車両の制御装置
【課題】ホイールブレーキ装置の不調時であっても、車両のヒルホールド制御を行うことができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置１７は、ヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出部２３と、不調検出部２３によってヒルホールド制御手段の不調が検出されると、ヒルホールド制御を行うべきときに、複数の摩擦締結要素のうち、車両の発進時に必要な変速段を形成するための所定の摩擦締結要素、及びこの所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して自動変速機３をインターロックさせるインターロック部２７と、を備える。
【解決手段】制御装置１７は、ヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出部２３と、不調検出部２３によってヒルホールド制御手段の不調が検出されると、ヒルホールド制御を行うべきときに、複数の摩擦締結要素のうち、車両の発進時に必要な変速段を形成するための所定の摩擦締結要素、及びこの所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して自動変速機３をインターロックさせるインターロック部２７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関し、より具体的には、自動変速機、ホイールブレーキ装置、及びヒルホールド制御手段を備える車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホイールブレーキ装置のブレーキ液圧が立ち上がって車両が停止したときから、ホイールブレーキ装置の操作が解除されて所定の時間が経過するまでホイールブレーキ装置の液圧を保持する、所謂ヒルホールド機能を有する車両の制御装置が知られている。このような制御装置としては、例えば特許文献１に開示された発明が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６‐１３２４５１号公報
【０００４】
具体的には、特許文献１によれば、例えば坂道で車両を発進させるためにドライバがブレーキペダルを離し、液圧センサによって検出されるブレーキ液圧が所定値以下まで低下すると、制御システムが、ブレーキ液圧回路内の保持弁を閉じることとしている。そして、保持弁が閉じられると、ホイールシリンダに作用しているブレーキ液が回路内で封止され、ホイールブレーキが継続的に作動してヒルホールド制御を行って、車両を停止することとしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された制御システムでは、ヒルホールド制御の大部分が例えばブレーキの液圧センサ等のホイールブレーキ装置に依存して行われているため、例えば液圧センサの故障等、ホイールブレーキ装置又はヒルホールド制御部の不調時には、ヒルホールド制御を行うことができないという問題があった。
【０００６】
そしてドライバが、ヒルホールド制御を行えないことを認識していない場合、ドライバは、ヒルホールド制御が行われることを期待してフットブレーキを離してしまうため、車両の突然の飛び出しに対応することができない場合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ヒルホールド制御手段の不調時であっても、車両を停止させることができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、本発明にかかる車両の制御装置は、複数の摩擦締結要素を有する自動変速機と、ホイールブレーキ装置、及びこのホイールブレーキ装置の操作解除後所定の時間ホイールブレーキ装置の液圧を保持するヒルホールド制御部を含むヒルホールド制御手段と、を備える車両の制御装置であって、前記ヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出手段と、前記不調検出手段によって前記ヒルホールド制御手段の不調が検出されると、ヒルホールド制御を行うべきときに、前記複数の摩擦締結要素のうち、車両の発進時に必要な変速段を形成するための所定の摩擦締結要素、及びこの所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して前記自動変速機をインターロックさせるインターロック手段と、を備えること、を特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、不調検出手段によってヒルホールド制御手段の不調を検出すると、インターロック手段は、ヒルホールド制御を行うべきときに、自動変速機をインターロックさせる。これにより、車両には、ホイールブレーキ装置によるブレーキ力とは別に、自動変速機のインターロックによる車両を静止させるための制動力が作用する。そして自動変速機のインターロックによる制動力が作用すると、不調が検出されたヒルホールド制御手段のバックアップ機能として、例えば坂道において車両を確実に静止させることができる。
【００１０】
また、この場合において、前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止しているときに、前記自動変速機をインターロックさせることが好ましい。
これらの構成によれば、不調検出手段によってヒルホールド制御手段の不調を検出すると、インターロック手段は、エンジンが自動停止している状態で、自動変速機をインターロックさせる。そして自動変速機がインターロックすると、車両には、ホイールブレーキ装置によるブレーキ力とは別に、自動変速機のインターロックによる車両を静止させるための制動力が作用する。そして自動変速機のインターロックの制動力が作用すると、不調が検出されたヒルホールド制御手段のバックアップ機能として、例えば坂道において車両を確実に停止させることができる。
さらに、この構成によれば、エンジンの自動始動時における車両の飛び出しを確実に防止することができる。
【００１１】
また、この場合において、前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止する前に、前記自動変速機をインターロックさせることが好ましい。
この構成によれば、エンジンの状態に関わらず、ヒルホールド制御手段のバックアップを行わせることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、ヒルホールド制御手段の不調時であっても、車両を停止させることができる車両の制御装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１及び第２の実施形態による車両の制御装置が適用された、車両の要部概略を示すブロック図である。同図に示すように、車両は、エンジン１と、エンジン１と接続された自動変速機３と、エンジン１の駆動力によって駆動されるポンプ５と、自動変速機３と接続された伝達機構７と、伝達機構７と接続されたホイール９と、ホイールブレーキ装置１１と、ホイールブレーキ装置１１と接続されたブレーキペダル１３と、バッテリ等の駆動源によって駆動される電動ポンプ１５と、各部を制御する制御装置１７とを備える。このような車両は、エンジン１の駆動力を自動変速機３、及び伝達機構７を介してホイール９に伝達して、前進又は後退する。
【００１４】
自動変速機３は、例えば、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）からなり、エンジン１の出力を増幅させるトルクコンバータ１９と、トルクコンバータ１９の出力を複数の変速段に変速して伝達機構７に出力する変速機構２１とを備える。
尚、本実施形態では自動変速機３として、所謂通常のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）であるものとして説明するが、その他に、自動変速機には、手動変速機を自動化したオートメイテッドマニュアル変速機（ＡＴＭ）、ツインクラッチ式の変速機、ＣＶＴやトロイダル式などの無段変速機などが含まれ、これらの変速機に本実施形態による制御装置を適用するようにしても良い。
【００１５】
ポンプ５は、エンジン１と接続される。そしてエンジン１が駆動しているときは、エンジン１からの駆動力によってポンプ５を駆動させることで、変速機構２１を構成する、後述の摩擦締結要素を作動させて、変速段の形成、及び切り替えを行う。
【００１６】
伝達機構７は、例えばカウンタドライバ機構、差動装置、車軸等によって構成される。そして、自動変速機３からの出力は、伝達機構７を介してホイール９に伝達される。
【００１７】
ホイールブレーキ装置１１は、ドライバによるブレーキペダル１３の操作に応じてホイール９にブレーキ力を付加する。そしてホイールブレーキ装置１１は、ブレーキアクチュエータ、ブレーキオイルの油圧系統、ブレーキ液圧を検出するセンサ等によって構成される。また、ブレーキペダル１３には、そのＯＮ、ＯＦＦを検出するためのブレーキスイッチＳＷ（図示せず）が設けられている。
