JP2020183168A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device including an automatic transmission that forms part of a power transmission path between an engine and drive wheels.
エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された駆動力制御装置がそれである。この特許文献１には、運転者のアクセルペダルの操作量と車速とに基づいて目標駆動力を決定し、その目標駆動力を基に目標変速比と目標エンジントルクとを設定することが開示されている。 A well-known vehicle control device includes an engine and an automatic transmission that forms part of a power transmission path between the engine and drive wheels. For example, the driving force control device described in Patent Document 1 is that. Patent Document 1 discloses that a target driving force is determined based on a driver's accelerator pedal operation amount and a vehicle speed, and a target gear ratio and a target engine torque are set based on the target driving force. ing.
ところで、例えば目標駆動力を実現する為の目標エンジントルクに対して大気圧が低い等の外的要因によって実エンジントルクが不足する場合、自動変速機の変速比をダウンシフト側に変化させることで狙いの駆動力を実現することが考えられる。この際、単一の駆動力マップを用いて運転者のアクセルペダルの操作量を基に目標駆動力を算出する場合、外的要因で実エンジントルクが不足するときも目標駆動力には変化がない。そうすると、駆動力の不足分を補填する為に自動変速機のダウンシフトが行われても、変速比を変化させた分は目標エンジントルクを小さくすることで目標駆動力に整合させる為、駆動力の不足分を補填することができない。 By the way, when the actual engine torque is insufficient due to an external factor such as a low atmospheric pressure with respect to the target engine torque for achieving the target driving force, the gear ratio of the automatic transmission is changed to the downshift side. It is conceivable to realize the target driving force. At this time, when the target driving force is calculated based on the amount of operation of the accelerator pedal of the driver using a single driving force map, the target driving force changes even when the actual engine torque is insufficient due to an external factor. Absent. Then, even if the automatic transmission is downshifted to make up for the shortage of driving force, the driving force is matched to the target driving force by reducing the target engine torque by the amount of the change in the gear ratio. Cannot make up for the shortfall.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、所定の外的要因に基づいて変速比を変更したときに、狙いの駆動力を実現することができる車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to be able to realize a target driving force when the gear ratio is changed based on a predetermined external factor. The purpose is to provide a vehicle control device.
第１の発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）運転者の加速操作量に基づいて前記車両の目標駆動力を算出すると共に、前記目標駆動力に基づいた前記自動変速機の基本変速比が所定の外的要因に基づいて変更された変更後変速比の前記基本変速比に対する比の値分、前記目標駆動力を補正した補正後駆動力を算出する目標駆動力算出部と、（ｃ）前記補正後駆動力と前記変更後変速比とに基づいて前記エンジンの出力トルクの目標値を算出するエンジン制御部とを、含むことにある。 The gist of the first invention is a control device for a vehicle including (a) an engine and an automatic transmission that forms a part of a power transmission path between the engine and drive wheels. , (B) The target driving force of the vehicle is calculated based on the acceleration operation amount of the driver, and the basic gear ratio of the automatic transmission based on the target driving force is changed based on a predetermined external factor. A target driving force calculation unit that calculates a corrected driving force that corrects the target driving force by the value of the ratio of the changed gear ratio to the basic gear ratio, and (c) the corrected driving force and the changed shifting. An engine control unit that calculates a target value of the output torque of the engine based on the ratio is included.
前記第１の発明によれば、目標駆動力に基づいた自動変速機の基本変速比が所定の外的要因に基づいて変更された変更後変速比のその基本変速比に対する比の値分、その目標駆動力を補正した補正後駆動力が算出され、その補正後駆動力とその変更後変速比とに基づいてエンジンの出力トルクの目標値が算出されるので、補正前の目標駆動力と変更後変速比とに基づいてエンジンの出力トルクの目標値を算出することと比べて、変更後変速比の基本変速比に対する比の値分、エンジンの出力トルクの目標値を変化させることができる。よって、所定の外的要因に基づいて変速比を変更したときに、狙いの駆動力を実現することができる。 According to the first invention, the value of the ratio of the changed gear ratio to the basic gear ratio in which the basic gear ratio of the automatic transmission based on the target driving force is changed based on a predetermined external factor, The corrected driving force after correcting the target driving force is calculated, and the target value of the output torque of the engine is calculated based on the corrected driving force and the changed gear ratio. Compared with calculating the target value of the output torque of the engine based on the rear gear ratio, the target value of the output torque of the engine can be changed by the value of the ratio of the changed gear ratio to the basic gear ratio. Therefore, when the gear ratio is changed based on a predetermined external factor, the target driving force can be realized.
本発明の実施形態において、前記自動変速機は、例えば公知の遊星歯車式自動変速機、公知の同期噛合型平行２軸式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機であって入力軸を２系統備える型式の公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、公知のベルト式又はトロイダル式の無段変速機などである。 In the embodiment of the present invention, the automatic transmission is, for example, a known planetary gear type automatic transmission, a known synchronous meshing parallel 2-axis automatic transmission, or a synchronous meshing parallel 2-axis automatic transmission. A known DCT (Dual Clutch Transmission) having two shafts, a known belt-type or toroidal-type stepless transmission, or the like.
