JPH11198684A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

車両用駆動力制御装置

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JPH11198684A JP10015048A JP1504898A JPH11198684A JP H11198684 A JPH11198684 A JP H11198684A JP 10015048 A JP10015048 A JP 10015048A JP 1504898 A JP1504898 A JP 1504898A JP H11198684 A JPH11198684 A JP H11198684A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両および機関の実際の運転状態あるいは作
動状態に即応して機関と自動変速機を統合的に制御し、
常に燃費性能を最良にする。 【解決手段】 機関のみを考慮したとき、運転可能な運
転方式選択肢の中から、車両の要求負荷（目標駆動力）
および車速に基づいて燃費性能が最良となるように運転
方式を切り換え、切り換えられた運転方式に応じたエン
ジントルクと変速比（レシオ）の組み合わせを決定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両用駆動力制御
装置に関し、より具体的には搭載された内燃機関および
自動変速機を統合制御し、よって燃費（燃料消費）性能
を最良にするようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用駆動力制御装置としては、特開平
６−２９４４６４号公報記載の技術が知られている。こ
の従来技術にあっては、自動変速機（ＣＶＴ）の出力
（被駆動）回転数（即ち、車速に比例した値）とアクセ
ル開度から、最適な燃費性能となるように予め設定され
た特性（マップ）を検索し（あるいは演算し）、ＣＶＴ
の出力（被駆動）トルク目標値が算出される。
【０００３】また、検索されたＣＶＴの出力（被駆動）
トルク目標値をトルク伝達比で除算し、ＣＶＴの入力ト
ルク目標値、即ち、機関出力（トルク）の目標値が算出
される。次いで、算出された機関出力（トルク）目標値
と機関回転数とから別のマップを検索して目標燃料噴射
量が演算され、さらに演算された目標燃料噴射量と機関
回転数とから第３のマップを検索してスロットル開度の
目標値が設定され、アクチュエータを介してスロットル
バルブが目標値に制御される。
【０００４】また、特開昭６１−１１９８５６（特公平
５−２６２２６３）号公報も、アクセル開度と車速とか
ら所定のマップを検索して目標（基本）駆動トルクを求
めてアクセル開度変化などから補正し、補正された目標
駆動トルクに基づいて変速比と燃料噴射量（補正値）を
決定し、よって燃費性能を向上させる技術を提案してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、燃費
性能の向上などを意図して、排気ガスの一部を吸気系に
循環させるＥＧＲ運転、あるいは理論空燃比よりリーン
側の空燃比に制御するリーンバーン運転など、さまざま
な運転方式あるいは運転特性が提案されているが、上記
した従来技術において、運転方式を、例えば理論空燃比
運転からリーンバーン運転に変更すると、同一の目標駆
動トルクに対して最良となる機関トルクと変速比の組み
合わせは、必ずしも同一ではない。
【０００６】しかしながら、上記した従来技術において
は、機関を常に最良の燃費性能が得られる運転方式で制
御することを前提とし、１つの目標駆動トルク（駆動
力）に対して目標変速比を一義的に決定していた。その
ため、運転方式が変更されると、必ずしも所期の燃費性
能を得ることができなかった。
【０００７】即ち、運転状況、例えば暖機中、学習制御
中、あるいは機関外の環境変化などによっては、所期の
運転方式で機関を制御できない場合も生じ得る。また、
エミッション対策から、制御が制限される場合も生じ得
る。
【０００８】いずれにしても、従来技術においては、機
関の実際の運転状態あるいは作動状態に即応して変速比
が決定されておらず、従って、機関の実際のあらゆる運
転状態あるいは作動状態において常に燃費性能を最良に
することができなかった。
【０００９】この発明の目的は上記した従来技術の欠点
を解消することにあり、機関の実際の運転状態あるいは
作動状態に即応して機関と自動変速機とを統合的に制御
し、よって、機関の運転方式にかかわらず、常に燃費性
能を最良にするようにした車両用駆動力制御装置を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は請求項１項に示す如く、自動変速機と
内燃機関を搭載してなる車両用駆動力制御装置におい
て、少なくともアクセル開度、車速を含む前記車両の運
転状態と、少なくとも機関暖機状態、機関回転数、機関
負荷を含む前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態
検出手段、少なくとも前記検出されたアクセル開度およ
び車速に基づき、前記車両が出力すべき目標駆動力を演
算する目標駆動力演算手段、前記検出された運転状態に
基づいて前記内燃機関の作動状態を表す機関作動状態信
号を出力する機関作動状態信号出力手段、前記演算され
た目標駆動力と機関作動状態信号に基づき、設定された
複数種の運転方式のうちのいずれかに切り換える運転方
式切換手段、前記演算された目標駆動力に基づき、前記
切り換えられた運転方式に従って前記内燃機関の目標出
力および前記自動変速機の制御値を演算する出力演算手
段、前記演算された目標出力に基づいて前記内燃機関の
出力を制御するアクチュエータを制御するアクチュエー
タ制御手段、および、前記演算された制御値に基づいて