ここで、ホイールブレーキ装置１１に含まれる、ブレーキの液圧を検出するためのセンサとしては、ブレーキオイルの油圧系統内に設けられた一つの液圧センサ、或いはブレーキオイルの油圧系統内で一定の距離を隔てて設けられた複数のセンサ、或いは種類の異なる複数のセンサを用いることができる。
【００１８】
電動ポンプ１５は、バッテリ（図示せず）に接続される。そしてエンジン１が停止しているときは、バッテリによって電動ポンプ１５を駆動させることで、変速機構２１を構成する摩擦締結要素を作動させて、変速段の形成、及び切り替えを行う。この操作は、所謂アイドルストップ時に行われる。すなわち、アイドルストップ時にエンジン１を自動停止させると、ポンプ５によって、エンジン１の自動始動後の車両発進のための、変速機構２１の変速段を保持することができなくなる。そこで、アイドルストップ時には、バッテリによって駆動される電動ポンプ１５によって摩擦締結要素を作動させて、変速機構２１の変速段を保持させる。
【００１９】
制御装置１７は、後述するヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出部２３と、ヒルホールド制御を行うためのヒルホールド制御部２５と、自動変速機３をインターロックさせるインターロック部２７とを備える。
【００２０】
不調検出部２３は、ヒルホールド制御を行うためのヒルホールド制御手段の作動不調を検出する。ここで、ヒルホールド制御とは、ドライバがブレーキペダル１３を踏んで、車両が停止している状態から、ドライバがブレーキペダル１３を離して車両を発進しようとする際に、所定時間、ホイールブレーキ装置１１を作動させて、車両を停止させるものである。これにより、例えば、坂道発進等において、車両が後退すること等を防止することができる。そして本実施形態においては、このヒルホールド制御をおこなうためのヒルホールド制御手段は、ホイールにブレーキ力を付加するためのホイールブレーキ装置１１と、ヒルホールド制御時にホイールブレーキ装置１１を制御するためのヒルホールド制御部２５とによって構成されている。そして不調検出部２３は、このようなヒルホールド制御手段の不調を検出するようになっている。
【００２１】
ここで、ヒルホールド制御手段の不調とは、例えばホイールブレーキ装置１１又はヒルホールド制御部２５に何らかの不備が生じた場合等をいい、例えば、ブレーキスイッチ信号がＯＮを示しているのにも関わらず、ブレーキ液圧が比較的低い、若しくは略０を示している場合、ブレーキスイッチ信号がＯＦＦを示しているにも関わらず、ブレーキ液圧が比較的高くなっている場合のように、ブレーキスイッチ信号のオン・オフとセンサによって検出されたブレーキ液圧の検出値の解離が生じた場合等がある。また、他の不調としては、二つセンサによって検出されたブレーキ液圧の検出値が一定値以上離れた場合等がある。このような場合には、ホイールブレーキ装置１１又はヒルホールド制御部２５に何らかの不備が生じており、ヒルホールド制御手段が不調であると判断する。そして、不調検出部２３は、一般的にはこれらの不調を、車両の停止時に検出するが、不調の種類によっては、車両の走行時にヒルホールド制御手段の不調を検出するようにしてもよい。そして、不調検出部２３がヒルホールド制御手段の不調を検出すると、インターロック部２７に通知する。
【００２２】
次に、インターロック部２７の構成を説明する前に、説明の便宜上、自動変速機３の構成について、図２を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図２は、本発明の第１及び第２の実施形態による自動変速機３の概略構成を示すブロック図である。トルクコンバータ１９は、エンジン１の出力を増幅させ、この増幅した出力を変速機構２１に入力する。このようなトルクコンバータ１９は、ロックアップクラッチ４１付きのトルクコンバータからなり、エンジン１の出力軸に取り付けられたポンプ４３と、ポンプ４３と対向して設けられたタービン４５と、ポンプ４３とタービン４５との間でトルクを増幅するステータ４７と、ステータ用のワンウェイクラッチ４９とを備え、これら各部は所定のハウジング内に収容される。そしてトルクコンバータ１９は、エンジン１からの出力を増幅させて、タービン４５に取り付けられたトルクコンバータ１９の出力軸５１から変速機構２１に出力する。
【００２４】
尚、本実施形態では、流体伝動装置としてトルクコンバータ１９を用いて詳細な説明を行うが、流体伝動装置としては、自動変速機３の種類に応じて、ステータを有さないフルードカップリングを用いることもできる。トルクコンバータ或いはフルードカップリングを設けることで、車両の停止時に或る変速段を固定（締結）しても、停止時にエンジン１の駆動力を吸収してエンジン始動を開始することが出来るようになる。
【００２５】
変速機構２１は、トルクコンバータ１９の出力軸５１に取り付けられた、第１プラネタリギア機構５３、第２プラネタリギア機構５５、及び第３プラネタリギア機構５７を備える。また、変速機構２１は、摩擦締結要素としての、第１クラッチ５９と、第２クラッチ６１と、第１ブレーキ６３と、第２ブレーキ６５と、第３ブレーキ６７とを備える。そして変速機構２１は、摩擦締結要素によって、第１プラネタリギア機構５３、第２プラネタリギア機構５５、及び第３プラネタリギア機構５７の動作の組み合わせを操作して、前進６速、及び後退速の複数の変速段を形成する。
【００２６】
まず、第１クラッチ５９は、トルクコンバータ１９の出力軸５１と接続され、さらに第１プラネタリギア機構５３のサンギア６９ａ、及び第２プラネタリギア機構５５のサンギア６９ｂと接続されている。そして第２クラッチ６１は、トルクコンバータ１９の出力軸５１と接続され、さらに第２プラネタリギア機構５５のキャリア７１ｂと接続されている。
【００２７】
また、第１ブレーキ６３は、第１プラネタリギア機構５３のリングギア７３ａ、及び第２プラネタリギア機構５５のキャリア７１ｂと接続されている。そして第２ブレーキ６５は、第２プラネタリギア機構５５のリングギア７３ｂ、及び第３プラネタリギア機構５７のキャリア７１ｃと接続されている。さらに第３ブレーキ６７は、第３プラネタリギア機構５７のリングギア７３ｃと接続されている。また、第１プラネタリギア機構５３のリングギア７３ａ、及び第２プラネタリギア機構５５のキャリア７１ｂには、それぞれプレート状カップリング７５が接続されている。そして各サンギア６９ａ，６９ｂ，６９ｃ、及びリングギア７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、それぞれプラネタリギア７７ａ，７７ｂ，７７ｃと噛み合うように形成される。
【００２８】
そしてこのような変速機構２１では、所定の変速段を形成するために、複数の摩擦締結要素のうち、２つの摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する。これによって各プラネタリギア機構５３，５５，５７を構成する各ギアは、自転、公転、又は停止し、変速機構２１が変速段を形成する。このとき、作動する摩擦締結要素と、変速段との関係は、表１に示すような関係となる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
同表に示すように、例えば、１速の変速段を形成する場合には、ポンプ５又は電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより第１クラッチ５９及び第１ブレーキ６３に締結トルク容量を付加することによって、第１プラネタリギア機構５３のサンギア６９ａ及び第２プラネタリギア機構５５のサンギア６９ｂをトルクコンバータ１９の出力軸５１と接続する。そしてトルクコンバータ１９の出力軸５１からの駆動力は、第１プラネタリギア機構５３によって減速され、自動変速機３の出力軸７９から出力される。また、２速乃至６速、及び後退速の変速段の場合にも、同表に示すように各摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して、トルクコンバータ１９の出力軸５１の出力を変速して、自動変速機３の出力軸７９から出力して、伝達機構５に入力される。
【００３１】
そして、インターロック部２７は、不調検出部２３から不調を検出した旨の通知を受けると、ヒルホールド制御を行うべきときに、自動変速機３をインターロックさせる。ここで、「ヒルホールド制御を行うべきとき」とは、ヒルホールド制御手段が不調でなく、正常であれば、ヒルホールド制御が行われている間をいう。すなわち、ヒルホールド制御は、上述のように、ホイールブレーキ装置のブレーキ液圧が立ち上がって車両が停止したときに開始し、ホイールブレーキ装置の操作が解除されて所定の時間が経過したときに終了するが、インターロック部２７は、この間に正常なヒルホールド制御が行われていない場合に、自動変速機３をインターロックする。
【００３２】
そして、自動変速機３をインターロックさせる場合には、まず、インターロック部２７は、ポンプ５又は電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、車両発進時に必要な変速段である、第１速の摩擦締結要素に付加されている締結トルク容量を保持する。そしてインターロック部２７は、締結トルク容量が保持されている摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する。
