JP2626032B2 - 車両駆動系の制御装置 - Google Patents

車両駆動系の制御装置

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JP2626032B2 JP1058446A JP5844689A JP2626032B2 JP 2626032 B2 JP2626032 B2 JP 2626032B2 JP 1058446 A JP1058446 A JP 1058446A JP 5844689 A JP5844689 A JP 5844689A JP 2626032 B2 JP2626032 B2 JP 2626032B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関から駆動輪までの動力伝達系に減
速比を無段階に調整可能な無段変速機を備えた車両駆動
系の制御装置に関し、特に無段変速機の減速比と内燃機
関の出力トルクとを最適に制御する車両駆動系の制御装
置に関する。
[従来の技術] 従来より、例えば特開昭62−110536号公報に記載の如
く、内燃機関から駆動輪までの駆動伝達系に減速比を無
段階に調整可能な無段変速機を備えた車両において、車
両運転者のアクセル操作量(アクセル開度)と車速とに
基づき車両の目標駆動トルクを設定し、この設定された
目標駆動トルクに基づき無段変速機の目標入力回転速度
を内燃機関のスロットル開度とを決定して、無段変速機
の減速比及び内燃機関の出力トルクを制御する車両駆動
系の制御装置が知られている。
この種の装置は、車両運転者の要求する駆動トルク
で、しかも最適な燃費効率で車両駆動できるようにする
ことを目的としてなされたもので、上記のように目標駆
動トルクに基づき無段変速機の減速比及び内燃機関の出
力トルクを制御することにより、車両を最適に駆動する
ことが可能となる。
[発明が解決しようとする課題] ところが上記装置では、制御目標となる車両の駆動ト
ルクが、アクセル開度と車速とに基づき設定されるの
で、車速を車両運転者の要求する目標車速に制御するこ
とはできなかった。つまり上記装置においては、アクセ
ル開度が車両運転者の要求する加速度であるとして、目
標駆動トルクをアクセル開度と車速とに基づき設定する
ようにしているため、車両運転者が行なうアクセル操作
に応じて車両を加速又は減速させることはできるもの
の、車速を車両運転者が要求する目標車速に制御する所
謂目標車速追従系に適用することはできず、車速の制御
は車両運転者によるアクセル操作に委ねるしかなかっ
た。
また上記装置では、無段変速機の変速過渡時を考慮せ
ずに内燃機関のトルク制御を行なうため、穏やかなアク
セル操作に対しては車両を良好に加・減速することがで
きるもの、急激なアクセル操作に対しては内燃機関の出
力トルクを急変してしまい、その結果無段変速機も急変
速されて、大きな変速ショックが発生するといった問題
もある。
そこで本発明は、上記のような無段変速機搭載車両に
おいて、最適な燃費効率で、しかも急激なアクセル操作
に対しても変速ショックを発生させることなく、車速を
車両運転者の要求する目標車速に制御することができる
ようにすることを目的としてなされた。
[課題を解決するための手段] 即ち上記目的を達するためになされた本発明の構成
は、第1図に例示する如く、 内燃機関E/Gを駆動源とし、動力伝達系に減速比を無
段階に調整可能な無段変速機T/Mを備えた車両駆動系の
制御装置であって、 車両走行時に燃費が最少となるエンジントルクと減速
比との関係を記述した最適燃費特性が予め記憶された最
適燃費特性格納手段M1と、 車両運転者によるアクセル操作量に基づき当該車両の
目標車速を設定する目標車速設定手段M2と、 少なくとも上記無段変速機T/Mの減速比及び当該車両
の車速を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手