前記自動変速機の変速比を制御する変速制御手段を備え
る如く構成した。
【００１１】これによって、車両および機関の実際の運
転状態あるいは作動状態に即応して機関と自動変速機と
を統合的に制御、より具体的には内燃機関の目標出力お
よび自動変速機の変速比を求めることができ、よって、
機関の運転方式にかかわらず、常に燃費性能を最良にす
ることができる。
【００１２】請求項２項にあっては、前記設定された複
数種の運転方式が、少なくとも、前記内燃機関の空燃比
を理論空燃比に制御する運転方式と、前記内燃機関の空
燃比を理論空燃比よりリーン側の空燃比に制御する運転
方式とを含む如く構成した。これによって、暖機時ある
いは冷間時を含む、内燃機関のあらゆる運転状態におい
て最適な運転方式に切り換えることができ、よって、そ
れぞれの運転方式に即応した最適な変速比に統合的に制
御することができ、常に燃費性能を最良にすることがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
【００１４】図１はこの発明に係る車両用駆動力制御装
置を全体的に示す概略図である。図示の形態の場合、自
動変速機としてベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）を備え
る。
【００１５】図において符号１０は内燃機関（以下「エ
ンジン」という）、より詳しくはその本体を示し、エン
ジン１０に接続された吸気管１２にはスロットルバルブ
１４が配置される。スロットルバルブ１４は、車両運転
席（図示せず）床面に配置されたアクセルペダル１６と
は切り離され、パルスモータ１８に接続され、その出力
で開閉される。尚、エンジン１０には、ＥＧＲ（排気循
環）機構（図示せず）が設けられる。
【００１６】エンジン１０の出力軸（クランク軸）２０
は、ベルト式無段変速機２４（ＣＶＴ。以下「トランス
ミッション」という）に接続される。より具体的には、
エンジン１０の出力軸２０は、デュアルマスフライホィ
ール２６を介してトランスミッション２４の入力軸２８
に接続される。
【００１７】トランスミッション２４は、入力軸２８と
カウンタ軸３０との間に配設された金属Ｖベルト機構３
２と、入力軸２８とドライブ側可動プーリ３４との間に
配設された遊星歯車式前後進切換機構３６と、カウンタ
軸３０とディファレンシャル機構４０との間に配設され
た発進クラッチ４２とから構成される。ディファレンシ
ャル機構４０に伝達された動力は、ドライブ軸（図示せ
ず）を介して左右の駆動輪（図示せず）に伝達される。
【００１８】金属Ｖベルト機構３２は、入力軸２８上に
配設されたドライブ側可動プーリ３４と、カウンタ軸３
０上に配設されたドリブン側可動プーリ４６と、両プー
リ間に巻掛けられた金属Ｖベルト４８とからなる。ドラ
イブ側可動プーリ３４は、入力軸２８上に配置された固
定プーリ半体５０と、この固定プーリ半体５０に対して
軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体５２とからな
る。
【００１９】可動プーリ半体５２の側方には、固定プー
リ半体に結合されたシリンダ壁５０ａにより囲まれてド
ライブ側シリンダ室５４が形成されており、ドライブ側
シリンダ室内５４に油路５４ａを介して供給される油圧
により可動プーリ半体５２を軸方向に移動させる側圧が
発生する。
【００２０】ドリブン側可動プーリ４６は、カウンタ軸
３０に配置された固定プーリ半体５６と、この固定プー
リ半体５６に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ
半体５８とからなる。可動プーリ半体５８の側方には固
定プーリ半体５６に結合されたシリンダ壁５６ａにより
囲まれてドリブン側シリンダ室６０が形成され、ドリブ
ン側シリンダ室内６０に油路６０ａを介して供給される
油圧により可動プーリ半体５８を軸方向に移動させる側
圧が発生する。
【００２１】上記ドライブ側シリンダ室５４およびドリ
ブン側シリンダ室６０に供給するプーリ制御油圧を決定
するレギュレータバルブ群６４と、各シリンダ室５４，
６０へのプーリ制御油圧を供給する変速制御バルブ群６
６とが設けられ、それらによってＶベルト４８の滑りが
発生することがない適切なプーリ側圧が設定されると共
に、両プーリ３４，４６のプーリ幅を変化させ、Ｖベル
ト４８の巻掛け半径を変化させて変速比を無段階に変化
させる。
【００２２】遊星歯車式前後進切換機構３６は、入力軸
に結合されたサンギヤ６８と、固定プーリ半体５０に結
合されたキャリア７０と、後進用ブレーキ７２により固
定保持可能なリングギヤ７４と、サンギヤ６８とキャリ
ア７０とを連結可能な前進用クラッチ７６とからなる。
【００２３】前進用クラッチ７６が係合されると、全ギ
ヤが入力軸２８と一体に回転し、ドライブ側プーリ３４
は入力軸２８と同方向（前進方向）に駆動される。後進
用ブレーキ７２が係合されると、リングギヤ７４が固定
保持されるためキャリア７０はサンギヤ６８とは逆方向
に駆動され、ドライブ側プーリ３４は入力軸２８とは逆
方向（後進方向）に駆動される。また、前進用クラッチ
７６及び後進用ブレーキ７２が共に解放されると、この
前後進切換機構３６を介しての動力伝達が断たれ、エン
ジン１０とドライブ側駆動プーリ３４との間の動力伝達
が行われなくなる。
【００２４】発進クラッチ４２はカウンタ軸３０とディ
ファレンシャル機構４０との間の動力伝達をオン（係
合）・オフ（解放）制御するクラッチであり、これがオ
ン（係合）すると、金属Ｖベルト機構３２により変速さ
れた機関出力が、ギヤ７８，８０，８２，８４を介して
ディファレンシャル機構４０により左右の車輪（図示せ
ず）に分割されて伝達される。発進クラッチ４２がオフ
（解放）のとき、トランスミッションは中立状態とな
る。
【００２５】発進クラッチ４２の作動制御はクラッチコ
ントロールバルブ８８により行われると共に、前後進切
