(57)【要約】【課題】ニュートラル制御とヒルホールド制御とが実行される車両において、車両の後退が生じない適切な路面勾配でニュートラル制御を実行させる。【解決手段】ニュートラル制御とヒルホールド制御とが実行される車両において、ＥＣＵは、Ｇセンサによって検出された路面勾配ＧがＮ制御許可勾配よりも小さいと判断されて（Ｓ１０にてＹＥＳ）ニュートラル制御が実行されている（Ｓ３０）にも関わらず、ドライバがヒルホールド制御を開始させるための開始操作を行なった場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、Ｎ制御許可勾配を小さい側（ニュートラル制御が実行され難くなる側）に補正する（Ｓ４０）。【選択図】図２
2010249202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機を備えた車両の制御装置であって、前記車両においては、前記車両のユーザがブレーキペダルを踏んでいなくても所定条件が成立するまで前記車両にブレーキ力を作用させるヒルホールド制御の実行を開始させるための操作を前記車両のユーザが行なったことに応じて前記ヒルホールド制御が実行されるとともに、前記車両が停止している路面の勾配がしきい値よりも緩やかであるという条件が成立した場合に前記自動変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御の実行が許可され、
前記制御装置は、
前記ニュートラル制御の実行中に前記ヒルホールド制御が実行されたか否かを判断する判断部と、
前記ニュートラル制御の実行中に前記ヒルホールド制御が実行された場合、前記ニュートラル制御が実行され難くなる側に前記しきい値を補正する補正部とを含む、車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動変速機を備えた車両の制御装置に関し、特に、ニュートラル制御が実行される車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動変速機を備えた車両には、運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバーの位置（シフトポジション）に応じて自動変速機の制御状態（シフトレンジ）および変速比が変更される。
【０００３】
このような車両において、シフトポジションが前進走行ポジションで車両が停止している状態では、エンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に伝達され、これが車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、登坂路での停車からの発進をスムーズに行わせることができるなど、所定条件下では非常に有用である一方、燃費低下の要因ともなる。
【０００４】
このような燃費の低下を抑制することを目的として、シフトポジションが前進走行ポジションであっても、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止している状態では、自動変速機をニュートラルレンジ（動力を伝達しないニュートラル状態）として、燃費の向上を図る制御（以下、「ニュートラル制御」ともいう）が実行される車両がある。
【０００５】
このニュートラル制御が急勾配の登坂路で行なわれると、ニュートラル制御からの復帰時に車両が後退する可能性がある。そのため、一般的には、路面勾配を検出するＧセンサ値が予め定められたしきい値を下回っている場合に限って、ニュートラル制御の実行が許可される。
【０００６】
特開２００４−２８６１４６号公報（特許文献１）は、ニュートラル制御の開始を許可するしきい値を補正する技術を開示する。特開２００４−２８６１４６号公報に開示された制御装置は、路面勾配を検出するＧセンサと、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退時のパルス数を検出するプライマリプーリ回転数センサと、初期状態における、ニュートラル制御を許可するしきい値とパルス数との関係を記憶するとともに、最新状態における、ニュートラル制御の開始時におけるＧセンサ値と、ニュートラル制御からの復帰時におけるパルス数との関係を記憶し、記憶された初期状態の関係に基づいてしきい値に対応するパルス数と、記憶された最新状態の関係とに基づいて、しきい値を学習する。このようにすると、最新の車両の状態を考慮して、ニュートラル制御の開始を許可するしきい値を学習することができるため、たとえばしきい値を学習しない場合に比べて、車両の最新状態に応じて最適にニュートラル制御を実行して燃費向上の効果の実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２８６１４６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０５４５２号公報