上述の例で説明すると、インターロック部２７は、まず、ポンプ５又は電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、第１速の変速段を構成する第１クラッチ５９及び第１ブレーキ６３に締結トルク容量を付加して保持する。次いで、インターロック部２７は、ポンプ５又は電動ポンプ１５を、第２クラッチ６１、第２ブレーキ６５、又は第３ブレーキ６７の何れかの摩擦締結要素と接続する。これによって、第２クラッチ６１、第２ブレーキ６５、又は第３ブレーキ６７が駆動して、プラネタリギア機構５３，５５，５７を構成する何れかのギアと締結し、自動変速機３はインターロックする。
【００３３】
尚、自動変速機３をインターロックさせるときには、プラネタリギア機構５３，５５，５７の何れかのギアと締結していない摩擦締結要素に締結トルク容量を付加すれば足りるが、この場合において、クラッチを制御する機構と比較してブレーキを制御する機構の方がより容易であるため、インターロックを発生させるときには、第１ブレーキ６３、第２ブレーキ６５、又は第３ブレーキ６７の何れかのブレーキを作動させるのが好ましい。これは、ブレーキのアクチュエータピストンが常時静止しているのに対して、クラッチのアクチュエータピストンが回転しており、ブレーキを作動させる場合の方が遠心力の影響を受け難いからである。
さらにまた、上述の例では、自動変速機３をインターロックさせるときに、車両発進時に１速段を形成するために、第１クラッチ５９、第１ブレーキ６３、及び第２ブレーキ６５の３個の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して自動変速機３をインターロックさせることとしたが、１速段を形成するのに必要な所定の摩擦締結要素をワンウェイクラッチ４９と連係させて第１クラッチ５９のみとし、この所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素である第１ブレーキ６３、及び第２ブレーキ６５に締結トルク容量を付加することによって自動変速機３をインターロックさせるようにしてもよい。このように、締結トルク容量を付加する摩擦締結要素の数は、自動変速機の種類に応じて適宜変更可能である。
【００３４】
自動変速機３をインターロックさせるときに、摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する機構は、エンジンの停止時、又はエンジンの駆動時によって異なる。すなわち、エンジン１が駆動している場合には、ポンプ５からの供給油圧を油圧制御することにより摩擦締結要素に締結トルク容量を付加するのがよい。また、例えばドライバによるブレーキペダル１３の操作によって、ホイールブレーキ装置１１のブレーキ液圧が比較的高くなり、エンジン１が自動停止（アイドルストップ）したときは、エンジン１が自動停止することによってポンプ５も停止することとなる。このような場合には、制御装置１７は、エンジン１を停止させる前に電動ポンプ１５を駆動させる。そして、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、自動変速機３をインターロックするための摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する。
【００３５】
次に、本発明の第１、及び第２の実施形態による制御装置１７の動作について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。
ここで、図３は、ヒルホールド制御を行うときの制御装置１７の動作を示すフロー図である。尚、各図面及び以下の説明において、「Ｓ」は、ステップを示す。また、図４は、ヒルホールド制御手段が正常に作動しているときに、ヒルホールド制御を行う場合のタイミングチャートを示す。
【００３６】
まず、図３のＳ１において、制御装置１７は、車両が停止したか否かを判断する。このＳ１における判断は、図４に示すように、時刻ｔ１においてドライバがブレーキペダル１３を踏み込み、ブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がり、車両が減速し始め、時刻ｔ２において、車速が０となったときに車両が停止したと判断する。そしてこのとき車両は、ヒルホールド制御を開始する。
【００３７】
そして、ヒルホールド制御を行う必要があると判断した場合、Ｓ２において制御装置１７は、ブレーキスイッチがオフとなったか否かを判断する。ここで、ブレーキスイッチがオフとなる場合としては、ドライバがブレーキペダル１３を離した場合、及びホイールブレーキ装置１１に不調があり、ドライバがブレーキペダル１３を踏み続けているのにも関わらず、ブレーキスイッチがオフとなった場合がある。制御装置１７は、何れの場合においても、ブレーキスイッチがオフとなったと判断する。
【００３８】
次に、Ｓ３において制御装置１７は、ヒルホールド制御手段が不調であるか否かを判断する。本実施形態では、かかる処理は、不調検出部２３がホイールブレーキ装置１１をモニタリングすることで実行される。そしてヒルホールド制御手段が不調でないと判断した場合には、Ｓ４において制御装置１７は、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間が経過したか否かを判断する。そして所定の時間が経過している場合には、ヒルホールド制御を解除するために、Ｓ５において制御装置１７は、ホイールブレーキ装置１１にホイールブレーキを解除させる。これにより、時刻ｔ４においてブレーキ液圧は漸減し始め、車両が加速する。
尚、ヒルホールド制御を解除するための条件としては、ブレーキスイッチがオフとなってからの経過時間の他に、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ等の条件を用いてもよい。また、車両の走行中にヒルホールド制御手段の不調が検出するような場合には、不調が発生したことを所定の記憶領域に記憶して、Ｓ３において読み込むようにしてもよい。
【００３９】
一方で、Ｓ３においてヒルホールド制御手段が不調であると判断された場合には、各部の関係は、例えば図５のタイミングチャートによって示される。
同図では、時刻ｔ２においてヒルホールド制御が開始したのにも関わらず、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間を経過する前の時刻ｔ１４において、何らかの原因でブレーキ液圧が降下するような不調が発生した状態を示す。尚、同図の一点鎖線Ｌ１は、ヒルホールド制御手段が不調でなく、正常なヒルホールド制御が行われた場合におけるブレーキ液圧の変化を示す。
【００４０】
このとき時刻ｔ１４においてブレーキ液圧の検出値が降下した原因としては、例えば液漏れ等により実際にブレーキ液圧が降下したか、又は液圧を測定するセンサが故障したか、ヒルホールド制御部２５のソフトウェア等に不備が生じたか等が想定される。そしてこのようなヒルホールド制御手段の不調を検出した場合、Ｓ６においてインターロック部２７は、ポンプ５からの供給油圧を油圧制御し、自動変速機３をインターロックさせる。自動変速機３がインターロックすると、車両には、自動変速機３のインターロックによる制動力が作用するため、車両は、坂道等においても確実に停止する。
尚、同図では、時刻ｔ１４においてブレーキ液圧が略０となることとしているが、ヒルホールド制御手段が不調であると判断する条件としては、ブレーキ液圧が略０となった場合に限られるものではない。例えば、何らかの原因でブレーキ液圧が、坂道で車両を確実に停止させることができない値まで低下したような場合にも、ヒルホールド制御手段が不調であると判断してもよい。そしてこのような場合には、ホイールブレーキ装置１１のブレーキ力と、そのバックアップ機能としての自動変速機３のインターロックによってヒルホールド制御を行うことができる。
【００４１】
そしてＳ７において制御装置１７は、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間が経過したか否かを判断し、Ｓ８において自動変速機３のインターロックを解除する。これにより時刻ｔ１５においてインターロック部２７が作動させた摩擦締結要素を解放する。そしてインターロックが解除されると、エンジン１の駆動力がホイール９まで伝達され、車両は加速する。
尚、同図では、インターロック部２７が、締結トルク容量を漸減させるように摩擦締結要素を解放するものとして図示されているが、一点鎖線Ｌ２で示すように、締結トルク容量をＯＮ／ＯＦＦ的に制御して、瞬間的に解放することも可能である。この場合、例えばソレノイドのような簡単な機構によって摩擦締結要素を作動させることができる。
【００４２】
このように、ヒルホールド制御手段が不調であったとしても、ヒルホールド制御を行うべきとき、すなわち時刻ｔ２と時刻ｔ４との間で自動変速機３をインターロックさせることで、車両を確実に停止させることができるため、車両の飛び出しを防止することができる。
【００４３】
上述した動作の変形として、車両がアイドルストップを行う場合には、制御装置１７は、自動変速機３をインターロックさせるときに、電動ポンプ１５を使用する。
