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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190743
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】車両制御装置
(51)【国際特許分類】
   F16H 61/08 20060101AFI20221220BHJP
   F16H 59/42 20060101ALI20221220BHJP
   F16H 59/48 20060101ALI20221220BHJP
   F16H 59/52 20060101ALI20221220BHJP
   F16H 59/66 20060101ALI20221220BHJP
   F16H 59/70 20060101ALI20221220BHJP
   F16H 61/68 20060101ALI20221220BHJP
【FI】
F16H61/08
F16H59/42
F16H59/48
F16H59/52
F16H59/66
F16H59/70
F16H61/68
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021099143
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100122437
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 一宏
(74)【代理人】
【識別番号】100147566
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100161171
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 潤一郎
(72)【発明者】
【氏名】正木 尚彦
(72)【発明者】
【氏名】吉田 塁
【テーマコード(参考)】
3J552
【Fターム(参考)】
3J552MA01
3J552NA01
3J552NB01
3J552PA02
3J552PA70
3J552RA03
3J552RA06
3J552SB09
3J552SB10
3J552SB33
3J552TB12
3J552VA32W
3J552VA74W
3J552VA76W
3J552VB01W
3J552VB02W
3J552VB04W
3J552VB20W
3J552VC01W
3J552VC03W
3J552VC04W
3J552VD14W
3J552VE04W
(57)【要約】
【課題】車両の乗員が感じる変速ショックの頻度を低減させることができる車両制御装置を得る。
【解決手段】車両制御装置10は、変速制御部12を備えている。変速制御部12は、車両の自動変速機20における変速の要否を判定し、判定結果に基づいて、自動変速機20を制御する。変速制御部12は、振動センサ33からの信号に基づいて、自動変速機20における変速の実施タイミングを変更する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の自動変速機における変速の要否を判定し、判定結果に基づいて、前記自動変速機を制御する変速制御部
を備え、
前記変速制御部は、前記車両に生じる振動を検出する振動センサからの信号に基づいて、前記自動変速機における変速の実施タイミングを変更する
車両制御装置。
【請求項2】
前記変速制御部には、前記振動センサによって検出される振動の検出値に関する閾値である振動閾値が設定されており、
前記変速制御部は、前記判定結果が要であるとき、前記検出値が前記振動閾値未満である場合、前記変速の実施を保留し、前記検出値が前記振動閾値以上である場合、前記変速を実施する
請求項1に記載の車両制御装置。
【請求項3】
前記変速制御部には、前記変速の実施を保留する時間に関する閾値である保留閾値が設定されており、
前記変速制御部は、前記変速の実施の保留を開始してからの経過時間が前記保留閾値に達する前に、前記振動閾値以上の振動が前記振動センサによって検出された場合、及び前記変速の実施の保留を開始してからの経過時間が前記保留閾値に達した場合に、前記変速を実施する
請求項2に記載の車両制御装置。
【請求項4】
前記振動閾値は、前記車両の速度、前記車両のエンジン回転数、前記自動変速機の変速段、及び前記車両の積載量のうちの少なくともいずれか1つに応じて変更される
請求項2又は請求項3に記載の車両制御装置。
【請求項5】
前記振動閾値は、前記車両の重量及び前記車両のタイヤサイズの少なくともいずれか1つに基づいて設定されている
請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の車両制御装置。
【請求項6】
前記保留閾値は、前記車両の速度、前記車両の速度の時間変化量、前記車両のスロットル開度、前記スロットル開度の時間変化量、前記車両が走行している道路の縦断勾配、及び前記車両における操舵角のうちの少なくともいずれか1つに応じて変更される
請求項3に記載の車両制御装置。
【請求項7】
