(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータをロックアップするためのロックアップ手段を有する有段自動変速機を具える車両において、
車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、
エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記車輪回転速度検出手段により検出した車輪の回転速度と、前記エンジン回転速度検出手段により検出したエンジンの回転速度とから前記自動変速機の変速ギヤ比を推定する変速ギヤ比推定手段とを具え、
前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比が、トルクコンバータのスリップの有無によって取り得る有段変速機の前進変速ギヤ比の幅と後進変速ギヤ比の幅とのオーバーラップ領域内の値である場合、前記ロックアップ手段により前記トルクコンバータをロックアップし、
このロックアップ状態で前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比に基づき、車両が前進状態、後進状態のいずれであるかを判別するよう構成したことを特徴とする、車両の走行方向判別装置。
【請求項２】
車両の駆動力を制限する駆動力制限手段を具え、
前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比が前記オーバーラップ領域内の値である時に行うトルクコンバータの前記ロックアップを、前記駆動力制限手段に駆動力制限要求が出されている場合に限って行うよう構成し、
該ロックアップ状態で前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比に基づき車両が前進状態であると判別する時、前記駆動力制限手段による駆動力制限要求の実行を許可するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の車両の走行方向判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機を具える車両の挙動制御において、当該車両が前進状態にあるか後進状態にあるかを判別するための走行方向判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
旋回時等において車両の挙動が不安定になることを防ぐための挙動制御は、車輪にブレーキをかけたり、エンジン出力制御を行うこと等により行っているが、後進時には挙動制御を実行しないようにするため、車両が前進しているか、あるいは後進しているかの方向判別を行う必要がある。
【０００３】
従来の方向判別方法としては、ステアリングホイールの実際の操舵角方向と旋回時に発生するヨーレートから推定した操舵角方向とを比較し、両者の方向が同じで有れば前進、異なれば後進と判断する方法、エンジン回転数と車輪回転数とから変速ギヤ比を推定し、その値が前進ギヤ比のものか、後進ギヤ比のものかを判断する方法および、両者を組み合わせて判断する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前者には、いわゆるカウンターステアを当てた状態のように、ステアリングホイールの実際の操舵角の方向とヨーレートから推定した操舵角の方向とが異なる場合には、車両が前進しているにもかかわらず後進していると判断してしまうおそれがあった。また後者には、前進第１段（１速）のギヤ比に対応する最適なエンジン回転数と車速の範囲と、後進ギヤ比に対応する最適なエンジン回転数と車速の範囲が重なる、あるいは非常に近接している場合には、前進と後進との判別が正確にできなくなるおそれがあるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、車両が前進状態にあるか後進状態にあるかの判別を確実に行うことのできる車両の走行方向判別装置を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１に記載の第１発明による車両の走行方向判別装置は、
トルクコンバータをロックアップするためのロックアップ手段を有する有段自動変速機を具える車両において、
車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、
エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記車輪回転速度検出手段により検出した車輪の回転速度と、前記エンジン回転速度検出手段により検出したエンジンの回転速度とから前記自動変速機の変速ギヤ比を推定する変速ギヤ比推定手段とを具え、
前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比が、トルクコンバータのスリップの有無によって取り得る有段変速機の前進変速ギヤ比の幅と後進変速ギヤ比の幅とのオーバーラップ領域内の値である場合、前記ロックアップ手段により前記トルクコンバータをロックアップし、
このロックアップ状態で前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比に基づき、車両が前進状態、後進状態のいずれであるかを判別するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の第２発明による車両の走行方向判別装置は、前記第１発明において、