図６は、ヒルホールド制御手段が正常に作動している場合に、エンジン１をアイドルストップ状態から自動始動させてヒルホールド制御を継続するときのタイミングチャートを示す。
【００４４】
まず、時刻ｔ２１においてドライバがブレーキペダル１３を踏み込むと、ブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がる。そしてブレーキ液圧が所定値Ｐａを超えた後、時刻ｔ２２においてエンジン１は自動停止し、車両がアイドルストップ状態となる。このとき、ヒルホールド制御手段は、ヒルホールド制御を開始する。そして時刻ｔ２３においてドライバがブレーキペダル１３を離し、アクセルペダルを踏み込む等の操作を行うと、アイドルストップが解除される。そして、アイドルストップが解除されると、時刻ｔ２４においてエンジン１は自動始動する。そして、ブレーキペダル１３が放された後も、ヒルホールド制御によってブレーキ液圧は保持され、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間経過すると、ヒルホールド制御が終了する。そして、時刻ｔ２５においてブレーキ液圧を低下させることによって、車両が加速する。
【００４５】
そして図７は、ヒルホールド制御手段不調である場合に、エンジン１をアイドルストップ状態から自動始動させてヒルホールド制御を行うときのタイミングチャートを示す。
【００４６】
まず、時刻ｔ３１においてドライバがブレーキペダル１３を踏み込むと、ブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がる。次に制御装置１７は、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御し、時刻ｔ３２においてエンジン１が自動停止してアイドルストップ状態となる。そしてこれと略同時刻に、ヒルホールド制御手段は、ヒルホールド制御を開始する。そして、時刻ｔ３３においてブレーキスイッチがオフとなると、アイドルストップは解除され、さらにホイールブレーキ装置１１は、ブレーキ液圧を保持する。また、このときインターロック部２７が、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、自動変速機３の第１速の変速段を形成するための第１クラッチ５９と第１ブレーキ６３の締結トルク容量は保持される。
【００４７】
この状態で、不調検出部２３が、ヒルホールド制御が行われるべき時刻ｔ３２と時刻ｔ３５の間の、時刻ｔ３４において何らかの原因でブレーキ液圧が低下したのを検出すると、インターロック部２７は、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、例えば第２ブレーキ６５に締結トルク容量を付加することで、自動変速機３をインターロックさせる。その後、時刻ｔ３５において直ちにエンジン１を自動始動させる。このようにヒルホールド制御手段が不調なときは、ドライバが車両の発進を希望しているのか、又はアイドルストップ状態を希望しているのかを判断することができないため、時刻ｔ３３と時刻ｔ３４の間隔を比較的短くするのが好ましい。これによって、例えばドライバが発進を希望しているのにも関わらず、エンジン１が停止したままとなるのを防止することができる。
【００４８】
そして、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間経過後、締結トルク容量を漸減させて、自動変速機３のインターロックを解除する。これによってエンジン１からの駆動力がホイール９に伝達され、車両は加速する。
【００４９】
このように、アイドルストップと並行してヒルホールド制御をおこなう場合においても、自動変速機３をインターロックさせることで、車両の飛び出しを防止することができる。
また、特にアイドルストップを行う車両においては、ヒルホールド制御手段が不調であるときに、アイドルストップ状態からエンジンを自動始動すると、飛び出しが懸念される。そしてこのような場合には、ドライバは、ギアをＰレンジに変えた上で、手動でエンジンを始動させる必要がある。しかしながら、本発明のように、アイドルストップ状態からエンジン１を自動始動させるときに、自動変速機３をインターロックすることによって、エンジン１が自動始動したときに、車両が飛び出すのを防止することができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について、詳細に説明をする。第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成を有する箇所があるため、該箇所については詳細な説明を省略し、差異のある箇所について詳細に説明する。
具体的には、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態の図３に示すフローチャートによって動作し、各部の関係は、図８に示すようなタイミングチャートによって示される。
【００５１】
まず、時刻ｔ４１においてブレーキスイッチがオンとなると、ブレーキ液圧が立ち上がり、時刻ｔ４２において車両が停止する。その後、何らかの原因で、ヒルホールド制御が行われるべき時刻ｔ４２と時刻ｔ４５との間の時刻ｔ４３においてブレーキ液圧の検出値が低下し、不調検出部２３がヒルホールド制御手段を不調を検出すると、インターロック部２７は、自動変速機３をインターロックする。そして、時刻ｔ４４においてドライバがブレーキペダル１３を離すと、インターロック部２７によって、車両を停止させる制動力を確保し、所定の時間が経過した時刻ｔ４５においてインターロックを解除する。
すなわち、第２の実施形態では、時刻ｔ４４においてヒルホールド制御を開始する前であっても、ヒルホールド制御手段の不調が検出されると、自動変速機３をインターロックして、車両を確実に停止させる。そしてドライバがブレーキペダル１３を離すと、第１の実施形態で説明したように、ヒルホールド制御を行う。
【００５２】
このように、第２の実施形態によれば、ブレーキスイッチがオフの操作が解除される前であっても自動変速機３をインターロックする。そしてこのような構成によっても、車両を確実に停止させ、車両の飛び出しを確実に防止することができる。
【００５３】
また、変形例として、アイドルストップを行う車両においては、図９のタイミングチャートのように動作してもよい。
【００５４】
まず、時刻ｔ５１においてブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がった後、ヒルホールド制御を行うべき時刻ｔ５２と時刻ｔ５４との間で、何らかの原因でブレーキ液圧が降下すると、インターロック部２７は、自動変速機３をインターロックする。そして、この場合には、エンジン１を自動停止させずに、エンジン回転数をアイドル回転数で維持する。その後。時刻ｔ５３においてブレーキスイッチがオフとなって、所定の時間が経過した時刻ｔ５４においてインターロックを解除する。このように、車両がアイドルストップする前にヒルホールド制御手段の不調が検出されたときにも、自動変速機３をインターロックすることによって、車両を確実に停止させ、車両の飛び出しを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１及び第２の実施形態による車両の要部概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施形態による自動変速機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１及び第２の実施形態による制御装置の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施形態による制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ エンジン
３ 自動変速機
１１ ホイールブレーキ装置
１７ 制御装置
１９ トルクコンバータ
２１ 変速機構
２３ 不調検出部
２５ ヒルホールド制御部
２７ インターロック部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関し、より具体的には、自動変速機、ホイールブレーキ装置、及びヒルホールド制御手段を備える車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホイールブレーキ装置のブレーキ液圧が立ち上がって車両が停止したときから、ホイールブレーキ装置の操作が解除されて所定の時間が経過するまでホイールブレーキ装置の液圧を保持する、所謂ヒルホールド機能を有する車両の制御装置が知られている。このような制御装置としては、例えば特許文献１に開示された発明が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６‐１３２４５１号公報
【０００４】