前記振動閾値は、前記車両の速度、前記車両のエンジン回転数、前記自動変速機の変速段、及び前記車両の積載量のうちの少なくともいずれか1つに応じて変更され、
前記保留閾値は、前記車両の速度、前記車両の速度の時間変化量、前記車両のスロットル開度、前記スロットル開度の時間変化量、前記車両が走行している道路の縦断勾配、及び前記車両における操舵角のうちの少なくともいずれか1つに応じて変更される
請求項3に記載の車両制御装置。
【請求項8】
前記振動閾値は、前記車両の重量及び前記車両のタイヤサイズの少なくともいずれか1つに基づいて設定されており、
前記保留閾値は、前記車両の速度、前記車両の速度の時間変化量、前記車両のスロットル開度、前記スロットル開度の時間変化量、前記車両が走行している道路の縦断勾配、及び前記車両における操舵角のうちの少なくともいずれか1つに応じて変更される
請求項3に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の自動変速機付き車両の内燃機関用燃料供給装置では、自動変速機の変速信号が発生してから一定時間の間、演算された燃料噴射量よりも少ない量の燃料が燃料噴射弁から噴射される。燃料噴射量は、燃料噴射量演算部によって、吸入空気流量に基づいて算出される。これにより、変速時において、内燃機関の出力トルクが低下する(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭58-28536号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような従来の自動変速機付き車両の内燃機関用燃料供給装置では、変速時に内燃機関の出力を低下させることにより、変速ショックを低下させることはできるものの、車両の乗員が感じる変速ショックの頻度を低減させることができなかった。
【0005】
本開示は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、車両の乗員が感じる変速ショックの頻度を低減させることができる車両制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る車両制御装置は、車両の自動変速機における変速の要否を判定し、判定結果に基づいて、自動変速機を制御する変速制御部を備え、変速制御部は、車両に生じる振動を検出する振動センサからの信号に基づいて、自動変速機における変速の実施タイミングを変更する。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係る車両制御装置によれば、車両の乗員が感じる変速ショックの頻度を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施の形態1に係る車両制御装置を示すブロック図である。
図2図1の記憶部が記憶している自動変速制御に関するマップを変速線図として示す図である。
図3図1の車両制御装置の動作の第1例を示すタイミングチャートである。
図4図1の車両制御装置の動作の第2例を示すタイミングチャートである。
図5図1の変速制御部が実行する変速制御ルーチンを示すフローチャートである。
図6図1の車両制御装置による効果を説明するための図である。
図7】実施の形態1の車両制御装置の機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。
図8】実施の形態1の車両制御装置の機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車両制御装置を示すブロック図である。車両制御装置10は、機能ブロックとして、スロットル制御部11と、変速制御部12と、記憶部13とを備えている。車両制御装置10は、図示しない車両に設けられている。
【0010】
スロットル制御部11は、スロットル開度センサ31からの検出信号を受信する。スロットル開度センサ31は、車両のスロットル開度を検出するセンサである。スロットル制御部11は、スロットル開度センサ31からの検出信号に基づいて、図示しないスロットルモータを駆動することにより、スロットル開度を制御する。
【0011】
スロットル制御部11は、スロットル開度センサ31からの検出信号に基づいて、スロットル開度を演算し、演算されたスロットル開度についての情報を変速制御部12に送信する。
【0012】
変速制御部12は、車速センサ32からの信号を受信する。車速センサ32は、車両の速度を検出するセンサである。車速センサ32は、複数の回転センサと演算部とを有している。各回転センサは、車両の各車輪に設けられ、各車輪の回転数を検出する。演算部は、検出された各車輪の回転数に基づいて、車両の速度を演算する。車速センサ32は、演算された車両の速度についての情報を変速制御部12に送信する。
【0013】
変速制御部12は、振動センサ33からの信号を受信する。振動センサ33は、車両に生じる振動を検出するセンサである。振動センサ33としては、例えば、加速度センサが用いられている。加速度センサは、車両の上下方向の加速度を振動として検出し、検出された振動についての情報を変速制御部12に送信する。
【0014】
例えば、車両が道路の凹凸及び段差を通過したとき、車両に顕著な振動が生じる。