換機構３６の後進用ブレーキ７２と前進用クラッチ７６
の作動制御は、図示しないマニュアルシフトレバーの操
作に応じてマニュアルシフトバルブ９０により行われ
る。
【００２６】これらバルブ群の制御は、マイクロコンピ
ュータよりなるトランスミッション制御部１００からの
制御信号に基づいて行われる。
【００２７】ここで、エンジン１０ののカム軸（図示せ
ず）付近などの適宜位置にはクランク角センサ１０２が
設けられ、クランク角度（それをカウントして機関回転
数ＮＥが算出される）に比例した信号を出力する。ま
た、吸気管１２においてスロットルバルブ１４下流の適
宜位置には絶対圧センサ１０４が設けられ、吸気管内絶
対圧（エンジン負荷）ＰＢＡに比例した信号Ｐを出力す
ると共に、シリンダブロック（図示せず）の適宜位置に
は水温センサ１０６が設けられ、機関冷却水温ＴＷに比
例した信号を出力する。
【００２８】また、スロットルバルブ１４の付近にはス
ロットル開度センサ１０８が設けられ、スロットル開度
θＴＨに比例した信号を出力すると共に、アクセルペダ
ル１６の付近にはアクセル開度センサ１１０が設けら
れ、運転者の踏み込んだアクセル開度ＡＣＣに比例した
信号を出力する。
【００２９】トランスミッション２４において、入力軸
２８の付近には回転数センサ１１４が設けられ、入力軸
２８の回転数ＮＤＲに比例した信号を出力すると共に、
ドリブン側プーリ４６の付近には回転数センサ１１６が
設けられ、ドリブン側プーリ４６の回転数、即ち、発進
クラッチ４２の入力軸（カウンタ軸３０）の回転数ＮＤ
Ｎに比例した信号を出力する。また、ギヤ７８の付近に
は回転数センサ１１８が設けられ、ギヤ７８の回転数、
即ち、発進クラッチ４２の出力軸の回転数ＮＯＵＴに比
例した信号を出力する。
【００３０】更に、ディファレンシャル機構４０に連結
されたドライブ軸（図示せず）の付近には車速センサ１
２２が設けられ、車速ＶＬＶＨに比例した信号を出力す
る。また、運転席床面のシフトレバー（図示せず）の付
近にはシフトレバーポジションスイッチ１２４が設けら
れ、運転者によって選択されたレンジ位置（Ｄ，Ｎ，
Ｐ，．．など）に比例した信号を出力する。
【００３１】前記した如く、この装置は、トランスミッ
ション制御部１００を備えると共に、同様にマイクロコ
ンピュータよりなるエンジン制御部２００を備える。前
記したセンサ群のうち、クランク角センサ１０２、絶対
圧センサ１０４、水温センサ１０６、スロットル開度セ
ンサ１０８の出力は、それら制御部１００，２００に入
力される。
【００３２】また、この装置は、同様にマイクロコンピ
ュータよりなる統合制御部３００を備え、前記したセン
サ群のうち、アクセル開度センサ１１０、車速センサ１
２２の出力は、統合制御部３００に入力される。
【００３３】図２は、統合制御部３００の構成を機能的
に示す説明ブロック図である。
【００３４】統合制御部３００は、目標負荷（駆動力）
決定部３００ａ、エンジン運転方式切換判断部３００
ｂ、および目標エンジントルク・目標変速比演算部３０
０ｃを備える。目標負荷（駆動力）決定部３００ａはア
クセル開度センサ１１０、車速センサ１２２の出力ＡＣ
Ｃ，ＶＬＶＨを入力し、検出されたアクセル開度ＡＣＣ
および車速ＶＬＶＨに基づいて後述の如く所定の特性
（マップ）に従って車両が出力すべき目標負荷、より具
体的には目標駆動力ＦＣＭＤを演算する。
【００３５】エンジン運転方式切換判断部３００ｂは、
車速ＶＬＶＨ、目標駆動力ＦＣＭＤ（ＦＣＭＤＲＥＧ）
および後述のエンジン制御部からのエンジン運転選択肢
信号（機関作動状態信号）に基づき、エンジン運転方式
切換判断を行い、エンジン運転方式指令値をエンジン制
御部２００と目標エンジントルク・目標変速比演算部３
００ｃに送る。
【００３６】目標エンジントルク・目標変速比演算部３
００ｃでは、エンジン運転方式指令値に基づいて複数種
用意されたマップ（運転特性）の中の対応するエンジン
運転方式に応じたマップを用い、目標エンジントルク、
より具体的には目標スロットル開度ＴＨＣＭＤを決定
し、スロットル制御部４００に送る。スロットル制御部
４００は、目標スロットル開度ＴＨＣＭＤに従ってパル
スモータ１８の制御値を決定し、駆動する。これによっ
て、エンジンが所望のトルクに制御される。
【００３７】また、目標エンジントルク・目標変速比演
算部３００ｃでは、エンジン運転方式指令値に基づいて
複数種用意されたマップ（運転特性）の中の対応するマ
ップを用い、目標変速比、より具体的には目標ＮＤＲ
（ＮＤＲＣＭＤ）、即ち、前記した入力回転数ＮＤＲの
目標値を決定し、トランスミッション制御部１００に送
る。
【００３８】トランスミッション制御部１００は、目標
ＮＤＲとなるように、前記した如く、可動プーリ３４，
４６を駆動し、変速比を制御する。ここで、目標ＮＤＲ
は、トランスミッション２４のドライブ側可動プーリ３
４の目標回転数であり、車速ＶＬＶＨに対して目標ＮＤ
Ｒを定義することで、変速比が一義的に決定され、制御
される。
【００３９】目標エンジントルク・目標変速比演算部で
それぞれ複数種用意されたマップ（運転特性）は、運転
方式別に、リーンバーン（希薄燃焼）運転、理論空燃比
（ストイキオメトリック）でのＥＧＲ運転、理論空燃比
でのＥＧＲなしの運転、および高負荷全開運転の４種か
らなる。燃料消費量は当然ながら、上記の順で増加す
る。それらマップは、燃費性能が最良となるように、車
速と目標駆動力ＦＣＭＤに応じ、スロットル開度と変速
比（レシオ）、より正確には、スロットル開度と変速比
（レシオ）の組み合わせが予め実験により求めて設定さ
れる。
【００４０】次いで、この装置の動作を説明する。
【００４１】図３はその動作を示すフロー・チャートで
ある。尚、図示のプログラムは統合制御部３００が行う
動作であり、所定時間、例えば２０ｍｓｅｃごとに実行
される。
【００４２】先ず、Ｓ１０において入力情報処理を行
う。
