车辆以及控制装置的制作方法

文档序号:18244843发布日期:2019-07-24 09:16阅读:148来源:国知局
车辆以及控制装置的制作方法

本申请要求享有于2018年1月15日提交的名称为“车辆以及控制装置”的日本专利申请2018-004441的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种具备自动变速器的车辆的控制技术。



背景技术:

作为车辆的驾驶辅助技术,已知有以自动巡航为代表的将车速、与前方车辆之间的车间距维持为一定的控制技术(例如专利文献1)。在这样的控制中,在使车辆减速的情况下,已知有利用制动装置的工作、发动机的转速的降低或者自动变速器的降挡来使车辆减速的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-225869号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

若频繁发生制动装置的工作,则存在由于制动灯的点亮而使周围的交通流变差的情况。在基于自动变速器的减速中,由于变速冲击、发动机转速的变化,有时降挡会给乘坐舒适度带来影响,另外,针对细微的速度变化的响应性也未必良好。

本发明的目的在于,通过自动变速器能够比较顺畅且迅速地进行车辆的减速。

用于解决问题的方法

根据本发明,提供一种车辆,其具备:

自动变速器,其构成为通过切换多个摩擦卡合机构的卡合而能够从多个变速挡中选择变速挡;

判定单元,其判定在行驶中规定的减速条件是否成立;以及

卡合控制单元,其控制上述多个摩擦卡合机构,

上述车辆的特征在于,

在由上述判定单元判定为上述规定的减速条件成立的情况下,上述卡合控制单元在对上述多个摩擦卡合机构中的、与当前的变速挡相对应的摩擦卡合机构进行控制的基础上,还对能够产生上述自动变速器的联锁的其他摩擦卡合机构的卡合程度进行控制,从而使上述车辆减速。

另外,根据本发明,提供一种控制装置,是具备自动变速器的车辆的控制装置,

上述控制装置的特征在于,

上述自动变速器构成为通过切换多个摩擦卡合机构的卡合而能够从多个变速挡中选择变速挡,

上述控制装置具备对上述多个摩擦卡合机构进行控制的卡合控制单元,

在上述车辆的行驶中规定的减速条件成立的情况下,上述卡合控制单元在对上述多个摩擦卡合机构中的、与当前的变速挡相对应的摩擦卡合机构进行控制的基础上,还对产生上述自动变速器的联锁的其他摩擦卡合机构的卡合程度进行控制,从而使上述车辆减速。

发明效果

根据本发明,能够通过自动变速器比较顺畅且迅速地进行车辆的减速。

附图说明

图1是实施方式所涉及的车辆以及控制装置的框图。

图2是表示动力装置的例子的概要图。

图3是表示在图1的车辆用控制装置中执行的处理例的流程图。

图4是表示在图1的车辆用控制装置中执行的处理例的流程图。

图5中的(A)~图5中的(C)是减速条件的说明图。

图6是表示在图1的车辆用控制装置中执行的处理例的流程图。

图7是表示自动变速器的动作方式的例子的图。

图8是其他实施方式所涉及的自动变速器的概要图。

图9中的(A)是表示卡合机构的卡合表的例子的图,图9中的(B)是表示行星齿轮机构的齿轮传动比的图。

图10是图8的自动变速器的速度线图。

附图标记说明

V:车辆;AT:自动变速器;1:控制装置;C1:离合器;C2:离合器。

具体实施方式

图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆V及其控制装置1的框图。在图1中,以俯视图和侧视图示出了车辆V的概要。作为一个例子,车辆V是轿车型的四轮乘用车。

本实施方式的车辆V例如是并联方式的混合动力车辆。在该情况下,输出使车辆V的驱动轮旋转的驱动力的动力装置50可以由内燃机、马达以及自动变速器构成。马达可以用作使车辆V加速的驱动源,并且还可以在减速时等用作发电机(再生制动)。

<控制装置1>

参照图1,对控制装置1的构成进行说明。控制装置1包括ECU组(控制单元组)2。ECU组2包括构成为能够互相通信的多个ECU20~28。各ECU包括以CPU为代表的处理器、半导体存储器等存储设备、与外部设备的接口等。在存储设备中存储有处理器所执行的程序、处理器在处理中使用的数据等。各ECU可以具备多个处理器、存储设备以及接口等。此外,可以对ECU的数量、所负责的功能进行适当设计,可以比本实施方式更加细化或者综合。此外,在图1中标注了ECU20~28的代表性功能的名称。例如,将ECU20记载为“驾驶控制ECU”。

ECU20执行包括车辆V的自动驾驶在内的与行驶辅助有关的控制。在自动驾驶中,自动地进行车辆V的驱动(基于动力装置50的车辆V的加速等)、转向以及制动而不需要驾驶员的操作。另外,ECU20在手动驾驶中能够执行例如碰撞减轻制动、车道偏离抑制等行驶辅助控制。碰撞减轻制动是指,当与前方的障碍物之间发生碰撞的可能性增高的情况下,指示制动装置51进行工作以辅助避免碰撞。车道偏离抑制是指,当车辆V偏离行驶车道的可能性增高的情况下,指示电动动力转向装置41进行工作以辅助避免车道偏离。

ECU21是基于对车辆V的周围状况进行检测的检测单元31A、31B、32A、32B的检测结果来识别车辆V的行驶环境的环境识别单元。在本实施方式的情况下,检测单元31A、31B是对车辆V的前方进行拍摄的摄像机(以下,有时记作摄像机31A、摄像机31B。),并设置于车辆V的车顶前部。通过对摄像机31A、摄像机31B所拍摄的图像进行解析,能够提取出目标的轮廓、道路上的车道的区划线(白线等)。

在本实施方式的情况下,检测单元32A是光学雷达(LightDetectionandRanging)(以下,有时记作光学雷达32A),其对车辆V的周围的目标进行检测、对与目标之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下,设有五个光学雷达32A,在车辆V的前部的各角部分别设有一个,在后部中央设有一个,在后部各侧方分别设有一个。检测单元32B是毫米波雷达(以下,有时记作雷达32B),其对车辆V的周围的目标进行检测、对与目标之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下,设有五个雷达32B,在车辆V的前部中央设有一个,在前部各角部分别设有一个,在后部各角部分别设有一个。

