JP2000118268A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 要求駆動力を最適なエンジン回転数とエンジ
ン出力の組み合わせで実現する制御中にＮレンジにされ
てもスロットルが開度増大しないようにする。 【解決手段】 アクセル踏量APS 、車速VSP から求めた
要求駆動力Ｔ_S ４１と車軸回転数Ｎ_S とにより要求馬力
HP_S を求め４３、このHP_S を最低燃費で発生させる目標
エンジン出力T _e ^* および変速機目標入力回転数Ｎ_pri
^* をエンジン特性曲線を基に求める４４。APS ごとにエ
ンジン回転数N _e の上昇につれて低下する中立用エンジ
ン出力目標値Ｔ_eHを求め４７、ＮレンジならT _e ^* に代
え、該Ｔ_eHを目標スロットル開度ＴＶＯ^* の演算５１に
供する。よって、Ｔ_S を最低燃費で実現する駆動力制御
中にＮレンジに起因してN _e が上昇してもＴ_eHを実現す
る出力制御によりスロットルがどこまでも開度増大され
るのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機を搭載
された車両の要求車軸駆動力を、最適なエンジン出力お
よび変速比との組み合わせにより発生し得るようにした
車両の駆動力制御装置、特に、無段変速機が走行中に中
立レンジにされた場合や、その後走行レンジに戻された
場合に有用な動作を行い得る車両の駆動力制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｖベルト式無段変速機や、トロイダル型
無段変速機に代表される無段変速機は、一般的にエンジ
ン要求負荷および車速から目標変速比を求め、実変速比
がこの目標変速比になるよう変速制御する。従って、運
転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジン要求負荷を
増すような加速時は、目標変速比が大きくなる（低速側
の変速比になる）よう変更され、無段変速機は当該大き
くされた目標変速比へダウンシフト変速され、逆に運転
者がアクセルペダルを戻してエンジン要求負荷を低下さ
せるような低負荷運転時は、目標変速比が小さくなる
（高速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機は
当該小さくされた目標変速比へアップシフト変速され
る。

【０００３】一方で、車両の要求駆動力を求める技術と
しては従来、例えば特開平７−１７２２１７号公報に記
載されているようなものがある。この技術は、車速とア
クセルペダル踏み込み量から車両の目標駆動力を求め、
これに、車速から推定可能な走行抵抗分を加算して車輪
に伝達すべき要求駆動力とするものである。

【０００４】ところで、上記した一般的な無段変速機の
変速制御では、上記の文献による技術で求めた要求駆動
力を正確に実現することができないし、まして、無段変
速機の変速制御のみでは如何にしても、求めた要求駆動
力を例えばエンジンの燃費が最低になるような態様で実
現することは不可能である。

【０００５】例えばかように要求駆動力をエンジンの燃
費が最低になるような態様で実現するなどのために、当
該要求駆動力をエンジンの出力制御と無段変速機の変速
制御（エンジン回転数制御）との最適な組み合わせによ
り実現する車両の駆動力制御が考えられる。

【０００６】そのための駆動力制御システムとしては例
えば、車速およびアクセルペダル踏み込み量など車両の
運転状態や走行条件から前記特開平７−１７２２１７号
公報に記載の方法等により必要最小限の要求車軸駆動力
を求め、当該要求車軸駆動力を例えば最低燃費で実現す
るための目標エンジン回転数および目標エンジン出力の
最適な組み合わせを求め、目標エンジン回転数に対応し
た変速機目標入力回転数となるよう無段変速機を変速制
御するとともに、目標エンジン出力となるようエンジン
をスロットル開度操作により出力制御する駆動力制御装
置が考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かように要
求車軸駆動力を達成するための最適な目標エンジン回転
数および目標エンジン出力の組み合わせを求めて、これ
らが実現されるよう無段変速機を変速制御すると共にエ
ンジンのスロットル開度（エンジン出力）を制御する駆
動力制御装置においては以下の問題があることを確かめ
た。

【０００８】エンジンの出力（トルク）特性はスロット
ル開度とエンジン回転数とによって決まり、スロットル
開度が大きいほどエンジンの出力（トルク）は大きくな
り、エンジン回転数が高いほどエンジンの出力（トル
ク）は大きくなる。従って同じ目標エンジン出力を実現
する場合でも、そのための目標スロットル開度はエンジ
ン回転数が高いときほど大きくなる。これがため、上記
のスロットル開度（エンジン出力）制御を行っている間
に運転者が無段変速機を走行レンジから動力伝達不能な
中立レンジにしたり、故障により無段変速機が動力伝達
不能な中立状態になって、エンジンが無負荷状態である
にもかかわらずエンジン回転数とは無関係に決定した上
記の目標エンジン出力に応じてスロットル開度（エンジ
ン出力）制御が行われることになった場合、スロットル
開度がどんなに微小開度であったとしても、エンジンが
無負荷状態になることで起きるエンジン回転数の増加に
伴いスロットル開度がどんどん増大するよう制御される
こととなり、エンジン回転の吹け上がりを生ずる。

【０００９】請求項１に記載の第１発明は、上記の問題
がエンジン無負荷状態のもとでもエンジン回転数に関係
なく定めた通常の目標エンジン出力をそのまま継続的に
エンジン出力（スロットル開度）制御に資することに起
因するとの事実認識に基づき、エンジン無負荷時は別の
エンジン出力目標値をエンジン出力制御に資するように
することで上記の問題解決を実現することを目的とす
る。