車両の駆動力を制限する駆動力制限手段を具え、
前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比が前記オーバーラップ領域内の値である時に行うトルクコンバータの前記ロックアップを、前記駆動力制限手段に駆動力制限要求が出されている場合に限って行うよう構成し、
該ロックアップ状態で前記変速ギヤ比推定手段により推定した変速ギヤ比に基づき車両が前進状態であると判別する時、前記駆動力制限手段による駆動力制限要求の実行を許可するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１に記載の第１発明による車両の走行方向判別装置においては、エンジン回転速度と車輪の回転速度とから推定したギヤ比が、トルクコンバータのスリップの有無によって取り得る前進変速ギヤ比の範囲と後進変速ギヤ比の範囲とがオーバーラップする領域内にあった場合に、自動変速機のトルクコンバータをロックアップし、その後ロックアップ状態において再度変速ギヤ比の推定を行い、車両が前進状態にあるか後進状態にあるかの判別を行うこととしている。
【０００９】
通常、有段自動変速機の各変速段に対応するギヤ比の値は、自動変速機のトルクコンバータをロックアップしていない状態とロックアップした状態との間で、すなわちトルクコンバータのスリップの有無によってある程度の幅を有したものとなっている。そのため、自動変速機によっては、前進第１段のギヤ比の範囲と後進ギヤ比の範囲とが重なり合う場合がある。
【００１０】
それゆえ、本発明においては、両者を明確に区別して走行判別を確実なものとするためにトルクコンバータをロックアップし、改めてギヤ比の推定を行うこととしている。その結果、確実に前後進の判別が確実に行うことが可能となる。
【００１１】
また請求項２に記載の発明による車両の走行方向判別装置においては、駆動力制限手段を用いたブレーキ制御やエンジン制御による車両の駆動力制限要求が出されている場合に限って、上記トルクコンバータのロックアップを行うこととしている。
【００１２】
これにより、車両の加速性能を要求されない駆動力制限要求時に上記トルクコンバータのロックアップを行うこととなり、当該ロックアップによるトルク低下の影響を回避しつつ、上記第1発明の作用効果を達成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１４】
図1は、本発明の一実施形態に係る方向判別装置を具える車両のパワートレーンおよびその制御システムの構成を概略示すブロック図である。パワートレーンはエンジン1と、トルクコンバータ2と、有段式自動変速機3とで構成する。有段式自動変速機3はトルクコンバータ2を経てエンジン1からの回転を入力され、入力回転を変速比に応じて変速して図示しない車輪へ向けて出力するものである。
【００１５】
本実施形態における有段式自動変速機3は、コントロールバルブボディ4に設けた図示しない多数のソレノイドを変速機コントローラ5からの変速指令に応答して動作させ、変速指令に応じた所望の変速比になるように制御されるものである。
【００１６】
変速機コントローラ5は、上記変速指令を決定するため、また後述するトルクコンバータ2のロックアップ制御を行うため、エンジン要求負荷を表すスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサからの信号と、エンジン回転数Re（トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転数センサからの信号と、タービンランナの回転数Nt（トルクコンバータ出力回転数）を検出するタービン回転センサからの信号と、車速Viを検出するために車輪速センサからの信号とをそれぞれ入力する。なお、図ではこれらセンサは省略している。
【００１７】
変速機コントローラ5は、これら入力情報に基づいて、予め設定した変速マップを基にエンジン回転数Reと車速Viに応じた変速ギヤ比を求め、この変速ギヤ比を上記の変速指令としてコントロールバルブボディ4に設けたソレノイドへ供給することにより変速制御を行うものとする。また変速機コントローラ5は、後述する方向判別装置からトルクコンバータ2のロックアップ指令が出された場合、コントロールバルブボディ4に設けたロックアップソレノイド6を動作させてトルクコンバータ2をロックアップする。
【００１８】
また図示の制御システムは、車両挙動コントローラ10および方向判別装置20をさらに具えている。車両挙動コントローラ10は、車両の挙動が不安定になることを防止するために制動力や駆動力を適切に制御するものである。
【００１９】
次に方向判別装置20は、現在車両が前進状態、後進状態のいずれの状態にあるかの判別を行うものであり、ギヤ比推定部21、方向判別部22および挙動制御判別部23からなる。ギヤ比推定部21は車輪速センサ24から得られる車輪速および、エンジン回転数センサ25から得られるエンジン回転数に基づき、有段式自動変速機3における現在の変速ギヤ比を推定する。方向判別部22はギヤ比推定部21で推定した変速ギヤ比に基づいて、後述する処理手順により車両の方向判別、すなわち前進、後進いずれの状態にあるかの判別を行い、その結果に基づいて変速機コントローラ5に対してトルクコンバータ2のロックアップ制御を行うように指令を送る。また挙動制御判別部23は、車両挙動コントローラ10の動作状況をチェックし、現在車両の挙動制御が行われているか否かを判別する。さらに方向判別部22は挙動制御判別部23における車両挙動コントローラ10の動作状況チェックの結果に基づき、変速機コントローラ5に対してロックアップ制御許可指令またはロックアップ制御禁止指令を送る。