段M3と、 該走行状態検出手段M3の検出結果と上記目標車速設定
手段M2にて設定された目標車速とに基づき、車速を状態
変数として車両駆動系の挙動を次式にて記述した物理モ
デルに基づき設定された演算式を用いて、車速を上記目
標車速に制御するのに最適なエンジントルクと減速比と
の関係を表わすトルク−減速比特性を算出するトルク−
減速比特性算出手段M4と、 I{R10T}・(dV/dt)=TE−TC(FR,R10T,V} 但し、 であり、R10Tは無段変速機の減速比を含む動力伝達系の
トータル減速比,Vは車速,TEはエンジントルク,FRは走行
抵抗,Mは車両重量,rはタイヤ半径,ITは動力伝達系の慣
性モーメント,IEは内燃機関の回転部の慣性モーメント
を表わす。
該算出されたトルク−減速比特性と上記最適燃費特性
とに基づき、最少燃費で車速を目標車速に制御するため
の目標エンジントルク及び目標減速比を算出する制御量
算出手段M5と、 該制御量算出手段M5で算出された目標エンジントルク
及び目標減速比に応じて、内燃機関E/Gのトルク及び無
段変速機T/Mの減速比をフィードバック制御する制御手
段M6と、 を備えたことを特徴とする車両駆動系の制御装置を要旨
としている。
[作用] 以上のように構成された本発明の車両駆動系の制御装
置においては、まず目標車速設定手段M2が、車両運転者
によるアクセル操作量に基づき目標車速を設定し、トル
−減速比特性算出手段M4が、走行状態検出手段M3が検出
した当該車両の車速及び無段変速機T/Mの減速比と、目
標車速設定手段M2にて設定された目標車速とに基づき車
速を目標車速に制御するのに最適なトルク−減速比特性
を算出する。すると制御量算出手段M5が、その算出され
たトルク−減速比特性と最適燃費特性格納手段M1に記憶
されている最適燃費特性とに基づき、目標エンジントル
ク及び目標減速比を設定し、制御手段M6が、この設定さ
れた各目標値に基づき無段変速機T/Mの減速比及び内燃
機関E/Gのトルクをフィードバック制御する。
即ち本発明では、車速を状態変数として当該車両駆動
系の挙動を上述の式で記述した物理モデルに則って車速
を目標車速に制御するのに最適なエンジントルクと減速
比との関係を表わすトルク−減速比特性を求め、このト
ルク−減速比特性と予め設定された最適燃費特性とに基
づき目標エンジントルク及び目標減速比を算出すること
で、最適な燃費効率でしかも最適な変速特性で車速を目
標車速に制御できるように無段変速機T/Mの減速比及び
内燃機関E/Gのトルクを制御する。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第2図は実施例の車両駆動系の制御装置全体の構成を
表す概略構成図である。
図に示す如く本実施例の車両は、内燃機関2を動力源
とし、内燃機関2の回転が、クラッチ機構4、ベルト式
無段変速機(以下、CVTという)6,図示しないディファ
レンシャルギヤ等を介して駆動輪に伝達される。
ここでまず内燃機関2の吸気管8には、その上流か
ら、エアクリーナ10,エアクリーナ10を介して流入する
空気の流量(吸気量)を制御するスロットルバルブ12,
吸気の脈動を抑えるサージタンク14が設けられている。
スロットルバルブ12は、スロットルアクチュエータ16を
介して開度調整できるように構成されており、その開度
(スロットル開度)θTHを検出するためのスロットル開
度センサ18が備えられている。
一方CVT6は、入力軸20及び出力軸22に夫々設けられた
入力プーリ24及び出力プーリ26と、これら入・出力プー
リ24,26に巻き付けられた伝動ベルト28とから構成され
ている。また入・出力プーリ24,26は、夫々、入力軸20
又は出力軸22に固定された固定プーリ30,32と、入力軸2
0又は出力軸22に軸方向の移動可動かつ軸回り相対回転
不能に設けられた可動プーリ34,36とから構成されてお
り、各可動プーリ34,36を軸方向に移動させて伝動ベル
ト28の掛け径(有効径)を変更することにより、CVT6の