【００１０】請求項２に記載の第２発明は、上記別のエ
ンジン出力目標値の好適な求め方を提案して第１発明の
作用効果を顕著なものにすることを目的とする。

【００１１】請求項３に記載の第３発明は、無負荷状態
でのエンジン出力制御で与えるべき上記別のエンジン出
力目標値を、アクセルペダル踏み込み量が一定であると
すると、エンジン回転数の上昇につれ小さくすることに
より前記の問題を解消し得るとの観点から、この着想を
具体化した駆動力制御装置を提案することを目的とす
る。

【００１２】請求項４に記載の第４発明は、上記別のエ
ンジン出力目標値を更に簡単に求め得るようにした駆動
力制御装置を提案することを目的とする

【００１３】請求項５に記載の第５発明は、無段変速機
が中立状態から動力伝達可能状態に復帰する時も、該復
帰を行うための摩擦要素が締結を完了するまでの間はエ
ンジンが無負荷状態であって、未だエンジン回転の吹け
上がりに関する前記の問題を生ずることから、この間も
上記別のエンジン出力目標値をエンジン出力制御に用い
続けることで当該復帰時におけるエンジン回転の吹け上
がりをも回避し得るようにした駆動力制御装置を提案す
ることを目的とする。

【００１４】請求項６に記載の第６発明は、第５発明に
おける摩擦要素の締結完了を回転センサに頼ることなく
安価に判断し得るようにした駆動力制御装置を提案する
ことを目的とする。

【００１５】請求項７に記載の第７発明は、第５発明に
おける摩擦要素の締結完了を、トルクコンバータが存在
する場合でも回転センサからの出力により確実に判定し
得るようにした駆動力制御装置を提案することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】これらの目的のため、先
ず第１発明による車両の駆動力制御装置は、アクセルペ
ダル操作以外の因子によっても任意に出力を変更可能な
エンジンと、無段変速機との組み合わせになるパワート
レーンを搭載した車両であって、車両の運転状態や走行
条件により決まる要求車軸駆動力を実現するための目標
エンジン回転数および目標エンジン出力の最適な組み合
わせを求め、前記目標エンジン回転数に対応した変速機
目標入力回転数となるよう前記無段変速機を変速制御す
るとともに、前記目標エンジン出力となるようエンジン
を出力制御するようにした車両の駆動力制御装置におい
て、車両走行中に前記無段変速機が動力伝達不能な中立
状態にされる時、前記目標エンジン出力に代えて、該中
立状態でもエンジン回転の吹け上がり生ずることのない
中立用エンジン出力目標値を前記エンジン出力制御に資
するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１７】第２発明による車両の駆動力制御装置は、
前記第１発明において、前記中立用エンジン出力目標値
をアクセルペダル踏み込み量およびエンジン回転数から
予定の特性を基に求めるよう構成したことを特徴とする
ものである。

【００１８】第３発明による車両の駆動力制御装置は、
前記第２発明における予定の特性を、エンジン回転数の
上昇につれて中立用エンジン出力目標値が低下するよう
アクセルペダル踏み込み量に対する中立用エンジン出力
目標値の特性を割り付けたものにしたことを特徴とする
ものである。

【００１９】第４発明による車両の駆動力制御装置は、
前記第１発明において、前記目標エンジン出力をエンジ
ン回転数に応じ制限したものを前記中立用エンジン出力
目標値とするよう構成したことを特徴とするものであ
る。

【００２０】第５発明による車両の駆動力制御装置は、
前記第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、前記無
段変速機が中立状態から動力伝達可能状態に復帰する
時、該復帰を行うための摩擦要素が締結を完了するまで
の間は、引き続き前記中立用エンジン出力目標値を前記
エンジン出力制御に資するよう構成したことを特徴とす
るものである。

【００２１】第６発明による車両の駆動力制御装置は、
前記第５発明において、前記無段変速機を中立状態から
動力伝達可能状態にする指令が発せられてから設定時間
が経過した時をもって前記摩擦要素が締結を完了したと
判断するよう構成したことを特徴とするものである。

【００２２】第７発明による車両の駆動力制御装置は、
前記第５発明または第６発明において、前記無段変速機
およびエンジン間におけるトルクコンバータが入出力要
素間を直結されたロックアップ状態である時は、変速機
入力回転数がエンジン回転数に一致した時をもって前記
摩擦要素が締結を完了したと判断するよう構成したこと
を特徴とするものである。

【００２３】

【発明の効果】第１発明においては、車両の運転状態や
走行条件により決まる要求車軸駆動力を実現するための
目標エンジン回転数および目標エンジン出力の最適な組
み合わせを求め、上記目標エンジン回転数に対応した変
速機目標入力回転数となるよう無段変速機を変速制御す
るとともに上記目標エンジン出力となるようエンジンを
出力制御する、駆動力制御を行う。かように制御される
エンジンからの出力は、上記のように変速制御される無
段変速機により変速されてパワートレーンの出力とな
る。