ECU22是对电动动力转向装置41进行控制的转向控制单元。电动动力转向装置41包括根据驾驶员对方向盘ST的驾驶操作(转向操作)来操纵前轮的机构。电动动力转向装置41包括具有发挥用于辅助转向操作或使前轮自动转向的驱动力(有时称为转向辅助扭矩。)的马达的驱动单元41a、转向角传感器41b、对驾驶员所负担的转向扭矩(称为转向负担扭矩,与转向辅助扭矩区分。)进行检测的扭矩传感器41c等。ECU22还能够获取对驾驶员是否把持着方向盘ST进行检测的传感器36的检测结果,能够监视驾驶员的把持状态。

ECU23是对液压装置42进行控制的制动控制单元。驾驶员对制动踏板BP的制动操作在制动主缸BM中转换为液压并传递至液压装置42。液压装置42是能够基于从制动主缸BM传递来的液压而对供给至分别设置在四个车轮上的制动装置(例如盘式制动装置)51的工作油的液压进行控制的致动器,ECU23进行液压装置42所具备的电磁阀等的驱动控制。另外,在制动时,ECU23B能够点亮制动灯43B。由此,能够使后续车辆提高对车辆V的注意力。

ECU23以及液压装置42能够构成电动伺服制动器。ECU23例如能够对四个制动装置51的制动力和动力装置50所具备的马达的再生制动的制动力的分配进行控制。并且,ECU23还能够基于在四个车轮上分别设置的车轮速度传感器38、横摆率传感器(未图示)、对制动主缸BM内的压力进行检测的压力传感器35的检测结果来实现ABS功能、牵引控制以及车辆V的姿态控制功能。

ECU24是对设置在后轮上的电动驻车制动装置(例如鼓式制动器)52进行控制的停止维持控制单元。电动驻车制动装置52具备将后轮锁定的机构。ECU24能够对基于电动驻车制动装置52的后轮的锁定以及锁定解除进行控制。

ECU25是对向车内报告信息的信息输出装置43A进行控制的车内报告控制单元。信息输出装置43A例如包括平视显示器(Head-updisplay)、在仪表盘上设置的显示装置、或者语音输出装置。进一步地,还可以包括振动装置。ECU25使信息输出装置43A输出例如车速、外部气温等各种信息、路线引导等信息、与车辆V的状态有关的信息。

ECU26是对向车外报告信息的信息输出装置44进行控制的车外报告控制单元。在本实施方式的情况下,信息输出装置44是方向指示器(危险信号灯)。ECU26通过进行信息输出装置44的闪烁控制来作为方向指示器,从而能够对车外报告车辆V的行进方向,另外,通过进行信息输出装置44的闪烁控制来作为危险信号灯,从而能够使车外提高对车辆V的注意力。

ECU27是对动力装置50进行控制的驱动控制单元。在本实施方式中,对动力装置50分配了一个ECU27,但也可以对内燃机、马达以及自动变速器分别分配一个ECU。ECU27例如与在油门踏板AP上设置的操作检测传感器34a、在制动踏板BP上设置的操作检测传感器34b所检测到的驾驶员的驾驶操作、车速等相对应地对内燃机、马达的输出进行控制、或者对自动变速器的变速挡进行切换。此外,在自动变速器中,作为对车辆V的行驶方式进行检测的传感器而设置有对自动变速器的输出轴的转速进行检测的转速传感器39。能够从转速传感器39的检测结果运算出车辆V的车速。

ECU28是对车辆V的当前位置、行进路径进行识别的位置识别单元。ECU28进行陀螺仪传感器33、GPS传感器28b、通信装置28c的控制以及检测结果或者通信结果的信息处理。陀螺仪传感器33对车辆V的旋转运动进行检测。通过陀螺仪传感器33的检测结果等而能够对车辆V的行进路径进行判定。GPS传感器28b对车辆V的当前位置进行检测。通信装置28c与提供地图信息、交通信息的服务器进行无线通信来获取上述信息。在数据库28a中,能够存储高精度的地图信息,ECU28基于该地图信息等,能够以更高精度确定车道上的车辆V的位置。

输入装置45可供驾驶员操作地配置于车内,接受来自驾驶员的指示、信息的输入。

<动力装置50>

图2是表示动力装置50的构成例的概要图。在该图的例子中,动力装置50包括内燃机Eg、自动变速器AT以及电动机(马达)M。从内燃机Eg或者电动机M输出的驱动力经由自动变速器AT、最终减速装置102传递至驱动轴103,使驱动轮DW旋转。

内燃机Eg例如为汽油发动机,在其输出轴(曲轴)上连接有离合器C1、C2作为起步设备。离合器C1使得自动变速器AT的变速机构110、特别是主轴111与内燃机Eg接合、分离,离合器C2使得自动变速器AT的变速机构120、特别是主轴121与内燃机Eg接合、分离。离合器C1以及C2为摩擦卡合机构,例如为摩擦式盘式离合器。离合器C1、C2例如由液压致动器驱动,ECU27对其液压控制阀进行控制。后述的各移位器也是同样的。

电动机M例如为三相无刷电机,具备转子Mr和定子Ms。电动机M从逆变器(未图示)接受电力的供给而输出驱动力(牵引),并且,作为发电机来发挥功能而在蓄电器(未图示)中积蓄电力(再生)。能够利用再生时的转子Mr所产生的旋转阻力来获得制动力。

在本实施方式的情况下,电动机M与变速机构110连接。详细而言,电动机M配置为与变速机构110的主轴111同轴,电动机M的转子Mr固定于变速机构110的主轴111的端部,转子Mr与主轴111同轴地进行旋转。因此,主轴111的旋转力始终向转子Mr传递。在本实施方式中,采用了将主轴111和转子Mr固定的构成,但可以采用主轴111的旋转力始终向电动机M传递的任意的构成。