減速比R10を調整できるようにされている。
即ち各可動プーリ34及び36内部には、リザーバ38から
油圧ポンプ40により圧送され、圧力制御弁42、流量制御
弁44を介して供給される作動油により容積変化する油圧
室が形成されており、各油圧室の油圧を圧力制御弁42及
び流量制御弁44を介して調圧することによりCVT6の減速
比R10が制御される。尚こうした油圧制御のための圧力
制御弁42及び流量制御弁44の動作については従来より周
知であるので詳しい説明は省略する。
次にCVT6の入・出力軸20,22には、夫々その回転速度
を検出するための回転速度センサ46,48が設けられてお
り、これら各回転速度センサ46,48からの検出信号は電
子制御回路60に入力される。
電子制御回路60は、これら各回転速度センサ46,48か
らの検出信号の他、上述のスロットル開度センサ18から
の検出信号や当該車両のアクセルペダル62に設けられた
アクセル開度センサ64からの検出信号も入力し、これら
各種検出信号に基づき、スロットルアクチュエータ16,
圧力制御弁42及び流量制御弁44を駆動制御することによ
り、最適な燃費で車速を車両運転者の要求する目標車速
に制御するためもので、CPU60a,ROM60b,RAM60c,入出力
ポート60d等により周知の論理演算回路として構成され
ている。
尚入出力ポート60dには、後述の制御量算出処理で算
出されたスロットルアクチュエータ16の制御電圧VTHに
応じてスロットルアクチュエータ16を駆動する駆動回
路、及び同じく後述の制御量算出処理で算出されたCVT1
6の制御電圧VSに応じて圧力制御弁42及び流量制御弁44
を駆動する駆動回路が夫々設けられ、これら各駆動回路
を介して、内燃機関2の出力トルク及び減速比を制御で
きるようにされている。
次にこの電子制御回路60で実行される車両駆動系制御
のための制御則を第3図に示すブロック図に基づき説明
する。尚第3図は当該実施例の制御則を示す図であって
ハード的な構成を示すものでなく、実際の制御は後述の
第5図のフローチャートに示した一連の制御プログラム
の実行により実現される。
第3図に示すように本実施例では、まず回転速度セン
サ46及び48により検出されたCVT6の入力回転速度ωIN及
び出力回転速度ωOUTがCVT減速比算出部P1に入力され
る。CVT減速比算出部P1は、CVT6の入力回転速度ωINと
出力回転速度ωOUTとに基づき次式(1) R10=ωIN/ωOUT …(1) を用いてCVT6の減速比R10を算出し、その算出結果R10を
トータル減速比算出部P2に出力する。するとトータル減
速比算出部P2は、このCVT減速比R10、CVT6から駆動輪ま
での駆動伝達系における減速比(即ちディファレンシャ
ルギヤの減速比)R10Dとに基づき、次式(2) R10T=R10・R10D …(2) を用いて当該車両の動力伝達系のトータル減速比R10Tを
算出する。
また回転速度センサ48により検出されたCVT6の出力回
転速度ωOUTは、車速算出部P3にも入力される。すると
車速算出部P3は、この入力された出力回転速度ωOUTと
上記ディファレンシャルギヤの減速比R10Dとに基づき、
次式(3) V=ωOUT/R10D …(3) を用いて当該車両の車速Vを算出する。
一方アクセル開度センサ64により検出されたアクセル
ペダル62の踏込み量を表わすアクセル開度θACCは、目
標車量算出部P4に入力される。目標車速算出部P4は、そ
の入力されたアクセル開度θACCに基づき、アクセル開
度θACCをパラメータとするマップ又は次式(4) V0=f1(θACC) …(4) を用いて、車両運転者が要求する目標車速V0を算出し、
その算出結果V0を走行抵抗算出部P5に出力する。すると
走行抵抗算出部P5は、当該車両を上記目標車速V0で走行
させた場合に生ずる走行抵抗FRを、予め設定された次
式(5) {但し,CN:走行抵抗係数,AF:車両全面投影面積,CR:
転がり抵抗係数,M:車両重量} を用いて算出し、その算出結果(走行抵抗FR)をトル
ク−減速比特性算出部P6に出力する。
トルク−減速比特性算出部P6は、上記各部P2〜P5で算
出されたトータル減速比R10T,車速V,目標車速V0,走行抵
抗FRに基づき、次式(6) を用いて当該車両を目標車速V0で運転するのに最適なエ
ンジントルクTEとCVT減速比R100との関係を表わすト
ルク−減速比特性を算出し、その算出結果を制御目標算
出部P7に出力する。尚上記演算式(6)は、当該車両の
駆動系の挙動を表わす物理モデルに基づき設定されたも
のであり、その導出方法等については後で詳しく説明す
る。
次に制御目標算出部P7は、トルク−減速比特性算出部
P6から出力されたトルク−減速比特性データと、予め設
定された最適燃費特性とに基づき、最少燃費でしかも変
速ショックを生ずることなく車速Vを目標車速V0に制御
するための内燃機関2の出力トルク(目標エンジントル
ク)TE及びCVT6の減速比(目標減速比)R100を算出
し、その算出結果TE及びR100を目標入力回転速度算
出部P8及び目標スロットル開度算出部P10に夫々出力す
る。
目標入力回転速度算出部P8は、上記入力された目標減
速比R100と回転速度センサ48により検出されたCVT6の出
力回転速度ωOUTとに基づき、次式(7) ωIN0=R100・ωOUT …(7) を用いてCVT減速比R10を目標減速比R100に制御するのに
必要なCVT6の入力回転速度(目標入力回転速度)ωIN0
を算出するためのもので、この算出結果ωIN0をCVT制御
電圧算出部P9に出力する。するとCVT制御電圧算出部P
9、この目標入力回転速度ωIN0と、回転速度センサ46に
より検出されたCVT6実際の入力回転速度ωINとに基づ
き、次式(8) Vs=K1・(ωIN0−ωIN) …(8) を用いて、CVT制御電圧Vsを算出する。
また目標スロットル開度算出部P10は、上記入力され
た目標エンジントルクTEと、目標入力回転速度ωIN0
とに基づき、予め設定されたマップ又は次式(9) θTH0=f2(TE0,ωIN0) …(9) を用いて、エンジントルクTEを目標エンジントルクTE
に制御するのに必要なスロットルバルブ12の開度(目
標スロットル開度)θTH0を算出するためのもので、こ
の算出結果θTH0をスロットル制御電圧算出部P11に出力
する。するとスロットル制御電圧算出部P11は、この目
標スロットル開度θTH0と、スロットル開度センサ18に
より検出された実際のスロットル開度θTHとに基づき、
次式(10) VTH=K2・(θTH0−θTH) …(10) を用いてスロットル制御電圧VTHを算出する。
次に上記トルク−減速比特性算出部P6でトルク−減速
比特性を求めるための演算式(6)、及び制御目標算出
部P7でトルク−減速比特性と最適燃費特性とに基づき制
御目標となる目標エンジントルクTE及び目標減速比R
100を算出する際の手順等について、詳しく説明する。
まずエンジン回転速度をωE,タイヤの回転速度をωT,
車速をV,エンジントルクをTE,内燃機関2の出力軸の
トルク(軸トルク)をTL,車両の駆動トルクをTD,走
行抵抗をFR,タイヤの半径をr,CVT減速比をR10,トータ
ル減速比をR10T,内燃機関2の回転部の慣性モーメント
をIE,動力伝達系の慣性モーメントをIT,車両重量を
Mとすると、内燃機関2,動力伝達系,及び車両の運動方
程式は、夫々次式(11)〜(13)式の如く記述できる。
IE・(dωE/dt)=TE−TL …(11) IT・(dωT/dt)=R10T・TL−TD …(12) M・(dV/dt)=TD/r)−FR …(13) またエンジン回転速度ωEと車輪回転速度ωTとの関
係は、トータル減速比R10Tを用いて次式(14)の如く記
述できるので、 ωT=ωE/R10T …(14) 車輪回転速度ωTの微分値dωt/dtは次式(15)の如く
なる。