【0015】
記憶部13は、自動変速機20の変速線図を記憶している。変速線図には、スロットル開度及び車両の速度と、自動変速機20の変速段との関係が規定されている。変速線図は、変速制御部12によって参照される。
【0016】
自動変速機20は、車両のエンジンと駆動輪との間に設けられている。自動変速機20の変速段は、アクチュエータ21を用いて切り換えられる。アクチュエータ21は、油圧式のアクチュエータである。
【0017】
変速制御部12は、アクチュエータ21内の油圧を制御することにより、自動変速機20の変速段を切り換える。
【0018】
図2は、図1の記憶部13が記憶している自動変速制御に関するマップを変速線図として示す図である。なお、図2は、自動変速機20が前進4段の自動変速機である場合の変速線図を示している。
【0019】
変速制御部12は、スロットル開度についての情報及び車両の速度についての情報に基づいて、自動変速機20における変速の要否を判定する。変速制御部12は、この判定結果に基づいて、アクチュエータ21を用いて自動変速機20を制御する。
【0020】
変速制御部12は、自動変速機20における変速の要否を、次のように判定する。
【0021】
図2において、状態Aは、車両の速度である車速とスロットル開度との関係から、2速が選択されている状態である。状態Bは、車速とスロットル開度との関係から、3速が選択されている状態である。状態Bにおけるスロットル開度は、状態Aにおけるスロットル開度と同じである。
【0022】
例えば、車速が増加することにより、状態Aから状態Bに遷移する場合、遷移の軌跡は、2速と3速との間の境界線と交差する。この場合、変速制御部12は、自動変速機20を2速から3速へ変速させるべきであると判定する。
【0023】
言い換えると、この場合、変速制御部12は、自動変速機20における変速を要すると判定する。
【0024】
また、変速制御部12は、状態の遷移の軌跡が変速線図上の境界線と交差しない場合、自動変速機20における変速を要しないと判定する。
【0025】
また、変速制御部12には、振動閾値及び保留閾値が設定されている。振動閾値は、振動センサ33によって検出される振動の検出値に関する閾値である。保留閾値は、変速の実施を保留する時間に関する閾値である。保留閾値は、例えば、1秒に設定される。
【0026】
変速制御部12は、判定結果が「要」であるとき、振動の検出値が振動閾値未満である場合、変速の実施を保留する。
【0027】
つまり、変速制御部12は、振動の検出値が振動閾値未満である場合、判定結果が「要」であっても、ただちに変速を実施しない。一方、変速制御部12は、振動の検出値が振動閾値以上である場合、変速を実施する。
【0028】
図3は、図1の車両制御装置10の動作の第1例を示すタイミングチャートである。図4は、図1の車両制御装置10の動作の第2例を示すタイミングチャートである。
【0029】
図3及び図4の「変速要否」のグラフにおいて、変速を要する状態は「1」で表され、変速を要しない状態は「0」で表されている。また、振動閾値は、振動の大きさの絶対値であるため、図3及び図4の「振動」のグラフにおいては、振動の方向におけるプラス側とマイナス側とにそれぞれ振動閾値の線が引かれている。
【0030】
図3は、変速の実施の保留を開始してからの時間が保留閾値に達する前に振動閾値以上の振動が検出された場合の動作を示している。
【0031】
時刻t11は、図2において、車速とスロットル開度との関係が、状態Aから状態Bに遷移する途中において、遷移の軌跡が2速と3速との間の境界線と交差した時刻に相当する。
【0032】
時刻t12において、振動の検出値が振動閾値を超えると、変速制御部12は、アクチュエータ21に自動変速機20の変速段を2速から3速へ切り換えるための指令を送出する。そして、アクチュエータ21が動作した結果、時刻t13において、自動変速機20の変速段が2速から3速に切り換えられる。
【0033】
時刻t12から時刻t13までには時間差があるが、車両の乗員が感じる車両の振動と変速ショックとは、ほぼ同時である。特に、図3では、振動のピークが時刻t12よりも後であるため、車両の振動と変速ショックとは、より同時に感じられる。
【0034】
時刻t13において、変速段が切り換えられると、自動変速機20の状態は、変速を要する状態から変速を要しない状態へと変化する。
【0035】
図4は、変速の実施の保留を開始してからの時間が保留閾値に達するまでに振動閾値以上の振動が検出されなかった場合の動作を示している。
【0036】
時刻t21は、図2において、自動変速機20の状態が、状態Aから状態Bに遷移し、遷移の軌跡が2速と3速との間の境界線と交差した時刻に相当する。
【0037】
図4において、変速を要する状態における振動の検出値は、振動閾値よりも小さい。時刻t22において、変速の実施の保留を開始してからの経過時間が保留閾値に達すると、変速制御部12は、アクチュエータ21に自動変速機20の変速段を2速から3速へ切り換えるための指令を送出する。
【0038】
そして、アクチュエータ21が動作した結果、時刻t23において、自動変速機20の変速段が2速から3速に切換えられる。
【0039】
