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CN108162969A - 用于车辆的控制器 - Google Patents

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CN108162969A
CN108162969A CN201711159999.4A CN201711159999A CN108162969A CN 108162969 A CN108162969 A CN 108162969A CN 201711159999 A CN201711159999 A CN 201711159999A CN 108162969 A CN108162969 A CN 108162969A
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traveling
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freely
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Application number
CN201711159999.4A
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大木崇生
市川晶彦
村冈润
村冈润一
稻田成
稻田一成
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的控制器。当作为车辆的装载重量和被牵引车辆的重量的附加重量等于或大于自由行进防止重量阈值时，即便满足自由行进开始条件，也防止自由行进。自由行进防止重量阈值使用车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度作为参数来改变。当车速低时，当车辆加速度低时，并且当路面的下坡坡度小时，尽管附加重量大，但能够确保足够的减速性能，因此自由行进重量阈值被设定为较大。因此，能够扩大自由行进可执行范围并实现发动机的燃料消耗率的改善。

Description

用于车辆的控制器
技术领域
本发明涉及一种车辆用的控制器。具体地，本发明涉及应用到能够执行滑行行驶的车辆的控制器，在该滑行行驶中，布置在驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径中的连接/断开装置(其包括离合器装置等)被分离。
背景技术
在现有技术中，如日本专利申请公开第2016-133015(JP 2016-133015 A)号所公开的，通过离合器致动器自动地执行自动离合器的分离操作和接合操作的自动离合器作为一种布置在作为驱动力源的示例的发动机和变速装置之间的动力传递路径中的离合器装置是已知的。
JP 2016-133015 A公开了一种车辆，在该车辆中，安装了自动离合器，并且当在行驶期间满足滑行行驶开始条件(例如，无踏板被下压的条件)时通过使自动离合器分离来执行滑行行驶。这种行驶状态通常被称作自由行进或滑行行驶。根据这种自由行进，因为由于发动机的拖动(所谓的发动机制动)导致的制动力并未产生，可以延长滑行行驶距离并且实现发动机的燃料消耗率的改善。
发明内容
日本专利申请公开第2006-348840(JP 2006-348840 A)号公开了根据车辆的装载重量或被牵引车辆的存在与否来改变待实现的车辆减速度(此后被称作目标减速度)。即，在JP 2006-348840 A中公开的技术中，当车辆的装载重量大时或当车辆正在牵引被牵引车辆时，由发动机制动引起的制动力被用以获取目标减速度并因此能够确保出色的减速度性能。例如，能够执行根据车辆的滑行行驶期间的行驶状态产生来自发动机制动的制动力以获取目标减速度的控制。
在将上面提及的实现滑行行驶的控制应用到JP 2006-348840 A中公开的车辆的情况下，当车辆具有大装载重量或者车辆牵引了被牵引车辆时，车辆中的离合器装置利用发动机制动而接合以获取目标减速度并因此在大多数驾驶区域都会防止滑行行驶。例如，即便在车辆滑行行驶期间由于无踏板下压而满足滑行行驶开始条件，当车辆具有大装载重量或车辆牵引了被牵引车辆时，离合器装置也被接合而不考虑车速等，并且不执行滑行行驶。因此，不能获得实现了发动机的燃料消耗率的改善的滑行行驶的效果。
虽然当满足滑行行驶开始条件时，还能够考虑执行滑行行驶而不管车辆的装载重量或被牵引车辆的存在与否，但是当车辆具有大装载重量或者车辆牵引了被牵引车辆时，在滑行行驶期间车速会增加并且引起车辆的惯性力过度增加。在这种情况下，难以确保出色的减速度性能。
本发明是鉴于上述情况而做出的并且提供了一种用于车辆的控制器，当车辆具有大装载重量或者车辆牵引了被牵引车辆时，通过在能够满意地确保车辆的出色减速性能的情况下实现滑行行驶，其能够实现驱动力源的能量消耗率的改善。
由此，根据本发明的方案，提供了一种应用到能够执行滑行行驶的车辆的控制器，在所述滑行行驶中，当满足预定的滑行行驶开始条件时，布置在驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径中的连接断开装置被分离。所述控制器包括滑行行驶防止单元。所述滑行行驶防止单元被配置为：(i)当附加重量等于或大于滑行行驶防止重量阈值时，即使满足所述滑行行驶开始条件，也防止所述滑行行驶，所述附加重量是所述车辆的装载重量和当所述车辆牵引了被牵引车辆时所述被牵引车辆的重量中的至少一个的重量；(ii)使用车速、车辆加速度和所述车辆行驶的路面的下坡坡度中的至少一个作为参数来改变所述滑行行驶防止重量阈值；并且(iii)将所述滑行行驶防止重量阈值设定为当所述参数的值相对小时比当所述参数的所述值相对大时更大。
