異常であるか否か）を判別する。ＥＣＵ３００は、たとえば車両システムの起動時（イグニッションスイッチをオンにした時）において、ブレーキアクチュエータ５００を試験的に作動させた場合における、ブレーキアクチュエータ５００の所望の部位の油圧を検知することにより、ＥＣＢシステムのフェールを検知する。この検知結果に基づいて、ＥＣＢシステムがフェールしているか否かが判別される。なお、ＥＣＢシステムのフェールを検知する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。ＥＣＢシステムがフェールしている場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ３００は、ＥＣＢシステムにより制動力を付与しつつ、１速ギヤで車両の走行を行なう。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ３００は、１速ギヤよりも変速比が小さいハイギヤ（たとえば２速ギヤ）で車両の走行を行なう。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３００は、車両が停止したという条件または１速以外のギヤへの変速が行なわれたという条件が満たされたか否かを判別する。車両が停止したという条件または１速以外のギヤへの変速が行なわれたという条件が満たされた場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ３００は、１速ギヤへの変速を禁止する。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ３００は、ＥＣＢシステムによる制動力の付与を行なわないで、１速ギヤで車両の走行を行なう。

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制御装置のＥＣＵ３００の動作について説明する。

エンジン１００の運転中において、車両の運転状態が１速ギヤ領域にある場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジン１００がファーストアイドル状態にあるか否かが判別される（Ｓ１０２）。

エンジン１００がファーストアイドル状態にない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、エンジン１００が通常通りに運転されている状態であるといえる。この場合において、１速ギヤで車両の走行（発進を含む）しても、駆動力が必要以上に大きいということは無い。そのため、ＥＣＢシステムによる制動力の付与が行なわれないで、１速ギヤで車両が走行される（Ｓ１１４）。

一方、エンジン１００がファーストアイドル状態にある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、エンジン１００の回転数が、通常よりも高められている。この状態において１速ギヤで走行すると、駆動力が必要以上に大きい場合がある。この場合、急加速により必要以上の加速感を乗員に与え得る。また、車輪２０６がスリップし得る。いずれの場合においても、ドライバビリティが悪化し得る。

そのため、ＥＣＢシステムが正常である場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、ＥＣＢシステムにより制動力を付与しつつ、１速ギヤで車両の走行が行なれる。これにより駆動力が適切に抑制され、車両の急加速や車輪２０６のスリップが抑制される。そのため、ドライバビリティを向上することができる。

一方、ＥＣＢシステムがフェールしている場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、ＥＣＢシステムにより制動力を付与して駆動力を抑制することができない。このような場合においても駆動力を抑制するため、１速ギヤよりも変速比が小さいハイギヤ（たとえば２速ギヤ）で車両の走行が行なわれる（Ｓ１０８）。

これにより、駆動力が抑制され、車両の急加速や車輪２０６のスリップが抑制される。そのため、ＥＣＢシステムのフェール時においても、ドライバビリティを向上することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、トランスミッションが１速ギヤにされる運転状態において、エンジンがファーストアイドル状態である場合、ＥＣＢシステムがフェールしていれば、１速よりも変速比が小さいハイギヤで車両が走行される。これにより、車両の駆動力が抑制され、車両の急加速や車輪のスリップを抑制することができる。その結果、ＥＣＢシステムのフェール時においても、ドライバビリティを向上することができる。

なお、本実施の形態においては、エンジンがファーストアイドル状態である場合にＥＣＢシステムがフェールしていればハイギヤで車両が走行されるが、車輪と路面との間の摩擦係数が予め定められた摩擦係数よりも低い場合（低μ路を走行する場合）にＥＣＢシステムがフェールしていればハイギヤで車両を走行させるようにしてもよい。

この場合、車輪と路面との間の摩擦係数を実際に検知してもよい。また、車輪にスリップが発生した場合（直進時に車輪間の回転数に差が生じた場合）、車輪と路面との間の摩擦係数が予め定められた摩擦係数よりも低いとみなすようにしてもよい。すなわち、車輪にスリップが発生した場合にＥＣＢシステムがフェールしていればハイギヤで車両を走行させるようにしてもよい。

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。

実施の形態に係る制御装置を搭載した車両を示す制御ブロック図である。 本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、１０２ オルタネータ、２００ トランスミッション、２０２ プロペラシャフト、２０４ ディファレンシャル、２０６ 車輪、３０４ 車速センサ、３０６ シフトレバー、３０８ ポジションスイッチ、３１０ アクセルペダル、３１２ アクセルポジションセンサ、３１４ ブレーキペダル、３１６ ストップランプスイッチ、４００ マスターシリンダ、５００ ブレーキアクチュエータ、５０２ ポンプ、６００，６０２，６０４，６０６ キャリパ。

Claims (5)

1. 車両に搭載された自動変速機の制御装置であって、
   予め定められた運転状態において予め定められた条件が満たされた場合、自動的に車両に制動力を付与するための制動力制御手段と、
   前記予め定められた運転状態において自動変速機の変速比を第１の変速比にするように制御するとともに、前記制動力制御手段が異常である場合は、前記予め定められた運転状態において前記予め定められた条件が満たされた場合、前記第１の変速比よりも小さい第２の変速比にするように制御するための制御手段とを含む、自動変速機の制御装置。
2. 前記自動変速機には、動力源が連結され、
   前記制御装置は、
   前記動力源の回転数を第１の回転数にするように制御するための手段と、
   前記動力源の回転数を前記第１の回転数よりも高い第２の回転数にするように制御するための手段とをさらに含み、
   前記予め定められた条件は、前記動力源の回転数が前記第２の回転数になるように制御されているという条件である、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記予め定められた条件は、車輪と路面との間の摩擦係数が、予め定められた摩擦係数よりも低いという条件である、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記制御手段により変速比が前記第２の変速比にされた後、車両が停止したという条件および前記第２の変速比から前記第１の変速比とは異なる変速比に変速されたという条件の少なくともいずれか一方が満たされるまで、前記予め定められた運転状態において、前記第２の変速比から前記第１の変速比への変速を禁止するための手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記自動変速機の変速比は離散的に設定され、
   前記第１の変速比は、設定された変速比のうちの最も高い変速比である、請求項１〜４のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。

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