【００４３】図４はその処理を示すサブルーチン・フロ
ー・チャートである。
【００４４】以下説明すると、Ｓ１００において車速セ
ンサ１２２の検出した車速ＶＬＶＨを読み込み、Ｓ１０
２に進んでアクセル開度センサ１１０の検出したアクセ
ル開度ＡＣＣを読み込み、Ｓ１０４に進んでエンジン制
御部２００から送られた選択肢信号を読み込む。
【００４５】エンジン制御部２００は、エンジン１０の
暖機状態を示す機関冷却水温ＴＷ、エンジン回転数Ｎ
Ｅ、エンジン負荷ＰＢＡなどの運転状態を示すパラメー
タから、ＥＧＲ導入（運転）が可能か、リーンバーン運
転が可能かなどを判断し、選択肢信号としてエンジン運
転方式切換判断部３００ｂに送る。
【００４６】具体的には、選択肢信号はフラグＦＬＧ．
ＳＬＢＯＫ（リーンバーン運転）、ＦＬＧ．ＥＧＲＯＫ
（ＥＧＲ運転）およびＦＬＧ．ＰＢＷＯＴＳＴＢ（全開
増量運転待機）からなり、エンジン運転方式切換判断部
３００ｂはそれらのビットを参照することで受信する。
それらのビットが１にセットされているときは、リーン
バーン運転、ＥＧＲ運転が可能、もしくは全開増量運転
待機中であることを示し、０にリセットされるときは、
然らざる場合を示す。
【００４７】図３に戻ると、次いでＳ１２に進み、目標
駆動力ＦＣＭＤを算出する。
【００４８】図５はその作業を示すサブルーチン・フロ
ー・チャートである。
【００４９】以下説明すると、Ｓ２００において車速Ｖ
ＬＶＨを読み込み、Ｓ２０２に進んでアクセル開度ＡＣ
Ｃを読み込み、Ｓ２０４に進み、読み込んだ値から図６
に示すマップ（特性）を検索して目標駆動力ＦＣＭＤを
決定する。
【００５０】図７はその作業をより詳細に示すサブルー
チン・フロー・チャートである。
【００５１】また、図８は図７の作業を説明する説明ブ
ロック図である。目標負荷（駆動力）決定部３００ａ
は、図示の如く、定常駆動力演算部Ａおよび動特性演算
部Ｂとから構成される。
【００５２】以下説明すると、Ｓ３００において読み込
んだ車速ＶＬＶＨとアクセル開度ＡＣＣから、図８にそ
の特性を示す全開駆動力マップ、全閉駆動力マップ、お
よびパーシャル駆動力比率マップを検索し、全開駆動力
ＦＣＭＤＷＯＴ〔ｋｇｆ〕、全閉駆動力ＦＣＭＤＯＦＦ
〔ｋｇｆ〕、およびパーシャル駆動力比率（目標駆動力
正規化値）ＦＲＥＧＭＡＰ〔％〕を検索する。
【００５３】全開駆動力マップおよび全閉駆動力マップ
は、車速ＶＬＶＨに対して実現し得る最大駆動力ＦＣＭ
ＤＷＯＴおよび最小駆動力ＦＣＭＤＯＦＦを規定する。
パーシャル駆動力比率（目標駆動力正規化値）マップ
は、最大、最小駆動力の間で正規化された、車速ＶＬＶ
Ｈにおけるアクセル開度ＡＣＣに対する駆動力の比率を
規定する。
【００５４】また、アクセルペダルの踏み込み速度が大
きいとき、即ち、アクセル開度変化ΔＡＣＣ（アクセル
開度ＡＣＣの１階差分値）が所定値より大きいときは、
運転者が瞬間的により大きな駆動力を欲しているものと
判断し、アクセル開度変化ΔＡＣＣから、キックダウン
動作に相当するキックダウン時比率加算量ＤＦＲＥＫＤ
１を検索する。
【００５５】次いでＳ３０２に進み、全開駆動力ＦＣＭ
ＤＷＯＴから全閉駆動力ＦＣＭＤＯＦＦを減算して差Ｆ
ＣＭＤＳＰＡＮを算出し、Ｓ３０４に進み、求めた差
に、パーシャル駆動力比率ＦＲＥＧＭＡＰとキックダウ
ン時比率加算量ＤＦＲＥＫＤ１の和を乗じ、その積に全
閉駆動力ＦＣＭＤＯＦＦを加算し、定常時目標駆動力Ｆ
ＣＭＤＭＡＰを求める。
【００５６】次いでＳ３０６に進み、求めた値ＦＣＭＤ
ＭＡＰからＦＣＭＤ(k-1) 、即ち、ＦＣＭＤの前回値を
減算して差ＳＦＣＭＤを求める。ここで、(k-1) はＺ変
換（離散系）での前回のサンプル時刻を示し、より具体
的には図３プログラムの前回実行時の値を示す。尚、図
示の簡略化のため、今回値に(k) を付すのを省略した。
【００５７】次いでＳ３０８に進み、求めた差ＳＦＣＭ
Ｄから図８にその特性を示す動特性設定マップを検索し
て値ＤＦＣＭＤＴＭＰを求める。動特性設定マップは、
前回の目標駆動力ＦＣＭＤ(k-1) と今回の目標駆動力Ｆ
ＣＭＤの偏差ＳＦＣＭＤに対する目標駆動力応答調整項
マップ値ＤＦＣＭＤＴＭＰを規定する。
【００５８】次いでＳ３１０に進み、車速ＶＬＶＨから
図８にその特性を示す過渡応答調整マップを検索して値
ＫＤＦＣＭＤを求める。過渡応答調整マップは、車速に
対する目標駆動力応答調整項ＤＦＣＭＤＴＭＰの補正係
数ＫＤＦＣＭＤを規定する。次いでＳ３１２に進んで求
めた値ＤＦＣＭＤＴＭＰとＫＤＦＣＭＤを乗じて目標駆
動力応答調整項ＤＦＣＭＤを算出する。
【００５９】次いでＳ３１４に進んで検出アクセル開度
ＡＣＣが所定値ＡＰＤＥＧＯＦＦ（全閉判断値）を超え
るか、換言すればアクセル開度が実質的に全閉ではない
か否か判断し、肯定されて全閉ではないと判断されると
きはＳ３１６に進み、ＦＣＭＤＭＡＰとＤＦＣＭＤの
和、即ち、動特性調整後の値を目標駆動力ＦＣＭＤとす
ると共に、否定されて全閉と判断されるときはＳ３１８
に進み、ＦＣＭＤＭＡＰ、即ち、動特性調整前の値を目
標駆動力ＦＣＭＤとする。
【００６０】次いでＳ３２０に進み、動特性調整後の目
標駆動力ＦＣＭＤを、ＦＣＭＤＯＦＦとＦＣＭＤＳＰＡ
Ｎを用いて正規化した量ＦＣＭＤＲＥＧ（％）に加工
し、プログラムを終了する。
【００６１】上記について説明すると、駆動力特性を車
速とアクセル開度に対してマップ化するとき、目標駆動
力を正規化して行ったのは、車両が実現し得る最大駆動
力が、低車速で高く、高車速で低いという特性を有する
ため、実駆動力でマップを定義すると、マップの格子点
を最大駆動力を基準として設定すれば、最小駆動力側で
検索分解能が粗くなってしまう。このため、全体を正規
化して表した。これによって、どの車速でもアクセル開
度に合わせて出力分解能を同じにすることができる。
【００６２】また、目標駆動力算出ブロックを、図８に
示す如く、定常駆動力演算部Ａと動特性演算部Ｂに分離