根据用于车辆的控制器，当参数(车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度中的至少一个)的值小时，作为用于防止滑行行驶的阈值的滑行行驶防止重量阈值被设定成比当参数的值大时更大。例如，当车速低时，滑行行驶防止重量阈值被设定成比当车速高时更大，并且附加重量(车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时的被牵引车辆的重量中的至少一个重量)的下限值用作防止滑行行驶的参考值。因此，扩大了允许滑行行驶的附加重量范围。也就是说，当车速低时，即便车辆的装载重量或被牵引车辆的重量大，也能够确保足够的减速性能，并因此滑行行驶防止重量阈值被设定得较大(扩大了允许滑行行驶的附加重量范围)。相同的情况适用于其他参数(车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度)。因此，甚至当车辆的装载重量大或车辆牵引了被牵引车辆时，也能够通过在能够很好地确保车辆的减速性能的情况下允许滑行行驶来实现驱动力的能量消耗率的改善。
在用于车辆的控制器中，所述滑行行驶防止单元可配置为当所述参数的所述值等于或大于上限值时，防止所述滑行行驶而不考虑所述附加重量。
根据用于车辆的控制器，当附加重量小且参数(车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度中的至少一个)的值等于或大于上限值时，即便附加重量小，考虑到车辆的惯性力将过度增大且当执行滑行行驶时将不会确保出色的减速性能，也防止滑行行驶。因此，能够维持能够满意地确保车辆的减速性能的状态。
在用于车辆的控制器中，所述滑行行驶防止单元可被配置为：(i)使用所述车速和所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度作为参数来改变所述滑行行驶防止重量阈值；并且(ii)当所述车速低于针对所述车速设定的所述上限值且所述车速与所述上限值之间的差值小于预定值时，与当所述差值等于或大于所述预定值时相比，将针对所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度设定的所述上限值设定为更小。
当车辆以低于针对车速设定的上限值(此后还称为车速上限值)的车速(此后还称作实际车速)执行滑行行驶时，实际车速和车速上限值之间的差值小于预定值，并且车辆行驶的路面具有下坡坡度，实际车速在短时间内达到车速上限值并且防止滑行行驶。例如，当这种情况在开始滑行行驶之后即刻出现时，存在下面的担忧：在开始滑行行驶之后将即刻防止滑行行驶并且车辆的行为将在短时间内改变。相反，在上面提及的用于车辆的控制器中，当实际车速低于车速上限值并且该车速与上限值之间的差值小于预定值时，针对路面的下坡坡度设定的上限值(下面还称作下坡坡度上限值)被设定成比当该差值等于或大于预定值时更小并且以路面的下坡坡度为条件(甚至当路面的下坡坡度小时)防止滑行行驶。因此，能够在短时间内抑制车辆的行为的变动。
在用于车辆的控制器中，所述滑行行驶防止单元可被配置为：(i)使用所述车辆加速度和所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度作为参数来改变所述滑行行驶防止重量阈值；并且(ii)当所述车辆加速度低于针对所述车辆加速度设定的所述上限值且所述车辆加速度与所述上限值之间的差值小于预定值时，与当所述差值等于或大于所述预定值时相比，将针对所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度设定的所述上限值设定为更小。
根据用于车辆的控制器，当车辆加速度(此后还称作实际车辆加速度)低于针对车辆加速度设定的上限值(此后还称作车辆加速度上限值)并且实际车辆加速度和车辆加速度上限值之间的差值低于预定值时，下坡坡度上限值被设定成比当该差值等于或大于预定值时更小并且以路面的下坡坡度为条件(甚至当路面的下坡坡度小时)防止滑行行驶。因此，能够在短时间内抑制车辆的行为的变动。
如上所述，在根据本发明的用于车辆的控制器中，当车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度中的至少一个用作参数并且该参数的值小时，与当参数的值大时相比，作为用于防止滑行行驶的阈值的滑行行驶防止重量阈值被设定得更大。因此，甚至当车辆的装载重量大或车辆牵引了被牵引车辆时，也能够通过在能够很好地确保车辆的减速性能的情况下允许滑行行驶来实现驱动力的能量消耗率的改善。
附图说明
将在下文参照附图描述本发明的示范性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，在附图中，相同附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1是示意性地图示出根据本发明的实施例的车辆的传动系和控制系统的构造的图解；
图2是图示出根据实施例的与多种ECU相关的控制系统的构造的框图；
图3是图示出根据实施例的自由行进控制例程的流程图；
图4是图示出根据实施例的车速-附加重量映射图的实例的图解；
图5是图示出根据实施例的车辆加速度-附加重量映射图的实例的图解；
图6是图示出根据实施例的道路下坡坡度-附加重量映射图的实例的图解；
图7是图示出在实施例中当自由行进随着车速增加而结束时，自由行进开始条件、车速、自由行进防止重量阈值和自由行进执行标志的变化的实例的时间表；
图8是图示出在实施例中当满足自由行进开始条件的情况下在车速等于或大于预定值的条件下防止自由行进时，自由行进开始条件、车速、自由行进防止重量阈值和自由行进执行标志的变化的实例的时间表；
图9是图示出根据实施例的修改例的车速-附加重量映射图的实例的图解；以及
