JPS62199534A - 車両駆動系の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野１ 本発明は、車両駆動系の制御装置に係り、特に、アクセ
ルペダルと独立してエンジントルクを変え１９る手段を
有したエンジンと、速度比（出力側回転速度／入力側回
転速度）を無段階に制御できる無段変速機とを備えた車
両駆動系のル制御装置の改良に関する。 【従来の技術】 車両用自動変速機構の一つとしてベルト等によって駆動
される無段変速機構がある。この無段変速は横は一般に
、固定ブーり及び可動ブーりからなり油圧サーボ装置に
よって有効径が可変とされたＶ型ブーり装置を入力軸上
及び出力軸上にそれぞれ有し、該Ｖ型ブーり装置間にｉ
ｌ）渡された伝動ベルトにより前記入力軸側の回転を出
力軸側に無段階に変速して伝達することができるように
したものである。通常、入力側の油圧サーボ装置へのオ
イル流役を流旦制御弁によって変更して該入力側Ｖ型ブ
ーり装置の有効径を強制的に変更し、−万、出力側の油
圧サーボ装置の油圧を圧力制御弁によって変更し、この
入力側Ｖ型ブーり装置の有効径変更に追随して伝動ベル
トがスリップしないでトルク伝達が行えるように構成し
である。 車両の駆動系においてこのような無段変速機＋１４を導
入する大きな目的の１つは、車両を常にエンジン使用域
の中のいわゆる最適燃費ライン（第９図のへ参照）の部
分で走行させ、実車燃費を改善することであり、既に従
来種々の開発がなされている。

【発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、従来開示されている技術は、いずれも未
だ改良の余地を残しているというのが実情である。 例エバ、特開１１ｒ４５９　３２６４２では、車両走行
にｃｌ′３ける過渡時をも含めて常に最適燃費率の線図
上を走行する方法が開示されているが、この方法では、
変速の過渡時に出力トルクが不足して走行性能、特に加
速性能が態化するという問題を有している。 又、′＋？ｉ間昭５８−３９８７０では、定常状態では
最適燃費ライン上を走行し、一方、変速過渡時には、ス
ロットルアクチュエータより無段変速機１ｉ、ｌ、の変
速の応答性が遅いため実際には第１０図破線で示ずよう
な動作となり、結果として最適燃費ラインＡから外れて
走行性が前述の待聞昭５９−３２６４２より優れたもの
となる方法が開示されている。しかしながら、この方法
は、第１１図に示されるように、定常時に５いてスロッ
トルアクチュエータの制御偏差αと無段変速機の制御偏
差βと１〕（徂なると、目標とする動作点Ｐからの偏差
Ｔが定性的に大きくなりがちであるという問題を有して
いる。 【発明の目的］ 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
で、過渡時において良好な走行性を確保することができ
、且つ定常時において最適燃費ラインからのずれを小さ
くして優れた燃費効率を確保することができる車両駆動
系の制御ｆｌｌｌ装ｄを提供することを目的とする。 【問題点をＹＫ決するための手段】 本第１発明は、アクセルペダルと独立してエンジントル
クを変え１ｑる手段を有したエンジンと、速度比を無段
階に制御できる無段変速機とを備えた車両駆動系の制御
装置において、アクセル開度、単連、エンジントルク、
及び前記無段変速機の入力側回転速度を検出する手段と
、少なくともアクセル開度と単連とに関連して前記エン
ジントルクを変え得る手段の目標エンジントルクを求め
る手段と、少なくとも前記実エンジントルクに関連して
最適燃費となるような前記無段変速機の目標入力側回転
速度を求める手段と、を備え、実エンジントクが前記目
標エンジントルクとなるように前記エンジントルクを変
え得る手段を制御すると共に、実入力側回転速度が前記