また、前記ベルト式の無段変速機は、各々油圧アクチュエータに作動油圧が供給されることによって固定シーブと可動シーブとの間の溝幅が変更させられるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられた伝動ベルトとを有する無段変速機である。前記車両は前記油圧アクチュエータに供給される作動油圧としてのプーリ油圧を制御する油圧制御回路を備える。この油圧制御回路は、例えば前記油圧アクチュエータへの作動油の流量を制御することにより結果的にプーリ油圧を生じるように構成されても良い。このような油圧制御回路により、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリにおける各推力（＝プーリ油圧×受圧面積）が各々制御されることで、前記伝動ベルトの滑りを防止しつつ目標の変速が実現されるように変速制御が実行される。広義には、ベルト式の無段変速機の概念にチェーン式の無段変速機を含む。 Further, the belt-type continuously variable transmission includes a primary pulley and a secondary pulley in which the groove width between the fixed sheave and the movable sheave is changed by supplying hydraulic pressure to the hydraulic actuator, and the primary pulley. It is a continuously variable transmission having a transmission belt wound around the secondary pulley. The vehicle includes a hydraulic control circuit that controls pulley hydraulic pressure as operating hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator. This hydraulic control circuit may be configured to result in pulley oil pressure by controlling the flow rate of hydraulic oil to the hydraulic actuator, for example. By controlling each thrust (= pulley hydraulic pressure × pressure receiving area) in the primary pulley and the secondary pulley by such a hydraulic control circuit, the target shift can be realized while preventing the transmission belt from slipping. The shift control is executed as follows. In a broad sense, the concept of a belt-type continuously variable transmission includes a chain-type continuously variable transmission.
また、前記無段変速機などにおける変速比は、「入力側の回転部材の回転速度／出力側の回転部材の回転速度」である。例えば、前記無段変速機の変速比は、「プライマリプーリの回転速度／セカンダリプーリの回転速度」である。変速比におけるハイ側は、変速比が小さくなる側である高車速側である。変速比におけるロー側は、変速比が大きくなる側である低車速側である。例えば、最ロー側変速比は、最も低車速側となる最低車速側の変速比であり、変速比が最も大きな値となる最大変速比である。 The gear ratio in the continuously variable transmission or the like is "rotational speed of the rotating member on the input side / rotational speed of the rotating member on the output side". For example, the gear ratio of the continuously variable transmission is "rotational speed of the primary pulley / rotational speed of the secondary pulley". The high side in the gear ratio is the high vehicle speed side on which the gear ratio becomes smaller. The low side in the gear ratio is the low vehicle speed side on which the gear ratio becomes large. For example, the lowest gear ratio is the gear ratio on the lowest vehicle speed side, which is the lowest vehicle speed side, and is the maximum gear ratio at which the gear ratio is the largest.
また、前記エンジンは、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。又、前記車両は、前記エンジンに加えて、回転機等を備えていても良い。 Further, the engine is, for example, a gasoline engine or a diesel engine that generates power by burning fuel. Further, the vehicle may be provided with a rotating machine or the like in addition to the engine.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a
動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１８内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結されたタービン軸２２、タービン軸２２に連結された前後進切替装置２４、前後進切替装置２４に連結された入力軸２６、入力軸２６に連結されたベルト式の無段変速機２８、無段変速機２８に連結された出力軸３０、減速ギヤ機構３２、ディファレンシャルギヤ３４等を備えている。又、動力伝達装置１６は、ディファレンシャルギヤ３４に連結された左右のドライブシャフト３６等を備えている。動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、トルクコンバータ２０、前後進切替装置２４、無段変速機２８、減速ギヤ機構３２、ディファレンシャルギヤ３４、及びドライブシャフト３６等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