图10是图示出根据修改例的道路下坡坡度-附加重量映射图的实例的图解。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。在本实施例中，假定本发明应用于前置发动机/前轮驱动(简称FF)型车辆。
图1是示意性地图示出根据本发明的实施例的车辆的传动系和控制系统的构造的图解。如图1中图示出的，对应于权利要求中描述的连接/断开装置的自动离合器2布置在曲轴11和作为变速装置的实例的手动变速装置之间的动力传递路径中，该曲轴11为作为驱动力源的实例的发动机1的输出轴。变速装置3的输出侧经由差速齿轮组41以及驱动轴42和42连接至驱动轮43和43。
发动机1例如是诸如汽油发动机等内燃机。发动机1由发动机ECU 100控制。
自动离合器2包括已知的同心从动缸22(以下称为CSC 22)，并且通过基于从离合器液压通道20供给的液压的操作来调节其接合状态。
具体地，离合器致动器8响应于来自离合器ECU 200的离合器控制信号而操作，以控制从离合器液压通道20供给到CSC 22的液压室的液压。离合器致动器8包括未图示出的电动机、减速齿轮机构和离合器主缸，并且构造成通过启动电动机来调节在离合器主缸中产生的液压。
当在自动离合器2接合的状态下从离合器ECU 200输出用作离合器控制信号的离合器分离指令信号时，通过由于离合器致动器8的操作而从离合器液压通道20供给液压，CSC 22运转(布置在CSC 22中的释放轴承向前移动)以使自动离合器2分离。
另一方面，当从离合器ECU 200输出用作离合器控制信号的离合器接合指令信号时，解除由于离合器致动器8的操作而从离合器液压通道20的液压供给，并且CSC 22运转(释放轴承向后移动)以接合自动离合器2。用于切换自动离合器2中的接合状态和分离状态的构造是公知的，并因此这里将不再描述。
以这种方式，根据本实施例的离合器系统被构造成所谓的线控离合器系统，其中，离合器致动器8响应于来自离合器ECU 200的离合器控制信号而操作，使自动离合器2在接合状态和分离状态之间切换。即，自动离合器2被构造为权利要求中的“布置在驱动力源和驱动轮之间的动力传递路径中的连接/断开装置”。
离合器控制信号从离合器ECU 200的输出可以通过驾驶员下压离合器踏板91来执行，或者也可以不通过驾驶员下压离合器踏板91来执行。也就是说，离合器踏板91的驾驶员下压量(从离合器踏板91未被下压的状态(下压量为“0”)起的下压量)通过将在后面描述的离合器踏板行程传感器201来检测。离合器控制信号可以响应于来自离合器踏板行程传感器201的输出信号而从离合器ECU 200输出，或者离合器控制信号可以像待要描述的自由行进状态(车辆在发动机1和变速装置3之间的动力传递被切断的状态下行驶的状态)中那样不通过驾驶员下压离合器踏板91而从离合器ECU 200输出。
变速装置3被构造为手动变速器，其是已知的手动变速装置，并且是具有同步啮合机构的常啮合式平行齿轮机构，例如，其中可以建立六个前进档位和倒档档位。在变速装置3中，当驾驶员操作变速杆6(执行变速操作)时，其操作力经由选择线缆61和换档线缆62来操作预定的同步啮合机构(未图示出)。因此，建立了期望的档位(六个前进档位和倒档档位中的一个档位)。
变速装置3可以被构造成经由拨叉轴和换档拨叉来将变速杆6的操作力传递到同步啮合机构。变速装置3可以是所谓的自动化手动变速器(AMT)。在这种情况下，控制系统包括ECT-ECU，并且致动器(选择致动器和换档致动器)响应于通过驾驶员对变速杆的操作而从ECT-ECU输出的变速控制信号来建立期望的档位。
通过变速装置3的变速操作，经由自动离合器2输入到变速装置3的发动机1的旋转力在变速装置3中以预定的变速比改变，然后经由差动齿轮组41以及驱动轴42和42被传递到左右驱动轮43和43，从而车辆行驶。
下面将参照图2描述与ECU 100和ECU 200相关联的控制系统的构造。
ECU 100和ECU 200中的每个都包括微计算机，该微计算机包括CPU、ROM、RAM、备用RAM以及输入输出接口。
发动机ECU 100的输入接口连接到：加速器踏板行程传感器101，其基于加速器踏板51(参见图1)的下压量来输出信号；制动踏板开关102，其在制动踏板53被下压时输出制动器ON(开启)信号；曲柄位置传感器103，其基于曲轴11的旋转角度位置输出信号；节气门开度传感器104，其基于布置在发动机1的进气系统中的节气门12的开度来输出信号；冷却剂温度传感器105，其基于发动机1的冷却剂的温度输出信号；G传感器106，其基于纵向车辆加速度(纵向G)输出信号；以及空气流量计107，其基于进气量输出信号。
发动机ECU 100的输出接口连接到节气门电机13、喷射器15和火花塞的点火器16。
发动机ECU 100通过基于从传感器输入的各种信息来检测发动机1的运转状态并执行节气门电机13的控制(进气控制)、喷射器15的控制(燃料喷射控制)、点火器16的控制(点火正时控制)等来综合地控制发动机1的操作。
离合器ECU 200的输入接口连接到：离合器踏板行程传感器201，其基于离合器踏板91的下压量输出信号；输入轴转速传感器202，其基于变速装置3的输入轴转速输出信号；输出轴转速传感器203，其基于变速装置3的输出轴转速输出信号；档位传感器204，其基于变速杆6的操作位置输出信号；离合器行程传感器205，其检测自动离合器2中的离合器行程(例如，检测CSC 22的释放轴承的滑行移动位置)；以及牵引开关206，其能够由驾驶员操作。牵引开关206布置在驾驶员座椅等附近的仪表板中，并且当车辆在行驶的同时牵引连接至该车辆的被牵引车辆(诸如挂车或野营车)时，通过允许驾驶员接通牵引开关而输出指示牵引状态的牵引信号。
离合器ECU 200的输出接口连接至离合器致动器8等。ECU 100和ECU 200经由双向总线彼此连接进行通信以在它们之间传递和接收必要信息。
