JP3306946B2 - 自動車の動力制御方法及び装置 - Google Patents
自動車の動力制御方法及び装置Info
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Description
をトルクコンバータや各種クラッチ等の連結機構を介し
て自動変速機(有段,無段変速機)に伝達し、そこで増
減速して自動車の車輪に伝達する自動車の動力制御方法
及び装置に関する。
入力回転数に基づいてエンジンの出力トルク目標値や自
動変速機のシフトパターン等が制御される。
ldモード付電子制御自動変速機」(自動車技術,Vol.4
2,No.8,1988,P1017)の図に示されるよ
うに、自動変速機の入力軸にその外周にギアが刻設され
たロータを取付け、そのギアの歯を電磁ピックアップに
よって検出して入力回転数を検出していた。
ータ(鋳造品)や電磁ピックアップが、自動車の重量や
コストアップを招く原因となっていた。
には、エンジン回転数信号も必要である。ところが、エ
ンジン回転数を検出する同種の検出器自動変速機の入力
回転数の検出器との検出精度がばらつくと、エンジンの
出力トルク制御や速度比の制御が不正確になる問題があ
った。自動変速機の入力回転数の検出器のギアの製作誤
差,取付誤差等により両回転数の検出に際し、定常的相
対誤差が生じる。また、長期間使用している間に、振動
による取付位置のずれや、ギアの欠損,異物の付着等に
よる経年的相対誤差が生じる。
回転程度の誤差は無視できるが、アイドル回転の様な低
回転域では1回転の検出誤差もエンジンの出力トルクに
影響を与える。
ロータや電磁ピックアップなしに検出し、上記問題点を
解消する点にある。
関のスロットル開度,機関の吸入空気量,燃料噴射量等
から推定したエンジンの出力トルクとエンジンの実回転
数及び連結機構のトルク伝達特性(トルクコンバータで
あれば入力容量特性,すべりクラッチ,摩擦クラッチ,
粘性クラッチ等であれば、クラッチのすべり特性)とか
ら速度比(即ちエンジン回転数Neと自動変速機の入力
回転数NT との比)を求め、これをエンジン回転数で除
して、自動変速機の入力回転数を求め、この入力回転数
で自動車の動力を制御することにより達成される。
御装置は、エンジンの出力トルクを求める手段と、エン
ジンの回転数を検出する手段と、更に連結機構のトルク
伝達特性と速度比との関係を記憶する手段と、上記3者
から速度比を求める手段と、この速度比とエンジン回転
数とから自動変速機の入力回転数を求める手段を備え、
この入力回転数に基づいて自動車の動力が制御される。
の入力回転数は、エンジン制御に用いる既存の各種セン
サの出力によって求めることができ、従来の様に、特別
に設置されたロータや電磁ピックアップは不要となり、
ギアと電磁ピックアップから成る自動変速機の入力回転
数検出センサを用いた場合の定常的相対誤差や経年的相
対誤差がなくなると共に安価な動力制御装置が得られ
る。
す。本実施例はエンジン55とトルクコンバータを備え
た自動変速機57とエンジン出力を変化する為にモータ
によってスロットル弁56aを開閉する電子スロットル
56と、自動変速機57に関連する情報58を取り込み
自動変速機の変速に関連する指令59を出力するAT制
御装置39と、エンジン55に関連する情報60を取り
込みエンジンの動作に必要な燃料噴射量や点火時期指令
61をインジェクタ61a,点火装置61bに出力する
エンジン制御装置41と、自動車の運転状況を検出して
適切なエンジン出力を指令する動力制御装置38と、動
力制御装置38の指令を受けてエンジン出力を変化する
電子スロットル56を制御するエンジン出力制御装置4
0とから成る。「図10」では4つの制御装置が分離し
ており、その間をローカルエリアネットワーク(LA
N)で結んでいるが、これは構成の一例であり少なくと
も1つの制御装置内に、他の制御装置の機能を取り込ん
でも支障はない。
す。制御装置は少なくともCPU33とROM35とR
AM36と入出力インタフェース回路62から成り、
「図10」に示したように制御装置をLANで結ぶ場合は
LAN制御回路37が必要である。
明する。
1」、そのアルゴリズムを「図6」に示すフローチャー
トで説明する。まずステップ8でスロットル開度θを算
出する。θはスロットル弁56aに取り付けた開度セン
サの出力を直接、動力制御装置38に取り込んで算出す
るか、エンジンの出力トルク制御装置に入力されるスロ
ットル開度信号を分岐入力するか、エンジンの出力トル