【特許文献３】特開２００８−１５７４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、車両停止時にヒルホールド制御を行なう機能を備えた車両が公知である。ヒルホールド制御とは、たとえば登坂路での発進時などにおいて車両の後退を適切に防止するために、車両停止時にドライバが所定の開始操作（たとえばブレーキペダルの増し踏み）を行なった場合、その後、所定条件が成立するまでは、ドライバがブレーキペダルを踏んでいなくてもブレーキを効かせておく制御である。
【０００９】
このヒルホールド制御機能を備えた車両においては、たとえば、登坂路での発進時に、車両重量、路面勾配、ブレーキシステムおよびエンジンシステムの応答速度、ドライバの運転技量など、様々な要因を総合的に考慮して、車両が後退する可能性があるとドライバが判断した場合には、ドライバ自らが所定の開始操作を行なってヒルホールド制御を実行させることができるので、ドライバ自らの意思に基づいて車両の後退を防止することができる。
【００１０】
すなわち、登坂路での発進時にドライバがヒルホールド制御を実行させた場合には、主として、ドライバが様々な要因を総合的に考慮して車両が後退する可能性があると判断した場合である。したがって、Ｇセンサ値がしきい値よりも小さくニュートラル制御の実行が許可されているにも関わらず、ドライバがヒルホールド制御を実行させた場合、Ｇセンサ値あるいはしきい値が適正な値ではない可能性が高い。
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１〜３においては、ヒルホールド制御の実行と、ニュートラル制御の実行を許可するしきい値の補正との関係については何ら開示されていない。
【００１２】
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、ニュートラル制御とヒルホールド制御とが実行される車両において、車両の後退が生じない適切な路面勾配でニュートラル制御を実行させることができる制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る制御装置は、自動変速機を備えた車両を制御する。この車両においては、車両のユーザがブレーキペダルを踏んでいなくても所定条件が成立するまで車両にブレーキ力を作用させるヒルホールド制御の実行を開始させるための操作を車両のユーザが行なったことに応じてヒルホールド制御が実行されるとともに、車両が停止している路面の勾配がしきい値よりも緩やかであるという条件が成立した場合に前記自動変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御の実行が許可される。制御装置は、ニュートラル制御の実行中にヒルホールド制御が実行されたか否かを判断する判断部と、ニュートラル制御の実行中にヒルホールド制御が実行された場合、ニュートラル制御が実行され難くなる側にしきい値を補正する補正部とを含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ニュートラル制御とヒルホールド制御とが実行される車両において、車両の後退が生じない適切な路面勾配でニュートラル制御を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両の全体構成図である。
【図２】ＥＣＵの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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返さない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の全体構成を示す図である。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。
【００１８】
この車両は、エンジン１０２と、自動変速機１０４と、ドライブシャフト１２０，１２２と、前輪１２４，１２６と、ブレーキブースタ１３６と、マスタシリンダ１０６と、ブレーキアクチュエータ１０８と、ブレーキ油圧回路１１０と、ブレーキ機構１１２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを含む。
【００１９】
エンジン１０２は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。なお、エンジン１０２の代わりに回転電機などを用いてもよい。
【００２０】