最终减速装置102具备与驱动轴103、103连接的差动机构,经由自动变速器AT的输出齿轮Gf在与自动变速器AT之间进行动力传递。

自动变速器AT是具有7个前进挡、1个倒挡的变速挡的变速器,且是以实现奇数挡的变速机构110和离合器C1、以及实现偶数挡和倒挡的变速机构120和离合器C2作为主要构成的双离合器式变速器。

变速机构110具备主轴111,该主轴111的一端部固定于离合器C1、且另一端部固定于电动机M的转子Mr上。在主轴111上固定有与倒挡用的驱动齿轮Gr始终啮合的从动齿轮Gr’。

在主轴111的另一端部还固定有行星齿轮机构PG的太阳齿轮PGs。行星齿轮机构PG配置为与主轴111同轴,具备太阳齿轮PGs、齿圈PGr、与太阳轮PGs和齿圈PGr啮合的小齿轮PGp、以及将小齿轮PGp支承为旋转自如并且绕主轴111旋转自如的行星架PGc。

行星架PGc是与主轴111同轴的筒体,且由连结轴114进行支承,该连结轴114以与主轴111同轴的方式被支承为旋转自如。在连结轴114上固定有3挡用的驱动齿轮G3,连结轴114、行星架PGc及小齿轮PGp、以及驱动齿轮G3形成为以与主轴111同轴的方式一体地旋转自如。

连结轴112、113是与主轴111同轴的筒体,以与主轴111同轴的方式被支承为旋转自如。在连结轴112上固定有5挡用的驱动齿轮G5,在连结轴113上固定有7挡用的驱动齿轮G7,连结轴112与驱动齿轮G5、连结轴113与驱动齿轮G7分别形成为以与主轴111同轴的方式一体地旋转自如。

1挡以及倒挡用的移位器SF1r进行行星齿轮机构PG的齿圈PGr与变速器壳体110a的连接/释放。3挡以及7挡用的移位器SF37进行主轴111与连结轴114(驱动齿轮G3)的连接/释放以及主轴111与连结轴113(驱动齿轮G7)的连接/释放。5挡用的移位器SF5进行主轴111与连结轴112(驱动齿轮G5)的连接/释放。上述移位器为牙嵌式离合器/制动器等机械式卡合机构。

变速机构120是与主轴111同轴的筒体,具备以与主轴111同轴的方式被支承为旋转自如的主轴121。在主轴121的一端部固定有离合器C2,在另一端部固定有齿轮Ga。

变速机构120还具备与主轴121平行的、被设置为旋转自如的怠速轴126、中间轴122。在怠速轴126上固定有始终与齿轮Ga啮合的怠速齿轮Gi。在中间轴122上固定有始终与怠速齿轮Gi啮合的齿轮Gb。

连结轴123至125是与中间轴122同轴的筒体,以与中间轴122同轴的方式被支承为旋转自如。在连结轴123上固定有4挡用的驱动齿轮G4,在连结轴124上固定有6挡用的驱动齿轮G6,在连结轴125上固定有2挡用的驱动齿轮G2,上述连结轴分别形成为以与中间轴122同轴的方式一体地旋转自如。

2挡以及6挡用的移位器SF26进行中间轴122与连结轴125(驱动齿轮G2)的连接/释放以及中间轴122与连结轴124(驱动齿轮G6)的连接/释放。4挡用的移位器SF4进行中间轴122与连结轴123(驱动齿轮G4)的连接/释放。上述移位器为牙嵌式离合器等机械式卡合机构。

变速机构120还具备与主轴121平行的、被设置为旋转自如的中间轴127。在中间轴127上固定有始终与齿轮Gb啮合的齿轮Gc。连结轴128是与中间轴127同轴的筒体,以与中间轴127同轴的方式被支承为旋转自如。在连结轴128上固定有倒挡用的驱动齿轮Gr。倒挡用的移位器SFr进行中间轴127与连结轴128(驱动齿轮Gr)的连接/释放。该移位器SFr为牙嵌式离合器等机械式卡合机构。

自动变速器AT具有与主轴111平行的、被设为旋转自如的曲轴130。在曲轴130上固定有与最终减速装置102的差动机构始终啮合的输出齿轮Gf、构成驻车锁止机构的驻车齿轮Gp、4挡/5挡用的从动齿轮G45、6挡/7挡用的从动齿轮G67、2挡/3挡用的从动齿轮G23。

从动齿轮G45与驱动齿轮G4以及G5始终啮合。从动齿轮G67与驱动齿轮G6以及G7始终啮合。从动齿轮G23与驱动齿轮G2以及G3始终啮合。

对上述构成所组成的自动变速器AT的以内燃机Eg作为驱动源的情况下的选择各变速挡时的方式进行说明。首先,对1挡、3挡、5挡、7挡的情况进行说明。当选择上述变速挡的情况下,使离合器C1成为卡合状态、且使离合器C2成为释放状态。

在1挡的情况下,利用移位器SF1r使行星齿轮机构PG的齿圈PGr和变速器壳体110a成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C1→主轴111/太阳齿轮PGs→小齿轮PGp/行星架PGc/连结轴114/驱动齿轮G3→从动齿轮G23/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,确立1挡。

在3挡的情况下,利用移位器SF37使主轴111和连结轴114成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C1→主轴111/连结轴114/驱动齿轮G3→从动齿轮G23/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,确立3挡。

在5挡的情况下,利用移位器SF5使主轴111和连结轴112成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C1→主轴111/连结轴112/驱动齿轮G5→从动齿轮G45/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,确立5挡。

在7挡的情况下,利用移位器SF37使主轴111和连结轴113成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C1→主轴111/连结轴113/驱动齿轮G7→从动齿轮G67/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,确立7挡。

在选择2挡、4挡、6挡的变速挡的情况下,使离合器C1成为释放状态、且使离合器C2成为卡合状态。

在2挡的情况下,利用移位器SF26使中间轴122和连结轴125成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C2→主轴121/齿轮Ga→怠速齿轮Gi→齿轮Gb/中间轴122/连结轴125/驱动齿轮G2→从动齿轮G23/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递、确立2挡。