下面将描述作为车辆的行驶状态的实例的自由行进。自由行进是在车辆行驶期间通过使自动离合器2分离而执行滑行行驶的状态。在自由行进中，因为不产生由于发动机1的拖曳导致的制动力(所谓的发动机制动)，所以能够增大滑行行驶距离并且改善发动机1的燃料消耗率。自由行进包括发动机1停止(通过停止从喷射器15喷射燃料并停止火花塞的点火操作，将发动机1的转速设定为“0”)的行驶状态和发动机1被驱动(以怠速转速驱动)的行驶状态。在本实施例中，假定执行发动机1停止的自由行进。
当在车辆行驶期间加速器踏板51、制动踏板53和离合器踏板91中没有一个被下压的状态(操作量为“0”或基本上为“0”的状态)维持了预定时间(例如，约3秒)并且车速等于或高于预定值时，满足自由行进开始条件(即，自由行进开始条件)。当在自由行进期间加速器踏板51、制动踏板53和离合器踏板91中至少一个被下压时或当车速降低到小于预定值时，满足自由行进结束条件。
自由行进开始和结束控制(自由行进控制)由发动机ECU 100和离合器ECU 200来执行。
将在下面描述作为本实施例的特征的自由行进控制。当车辆的装载重量大时或当车辆牵引了被牵引车辆时，考虑到车辆的惯性力过大增加并且将不能确保出色的减速性能的可能性，可以考虑防止自由行进而不管车速等如何。然而，根据车辆的行驶状态或车辆行驶的路面的坡度，可能存在如下的情况：即便当车辆的装载重量大时或当车辆牵引了被牵引车辆时，也能够确保减速性能。
在该实施例中，考虑到这种情况，通过在当车辆的装载重量大时或当车辆牵引了被牵引车辆时能够出色地确保车辆的减速性能的情况下允许自由行进，能够实现发动机1的燃料消耗率(驱动力源的能量消耗率)的改善。
具体地，将作为车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时被牵引车辆的重量中的至少一个的重量的附加重量与预设的自由行进防止重量阈值(即，滑行行驶防止重量阈值)进行比较，当附加重量等于或大于自由行进防止重量阈值时，即便满足自由行进开始条件也会防止自由行进，并且自由行进防止重量阈值使用车辆的速度(此后还简称为车速)、车辆的加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度作为参数进行改变。更具体地，当参数(车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度)的值小时，自由行进防止重量阈值被设定成比参数的值大时要大。当附加重量小于基于车速设定的自由行进防止重量阈值时，小于基于车辆加速度设定的自由行进防止重量阈值时，并且小于基于车辆行驶的路面的下坡坡度设定的自由行进防止重量阈值时，允许自由行进并且如果满足自由行进开始条件则执行自由行进。另一方面，当附加重量等于或大于自由行进防止重量阈值(基于车速设定的自由行进防止重量阈值、基于车辆加速度设定的自由行进防止重量阈值和基于车辆行驶的路面的下坡坡度设定的自由行进防止重量阈值中的至少一个)时，即便满足自由行进开始条件也防止自由行进。
也就是说，当车速低时，即使车辆的装载重量或被牵引车辆的重量大，也能够确保令人满意的减速性能，并因此自由行进防止重量阈值被设定成较大值(允许自由行进的附加重量范围被扩大)。类似地，当车辆加速度低时，即使车辆的装载重量或被牵引车辆的重量大，也能够确保满意的减速性能，并因此自由行进防止重量阈值被设定成较大值。当车辆行驶的路面的下坡坡度小时，即使车辆的装载重量或被牵引车辆的重量大，也能够确保满意的减速性能，并因此自由行进防止重量阈值被设定成较大值。因此，甚至当车辆的装载重量大时或当车辆牵引了被牵引车辆时，通过在能够满意地确保车辆的减速性能的情况下允许自由行进，能够实现发动机1的燃料消耗率的改善。
换句话说，允许执行自由行进的参数的范围根据实际的附加重量来确定，当该参数在所确定的范围内时允许自由行进，并且当该参数偏离所确定的范围时即便满足自由行进开始条件也防止自由行进。
自由行进控制由离合器ECU 200执行。因此，在离合器ECU 200中，执行自由行进控制的功能部被构造为权利要求中的滑行行驶防止单元(滑行行驶防止单元，其在作为车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时被牵引车辆的重量中的至少一个的重量的附加重量等于或大于滑行行驶防止重量阈值时即使满足滑行行驶开始条件也防止自由行进，使用车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度中的至少一个作为参数改变滑行行驶防止重量阈值，并且将滑行行驶防止重量阈值设定成当参数的值相对小时比当参数的值相对大时更大)。以这种方式，离合器ECU 200为权利要求中的控制器的实例。
下面将参照图3中图示出的流程图描述自由行进控制的例程。该流程图在车辆的行驶期间以预定的间隔重复地执行。车辆是否正在行驶基于来自输出轴转速传感器203的输出信号来判定。当在发动机起动之后立即开始行驶，后面将要描述的自由行进执行标志被重置为“0”。
首先，在步骤ST1中，判定提前储存在离合器ECU 200中的自由行进执行标志是否被设定为“1”。自由行进执行标志在自由行进开始的时间点处被设定为“1”，并且在自由行进结束(被解除)的时间点处被重置为“0”。
因为自由行进执行标志在车辆开始行驶的时间点处被重置为“0”，则步骤ST1的判定结果为否并且例程过渡到步骤ST2。在步骤ST2中，判定是否满足自由行进开始条件。如上所述，当在车辆行驶期间加速器踏板51、制动踏板53和离合器踏板91中没有一个被下压的状态(操作量为“0”或基本上为“0”的状态)维持了预定时间(例如，约3秒)并且车速等于或高于预定值(比将要在后面描述的车速的上限值VL低的值；例如，约20km/h)时，满足自由行进开始条件。加速器踏板51的下压量基于来自加速器踏板行程传感器101的输出信号而计算。制动踏板53的下压量基于来自制动踏板开关102的输出信号而计算。离合器踏板91的下压量基于来自离合器踏板行程传感器201的输出信号而计算。车速基于来自输出轴转速传感器203的输出信号而计算。
