JP4770309B2 - 車両のエンジン出力制御装置 - Google Patents
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Description
このため、エンジンについてはアクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量を任意に変更可能とし、
無段変速機については、アクセルペダル操作と車速との組み合わせに応じた目標変速比となるよう変速制御することが、
上記の要求を高次元で両立させる手段として大いに有用であると考えられている。
アクセル開度APOおよび車速VSPから予定のマップを基に車両の目標駆動力tFを求め、この目標駆動力tFを上記の目標変速比imで除算し、車速VSPから判る変速機入力回転数(トルクコンバータ出力回転数)およびエンジン回転数Ne(トルクコンバータ入力回転数)から求めたトルクコンバータのトルク比で上記のtF/imを除算し、最後にその結果を終減速比およびタイヤ有効半径で処理して目標エンジントルクtTeを決定し、
かように定めた目標エンジントルクtTeが実現されるようエンジンを出力制御することにより目標駆動力tFを達成する。
これを防止するためには、通常時に加速度波形がB波形となるようなエンジン出力制御を行うことにより、車速VSP1での再加速時に加速度Gが矢βで示すように上昇するようにして、車両加速度GのピークがGpbのような低いものになるようにし、再加速時の加速度唐突感を緩和するのが好ましい。
しかし、従来のエンジン出力制御のように、車両の目標駆動力がアクセル開度および車速により一義的に決まり、この目標駆動力で決まる車両の加速度もアクセル開度および車速に応じて一義的に決まるというのでは、発進時と通常時とで要求されるエンジン出力制御を共に満足させることができず、いずれか一方を犠牲にするしかなかった。
発進時と通常時とでエンジン出力制御を異ならせることにより、上記の問題を解消することを目的とする。
先ず前提となる車両のエンジン出力制御装置を説明するに、これは、
無段変速機と組み合わせたエンジンに用いられ、アクセルペダル操作に応動するエンジン出力決定手段の動作量によりエンジンの出力を決定するようにしたものである。
前記アクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量特性を、車両の発進時と、発進時以外の通常時とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせると共に、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量が通常時用のエンジン出力決定手段の動作量以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用のエンジン出力決定手段の動作量未満またはこれ以下になった時、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量が通常時用のエンジン出力決定手段の動作量に一致した時、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量から通常時用のエンジン出力決定手段の動作量を差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になった時、
発進時用の目標駆動力が通常時用の目標駆動力以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用の目標駆動力未満またはこれ以下になった時、
発進時用の目標駆動力が通常時用の目標駆動力に一致した時、
発進時用の目標駆動力から通常時用の目標駆動力を差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になった時、
の少なくとも1つをもって発進終了と判定するよう構成したことを特徴とするものである。
アクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量特性を、車両の発進時と、発進時以外の通常時とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせたため、
発進時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることがないと共に、通常時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることもなく、全運転域において要求通りの駆動力特性を達成することができる。
図1は、本発明の一実施例になるエンジン出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、この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はガソリンエンジンであるが、その出力決定手段であるスロットルバルブ3を、運転者が操作するアクセルペダル4に機械的に連結させず、これから切り離してスロットルアクチュエータ5によりスロットルバルブ3の開度を電子制御するようになす。
これら燃料噴射量制御や、フューエルカット制御や、点火時期制御や、吸排気弁のバルブリフト量制御もエンジン出力を決定することから、エンジン出力決定手段は上記のスロットルバルブ3に限られず、これらの制御を司る機器であってもよいことは言うまでもない。
そして、セカンダリプーリ9にファイナルドライブギヤ組11を介してディファレンシャルギヤ装置12を駆動結合し、これらにより図示しない左右駆動輪を回転駆動するものとする。
両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路13からのプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecの比により決定する。
このためエンジンコントローラ6に、両コントローラ6,15に共通な入力情報として、アクセルペダル4の踏み込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ21からの信号と、