目標入力側回転速度となるように前記無段変速機を制御
することにより、上記目的を達成したものである。 又、本第２発明は、アクセルペダルと独立してアクセル
ペダルと独立してエンジントルクを変え得る手段を有し
たエンジンと、速度比を無段階に制御できる無段変速機
とを備えた車両駆動系の制御装置において、アクセル開
度、車速、エンジントルク、無段変速機の入力側回転速
度、及び自動変速機の出力側回転速度を検出する手段と
、少なくともアクセル開度と車速とに関連して前記エン
ジントルクを変え得る手段の目標エンジントルクを求め
る手段と、少なくとも前記実エンジントルクに関連して
最適燃費となるような前記無段変速機の目標入力側回転
速度を求める手段と、該目標入力側回転速度と前記実出
力側回転速度とから無段変速機の入出力側間の目標速度
比を求める手段と、を備え、実エンジントルクが前記目
標エンジントルクとなるように前記エンジントルクを変
え得る手段を制御すると共に、実速度比が前記目標速度
比となるように前記無段変速機を制御することにより、
同じく上記目的を達成したものである。 なお、上記構成において［アクセルペダルと独立してエ
ンジントルクを変え得る手段を有したエンジン」とは、
［アクセル開度によってエンジントルクが一義的に決ま
らず、同一アクセル開度であっても種々の走行条件等に
応じて例えば、吸入空気ｍを変えさせることにより、異
なったエンジントルクを発生可能なエンジン」を意味し
ている。 従ってこの種のエンジンの中には、アクセルペダルと実
際にエンジントルクを変える手段、例えばスロットル弁
とが完全に独立している所謂リンクレスタイプのエンジ
ンのほか、例えばアクセルペダルとスロットル弁とがリ
ンクタイプとされていても、走行条件に応じてバイパス
弁等を開閉することによって、同一アクセル開度でもエ
ンジントルクを変え（９るようなタイプのエンジンも含
まれる。この場合は、「スロットル弁及びバイパス弁」
が「エンジントルクを変え（ｑる手段」となる。

【作用］ 本第１発明においては、アクセル開度、車速、実エンジ
ントルク、及び実入力側回転速度を検出４し、主にアク
セル開度と車速とに関連して目標エンジントルクを求め
、一方、実エンジントルクに関連して最適燃費となるよ
うな無段変速機の目標入力側回転速度を求め、実エンジ
ントルクが前記目標エンジントルクとなるように前記エ
ンジントルクを変え１！ｌる手段を制御すると共に、実
入力側回転速度が前記目標入力側回転速度となるように
１１す記無段変速機を制御するようにしたため、過渡時
における走行性能の向上と、定常時における燃料消費率
の向上とを両立させることができる。この様子を第７図
及び第８図に示す。即ち、過渡時のエンジントルクの立
上りが破線に示されるように極めて良好であり（第７図
）、又、エンジントルク側の偏差をδ、無段変速機での
偏差をβとしたときに、目標とする動作点Ｐからのずれ
γ−が従来の偏差γよりも定性的に小さくなるものであ
る（第８図）。即ち、前述の特開昭５９−３２６４２と
同５８−３９８７０の両者の長所を残し、短所を排除す
ることができるものである。 一方、本第２発明においては、前記第１発明では無段変
速機の実入力側回転速度を目標入力側回転ｆＡ度に制御
するようにしていたが、これに代え、無段変速機の実速
度比を目標速度比に制御するようにしている。これによ
り、無段変速機の制御に当って、出力側の回転速度の要
素をも反映させながら、本第１発明と同様な作用を得る
ことができるにうになる。 上記第１、第２発明において、好ましい実施態様は、前
記エンジントルクを変え１ｑる手段が、スロットルアク
チュエータとされていることである。 又、好ましい実ＴＭ態様は、前記エンジントルクを変え
１９る手段が、ディーゼルエンジンの燃わ１噴則ポンプ