在4挡的情况下,利用移位器SF4使中间轴122和连结轴123成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C2→主轴121/齿轮Ga→怠速齿轮Gi→齿轮Gb/中间轴122/连结轴123/驱动齿轮G4→从动齿轮G45/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,确立4挡。

在6挡的情况下,利用移位器SF26使中间轴122和连结轴124成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C2→主轴121/齿轮Ga→怠速齿轮Gi→齿轮Gb/中间轴122/连结轴124/驱动齿轮G6→从动齿轮G67/曲轴30/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,确立6挡。

如上,能够实现1挡至7挡。在使变速挡逐级升挡、降挡的情况下,在切换离合器C1、C2的卡合/释放之前,能够利用移位器进行下一挡位的切换并进行等待,因此能够缩短变速时间。

在选择倒挡的情况下,使离合器C1成为释放状态、且使离合器C2成为卡合状态。而且,利用移位器SFr使中间轴127和连结轴128成为连接状态,并且,利用移位器SF1r使行星齿轮机构PG的齿圈PGr和变速器壳体110a成为连接状态。于是,按照内燃机Eg→离合器C2→主轴121/齿轮Ga→怠速齿轮Gi→齿轮Gb→齿轮Gc/中间轴127/连结轴128/驱动齿轮Gr→从动齿轮Gr’/主轴111/太阳齿轮PGs→小齿轮PGp/行星架PGc/连结轴114/驱动齿轮G3→从动齿轮G23/曲轴130/输出齿轮Gf→最终减速装置102的路径进行动力传递,实现倒挡。

参照在ECU27的存储设备中存储的变速映射图来进行自动变速器AT的换挡控制。而且,如果是升挡,则可以按照1挡→2挡→3挡→…7挡逐级进行升挡,降挡也可以同样地按照7挡→6挡→5挡→…1挡逐级进行降挡。

<控制例>

对控制装置1的控制例进行说明。图3是表示ECU20所执行的驾驶控制的模式选择处理的流程图。

在步骤S1中,判定是否由驾驶员进行了模式选择操作。驾驶员例如通过对输入装置45进行操作而能够指示在自动驾驶模式与手动驾驶模式之间进行切换。当存在选择操作的情况下进入步骤S2,否则结束处理。

在步骤S2中,判定选择操作是否指示自动行驶,在指示自动驾驶的情况下进入步骤S3,在指示手动驾驶的情况下进入步骤S4。在步骤S3中设定自动行驶模式,开始自动驾驶控制。在步骤S4中设定手动驾驶模式,开始手动驾驶控制。从ECU20向各ECU21~29通知与驾驶控制的模式有关的当前设定,并由ECU21~29进行识别。

在手动驾驶控制中,根据驾驶员的驾驶操作进行车辆V的驱动、转向、制动,ECU20适当地执行行驶辅助控制。在自动驾驶控制中,ECU20向ECU22、ECU23、ECU27输出控制指示来控制车辆V的转向、制动、驱动,不依赖于驾驶员的驾驶操作而使车辆V自动行驶。ECU20设定车辆V的行驶路径,参照ECU28的位置识别结果、目标的识别结果,使车辆V沿着设定的行驶路径行驶。基于检测单元31A、31B、32A、32B的检测结果来识别目标。

接下来,对利用自动变速器AT的内部阻力的车辆V的减速控制(也称为AT减速控制)进行说明。在将与前方车辆的车间距设为恒定而跟随前方车辆的自动巡航、将车速维持在一定的范围内进行行驶的自动巡航中,存在用于调整车速的制动频率变得频繁的情况。在这种情况下,若较多地使用制动装置51,则由于制动灯43B的点亮有时会使周围的交通流变差。另一方面,根据自动变速器AT的降挡,由于内燃机Eg的转速上升有时会使乘客感到不适感。因此,在本实施方式中,在离合器C1、C2中的一方处于卡合中的情况下,进行调整另一方的卡合程度的AT减速控制,使发动机制动容易发挥效果,从而使车辆V减速。

图4表示判定是否执行AT减速控制的处理的例子。在本实施方式的情况下,该处理由ECU20执行。在步骤S11中,判定规定的减速条件是否成立。对于减速条件的例子在下文中叙述。在成立的情况下进入步骤S12,在不成立的情况下进入步骤S13。在步骤S12中,ECU27输出AT减速控制的执行指示。在步骤S13中,判定是否处于减速指示中。在处于减速指示中的情况下进入步骤S14,在并未处于减速指示中的情况下结束判定处理。此外,减速指示中是指在基于步骤S12进行了减速指示后、直至步骤S15的结束指示之前的期间。

在步骤S14中,判定在步骤S11中判定为成立的减速条件是否已解除(是否变为不成立)。在减速条件已解除的情况下进入步骤S15,在尚未解除的情况下,结束判定处理。在步骤S15中,向ECU27输出AT减速控制的结束指示。之后,结束判定处理。

图5中的(A)~图5中的(C)示出了步骤S11中的减速条件的例子。图5中的(A)举例示出了在将前方车辆V'与本车辆V的车间距设为恒定而跟随前方车辆V'的自动巡航中车间距低于设定车间距的情况来作为减速条件。前方车辆V'与本车辆V的车间距例如能够从基于检测单元31A、31B、32A、32B的检测结果的ECU21的识别结果中获得。由于存在根据前方车辆V'的驾驶方式、行驶道路的性状而使车间距容易频繁地变动的情况,因此,利用了离合器C1、C2的AT减速控制是合适的。

此外,即便在车间距低于设定车间距的情况下,在前方车辆V'进行了制动的情况下,也可以优先使制动装置51工作而不进行AT减速控制。由于前方车辆V'也会点亮制动灯,因此即使存在本车辆V的制动灯43B的点亮,也并非是仅由于本车辆V而使周围的交通流变差。另外,还存在前方车辆V'发生紧急制动的可能性。进一步地,AT减速控制利用的是作为摩擦卡合机构的离合器C1、C2,由于会伴随着该离合器C1、C2的发热,因此在前方车辆V'进行了制动的情况下,通过降低AT减速控制的执行频率,还具有降低该离合器C1、C2的发热的优点。例如,能够通过前方车辆V'的制动灯有无点亮来判定前方车辆V'是否进行了制动,前方车辆V'的制动灯有无点亮能够从基于检测单元31A、31B的检测结果(拍摄结果)的ECU21的识别结果中获得。