The
エンジン１２は、車両１０の走行用の動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置８０によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置などが制御されることにより、エンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。
The
トルクコンバータ２０は、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及びタービン軸２２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。又、トルクコンバータ２０には、ポンプ翼車２０ｐ及びタービン翼車２０ｔの間すなわちトルクコンバータ２０の入出力回転部材間を直結可能な公知のロックアップクラッチＬＵが設けられている。
The
動力伝達装置１６は、ポンプ翼車２０ｐに連結された機械式のオイルポンプ３８を備えている。オイルポンプ３８は、エンジン１２により回転駆動されることにより、無段変速機２８を変速制御したり、無段変速機２８におけるベルト挟圧力を発生させたり、後述する前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１の各々の係合状態や解放状態などの作動状態を切り替えたり、ロックアップクラッチＬＵの作動状態を切り替えたりする為の作動油圧の元圧を生成する作動油を、車両１０に備えられた油圧制御回路４０へ供給する。
The
前後進切替装置２４は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２４ｐ、前進用クラッチＣ１、及び後進用ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車装置２４ｐは、サンギヤ２４ｓ、キャリア２４ｃ、及びリングギヤ２４ｒの３つの回転要素を有する差動機構である。サンギヤ２４ｓは、タービン軸２２に連結されている。キャリア２４ｃは、入力軸２６に連結されている。リングギヤ２４ｒは、後進用ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に連結される。キャリア２４ｃとサンギヤ２４ｓとは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１は何れも、各々の油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の油圧式の湿式の摩擦係合装置である。前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１は、各々、油圧制御回路４０により調圧された作動油圧である制御圧が油圧アクチュエータへ供給されることにより作動状態が切り替えられる。前後進切替装置２４では、前進用クラッチＣ１が係合されると共に後進用ブレーキＢ１が解放されると、動力伝達装置１６において前進用の動力伝達経路が形成される。又、後進用ブレーキＢ１が係合されると共に前進用クラッチＣ１が解放されると、動力伝達装置１６において後進用の動力伝達経路が形成される。又、前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、動力伝達装置１６は動力伝達が不能なニュートラル状態とされる。
The forward / backward
無段変速機２８は、入力軸２６に連結された有効径が可変のプライマリプーリ５０と、出力軸３０に連結された有効径が可変のセカンダリプーリ５２と、それら各プーリ５０，５２に巻き掛けられた伝達要素としての伝動ベルト５４とを備えている。無段変速機２８は、各プーリ５０，５２と伝動ベルト５４との間の摩擦力を介して動力伝達が行われ、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する。このように、無段変速機２８は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機である。前記摩擦力は、各プーリ５０，５２が伝動ベルト５４を挟む圧力である挟圧力も同意であり、ベルト挟圧力ともいう。このベルト挟圧力は、無段変速機２８における伝動ベルト５４のトルク容量であるベルトトルク容量Ｔcvtである。
The continuously
プライマリプーリ５０は、入力軸２６に連結された固定シーブ５０ａと、固定シーブ５０ａに対して入力軸２６の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ５０ｂと、可動シーブ５０ｂに対してプライマリ推力Ｗinを付与するアクチュエータとしての油圧アクチュエータ５０ｃとを備えている。プライマリ推力Ｗinは、固定シーブ５０ａと可動シーブ５０ｂとの間のＶ溝幅を変更する為のプライマリプーリ５０の推力（＝プライマリ圧Ｐin×受圧面積）である。つまり、プライマリ推力Ｗinは、油圧アクチュエータ５０ｃによって付与される伝動ベルト５４を挟圧するプライマリプーリ５０の推力である。プライマリ圧Ｐinは、油圧制御回路４０によって油圧アクチュエータ５０ｃへ供給される作動油圧であり、プライマリ推力Ｗinを生じさせるプーリ油圧である。又、セカンダリプーリ５２は、出力軸３０に連結された固定シーブ５２ａと、固定シーブ５２ａに対して出力軸３０の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ５２ｂと、可動シーブ５２ｂに対してセカンダリ推力Ｗoutを付与するアクチュエータとしての油圧アクチュエータ５２ｃとを備えている。セカンダリ推力Ｗoutは、固定シーブ５２ａと可動シーブ５２ｂとの間のＶ溝幅を変更する為のセカンダリプーリ５２の推力（＝セカンダリ圧Ｐout×受圧面積）である。つまり、セカンダリ推力Ｗoutは、油圧アクチュエータ５２ｃによって付与される伝動ベルト５４を挟圧するセカンダリプーリ５２の推力である。セカンダリ圧Ｐoutは、油圧制御回路４０によって油圧アクチュエータ５２ｃへ供給される作動油圧であり、セカンダリ推力Ｗoutを生じさせるプーリ油圧である。
The
無段変速機２８では、後述する電子制御装置８０により駆動される油圧制御回路４０によってプライマリ圧Ｐin及びセカンダリ圧Ｐoutが各々調圧制御されることにより、プライマリ推力Ｗin及びセカンダリ推力Ｗoutが各々制御される。これにより、無段変速機２８では、各プーリ５０，５２のＶ溝幅が変化して伝動ベルト５４の掛かり径（＝有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout）が変化させられると共に、伝動ベルト５４が滑りを生じないようにベルト挟圧力が制御される。つまり、プライマリ推力Ｗin及びセカンダリ推力Ｗoutが各々制御されることで、各プーリ５０，５２と伝動ベルト５４との間での滑りであるベルト滑りが防止されつつ無段変速機２８の変速比γが目標変速比γtgtとされる。尚、入力軸回転速度Ｎinは、入力軸２６の回転速度であり、プライマリプーリ５０の回転速度と同意である。又、出力軸回転速度Ｎoutは、出力軸３０の回転速度であり、セカンダリプーリ５２の回転速度と同意である。
In the continuously