とされていることである。 【実施例】 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 第２図に本発明に係る車両駆動系の制御装置の実施例が
適用された自動車用エンジン及び無段変速機の全体概略
を示ず。 図において、エンジンＥ／Ｇの出力軸２はクラッチ磯横
４を介してベルト駆動式の無段変速機（以下ＣＶＴと称
する）に接続されている。 このＣＶＴは、入力軸６よ、及び出力軸８上にそれぞれ
固定プーリ１１．１５、可動プーリ１２．１６からなる
Ｖ型ブーり装置１０．１４を備える。 入力側固定プーリ１１は入力軸６に固定され、入力側可
動プーリ１２は軸方向へ移動可能に入力軸６の外周にス
プライン又はボールベアリング等で１べ合している。同
様に、出力側固定プーリ１５は出力軸８に固定され、出
力側可動プーリ１６は軸方向へ移動可能に出力軸８の外
周にスプライン又はボールベアリング等で嵌合している
。 各可動側プーリ１２．１６の受圧面積は、入力側〉出力
側となるように設定されており、該入力側で速度比変更
のための強制的な有効径変更ができるようになっている
。 又、入力側と出力側において固定プーリ１１．１５と可
動プーリ１２．１６との軸線方向の配置は互いに逆とさ
れ、伝動ベルト１８が常に人、出力楯６．８に対して直
角に掛かるようにしである。 固定プーリ１１．１５及び可動プーリ１２．１６の対向
面は半径方向外方へ向ってお互いの距離を増大するテー
パ面上に形成されている。又、断面が等脚台形の伝動ベ
ルト１８が入力側及び出力側のＶ型ブーり装置１０．１
４間に掛けられる。 この伝動ベルト１８は各Ｖ型ブーり装置１０．１４の固
定及び可動ブーりの締付力の変化に伴ってブーり面上に
おける半径方向接触位置が連続的に変化する。入力側Ｖ
型ブーり装置１０における伝動ベルト１８の接触位置が
半径方向外方へ移動すると、出力側Ｖ型ブーり装置にお
ける伝動ベルト１８の接触位置が半径方向内方へ移動し
、ＣＶＴの速１哀比ｅ　　（＝出力軸８の回転速度Ｎｏ
ｕｔ／入力軸６の回転速度Ｎ　ｉｎ）は増大し、逆の場
合には速度比ｅは減少する。 出力１袖８の動力は図示していない前後進切換え用の遊
毘歯車装冒、減速用の歯車装置、差動歯車装置等を介し
て駆動輪へ伝達される。 一方、アクセルペダルセンサ３４は運転者の足３５によ
って踏込まれるアクセルペダル３６の開度Ｏａｃを検出
する。又、エンジンＥ／Ｇの吸気スロットルの開度は、
アクセルペダル３６とは独立したスロットルアクチュエ
ータ１９によって制御される。 入力側及び出力側回転角センサ２ｏ、２１はそれぞれプ
ーリ１１．１６の回転角を検出し、その結果回転速度（
出力側の回！１Ｉ７Ａ速度からは車速Ｖ）が検出・１東
Ｃ丁される。 又、トルクセンサ２２は、入力軸６に設けられ、該入力
！１＋１１６にＪ５けるエンジントルクを検出する。 圧力制６＋１弁２４は、オイルポンプ２５によりリザー
バ２６から油路２７を介して送られてくる油圧媒体とし
てのオイルの油路２８への逃し伍を制御づ′ることによ
り、油路２９のライン圧ＰＬを調圧する。出力側可動プ
ーリ１６の油圧サーボ装置には、油路２９を介してライ
ン圧ＰＬが供給される。 流量制御弁３０は、入力側可動プーリ］２へのオイルの
流入・流出母を制御する。ＣＶＴの速度比ｅを一定に維
持するためには、油路３３と油路２９から分岐するライ
ン圧油路３１及びドレン油路３２との接続が断たれる。 その結果、入力側可動プーリ１２の軸方向の位置が一定
に維持され、３ａ度比ｅも一定に維持される。又、速度
比ｅを増大させるためには、ライン圧油路３１から油路
３３を介して入力側可動プーリ１２の油圧サーボ装置内
へオイルを供給するようにする。その結果、入力側プー
リ１１．１２間の締付力が増大され、該入力側プーリ１
１．１２面上における伝動ベルト１８の接触位置が半径
方向外方へ移動して速度比ｅが増大される。逆に、速度