图5中的(B)举例示出了在将本车辆V的车速维持在一定的范围内并单独行驶的自动巡航中设定车速提高的情况来作为减速条件。在该图的例子中,由于行驶道路的起伏,车速从V1提高至V2。例如可从转速传感器39的检测结果中运算出车速。由于存在根据行驶道路的性状而使车速容易频繁地变动的情况,因此,利用了离合器C1、C2的AT减速控制是合适的。

图5中的(C)举例示出了车辆V的行驶道路为下坡的情况来作为减速条件。在抑制车辆V行驶于下坡的情况下的车速的上升的情况下,也能够应用利用了离合器C1、C2的AT减速控制。基于该减速条件的AT减速控制,无论是处于自动驾驶中还是处于手动驾驶中均可以执行。该减速条件可以将行驶道路的倾斜θ是否为规定值以上作为基准,倾斜θ能够从数据库28a所存储的地图信息中获得。

图6示出了ECU27的处理例,且主要示出了与AT减速控制有关的处理例。在步骤S21中,判定是否从ECU20接收到减速指示。在接收到减速指示的情况下,切断内燃机Eg的燃料或减少燃料并进入步骤S22。在未接收到减速指示的情况下,进入步骤S25。在步骤S22中,设定离合器C1、C2之中接下来要卡合的离合器和变速挡。由于在确立为奇数挡的期间内离合器C1处于卡合中的状态,因此将接下来要卡合的离合器设定为离合器C2,并且将变速挡设定为设置移位器的任一偶数挡。相反,由于在确立为偶数挡的期间内离合器C2处于卡合中的状态,因此将接下来要卡合的离合器设定为离合器C1,并且将变速挡设定为设置移位器的任一奇数挡。

在步骤S23中,对在步骤S22中设定的离合器的卡合程度进行设定。若离合器C1、C2同时接合则发生联锁,因此将在步骤S22中设定的离合器设为半离合的状态。卡合程度可以通过传递扭矩的控制量来进行管理。传递扭矩的控制量可以是固定值,也可以是根据动力装置50的运转状况的可变值。在设为可变值的情况下,可以基于内燃机Eg的扭矩、转速、自动变速器AT的当前的变速挡中的至少任一项来进行设定。

在步骤S24中,对在步骤S22中设定的变速挡的移位器进行设置,并且执行离合器的卡合(半离合)。同时,开始对该AT减速控制的时间进行管理的定时器的计时。

图7示出了AT减速控制的执行中的自动变速器AT的动作方式的例子。在该图的例子中,举例示出了在6挡的确立中从ECU20接收到减速指示的情况。在本实施方式的情况下,通过变速机构120确立为6挡,在该图中,利用移位器SF26使中间轴122和连结轴124成为连接状态。与变速机构120相对应的离合器C2处于卡合状态(在该图中以“○”表示),主轴121和内燃机Eg的输出轴处于联接状态。

在该状态下,使变速机构110侧的变速挡挂挡(ingear),并调节离合器C1的卡合程度使车辆V减速。在该图的例子中,利用变速机构110的移位器SF1r使行星齿轮机构PG的齿圈PGr和变速器壳体110a成为连接状态,在变速机构110侧成为等待确立1挡的状态,但也可以是3挡等其他变速挡。但是,通过设为更低速侧的变速挡,能够进一步提高发动机制动的效果。

通过将离合器C1设为半离合(在该图中以“△”表示),能够使发动机制动发挥效果而使车辆V减速。能够通过离合器C1的卡合程度来改变减速度。作为一个例子,若将发动机制动的扭矩设为Te,则可以表示为

Te=(内燃机Eg的摩擦力+离合器C1的扭矩)×6挡的传动比-(1挡的传动比×离合器C1的扭矩)

若将内燃机Eg的摩擦力设为-30Nm,将离合器C1的扭矩设为20Nm,将1挡的传动比设为15,将6挡的传动比设为3,则

Te=(-30Nm+20Nm)×3-(15×20Nm)=-330Nm

在不进行本实施方式的控制而仅设为6挡的情况,该Te为

Te=-30Nm×3=-90Nm

通过进行本实施方式的控制,能够获得3倍以上的发动机制动。能够通过离合器C1的卡合程度、在变速机构110侧等待的变速挡(1、3、5、7)来改变发动机制动的大小,上述内容能够与车辆V的行驶方式相应地在图6的步骤S22、步骤S23中进行设定。另外,与降挡相比,能够抑制内燃机Eg的转速的变动,并且,由于控制中追加了将离合器C1设为半离合的控制,因此能够顺畅且迅速地使车辆V减速。此外,可以不将离合器C1的卡合程度维持为在步骤S23中设定的初始值,而是根据车辆V的实际的减速程度在AT减速控制过程中进行变更。

返回到图6,在步骤S25中,判定在步骤S24中开始的AT减速控制是否正在执行。如果是正在执行的情况下进入步骤S26,如果是并非正在执行的情况下结束图6的处理。在步骤S26中,判定是否从ECU20接收到结束指示(步骤S15)。在接收到结束指示的情况下进入步骤S27,在没有接收到结束指示的情况下进入步骤S28。在步骤S27中,释放在步骤S24中开始卡合的离合器(在图7的例子中为离合器C1)并结束AT减速控制。之后,结束图6的处理。

在步骤S28中,对在步骤S24中开始计时的定时器进行确认,判定从开始AT减速控制起是否经过了规定时间。在经过了规定时间的情况下进入步骤S29,在尚未经过规定时间的情况下继续AT减速控制。在AT减速控制中,使摩擦卡合机构(在图7的例子中为离合器C1)一边滑动一边卡合,因此伴随由摩擦引起的发热。因此,在本实施方式中,在从开始AT减速控制起经过了规定时间的情况下,结束控制。此外,在本实施方式中通过时间进行监视,但也可以通过温度传感器进行监视。例如,在图7的例子中,也可以是通过温度传感器来监视离合器C1的发热并在其检测温度超过阈值的情况下结束AT减速控制的方式。