具体的には、特許文献１によれば、例えば坂道で車両を発進させるためにドライバがブレーキペダルを離し、液圧センサによって検出されるブレーキ液圧が所定値以下まで低下すると、制御システムが、ブレーキ液圧回路内の保持弁を閉じることとしている。そして、保持弁が閉じられると、ホイールシリンダに作用しているブレーキ液が回路内で封止され、ホイールブレーキが継続的に作動してヒルホールド制御を行って、車両を停止することとしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された制御システムでは、ヒルホールド制御の大部分が例えばブレーキの液圧センサ等のホイールブレーキ装置に依存して行われているため、例えば液圧センサの故障等、ホイールブレーキ装置又はヒルホールド制御部の不調時には、ヒルホールド制御を行うことができないという問題があった。
【０００６】
そしてドライバが、ヒルホールド制御を行えないことを認識していない場合、ドライバは、ヒルホールド制御が行われることを期待してフットブレーキを離してしまうため、車両の突然の飛び出しに対応することができない場合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ヒルホールド制御手段の不調時であっても、車両を停止させることができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、本発明にかかる車両の制御装置は、複数の摩擦締結要素を有する自動変速機と、ホイールブレーキ装置、及びこのホイールブレーキ装置の操作解除後所定の時間ホイールブレーキ装置の液圧を保持するヒルホールド制御部を含むヒルホールド制御手段と、を備える車両の制御装置であって、前記ヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出手段と、前記不調検出手段によって前記ヒルホールド制御手段の不調が検出されると、ヒルホールド制御を行うべきときに、前記複数の摩擦締結要素のうち、車両の発進時に必要な変速段を形成するための所定の摩擦締結要素、及びこの所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して前記自動変速機をインターロックさせるインターロック手段と、を備えること、を特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、不調検出手段によってヒルホールド制御手段の不調を検出すると、インターロック手段は、ヒルホールド制御を行うべきときに、自動変速機をインターロックさせる。これにより、車両には、ホイールブレーキ装置によるブレーキ力とは別に、自動変速機のインターロックによる車両を静止させるための制動力が作用する。そして自動変速機のインターロックによる制動力が作用すると、不調が検出されたヒルホールド制御手段のバックアップ機能として、例えば坂道において車両を確実に静止させることができる。
【００１０】
また、この場合において、前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止しているときに、前記自動変速機をインターロックさせることが好ましい。
これらの構成によれば、不調検出手段によってヒルホールド制御手段の不調を検出すると、インターロック手段は、エンジンが自動停止している状態で、自動変速機をインターロックさせる。そして自動変速機がインターロックすると、車両には、ホイールブレーキ装置によるブレーキ力とは別に、自動変速機のインターロックによる車両を静止させるための制動力が作用する。そして自動変速機のインターロックの制動力が作用すると、不調が検出されたヒルホールド制御手段のバックアップ機能として、例えば坂道において車両を確実に停止させることができる。
さらに、この構成によれば、エンジンの自動始動時における車両の飛び出しを確実に防止することができる。
【００１１】
また、この場合において、前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止する前に、前記自動変速機をインターロックさせることが好ましい。
この構成によれば、エンジンの状態に関わらず、ヒルホールド制御手段のバックアップを行わせることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、ヒルホールド制御手段の不調時であっても、車両を停止させることができる車両の制御装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１及び第２の実施形態による車両の制御装置が適用された、車両の要部概略を示すブロック図である。同図に示すように、車両は、エンジン１と、エンジン１と接続された自動変速機３と、エンジン１の駆動力によって駆動されるポンプ５と、自動変速機３と接続された伝達機構７と、伝達機構７と接続されたホイール９と、ホイールブレーキ装置１１と、ホイールブレーキ装置１１と接続されたブレーキペダル１３と、バッテリ等の駆動源によって駆動される電動ポンプ１５と、各部を制御する制御装置１７とを備える。このような車両は、エンジン１の駆動力を自動変速機３、及び伝達機構７を介してホイール９に伝達して、前進又は後退する。
【００１４】
自動変速機３は、例えば、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）からなり、エンジン１の出力を増幅させるトルクコンバータ１９と、トルクコンバータ１９の出力を複数の変速段に変速して伝達機構７に出力する変速機構２１とを備える。
尚、本実施形態では自動変速機３として、所謂通常のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）であるものとして説明するが、その他に、自動変速機には、手動変速機を自動化したオートメイテッドマニュアル変速機（ＡＴＭ）、ツインクラッチ式の変速機、ＣＶＴやトロイダル式などの無段変速機などが含まれ、これらの変速機に本実施形態による制御装置を適用するようにしても良い。
【００１５】
ポンプ５は、エンジン１と接続される。そしてエンジン１が駆動しているときは、エンジン１からの駆動力によってポンプ５を駆動させることで、変速機構２１を構成する、後述の摩擦締結要素を作動させて、変速段の形成、及び切り替えを行う。
【００１６】
伝達機構７は、例えばカウンタドライバ機構、差動装置、車軸等によって構成される。そして、自動変速機３からの出力は、伝達機構７を介してホイール９に伝達される。
【００１７】
ホイールブレーキ装置１１は、ドライバによるブレーキペダル１３の操作に応じてホイール９にブレーキ力を付加する。そしてホイールブレーキ装置１１は、ブレーキアクチュエータ、ブレーキオイルの油圧系統、ブレーキ液圧を検出するセンサ等によって構成される。また、ブレーキペダル１３には、そのＯＮ、ＯＦＦを検出するためのブレーキスイッチＳＷ（図示せず）が設けられている。
ここで、ホイールブレーキ装置１１に含まれる、ブレーキの液圧を検出するためのセンサとしては、ブレーキオイルの油圧系統内に設けられた一つの液圧センサ、或いはブレーキオイルの油圧系統内で一定の距離を隔てて設けられた複数のセンサ、或いは種類の異なる複数のセンサを用いることができる。
【００１８】
電動ポンプ１５は、バッテリ（図示せず）に接続される。そしてエンジン１が停止しているときは、バッテリによって電動ポンプ１５を駆動させることで、変速機構２１を構成する摩擦締結要素を作動させて、変速段の形成、及び切り替えを行う。この操作は、所謂アイドルストップ時に行われる。すなわち、アイドルストップ時にエンジン１を自動停止させると、ポンプ５によって、エンジン１の自動始動後の車両発進のための、変速機構２１の変速段を保持することができなくなる。そこで、アイドルストップ時には、バッテリによって駆動される電動ポンプ１５によって摩擦締結要素を作動させて、変速機構２１の変速段を保持させる。
【００１９】
制御装置１７は、後述するヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出部２３と、ヒルホールド制御を行うためのヒルホールド制御部２５と、自動変速機３をインターロックさせるインターロック部２７とを備える。
【００２０】
不調検出部２３は、ヒルホールド制御を行うためのヒルホールド制御手段の作動不調を検出する。ここで、ヒルホールド制御とは、ドライバがブレーキペダル１３を踏んで、車両が停止している状態から、ドライバがブレーキペダル１３を離して車両を発進しようとする際に、所定時間、ホイールブレーキ装置１１を作動させて、車両を停止させるものである。これにより、例えば、坂道発進等において、車両が後退すること等を防止することができる。そして本実施形態においては、このヒルホールド制御をおこなうためのヒルホールド制御手段は、ホイールにブレーキ力を付加するためのホイールブレーキ装置１１と、ヒルホールド制御時にホイールブレーキ装置１１を制御するためのヒルホールド制御部２５とによって構成されている。そして不調検出部２３は、このようなヒルホールド制御手段の不調を検出するようになっている。
【００２１】
