JPH11198684A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents
車両用駆動力制御装置Info
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
の実施の形態を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
に示す説明ブロック図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
う。
ー・チャートである。
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。
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。
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。
駆動力FCMDを算出する。
ー・チャートである。
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。
チン・フロー・チャートである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ジン運転方式を決定する。
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。
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。
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。
示すサブルーチン・フロー・チャートである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ロー・チャートである。
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。
18に進んで目標NDR(NDRCMD)を算出する。
ロー・チャートである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
に示す概略図である。
る。
る。
ブルーチン・フロー・チャートである。
理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
プの特性を示す説明図である。
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。
明ブロック図である。
処理を説明する説明グラフである。
定処理を説明する、同様の説明グラフである。
定処理を説明する、同様の説明グラフである。
定処理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
増量回避運転リセット領域を示す説明グラフである。
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。
・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。
ンバーン運転許可領域を示す説明グラフである。
算出処理を示すサブルーチン・フロー・チャートであ
る。
プの特性を示す説明グラフである。
を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
プの特性を示す説明グラフである。
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。
Claims (2)
- 【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。 - 【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。
Priority Applications (2)
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