ク制御装置の内部情報としてのスロットル開度信号を入
力する。次にステップ9でエンジン回転数Ne を算出す
る。Ne もエンジンに取り付けたセンサの出力を直接、
動力制御装置38に取り込んで算出するか、エンジンの
出力トルク制御装置に入力されるエンジン回転数を分岐
入力するか、エンジンの出力トルク制御装置の内部情報
としてのエンジン回転数信号を入力する。次にステップ
10でマップ1を使ってスロットル開度θとエンジン回
転数Ne からエンジントルクの推定値Te を算出する。
マップ1はエンジンの性能曲線図と呼ばれるもので予め
実験により求め、動力制御装置38のROMのなかにデ
ータとして設定しておき、補間によってTe を算出す
る。次にステップ11でトルクコンバータの入力容量係
数Cを C=Te/Ne 2 …(数1) という式を用いて求める。次にステップ12でマップ2
を使って入力容量係数Cから速度比eを算出する。マッ
プ2はトルクコンバータの形状によって決まり、予め実
験により求め、動力制御装置38のROMの中にデータ
として設定しておき、補間によってeを算出する。ただ
し入力容量係数Cは速度比eの2次関数の形をしている
ためCがある範囲の時はeが一意に求められない。そこ
でeを一意に求める一つの方法として、自動車のスター
ト時以外にはeは「図5」に示すet より小さくならな
いことに注目し、マップ2は「図5」破線より上の部分
をデータとして持っておく。次にステップ13で入力回
転数Nt を Nt=e・Ne …(数2) という式を用いて求める。以上のステップにより変速機
の入力回転数Nt をセンサを用いることなしにスロット
ル開度θとエンジン回転数Ne から推定できる。本発明
の第2の実施例のブロック図を「図2」、そのアルゴリ
ズムを「図7」に示す。第2の実施例では、まずステッ
プ14でエンジン吸入空気量Qa を算出する。Qa はエ
ンジンの吸気管に取り付けたセンサの出力を直接、動力
制御装置38に取り込むか、他の制御装置からLANを
通してエンジン吸入空気量情報を受け取ることで算出で
きる。次にステップ15でエンジン回転数Ne を算出す
る。Ne もエンジンに取り付けたセンサの出力を直接、
動力制御装置38に取り込むか、他の制御装置からLA
Nを通してエンジン回転数情報を受け取ることで算出で
きる。次にステップ16でQa/Neを算出し、ステップ
17でマップ3を使ってエンジントルクの推定値Te を
算出する。マップ3は予め実験により求め、動力制御装
置38のROMのなかにデータとして設定しておき、補
間によってTe を算出する。次にトルクコンバータの入
力容量係数Cをステップ18からステップ20で算出す
るが、これらの3つのステップは上述の第1実施例で説
明した「図6」のステップ11からステップ13と同一
の方法である。
2」、そのアルゴリズムを「図7」に示す。第2の実施
例では、まずステップ14でエンジン吸入空気量Qa を
算出する。Qa はエンジンの吸気管に取り付けたセンサ
の出力を直接、動力制御装置38に取り込んで算出する
か、他の制御装置から受け取る。次にステップ15でエ
ンジン回転数Ne を算出する。Ne もエンジンに取り付
けたセンサの出力を直接、動力制御装置38に取り込ん
で算出するか、前記したように他の制御装置から受け取
る。次にステップ16でQa/Neを算出し、ステップ1
7でマップ3を使ってエンジントルクの推定値Te を算
出する。マップ3は予め実験により求め、動力制御装置
38のROMのなかにデータとして設定しておき、補間
によってTe を算出する。次にトルクコンバータの入力
容量係数Cをステップ18からステップ20で算出する
が、これらの3つのステップは上述の第1実施例で説明
した「図6」のステップ11からステップ13と同一の
方法である。
3」、そのアルゴリズムを「図8」に示す。第3の実施
例では、まずステップ21でエンジン吸入空気量Qa を
算出する。Qa はエンジンの吸気管に取り付けたセンサ
の出力を直接、動力制御装置38に取り込んで算出する
か、他のセンサ同様他の制御装置から受け取る。次にス
テップ15でエンジン回転数Ne を算出する。Ne もエ
ンジンに取り付けたセンサの出力を直接、動力制御装置
38に取り込むか、他の制御装置からLANを通してエ
ンジン回転数情報を受け取ることで算出できる。ここで
αを定数として Te=α・Qa/Ne …(数3) エンジントルクの推定値Te を算出する。マップ3は予
め実験により求め、動力制御装置38のROMのなかに
