JP2000062501A - 制動力制御装置 - Google Patents

制動力制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】車両運動走行状態に応じた目標制動力をエンジ
ンブレーキ力と車輪ブレーキ力とに振り分ける際に、エ
ンジンブレーキ力が実際に作用しない期間に車輪ブレー
キ力を立ち上げて、制動初期の目標制動力追従性を向上
する。 【解決手段】目標制動力の変化速度がエンジンブレーキ
力の応答速度を越えるときには、当該目標制動力Td*
にローパスフィルタをかけて変化速度の遅い成分Td
-SLW * を抽出し、この成分を変速比逆応答特性関数で変
換して目標変速比C * を求めると共に当該成分をエンジ
ン出力逆応答特性関数で変換して目標エンジン出力TE
* を達成する目標スロットル開度TVO* を求め、これ
らによってエンジンブレーキ力を制御すると共に、実際
に発生するエンジンブレーキ力TE-BR K を応答むだ時間
で補正し、それを目標制動力Td* から減じて、目標制
動力の変化速度の速い成分Td-FST * からなる目標ブレ
ーキ力TBRK * を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば目標車速を
達成するために必要な目標制動力を求め、それをエンジ
ンブレーキ力と車輪ブレーキ力とに配分して制御する制
動力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】このような制動力制御装置としては、例
えば本出願人が先に提案した特開平7−81463号公
報に記載されるものがある。この従来技術は、制動力だ
けでなく、所謂駆動力も同時に制御可能とするものであ
るが、目標とする制(駆)動力を達成するために必要な
変速機の目標変速比とエンジンの目標出力トルクと目標
ブレーキトルクとを設定し、夫々変速比制御アクチュエ
ータ及びスロットルアクチュエータ及びブレーキアクチ
ュエータで目標値追従制御を行う。具体的には、まずエ
ンジンと変速機とで達成できる制動力,つまりエンジン
ブレーキ力を算出する。そして、このエンジンブレーキ
力で達成できない目標制動力の残りの分を車輪ブレーキ
力で達成するようにしている。また、この従来技術で
は、車輪ブレーキ力の応答がエンジン及び変速機による
エンジンブレーキ力の応答よりも高速であるという特性
を利用し、目標制動力のうちの車輪ブレーキ力による制
御領域を拡大して目標制動力追従制御の応答性を高めて
いる。また、制動力の配分のタイミングを調整すること
も提案されており、例えばエンジンブレーキ力で達成で
きなかった目標制動力の残りの分が零でなく且つ目標ス
ロットル開度が下限値以下にあるときに車輪ブレーキ力
を作用させるようにする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の制動力制御装置は、夫々以下のような問題がある。
その夫々を、図14〜図16を用いて説明する。なお、
これ以後、制動力は所謂駆動力の負値の領域を示し、エ
ンジンブレーキ力はエンジントルクの負値の領域を示
す。つまり、図中での制動力及びエンジンブレーキ力
は、負値表示されていることになる。但し、制動力及び
エンジンブレーキ力の大きさについては、絶対値で評価
する。
【0004】これらは共に、時刻t1 の前後で,具体的
には後述する時刻t0 から、正値の駆動力td1 から負
値の制動力td2 まで目標値が変化したときのシミュレ
ーションであり、図14はスロットル開度に下限値を設
定せず、スロットル開度が零,つまり全閉状態になった
と想定される時刻t2 から車輪ブレーキ力を作用させる
ように設定したものである。この例では、実際のスロッ
トル開度は、応答遅れのため、図14bに点線で示すよ
うに変化し、実際のエンジンブレーキ力は更にむだ時間
分だけ遅れて図14cに点線で示すように変化する。こ
れに対して、ブレーキ力は、前記目標スロットル開度が
零となる時刻t2 以降にしか作用しないので、当該時刻
2 から次第に増大する。但し、車輪ブレーキ力は応答