そこで上記(11)〜(13)式を用いて、(15)式のω
T,TL,TDを消去すると、上記(15)式は次式(16)の如
く変形できる。
またエンジ回転速度ωEと車速Vとの関係は、トータ
ル減速比R10T及びタイヤ半径rを用いて次式(17)の如
く記述できるので、 ωE=V・R10T/r …(17) 車輪回転速度ωEの微分値dωE/dtは次式(18)の如く
なる。
従って、この(18)式を上式(16)を代入することに
より、無段変速機搭載車両の駆動系の挙動を表わす物理
モデルが次式(19)の如く導出できる。
I{R10T}・(dV/dt) =TE−TC{FR,R10T,V} …(19) 但し、(19)式において、 である。そして上記(9)式において、状態x=V,入力
u=TE/I{R10T},出力y=Vとすると、車両駆動系
のシステム方程式が次式(22)及び(23)の如く求ま
る。
y=x …(23) そこで次にこうしたシステムの出力y(即ち車速V)
を目標車速V0とする状態フィードバック制御を考える。
まず出力y(即ち車速V)が目標値(即ち目標車速
V0)で定常(t→∞)となるとき、状態をxs,入力をus
とすると、これら各値xs,usは、上記(22)及び(23)
式から、 となる。次にこうした定常状態からの変動分をX(=x
−xs),U(=U−us)とすると、上記(22)及び(23)
は、 となる。この(25)及び(26)式は可制御,可観測であ
るので、次式(27) で記述された評価関数Jを最少にする最適フィードバッ
クゲインFを求めることで、車速Vを目標車速V0に制御
するの最適な制御則が次式(28)の如く求まる。
但し、Pはリカッチ方程式 を満たす解である。
尚こうした制御則の設計方法としては、例えば、古田
勝久著「実システムのデジタル制御」システムと制御,V
ol.28,No.12,1984年,計測自動制御学会等に詳しいの
で、これ以上の詳しい説明は省略する。
次に上記(28)式は、U,Xの定義から、 であるので、この(29)式を整理することにより、車速
Vを目標車速V0に制御するためのエンジントルクTE
は、次式(30)で与えられる。
TE=I{R10T}・F(V0−V) +TC{FR,R10T,V} …(30) また(30)式において、TC{FR,R10T,V}は前述の
(21)式に示した如くであるが、この式(21)において
は、トータル減速比R10Tの微分項が含まれているので、
次式(31)の如く、(21)式を離散化し、次回のトータ
ル減速比R10Tを目標トータル減速比R10T0とし、 更に目標トータル減速比R10T0は、CVT6の目標減速比R10
0とディファレシャルギヤの減速比R10Dとを乗じたもの
であるから更に上記(31)式を次式(32)の如く変形す
る。
そしてこの(32)式及び前述の(20)式により(30)
式を書き直すことにより、車速Vを目標車速V0に制御す
るのに最適な、エンジントルク(目標エンジントルク)
TEと、CVT減速比(目標減速比)R100との関係を表わ
す前述の(6)式が得られ、この(6)式により、車速
Vを目標車速V0に制御するのに最適なトルク−減速比特
性が得られる。
次に制御目標算出部P7は、既述したように、このトル
ク−減速比特性と最適燃費特性とに基づき目標エンジン
トルクTEと目標減速比R100と決定するためのもので
あるが、その決定は以下のように行う。
まず最少燃費で効率よく車両を走行することのできる
エンジントルクTEとCVT減速比R10との関係(最適燃費
特性)は、周知のように、第4図に示す最適燃費ライン
として実験的に設定することができる。そこで制御目標
算出部P7では、その最適燃費ラインを表わす次式(33)
と、 f(TE0,R100)=0 …(33) 上記(6)式とに基づき、第4図に示す最適燃費ライン
とトルク−減速比特性との交点x1及びx2を求め、現在の
制御量から近い方の交点x1又はx2に対応するエンジント
ルクTE及びCVT減速比R10を、夫々、目標エンジントル