無段変速機２８では、プライマリ圧Ｐinが高められると、プライマリプーリ５０のＶ溝幅が狭くされて変速比γが小さくされる。変速比γが小さくされることは、無段変速機２８がアップシフトされることである。一方で、無段変速機２８では、プライマリ圧Ｐinが低められると、プライマリプーリ５０のＶ溝幅が広くされて変速比γが大きくされる。変速比γが大きくされることは、無段変速機２８がダウンシフトされることである。尚、無段変速機２８では、プライマリ推力Ｗinとセカンダリ推力Ｗoutとによりベルト滑りが防止されつつ、プライマリ推力Ｗinとセカンダリ推力Ｗoutとの相互関係にて目標変速比γtgtが実現されるものであり、一方の推力のみで目標の変速が実現されるものではない。プライマリ圧Ｐinとセカンダリ圧Ｐoutとの相互関係で、プライマリ推力Ｗinとセカンダリ推力Ｗoutとの比の値である推力比τ（＝Ｗout／Ｗin）が変更されることにより無段変速機２８の変速比γが変更される。推力比τは、セカンダリ推力Ｗoutのプライマリ推力Ｗinに対する比の値である。例えば、推力比τが大きくされる程、変速比γが大きくされる、すなわち無段変速機２８はダウンシフトされる。
In the continuously
車両１０は、エンジン１２、無段変速機２８などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置８０を備えている。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置８０は、エンジン１２の出力制御、無段変速機２８の変速制御やベルト挟圧力制御、係合装置（Ｃ１，Ｂ１，ＬＵ）の各々の作動状態を切り替える油圧制御等を実行する。電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン制御用、油圧制御用等に分けて構成される。
The
電子制御装置８０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ６０、タービン回転速度センサ６２、入力回転速度センサ６４、出力回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、タービン軸２２の回転速度であるタービン回転速度Ｎt、入力軸回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎout、アクセル開度pap、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度tapなど）が、それぞれ供給される。アクセル開度papは、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量であり、車両１０に備えられた例えばアクセルペダルなどのアクセル操作部材の操作量すなわちアクセル操作量である。アクセル開度papは、車両１０に対する運転者の出力要求量でもある。運転者の加速操作量としては、アクセル開度papの他に、スロットル弁開度tapなどを用いることもできる。
The
又、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられた各種装置（例えばエンジン１２、油圧制御回路４０など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、無段変速機２８の変速やベルト挟圧力等を制御する為のＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvt、前進用クラッチＣ１や後進用ブレーキＢ１の各々の作動状態を制御する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、ロックアップクラッチＬＵの作動状態を制御する為のＬＵ油圧制御指令信号Ｓluなど）が、それぞれ出力される。
Further, from the
電子制御装置８０は、車両１０における各種制御を実現する為に、目標駆動力算出手段すなわち目標駆動力算出部８２、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部８４、及び変速機制御手段すなわち変速機制御部８６を備えている。
In order to realize various controls in the
目標駆動力算出部８２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度pap及び車速Ｖを適用することでドライバ駆動力Ｆddrvを算出する。ドライバ駆動力Ｆddrvは、運転者が車両１０に対して要求する要求駆動力であり、車両１０の目標駆動力でもある。このように、目標駆動力算出部８２は、アクセル開度papに基づいてドライバ駆動力Ｆddrvを算出する。アクセル開度papを運転者が要求する要求スロットル弁開度に変換し、その要求スロットル弁開度を運転者が要求する要求エンジントルクに変換し、その要求エンジントルクをドライバ駆動力に変換する方法もあるが、アクセル開度papに基づいてドライバ駆動力Ｆddrvを直接的に算出する方法では、駆動力Ｆdを直接設計することにより車両制御性が向上させられ得る。
The target driving
エンジン制御部８４は、要求されたエンジントルクＴeが得られるようにエンジン１２を制御する。具体的には、エンジン制御部８４は、無段変速機２８の変速比γ等を考慮して、ドライバ駆動力Ｆddrvに基づいてエンジントルクＴeの目標値である目標エンジントルクＴetgtを算出する。エンジン制御部８４は、目標エンジントルクＴetgtを実現するエンジントルクＴeが得られるようにエンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン１２へ出力する。
The
変速機制御部８６は、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機２８の目標変速比γtgtを達成するように、無段変速機２８の変速比γ及びベルト挟圧力を制御する。
The
具体的には、変速機制御部８６は、予め定められた関係である例えば変速マップにドライバ駆動力Ｆddrv及び車速Ｖを適用することで、基本目標入力軸回転速度Ｎintgtbを算出する。変速機制御部８６は、この基本目標入力軸回転速度Ｎintgtbに基づいて無段変速機２８の基本変速比γb（＝Ｎintgtb／Ｎout）を算出する。この変速マップは、例えば動力性能と燃費性能とを両立させる為の変速条件に相当するものであり、エンジン動作点をエンジン１２の最適燃費線に沿わせる基本目標入力軸回転速度Ｎintgtbが設定されるように予め定められている。上記エンジン動作点は、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで定められるエンジン１２の運転点である。上記最適燃費線は、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで構成される二次元座標内において、動力性能と燃費性能とを両立するように予め定められた公知の関係である。基本変速比γbは、例えば大気圧が常圧且つ吸気温度が常温において上述したような動力性能と燃費性能とを両立させる基本変速制御にて用いられる基本変速変速比である。
Specifically, the