【００２４】そして、かかる駆動力制御下での車両走行
中に無段変速機がレンジ切り換えや故障で動力伝達不能
な中立状態にされる時、上記目標エンジン出力に代え
て、かかる中立状態でもエンジン回転の吹け上がり生ず
ることのない中立用エンジン出力目標値をエンジン出力
制御に資する。よって、走行中に無段変速機が中立状態
にされた場合も引き続き、エンジン回転数とは無関係に
定められた上記目標エンジン出力を用いることで従来生
じていたエンジン回転の吹け上がりに関する前記の問題
を確実に解消することができる。

【００２５】第２発明においては、上記中立用エンジン
出力目標値をアクセルペダル踏み込み量およびエンジン
回転数から予定の特性を基に求めることから、当該中立
用エンジン出力目標値をマップ検索などにより簡単に求
め得ると共に、走行条件にマッチした正確なものにする
ことができる。

【００２６】第３発明においては、上記第２発明におけ
る予定の特性を、エンジン回転数の上昇につれて中立用
エンジン出力目標値が低下するようアクセルペダル踏み
込み量に対する中立用エンジン出力目標値の特性を割り
付けたものとしたから、中立用エンジン出力目標値が、
同じアクセルペダル踏み込み量のもとで、エンジン回転
数の上昇につれ小さくなり、エンジン回転の吹け上がり
に関する前記の問題を更に確実に解消することができ
る。

【００２７】第４発明においては、前記目標エンジン出
力をエンジン回転数に応じ制限したものを中立用エンジ
ン出力目標値とするから、中立用エンジン出力目標値を
更に簡単に求めることができて大いに有利である。

【００２８】第５発明においては、無段変速機が中立状
態から動力伝達可能状態に復帰する時、該復帰を行うた
めの摩擦要素が締結を完了するまでの間は、引き続き目
標エンジン出力に代えて中立用エンジン出力目標値をエ
ンジン出力制御に資することから、以下の作用効果が得
られる。つまり無段変速機が中立状態から動力伝達可能
状態に復帰する時も上記の摩擦要素が締結を完了するま
での間はエンジンが無負荷状態であって、この間に目標
エンジン出力をエンジン出力制御に用いると未だエンジ
ン回転の吹け上がりに関する前記の問題を生ずるところ
ながら、この間も目標エンジン出力に代えて中立用エン
ジン出力目標値をエンジン出力制御に用い続けることで
当該復帰時におけるエンジン回転の吹け上がりをも回避
することができる。

【００２９】第６発明においては、上記摩擦要素の締結
完了を判断するに際し、無段変速機を中立状態から動力
伝達可能状態にする指令が発せられてから設定時間が経
過した時をもって摩擦要素が締結を完了したと判断する
から、摩擦要素の締結完了を回転センサに頼ることなく
安価に判断することができて有利である。

【００３０】第７発明においては、上記摩擦要素の締結
完了を判断するに際し、無段変速機およびエンジン間に
おけるトルクコンバータが入出力要素間を直結されたロ
ックアップ状態である時は、変速機入力回転数がエンジ
ン回転数に一致した時をもって摩擦要素が締結を完了し
たと判断するから、無段変速機およびエンジン間にトル
クコンバータが存在する場合でも回転センサからの出力
により確実に摩擦要素の締結完了を判断することができ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形
態になる駆動力制御装置を具えた車両のパワートレーン
とその制御系を示し、該パワートレーンをエンジン１と
無段変速機２とで構成する。エンジン１は内燃機関で構
成するも、運転者が操作するアクセルペダル３にリンク
連結せず、これから切り離されて、ステップモータ４に
より開度を電子制御されるようにしたスロットルバルブ
５を具え、ステップモータ４を目標スロットル開度（Ｔ
ＶＯ^* ）指令に対応した回転位置にすることでスロット
ルバルブ５を目標スロットル開度ＴＶＯ^* にして、エン
ジン１の出力を、アクセルペダル操作以外の因子によっ
ても制御し得るようなものとする。

【００３２】無段変速機２は周知のＶベルト式無段変速
機とし、トルクコンバータ６および発進クラッチ１５を
介してエンジン１の出力軸に駆動結合されたプライマリ
プーリ７と、これに整列配置したセカンダリプーリ８
と、これら両プーリ間に掛け渡したＶベルト９とを具え
る。ここで発進クラッチ１５は、トルクコンバータ６お
よびプライマリプーリ７間に挿置された前後進切り換え
機構に内蔵され、前進時に締結されて前進回転をプライ
マリプーリ７に伝達する前進用のものと、後退時に締結
されて逆回転をプライマリプーリ７に伝達する後退用の
ものとが存在し、前進用の発進クラッチおよび後退用の
発進クラッチが共に解放される時プライマリプーリ７を
トルクコンバータ６から切り離して無段変速機を動力伝
達不能な中立状態にするものであるが、図１では便宜
上、前後進切り換え機構の図示を省略し、且つこれらク
ラッチを１個の発進クラッチ１５として示した。従って
発進クラッチ１５は、無段変速機を中立状態にしたり動
力伝達可能状態にする摩擦要素を構成するそして、セカ
ンダリプーリ８にファイナルドライブギヤ組１０を介し
てディファレンシャルギヤ装置１１を駆動結合し、これ
らにより図示せざる車輪を回転駆動するものとする。