クTE0,目標減速比R100として算出する。
また第4図に示す如く、CVT6には実際に実現可能な減
速比の上・下限R10max,R10minが存在するので、制御目
標算出部P7で算出する目標減速比R100には次式(34) R10min≦R100≦R10max …(34) の如き拘束条件が存在し、目標減速比R100には、下限値
R10min(例えば0.43)以上で上限値R10max(例えば2.5
0)以下の値を設定しなければならない。このため当該
制御目標算出部P7においては、最適燃費ラインとトルク
減速比特性とに基づき求めた目標減速比R100が上記(3
4)式の拘束条件を満たさなければ、この拘束条件を満
たし、且つ各特性に最も近いエンジントルクTE及びCVT
減速比R10を、目標エンジントルクTE0,及び目標減速比
R100として設定する。
以上、本実施例の駆動系制御のための制御則及びその
設計手順等について詳しく説明したが、次にこの制御則
を実現するに当たって電子制御回路60で実行される制御
量算出処理について第5図のフローチャートに沿って説
明する。
この処理は、車両走行中に所定時間(例えば8m se
c.)毎に実行される処理で、処理が開始されると、まず
ステップ100を実行して、上記各センサからの検出信号
に基づき得られる各種検出データ,即ちCVT6の入力回転
速度ωIN,出力回転速度ωOUT,スロットル開度σTH,及び
アクセル開度θACCを読み込み、ステップ110に移行す
る。
ステップ110では、上記読み込んだCVT6の入力回転速
度ωINと出力回転速度ωOUTとに基づき、CVT6の減速比R
10を算出するCVT減速比算出部P1としての処理を実行す
る。また続くステップ120では、この算出したCVT減速比
R10とROM60b内に予め記憶されているディファレンシャ
ルギヤの減速比R10Dとに基づき、トータル減速比R10Tを
算出するトータル減速比算出部P2としての処理を実行す
る。そして続くステップ130では、ステップ100で読み込
んだCVT6の出力回転速度ωOUTと、上記減速比T10Dとに
基づき車速Vを算出する車速算出部P3としての処理を実
行し、続くステップ140に移行する。
ステップ140ではステップ100で読み込んだアクセル開
度θACCに基づき、目標車速V0を算出する目標車速算出
部P4としての処理を実行し、続くステップ150に移行し
て、この算出された目標車速V0と、予めROM60b内に格納
されている車両重量データM,走行抵抗係数データCN,
転がり抵抗係数データCR,及び車両前面投影面積デー
タAEとに基づき前述の(5)式を用いて走行抵抗FRを
算出する走行抵抗算出部P5としての処理を実行し、ステ
ップ160に移行する。するとステップ160では、ステップ
120〜ステップ150で求めたトータル減速比R10T,車速V,
目標車速V0,走行抵抗FRに基づき、前述の(6)式を用
いて、トルク−減速比特性を算出するトルク−減速比特
性算出部P6としての処理を実行し、続くステップ170に
移行する。
ステップ170では、この算出されたトルク−減速比特
性と、予めROM60b内に記憶されている最適燃費特性(第
4図に示す最適燃費ライン)とに基づき、先に詳述した
手順に従い目標エンジントルクTE及び目標減速比R10
0を算出する制御目標算出部P7としての処理を実行す
る。
すると続くステップ180では、上記求めた目標減速比R
100とステップ100で読み込んだCVT6の出力回転速度ωOU
Tとに基づき、CVT6の目標入力回転速度ωIN0を算出す
る、目標入力回転速度算出部P8としての処理を実行し、
続くステップ190に移行して、この目標入力回転速度ωI
N0とステップ100で読み込んだCVT6の実際の入力回転速
度ωINとに基づき、CVT制御電圧Vsを算出する、CVT制御
電圧算出部P9としての処理を実行する。
また続くステップ200では、ステップ170で求めた目標
エンジントルクTEと、ステップ180で求めたCVT6の目