無段変速機2の入力回転数Niを検出する入力回転センサ22からの信号と、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ23からの信号と、
車速VSPを検出する車速センサ24からの信号と、
スロットル弁3のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ25からの信号と、
無段変速機2の出力回転数Noを検出する出力回転センサ26からの信号と、
アクセルペダル4の釈放時にONされ、操作時にOFFされるアイドルスイッチ27からのON,OFF信号と、
エンジン吸気管負圧Vを検出する吸気管負圧センサ28からの信号とを入力する。
ステップS1においては、現在のエンジン出力制御モードが発進時モードか、発進時以外の通常時モードかをチェックする。
このチェックに当たっては、前回がステップS4での発進時モードであったか、ステップS5での通常時モードであったかにより、当該判定を行うことができる。
ステップS1で現在のエンジン出力制御モードが発進時以外の通常時モードと判定する場合は、ステップS3において後述の発進判定を行い、今回、車両の発進に呼応して通常時モードから発進時モードへの切り替えを行うべきか否かをチェックする。
図3に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、アイドルスイッチ27が前回ON(アクセル開度APO=0)だったのにOFF(アクセル開度APO>0)へ切り替わったのを発進時と判定したり、
図4に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、アクセル開度APOが前回は設定値以下またはこれ未満だったのに今回設定値よりも大きな値または設定値以上になったのを発進時と判定したり、
図5に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、エンジン吸気管負圧Vが前回は設定値以下またはこれ未満だったのに今回設定値よりも大きな値または設定値以上になったのを発進時と判定したり、
図6に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、エンジンへの燃料噴射量Q(図1のエンジンコントローラ6内における演算結果)が前回は設定値以下またはこれ未満だったのに今回設定値よりも大きな値または設定値以上になったのを発進時と判定することができる。
また、略停車状態をチェックするのに上記では、車速VSPが設定値VSPs未満またはこれ以下である時をもって略停車状態と判定したが、この代わりに、
トルクコンバータ7が入出力要素間の直結を解かれたロックアップ解除状態である時をもって略停車状態と判定したり、
トルクコンバータ7の速度比が設定値未満またはこれ以下である時をもって略停車状態と判定したり、
無段変速機2の変速比iが設定値以上またはこれより大きなロー側変速比である時をもって略停車状態と判定することができるし、
これらを任意に組み合わせて略停車状態と判定することができる。
ステップS3で、依然として発進時でないことから通常時モードを継続すべきと判定するときは、ステップS5において通常時モード処理により通常時用目標スロットル開度tTVOnmを演算し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御に資する。
目標スロットル開度演算部31は、上記ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定があって発進時モード処理(ステップS4)を行う場合は、図8に例示する発進時用スロットル開度特性マップTVOMap1を基にアクセル開度APOから発進時用目標スロットル開度tTVOstを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
次いで、現在のエンジン回転数Neのもと、上記の目標エンジントルクtTeを発生させるのに必要な発進時用目標スロットル開度tTVOstを、エンジン性能マップから検索により求める。
図7の目標スロットル開度演算部31が、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定がなくて引き続き通常時モード処理(ステップS5)を行う場合は、この図9に例示する通常時用目標駆動力マップFMap2を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから通常時用目標駆動力tFnmを検索し、これから当該目標駆動力を実現するための目標スロットル開度tTVOを求めてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
次いで、現在のエンジン回転数Neのもと、上記の目標エンジントルクtTeを発生させるのに必要な通常時用目標スロットル開度tTVOnmを、エンジン性能マップから検索により求める。
図7の目標スロットル開度演算部31は、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定があって発進時モード処理(ステップS4)を行う場合は、図10に例示する発進時用スロットル開度マップV-TVOMap1を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから発進時用目標スロットル開度tTVOstを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
図7の目標スロットル開度演算部31が、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定がなくて引き続き通常時モード処理(ステップS5)を行う場合は、この図10に例示する通常時用目標スロットル開度マップV-TVOMap2を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから通常時用目標スロットル開度tTVOnmを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