して構成したのは、以下の理由による。
【００６３】即ち、目標駆動力の変化速度が大き過ぎる
と、エンジントルク応答、トランスミッションの変速ス
ピードが要求に追従することができず、設定した特性の
要求を満足できない場合がある。その場合、目標駆動力
に対して実際の駆動力を求め、エンジントルク補正によ
りフィードバック制御することも考えられるが、構成が
複雑となる。
【００６４】また、その場合、予め設定したエンジント
ルクと変速比（レシオ）の関係をずらすことになり、燃
費最良の運転点からずれることになってしまう。また、
実際、運転者も急激なステップ状の駆動力変化を求めて
いず、定常状態での要求出力に徐々に応答させていく方
が運転者の要求にマッチし、ドライバビリティも良い。
【００６５】そこで、図８に示す如く、定常駆動力演算
部Ａと動特性演算部Ｂに分離構成し、要求（目標）駆動
力のうち、あるアクセル開度と車速で定常特性として実
現したい分を前者により演算すると共に、その駆動まで
どのように応答させるかを定義する過渡特性分を後者に
より演算し、目標駆動力の変化速度を制限するようにし
た。
【００６６】即ち、動特性演算部では、エンジンとトラ
ンスミッションの応答性を考慮し、駆動力の動特性を満
足するように、定常駆動力演算部で求めた定常駆動力を
補正して目標駆動力を算出する。この構成により、ドラ
イバビリティを良好に保ちつつ、常に燃費最良のエンジ
ントルクと変速比（レシオ）の組み合わせに追従制御す
ることができる。
【００６７】また、アクセル開度が全閉のときは、目標
駆動力を定常特性分のみとすることで、減速意図を迅速
に捉えることが可能となり、アクセル開度が全閉ではな
いときは車速に応じて過渡応答特性を調整することで、
簡易な構成でありながら、車両の駆動力特性を自由に設
定することができる。
【００６８】図３に戻ると、続いてＳ１４に進み、エン
ジン運転方式を決定する。
【００６９】これは、前記したエンジン制御部２００か
ら送られる運転方式選択肢信号、即ち、フラグＦＬＧ．
ＥＧＲＯＫやＦＬＧ．ＳＬＢＯＫなどのビットに基づ
き、この選択肢の中から燃費性能が最良の運転方式を選
択することで行う。より具体的には、求めた目標駆動力
ＦＣＭＤと車速ＶＬＶＨに基づいて図９に示すように設
定された領域マップ（特性）を検索して行う。
【００７０】このように、エンジン制御部２００から送
られた、その時点で可能な運転方式の選択肢の中から、
最も燃費性能の良い運転方式を、図９に示す如く、目標
駆動力と車速といった車両負荷から決定する。
【００７１】尚、燃費性能の良い運転方式は、リーンバ
ーン運転と理論空燃比ＥＧＲ運転を比較すると、図１０
に示すように、同一車速、同一駆動力でみるとき、リー
ンバーンでローレシオ（変速比大）の場合である。しか
し、状況によっては、図１１に示すように、理論空燃比
でＯＤ端のハイレシオ（変速比小）で運転する方が、燃
費性能が勝る場合がある。従って、予め車速と駆動力の
各組み合わせにおいて燃費性能が最良、即ち、最小とな
る運転方式を求めておき、図９に示すようにマップ化し
ておく。
【００７２】図１２はそのエンジン運転方式決定作業を
示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【００７３】以下説明すると、Ｓ４００において車速と
目標駆動力とから、予め設定した全開増量回避運転リセ
ット領域に入ったか否か判断する。図１３は、その領域
の説明図である。
【００７４】全開増量回避運転リセット領域とは、車速
と目標駆動力が所定の範囲内にあるときは、エンジント
ルクが、全開増量運転を行う領域のトルクで運転を行わ
なくても、他の運転方式、即ち、前記したリーンバーン
運転、理論空燃比でのＥＧＲ運転、理論空燃比でのＥＧ
Ｒ制御なしの運転で駆動力を実現できる領域であり、こ
の駆動力内では敢えて全開増量回避を行わなくても良い
ので、リセット信号を作成する。
【００７５】従って、Ｓ４００で否定されるときはＳ４
０２に進んで上記した全開増量回避運転方式を選択する
と共に、全開増量回避リセットフラグのビットを０にリ
セットする。他方、肯定されるときはＳ４０４に進んで
そのフラグのビットを１にセットする。
【００７６】次いでＳ４０６に進み、フラグＦＬＧ．Ｐ
ＢＷＯＴＳＴＢ（全開増量運転待機中）のビットが１に
セットされているか否か判断し、即ち、全開増量運転待
機中か否か判断する。
【００７７】このフラグのビットが１にセットされてい
ることは、前記したように、全開増量運転待機中、より
具体的にはエンジン保護のため、目標空燃比リッチ化運
転モードにまもなく入る状態であることを示す。Ｓ４０
６で肯定されるときはＳ４０８に進み、運転方式を全開
増量回避運転、より詳しくは全開増量を回避するような
変速比に設定する運転モードとする。
【００７８】これについて説明すると、高負荷時には、
一般に、高温の排気ガスから排気浄化装置を保護するた
めに、理論空燃比よりも燃料噴射量を増加して排気温度
を低下させているが、このことは他方では燃費性能およ
びエミッション性能を悪化させる。その意図から、この
装置にあっては、運転者が高出力（負荷）を要求した場
合でも、可能な限り、全開増量運転を回避するようにし
た。
【００７９】他方、Ｓ４０６で否定されるときはＳ４１
０に進み、前記したフラグＦＬＧ．ＳＬＢＯＫ（リーン
バーン運転）のビットが１にセットされているか否か、
換言すればリーンバーン運転が可能か否か判断し、肯定
されるときはＳ４１２に進み、目標駆動力および車速か
らリーンバーン許可領域内にあるか否か判断する。
【００８０】図１６にそのリーンバーン許可領域の特性
を示す。尚、この特性は、燃費性能のみならず、エミッ
ション性能やドライバビリティも満足するように予め設
定される。従って、燃費性能からすれば、必ずしも最小
ではないが、このように設定することにより、何等かの
理由でリーンバーン運転を回避したいときは、この特性