在步骤S29中,将结束AT减速控制的情况通知给ECU20。在车辆V的减速仍然不足的情况下,接收到该通知的ECU20例如可以向ECU23要求使制动装置51工作。相反,ECU20在接收到该通知之前都不会要求ECU23使制动装置51工作,由此在图5中的(A)~图5中的(C)所例示的不需要急减速的减速时能够防止频繁发生制动灯43B的点亮。

在步骤S30中,释放在步骤S24中开始卡合的离合器(在图7的例子中为离合器C1)并结束AT减速控制。之后,结束图6的处理,但作为其他的处理例也可以进入步骤S31进行降挡。以图7的例子而言,在暂时释放离合器C1并将变速机构110设为选择了5挡的状态后,在释放离合器C2的同时使离合器C1卡合从6挡降挡至5挡。或者,在暂时释放离合器C1、C2并将变速机构120设为选择了4挡的状态后,使离合器C2卡合从6挡降挡至4挡。在AT减速控制中,在车辆V的减速不足的情况下,通过降挡而能够更可靠地使车辆V减速。

<自动变速器的其他实施方式>

在图7的例子中,作为自动变速器AT而举例示出了双离合器式的自动变速器,但是也能够对其他种类的自动变速器适用上述AT减速控制。以下,举例示出使用变矩器以及行星齿轮机构的自动变速器。

图8是本实施方式所涉及的自动变速器AT的概要图。自动变速器AT具备输入轴210、输出构件211以及输出轴(曲轴)213,其中,该输入轴210旋转自如地枢轴支承于构成自动变速器AT的变速器壳体的外壳212内,该输出构件211与输入轴210同轴转动且旋转自如地支承于支承构件212a,该支承构件212a支承于外壳212。

来自内燃机Eg(有时简称为Eg)的驱动力被输入至输入轴210,输入轴210因该驱动力而旋转。在输入轴210和内燃机Eg之间设置有起步装置。作为起步装置,在本实施方式中设置有变矩器TC。因而,内燃机Eg的驱动力经由变矩器TC而输入至输入轴210。

输出构件211具备与输入轴210同心的齿轮,输出轴213具备与该齿轮啮合的齿轮。通过在下文中叙述的变速机构使输入轴210的旋转变速并传递至输出轴213。输出轴213的旋转(驱动力)例如经由未图示的差动齿轮装置、最终减速装置而传递至驱动轮。

作为变速机构,自动变速器AT具备行星齿轮机构P1至P4、卡合机构C11~C13、B1~B3以及F1。在本实施方式的情况下,行星齿轮机构P1至P4均为单小齿轮型的行星齿轮机构。通过行星齿轮机构P1至P4将驱动力从输入轴210传递至输出构件211。行星齿轮机构P1至P4能够将驱动力的传递路径形成为多条路径。而且,通过卡合机构C11~C13、B1~B3以及F1对行星齿轮机构P1至P4的驱动力的传递路径进行切换而确立多个变速挡。

行星齿轮机构P1至P4具备太阳齿轮SG1至SG4、齿圈R1至R4、以及支承小齿轮的行星架Cr1至Cr4作为旋转构件(共计十二个),这些旋转构件配设为与输入轴210同轴。

卡合机构C11~C13、B1~B3以及F1作为离合器或制动器而发挥功能。离合器进行自动变速器AT所具备的旋转构件之间的接合、分离。制动器进行自动变速器AT所具备的旋转构件与外壳212之间的接合、分离。自动变速器AT所具备的旋转构件包括输入轴210、行星齿轮机构P1至P4的太阳齿轮、齿圈、行星架。

在本实施方式的情况下,卡合机构C11~C13是离合器,卡合机构B1~B3以及F1是制动器。因此,有时将卡合机构C11~C13称为离合器C11~C13,并将卡合机构B1~B3及F1称为制动器B1~B3及F1。通过使卡合机构C11~C13及B1~B3在卡合状态(接合状态)和解除状态之间切换,并且,通过对卡合机构F1的状态进行切换,由此切换驱动力从输入轴210向输出构件211的传递路径而实现多个变速挡。

在本实施方式的情况下,卡合机构C11~C13及B1~B3均为液压式摩擦卡合机构。作为液压式摩擦卡合机构,可列举干式或湿式的单片离合器、干式或湿式的多片离合器等。

卡合机构F1设置于规定的旋转构件(这里为相互连结的行星架Cr1及Cr2)与外壳212之间。卡合机构F1能够切换为:仅限制规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)向一个方向旋转而允许其向相反方向旋转的允许单向旋转状态(有时称为OWC)、以及限制其双向的旋转的阻止旋转状态(有时称为TWC)。

允许单向旋转状态是指达到与所谓的单向离合器相同功能的状态,且是指在旋转方向的一个方向上传递驱动而在相反方向上空转的状态。在本实施方式的情况下,由于卡合机构F1作为制动器而发挥功能,因此,在卡合机构F1处于允许单向旋转状态的情况下,成为仅允许规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)向一个方向旋转的状态。阻止旋转状态是指在旋转方向的双向上传递驱动的状态。在本实施方式的情况下,由于卡合机构F1作为制动器而发挥功能,因此,在卡合机构F1处于阻止旋转状态的情况下,规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)在双向上的旋转受到阻止。

后文中对卡合机构F1的构造例进行叙述,例如可以采用众所周知的双向离合器。作为众所周知的双向离合器,存在如下双向离合器:通过相应的液压致动器或电磁致动器的驱动控制,能够切换为允许单向旋转状态、阻止旋转状态以及允许双向旋转状态。另外,作为众所周知的双向离合器,存在如下双向离合器:在允许单向旋转状态中,能够进一步切换为允许正向旋转状态和允许反向旋转状态。在本实施方式中,只要能切换为允许单向旋转状态和阻止旋转状态就足够,并且,允许单向旋转状态只要是能利用仅允许单侧的旋转方向上的旋转的状态就足够。但是,也可以采用能够选择允许双向旋转状态等其他状态的双向离合器。