前記基本変速制御のみであれば、基本変速比γbが目標変速比γtgtとして算出されるが、前記基本変速制御以外にも状況に応じて複数の変速比算出制御が存在するので、例えば調停により目標変速比γtgtが算出される。各変速比算出制御は所定の外的要因に基づいて各々変速比γを算出する為、調停により基本変速比γb以外の変速比γが採用されると、目標変速比γtgtは基本変速比γbから変更された変更後変速比γaとされる。基本変速比γbは、常圧且つ常温においてドライバ駆動力Ｆddrvに基づいた無段変速機２８の変速比γであり、変更後変速比γaは、基本変速比γbが所定の外的要因に基づいて変更された無段変速機２８の変速比γである。
If only the basic shift control is used, the basic gear ratio γb is calculated as the target gear ratio γtgt. However, since there are a plurality of gear ratio calculation controls depending on the situation other than the basic gear ratio control, for example, the target is arbitrated. The gear ratio γtgt is calculated. Since each gear ratio calculation control calculates the gear ratio γ based on a predetermined external factor, if a gear ratio γ other than the basic gear ratio γb is adopted by arbitration, the target gear ratio γtgt starts from the basic gear ratio γb. The changed gear ratio after change is γa. The basic gear ratio γb is the gear ratio γ of the continuously
前記所定の外的要因は、例えば大気圧、吸気温度、登降坂などの外部環境である。大気圧が常圧より低い程、又は、吸気温度が常温より高い程、目標エンジントルクＴetgtに対して実際のエンジントルクＴeである実エンジントルクＴeが不足し易くされる。又、登坂路では駆動力Ｆdを増大したい場面があったり、降坂路では減速度を増大したい場面がある。その為、大気圧が常圧より低いとき、又は、吸気温度が常温より高いとき、又は、登降坂路を走行しているときには、目標変速比γtgtが基本変速比γbよりもダウンシフト側に変更されることが望ましい。変速機制御部８６は、例えば大気圧に基づいて目標入力軸回転速度Ｎintgtpを算出し、吸気温度に基づいて目標入力軸回転速度Ｎintgttを算出し、走行路の勾配に基づいて目標入力軸回転速度Ｎintgtsを算出するなど、所定の外的要因の各々に基づいて各外的要因目標入力軸回転速度Ｎintgteを算出する。変速機制御部８６は、基本目標入力軸回転速度Ｎintgtb及び外的要因目標入力軸回転速度Ｎintgteうちの最大値となる目標入力軸回転速度Ｎintgtを選択し、その選択した目標入力軸回転速度Ｎintgtに基づいて無段変速機２８の目標変速比γtgtを算出する。基本目標入力軸回転速度Ｎintgtbが選択された場合には、目標変速比γtgtが基本変速比γbとされる。外的要因目標入力軸回転速度Ｎintgteが選択された場合には、目標変速比γtgtが基本変速比γbよりもダウンシフト側に変更された変更後変速比γaとされる。
The predetermined external factor is an external environment such as atmospheric pressure, intake air temperature, and uphill / downhill. As the atmospheric pressure is lower than the normal pressure or the intake air temperature is higher than the room temperature, the actual engine torque Te, which is the actual engine torque Te, tends to be insufficient with respect to the target engine torque Tetgt. In addition, there are scenes where the driving force Fd is desired to be increased on an uphill road, and there are scenes where a deceleration is desired to be increased on a downhill road. Therefore, when the atmospheric pressure is lower than the normal pressure, the intake air temperature is higher than the normal temperature, or when traveling on an uphill or downhill road, the target gear ratio γtgt is changed to the downshift side from the basic gear ratio γb. Is desirable. The
変速機制御部８６は、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機２８の目標変速比γtgtを達成する為の目標プライマリ推力Ｗintgt及び目標セカンダリ推力Ｗouttgtを算出する。変速機制御部８６は、目標プライマリ推力Ｗintgt及び目標セカンダリ推力Ｗouttgtを実現する目標プライマリ圧Ｐintgt及び目標セカンダリ圧Ｐouttgtを決定し、目標プライマリ圧Ｐintgt及び目標セカンダリ圧Ｐouttgtを実現するようにプライマリ圧Ｐin及びセカンダリ圧Ｐoutを制御するＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtを油圧制御回路４０へ出力する。
The
図４は、アクセル開度papに基づいて直接的に算出したドライバ駆動力Ｆddrvを用いてエンジン制御と変速機制御とを行う為の制御作動において、目標変速比γtgtが基本変速比γbから変更後変速比γaへ変更された場合の一例を説明するブロック図であって、本実施例の比較例を示す図である。図４において、目標エンジントルクＴetgtに対して所定の外的要因によって実エンジントルクＴeが不足する場合、実エンジントルクＴeの不足を補填し、狙いの駆動力Ｆdであるドライバ駆動力Ｆddrvを実現する為に、目標変速比γtgtは基本変速比γbよりもダウンシフト側となる大きな変更後変速比γaへ変更させられる。しかしながら、所定の外的要因で実エンジントルクＴeが不足するときもドライバ駆動力Ｆddrvには変化がなく、目標エンジントルクＴetgtは、そのドライバ駆動力Ｆddrvを基に、変更後変速比γa等を考慮して算出される。そうすると、駆動力Ｆdの不足分を補填する為に無段変速機２８のダウンシフトが行われても、目標変速比γtgtを大きくした分は目標エンジントルクＴetgtを小さくすることでドライバ駆動力Ｆddrvに整合させられる。その為、図４に示すような制御作動では、駆動力Ｆdの不足分を補填することができない。このような問題は、特に、静的に設計するドライバ駆動力Ｆddrvを常圧、常温を前提とした単一の駆動力マップを用いて算出する場合に顕著となる。又、無段変速機２８においては、任意の変速比γ毎で、複数の駆動力マップを設定することは可能であるが、状況によって様々な変速比γを取り得る為、任意の変速比γに対応した複数の駆動力マップを持つことは適切ではない。