データとして設定しておき、補間によってTe を算出す
る。次にトルクコンバータの入力容量係数Cをステップ
24からステップ26で算出するが、これらの3つのス
テップは上述の第1実施例で説明した「図6」のステッ
プ11からステップ13と同一の方法である。
4」、そのアルゴリズムを「図9」に示す。第4の実施
例では、まずステップ27で燃料噴射量TP を算出す
る。TP はエンジンの制御装置から情報を受れ取ること
で算出できる。次にステップ28でエンジン回転数Ne
を算出する。Ne もエンジンに取り付けたセンサの出力
を直接、動力制御装置38を取り込むか、他の制御装置
からLANを通してエンジン回転数情報を受け取ること
で算出できる。次にステップ29でマップ4を使ってエ
ンジントルクの推定値Te を算出する。マップ4は予め
実験により求め、動力制御装置38のROMのなかにデ
ータとして設定しておき、補間によってTe を算出す
る。次にトルクコンバータの入力容量係数Cをステップ
30からステップ32で算出するが、これらの3つのス
テップは上述の第1実施例で説明した「図6」のステッ
プ11からステップ13と同一の方法である。
12」に示し、そのアルゴリズムを「図13」に示す。
これは非変速中には、入力回転数が自動変速機の変速指
令値と車速で正確に求められることに着目し、変速中の
み上述の第1から第4の実施例に示した方法で推定した
入力回転数Nt を利用し、入力回転数の推定精度を向上
しようとするものである。
定値Ntkと1サンプリング前の入力回転数の推定値N
tk-1であるΔNt を求める。次にステップ46で Nc=gc・v・K1 …(数4) という式で、非変速中の入力回転数Nc を求める。(数
4)でK1 はタイヤの動半径とディファレンシャルギア
のファイナルギア比で決まる定数であり、vは車速,g
c は自動変速装置の変速指令に対応するギア比であり、
変速指令で予めデータとして設定しておいたマップ44
を引くことにより求められる。つぎにステップ47で変
速指令が変化したかを判定し、変速指令の変化を引き金
としステップ48で変速中フラグを1に設定する。変速
中フラグが1ならば最終的に推定される入力回転数Nc
にΔNt をサンプリング周期ごとにステップ52で足し
込むことで、変速中の入力回転数を算出する。ステップ
53でもし非変速中の入力回転数Nc とNo との差の絶
対値が任意の設定値εより小さくなったならば変速終了
と判定してステップ54で変速中フラグをクリアする。
一方ステップ49で変速中フラグが0であり非変速中と
判定したならばステップ50でNc をそのままNo とす
る。
例で説明した方法で算出した入力回転数の推定値を用い
ることで入力回転数の推定精度が向上するがこの方法に
類似した方法として、第1から第4の実施例で説明した
方法で推定した入力回転数を車速と定数で除してギア比
を推定し、このギア比のサンプリングごとの差を変速中
に足し込む方法も可能である。
願平4−63414号があるが、特願平4−63414 号では自動
変速機の入力回転数としてセンサで検出したものを用い
ていた。これに上述の実施例を用いることにより、制御
精度を落とすことなく安価に自動車の駆動力を制御する
ことが可能となる。
14に基づき説明する。
ジン駆動軸トルクの目標値Esto をマップ81から求め
る。
れたギア比nになる様ギアシフト位置を自動変速機コン
トロールユニット(ATC/U)86で選択すると共
に、このギア比nでエンジン駆動軸トルクの目標値E
sto を除してタービントルク目標値Ttoを求める。
Nt とエンジン回転数Ne とから変速比eを求め、テー
ブルあるいはマップ82に記憶した速度比eに対応する
トルク比tを求める。
toを除して、エンジントルク目標値Etoを求める。
回転数Ne とからマップ84を開いてスロットル開度の
目標値θT を求める。このスロットル開度目標値θT に
基づき、スロットルコントロールモータTCMを制御し
て吸入空気量を制御し、その結果、目標エンジントルク
を得る。燃料はこの時の空気量の変化に応じて別途制御
される。
に溝を彫ったロータギアと電磁ピックアップなしに、変
速機の入力回転数を求めることができるので、安価に自
動車の動力制御装置が構成できる。しかも物理的なモデ
ルに従っているので、制御精度のよい自動車の動力制御
装置が構成できる。
ムの構成図。
Claims (4)
- 【請求項1】スロットル開度,エンジン吸入空気量,燃
料噴射量の内の少なくとも一つの情報とエンジン回転数