自動変速機１０４は、トルクコンバータと、プラネタリーギヤユニット３０００とを含む。プラネタリーギヤユニット３０００には、クラッチおよびブレーキなどの複数の摩擦係合要素が設けられる。
【００２１】
それぞれの要素における係合力はＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて油圧回路４０００により制御される。それぞれの要素における係合力が変化することにより、所望のギヤ段が形成され、クランクシャフトの回転速度を所望の回転速度に変速する。自動変速機１０４の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤと噛合っている。
【００２２】
また、自動変速機１０４には、一方端がシフトレバー１１４に連結されたシフトケーブルが接続されており、シフトレバー１１４の操作に連動してシフトケーブルが動作することによって自動変速機１０４のシフトレンジの切換が行なわれる。通常は、シフトレバー１１４の位置（シフトポジション）が、Ｄ（前進）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｒ（後進）ポジション、Ｐ（駐車）ポジションである場合、自動変速機１０４のシフトレンジは、それぞれＤレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジに制御される。
【００２３】
ディファレンシャルギヤにはドライブシャフト１２０，１２２がスプライン嵌合などによって連結されている。ドライブシャフト１２０，１２２を介して、左右の前輪１２４，１２６に動力が伝達される。
【００２４】
ドライブシャフト１２２の前輪１２６側の一方端には、ブレーキディスク１３８が設けられる。ブレーキディスク１３８には、ブレーキ機構１１２が設けられる。ブレーキ機構１１２は、ホイールシリンダを有し、ホイールシリンダは、ブレーキパッド（図示せず）を介してブレーキディスク１３８を挟み込むように設けられる。ブレーキ機構１１２は、ブレーキ油圧回路１１０の一方端に接続され、ブレーキ油圧回路１１０内の油圧が上昇すると、ホイールシリンダにかかる油圧が上昇する。油圧の上昇に応じて、ホイールシリンダがブレーキパッドを介してブレーキディスク１３８を挟み込む力が増加する。ブレーキパッドとブレーキディスク１３８との間に生じる摩擦力が増加すると、ドライブシャフト１２２にドライブシャフト１２２の回転を抑制するブレーキ力が作用する。したがって、ブレーキ機構１１２における油圧が上昇すると、車両には、上昇した油圧に応じた制動力が発生する。なお、ブレーキ機構１１２は、車両の４つの車輪の各々に設けられるが、図１では代表して１つが示されている。また、本実施の形態において、ブレーキ機構１１２は、ディスクブレーキであるとして説明したが、たとえば、ドラムブレーキであってもよい。
【００２５】
マスタシリンダ１０６は、ブレーキ油圧回路１１０の他方端に接続される。マスタシリンダ１０６は、内部にピストン（図示せず）が設けられている。そして、ブレーキブースタ１３６からの入力に応じて、ピストンが移動することにより、マスタシリンダ１０６内の油圧が上昇し、それに応じて、ブレーキ油圧回路１１０内の油圧が上昇する。
【００２６】
ブレーキブースタ１３６は、エンジン１０２の運転時の吸気側の負圧を利用して、ブレーキペダル１３２に入力された踏力を倍力させて、マスタシリンダ１０６に伝達する。なお、ブレーキブースタ１３６の構造、作用については、周知の技術であるため詳細な説明はここでは行なわない。
【００２７】
マスタシリンダ１０６とブレーキ油圧回路１１０とは、ブレーキアクチュエータ１０８を介して接続される。ブレーキアクチュエータ１０８は、電磁弁と電動ポンプとを含む。ブレーキアクチュエータ１０８は、ＥＣＵ１００からの制御信号を受信して、電磁弁と電動ポンプとを作動させて、ブレーキ油圧回路１１０内の液圧を上昇させたり下降させたりする。ブレーキ油圧回路１１０は、ブレーキアクチュエータ１０８からブレーキ機構１１２に接続され、内部にブレーキ液が充填される液体通路（配管）である。
【００２８】
ＥＣＵ１００には、車速センサ１１８と、ブレーキ踏力センサ１３０と、マスタシリンダ１０６の液圧センサ１２８と、Ｇセンサ１４０とがハーネスなどを介して電気的に接続されている。
【００２９】
車速センサ１１８は、ドライブシャフト１２０の回転速度から車両の速度を検出する。ポジションスイッチ１１６は、シフトレバー１１４の位置（シフトポジション）を検出する。ブレーキ踏力センサ１３０は、ブレーキ踏力（運転者がブレーキペダル１３２を踏む力）を検出する。なお、ブレーキ踏力センサ１３０の代わりに、ブレーキストローク量（ブレーキペダル１３２のストローク量）を検出するセンサを設けてもよい。液圧センサ１２８は、マスタシリンダ１０６内部の液圧（ブレーキマスタシリンダ圧Ｐ）を検出する。Ｇセンサ１４０は、車両が走行あるいは停止する路面の勾配Ｇを検出する。