【００２０】
図2は方向判別装置20における方向判別処理手順を示すフローチャートである。以下、その手順を説明する。なお、ここでは後輪駆動の車両における処理手順について説明する。また、この処理手順に基づくプログラムは一定時間毎の定時割り込みにより実行されるものとする。
【００２１】
まずステップS11において車輪速センサ24から各車輪の車輪速VWFL，VWFR，VWRL，VWRRを読み込む。次いでステップS12においては、前記車輪速から車速Viを求め、このViと、車両挙動コントローラにおいて車両挙動制御を行う際の最低車速として予め設定されている速度値VTHとを比較する。なお車速Viは車両の従動輪の左右車輪速の平均値から求めるものとする。ここでViとVTHとを比較し、ViがVTH以上であれば次のステップS13へ進み、ViがVTH以下であれば処理を終了する。
【００２２】
ステップS13では左右駆動輪の平均車輪速VRRを求める。ここでは後輪駆動車を例に取っていることから、VRRは次式に示すように左右後輪の各車輪速の平均値となる。
【数１】
0003861701.tif 000002
【００２３】
ステップS14では先のステップS13で求めた駆動輪の平均車輪速VRRとエンジン回転数センサ25で検出したエンジン回転数Reとから有段式自動変速機3における推定ギヤ比εを次式により求める。
【数２】
0003861701.tif 000003
但し、Kは定数
【００２４】
ステップS15では先のステップS14で求めた推定ギヤ比εを、図3に示すエンジン回転数と車速に対応する最適な変速ギヤ比を示すマップを参照して、推定ギヤ比εがマップのどの領域に入っているかを判断する。
【００２５】
図3に示すように、有段式自動変速機3において取り得る各変速ギヤ比の値は、自動変速機3のトルクコンバータ2のスリップの有無によってある程度の幅を有したものとなっている。そのため、ここでは前進1速と後進の場合のみを示しているが、それぞれトルクコンバータ2をロックアップしていない状態とロックアップした状態との間で、各変速ギヤ比に対応したエンジン回転数と車速の範囲に幅があり、しかもこれらの範囲を示す領域が互いに重なり合う場合がある（図3の領域B）。
【００２６】
そのため、先に求めた推定ギヤ比εがこうした領域に入っている場合、正確な前後進の判別ができなくなる可能性がある。そこで、まずステップS15においては推定ギヤ比εが図3に示す領域Aに入っているか否か、すなわちトルクコンバータをロックアップした状態（直結）における後進のギヤ比εRと、トルクコンバータをロックアップした状態における前進１速のギヤ比ε1との間に入っているか否かを判断する。
【００２７】
ここで、推定ギヤ比が領域Aに入っていた場合には後進ギヤに入っている、すなわち後進状態にあると判断し、ステップS16へ進む。もし、領域Aに入っていなければステップS17へ進む。
【００２８】
ステップS16では前進／後進判断フラグFPeの値を1にセットする。なお、ここではフラグFPeの値が0の時は前進、1の時は後進としている。このフラグの値は、後に変速機コントローラ5へロックアップ制御の実行／解除や車両挙動コントローラ10へ挙動制御の許可／禁止を指令するために利用されるものである。このステップS16で前進／後進判断フラグFPeの値を1にセットした後、次のステップS18へ進む。
【００２９】
一方ステップS17では推定ギヤ比εとトルクコンバータ2をロックアップした状態における前進１速のギヤ比ε1とを比較する。ここでεがε1以上であれば前進１速もしくは後進のいずれかに入っている、すなわち図6の領域Bに入っている可能性があると判断する。この場合、さらに正確な前後進判断を行うためにステップS19へ進む。逆に推定ギヤ比εが前進１速のギヤ比ε1よりも小さいと判断した場合、すなわち推定ギヤ比εが図6の領域Aにも、また領域Bにも入っていないと判断した場合には、自動変速機が2速以上の状態にあるものとしてステップS20へ進む。
【００３０】
ステップS16に続くステップS18では、先の前進／後進判断フラグFPeの値に基づいてトルクコンバータ2に対するロックアップ要求を解除する。これは、車両挙動コントローラ10を通じて変速機コントローラ5に対してロックアップ要求を解除するための信号を送信することにより行うことができる。このステップS18でロックアップ要求を解除した後、ステップS21へ進む。
【００３１】
ステップS17に続くステップS19では、車両挙動コントローラ10に対して挙動制御要求が出されているか否かをチェックする。これは、通常の走行時においてトルクコンバータ2をロックアップした場合に加速性能が低下する可能性があるためであり、それゆえ挙動制御要求が出されている場合にのみロックアップを行うこととするためである。挙動制御中にトルクコンバータ2をロックアップしても、駆動輪はトルクを上昇させることはなく、したがって車両の挙動に悪影響を及ぼすことはない。また、挙動制御を行うような状況では加速性を要求されることはないため、ロックアップによる影響は無視できるからである。
【００３２】
このステップS19において、車両挙動コントローラ10に対して挙動制御要求が出されていると判断した場合にはステップS22へ進み、挙動制御要求が出されていないと判断した場合にはステップS21へ進む。
【００３３】