とからエンジンの出力トルクを演算し、 前記演算されたエンジンの出力トルクとエンジンの回転
数とから連結手段の入力容量係数を演算し、 前記入力容量係数と、予め設定された前記入力容量係数
と速度比との関係から、所定値以上の速度比を求め、 前記求められた速度比とエンジン回転数とから自動変速
機の入力回転数を演算し、 前記入力回転数に基づいて自動車の駆動力を制御する方
法。 - 【請求項2】変速中は変速直前の入力回転数に請求項1
の方法で演算した入力回転数の変化分を足し込むことに
よって変速中の入力回転数を推定し、 前記推定した入力回転数に基づいて自動車の駆動力を制
御する方法。 - 【請求項3】スロットル開度,エンジン吸入空気量,燃
料噴射量の内の少なくとも一つの情報とエンジン回転数
とからエンジンの出力トルクを演算し、 前記出力トルクをエンジンの回転数の自乗に比例する値
で除した値からマップを用いてエンジン回転数と自動変
速機の入力回転数の比である速度比を演算し、変 速中は変速直前の前記入力回転数に前記速度比にエン
ジン回転数を掛けて求めた入力回転数の変化分を足し込
むことによって変速中の入力回転数を推定し、 前記推定した入力回転数に対応してエンジンの出力トル
クを制御する自動車の動力制御方法。 - 【請求項4】エンジンの出力トルク(Te)を求める手
段と、 エンジン回転数(Ne)を求める手段と、 エンジン回転数(Ne)とエンジンの出力トルク(T
e)から連結手段の結合係数(C)を求める手段と、 結合係数(C)に対応する速度比(e=Nt/Ne)を
求める手段と、 車速,アクセル開度及びギア比とからタービントルク目
標値(Tto)を求める手段と、 結合係数(C)とタービントルク目標値(Tto)とか
らエンジントルク目標値(Eto)を求める手段と、 エンジントルク目標値(Eto)に応じてエンジンの出
力トルクを制御する手段(87)とを有する自動車の動
力制御装置であって、 前記結合係数(C)に対応する速度比(e=Nt/N
e)を求める手段は、所定値etより上の部分の速度比
e(>et)または所定値et以上の速度比e(≧e
t)を求めることを特徴とする自動車の動力制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01324693A JP3306946B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 自動車の動力制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01324693A JP3306946B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 自動車の動力制御方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06221216A JPH06221216A (ja) | 1994-08-09 |
JP3306946B2 true JP3306946B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=11827852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01324693A Expired - Lifetime JP3306946B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 自動車の動力制御方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3306946B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100376704B1 (ko) * | 2000-11-07 | 2003-03-17 | 기아자동차주식회사 | 엔진 토크 정보의 제공방법 |
JP5012924B2 (ja) * | 2010-02-05 | 2012-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP01324693A patent/JP3306946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06221216A (ja) | 1994-08-09 |
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