時刻t23において、変速段が切り換えられると、自動変速機20の状態は、変速を要する状態から変速を要しない状態へと変化する。
【0040】
このように、変速制御部12は、自動変速機20における変速を要すると判定してから保留閾値が経過した場合、言い換えると、変速の実施の保留を開始してからの経過時間が保留閾値に達した場合、振動の検出値が振動閾値を超えていなくとも、自動変速機20を変速させる。
【0041】
図5は、図1の変速制御部12が実行する変速制御ルーチンを示すフローチャートである。図5のルーチンは、例えば、一定時間が経過する毎に実行されるようになっている。なお、車両のイグニッションスイッチをオンした初期状態において、変速保留フラグX1の値は、「0」に設定されている。
【0042】
図5のルーチンが開始されると、変速制御部12は、ステップS101において、変速保留フラグX1の値が「0」であるか否かを判定する。
【0043】
変速保留フラグX1の値が「0」である場合、変速制御部12は、ステップS102において、自動変速機20の変速要否を判定する。
【0044】
自動変速機20が変速を要しない場合、変速制御部12は、本ルーチンを一旦終了する。
【0045】
自動変速機20が変速を要する場合、変速制御部12は、ステップS103において、振動の検出値が振動閾値以上であるか否かを判定する。
【0046】
振動の検出値が振動閾値以上である場合、変速制御部12は、ステップS104において、自動変速機20の変速を実施する。
【0047】
次いで、変速制御部12は、ステップS105において、変速保留フラグX1の値を「0」に設定して、本ルーチンを一旦終了する。
【0048】
一方、ステップS103において、振動の検出値が振動閾値以上でない場合、即ち、振動の検出値が振動閾値未満である場合、変速制御部12は、ステップS106において、変速の実施の保留を開始してからの経過時間が保留閾値に達したか否かを判定する。
【0049】
変速の実施の保留を開始してからの経過時間が保留閾値に達していない場合、変速制御部12は、ステップS107において、変速保留フラグX1の値を「1」に設定して、本ルーチンを一旦終了する。
【0050】
変速の実施の保留を開始してからの経過時間が保留閾値に達している場合、変速制御部12は、ステップS104において、自動変速機20の変速を実施する。次いで、変速制御部12は、ステップS105において、変速保留フラグX1の値を「0」に設定して本ルーチンを一旦終了する。
【0051】
以上のように、車両制御装置10は、機能ブロックとして、変速制御部12を備えている。変速制御部12は、車両の自動変速機20における変速の要否を判定し、判定結果に基づいて、自動変速機20を制御する。変速制御部12は、振動センサ33からの信号に基づいて、自動変速機20における変速の実施タイミングを変更する。
【0052】
図6は、図1の車両制御装置10による効果を説明するための図である。図1の車両制御装置10によれば、自動変速機20の変速段の切換えのタイミングを、変速ショック以外の車両の振動、例えば、車両が道路の段差を通過するときの振動が発生するタイミングに合わせることができる。
【0053】
これによれば、図6の領域Xに示したように、変速ショックを段差通過時のショックに含めることができる。言い換えると、変速ショックの発生タイミングと段差通過時の車両の振動の発生タイミングとを一致させると、変速ショックが段差通過時の車両の振動に紛れる。そのため、車両の乗員は、変速ショックを知覚し難くなる。
【0054】
これにより、車両の乗員が感じる変速ショックの頻度を低減させることができる。
【0055】
また、変速制御部12には、振動閾値が設定されている。振動閾値は、振動センサ33によって検出される振動の検出値に関する閾値である。変速制御部12は、判定結果が「要」であるとき、検出値が振動閾値未満である場合、変速の実施を保留し、検出値が振動閾値以上である場合、変速を実施する。
【0056】
これによれば、振動の検出値が振動閾値を超えた場合に、振動の発生タイミングに合わせて自動変速機20の変速を実施することができる。このため、車両の乗員が感じる変速ショックの頻度を、より確実に低減させることができる。
【0057】
また、変速制御部12には、保留閾値が設定されている。保留閾値は、変速の実施を保留する時間に関する閾値である。変速制御部12は、変速の実施の保留を開始してからの経過時間が保留閾値に達する前に、振動閾値以上の振動が振動センサ33によって検出された場合、及び変速の実施の保留を開始してからの時間が保留閾値に達した場合に、変速を実施する。
【0058】
これによれば、変速の実施を保留することによる燃費悪化を抑制することができる。
【0059】
なお、振動閾値は、車両の速度、車両におけるエンジン回転数、自動変速機20の変速段、及び車両の積載量のうちの少なくともいずれか1つに応じて変更されてもよい。
【0060】
例えば、車両の速度が低いほど、変速ショックは大きくなる傾向がある。また、エンジン回転数が高いほど、変速ショックは大きくなる傾向がある。また、自動変速機20の変速段が低いほど、変速ショックは大きくなる傾向がある。また、車両の積載量が多いほど、変速ショックは大きくなる傾向がある。
【0061】