【００３３】無段変速機２の変速のために、プライマリ
プーリ７およびセカンダリプーリ８のそれぞれのＶ溝を
形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の
固定フランジに対して相対的に接近してＶ溝幅を狭めた
り、離反してＶ溝幅を広め得るようにし、両可動フラン
ジを、目標変速比（ｉ^* ）指令に応動する油圧アクチュ
エータ１２からのプライマリプーリ圧Ｐ_pri およびセカ
ンダリプーリ圧Ｐ_sec に応じた位置に変位させること
で、無段変速機２を実変速比が目標変速比ｉ^* に一致す
るよう無段変速させ得るものとする。

【００３４】目標スロットル開度ＴＶＯ^* および目標変
速比ｉ^* はそれぞれ、トルクコンバータ６のロックアッ
プ制御および発進クラッチ１５の締結・解放制御をも行
うコントローラ１３により演算して求めることとする。
これがためコントローラ１３には、アクセルペダル３の
踏み込み位置（アクセルペダル踏み込み量）ＡＰＳを検
出するアクセルペダル踏み込み量センサ１４からの信号
と、スロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度セ
ンサ１６からの信号と、プライマリプーリ７の回転数
（プライマリ回転数）Ｎ_pri を検出するプライマリプー
リ回転センサ１７からの信号と、セカンダリプーリ８の
回転数（セカンダリ回転数）Ｎ_sec を検出するセカンダ
リプーリ回転センサ１８からの信号と、車速ＶＳＰを検
出する車速センサ１９からの信号と、エンジン回転数Ｎ
_e を検出するエンジン回転センサ２０からの信号と、無
段変速機の選択レンジを検出するインヒビタスイッチ２
１からの信号と、発進クラッチ１５の締結完了を判定す
る発進クラッチ締結判定回路２２からの信号とをそれぞ
れ入力する。

【００３５】なお発進クラッチ締結判定回路２２はコン
トローラ１３より、インヒビタスイッチ２１からの選択
レンジ信号や、センサ１７からのプライマリプーリ回転
数（Ｎ_pri ）信号や、センサ２０からのエンジン回転数
（Ｎ_e ）信号や、トルクコンバータ６のためのロックア
ップ（Ｌ／Ｕ）信号を受けて、図２または図３の構成に
より発進クラッチ１５の締結完了を判定するものとす
る。

【００３６】先ず図２の発進クラッチ締結判定回路を説
明するに、切り換えスイッチ３１は選択レンジ信号に応
答して中立（Ｎ）レンジの時は実線位置となり、走行
（Ｄ）レンジの時は破線位置となる。ここで、中立
（Ｎ）レンジから走行（Ｄ）レンジへ切り換えにより切
り換えスイッチ３１が実線位置から破線位置に切り換わ
ると、中立（Ｎ）レンジの間にブロック３２で初期値Ｔ
Ｍ_S を与えられていたタイマＴＭがブロック３３で減算
を開始され、タイマ減算値がブロック３４にメモリされ
て次回のブロック３３での減算に供される。これにより
タイマＴＭが０になったことをブロック３５で検知した
時に、つまり中立（Ｎ）レンジから走行（Ｄ）レンジへ
切り換え瞬時から初期値（設定時間）ＴＭ_S が経過した
時に発進クラッチ１５が締結を完了したと判定して発進
クラッチ締結信号を出力する。この場合、発進クラッチ
１５の締結完了を回転センサからの信号に頼ることなく
判定することができ、若干精度上の不利益はあるもの
の、安価に目的を達成することができて有利である。

【００３７】次いで図３の発進クラッチ締結判定回路を
説明するに、本実施の形態においては図２のものに付加
してブロック３６および切り換えスイッチ３７を設け
る。切り換えスイッチ３７は、ロックアップ（Ｌ／Ｕ）
信号が存在してトルクコンバータ６が入出力要素間を直
結されたロックアップ状態であるとき実線位置となっ
て、図２につき前記したブロック３５からの判定結果に
代え、ブロック３６の判定結果に応じ発進クラッチ締結
信号を出力するものとする。ブロック３６は、プライマ
リプーリ回転数Ｎ_pri がエンジン回転数Ｎ_e に一致した
か否かを判定し、一致したときに発進クラッチ１５が締
結を完了したと判定して発進クラッチ締結信号を出力す
る。

【００３８】当該ブロック３６により発進クラッチ１５
の締結完了を判定する場合、判定が正確になるもののト
ルクコンバータ６がロックアップ状態である場合のみ可
能であることから、ロックアップ（Ｌ／Ｕ）信号が存在
してない場合は切り換えスイッチ３７を破線位置にし
て、図２につき前述したように中立（Ｎ）レンジから走
行（Ｄ）レンジへ切り換え瞬時から設定時間ＴＭ_S が経
過した時に発進クラッチ締結信号を出力する簡易的な方
式を用いることとする。なお発進クラッチ１５の締結完
了を判定するに際してはその他に、発進クラッチ１５の
作動油圧がクラッチの締結完了を示すような値に上昇し
た時をもって締結完了と判定するようにしても良い。