当车辆开始行驶时，通常执行用于使车辆加速的加速器踏板51的操作或用于执行变速装置3的变速的离合器踏板91的操作，并因此步骤ST2的判定结果为否并且该例程重新开始。因此，在满足自由行进开始条件之前，重复步骤ST1的操作(在步骤ST1中的否判定)和步骤ST2的操作(在步骤ST2中的否判定)。
当满足自由行进开始条件并且步骤ST2的判定结果为是时，该例程过渡到步骤ST3并且获取表示车辆的当前行行驶状态等的多种信息。具体地，获取诸如基于来自输出轴转速传感器203的输出信号计算的车速、作为单位时间的车速变动而计算出的车辆加速度和基于来自G传感器106的输出信号计算的路面坡度的信息。还获取是否从牵引开关206输出牵引信号的信息。在计算路面坡度时，车辆的加速度和减速度的影响也包括在来自G传感器106的输出信号中。因此，通过实验等获取基于来自输出轴转速传感器203的输出信号计算的车辆的加速度和减速度施加到来自G传感器106的输出信号的影响，并且通过从基于来自G传感器106的输出信号计算的纵向加速度排除车辆的加速度和减速度的影响来计算路面坡度。
在获取了各种信息之后，例程过渡到步骤ST4，将根据当前车速确定的自由行进防止重量阈值与作为车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时被牵引车辆的重量的附加重量进行比较，并且判定该附加重量是否等于或大于自由行进防止重量阈值。
在这种情况下，从图4中图示出的车速-附加重量映射图提取自由行进防止重量阈值。基于实验或模拟制备车速-附加重量映射图，并存储在离合器ECU 200的ROM中。具体地，车速-附加重量映射图是用于基于车速提取自由行进防止重量阈值的映射图。在图4中分割自由行进允许区域和自由行进防止区域的线表示自由行进防止重量阈值。在车速-附加重量映射图中，自由行进防止重量阈值在车速达到预定值V1之前被设定为预定上限值WL，并且当车速高于预定值V1时，自由行进防止重量阈值被设定为随着车速增加而减小。在车速-附加重量映射图中，在自由行进允许区域中车速的上限值被设定为预定值VL(例如，100km/h)。该上限值基于每个车辆模型的实验或模拟设定。这是因为，由于重量(在装载重量为“0”并且车辆不牵引被牵引车辆的状态下的车重)根据车辆模型而不同并且制动装置(制动器装置)的制动性能也因此不同，能够满意地确保车辆的减速性能的车速的上限值不同。
在自由行进允许区域中将车速的上限值设定为预定值VL对应于权利要求中“当参数(车速)的值等于或大于预定上限值时防止滑行行驶而不考虑附加重量的配置”。
附加重量是车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时被牵引车辆的重量(重量的总和)，并且能够利用装载重量和被牵引车辆的重量的影响出现在车辆的驱动力和加速度之间的关系中的事实而通过表达式(1)至(4)来计算。
F＝M×A (1)
F＝T×i×a (2)
M＝(T×i×a)/A (3)
Ma＝M-m (4)
表达式(1)表示车辆的驱动力F由总车重M和车辆加速度A的乘积来表达。车辆总重量M是指原始车重(装载重量是“0”并且车辆不牵引被牵引车辆的状态下的车重)、车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时被牵引车辆的重量的总和。
表达式(2)表示车辆的驱动力F由发动机扭矩T、变速装置3的变速比i以及根据最终减速齿轮机构的减速比、驱动轮43的直径、动力传递效率等针对每种车辆实验地确定的系数的乘积来表达。发动机扭矩T根据基于来自空气流量计107的输出信号计算的进气量、基于来自曲柄位置传感器103的输出信号计算的发动机转速和基于来自节气门开度传感器104的输出信号计算的节气门开度来计算。变速比i根据来自档位传感器204的输出信号来计算，或根据基于来自输入轴转速传感器202的输出信号计算的变速装置3的输入轴转速和基于来自输出轴转速传感器203的输出信号计算的变速装置3的输出轴转速的比值来计算。
表达式(3)用于使用表达式(1)和表达式(2)计算总车重M。因为诸如基于车速的行驶阻力、转向角和路面摩擦系数的行驶条件也影响加速度A，优选地，将这种行驶条件考虑在内来计算总车重M。
表达式(4)是用于通过从由表达式(3)计算的总车重M中减去原始车重m(在装载重量为“0”并且车辆不牵引被牵引车辆的状态下的车重)而计算的附加重量Ma。原始车重m在车辆的设计阶段提前限定。
当设置了车重传感器并且车辆不牵引被牵引车辆时，即，当仅仅装载重量对附加重量作出贡献时，通过基于来自车重传感器的输出信号计算总车重M并且从计算的总车重M中减去原始车重m(装载重量为“0”的状态下的车重)，可以获取附加重量Ma(装载重量)。例如，这应用到不包括用于牵引被牵引车辆的牵引工具的车辆。
当牵引开关206接通时，通过将预定值(例如，一般拖车的重量)应用到车速-附加重量映射图，可以提取自由行进防止重量阈值。
当附加重量小于基于当前车速的自由行进防止重量阈值并且步骤ST4的判定结果为否时，例程过渡到步骤ST5。另一方面，当附加重量等于或大于基于当前车速的自由行进防止重量阈值并且步骤ST4的判定结果为是时，例程过渡到步骤ST8。在步骤ST8中，判定自由行进执行标志是否被设定为“1”。因为如上所述在发动机起动之后立即开始行驶时自由行进执行标志被重置为“0”，步骤ST8的判定结果为否并且该例程重新开始而不执行任何操作。也就是说，该例程重新开始而不开始自由行进(自动离合器2不分离)。该操作对应于当附加重量等于或大于基于当前车速的自由行进防止重量阈值时不开始自由行进并维持自动离合器2的接合状态的操作，即便满足了自由行进开始条件。在图4中图示出的车速-附加重量映射图中，其实例是操作点X的情况(车速为V0、自由行进防止重量阈值为W0并且附加重量为大于W0的W1时的情况)。