を変更することで容易に回避することができる。
【００８１】Ｓ４１２で肯定されるときはＳ４１４に進
んで運転方式はリーンバーン運転とする。他方、Ｓ４１
０あるいはＳ４１２で否定されるときはＳ４１６に進
み、フラグＦＬＧ．ＥＧＲＯＫのビットが１にセットさ
れているか否か判断し、肯定されるときはＳ４１８に進
んで運転方式を、空燃比を理論空燃比に制御しつつＥＧ
Ｒ運転とする。
【００８２】Ｓ４１８で否定されるとき、具体的には冷
間時の如くＥＧＲ導入により燃焼が不安定となるような
場合にはＳ４２０に進み、運転方式を、空燃比を理論空
燃比に制御しつつＥＧＲを実行しない運転とする。
【００８３】続いてＳ４２２に進み、エンジン制御部２
００に運転方式を指令し、Ｓ４２４に進んでエンジン制
御部２００に全開増量回避運転リセット信号（Ｓ４０
２，Ｓ４０４で判断された）を送信する。これにより、
エンジン制御部２００でフラグＦＬＧ．ＰＢＷＯＴＳＴ
Ｂのビットが０にリセットされる。次いでＳ４２６に進
み、運転方式を目標エンジントルク・目標変速比演算部
３００ｃに送信する。
【００８４】図１４は前記した運転指令に基づいてエン
ジン制御部２００で行われる処理を示すサブルーチン・
フロー・チャートである。
【００８５】以下説明すると、Ｓ５００においてエンジ
ン負荷（吸気管内絶対圧ＰＢＡ）が全開増量閾値を超え
るか、換言すればエンジンが高負荷状態にあるか否か判
断し、否定されるときはＳ５０２に進んで全開増量待機
タイマ（ダウンカウンタ）をリセットし（スタータさ
せ）、Ｓ５０４に進んで時間計測を行う。図１５タイム
・チャートにそれを示す。
【００８６】他方、Ｓ５００で肯定されるときはＳ５０
６に進み、前記した全開増量待機タイマのカウント値が
所定値以上か否か判断し、肯定されるときはＳ５０８に
進んで全開増量待機フラグＦＬＧ．ＰＢＷＯＴＳＴＢの
ビットを１にセットする。これによって、前記したよう
に、統合制御部３００に全開増量運転待機中であること
を知らせる。尚、Ｓ５０６で否定されるときはＳ５０８
をスキップする。
【００８７】続いてＳ５１０に進み、全開増量待機タイ
マのカウント値が零に達したか否か判断し、肯定される
ときはＳ５１２に進んで運転方式を全開増量、即ち、前
記したフラグＦＬＧ．ＰＢＷＯＴＳＴＢのビットを１に
セットする。尚、Ｓ５１０で否定されるときはＳ５１２
をスキップする。
【００８８】続いてＳ５１４に進み、全開増量回避リセ
ットフラグのビットが１にセットされているか否か判断
し（図１２の処理でセット／リセットされる）、肯定さ
れるときはＳ５１６に進んで全開増量待機フラグのビッ
トを０にセットする。尚、否定されるときはＳ５１６を
スキップする。
【００８９】上記した構成によって、全開増量回避運転
モードに入ると、変速比とエンジントルクが変更され、
エンジン負荷が全開の必要のない高回転低負荷側へ移行
させられ、全開増量を不要とするように制御される。
【００９０】即ち、全開増量回避運転を行うときも、低
回転において高負荷エンジントルクで全開増量した場合
と同じ駆動力で燃費性能の良い運転点に移行するので、
ドライバビリティの悪化を伴わずに燃費性能を向上させ
ることができる。具体的には後で図２１に関して述べる
如く、車速３０km/h付近、目標駆動力（正規化値）４０
％から６０％の黒色で示す範囲、即ち、低車速、高負荷
領域において燃費性能（ＦＥ）を向上させることができ
る。また、全開増量回避運転においては理論空燃比で運
転することから、理論空燃比で運転する範囲が拡大する
ことができ、エミッション性能も向上させることができ
る。
【００９１】図３フロー・チャートに戻ると、続いてＳ
１６に進み、決定した運転方式に応じて目標スロットル
開度ＴＨＣＭＤを算出する。
【００９２】図１７はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【００９３】以下説明すると、Ｓ６００において選択さ
れた運転方式に対応するマップ（特性）に切り換え（選
択し）、Ｓ６０２に進んで車速ＶＬＶＨを読み込み、Ｓ
６０４に進んで目標駆動力ＦＣＭＤとその正規化量ＦＣ
ＭＤＲＥＧを読み込み、Ｓ６０６に進んで目標スロット
ル開度ＴＨＣＭＤを算出する。図１８にその特性を示
す。尚、マップ検索を最終値ＦＣＭＤではなく、正規化
値ＦＣＭＤＲＥＧで行うのは、そうすることによって前
記したように、車速の如何にかかわらず同一の精度でデ
ータを設定できるためである。
【００９４】図３フロー・チャートに戻ると、続いてＳ
１８に進んで目標ＮＤＲ（ＮＤＲＣＭＤ）を算出する。
【００９５】図１９はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。
【００９６】以下説明すると、Ｓ７００において選択さ
れた運転方式に対応するマップ（特性）に切り換え（選
択し）、Ｓ７０２に進んで車速ＶＬＶＨを読み込み、Ｓ
７０４に進んで目標駆動力ＦＣＭＤとその正規化量ＦＣ
ＭＤＲＥＧを読み込み、Ｓ７０６に進んで目標ＮＤＲ
（ＮＤＲＣＭＤ）を算出する。図２０にその特性を示
す。同様の理由から、ここでも、正規化量ＦＣＭＤＲＥ
Ｇからマップ検索する。
【００９７】図３フロー・チャートでは続いてＳ２０に
進み、出力、即ち、算出されたエンジン運転方式指令
値、目標スロットル開度ＴＨＣＭＤ、目標ＮＤＲ（ＮＤ
ＲＣＭＤ）を、エンジン制御部２００、スロットル制御
部４００、およびトランスミッション制御部１００に出
力する。
【００９８】それにより、エンジン制御部２００におい
ては指令された方式に従ってエンジンが運転され、スロ
ットル開度制御部では目標スロットル開度、より具体的
には要求機関出力を実現すべくパルスモータ１８が駆動
される。
【００９９】また、トランスミッション制御部１００で
は、目標ＮＤＲとなるように変速比が制御される。より
具体的には、ドライブ側可動プーリ３４とドリブン側可