接下来,参照图8对各构成之间的连结关系进行说明。

行星齿轮机构P3的太阳齿轮SG3与输入轴210连结。齿圈R3与行星齿轮机构P2的太阳齿轮SG2连结。行星架Cr3与行星齿轮机构P1的齿圈R1以及行星齿轮机构P4的行星架Cr4连结。行星齿轮机构P2的行星架Cr2与行星齿轮机构P1的行星架Cr1连结。齿圈R2与输出构件211连结。因此,行星齿轮机构P2是向输出轴213进行驱动传递的行星齿轮机构。

离合器C11在其卡合状态下将输入轴210、行星齿轮机构P1的行星架Cr1以及与该行星架Cr1连结的行星架Cr2连结,在其释放状态下将上述构件的连结解除。离合器C12在其卡合状态下将行星齿轮机构P3的齿圈R3和行星齿轮机构P4的太阳齿轮SG4连结,在其释放状态下将上述构件的连结解除。离合器C13在其卡合状态下将输入轴210和行星齿轮机构P4的齿圈R4连结,在其释放状态下将上述构件的连结解除。

制动器B1在其卡合状态下将外壳212和行星齿轮机构P1的太阳齿轮SG1连结,在其释放状态下将上述构件的连结解除。制动器B2在其卡合状态下将外壳212和行星齿轮机构P4的太阳齿轮SG4连结,在其释放状态下将上述构件的连结解除。制动器B3在其卡合状态下将外壳212和行星齿轮机构P4的齿圈R4连结,在其释放状态下将上述构件的连结解除。

如上所述,制动器F1在允许单向旋转状态的情况下仅限制行星齿轮机构P2的行星架Cr2(以及与其连结的行星架Cr1)向一个方向旋转,在阻止旋转状态的情况下,形成为将行星齿轮机构P2的行星架Cr2(以及与其连结的行星架Cr1)固定于外壳212的状态。

接下来,图9中的(A)是表示自动变速器AT所具备的卡合机构的卡合组合的卡合表(接合表),图9中的(B)是自动变速器AT所具备的行星齿轮机构的齿轮传动比(gearratio),图10是自动变速器AT的速度线图。图9中的(A)的“齿轮传动比”表示输入轴210与输出构件211之间的齿轮传动比。

在本实施方式的情况下,作为换挡范围,可供选择地包括向前轮侧传递驱动力的行驶挡以及不传递驱动力的非行驶挡。在行驶挡中,能够确立十个前进挡(1st~10th)、一个倒挡(RVS)。“P/N”表示非行驶挡,“P”表示驻车挡,“N”表示空挡。

在图9中的(A)的卡合表的例子中,“○”表示卡合状态,无标记时表示释放状态。此外,为了顺畅地向相邻的前后的变速挡转换而包括有形成为卡合状态的卡合机构,虽然对变速挡的确立并不是必须的。例如,在1挡(1st)的情况下,制动器B2的卡合并不是必须的,但在向倒挡(RVS)、2挡(2nd)转换的情况下,出于减少对卡合状态进行切换的卡合机构的目的而将制动器B2设为卡合状态。同样地,在5挡(5th)的情况下,离合器C13的卡合并不是必须的,但在向4挡(4th)、6挡(6th)转换的情况下,出于减少对卡合状态进行切换的卡合机构的目的而将离合器C13设为卡合状态。

关于制动器F1,“○”表示阻止旋转状态,“△”表示允许单向旋转状态。在1挡(1st)的情况下,制动器F1可以处于阻止旋转状态和允许单向旋转状态的任一状态,但在阻止旋转状态的情况下,发动机制动器被有效化。在1挡时,制动器F1处于允许单向旋转状态,通过制动器B3的卡合、释放而对发动机制动的有效化和无效化进行切换。在图9中的(A)中,1挡(1st)中的制动器B3的“(○)”表示上述情况。

可以适当地设计在1挡(1st)的情况下使制动器F1处于何种状态的算法,在本实施方式中,继承地设为转换为1挡(1st)之前的状态。例如,在从倒挡(RVS)向1挡(1st)转换的情况下,1挡(1st)保持阻止旋转状态不变。但是,在车速高于规定速度的情况等,切换为允许单向旋转状态。同样地,在从其他前进挡(2nd~10th)向1挡(1st)转换的情况下,1挡(1st)保持允许单向旋转状态不变。

在非行驶挡(P/N)时,制动器F1的状态也可以是阻止旋转状态和允许单向旋转状态中的任一状态。在本实施方式的情况下,与1挡(1st)同样地,继承地设为转换为非行驶挡(P/N)之前的状态。

在2挡(2nd)至10挡(10th)时,制动器F1形成为允许单向旋转状态,但在自动变速器AT的结构上形成为空转状态。因此,将制动器F1的状态表示为“(Δ)”。假设制动器F1是能够选择上述的允许双向旋转状态的机械式卡合机构的情况下,在2挡(2nd)至10挡(10th)时也能够将制动器F1设为允许双向旋转状态。

此外,在本实施方式的情况下,在2挡(2nd)至10挡(10th)中均为选择允许单向旋转状态作为制动器F1的状态的构成,不能确立阻止旋转状态,但是根据自动变速器AT的构成,也可以采用选择阻止旋转状态的构成。

图10的速度线图表示各构件相对于向输入轴210的输入的、各变速挡下的旋转速度比。纵轴表示速度比,“1”表示转速与输入轴210相同,“0”表示停止状态。横轴以行星齿轮机构P1~P4的旋转构件之间的齿轮传动比为基础。λ表示行星架Cr和太阳齿轮SG的齿轮传动比。此外,在图10中,省略了与输出轴213对应的构件的图示。