図11に示すように、発進時用目標スロットル開度tTVOstが前回は通常時用目標スロットル開度tTVOnm以上またはこれよりも大きかったのに、今回は通常時用目標スロットル開度tTVOnm未満またはこれ以下になったのを、つまり、エンジン出力決定手段の動作量であるスロットル開度TVOが通常時用目標スロットル開度tTVOnm以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用目標スロットル開度tTVOnm未満またはこれ以下になったのを発進終了と判定したり、
図示しなかったが、発進時用目標スロットル開度tTVOstが通常時用目標スロットル開度tTVOnmに一致したのを、つまり、エンジン出力決定手段の動作量であるスロットル開度TVOが通常時用目標スロットル開度tTVOnmよりも大きい状態から通常時用目標スロットル開度tTVOnmに一致したのを発進終了と判定したり、
同じく図示しなかったが、発進時用目標スロットル開度tTVOstから通常時用目標スロットル開度tTVOnmを差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になったのを、つまり、発進時用目標スロットル開度tTVOstに追従制御されているスロットル開度TVOが通常時用目標スロットル開度tTVOnmとの間の差が上記の設定値未満またはこれ以下になるまで接近したのを発進終了と判定することもできる。
図12に示すように、発進時用目標駆動力tFstが前回は通常時用目標駆動力tFnm以上またはこれよりも大きかったのに、今回は逆に、通常時用目標駆動力tFnm未満またはこれ以下になったのを、つまり、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnm以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用目標駆動力tFnm未満またはこれ以下になったのを発進終了と判定したり、
図示しなかったが、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnmに一致したのを、つまり、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnmよりも大きい状態から、通常時用目標駆動力tFnmまで低下したのを発進終了と判定したり、
同じく図示しなかったが、発進時用目標駆動力tFstから通常時用目標駆動力tFnmを差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になったのを発進終了と判定することもできる。
何れにしても、上記方式のうち、発進時用目標スロットル開度tTVOstが通常時用目標スロットル開度tTVOnmに一致したのを発進終了と判定するもの、および、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnmに一致したのを発進終了と判定するものでは、
図13に示すように発進時用目標スロットル開度tTVOstおよび通常時用目標スロットル開度tTVOnmが時系列変化し、瞬時t1に両者が一致する場合について説明すると、同図X部を拡大して示す図14におけるようにtTVOst=tTVOnmとなる一致タイミングt1がエンジンコントローラ6の演算タイミングからずれた演算周期中のものである場合、当該一致の判定を行うべき演算タイミングt2にtTVOst=tTVOnmでなくなっていることから、発進終了判定をし損なうことが懸念される。
しかし、それ以外の発進終了判定方式によれば、領域判定により発進が終了したかどうかをチェックするため、上記の懸念はない。
ステップS2で、依然として発進終了でないことから発進時モードを継続すべきと判定するときは、ステップS4において発進時モード処理により発進時用目標スロットル開度tTVOstを演算し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御に資する。
これによりエンジン1は、図7に例示するエンジン性能マップと、スロットル開度TVO=tTVOと、センサ23で検出したエンジン回転数Neとで決まるエンジントルクTeを出力する。
変速機コントローラ15は更に、この目標入力回転数tNiを変速機出力回転数Noで除算することにより目標変速比imを演算し、これを図1におけるステップモータ14に指令して、無段変速機2の変速比iを目標変速比imに一致させる。
この場合、前記したごとくに求める発進時目標スロットル開度tTVOstが細い波線で示すように時系列変化し、通常時目標スロットル開度tTVOnmが太い波線で示すように時系列変化する。
これによる発進加速後の瞬時t2に、アクセルペダル4をアクセル開度APOが若干低下するよう戻すと、発進加速中に通常時目標スロットル開度tTVOnmを超えた発進時目標スロットル開度tTVOstが再び通常時目標スロットル開度tTVOnmよりも小さくなる。
その過程で、発進時目標スロットル開度tTVOstが通常時目標スロットル開度tTVOnmに略一致する瞬時t3に前記の発進終了判定がなされる。
そして発進判定瞬時t1から、発進終了判定がなされる瞬時t3までの間は、発進時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは発進時目標スロットル開度tTVOstと同じ値にされる。
また、発進終了判定瞬時t3から、次の発進判定がなされる瞬時t7までの間は、通常時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは通常時目標スロットル開度tTVOnmと同じ値にされる。
更に、発進判定瞬時t7以後、図示せざる次の発進終了判定がなされるまでの間は、発進時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは発進時目標スロットル開度tTVOstと同じ値にされる。