【００３０】
ＥＣＵ１００は、車速センサ１１８、ポジションスイッチ１１６、ブレーキ踏力センサ１３０、液圧センサ１２８およびＧセンサ１４０などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の状態となるように、機器類を制御する。
【００３１】
本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、車両停止時に、ドライバが所定の開始操作（たとえばブレーキ踏力あるいはブレーキストローク量が所定量を超えるようにブレーキペダル１３２をより強く踏み増しする操作）を行なった場合、その後、ドライバがブレーキペダル１３２を踏んでいなくても、所定の停止条件（たとえば開始操作後から所定時間が経過したという条件、あるいはドライバがアクセルペダルを踏むという条件など）が成立するまで、車両停止時のブレーキ油圧を保持してブレーキを効かせておくヒルホールド制御を実行する。
【００３２】
したがって、ドライバは、たとえば登坂路で車両を発進させる際、乗員や積載物などを含む車両の総重量、路面勾配、ブレーキシステムおよびエンジンシステムの応答速度や応答速度のばらつき、自らの運転技量など、様々な要因を総合的に考慮して、ブレーキペダル１３２からアクセルペダルに踏み替える間に車両が後退する可能性があると判断した場合には、上述した所定の開始操作を行なうことによって、ヒルホールド制御を開始させることができる。ヒルホールド制御の開始により、ドライバがブレーキペダル１３２からアクセルペダルに踏み替える間においてもブレーキが効いた状態となるため、ドライバの意図に反して車両が後退することを適切に防止することができる。
【００３３】
このように、登坂路でドライバがヒルホールド制御を実行させるのは、主として、様々な要因を総合的に考慮して車両が後退する可能性があるとドライバが判断した場合である。なお、ヒルホールド制御の開始操作および停止条件は、上述したものに限定されない。
【００３４】
さらに、ＥＣＵ１００は、シフトポジションがＤポジションであるときにドライバがブレーキペダル１３２を踏んで車両を停止させているという条件を含むニュートラル開始条件が成立した場合、燃費の向上を図るために、シフトレンジをＤレンジではなくＮレンジ（ニュートラル状態）とするニュートラル制御（以下、「Ｎ制御」ともいう）を実行する。ＥＣＵ１００は、ドライバがブレーキペダル１３２を踏むのを止めたという条件を含む予め定められたＮ制御復帰条件が成立すると、Ｎ制御を停止してＮ制御から復帰させるように、シフトレンジをＤレンジとする。
【００３５】
Ｎ制御の実行中は、運転者がブレーキペダル１３２を踏んでいるため車両後退の恐れは少ないが、ブレーキペダル１３２が解放されてＮ制御を停止させる際に、ブレーキ油圧の低下に対してＮ制御からの復帰が遅れると、ブレーキが効いていない状態でニュートラル状態となってしまうため、急な登坂路においてはドライバの意図に反して車両が後退する場合がある。
【００３６】
この後退を防止するために、ＥＣＵ１００は、Ｇセンサ１４０によって検出された路面勾配Ｇが予め定められたＮ制御許可勾配よりも緩やかであるか否かを判定し、路面勾配ＧがＮ制御許可勾配よりも緩やかであると判定された場合に限って、Ｎ制御の実行を許可する。
【００３７】
ところで、Ｎ制御復帰時に車両が後退する要因は、路面勾配の他に、経年劣化によるＧセンサ１４０の検出精度の低下、車両の総重量、ブレーキシステムの応答速度や応答速度のばらつき、ドライバの運転技量など、様々である。これらの要因の全てを考慮してＮ制御許可勾配を予め設定しておくことは難しい。
【００３８】
しかしながら、路面勾配ＧがＮ制御許可勾配よりも緩やかでると判定されてＮ制御が実行されているにも関わらず、ドライバがヒルホールド制御を実行させた場合は、少なくともドライバが上述した様々な要因を総合的に考慮して車両が後退する可能性があると判断しているのであるから、路面勾配ＧあるいはＮ制御許可勾配が適正な値ではない可能性が高い。
【００３９】
また、ヒルホールド制御中からのＮ制御復帰時のショックを回避するためにＮ制御の復帰方法を変更する機能を有する場合においても、ブレーキシステムのばらつきが大きい場合には、必ずしもショックを回避することができない可能性がある。
【００４０】
そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ１００は、Ｎ制御の実行中にドライバがヒルホールド制御を実行させた場合に、Ｎ制御復帰時に車両が後退する可能性があると判断し、上述したＮ制御許可勾配を、Ｎ制御が実行され難くなる側に補正する。
【００４１】