【００３９】コントローラ１３は、上記した発進クラッ
チ締結判定回路２２からの発進クラッチ締結信号を含む
入力情報を基に、図４に機能別ブロック線図で示すよう
に無段変速機２の変速制御およびエンジン１のスロット
ル開度制御を以下のごとくに行って、本発明が狙いとす
る車両の駆動力制御を実行する。要求車軸駆動力演算部
４１では、センサ１４により検出したアクセルペダル踏
み込み量ＡＰＳおよびセンサ１９により検出した車速Ｖ
ＳＰを基に、例えば前記特開平７−１７２２１７号公報
に記載されている方法により、車両の運転状態や走行条
件に応じた必要最小限の要求車軸駆動力Ｔ_S を求める。

【００４０】車軸回転数演算部４２は、センサ１８によ
り検出したセカンダリ回転数Ｎ_sec、つまり変速機出力
回転数を、ファイナルドライブギヤ組１０のギヤ比（フ
ァイナルドライブギヤ比）ｉ_F で除算することによっ
て、現在の車軸回転数Ｎ_S を求める。そして要求馬力演
算部４３は、上記のようにして夫々求めた要求車軸駆動
力Ｔ _S と車軸回転数Ｎ_S との乗算により要求馬力ＨＰ_S
を算出する。

【００４１】変速機目標入力回転数兼目標エンジン出力
演算部４４では、実験などにより予め求めておいた図７
に例示するエンジンの特性線図を基に、上記算出した要
求馬力ＨＰ_S を最低燃費で発生させるための最適なエン
ジン回転数Ｎ_e の目標値Ｎ_e ^* および目標エンジン出力
Ｔ_e ^* の組み合わせを求め、次に目標エンジン回転数Ｎ
_e ^* に対応した変速機目標入力回転数（目標プライマリ
回転数）Ｎ_pri ^* を求める。

【００４２】ここで図７は、エンジン回転数Ｎ_e と、エ
ンジン出力（トルク）Ｔ_e との関係を、燃料消費率が同
じになる等燃費線αとして、また、出力馬力が同じにな
る等馬力線βとして示し、更に各等馬力線β上で最も燃
料消費率が良くなる点を結んだ最低燃費線をδにより示
したものである。図７上において、要求馬力ＨＰ_S に対
応した１本の等馬力線βと最低燃費線δとの交点が例え
ば図７のＺ点であるとすると、当該要求馬力ＨＰ_S を最
低燃費で発生させるための最適な目標エンジン回転数Ｎ
_e ^* および目標エンジン出力Ｔ_e ^* の組み合わせは、図
７に示すようにＺ点から横軸および縦軸に下ろした目盛
り値として求めることができる。

【００４３】なお無段変速機搭載車においては、動力伝
達中の大半時間に亘りトルクコンバータ６を、入出力要
素間が直結されたロックアップ状態にしているため、本
実施の形態では変速機目標入力回転数Ｎ_pri ^* を目標エ
ンジン回転数Ｎ_e ^* に便宜上同じ値として取り扱うこと
とする。

【００４４】変速機目標入力回転数Ｎ_pri ^* は目標変速
比演算部４５に入力され、この演算部４５は、当該変速
機目標入力回転数Ｎ_pri ^* を変速機出力回転数Ｎ_sec で
除算することにより、変速機目標入力回転数Ｎ_pri ^* に
対応した目標変速比ｉ^* を求めて図１のように油圧アク
チュエータ１２に出力し、無段変速機２を目標変速比ｉ
^* が達成されるよう、つまり目標入力回転数Ｎ_pri ^* が
達成されるよう変速制御する。

【００４５】他方で、演算部４４からの目標エンジン出
力Ｔ_e ^* は切り換えスイッチ４６の一方の入力端子に供
給し、切り換えスイッチ４６の他方の入力端子には中立
用エンジン出力目標値演算部４７からの中立用エンジン
出力目標値Ｔ_eHを供給することとする。そして演算部４
７は、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＳおよびエンジン
回転数Ｎ_e から図１０に例示した予定の特性に対応する
マップをもとに中立用エンジン出力目標値Ｔ_eHを検索す
る。しかして図１０に例示した中立用エンジン出力目標
値Ｔ_eHの特性は、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＳごと
に中立用エンジン出力目標値Ｔ_eHがエンジン回転数Ｎ_e
の上昇につれて低下するようなものとし、これにより、
無段変速機が走行中に中立状態にされてエンジン回転数
が上昇した時にエンジン出力目標値が低下されるような
ものとし、換言すれば、この時エンジン出力制御のため
のスロットル開度制御がスロットル開度をどこまでの開
度増大させることのないようなものとして前記エンジン
回転の吹け上がりに関する問題を生じなくする。

【００４６】切り換えスイッチ４６は、ブロック４８で
選択レンジが中立（Ｎ）レンジである（発進クラッチ１
５が解放状態）と判定する間や、若しくはブロック４
９，５０で中立（Ｎ）レンジから走行（Ｄ）レンジへの
切り換え指令があっても未だ発進クラッチ１５の締結完
了を検知していないと判定する間は実線位置にされて、
演算部４７からの上記中立用エンジン出力目標値Ｔ_eHを
エンジン出力制御資料Ｔ _eTとし、上記以外の走行（Ｄ）
レンジであって、且つ当該Ｄレンジで締結すべき発進ク
ラッチ１５が締結を完了している間切り換えスイッチ４
６は破線位置にされて演算部４４からの目標エンジン出
力Ｔ_e ^* をエンジン出力制御資料Ｔ_eTにするよう機能す
るものとする。