当步骤ST4的判定结果为否并且该例程过渡到步骤ST5时，将基于当前车辆加速度确定的自由行进防止重量阈值与附加重量进行比较，并且判定附加重量是否等于或大于自由行进防止重量阈值。
在这种情况下，从图5中图示出的车辆加速度-附加重量映射图提取自由行进防止重量阈值。该车辆加速度-附加重量基于实验或模拟来制备并且储存在离合器ECU 200的ROM中。具体地，车辆加速度-附加重量映射图是用于提取基于车辆加速度的自由行进防止重量阈值的映射图。在图5中分割自由行进允许区域和自由行进防止区域的线表示自由行进防止重量阈值。在车辆加速度-附加重量映射图中，自由行进防止重量阈值在车辆加速度达到预定值A1之前被设定成预定上限值WL，并且当车辆加速度高于预定值A1时，自由行进防止重量阈值被设定成随着车辆加速度增加而减小。在车辆加速度-附加重量映射图中，在自由行进允许区域中车速的上限值被设定成预定值AL。该上限值基于针对每种车辆模型的实验或模拟来设定。这是因为能够满意地确保车辆的减速性能的车辆加速度的上限值根据车辆模型而不同。
在自由行进允许区域中将车辆加速度的上限值设定成预定值AL对应于权利要求中“当参数(车辆加速度)的值等于或大于预定上限值时防止自由行进(即，滑行行驶)而不考虑附加重量的配置”。
当附加重量小于基于当前车辆加速度的自由行进防止重量阈值并且步骤ST5的判定结果为否时，例程过渡到步骤ST6。另一方面，当附加重量等于或大于基于当前车辆加速度的自由行进防止重量阈值并且步骤ST5的判定结果为是时，例程过渡到步骤ST8。在步骤ST8中，如上所述，判定自由行进执行标志是否被设定为“1”。因为自由行进执行标志在发动机起动之后立即开始行驶时被重置为“0”，步骤ST8的判定结果为否并且该例程重新开始。也就是说，该例程重新开始而不开始自由行进。该操作对应于当附加重量等于或大于基于当前车辆加速度的自由行进防止重量阈值时不开始自由行进并维持自动离合器2的接合状态的操作，即便满足了自由行进开始条件。在图5中图示出的车辆加速度-附加重量映射图中，其实例为操作点Y的情况(车辆加速度为A0、自由行进防止重量阈值为W0并且附加重量为大于W0的W1时的情况)。
当步骤ST5的判定结果为否并且该例程过渡到步骤ST6时，将基于车辆行驶的路面的下坡坡度确定的自由行进防止重量阈值与附加重量进行比较，并且判定附加重量是否等于或大于自由行进防止重量阈值。
在这种情况下，从图6中图示出的道路下坡坡度-附加重量映射图提取自由行进防止重量阈值。道路下坡坡度-附加重量映射图基于实验或模拟来制备，并且储存在离合器ECU 200的ROM中。具体地，道路下坡坡度-附加重量映射图是用于基于路面的下坡坡度提取自由行进防止重量阈值的映射图。在图6中分割自由行进允许区域和自由行进防止区域的线表示自由运行防止重量阈值。在道路下坡坡度-附加重量映射图中，自由行进防止重量阈值在路面的下坡坡度达到预定值I1之前被设定成预定上限值WL，并且当路面的下坡坡度高于预定值I1时，自由行进防止重量阈值被设定成随着路面的下坡坡度的增加而减小。在道路下坡坡度-附加重量映射图中，在自由行进允许区域中路面的下坡坡度的上限值被设定成预定值IL。该上限值基于针对每种车辆模型的实验或模拟来设定。这是因为能够满意地确保车辆的减速性能的路面的下坡坡度的上限值根据车辆模型而不同。
在自由行进允许区域中将路面的下坡坡度的上限值设定成预定值IL对应于权利要求中“当参数(车辆行驶的路面的下坡坡度)的值等于或大于预定上限值时防止滑行行驶而不考虑附加重量的配置”。
当附加重量小于基于当前的路面的下坡坡度的自由行进防止重量阈值并且步骤ST6的判定结果为否时，该例程过渡到步骤ST7。另一方面，当附加重量等于或大于基于当前的路面的下坡坡度的自由行进防止重量阈值并且步骤ST6的判定结果为是时，该例程过渡到步骤ST8。在步骤ST8中，如上所述，判定自由行进执行标志是否被设定成“1”。因为自由行进执行标志在发动机起动之后立即开始行驶时被设定成“0”，步骤ST8的判定结果为否并且该例程重新开始。也就是说，该例程重新开始而不开始自由行进。该操作对应于当附加重量等于或大于基于当前的路面的下坡坡度的自由行进防止重量阈值时不开始自由行进并且维持自动离合器2的接合状态，即便满足了自由行进开始条件。在图6中图示出的道路下坡坡度-附加重量映射图中，其实例是操作点Z的情况(路面的下坡坡度为I0、自由行进防止重量阈值为W0并且附加重量为大于W0的W1时的情况)。
在步骤ST7中，判定自由行进执行标志是否被设定成“1”。因为自由行进执行标志在发动机起动之后立即开始行驶时被重置为“0”，步骤ST7的判定结果为否，该例程过渡到步骤ST9，并且开始自由行进。也就是说，自动离合器2响应于从离合器ECU 200输出的离合器分离指令信号而分离。燃料从喷射器15的喷射停止并且火花塞的点火操作停止，由此发动机1停止。此后，该例程过渡到步骤ST10并且自由行进执行标志被设定为“1”。
在已经以这种方式开始自由行进之后，因为在先前的例程中自由行进执行标志被设定为“1”，在接下来的例程中步骤ST1的判定结果为是，并且在步骤ST11中判定是否满足自由行进结束条件。如上所述，当加速器踏板51、制动踏板53和离合器踏板91中的至少一个被下压时或当车速减小到小于预定值时，判定满足了自由行进结束条件并且步骤ST11的判定结果为是。