FIG. 4 shows the target gear ratio γtgt after the change from the basic gear ratio γb in the control operation for performing engine control and transmission control using the driver driving force Fddrv calculated directly based on the accelerator opening pap. It is a block diagram explaining an example when the gear ratio is changed to γa, and is the figure which shows the comparative example of this Example. In FIG. 4, when the actual engine torque Te is insufficient with respect to the target engine torque Tetgt due to a predetermined external factor, the shortage of the actual engine torque Te is compensated and the driver driving force Fddrv, which is the target driving force Fd, is realized. Therefore, the target gear ratio γtgt can be changed to a large post-change gear ratio γa that is on the downshift side of the basic gear ratio γb. However, even when the actual engine torque Te is insufficient due to a predetermined external factor, the driver driving force Fddrv does not change, and the target engine torque Tetgt considers the changed gear ratio γa, etc. based on the driver driving force Fddrv. Is calculated. Then, even if the continuously
前述したような問題に対して、電子制御装置８０は、基本変速比γbから変更後変速比γaへの目標変速比γtgtの変化分、駆動力Ｆdを増加させる為に、ドライバ駆動力Ｆddrvを、基本変速比γbと変更後変速比γaとを用いて補正した補正後駆動力Ｆdcorを算出し、その補正後駆動力Ｆdcorを基に、変更後変速比γa等を考慮して目標エンジントルクＴetgtを算出する。本実施例では、基本変速比γbから変更後変速比γaへの目標変速比γtgtの変化を、変更後変速比γaの基本変速比γbに対する比の値である変速比変化率Ｒ（＝γa／γb）で表す。
In response to the above-mentioned problems, the
図２は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち所定の外的要因に基づいて目標変速比γtgtを変更したときに狙いの駆動力Ｆdを実現する為の制御作動を説明するブロック図である。つまり、図２は、アクセル開度papに基づいて直接的に算出したドライバ駆動力Ｆddrvを用いてエンジン制御と変速機制御とを行う為の制御作動において、目標変速比γtgtが基本変速比γbから変更後変速比γaへ変更された場合の一例を説明するブロック図であって、本実施例を示す図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of the control operation of the
図２において、目標駆動力算出部８２の機能に対応するブロック（以下、ブロックを省略する）Ｂ１０において、アクセル開度pap等に基づいてドライバ駆動力Ｆddrvが算出される。
In FIG. 2, in the block (hereinafter, the block is omitted) B10 corresponding to the function of the target driving
変速機制御部８６の機能に対応するＢ２０において、ドライバ駆動力Ｆddrv等に基づいて無段変速機２８の基本変速比γbが算出される。又、所定の外的要因に基づいて変更後変速比γaが算出され、目標変速比γtgtが基本変速比γbから変更後変速比γaに変更される。
In B20 corresponding to the function of the
目標駆動力算出部８２の機能に対応するＢ３０において、ドライバ駆動力Ｆddrvが補正用タービントルクＴtcorに変換される。具体的には、次式（１）にドライバ駆動力Ｆddrvと基本変速比γbとが適用されることで補正用タービントルクＴtcorが算出される。次式（１）において、「ｒw」は駆動輪１４のタイヤ有効半径であり、「ｉ」は出力軸３０から駆動輪１４までの動力伝達経路における減速ギヤ機構３２やディファレンシャルギヤ３４等の減速比である。タービントルクＴtは、タービン軸２２上のトルクであり、補正用タービントルクＴtcorは、ドライバ駆動力Ｆddrvを補正後駆動力Ｆdcorに補正する際に用いられるタービントルクＴtである。
In B30 corresponding to the function of the target driving
Ｔtcor＝(Ｆddrv×ｒw)÷(γb×ｉ) …（１） Ttcor = (Fddrv × rw) ÷ (γb × i)… (1)
目標駆動力算出部８２の機能に対応するＢ４０において、補正用タービントルクＴtcorが補正後駆動力Ｆdcorに変換される。具体的には、次式（２）に補正用タービントルクＴtcorと変更後変速比γaとが適用されることで補正後駆動力Ｆdcorが算出される。次式（２）において、「ｉ」、「ｒw」は、前記式（１）と同じである。
In B40 corresponding to the function of the target driving
Ｆdcor＝Ｔtcor×γa×ｉ÷ｒw …（２） Fdcor = Ttcor x γa x i ÷ rw ... (2)
前記式（１），（２）から明らかなように、目標駆動力算出部８２は、変速比変化率Ｒ（＝γa／γb）分、ドライバ駆動力Ｆddrvを補正した補正後駆動力Ｆdcor（＝Ｆddrv×Ｒ）を算出する。ドライバ駆動力Ｆddrvを補正用タービントルクＴtcorに変換することを介して補正後駆動力Ｆdcorを算出する理由は、ドライバ駆動力Ｆddrvに変速比変化率Ｒ分を動的に反映させることである。加えて、損失やイナーシャ等の考慮すべき物理項目を、前記式（１），（２）に反映させることができる。
As is clear from the above equations (1) and (2), the target driving