そこで、車両制御装置10では、変速ショックが大きくなることが想定されるほど、振動閾値が大きい値に変更されてもよい。これにより、振動の発生タイミングに合わせて自動変速機20の変速を実施したときに、車両の乗員によって変速ショックが知覚されることを抑制することができる。
【0062】
また、振動閾値は、車両の重量及び車両のタイヤサイズの少なくともいずれか1つに基づいて設定されていてもよい。
【0063】
例えば、車両の重量が大きいほど、変速ショックは大きくなる傾向がある。また、車両のタイヤサイズが大きいほど、変速ショックは大きくなる傾向がある。
【0064】
そこで、車両制御装置10では、変速ショックが大きくなることが想定されるほど、振動閾値が大きい値に設定されてもよい。これにより、振動の発生タイミングに合わせて自動変速機20の変速を実施したときに、車両の乗員によって変速ショックが知覚されることを抑制することができる。
【0065】
また、保留閾値は、必ずしも1秒に限定されない。保留閾値は、燃費を考慮して、車両の種類ごとに適切な値に設定されてもよい。
【0066】
また、保留閾値は、車両の速度、車両の速度の時間変化量、車両のスロットル開度、スロットル開度の時間変化量、車両が走行している道路の縦断勾配、及び車両における操舵角のうちの少なくともいずれか1つに応じて、車両の走行中に変更されてもよい。
【0067】
例えば、車両の速度が低いほど、運転者の加速要求が高いことが想定される。また、車両の速度の時間変化量が大きいほど、運転者の加速要求が高いことが想定される。また、車両のスロットル開度が大きいほど、運転者の加速要求が高いことが想定される。また、スロットル開度の時間変化量が大きいほど、運転者の加速要求が高いことが想定される。
【0068】
また、道路の縦断勾配が大きいほど、運転者の加速要求が高いことが想定される。また、操舵角が小さいほど、運転者の加速要求が高いことが想定される。そして、加速要求が高いことが想定される場合ほど、保留閾値は大きくされる。
【0069】
これによれば、振動の検出値が振動閾値を超えない場合において、運転者の加速要求に応じて、変速タイミングを変えることができる。
【0070】
また、振動閾値を変更すること及び保留閾値を変更することは、適宜組み合わされてもよい。例えば、振動閾値がエンジン回転数に応じて変更されるとともに、保留閾値が車両の速度に応じて変更されてもよい。
【0071】
また、実施の形態1では、自動変速機20における変速の要否判定は、車両の速度と車両のスロットル開度とに基づいて行われていたが、車両の速度と車両のアクセル開度とに基づいて行われてもよい。
【0072】
また、保留閾値は、アクセル開度及びアクセル開度の時間変化量の少なくともいずれか1つに応じて、変更されてもよい。
【0073】
また、実施の形態1では、自動変速機20の変速段が、2速から3速へシフトアップされる場合について例示されたが、変速段が1速から2速へシフトアップされる場合及び変速段が3速から4速へシフトアップされる場合も、同様の制御が行われる。
【0074】
また、変速段がシフトダウンされる場合についても、シフトアップ時と同様の制御が行われる。
【0075】
また、実施の形態1では、自動変速機20の変速段数は前進4段であったが、変速段数は特に限定されない。
【0076】
また、実施の形態1の車両制御装置の機能は、処理回路によって実現される。図7は、実施の形態1の車両制御装置の機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。第1の例の処理回路100は、専用のハードウェアである。
【0077】
また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。
【0078】
また、図8は、実施の形態1の車両制御装置の機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。第2の例の処理回路200は、プロセッサ201及びメモリ202を備えている。
【0079】
処理回路200では、車両制御装置の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ202に格納される。プロセッサ201は、メモリ202に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、機能を実現する。
【0080】
メモリ202に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ202に該当する。
【0081】
なお、上述した車両制御装置の機能について、一部の専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
【0082】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した車両制御装置の機能を実現することができる。
【符号の説明】
【0083】
10 車両制御装置、12 変速制御部、20 自動変速機、33 振動センサ。
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