当还不满足自由行进结束条件并且步骤ST11的判定结果为否时，如上所述在步骤ST3中获取表示车辆的当前行驶状态的多种信息。此后，该例程过渡到步骤ST4之后的操作并且当步骤ST4至ST6的判定结果为否时(当允许自由行进时)，该例程过渡到步骤ST7。在此时，因为自由行进执行标志已经被设定成1(因为在先前的例程中自由行进执行标志被设定成1)，步骤ST7的判定结果为是，维持自由行进，并且该例程重新开始。
另一方面，当步骤ST4至ST6中的任一个的判定结果为是时(当防止自由行进时)，该例程过渡到步骤ST8。在此时，因为自由行进执行标志已经被设定成1(因为在先前的例程中自由行进执行标志被设定成1)，该例程过渡到步骤ST12并且自由行进结束。也就是说，自动离合器2响应于从离合器ECU 200输出的离合器接合指令信号而接合。发动机1起动。作为起动发动机1的操作，通过在启动未图示出的起动机的情况下开始使发动机1的曲柄转动并且开始从喷射器15喷射燃料和由点火器16对火花塞点火时，发动机1起动。此后，在步骤ST13中，自由行进执行标志被重置为“0”并且该例程重新开始。
当满足自由行进结束条件并且步骤ST11的判定结果为是时，自由行进在步骤ST12中结束。也就是说，自动离合器2响应于从离合器ECU 200输出的离合器接合指令信号而接合。发动机1起动。在这种情况下发动机1的目标转速被设定成对应于基于来自加速器踏板行程传感器101的输出信号计算的加速器踏板51的下压量。也就是说，当通过加速器踏板51的下压操作而满足自由行进结束条件时，目标转速被设定成获取对应于下压量的发动机输出。当通过另一操作等满足自由行进结束条件时，怠速转速被设定为目标转速。此后，在步骤ST13中，自由行进执行标志被重置为“0”并且该例程重新开始。
因为执行这些操作，当步骤ST4至ST6中任一个的判定结果为是时防止自由行进的操作(当不执行自由行进时将自由行进设定为不可执行并且当执行自由行进时结束自由行进)对应于权利要求中滑行行驶防止单元的操作“当作为车辆的装载重量和当车辆牵引了被牵引车辆时被牵引车辆的重量中的至少一个的重量的附加重量等于或大于滑行行驶防止重量阈值时即便满足滑行行驶开始条件也防止自由行进的操作”。上述操作以预定的时间重复。
图7和图8是图示出在该实施例中自由行进开始条件、车速、自由行进防止重量阈值和自由行进执行标志的变化的实例。图7图示出了在自由行进执行期间因为自由行进防止重量阈值随着车速增加而等于或小于附加重量而结束自由行进的实例，并且图8图示出了因为当满足自由行进开始条件时车速等于或大于预定值并且自由行进防止重量阈值等于或小于附加重量而防止自由行进的实例。
在图7中图示出的时间表中，在时间T1时满足自由行进开始条件。在时间T1，车速低并且自由行进防止重量阈值被设定成大于附加重量(附加重量小于自由行进防止重量阈值)。因此，在时间T1，自由行进开始并且自由行进执行标志被设定成“1”。此后，随着车速增加，自由行进防止重量阈值在时间T2(车速V1)逐渐减小，并且自由行进防止重量阈值在时间T3(车速V2)减小到附加重量。因此，在时间T3，满足自由行进开始条件，但是自由行进结束并且自由行进执行标志被重置为“0”。
在从时间T4至时间T6的时间段，车速是恒定的(车速V3)并且自由行进防止重量阈值是恒定的。在该时间段中的时间T5，不满足自由行进开始条件，但是自由行进已经结束(时间T3)。车速在时间T6减小并且自由行进防止重量阈值在时间T7(车速V2)增加到附加重量，但是因为不满足自由行进开始条件，不开始自由行进。然后，在时间T8，车速减小到V1。
将在下面描述图8中图示出的时间表。在此，将仅仅描述与图7中图示出的时间表的差异。在图8中图示出的时间表中，在时间T11满足自由行进开始条件，但是因为自由行进防止重量阈值已经在时间T3减小到附加重量，不开始自由行进。在时间T12满足自由行进结束条件，但是自由行进防止重量阈值已经在时间T12等于或小于附加重量。以这种方式，在图8中，在满足自由行进开始条件的时间段中，自由行进防止重量阈值等于或小于附加重量，并因此不开始自由行进。
如上所述，在该实施例中，当附加重量等于或大于自由行进防止重量阈值时，即便满足自由行进开始条件也防止自由行进，并且使用车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度作为参数来改变自由行进防止重量阈值。也就是说，随着车速变小(当车速低时比当车速高时)，随着车辆加速变小(当车辆加速度低时比车辆加速度高时)，并且随着车辆行驶的路面的下坡坡度变小(当路面的下坡坡度小时比当路面的下坡坡度大时)，自由行进防止重量阈值被设定成更大的值。因此，即便当车辆的装置重量大或车辆牵引了被牵引车辆时，也能够在能够满意地确保车辆的减速性能的情况下通过允许自由行进来实现发动机1的燃料消耗率的提升。
—修改实例—将在下面描述修改实例。在上述实施例中，在道路下坡坡度-附加重量映射图中路面的下坡坡度的上限值IL被设定成固定值而不考虑车速或车加速度。在其修改实例中，相反，路面的下坡坡度的上限值IL根据车速改变。
具体地，如图9的车速-附加重量映射图中图示出的，当操作点由附图中的X1表示并且处于自由行进允许区域时，但是当车速靠近上限值VL并且车辆行驶的路面具有下坡坡度时，车速(实际车速)在短时间内达到上限值VL并且防止自由行进。例如，当开始自由行进之后立即开始这种情况，会存在下面的担忧：在开始自由行进之后将立即防止自由行进并且将在短时间内改变车辆的行为。
因此，在该修改实例中，当实际车速小于车速的上限值VL并且其间的差值小于预定值时，针对路面的下坡坡度设定的上限值被设定成比当差值等于或大于预定值时更小。
具体地，如在图9中图示出的，与车速的上限值VL具有预定偏差△V的车速的范围被设定为下坡坡度上限值改变区域(参见图9中的阴影区域)。于是，当实际车速处于下坡坡度上限值改变区域时，路面的下坡坡度的上限值减小预定值△I，并且路面的下坡坡度的上限值在附图中被设定成ILL，如由图10的道路下坡坡度-附加重量映射图中图示出的。