動プーリ４６に油圧を供給し、ドライブプーリ回転ＮＤ
Ｒ（入力回転数）が目標ＮＤＲとなるように、フィード
バック制御される。
【０１００】上記した如く、この実施の形態において
は、自動変速機（ベルト式無段変速機２４）と内燃機関
（エンジン１０）を搭載してなる車両用駆動力制御装置
において、少なくともアクセル開度ＡＣＣ、車速ＶＬＶ
Ｈを含む前記車両の運転状態と、少なくとも機関暖機状
態、機関回転数、機関負荷を含む前記内燃機関の運転状
態を検出する運転状態検出手段（アクセル開度センサ１
１０、車速センサ１２２など。Ｓ１０）、少なくとも前
記検出されたアクセル開度および車速に基づき、前記車
両が出力すべき目標駆動力ＦＣＭＤを演算する目標駆動
力演算手段（目標負荷（駆動力）決定部３００ａ，Ｓ１
２）、前記検出された運転状態に基づいて前記内燃機関
の作動状態を表す機関作動状態信号を出力する機関作動
状態信号出力手段（エンジン制御部２００、Ｓ１０
４）、前記演算された目標駆動力と機関作動状態信号に
基づき、設定された複数種の運転方式のうちのいずれか
に切り換える運転方式切換手段（エンジン運転方式切換
判断部３００ｂ，Ｓ１４，Ｓ４００からＳ４２６）、前
記演算された目標駆動力に基づき、前記切り換えられた
運転方式に従って前記内燃機関の目標出力および前記自
動変速機の制御値を演算する出力演算手段（目標エンジ
ントルク・目標変速比演算部３００ｃ，Ｓ１６，Ｓ１
８）、前記演算された目標出力に基づいて前記内燃機関
の出力を制御するアクチュエータ（パルスモータ１８）
を制御するアクチュエータ制御手段（スロットル制御部
４００）、および前記演算された制御値に基づいて前記
自動変速機の変速比（目標ＮＤＲ）を制御する変速制御
手段（トランスミッション制御部１００）を備える如く
構成した。
【０１０１】また、前記設定された複数種の運転方式
が、少なくとも、前記内燃機関の空燃比を理論空燃比に
制御する運転方式（Ｓ４１８，Ｓ４２０）と、前記内燃
機関の空燃比を理論空燃比よりリーン側の空燃比に制御
する運転方式（Ｓ４１４）とを含む如く構成した。
【０１０２】即ち、エンジンのみを考慮したとき運転可
能な運転方式選択肢の中から、車両の要求負荷、具体的
には目標駆動力（および車速）に基づいて燃料消費量が
最良（最小）となる運転方式に切り換え、切り換えられ
た運転方式に応じた目標トルク（目標駆動力）と変速比
の組み合わせを決定できるようにした。
【０１０３】それによって、冷間時、暖機時を含むあら
ゆる運転状況において、そのとき可能なエンジン運転方
式の制約の中で、目標駆動力に対し常に最良である燃費
性能を実現するエンジントルクと変速比の組み合わせを
求めることができ、燃費性能を最小にすることができ
る。図２１において、黒色で示す部分は燃費が向上した
領域を示すが、このように車速３０km/h付近、目標駆動
力（正規化値）４０％から６０％の、低車速、高負荷領
域において燃費性能を著しく向上させることができる。
【０１０４】また、車両の発生できる最大駆動力の絶対
値は、通常、高車速になるほど小さくなるが、目標駆動
力を最大値と最小値との間で正規化された値とし、それ
を用いてマップを検索するようにしたことで、低車速か
ら高車速に至る全領域での目標エンジントルクおよび変
速比の検索分解能を向上させることができる。
【０１０５】また、目標駆動力を定常特性分と過渡特性
分とから求めることで、車両の実際の運転状態に応じた
駆動力を設定することができ、エンジントルク、変速比
の応答速度を考慮して設定することができるので、常に
目標の運転点に追従させることができると共に、最良の
燃費性能を保証することができる。
【０１０６】また、高負荷領域において、可能な限り全
開増量運転を回避するように構成したことで、燃費性能
を一層向上させることができる。
【０１０７】尚、上記した実施の形態において、目標駆
動力を予め設定したマップを検索して求めたが、計算に
よって求めても良い。
【０１０８】また、エンジンの目標出力としてスロット
ル開度で示したが、燃料消費量、吸入空気量などでも良
い。また、トランスミッションの制御値としてＮＤＲ
（入力回転数）で示したが、変速比あるいはその変化速
度でも良い。
【０１０９】また、上記した実施の形態において、エン
ジン出力の可変化手法を電子制御スロットルバルブの目
標スロットル開度ＴＨＣＭＤによって行ったが、近年提
案されている直噴エンジン、あるいはディーゼルエンジ
ンなどにおいては、目標エンジントルクをマップ化し、
そのトルクに応じて燃料量や目標空燃比を制御するよう
に構成して良い。
【０１１０】また、エンジンが直噴エンジンであるとき
は、前記した選択肢信号に層状燃焼による超リーンバー
ン運転状態が可能などの情報を追加しても良い。
【０１１１】また、無段変速機として金属ベルト式のも
のを用いたが、ゴムベルト式あるいはトロイダル式でも
良い。また、無段変速機のみならず、有段変速機の最適
ギヤ段を選択するように構成しても良い。ロックアップ
クラッチの滑り率に置き換えても良い。
【０１１２】また変速機の構成は図示のものに限らず、
エンジン１０の出力軸２０にトルクコンバータを接続し
ても良く、発進クラッチ４２に代えてトルクコンバータ
を用いても良い。また、デュアルマスフライホィール２
６を除去しても良い。
【０１１３】
【発明の効果】請求項１項においては、機関の実際の運
転状態あるいは作動状態に即応して機関と自動変速機と
を統合的に制御、より具体的には内燃機関の目標出力お
よび自動変速機の制御値を求めることができ、よって、
機関の運転方式にかかわらず、常に燃費性能を最良にす
ることができる。
【０１１４】請求項２項にあっては、前記設定された複
数種の運転方式が、少なくとも、前記内燃機関の空燃比
を理論空燃比に制御する運転方式と、前記内燃機関の空
燃比を理論空燃比よりリーン側の空燃比に制御する運転
方式とを含む如く構成した。これによって、暖機時ある
いは冷間時を含む、内燃機関のあらゆる運転状態におい