アクセルペダル操作(アクセル開度APO)に対するスロットル開度TVOの変化特性を、図8〜図10に例示したように車両の発進時(図15の発進判定時t1,t7から発進終了判定時までの間)と、発進時以外の通常時(図15の発進終了判定時t3から次の発進判定時までの間)とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせたため、
発進時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることがないと共に、通常時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることもなく、全運転域において要求通りの駆動力特性を達成することができる。
発進時用目標スロットル開度tTVOstや発進時用目標駆動力tFstが、ほぼ通常時用目標スロットル開度tTVOnmや発進時用目標駆動力tFnmにほぼ一致した時に発進時モードから通常時モードへの切り替えが行われることとなり、このモード切替時のショックを緩和することができる。
2 無段変速機
3 スロットルバルブ(エンジン出力決定手段)
4 アクセルペダル
5 スロットルアクチュエータ
6 エンジンコントローラ
7 トルクコンバータ
8 プライマリプーリ
9 セカンダリプーリ
10 Vベルト
11 ファイナルドライブギヤ組
12 ディファレンシャルギヤ装置
13 変速制御油圧回路
14 ステップモータ
15 変速機コントローラ
21 アクセル開度センサ
22 入力回転センサ
23 エンジン回転センサ
24 車速センサ
25 スロットル開度センサ
26 出力回転センサ
27 アイドルスイッチ
28 吸気負圧センサ
31 目標スロットル開度演算部
Claims (6)
- 無段変速機と組み合わせたエンジンに用いられ、アクセルペダル操作に応動するエンジン出力決定手段の動作量によりエンジンの出力を決定するようにした車両のエンジン出力制御装置において、
前記アクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量特性を、車両の発進時と、発進時以外の通常時とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせると共に、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量が通常時用のエンジン出力決定手段の動作量以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用のエンジン出力決定手段の動作量未満またはこれ以下になった時、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量が通常時用のエンジン出力決定手段の動作量に一致した時、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量から通常時用のエンジン出力決定手段の動作量を差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になった時、
発進時用の目標駆動力が通常時用の目標駆動力以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用の目標駆動力未満またはこれ以下になった時、
発進時用の目標駆動力が通常時用の目標駆動力に一致した時、
発進時用の目標駆動力から通常時用の目標駆動力を差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になった時、
の少なくとも1つをもって発進終了と判定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。 - 請求項1に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
前記エンジン出力決定手段がエンジンのスロットルバルブであることを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
発進時は、前記発進時に要求される駆動力特性から目標駆動力を求め、通常時は、前記通常時に要求される駆動力特性から目標駆動力を求め、これら目標駆動力が達成されるよう前記エンジン出力決定手段の動作量を決定する構成としたことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
アクセルペダル操作量をパラメータとし、車速に対する前記エンジン出力決定手段の動作量特性を規定したエンジン出力決定手段動作量マップとして、発進時用のマップと通常時用のマップを予め用意しておき、発進時と通常時とでこれらマップを使い分けてエンジン出力決定手段の動作量を決定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
略停車状態で、
アクセルペダルの釈放時にONされ、操作時にOFFされるアイドルスイッチがONからOFFへ切り替わる時、
アクセルペダルの踏み込み量が設定値未満または設定値以下の状態から設定値以上または設定値よりも大きくなった時、
エンジン吸気管負圧が設定値未満または設定値以下の状態から設定値以上または設定値よりも高くなった時、
エンジンへの燃料噴射量が設定値未満または設定値以下の状態から設定値以上または設定値よりも多くなった時
の少なくとも1つをもって前記発進時と判定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。 - 請求項5に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
車速が設定値未満またはこれ以下である時、
エンジンおよび無段変速機間のトルクコンバータが入出力要素間の直結を解かれたロックアップ解除状態である時、
トルクコンバータの速度比が設定値未満またはこれ以下である時、
無段変速機の変速比が設定値以上またはこれより大きなロー側変速比である時
の少なくとも1つをもって前記略停車状態と判定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
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