エンジン制御部８４の機能に対応するＢ５０において、補正後駆動力ＦdcorがタービントルクＴtの目標値である目標タービントルクＴttgtに変換される。具体的には、次式（３）に補正後駆動力Ｆdcorと変更後変速比γaとが適用されることで目標タービントルクＴttgtが算出される。次式（３）において、「ｒw」、「ｉ」は、前記式（１）と同じである。
In B50 corresponding to the function of the
Ｔttgt＝(Ｆdcor×ｒw)÷(γa×ｉ) …（３） Tttgt = (Fdcor × rw) ÷ (γa × i)… (3)
エンジン制御部８４の機能に対応するＢ６０において、目標タービントルクＴttgtが目標エンジントルクＴetgtに変換される。具体的には、次式（４）に目標タービントルクＴttgtが適用されることで目標エンジントルクＴetgtが算出される。次式（４）において、「ｔ」はトルクコンバータ２０のトルク比（＝タービントルクＴt／ポンプトルクＴp（＝エンジントルクＴe））である。トルク比ｔは、トルクコンバータ２０の速度比ｅ（＝タービン回転速度Ｎt／ポンプ回転速度Ｎp（＝エンジン回転速度Ｎe））の関数であり、速度比ｅとトルク比ｔとの予め定められた関係に実際の速度比ｅが適用されることで算出される。このように、エンジン制御部８４は、補正後駆動力Ｆdcorと変更後変速比γaとに基づいて目標エンジントルクＴetgtを算出する。
In B60 corresponding to the function of the
Ｔetgt＝Ｔttgt÷ｔ …（４） Tetgt = Tttgt ÷ t… (4)
図３は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち所定の外的要因に基づいて目標変速比γtgtを変更したときに狙いの駆動力Ｆdを実現する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the main part of the control operation of the
図３において、先ず、目標駆動力算出部８２の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、車両１０の目標駆動力として、アクセル開度pap等に基づいて静的設計値であるドライバ駆動力Ｆddrvが算出される。次いで、変速機制御部８６の機能に対応するＳ２０において、静的設計された駆動力特性から動的に駆動力変化が必要な場合であるか否か、特には、目標変速比γtgtを基本変速制御にて算出された基本変速変速比である基本変速比γbから変更後変速比γaに変化させるか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は目標駆動力算出部８２の機能に対応するＳ３０において、ドライバ駆動力Ｆddrvと基本変速比γbとに基づいて補正用タービントルクＴtcorが算出される（前記式（１）参照）。次いで、目標駆動力算出部８２の機能に対応するＳ４０において、補正用タービントルクＴtcorと現在目標変速比である変更後変速比γaとに基づいて補正後駆動力Ｆdcorが算出される（前記式（２）参照）。上記Ｓ２０の判断が否定される場合は目標駆動力算出部８２の機能に対応するＳ５０において、上記Ｓ３０の処理なしとされ、ドライバ駆動力Ｆddrvがそのまま補正後駆動力Ｆdcorとされる。上記Ｓ４０に次いで又は上記Ｓ５０に次いで、エンジン制御部８４の機能に対応するＳ６０において、補正後駆動力Ｆdcorと変更後変速比γaとに基づいて目標タービントルクＴttgtが算出される（前記式（３）参照）。次いで、エンジン制御部８４の機能に対応するＳ７０において、目標タービントルクＴttgtに基づいて目標エンジントルクＴetgtが算出される（前記式（４）参照）。
In FIG. 3, first, in step S10 corresponding to the function of the target driving force calculation unit 82 (hereinafter, step is omitted), the target driving force of the
上述のように、本実施例によれば、ドライバ駆動力Ｆddrvに基づいた無段変速機２８の基本変速比γbが所定の外的要因に基づいて変更された変更後変速比γaの基本変速比γbに対する比の値である変速比変化率Ｒ（＝γa／γb）分、ドライバ駆動力Ｆddrvを補正した補正後駆動力Ｆdcor（＝Ｆddrv×Ｒ）が算出され、補正後駆動力Ｆdcorと変更後変速比γaとに基づいて目標エンジントルクＴetgtが算出されるので、ドライバ駆動力Ｆddrvと変更後変速比γaとに基づいて目標エンジントルクＴetgtを算出すること（図４参照）と比べて、変速比変化率Ｒ分、目標エンジントルクＴetgtを増大させることができる。よって、所定の外的要因に基づいて目標変速比γtgtを変更したときに、狙いの駆動力Ｆdを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the basic gear ratio γb of the continuously
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention also applies to other aspects.
例えば、前述の実施例では、ドライバ駆動力Ｆddrvが補正用タービントルクＴtcorに一旦変換された後に補正後駆動力Ｆdcorに変換されたが、この態様に限らない。例えば、ドライバ駆動力Ｆddrvに変速比変化率Ｒを乗算して直接的に補正後駆動力Ｆdcorを算出しても良い。この場合、図２のブロック図におけるＢ３０や図３のフローチャートにおけるＳ３０は必要ない。又、この場合、損失やイナーシャ等の考慮すべき物理項目を補正後駆動力Ｆdcorに反映させることができないが、演算が簡素化されるという効果が得られる。 For example, in the above-described embodiment, the driver driving force Fddrv is once converted into the correction turbine torque Ttcor and then converted into the corrected driving force Fdcor, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the driver driving force Fddrv may be multiplied by the gear ratio change rate R to directly calculate the corrected driving force Fdcor. In this case, B30 in the block diagram of FIG. 2 and S30 in the flowchart of FIG. 3 are not required. Further, in this case, physical items to be considered such as loss and inertia cannot be reflected in the corrected driving force Fdcor, but the effect of simplifying the calculation can be obtained.