比ｅを減少させるためには、入力側可動プーリ１２の油
圧サーボ装置内のオイルをドレン油路３２を介して大気
側へ導通させて該入力側プーリ１１．１２間の締付力を
減少させるようにする。 油路３３における油圧はライン圧ＰＬ以下であるが、前
述のように、入力側可動プーリ１２の油圧サーボ装置の
ピストン受圧面積が出力側可動プーリ１６の油圧サーボ
装置のピストン受圧面積よりも大きく設定しであるため
、入力側プーリ１１．１２の締付力を出力側プーリ１５
．１６の締付力よりも大ぎくすることが可能である。 入力側プーリ１１．１２の締付力を流量制御弁３０で変
化させることによって該入力側プーリ１１．１２間にお
ける有効径を変化させ、一方、出力側プーリ１５．１６
において入力側の有効径変化に追随して伝動ベルト１８
が滑らずにトルク伝達が確保されるような締付力が生じ
るようにライン圧ＰＬが圧力制御弁２４によって調圧さ
れる。 電子制御装ば３８は、アドレスデータバス３９により互
いに接続されているＤ／Ａコンバータ４０、入力インタ
ーフェイス４１、Ａ／Ｄコンバーク４２、ＣＰＬＪ４３
、ＲＡＭ４４、ＲＯＭ４５を含んでいる。アクセルペダ
ルセンサ３４のアナログ出力θａＣ及びトルクセンサ２
２のアナログ出力ＴｅはＡ／Ｄコンバータ４２へ送られ
、回転角センサ２０．２１のパルスは入力インターフェ
イス４１へ送られる。スロットルアクチュエータ１９、
流量制御弁３０、及び圧力制御弁２４への制御電圧Ｖｔ
ｈ％Ｖｉｎ、　ＶｏｕｔはＤ／Ａ：］ンバータ４０から
それぞれ増幅器４９．５０．５１を介して送られる。 第３図（Ａ）はスロットルアクチュエータ１９用の増幅
器４９の入力電圧と出力電流との関係を示し、第３図（
Ｂ）はスロットルアクチュエータ１９の入力電流と吸気
スロットル開度との関係を示している。従って増幅器４
９の入力電圧に比例してスロットル開度が増大する。 第４図（Ａ）は流量制御弁３０用の増幅器５０の入力電
圧と出力電流との関係を示し、第４図（Ｂ）は流量制御
弁３０の入力電流と可動プーリ１２の入力側油圧サーボ
への流量との関係を示している。従って増幅器５０の入
力電流の変化に速度比ｅは比例する。 第５図（Ａ＞は圧力制御弁２４用の増幅器５１の入力電
圧と出力電流との関係を示し、第５図（Ｂ）は圧力制御
弁２４の入力電流とライン圧ＰＬとの関係を示している
。従って増幅器５１の入ノ〕電圧の変化に対してライン
圧ＰＬは線形的に変化ヴる。圧力制御弁２４の入力′ｔ
ｋｉ流が零であってもライン圧ＰＬは所定値ＰＬ＋に維
持されるため、断線や雷子制岨装置３８に万一不具合が
生じても、司りＪプーリ１２．１６の油圧サーボへ所定
油圧が供給され、ＣＶＴにおける最少限のトルク伝達が
確保される。 第１図にこの装置の制御系のブロック図を示す。 図において、ブロック１００はアクセル開度θａＣと車
速Ｖとにより目標出力馬力ＰＳ’を式又はマツプによっ
て求める演算器を示している。 ブロック１０２は目標出力馬力ｐｓ”　より目標エンジ
ントルクＴｅ°を求める演算器を示している。この求め
方は、例えば第９図に示されるようなｒａ最適燃費ライ
ンに設定するとよい。なお、第９図ニＪ５　イＴ実線ハ
等燃費率ＫＡ　（ｇ／ＰＳ　−Ｈ）、破線は等馬力重線
（ＰＳ）を示している。 ブロック１０４は、実エンジントルりＴｅが目標エンジ
ントルクＴｅ°となるように、スロットルアクチュエー
タ１９を制御する制御系を示している。この制゛御には
、例えば（１）式のような演亦式を用いる。 ＶＬｈ−ｋ　１（Ｔｅ　”　−Ｔｅ　）　　−−（１）
ここで、ｖｔｈはスロットルアクチュエータ１９におけ
る制御電圧、ｋｌは定数を示している。 ブロック得るは、実エンジントルクＴｅより目標入力側
回転速度Ｎｉｎ”を定める演算器を示している。この場
合、例えば第９図の最適燃費ラインＡに沿って定めると