ここで、ヒルホールド制御手段の不調とは、例えばホイールブレーキ装置１１又はヒルホールド制御部２５に何らかの不備が生じた場合等をいい、例えば、ブレーキスイッチ信号がＯＮを示しているのにも関わらず、ブレーキ液圧が比較的低い、若しくは略０を示している場合、ブレーキスイッチ信号がＯＦＦを示しているにも関わらず、ブレーキ液圧が比較的高くなっている場合のように、ブレーキスイッチ信号のオン・オフとセンサによって検出されたブレーキ液圧の検出値の解離が生じた場合等がある。また、他の不調としては、二つセンサによって検出されたブレーキ液圧の検出値が一定値以上離れた場合等がある。このような場合には、ホイールブレーキ装置１１又はヒルホールド制御部２５に何らかの不備が生じており、ヒルホールド制御手段が不調であると判断する。そして、不調検出部２３は、一般的にはこれらの不調を、車両の停止時に検出するが、不調の種類によっては、車両の走行時にヒルホールド制御手段の不調を検出するようにしてもよい。そして、不調検出部２３がヒルホールド制御手段の不調を検出すると、インターロック部２７に通知する。
【００２２】
次に、インターロック部２７の構成を説明する前に、説明の便宜上、自動変速機３の構成について、図２を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図２は、本発明の第１及び第２の実施形態による自動変速機３の概略構成を示すブロック図である。トルクコンバータ１９は、エンジン１の出力を増幅させ、この増幅した出力を変速機構２１に入力する。このようなトルクコンバータ１９は、ロックアップクラッチ４１付きのトルクコンバータからなり、エンジン１の出力軸に取り付けられたポンプ４３と、ポンプ４３と対向して設けられたタービン４５と、ポンプ４３とタービン４５との間でトルクを増幅するステータ４７と、ステータ用のワンウェイクラッチ４９とを備え、これら各部は所定のハウジング内に収容される。そしてトルクコンバータ１９は、エンジン１からの出力を増幅させて、タービン４５に取り付けられたトルクコンバータ１９の出力軸５１から変速機構２１に出力する。
【００２４】
尚、本実施形態では、流体伝動装置としてトルクコンバータ１９を用いて詳細な説明を行うが、流体伝動装置としては、自動変速機３の種類に応じて、ステータを有さないフルードカップリングを用いることもできる。トルクコンバータ或いはフルードカップリングを設けることで、車両の停止時に或る変速段を固定（締結）しても、停止時にエンジン１の駆動力を吸収してエンジン始動を開始することが出来るようになる。
【００２５】
変速機構２１は、トルクコンバータ１９の出力軸５１に取り付けられた、第１プラネタリギア機構５３、第２プラネタリギア機構５５、及び第３プラネタリギア機構５７を備える。また、変速機構２１は、摩擦締結要素としての、第１クラッチ５９と、第２クラッチ６１と、第１ブレーキ６３と、第２ブレーキ６５と、第３ブレーキ６７とを備える。そして変速機構２１は、摩擦締結要素によって、第１プラネタリギア機構５３、第２プラネタリギア機構５５、及び第３プラネタリギア機構５７の動作の組み合わせを操作して、前進６速、及び後退速の複数の変速段を形成する。
【００２６】
まず、第１クラッチ５９は、トルクコンバータ１９の出力軸５１と接続され、さらに第１プラネタリギア機構５３のサンギア６９ａ、及び第２プラネタリギア機構５５のサンギア６９ｂと接続されている。そして第２クラッチ６１は、トルクコンバータ１９の出力軸５１と接続され、さらに第２プラネタリギア機構５５のキャリア７１ｂと接続されている。
【００２７】
また、第１ブレーキ６３は、第１プラネタリギア機構５３のリングギア７３ａ、及び第２プラネタリギア機構５５のキャリア７１ｂと接続されている。そして第２ブレーキ６５は、第２プラネタリギア機構５５のリングギア７３ｂ、及び第３プラネタリギア機構５７のキャリア７１ｃと接続されている。さらに第３ブレーキ６７は、第３プラネタリギア機構５７のリングギア７３ｃと接続されている。また、第１プラネタリギア機構５３のリングギア７３ａ、及び第２プラネタリギア機構５５のキャリア７１ｂには、それぞれプレート状カップリング７５が接続されている。そして各サンギア６９ａ，６９ｂ，６９ｃ、及びリングギア７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、それぞれプラネタリギア７７ａ，７７ｂ，７７ｃと噛み合うように形成される。
【００２８】
そしてこのような変速機構２１では、所定の変速段を形成するために、複数の摩擦締結要素のうち、２つの摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する。これによって各プラネタリギア機構５３，５５，５７を構成する各ギアは、自転、公転、又は停止し、変速機構２１が変速段を形成する。このとき、作動する摩擦締結要素と、変速段との関係は、表１に示すような関係となる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
同表に示すように、例えば、１速の変速段を形成する場合には、ポンプ５又は電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより第１クラッチ５９及び第１ブレーキ６３に締結トルク容量を付加することによって、第１プラネタリギア機構５３のサンギア６９ａ及び第２プラネタリギア機構５５のサンギア６９ｂをトルクコンバータ１９の出力軸５１と接続する。そしてトルクコンバータ１９の出力軸５１からの駆動力は、第１プラネタリギア機構５３によって減速され、自動変速機３の出力軸７９から出力される。また、２速乃至６速、及び後退速の変速段の場合にも、同表に示すように各摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して、トルクコンバータ１９の出力軸５１の出力を変速して、自動変速機３の出力軸７９から出力して、伝達機構５に入力される。
【００３１】
そして、インターロック部２７は、不調検出部２３から不調を検出した旨の通知を受けると、ヒルホールド制御を行うべきときに、自動変速機３をインターロックさせる。ここで、「ヒルホールド制御を行うべきとき」とは、ヒルホールド制御手段が不調でなく、正常であれば、ヒルホールド制御が行われている間をいう。すなわち、ヒルホールド制御は、上述のように、ホイールブレーキ装置のブレーキ液圧が立ち上がって車両が停止したときに開始し、ホイールブレーキ装置の操作が解除されて所定の時間が経過したときに終了するが、インターロック部２７は、この間に正常なヒルホールド制御が行われていない場合に、自動変速機３をインターロックする。
【００３２】
そして、自動変速機３をインターロックさせる場合には、まず、インターロック部２７は、ポンプ５又は電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、車両発進時に必要な変速段である、第１速の摩擦締結要素に付加されている締結トルク容量を保持する。そしてインターロック部２７は、締結トルク容量が保持されている摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する。
上述の例で説明すると、インターロック部２７は、まず、ポンプ５又は電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、第１速の変速段を構成する第１クラッチ５９及び第１ブレーキ６３に締結トルク容量を付加して保持する。次いで、インターロック部２７は、ポンプ５又は電動ポンプ１５を、第２クラッチ６１、第２ブレーキ６５、又は第３ブレーキ６７の何れかの摩擦締結要素と接続する。これによって、第２クラッチ６１、第２ブレーキ６５、又は第３ブレーキ６７が駆動して、プラネタリギア機構５３，５５，５７を構成する何れかのギアと締結し、自動変速機３はインターロックする。
【００３３】
尚、自動変速機３をインターロックさせるときには、プラネタリギア機構５３，５５，５７の何れかのギアと締結していない摩擦締結要素に締結トルク容量を付加すれば足りるが、この場合において、クラッチを制御する機構と比較してブレーキを制御する機構の方がより容易であるため、インターロックを発生させるときには、第１ブレーキ６３、第２ブレーキ６５、又は第３ブレーキ６７の何れかのブレーキを作動させるのが好ましい。これは、ブレーキのアクチュエータピストンが常時静止しているのに対して、クラッチのアクチュエータピストンが回転しており、ブレーキを作動させる場合の方が遠心力の影響を受け難いからである。
さらにまた、上述の例では、自動変速機３をインターロックさせるときに、車両発進時に１速段を形成するために、第１クラッチ５９、第１ブレーキ６３、及び第２ブレーキ６５の３個の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して自動変速機３をインターロックさせることとしたが、１速段を形成するのに必要な所定の摩擦締結要素をワンウェイクラッチ４９と連係させて第１クラッチ５９のみとし、この所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素である第１ブレーキ６３、及び第２ブレーキ６５に締結トルク容量を付加することによって自動変速機３をインターロックさせるようにしてもよい。このように、締結トルク容量を付加する摩擦締結要素の数は、自動変速機の種類に応じて適宜変更可能である。
【００３４】