標入力回転速度ωIN0とに基づき、目標スロットル開度
θTH0を算出する、目標スロットル開度算出部P10として
の処理を実行し、続くステップ210に移行して、この目
標スロットル開度θTH0とステップ100で読み込んだ実際
のスロットル開度θTHとに基づき、スロットル制御電圧
VTHを算出する、スロットル制御電圧算出部P11として
の処理を実行し、処理を一旦終了する。
尚ステップ190及びステップ210で算出された制御電圧
VS及びVTHは、上述したように入出力ポート60dに設け
られた駆動回路によりCVT6の減速比R10及びスロットル
開度θTHを制御するのに使用される。
また本実施例においては、最適燃費特性を記憶するRO
M60bが最適燃費特性格納手段M1に、アクセル開度θACC
から目標車速V0を設定するステップ130の処理が目標車
速設定手段M2に、車両の走行状態を検出する各種センサ
及びステップ100〜ステップ130の処理が走行状態検出手
段M3に、トルク−減速比特性を算出するステップ160の
処理がトルク−変速比特性算出手段M4に、トルク−減速
比特性と最適燃費ラインとに基づき目標エンジントルク
TE及び目標減速比R100を算出するステップ170の処理
が制御量算出手段M5に、目標エンジントルクTE及び
目標減速比R100に基づき制御電圧Vs及びVTHを求めスロ
ットル開度θTH及び入力回転速度ωINを制御するステッ
プ180〜ステップ210の処理,入出力ポート60d内の駆動
回路,圧力制御弁42,流量制御弁44,及びスロットルアク
チュエータ16が制御手段M6に、夫々相当する。
以上説明したように、本実施例では、車両運転者が操
作するアクセルペダル62の踏込み量(即ちアクセル開度
θACC)に応じ目標車速V0を設定し、この設定された目
標車速V0に基づき車速Vを目標車速V0に制御するのに最
適なトルク−減速比特性を算出し、このトルク−減速比
特性を予め設定された最適燃費特性とに基づき目標エン
ジントルクTE及び目標減速比R100を算出して、エン
ジントルクTE及びCVT減速比R10を制御するようにされ
ている。
このため本実施例によれば、車両運転者のアクセルペ
ダルの踏込み量に応じて、最適な燃費効率で車速を一定
車速に制御することができ、従来のように車両運転者が
アクセルペダルの踏込み量を調整することなく車速を所
望の目標車速に制御することが可能となる。またトルク
−減速比特性を算出するための演算式(6)は、車両駆
動系の挙動を表わす物理モデルに基づき設定されてお
り、現時点のトータル減速比R10Tからの変動量(即ち前
述の微分項)を考慮してトルク−減速比特性を算出する
ことができるので、制御目標,即ち目標エンジントルク
TE及び目標減速比R100には、変速ショックを生ずる
ことのない最適な値を設定することが可能となり、車両
走行時に変速ショックを生ずることなく車速Vを目標車
速V0に制御することも可能である。
ここで上記実施例では、車両の走行抵抗Rを算出する
際、走行抵抗係数CN,転がり抵抗係数CR,を予め設定
された所定値を用いるものとして説明したが、これら各
係数は実際には、走行路の勾配,風向き,路面状態等の
外乱によって変化するので、これら各種外乱を検出し
て、上記係数を補正するようにしてもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明の車両駆動系の制御装置に
おいては、車両運転者のアクセル操作量から車両運転者
の要求する目標車速を設定し、この設定された目標車速
に基づき車速を目標車速に制御するに最適なトルク−減
速比特性を算出し、このトルク−減速比特性と最適燃費
特性とに基づき目標エンジントルク及び目標減速比を算
出して、内燃機関のトルク及び無段変速機の減速比をフ
ィードバック制御するようにされている。このため本発
明によれば、車両運転者のアクセルペダルの踏込み量に
応じて、最適な燃費効率で車速を一定車速に制御するこ