図２は、本実施の形態に係るＥＣＵ１００が行なう処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、シフトポジションがＤポジションであるときにドライバがブレーキペダル１３２を踏んで車両を停止させている場合に、所定周期で実行される。なお、本フローチャート中の各ステップは、ＥＣＵ１００に予め格納されたプログラムを実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００４２】
図２に示すように、ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０において、ＥＣＵ１００は、Ｇセンサ１４０によって検出された路面勾配ＧがＮ制御許可勾配よりも小さい（緩やかである）か否かを判断する。なお、Ｎ制御許可勾配は、ＥＣＵ１００内部の記憶部に予め記憶されている。Ｎ制御許可勾配の初期値は、Ｇセンサ１４０の公差を考慮してＮ制御復帰時に車両が後退しないように予め実験等によって設定される。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２０に移される。そうでないと（Ｓ１０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４３】
Ｓ２０にて、ＥＣＵ１００は、上述したＮ制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は、自動変速機１０４をニュートラル状態に制御するための制御信号を油圧回路４０００に送信する。
【００４４】
Ｓ３０にて、ＥＣＵ１００は、ドライバが上述したヒルホールド制御を実行させたか否かを判断する。ＥＣＵ１００は、ドライバがヒルホールド制御を開始させるための開始操作を行なった場合（たとえばブレーキ踏力が所定量を超えるようにブレーキペダル１３２をより強く踏む操作をドライバが行なった場合）に、ドライバが上述したヒルホールド制御を実行させたと判断する。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ３０にてＹＥＳ）、処理はＳ４０に移される。そうでないと（Ｓ３０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００４５】
Ｓ４０にて、ＥＣＵ１００は、Ｎ制御許可勾配を小さい側（Ｎ制御が実行され難くなる側）に補正する。具体的には、ＥＣＵ１００は、現在のＮ制御許可勾配から所定の補正値を減じた値を、補正後のＮ制御許可勾配とする。なお、補正後のＮ制御許可勾配は、ＥＣＵ１００内部の記憶部に記憶され、次回サイクルのＳ１０の判断に用いられる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵ１００は、Ｇセンサ１４０が検出した路面勾配ＧがＮ制御許可勾配よりも小さいと判断されて（Ｓ１０にてＹＥＳ）Ｎ制御が実行されている（Ｓ２０）にも関わらず、ドライバがヒルホールド制御を実行させた場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、たとえば経年劣化によってＧセンサ１４０が検出した路面勾配Ｇが実際の勾配よりも小さい側（Ｎ制御を許可し易い側）にオフセットしている可能性があると判断し、Ｎ制御許可勾配を小さい側（Ｎ制御を許可し難くなる側）に補正する。これにより、次回サイクル以降においてＮ制御を開始するか否かを判断する際、Ｎ制御許可勾配が路面勾配Ｇのオフセット量を考慮した値となるため、意図しない車両の後退が生じないような適切な路面勾配でＮ制御を実行させることができる。
【００４７】
なお、Ｎ制御許可勾配を補正した結果、Ｎ制御の実行中に路面勾配ＧがＮ制御許可勾配よりも大きくなった場合には、Ｎ制御の実行を停止するようにしてもよい。
【００４８】
また、本実施の形態においては、Ｎ制御許可勾配をＮ制御が実行され難くなる側に補正する場合について説明したが、Ｎ制御許可勾配ではなく、Ｇセンサ１４０によって検出された路面勾配ＧをＮ制御が実行され難くなる側に補正するようにしてもよい。
【００４９】
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。
【符号の説明】
【００５０】
１００  ＥＣＵ、１０２  エンジン、１０４  自動変速機、１０６  マスタシリンダ、１０８  ブレーキアクチュエータ、１１０  ブレーキ油圧回路、１１２  ブレーキ機構、１１４  シフトレバー、１１６  ポジションスイッチ、１１８  車速センサ、１２０，１２２  ドライブシャフト、１２４，１２６  前輪、１２８  液圧センサ、１３０  ブレーキ踏力センサ、１３２  ブレーキペダル、１３６  ブレーキブースタ、１３８  ブレーキディスク、１４０  Ｇセンサ、３０００  プラネタリーギヤユニット、４０００  油圧回路。
【図１】
2010249202.tif 000003
【図２】
2010249202.tif 000004