て最適な運転方式に切り換えることができ、よって、そ
れぞれの運転方式に即応した最適な変速比に統合的に制
御することができ、常に燃費性能を最良することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両用駆動力制御装置を全体的
に示す概略図である。
【図２】図１の装置を機能的に示す説明ブロック図であ
る。
【図３】図１装置の動作を示すフロー・チャートであ
る。
【図４】図３フロー・チャートの中の入力処理を示すサ
ブルーチン・フロー・チャートである。
【図５】図３フロー・チャートの中の目標駆動力算出処
理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【図６】図５フロー・チャートの中の算出で用いるマッ
プの特性を示す説明図である。
【図７】図５フロー・チャートの中の目標駆動力算出処
理をより詳細に示すサブルーチン・フロー・チャートで
ある。
【図８】図７フロー・チャートの処理を機能的に示す説
明ブロック図である。
【図９】図３フロー・チャートのエンジン運転方式決定
処理を説明する説明グラフである。
【図１０】図３フロー・チャートのエンジン運転方式決
定処理を説明する、同様の説明グラフである。
【図１１】図３フロー・チャートのエンジン運転方式決
定処理を説明する、同様の説明グラフである。
【図１２】図３フロー・チャートのエンジン運転方式決
定処理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【図１３】図１２フロー・チャートの処理で用いる全開
増量回避運転リセット領域を示す説明グラフである。
【図１４】図１２フロー・チャートの処理に平行して行
われるエンジン制御部の処理を示すフロー・チャートで
ある。
【図１５】図１２フロー・チャートおよび図１４フロー
・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。
【図１６】図１２フロー・チャートの処理で用いるリー
ンバーン運転許可領域を示す説明グラフである。
【図１７】図３フロー・チャートの目標スロットル開度
算出処理を示すサブルーチン・フロー・チャートであ
る。
【図１８】図１７フロー・チャートの処理で用いるマッ
プの特性を示す説明グラフである。
【図１９】図３フロー・チャートの目標ＮＤＲ算出処理
を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【図２０】図１９フロー・チャートの処理で用いるマッ
プの特性を示す説明グラフである。
【図２１】図２０フロー・チャートの処理で行われる全
開増量回避運転によって得られる燃費向上を示す説明グ
ラフである。
【符号の説明】
１０ 内燃機関（エンジン本体） １４ スロットルバルブ １６ アクセルペダル ２４ ベルト式無段変速機（トランスミッション） ２８ 変速機入力軸 ３０ 変速機カウンタ軸 ３２ 金属Ｖベルト機構 ３６ 遊星歯車式前後進切換機構 ４２ 発進クラッチ １００ トランスミッション制御部 １０４ 絶対圧センサ １０６ 水温センサ １０８ スロットル開度センサ １１０ アクセル開度センサ １２２ 車速センサ ２００ エンジン制御部 ３００ 統合制御部 ３００ａ 目標負荷（駆動力）決定部 ３００ｂ エンジン運転方式切換判断部 ３００ｃ 目標エンジントルク・目標変速比演算部 ４００ スロットル制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:44 (72)発明者 岸田 真 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 石川 元士 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 山本 和久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動変速機と内燃機関を搭載してなる車
    両用駆動力制御装置において、 ａ．少なくともアクセル開度、車速を含む前記車両の運
    転状態と、少なくとも機関暖機状態、機関回転数、機関
    負荷を含む前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態
    検出手段、 ｂ．少なくとも前記検出されたアクセル開度および車速
    に基づき、前記車両が出力すべき目標駆動力を演算する
    目標駆動力演算手段、 ｃ．前記検出された運転状態に基づいて前記内燃機関の
    作動状態を表す機関作動状態信号を出力する機関作動状
    態信号出力手段、 ｄ．前記演算された目標駆動力と機関作動状態信号に基
    づき、設定された複数種の運転方式のうちのいずれかに
    切り換える運転方式切換手段、 ｅ．前記演算された目標駆動力に基づき、前記切り換え
    られた運転方式に従って前記内燃機関の目標出力および
    前記自動変速機の制御値を演算する出力演算手段、 ｆ．前記演算された目標出力に基づいて前記内燃機関の
    出力を制御するアクチュエータを制御するアクチュエー
    タ制御手段、 および ｇ．前記演算された制御値に基づいて前記自動変速機の
    変速比を制御する変速制御手段、 を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
  2. 【請求項２】 前記設定された複数種の運転方式が、少
    なくとも、前記内燃機関の空燃比を理論空燃比に制御す
    る運転方式と、前記内燃機関の空燃比を理論空燃比より
    リーン側の空燃比に制御する運転方式とを含むことを特
    徴とする請求項１項記載の車両用駆動力制御装置。
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