よい。 ブロック１０８は、ＣＶＴの実入力側回転速度Ｎｉｎが
目標入力側回転速度Ｎｉｎ°となるように流量制御弁３
０の制御電圧Ｖｉｎをフィードバック調整することによ
ってＣＶＴの速度比ｅを制ｔ２１Ｉする制御系を示して
いる。この制御には、例えば〈２〉式のような演算式を
用いる。 Ｖｉｎ−ｋ　２　（Ｎｉｎ’　−Ｎｉｎ）　　−−（２
）なお、この制御に当って例えば油温等に応じて補正を
し、より精度の高い濱締式を用いるように１６のは自由
である。 なお、前記ブロック］００において、目標出力馬力ＰＳ
’は他の要因、例えば走行路勾配、車重、外部スイッチ
（エコノミーパターン、あるいはパワーパターン等の選
択スイッチ）等をパラメータとして修正・変更してもよ
い。 又、ブロック１０２において、目標エンジントルクＴｅ
’は、他の要因、例えば車速、エンジン冷却水心、走行
路勾配、車重、外部スイッチ、空燃比等をパラメータと
して、修正・変更してもよい。 更に、ブロック得るにおいて、目標入力側回転速度Ｎｉ
ｎ°は、他の要因、例えば車速、エンジン冷却水温、空
燃比、走行路勾配、車重、外部スイッチ等をパラメータ
として修正・変更してもよい。 第６図に、上記制御のフローチャートを示づ。 まず、ステップ２００においてアクセル開度θａＣ１車
速Ｖ、入力側回転速度Ｎｉｎ、エンジン回転速ＴＵＮｅ
の読込みが行われる。次いでステップ２０２において目
標出力馬力ＰＳ°がアクセル開度０ａＣＸ車速Ｖの関ａ
ｆ　１として求められる。その後、ステップ２０４にお
いて目標エンジントルりＴｃ”がステップ２０２にＪ３
いて求められた目標出力馬力ＰＳ’の関数ｆ２として求
められる。ステップ２０６においては、ステップ２０４
にＪ５いて求められた目標エンジントルクＴｅ°を用い
てスロットルアクチュエータ１９０制御２１１ｍ圧■ｔ
ｌ）が弐ｋ　＋　　（Ｔｅ”　　Ｔｅ　）の演算によっ
て求められる。ステップ２０８においては、目標入力側
回転速度Ｎｉｎ°が実エンジントルクＴｅの関数ｆ３と
して求められる。又、ステップ２１０においては、流母
制御井３０の制御電圧Ｖｉｎがステップ２０８にＪ５い
て求められた目標入力側回転速度Ｎｉｎ’　と実入力側
回転速度Ｎｉｎとから式ｋ　２　（Ｎｉｎ’　−Ｎｉ　
ＩＩ　）の演算によって求められる。 上記実施例装置によれば、第７図を用いて前述したよう
に、過渡時においてエンジントルクかりぼやく立上がり
（破線参照）、良好な走行性を確保することができる。 又、第８図を用いて前述したように、定常時において従
来より小さい偏差γ−で目標の最適燃費ラインＡに制御
することができる。 なお、本発明においてはスロットルアクチュエータを用
いず、他の手段でエンジントルクを制御する駆動系にも
適用できる。例えばディーゼルエンジンのようにエンジ
ントルクを燃料噴ＤＡｍで制御するような駆動系におい
ても本発明の目的をそのまま達成することができる。 又、上記実施例では、ＣＶＴの入力側回転速度が目標入
力側回転速度となるように制御するようにしていたが（
第１発明）、これをＣＶＴの速度比ｅが目標速度比ｅ°
となるように制御するＪ：うにしても同様に本発明の目
的が達せられる（第２発明）。この場合、目積：速度比
ｅ°はＮｏｕｔ／Ｎ団°（Ｎｏｕｔは無段変速機の出力
側回転速度）として求めることができ、流量制御弁３０
の制御電圧Ｖｉｎはに３（ｃ”−ｅ）とし−Ｃ求めるこ
とができる。 （発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、簡単な構成で定常
時及び過渡時のいずれにおいても出力トルクを適性に制
御することができ、燃費向上及び動力性能の向上の両立
を図ることができるようになるという優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車両駆動系の制御装置の実施例