在以上的构成中,对AT减速控制的例子进行说明。例如,在选择8挡并在行驶过程中从ECU20接收到减速指示(图4中的步骤S12)的情况下,在图6的步骤S22中选择制动器B1,在步骤S24中使制动器B1一边滑动一边卡合。假设在将制动器B1接合的情况下,2挡和8挡的卡合组合同时成立(参照图9中的(A)),成为联锁。通过使制动器B1一边滑动一边卡合,与图7的例子同样地,在本实施方式中也能够利用自动变速器AT的内部阻力而使车辆V减速。

此外,在此对使用制动器B1的例子进行了说明,但是根据当前选择中的变速挡,当然还存在选择其他制动器B2、B3、离合器C11~C13中的任一个的情况。

<实施方式的总结>

1、上述实施方式的车辆(例如V)具备:

自动变速器(例如AT),其构成为通过切换多个摩擦卡合机构(例如C1、C2/C11-C13、B1-B3)的卡合而能够从多个变速挡中选择变速挡;

判定单元(例如20),其判定在行驶中规定的减速条件是否成立;以及

卡合控制单元(例如27),其控制上述多个摩擦卡合机构,

在由上述判定单元判定为上述规定的减速条件成立的情况下,上述卡合控制单元在对上述多个摩擦卡合机构中的、与当前的变速挡相对应的摩擦卡合机构进行控制的基础上,还对能够产生上述自动变速器的联锁的其他摩擦卡合机构的卡合程度进行控制,从而使上述车辆减速(例如步骤S22-S24)。

根据该实施方式,能够不进行降挡地通过上述自动变速器的内部阻力来产生减速力,能够比较顺畅且迅速地使车辆减速。

2、上述实施方式的车辆还具备行驶控制单元(例如20),该行驶控制单元执行对上述车辆进行控制的自动巡航,以维持相对于前方车辆的设定车间距,

上述规定的减速条件至少包括在上述自动巡航中与上述前方车辆之间的车间距低于上述设定车间距的情况(例如图5中的(A))。

根据该实施方式,在跟随上述前方车辆的控制中,能够无需使制动装置工作地进行减速侧的速度调整。

3、上述实施方式的车辆还具备行驶控制单元(例如20),该行驶控制单元执行对上述车辆进行控制的自动巡航,以维持设定车速,

上述规定的减速条件至少包括在上述自动巡航中上述车辆的车速超过上述设定车速的情况(例如图5中的(B))。

根据该实施方式,在将车速设为一定的范围内进行行驶的控制中,能够无需使制动装置工作地进行减速侧的速度调整。

4、在上述实施方式的车辆中,

上述规定的减速条件至少包括上述车辆的行驶道路是下坡的情况(例如图5中的(C))。

根据该实施方式,在行驶于下坡时,能够无需使制动装置工作地进行减速侧的速度调整。

5、在上述实施方式的车辆中,

上述卡合控制单元在开始上述卡合程度的控制起经过了规定时间的情况下,结束上述卡合程度的控制(例如步骤S24、步骤S28、步骤S30)。

根据该实施方式,能够抑制上述摩擦卡合机构的发热。

6、在上述实施方式的车辆中,

上述卡合控制单元在开始上述卡合程度的控制起经过了规定时间的情况下,结束上述卡合程度的控制并使变速挡降挡(例如步骤S31)。

根据该实施方式,能够在抑制上述摩擦卡合机构的发热的同时,使上述车辆进一步减速。

7、在上述实施方式的车辆中,

上述规定的减速条件至少包括上述前方车辆没有进行制动的情况。

根据该实施方式,在上述前方车辆进行了制动的情况下,即使本车辆进行制动,也不会过度加剧交通流的恶化,因此能够抑制使用了上述摩擦卡合机构的减速而抑制上述摩擦卡合机构的发热。

8、在上述实施方式的车辆中,

在上述规定的减速条件成立之后,直至规定的条件成立为止(例如步骤S29)不使上述车辆的制动装置工作。

根据该实施方式,通过在基于上述摩擦卡合机构进行减速时使上述制动装置不进行工作,从而能够防止由制动灯的点亮导致的交通流的变差。

9、在上述实施方式的车辆中,

上述其他摩擦卡合机构是指,与比上述当前的变速挡低的变速挡相对应的摩擦卡合机构。

根据该实施方式,能够利用上述自动变速器的内部阻力产生减速力。

10、在上述实施方式的车辆中,

上述自动变速器具备:

确立奇数挡的第一变速机构(例如110);

确立偶数挡的第二变速机构(例如120);

使行驶驱动源与上述第一变速机构进行接合、分离的第一离合器(例如C1);以及

使上述行驶驱动源与上述第二变速机构进行接合、分离的第二离合器(例如C2),

上述多个摩擦卡合机构为上述第一离合器以及上述第二离合器。

根据该实施方式,能够利用双离合器式的自动变速器的内部阻力产生减速力。

11、在上述实施方式的车辆中,

上述自动变速器具有多个行星齿轮机构(例如P1-P4),

上述多个摩擦卡合机构是与上述多个行星齿轮机构所具备的旋转构件连接的制动器或离合器(例如C11-C13、B1-B3)。

根据该实施方式,能够利用变矩器式的自动变速器的内部阻力产生减速力。

12、上述实施方式的控制装置是具备自动变速器(例如AT)的车辆的控制装置(例如1),

上述自动变速器构成为通过切换多个摩擦卡合机构(例如C1、C2/C11-C13、B1-B3)的卡合而能够从多个变速挡中选择变速挡,

上述控制装置具备对上述多个摩擦卡合机构进行控制的卡合控制单元(例如27),

在上述车辆的行驶中规定的减速条件成立的情况下,上述卡合控制单元在对上述多个摩擦卡合机构中的、与当前的变速挡相对应的摩擦卡合机构进行控制的基础上,还对产生上述自动变速器的联锁的其他摩擦卡合机构的卡合程度进行控制,从而使上述车辆减速(例如步骤S22-S24)。

根据该实施方式,能够不进行降挡地通过上述自动变速器的内部阻力来产生减速力,能够比较顺畅且迅速地使车辆减速。

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