ステップS18に続くステップS21においても、車両挙動コントローラ10に対して挙動制御要求が出されているか否かをチェックする。このステップS21において、車両挙動コントローラ10に対して挙動制御要求が出されていると判断した場合にはステップS27へ進み、挙動制御要求が出されていないと判断した場合には処理を終了する。
【００３４】
ステップS17で推定ギヤ比εが2速以上の値であると判断した場合に進むステップS20においてはトルクコンバータ2のロックアップ制御を解除する。推定ギヤ比εが2速以上の場合には車両が前進状態にあることは明らかであることから、ロックアップ制御を解除するものである。ロックアップ制御の解除は、方向判別装置20から変速機コントローラ5に対してロックアップ制御解除指令を出力することにより実行可能である。ロックアップ制御の解除を行った後、ステップS25へ進む。
【００３５】
一方、ステップS19から続くステップS22においてはトルクコンバータ2のロックアップ制御要求を行う。これは、推定ギヤ比εが図6の領域B内に入っている場合には、それまでに得られている情報からは車両が前進・後進いずれかの状態にあるかを判断することができないため、トルクコンバータ2をロックアップして再度推定ギヤ比εが前進・後進のいずれの領域に入るかを判断するためである。
【００３６】
もし、車両が後進状態にある、すなわち有段式自動変速機3における実際の変速ギヤ比が後進時のギヤ比であり、推定ギヤ比εが図3の領域Bにあった場合には、トルクコンバータ2をロックアップして再度ギヤ比の推定を行うと、推定ギヤ比εは図3の領域Aに入ることとなる。それによって再度求めた推定ギヤ比εの値から、現在車両が後進状態にあると判断することができる。
【００３７】
逆に車両が前進状態にある、すなわち有段式自動変速機3における実際の変速ギヤ比が前進第1速のギヤ比であり、推定ギヤ比εが図3の領域Bにあった場合には、トルクコンバータ2をロックアップして再度ギヤ比の推定を行うと、推定ギヤ比εは図3の領域Aには入らないこととなる。それによって再度求めた推定ギヤ比εの値から、現在車両が前進状態にあると判断することができる。
【００３８】
したがって、本ステップS22においてトルクコンバータ2に対するロックアップ要求を出力するものである。このロックアップ要求を変速機コントローラ5に対して送信することにより、トルクコンバータ2のロックアップが行われる。その後、ステップS23へ進む。
【００３９】
ステップS23では再度推定ギヤ比の演算を行う。ここで得られる推定ギヤ比εは、前のステップS22での処理によってトルクコンバータのロックアップが行われた状態における値である。
【００４０】
続くステップS24では前のステップS23で求めた推定ギヤ比εを、トルクコンバータ2をロックアップした状態における前進１速のギヤ比ε１とを比較する。ここで両者が等しければ前進1速であると判断し、ステップS25へ進む。一方、推定ギヤ比εが前進１速のギヤ比ε１に等しくない場合には後進状態にあると判断し、ステップS26へ進む。
【００４１】
ステップS25では前進／後進判断フラグFPeの値を0にセットする。それによって以後の処理は車両が前進状態にあるものとして行われることとなる。前進／後進判断フラグFPeの値を0にセットした後、ステップS21へ進む。
【００４２】
先のステップS24で後進状態にあると判断した場合には、ステップS26において前進／後進判断フラグFPeの値を1にセットする。それによって以後の処理は車両が後退状態にあるものとして行われることとなる。このステップS26での処理が終了した後、ステップS21へ進む。
【００４３】
ステップS21において車両挙動コントローラ10に対して挙動制御要求が出されていると判断した場合に処理が行われるステップS27では、前進／後進判断フラグFPeの値に基づき、車両が前進・後進いずれの状態にあるかを判断する。ここで、FPe=0であった場合には車両が前進状態にあると判断しステップS28へ進み、車両挙動制御の実行を許可する。一方FPe=1であった場合には車両が後進状態にあると判断し処理を終了する。
【００４４】
以上説明したように、本装置によれば、現在の推定ギヤ比では方向判別が困難な場合にトルクコンバータをロックアップして再度推定ギヤ比を求めて判断するため、車両が前進状態、後進状態のいずれにあるかの方向判別を確実に行うことが可能である。
【００４５】
特に、本装置はトルクコンバータのロックアップを必要な時にのみ行うことから、不必要なロックアップ動作によって車両が加速不足となることをも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る方向判別装置を具える車両のパワートレーンおよびその制御システムの構成を概略示すブロック図である。
【図２】  本発明に係る方向判別装置における方向判別処理手順を示すフローチャートである。
【図３】  自動変速機の各変速ギヤ比に対応する最適なエンジン回転数と車速を示すマップである。
【符号の説明】
1  エンジン
2  トルクコンバータ
3  有段式自動変速機
4  コントロールバルブボディ
5  変速機コントローラ
6  ロックアップソレノイド
10  車両挙動コントローラ
20  方向判別装置
21  ギヤ比推定部
22  方向判別部
23  挙動制御判別部
24  車輪速センサ
25  エンジン回転数センサ
【図１】
0003861701.tif 000004
【図２】
0003861701.tif 000005
【図３】
0003861701.tif 000006