自動変速機３をインターロックさせるときに、摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する機構は、エンジンの停止時、又はエンジンの駆動時によって異なる。すなわち、エンジン１が駆動している場合には、ポンプ５からの供給油圧を油圧制御することにより摩擦締結要素に締結トルク容量を付加するのがよい。また、例えばドライバによるブレーキペダル１３の操作によって、ホイールブレーキ装置１１のブレーキ液圧が比較的高くなり、エンジン１が自動停止（アイドルストップ）したときは、エンジン１が自動停止することによってポンプ５も停止することとなる。このような場合には、制御装置１７は、エンジン１を停止させる前に電動ポンプ１５を駆動させる。そして、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、自動変速機３をインターロックするための摩擦締結要素に締結トルク容量を付加する。
【００３５】
次に、本発明の第１、及び第２の実施形態による制御装置１７の動作について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。
ここで、図３は、ヒルホールド制御を行うときの制御装置１７の動作を示すフロー図である。尚、各図面及び以下の説明において、「Ｓ」は、ステップを示す。また、図４は、ヒルホールド制御手段が正常に作動しているときに、ヒルホールド制御を行う場合のタイミングチャートを示す。
【００３６】
まず、図３のＳ１において、制御装置１７は、車両が停止したか否かを判断する。このＳ１における判断は、図４に示すように、時刻ｔ１においてドライバがブレーキペダル１３を踏み込み、ブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がり、車両が減速し始め、時刻ｔ２において、車速が０となったときに車両が停止したと判断する。そしてこのとき車両は、ヒルホールド制御を開始する。
【００３７】
そして、ヒルホールド制御を行う必要があると判断した場合、Ｓ２において制御装置１７は、ブレーキスイッチがオフとなったか否かを判断する。ここで、ブレーキスイッチがオフとなる場合としては、ドライバがブレーキペダル１３を離した場合、及びホイールブレーキ装置１１に不調があり、ドライバがブレーキペダル１３を踏み続けているのにも関わらず、ブレーキスイッチがオフとなった場合がある。制御装置１７は、何れの場合においても、ブレーキスイッチがオフとなったと判断する。
【００３８】
次に、Ｓ３において制御装置１７は、ヒルホールド制御手段が不調であるか否かを判断する。本実施形態では、かかる処理は、不調検出部２３がホイールブレーキ装置１１をモニタリングすることで実行される。そしてヒルホールド制御手段が不調でないと判断した場合には、Ｓ４において制御装置１７は、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間が経過したか否かを判断する。そして所定の時間が経過している場合には、ヒルホールド制御を解除するために、Ｓ５において制御装置１７は、ホイールブレーキ装置１１にホイールブレーキを解除させる。これにより、時刻ｔ４においてブレーキ液圧は漸減し始め、車両が加速する。
尚、ヒルホールド制御を解除するための条件としては、ブレーキスイッチがオフとなってからの経過時間の他に、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ等の条件を用いてもよい。また、車両の走行中にヒルホールド制御手段の不調が検出するような場合には、不調が発生したことを所定の記憶領域に記憶して、Ｓ３において読み込むようにしてもよい。
【００３９】
一方で、Ｓ３においてヒルホールド制御手段が不調であると判断された場合には、各部の関係は、例えば図５のタイミングチャートによって示される。
同図では、時刻ｔ２においてヒルホールド制御が開始したのにも関わらず、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間を経過する前の時刻ｔ１４において、何らかの原因でブレーキ液圧が降下するような不調が発生した状態を示す。尚、同図の一点鎖線Ｌ１は、ヒルホールド制御手段が不調でなく、正常なヒルホールド制御が行われた場合におけるブレーキ液圧の変化を示す。
【００４０】
このとき時刻ｔ１４においてブレーキ液圧の検出値が降下した原因としては、例えば液漏れ等により実際にブレーキ液圧が降下したか、又は液圧を測定するセンサが故障したか、ヒルホールド制御部２５のソフトウェア等に不備が生じたか等が想定される。そしてこのようなヒルホールド制御手段の不調を検出した場合、Ｓ６においてインターロック部２７は、ポンプ５からの供給油圧を油圧制御し、自動変速機３をインターロックさせる。自動変速機３がインターロックすると、車両には、自動変速機３のインターロックによる制動力が作用するため、車両は、坂道等においても確実に停止する。
尚、同図では、時刻ｔ１４においてブレーキ液圧が略０となることとしているが、ヒルホールド制御手段が不調であると判断する条件としては、ブレーキ液圧が略０となった場合に限られるものではない。例えば、何らかの原因でブレーキ液圧が、坂道で車両を確実に停止させることができない値まで低下したような場合にも、ヒルホールド制御手段が不調であると判断してもよい。そしてこのような場合には、ホイールブレーキ装置１１のブレーキ力と、そのバックアップ機能としての自動変速機３のインターロックによってヒルホールド制御を行うことができる。
【００４１】
そしてＳ７において制御装置１７は、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間が経過したか否かを判断し、Ｓ８において自動変速機３のインターロックを解除する。これにより時刻ｔ１５においてインターロック部２７が作動させた摩擦締結要素を解放する。そしてインターロックが解除されると、エンジン１の駆動力がホイール９まで伝達され、車両は加速する。
尚、同図では、インターロック部２７が、締結トルク容量を漸減させるように摩擦締結要素を解放するものとして図示されているが、一点鎖線Ｌ２で示すように、締結トルク容量をＯＮ／ＯＦＦ的に制御して、瞬間的に解放することも可能である。この場合、例えばソレノイドのような簡単な機構によって摩擦締結要素を作動させることができる。
【００４２】
このように、ヒルホールド制御手段が不調であったとしても、ヒルホールド制御を行うべきとき、すなわち時刻ｔ２と時刻ｔ４との間で自動変速機３をインターロックさせることで、車両を確実に停止させることができるため、車両の飛び出しを防止することができる。
【００４３】
上述した動作の変形として、車両がアイドルストップを行う場合には、制御装置１７は、自動変速機３をインターロックさせるときに、電動ポンプ１５を使用する。
図６は、ヒルホールド制御手段が正常に作動している場合に、エンジン１をアイドルストップ状態から自動始動させてヒルホールド制御を継続するときのタイミングチャートを示す。
【００４４】
まず、時刻ｔ２１においてドライバがブレーキペダル１３を踏み込むと、ブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がる。そしてブレーキ液圧が所定値Ｐａを超えた後、時刻ｔ２２においてエンジン１は自動停止し、車両がアイドルストップ状態となる。このとき、ヒルホールド制御手段は、ヒルホールド制御を開始する。そして時刻ｔ２３においてドライバがブレーキペダル１３を離し、アクセルペダルを踏み込む等の操作を行うと、アイドルストップが解除される。そして、アイドルストップが解除されると、時刻ｔ２４においてエンジン１は自動始動する。そして、ブレーキペダル１３が放された後も、ヒルホールド制御によってブレーキ液圧は保持され、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間経過すると、ヒルホールド制御が終了する。そして、時刻ｔ２５においてブレーキ液圧を低下させることによって、車両が加速する。
【００４５】
そして図７は、ヒルホールド制御手段不調である場合に、エンジン１をアイドルストップ状態から自動始動させてヒルホールド制御を行うときのタイミングチャートを示す。
【００４６】
まず、時刻ｔ３１においてドライバがブレーキペダル１３を踏み込むと、ブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がる。次に制御装置１７は、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御し、時刻ｔ３２においてエンジン１が自動停止してアイドルストップ状態となる。そしてこれと略同時刻に、ヒルホールド制御手段は、ヒルホールド制御を開始する。そして、時刻ｔ３３においてブレーキスイッチがオフとなると、アイドルストップは解除され、さらにホイールブレーキ装置１１は、ブレーキ液圧を保持する。また、このときインターロック部２７が、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、自動変速機３の第１速の変速段を形成するための第１クラッチ５９と第１ブレーキ６３の締結トルク容量は保持される。
【００４７】