とができ、従来のように車両運転者がアクセルペダルの
踏込み量を調整することなく車速を所望の目標車速に制
御することが可能となる。また特に、本発明では、トル
ク−減速比特性を算出するための演算式が、内燃機関及
び動力伝達系の慣性モーメントや動力伝達系の減速比の
微分項を含む上述の式で車両駆動系の挙動を記述した物
理モデルに基づき設定されているので、減速比の変動量
や車両駆動系の慣性を考慮してトルク−減速比特性,延
いては目標エンジントルク及び目標減速比を算出するこ
とができる。このため、本発明によれば、内燃機関を常
に最適燃費特性で運転しながら車速を制御することがで
き、目標車速が急変したような場合であっても、変速シ
ョックを発生させることなく車速を目標車速に制御する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を例示するブロック図、第2図は
実施例の車両駆動系の制御装置全体の構成を表わす概略
構成図、第3図は電子制御回路で実行される車両駆動系
制御のための制御則を表わすブロック図、第4図はトル
ク−減速比特性と最適燃費特性とから目標エンジントル
ク及び目標減速比を算出する手順を説明する線図、第5
図は電子制御回路で実行される制御量算出処理を表わす
フローチャート、である。 M1……最適燃費特性格納手段 M2……目標車速設定手段 M3……走行状態検出手段 M4……トルク−減速比特性算出手段 M5……制御量算出手段、M6……制御手段 E/G,2……内燃機関 T/M,6……無段変速機(CVT) 16……スロットルアクチュエータ 18……スロットル開度センサ 42……圧力制御弁、44……流量制御弁 46,48……回転速度センサ 60……電子制御回路、64……アクセル開度センサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関を駆動源とし、動力伝達系に減速
    比を無段階に調整可能な無段変速機を備えた車両駆動系
    の制御装置であって、 車両走行時に燃費が最少となるエンジントルクと減速比
    との関係を記述した最適燃費特性が予め記憶された最適
    燃費特性格納手段と、 車両運転者によるアクセル操作量に基づき当該車両の目
    標車速を設定する目標車速設定手段と、 少なくとも上記無段変速機の減速比及び当該車両の車速
    を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 該走行状態検出手段の検出結果と上記目標車速設定手段
    にて設定された目標車速とに基づき、車速を状態変数と
    して車両駆動系の挙動を次式にて記述した物理モデルに
    基づき設定された演算式を用いて、車速を上記目標車速
    に制御するのに最適なエンジントルクと減速比との関係
    を表わすトルク−減速比特性を算出するトルク−減速比
    特性算出手段と、 I{R10T}・(dV/dt)=TE−TC(FR,R10T,V} 但し、 であり、R10Tは無段変速機の減速比を含む動力伝達系の
    トータル減速比,Vは車速,TEはエンジントルク,FRは走行
    抵抗,Mは車両重量,rはタイヤ半径,ITは動力伝達系の慣
    性モーメント,IEは内燃機関の回転部の慣性モーメント
    を表わす。 該算出されたトルク−減速比特性と上記最適燃費特性と
    に基づき、最少燃費で車速を目標車速に制御するための
    目標エンジントルク及び目標減速比を算出する制御量算
    出手段と、 該制御量算出手段で算出された目標エンジントルク及び
    目標減速比に応じて、内燃機関のトルク及び無段変速機
    の減速比をフィードバック制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両駆動系の制御装置。
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