【００４７】上記のようにして求めたエンジン出力制御
資料Ｔ_eTは目標スロットル開度演算部５１に入力され、
この演算部５１は、当該エンジン出力制御資料Ｔ_eTが発
生するような目標スロットル開度ＴＶＯ^* を求めて図１
に示すようにステップモータ４に出力し、スロットルバ
ルブ５を目標スロットル開度ＴＶＯ^* となるよう開度制
御する。

【００４８】以上のような本実施の形態によれば、発進
クラッチ１５が締結状態にある走行（Ｄ）レンジにおい
ては、切り換えスイッチ４６が破線位置にされて演算部
４４からの目標エンジン出力Ｔ_e ^* をエンジン出力制御
資料Ｔ_eTとするから、要求車軸駆動力Ｔ_S を最低燃費で
発生させるような態様で無段変速機の変速制御（ｉ^*）
およびエンジンのスロットル開度制御（ＴＶＯ^* ）を行
うことができる。

【００４９】ところで、発進クラッチ１５を解放して無
段変速機を中立状態にするＮレンジである間や、Ｎレン
ジからＤレンジへの切り換え直後で未だ発進クラッチ１
５が締結を完了していない間は、つまりエンジンが無負
荷状態にされている間は、切り換えスイッチ４６が実線
位置にされて、演算部４４からの目標エンジン出力Ｔ _e
^* に代え、演算部４７からの中立用エンジン出力目標値
Ｔ_eHをエンジン出力制御資料Ｔ_eTとするから、そして中
立用エンジン出力目標値Ｔ_eHが図１０に例示するごとく
エンジン回転数Ｎ_e の上昇につれて低下するものである
ことから、以下の作用効果を達成し得る。つまり、無段
変速機が走行中にＮレンジにされて中立状態になった
り、Ｄレンジに戻しても未だ発進クラッチ１５が締結を
完了していないために無段変速機が中立状態である間
は、エンジンが無負荷状態になってエンジン回転数を上
昇させるが、かかる無負荷状態に伴うエンジン回転数の
上昇時は中立用エンジン出力目標値Ｔ_eHが低下されるた
めに、この時エンジン出力制御のためのスロットル開度
制御がスロットル開度をどこまでの開度増大させるよう
なことがなくなり、前記エンジン回転の吹け上がりに関
する問題を解消することができる。

【００５０】図５は本発明の他の実施の形態を示し、当
該図５に示す駆動力制御装置は、変速機目標入力回転数
Ｎ_pri ^* および目標エンジン出力Ｔ_e ^* を、前記実施の
形態とは異なり以下のようにして求める。要求車軸駆動
力演算部４１でアクセルペダル踏み込み量ＡＰＳおよび
車速ＶＳＰを基に求めた必要最小限の要求車軸駆動力Ｔ
_S を変速機目標入力回転数演算部６１に入力し、この演
算部６１には更にセンサ１９からの車速検出値ＶＳＰを
入力する。

【００５１】変速機目標入力回転数演算部６１では、要
求車軸駆動力Ｔ_S および車速ＶＳＰから、図７に示すエ
ンジンの特性線図に基づき後述のごとくに求めた例えば
図９に示すデータに対応するマップを基に、現在の車速
ＶＳＰのもと上記要求車軸駆動力Ｔ_S を最低燃費で発生
させるためのエンジン回転数Ｎ_e の目標値Ｎ_e ^* を求
め、次にこの目標エンジン回転数Ｎ_e ^* に対応した変速
機目標入力回転数（目標プライマリ回転数）Ｎ_pri ^* を
求めて、演算部４５における目標変速比ｉ^* の演算に資
する。

【００５２】ここで図９のデータを説明するに、このデ
ータは図７に示すエンジンの特性線図から以下のごとく
に求めた、車速ＶＳＰと、車軸駆動力Ｔ_S と、エンジン
回転数Ｎ_e との関係とする。図７は既に前記したが、エ
ンジン回転数Ｎ_e と、エンジン出力（トルク）Ｔ_eとの
関係を、燃料消費率が同じになる等燃費線αとして、ま
た、出力馬力が同じになる等馬力線βとして示し、更に
各等馬力線β上で最も燃料消費率が良くなる点を結んだ
最低燃費線をδにより示したものである。図７に示す最
低燃費線δ上の個々の点を図８のごとく、変速比（これ
に関する係数も含む）によってエンジン回転数Ｎ_e を車
速ＶＳＰに、またエンジン出力（トルク）Ｔ_e を車軸駆
動力Ｔ_S に置き換えた２次元座標上に移記し、変速比ご
との最低燃費となる車速ＶＳＰとエンジン出力（トル
ク）Ｔ_e の組み合わせを求めると、図８に示す通りのも
のとなる。