の構成を示すブロック図、第２図は、上記実施例が適用
された自動車用エンジンと無段変速機の全体概要を示す
スケルトン図、第３図（Ａ）は、上記実施例で用いられ
ているスロットルアクチュエータ用増幅器の入出力特性
を示す線図、第３図（Ｂ）は、同じくスロットルアクチ
ュエータの入力とスロットル開度との関係を示１′線図
、第４図（Ａ）は、同じく流量制御弁用増幅器の入出力
１ｑ性を示す線図、第４図（８）は、同じく流量制御弁
の入力とＣＶＴの速度比との関係を示−りね図、第５図
＜Ａ）は、同じく圧力調整弁用ｌｊＱ幅器の入出力特性
を示１線図、第５図（Ｂ）は、同じく圧力制御弁の入力
とライン圧との関係を示す線図、第６図は、同じく制御
ルーチンを示す流れ図、第７図及び第８図は、上記実施
例装置におけるエンジン回転速度とエンジントルクとの
関係を示すね図、第９図は最適燃費ラインを示す線図、
第１０図及び第１１図は特開昭５８−３９８７０に開示
されている技術及びその不具合を説明するための、エン
ジン回転速度とエンジントルクとの関係を示す、第７図
及び第８図相当の線図である。 Ｅ／Ｇ・・・エンジン、 ６・・・入力軸、 ８・・・出力軸、 ２２・・・トルクセンサ、 θａＣ・・・アクセル開度、 ■・・・車速、 Ｎｉｎ・・・入力側回転速度、 Ｎｉｎ”・・・目標入力側回転速度、 Ｔｅ・・・エンジントルク、 Ｔｅ’・・・目標エンジントルり、 ｅ・・・速度比、 ｅｏ・・・目標速度比。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセルペダルと独立してエンジントルクを変え
   得る手段を有したエンジンと、速度比を無段階に制御で
   きる無段変速機とを備えた車両駆動系の制御装置におい
   て、 アクセル開度、車速、エンジントルク、及び前記無段変
   速機の入力側回転速度を検出する手段と、少なくともア
   クセル開度と車速とに関連して前記エンジントルクを変
   え得る手段の目標エンジントルクを求める手段と、 少なくとも前記実エンジントルクに関連して最適燃費と
   なるような前記無段変速機の目標入力側回転速度を求め
   る手段と、を備え、 実エンジントルクが前記目標エンジントルクとなるよう
   に前記エンジントルクを変え得る手段を制御すると共に
   、実入力側回転速度が前記目標入力側回転速度となるよ
   うに前記無段変速機を制御することを特徴とする車両駆
   動系の制御装置。
2. （２）アクセルペダルと独立してエンジントルクを変え
   得る手段を有したエンジンと、速度比を無段階に制御で
   きる無段変速機とを備えた車両駆動系の制御装置におい
   て、 アクセル開度、車速、エンジントルク、無段変速機の入
   力側回転速度、及び自動変速機の出力側回転速度を検出
   する手段と、 少なくともアクセル開度と車速とに関連して前記エンジ
   ントルクを変え得る手段の目標エンジントルクを求める
   手段と、 少なくとも前記実エンジントルクに関連して最適燃費と
   なるような前記無段変速機の目標入力側回転速度を求め
   る手段と、 該目標入力側回転速度と前記実出力側回転速度とから無
   段変速機の入出力側間の目標速度比を求める手段と、を
   備え、 実エンジントルクが前記目標エンジントルクとなるよう
   に前記エンジントルクを変え得る手段を制御すると共に
   、実速度比が前記目標速度比となるように前記無段変速
   機を制御することを特徴とする車両駆動系の制御装置。
3. （３）前記エンジントルクを変え得る手段が、スロット
   ルアクチュエータである特許請求の範囲第２項記載の車
   両駆動系の制御装置。
4. （４）前記エンジントルクを変え得る手段が、ディーゼ
   ルエンジンにおける燃料噴射ポンプである特許請求の範
   囲第２項記載の車両駆動系の制御装置。