この状態で、不調検出部２３が、ヒルホールド制御が行われるべき時刻ｔ３２と時刻ｔ３５の間の、時刻ｔ３４において何らかの原因でブレーキ液圧が低下したのを検出すると、インターロック部２７は、電動ポンプ１５からの供給油圧を油圧制御することにより、例えば第２ブレーキ６５に締結トルク容量を付加することで、自動変速機３をインターロックさせる。その後、時刻ｔ３５において直ちにエンジン１を自動始動させる。このようにヒルホールド制御手段が不調なときは、ドライバが車両の発進を希望しているのか、又はアイドルストップ状態を希望しているのかを判断することができないため、時刻ｔ３３と時刻ｔ３４の間隔を比較的短くするのが好ましい。これによって、例えばドライバが発進を希望しているのにも関わらず、エンジン１が停止したままとなるのを防止することができる。
【００４８】
そして、ブレーキスイッチがオフとなってから所定の時間経過後、締結トルク容量を漸減させて、自動変速機３のインターロックを解除する。これによってエンジン１からの駆動力がホイール９に伝達され、車両は加速する。
【００４９】
このように、アイドルストップと並行してヒルホールド制御をおこなう場合においても、自動変速機３をインターロックさせることで、車両の飛び出しを防止することができる。
また、特にアイドルストップを行う車両においては、ヒルホールド制御手段が不調であるときに、アイドルストップ状態からエンジンを自動始動すると、飛び出しが懸念される。そしてこのような場合には、ドライバは、ギアをＰレンジに変えた上で、手動でエンジンを始動させる必要がある。しかしながら、本発明のように、アイドルストップ状態からエンジン１を自動始動させるときに、自動変速機３をインターロックすることによって、エンジン１が自動始動したときに、車両が飛び出すのを防止することができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について、詳細に説明をする。第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成を有する箇所があるため、該箇所については詳細な説明を省略し、差異のある箇所について詳細に説明する。
具体的には、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態の図３に示すフローチャートによって動作し、各部の関係は、図８に示すようなタイミングチャートによって示される。
【００５１】
まず、時刻ｔ４１においてブレーキスイッチがオンとなると、ブレーキ液圧が立ち上がり、時刻ｔ４２において車両が停止する。その後、何らかの原因で、ヒルホールド制御が行われるべき時刻ｔ４２と時刻ｔ４５との間の時刻ｔ４３においてブレーキ液圧の検出値が低下し、不調検出部２３がヒルホールド制御手段を不調を検出すると、インターロック部２７は、自動変速機３をインターロックする。そして、時刻ｔ４４においてドライバがブレーキペダル１３を離すと、インターロック部２７によって、車両を停止させる制動力を確保し、所定の時間が経過した時刻ｔ４５においてインターロックを解除する。
すなわち、第２の実施形態では、時刻ｔ４４においてヒルホールド制御を開始する前であっても、ヒルホールド制御手段の不調が検出されると、自動変速機３をインターロックして、車両を確実に停止させる。そしてドライバがブレーキペダル１３を離すと、第１の実施形態で説明したように、ヒルホールド制御を行う。
【００５２】
このように、第２の実施形態によれば、ブレーキスイッチがオフの操作が解除される前であっても自動変速機３をインターロックする。そしてこのような構成によっても、車両を確実に停止させ、車両の飛び出しを確実に防止することができる。
【００５３】
また、変形例として、アイドルストップを行う車両においては、図９のタイミングチャートのように動作してもよい。
【００５４】
まず、時刻ｔ５１においてブレーキスイッチがオンとなり、ブレーキ液圧が立ち上がった後、ヒルホールド制御を行うべき時刻ｔ５２と時刻ｔ５４との間で、何らかの原因でブレーキ液圧が降下すると、インターロック部２７は、自動変速機３をインターロックする。そして、この場合には、エンジン１を自動停止させずに、エンジン回転数をアイドル回転数で維持する。その後。時刻ｔ５３においてブレーキスイッチがオフとなって、所定の時間が経過した時刻ｔ５４においてインターロックを解除する。このように、車両がアイドルストップする前にヒルホールド制御手段の不調が検出されたときにも、自動変速機３をインターロックすることによって、車両を確実に停止させ、車両の飛び出しを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１及び第２の実施形態による車両の要部概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施形態による自動変速機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１及び第２の実施形態による制御装置の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施形態による制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態による各部の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ エンジン
３ 自動変速機
１１ ホイールブレーキ装置
１７ 制御装置
１９ トルクコンバータ
２１ 変速機構
２３ 不調検出部
２５ ヒルホールド制御部
２７ インターロック部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦締結要素を有する自動変速機と、ホイールブレーキ装置、及びこのホイールブレーキ装置の操作解除後所定の時間ホイールブレーキ装置の液圧を保持するヒルホールド制御部を含むヒルホールド制御手段と、を備える車両の制御装置であって、
前記ヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出手段と、
前記不調検出手段によって前記ヒルホールド制御手段の不調が検出されると、ヒルホールド制御を行うべきときに、前記複数の摩擦締結要素のうち、車両の発進時に必要な変速段を形成するための所定の摩擦締結要素、及びこの所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して前記自動変速機をインターロックさせるインターロック手段と、を備えること、
を特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、
前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止しているときに、前記自動変速機をインターロックさせる、
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、
前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止する前に、前記自動変速機をインターロックさせる、
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項１】
複数の摩擦締結要素を有する自動変速機と、ホイールブレーキ装置、及びこのホイールブレーキ装置の操作解除後所定の時間ホイールブレーキ装置の液圧を保持するヒルホールド制御部を含むヒルホールド制御手段と、を備える車両の制御装置であって、
前記ヒルホールド制御手段の不調を検出する不調検出手段と、
前記不調検出手段によって前記ヒルホールド制御手段の不調が検出されると、ヒルホールド制御を行うべきときに、前記複数の摩擦締結要素のうち、車両の発進時に必要な変速段を形成するための所定の摩擦締結要素、及びこの所定の摩擦締結要素以外の摩擦締結要素に締結トルク容量を付加して前記自動変速機をインターロックさせるインターロック手段と、を備えること、
を特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、
前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止しているときに、前記自動変速機をインターロックさせる、
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記車両は、前記ホイールブレーキ装置の操作によって自動停止し、且つ前記ホイールブレーキ装置の解除後に自動始動するエンジンを備え、
前記インターロック手段は、前記エンジンが自動停止する前に、前記自動変速機をインターロックさせる、
請求項１に記載の車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１４１６８（Ｐ２０１０−１４１６８Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７３３６１（Ｐ２００８−１７３３６１）
【出願日】平成２０年７月２日（２００８．７．２）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２日（２００８．７．２）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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