【００５３】そして、変速比ごとの特性線図上にエンジ
ン回転数Ｎ_e が等しくなる点をプロットすると、或るエ
ンジン回転数Ｎ_e の場合、図８にＡで示すごときものと
なり、これらの点を結んで、エンジン回転数Ｎ_e ごとに
車速ＶＳＰおよび車軸駆動力Ｔ_S の関係を示すと、図７
の最低燃費線δは図９に示すような線で表すことができ
る。なお図９においては便宜上、エンジン回転数Ｎ_e を
目標エンジン回転数Ｎ_e ^*として表記した。かかる車速
ＶＳＰと、車軸駆動力Ｔ_S と、目標エンジン回転数Ｎ_e
^* との関係を表すデータによれば、現在の車速ＶＳＰと
車軸駆動力Ｔ_S との組み合わせが例えば点Ｚに対応した
ものである場合について説明すると、当該車速ＶＳＰの
もとで車軸駆動力Ｔ_S を最低燃費で発生させるための目
標エンジン回転数Ｎ_e ^* は、図９におけるＺ点を通る線
に係わるパラメータ値（エンジン回転数）として求める
ことができる。なお無段変速機搭載車においては、動力
伝達中の大半時間に亘りトルクコンバータ６を、入出力
要素間が直結されたロックアップ状態にしているため、
図示する実施の形態においては図９に示したが、前記の
変速機目標入力回転数（目標プライマリ回転数）Ｎ_pri
^* を目標エンジン回転数Ｎ_e ^* に同じ値として取り扱う
こととする。

【００５４】他方で本実施の形態においては、車輪駆動
系実変速比演算部６２で、センサ１７により検出したプ
ライマリプーリ回転数（変速機入力回転数）Ｎ_pri を前
記演算部４２からの車軸回転数Ｎ_S で除算することによ
り車輪駆動系実変速比ｉ_T を演算し、目標エンジン出力
演算部６３で、演算部４１からの要求車軸駆動力Ｔ_S を
車輪駆動系実変速比ｉ_T で除算することにより、この要
求車軸駆動力Ｔ_S を最低燃費で実現するための目標エン
ジン出力（トルク）Ｔ_e ^* を求め、この目標エンジン出
力（トルク）Ｔ_e ^* を切り換えスイッチ４６の対応する
入力端子に供給する。ここで目標エンジン出力（トル
ク）Ｔ_e ^* は、図７に例示するとＺ点から縦軸に下した
線のトルク目盛り値に相当する値となり、求め方は違っ
ても図４におけると実質的に同じものである。

【００５５】本実施の形態においても、発進クラッチ１
５が締結状態にある走行（Ｄ）レンジにおいては、切り
換えスイッチ４６が破線位置にされて演算部６３からの
目標エンジン出力Ｔ_e ^* をエンジン出力制御資料Ｔ_eTと
するから、要求車軸駆動力Ｔ _S を最低燃費で発生させる
ような態様で無段変速機の変速制御（ｉ^* ）およびエン
ジンのスロットル開度制御（ＴＶＯ^* ）を行うことがで
きる。

【００５６】また、発進クラッチ１５を解放して無段変
速機を中立状態にするＮレンジである間や、Ｎレンジか
らＤレンジへの切り換え直後で未だ発進クラッチ１５が
締結を完了していない間は、つまりエンジンが無負荷状
態にされている間は、切り換えスイッチ４６が実線位置
にされて、演算部６３からの目標エンジン出力Ｔ_e ^*に
代え、演算部４７からの中立用エンジン出力目標値Ｔ_eH
をエンジン出力制御資料Ｔ_eTとするから、かかる無負荷
状態に伴うエンジン回転数の上昇時にエンジン出力制御
のためのスロットル開度制御がスロットル開度をどこま
での開度増大させるようなことがなくなり、前記エンジ
ン回転の吹け上がりに関する問題を解消することができ
る。

【００５７】図６は本発明の更に他の実施の形態を示
し、本実施の形態においては基本的には図５の構成を踏
襲しつつ、中立用エンジン出力目標値演算部４７が前記
各実施の形態とは別の方法により中立用エンジン出力目
標値Ｔ_eHを求めるようにしたものである。つまり本実施
の形態において中立用エンジン出力目標値演算部４７
は、目標エンジン出力演算部６３で求めた目標エンジン
出力（トルク）Ｔ_e ^* をエンジン回転数Ｎ_e に応じ、前
記した実施の形態におけると同様、無負荷時におけるエ
ンジン回転の吹け上がりに関する問題を解消し得るよう
な値に制限したものを中立用エンジン出力目標値Ｔ_eHに
しても良い。この場合、中立用エンジン出力目標値Ｔ_eH
を簡単、且つ安価に求めることができて、経済的に前記
各実施の形態におけると同様な作用効果を達成すること
ができる。

【００５８】なお、何れの実施の形態においても走行レ
ンジがＤレンジである場合について説明したが、走行レ
ンジが後退（Ｒ）レンジである場合も、Ｎ→Ｒセレクト
操作時に発進クラッチ１５が締結を完了するまでの間、
目標エンジン出力（トルク）Ｔ_e ^* に代え、中立用エン
ジン出力目標値Ｔ_eHをエンジン出力（スロットル開度）
制御に資するようにすることで同様の作用効果が奏し得
られることは言うまでもない。

【００５９】また各実施の形態において、変速機目標入
力回転数（目標プライマリ回転数）Ｎ_pri ^* を達成する
ための変速制御は、無負荷状態になった時も負荷時と同
じように要求車軸駆動力Ｔ_S を実現するような態様で行
わせるから、Ｄ→Ｎセレクト時に目標変速比ｉ^* が変化
せず、従ってＮ→Ｄセレクト操作により再度Ｄレンジに
戻した時、変速比変化がなくてスムーズな変速を維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態になる駆動力制御装置を
具えた無段変速機搭載車のパワートレーンを、その制御
システムと共に示す概略説明図である。