当路面的下坡坡度的上限值以这种方式减小了预定值时，在实际车速达到上限值VL之前，以路面的下坡坡度为条件(当路面的下坡坡度达到上限值时(上限值被设定成减小))防止自由行进。因此，能够防止车辆的行为在短时间内改变。
路面的下坡坡度的上限值IL可以根据车辆加速度改变。也就是说，当加速度(实际车辆加速度)小于车辆加速度的上限值AL并且其间的差值小于预定值时，针对路面的下坡坡度而设定的上限值被设定成比当差值等于或大于预定值时要小。
当路面的下坡坡度的上限值以这种方式减小了预定值时，在实际车辆加速度达到上限值之前，以路面的下坡坡度为条件下(当路面的下坡坡度达到上限值时(上限值被设定成减小))防止自由行进。因此，能够防止车辆的行为在短时间内改变。
—其他实施例—本发明并不限于上面提及的实施例和上面提及的修改实例，但是能够修改为或应用到包括在附属权利要求的范围和等效于该范围的范围内的多种形式。
例如，在上面提及的实施例中和上面提及的修改实例中，本发明应用到FF型车辆，但是本发明可以应用到前置发动机/后轮驱动(FR)(还简称FR)型车辆、四轮驱动(也简称4WD)型车辆、发动机中置型车辆。变速装置3包括六个前进档位，但是本发明不局限于此，而是可以任意地设定档位的数量。
在上面提及的实施例中，自由行进防止重量阈值使用车速、车辆加速度和车辆行驶的路面的下坡坡度作为参数来针对每个参数进行设定，并且通过与附加重量进行比较来判定是否允许自由行进。本发明不限于这种构造，而是自由行进防止重量阈值可以针对一种或两种参数来进行设定并且可以通过与附加重量进行比较来判定是否允许自由行进。在这种情况下，当使用所有参数时的自由行进防止重量阈值可以被设定成比当使用一种或两种参数时的自由行进防止重量阈值要大(可以扩大允许自由行进的附加重量的范围)。
在上面提及的实施例中和上面提及的修改实例中，设置有牵引开关206并且根据驾驶员是否执行了操作来判定被牵引车辆是否被牵引。相反或另外地，当连接了被牵引车辆时输出牵引信号的牵引传感器可以设置在未图示出的牵引工具中并且可以基于来自牵引传感器的输出信号判定是否牵引了被牵引车辆。
在上面提及的实施例中和上面提及的修改实例中，内燃机已经被描述为汽油机。本发明不局限于这种构造，而是内燃机可以为诸如柴油机的另一种内燃机。本发明可以应用到使用内燃机和电动机作为驱动力源的混合动力车辆或者仅使用电动机作为驱动力源的电动车辆。
在上面提及的实施例中和上面提及的修改实例中，已经描述了由CSC 22启动的自动离合器2。本发明不局限于此，而是本发明可以应用到分离叉式离合器装置，其中，分离轴承由分离叉移动。
在上面提及的实施例中和上面提及的修改实例中，发动机1在自由行进期间停止。本发明不局限于此，而是发动机1可以在自由行进期间被驱动(以大致怠速转速被驱动)。
在上面提及的实施例中和上面提及的修改实例中，已经描述了变速装置3构造为手动变速装置的实例。本发明并不局限于该实例，而是能够应用到另一种变速装置，诸如有级自动变速装置或无级变速装置(还简称CVT)。当变速装置为有级自动变速装置时，权利要求中的连接/断开装置对应于用于设定档位的摩擦接合元件。当变速装置为CVT时，权利要求中的连接/断开装置对应于前进/后退切换机构的摩擦接合元件。
本发明能够应用到能够通过使自动离合器分离来执行自由行进的车辆的控制器。

Claims (4)

1.一种用于车辆的控制器，所述控制器应用到能够执行滑行行驶的车辆，在所述滑行行驶中，当满足预定的滑行行驶开始条件时，连接断开装置被分离，所述连接断开装置被布置在驱动力源与驱动轮之间的动力传递路径中，所述控制器的特征在于，所述控制器包括滑行行驶防止单元，并且所述滑行行驶防止单元被配置为：
(i)当附加重量等于或大于滑行行驶防止重量阈值时，即使满足所述滑行行驶开始条件，也防止所述滑行行驶，所述附加重量是所述车辆的装载重量和当所述车辆牵引了被牵引车辆时所述被牵引车辆的重量中的至少一个的重量；
(ii)使用车速、车辆加速度和所述车辆行驶的路面的下坡坡度中的至少一个作为参数来改变所述滑行行驶防止重量阈值；并且
(iii)将所述滑行行驶防止重量阈值设定为当所述参数的值相对小时比当所述参数的所述值相对大时更大。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于所述滑行行驶防止单元被配置为当所述参数的所述值等于或大于上限值时，防止所述滑行行驶而不考虑所述附加重量。
3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于所述滑行行驶防止单元被配置为：
(i)使用所述车速和所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度作为参数来改变所述滑行行驶防止重量阈值；并且
(ii)当所述车速低于针对所述车速设定的所述上限值且所述车速与所述上限值之间的差值小于预定值时，与当所述差值等于或大于所述预定值时相比，将针对所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度设定的所述上限值设定为更小。
4.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于所述滑行行驶防止单元被配置为：
(i)使用所述车辆加速度和所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度作为参数来改变所述滑行行驶防止重量阈值；并且
(ii)当所述车辆加速度低于针对所述车辆加速度设定的所述上限值且所述车辆加速度与所述上限值之间的差值小于预定值时，与当所述差值等于或大于所述预定值时相比，将针对所述车辆行驶的所述路面的所述下坡坡度设定的所述上限值设定为更小。
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