また、前述の実施例では、補正後駆動力Ｆdcorが目標タービントルクＴttgtに変換され、その目標タービントルクＴttgtが目標エンジントルクＴetgtに変換されたが、この態様に限らない。例えば、補正後駆動力Ｆdcorに基づいて直接的に目標エンジントルクＴetgt（＝(Ｆdcor×ｒw)÷(γa×ｉ×ｔ)）を算出しても良い。この場合、図２のブロック図におけるＢ５０や図３のフローチャートにおけるＳ６０は必要ない。 Further, in the above-described embodiment, the corrected driving force Fdcor is converted into the target turbine torque Tttgt, and the target turbine torque Tttgt is converted into the target engine torque Ttgt, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the target engine torque Tetgt (= (Fdcor × rw) ÷ (γa × i × t)) may be calculated directly based on the corrected driving force Fdcor. In this case, B50 in the block diagram of FIG. 2 and S60 in the flowchart of FIG. 3 are not required.
また、前述の実施例における図３のフローチャートにおいて、Ｓ２０では、目標変速比γtgtが基本変速比γbから変更後変速比γaに実際に変化させられたか否かが判定されたり、又は、目標変速比γtgtの調停結果に基づいて変速比変化率Ｒが必要な場合であるか否かが判定されたりしても良い。 Further, in the flowchart of FIG. 3 in the above-described embodiment, in S20, it is determined whether or not the target gear ratio γtgt is actually changed from the basic gear ratio γb to the changed gear ratio γa, or the target gear ratio is determined. Based on the arbitration result of γtgt, it may be determined whether or not the gear ratio change rate R is required.
また、前述の実施例では、図３のフローチャートにおいて、Ｓ２０の判断が否定される場合はＳ５０にてＳ３０の処理なしとしたが、この態様に限らない。例えば、演算処理負荷の観点からも処理なしとしているが、Ｓ２０の判断が否定される場合は、基本変速比γbと変更後変速比γaとを同値として、Ｓ３０の処理を実行しても良い。又は、図３のフローチャートにおけるＳ２０やＳ５０は必ずしも必要なく、常時Ｓ３０以降の演算を実行しても良い。常時演算の場合に、目標変速比γtgtが基本変速比γbから変化させられないときには、基本変速比γbと変更後変速比γaとを同値として演算すれば、結局、ドライバ駆動力Ｆddrvと補正後駆動力Ｆdcorとが同値とされる。 Further, in the above-described embodiment, in the flowchart of FIG. 3, when the determination of S20 is denied, the processing of S30 is not performed in S50, but the present invention is not limited to this mode. For example, although no processing is performed from the viewpoint of the arithmetic processing load, if the determination of S20 is denied, the processing of S30 may be executed with the basic gear ratio γb and the changed gear ratio γa set to the same value. Alternatively, S20 and S50 in the flowchart of FIG. 3 are not always necessary, and the operations after S30 may be executed at all times. In the case of constant calculation, when the target gear ratio γtgt cannot be changed from the basic gear ratio γb, if the basic gear ratio γb and the changed gear ratio γa are calculated as the same value, the driver driving force Fddrv and the corrected drive are eventually calculated. The force Fdcor is equivalent.
また、前述の実施例では、本発明を適用する自動変速機として無段変速機２８を例示したが、この態様に限らない。例えば、有段変速機の制御において、ギヤ段毎に駆動力マップが設定されておらず、単一の駆動力マップが用いられる場合、又は、ギヤ段毎に設定された駆動力マップ内の値が同値である場合などには、そのような有段変速機にも本発明を適用することができる。要は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両であれば本発明を適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the continuously
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that the above is only one embodiment, and the present invention can be implemented in a mode in which various changes and improvements are made based on the knowledge of those skilled in the art.
１０：車両
１２：エンジン
１４：駆動輪
２８：無段変速機（自動変速機）
８０：電子制御装置（制御装置）
８２：目標駆動力算出部
８４：エンジン制御部
10: Vehicle 12: Engine 14: Drive wheels 28: Continuously variable transmission (automatic transmission)
80: Electronic control device (control device)
82: Target driving force calculation unit 84: Engine control unit
Claims (1)
運転者の加速操作量に基づいて前記車両の目標駆動力を算出すると共に、前記目標駆動力に基づいた前記自動変速機の基本変速比が所定の外的要因に基づいて変更された変更後変速比の前記基本変速比に対する比の値分、前記目標駆動力を補正した補正後駆動力を算出する目標駆動力算出部と、
前記補正後駆動力と前記変更後変速比とに基づいて前記エンジンの出力トルクの目標値を算出するエンジン制御部と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。 A control device for a vehicle including an engine and an automatic transmission that forms part of a power transmission path between the engine and drive wheels.
The target driving force of the vehicle is calculated based on the acceleration operation amount of the driver, and the basic gear ratio of the automatic transmission based on the target driving force is changed based on a predetermined external factor. A target driving force calculation unit that calculates a corrected driving force that corrects the target driving force by the value of the ratio of the ratio to the basic gear ratio,
A vehicle control device including an engine control unit that calculates a target value of an output torque of the engine based on the corrected driving force and the changed gear ratio.
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