【図２】同実施の形態における発進クラッチ締結判定回
路の一例構成を示す説明用ブロック線図である。

【図３】同じく発進クラッチ締結判定回路の他の構成例
を示す説明用ブロック線図である。

【図４】図１に示す実施の形態においてコントローラが
実行する駆動力制御のための変速制御およびスロットル
開度制御の機能別ブロック線図である。

【図５】本発明の実施の形態を示す駆動力制御のための
変速制御およびスロットル開度制御の機能別ブロック線
図である。

【図６】本発明の更に別の実施の形態を示す駆動力制御
のための変速制御およびスロットル開度制御の機能別ブ
ロック線図である。

【図７】エンジン回転数軸およびエンジン出力トルク軸
により規定した２次元座標上に、等燃費線、等馬力線、
最低燃費線を示すエンジンの特性線図である。

【図８】同最低燃費線を変速比ごとに車速と車軸駆動力
との関係線図として書き直した場合の線図である。

【図９】図９の線図上で、変速比ごとに入力回転数が等
しくなる点を結んだ線図として表した、車速と車軸駆動
力との関係線図である。

【図１０】図４および図５の実施形態における中立用エ
ンジン出力目標値演算部が求める中立用エンジン出力目
標値の変化特性図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 無段変速機 ３ アクセルペダル ４ ステップモータ ５ 電子制御スロットルバルブ ６ トルクコンバータ ７ プライマリプーリ ８ セカンダリプーリ ９ Ｖベルト 10 ファイナルドライブギヤ組 11 ディファレンシャルギヤ装置 12 油圧アクチュエータ 13 コントローラ 14 アクセルペダル踏み込み量センサ 15 発進クラッチ（摩擦要素） 16 スロットル開度センサ 17 プライマリプーリ回転センサ 18 セカンダリプーリ回転センサ 19 車速センサ 20 エンジン回転センサ 21 インヒビタスイッチ 22 発進クラッチ締結判定回路 41 要求車軸駆動力演算部 42 車軸回転数演算部 43 要求馬力演算部 44 変速機目標入力回転数兼目標エンジン出力演算部 45 目標変速比演算部 46 切り換えスイッチ 47 中立用エンジン出力目標値演算部 48 中立レンジ判定ブロック 49 Ｎ→Ｄセレクト検知ブロック 50 発進クラッチ未締結判定ブロック 51 目標スロットル開度演算部 61 変速機目標入力回転数演算部 62 車輪駆動系実変速比演算部 63 目標エンジン出力演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英明 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 川島 啓一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA26 AA64 AC09 AC11 AC19 AC20 AD02 AD04 AD10 AD18 AD23 AD31 AD32 AD33 AD51 AE03 AE04 AE36 3G093 AA06 BA06 BA19 CA04 CB08 DA01 DA06 DB05 DB10 DB11 DB12 DB23 EA02 EA03 EA09 EB03 EC01 EC02 FA07 FA10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセルペダル操作以外の因子によって
   も任意に出力を変更可能なエンジンと、無段変速機との
   組み合わせになるパワートレーンを搭載した車両であっ
   て、 車両の運転状態や走行条件により決まる要求車軸駆動力
   を実現するための目標エンジン回転数および目標エンジ
   ン出力の最適な組み合わせを求め、 前記目標エンジン回転数に対応した変速機目標入力回転
   数となるよう前記無段変速機を変速制御するとともに、
   前記目標エンジン出力となるようエンジンを出力制御す
   るようにした車両の駆動力制御装置において、 車両走行中に前記無段変速機が動力伝達不能な中立状態
   にされる時、前記目標エンジン出力に代えて、該中立状
   態でもエンジン回転の吹け上がり生ずることのない中立
   用エンジン出力目標値を前記エンジン出力制御に資する
   よう構成したことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記中立用エンジン
   出力目標値をアクセルペダル踏み込み量およびエンジン
   回転数から予定の特性を基に求めるよう構成したことを
   特徴とする車両の駆動力制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記予定の特性はエ
   ンジン回転数の上昇につれて中立用エンジン出力目標値
   が低下するようアクセルペダル踏み込み量に対する中立
   用エンジン出力目標値の特性を割り付けたものであるこ
   とを特徴とする車両の駆動力制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記目標エンジン出
   力をエンジン回転数に応じ制限したものを前記中立用エ
   ンジン出力目標値とするよう構成したことを特徴とする
   車両の駆動力制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項におい
   て、前記無段変速機が中立状態から動力伝達可能状態に
   復帰する時、該復帰を行うための摩擦要素が締結を完了
   するまでの間は、引き続き前記中立用エンジン出力目標
   値を前記エンジン出力制御に資するよう構成したことを
   特徴とする車両の駆動力制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記無段変速機を中
   立状態から動力伝達可能状態にする指令が発せられてか
   ら設定時間が経過した時をもって前記摩擦要素が締結を
   完了したと判断するよう構成したことを特徴とする車両
   の駆動力制御装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６において、前記無段変
   速機およびエンジン間におけるトルクコンバータが入出
   力要素間を直結されたロックアップ状態である時は、変
   速機入力回転数がエンジン回転数に一致した時をもって
   前記摩擦要素が締結を完了したと判断するよう構成した
   ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。