性が高いので、目標値に対する遅れは殆どなく、目標制
動力td2 を満足する目標ブレーキ力tb3 で安定す
る。この間、少なくとも前記時刻t2 までは応答性の低
いエンジンブレーキ力しか作用していないので、実際の
制動力は実質的に正値の駆動力となる図14に点線で示
すように変化し、車輪ブレーキ力が作用する時刻t2
ら漸く次第に制動力側に転じる。その結果、車輪ブレー
キ力が目標値tb3 となるまでに、目標制動力との間に
大きな偏差が残り、目標値追従応答性は低い。
【0005】次に図15は、前記図14と同様にスロッ
トル開度の下限値を設定しないが、応答性を補うために
目標制動力(駆動力)が減少に転ずる時刻t0 から直ぐ
に車輪ブレーキ力を次第に作用させるようにしたもので
ある。なお、車輪ブレーキ力は、目標制動力との偏差を
是正するフィードバック制御とした。このシミュレーシ
ョンでは、前記目標制動力が減少し始める時刻t0 から
車輪ブレーキ力が次第に増大されるので、実際の制動力
は、図15aに点線で示すように時刻t0 から目標制動
力に向けて次第に漸近し、図14のものより目標制動力
との偏差は小さい。しかしながら、このようにしても目
標制動力に対する実際の制動力の追従性は十分とは言え
ない。
【0006】次に図16は、スロットル開度の下限値α
2 (>0)を設定し、スロットル開度が下限値α2 以下
となったと想定される時刻t1 から車輪ブレーキ力を作
用させる。このスロットル開度の下限値α2 は零より相
当大きいので、スロットル開度が下限値α2 になっても
正値のエンジン出力te2 までしか低減せず、エンジン
ブレーキ力は作用しない。しかしながら、スロットル開
度が全閉になる以前,つまり前記下限値α2 になった時
刻t1 から、目標制動力td2 を満足する車輪ブレーキ
力tb2 が即座に立ち上がるので、実際の制動力は、前
記時刻t2 より速い時刻で目標制動力に一致する。この
ようにすることで、制動力の目標値追従性のうち、過渡
期後半については改善されるが、やはり過渡期前半につ
いては改善の余地がある。
【0007】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、制動力を目標値に追従させるときの過渡
期前半についても追従性を高めて、全般に応答性を向上
させることができる制動力制御装置を提供することを目
的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項1に記載される制動力制御装置
は、エンジンブレーキ力を調整するエンジンブレーキ力
調整手段と、各車輪のブレーキ力を調整する車輪ブレー
キ力調整手段と、車両の運転走行状況に応じて目標制動
力を設定する目標制動力設定手段と、この目標制動力に
基づいて変速機の目標変速比を設定する目標変速比設定
手段と、前記目標制動力に基づいて目標エンジン出力を
設定する目標エンジン出力設定手段と、変速機の変速比
及びエンジンのエンジン出力に基づいてエンジンブレー
キ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段と、このエ
ンジンブレーキ力に基づいて、前記目標制動力の変化速
度の速い成分を抽出する目標制動力高周波成分抽出手段
と、この目標制動力の変化速度の速い成分に基づいて車
輪への目標ブレーキ力を設定する目標ブレーキ力設定手
段と、この目標ブレーキ力が達成されるように前記車輪
ブレーキ力調整手段による各車輪のブレーキ力を制御す
る車輪ブレーキ力制御手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
【0009】また、本発明のうち請求項2に係る制動力
制御装置は、前記請求項1の発明において、前記目標変
速比設定手段は、前記目標制動力の変化速度に応じた目
標制動力の成分を抽出する手段を有し、前記目標制動力
の変化速度が目標変速比に対する実変速比の応答速度よ
り速いときには当該目標制動力の変化速度の遅い成分に
基づいて目標変速比を算出し且つ目標制動力の変化速度
が目標変速比に対する実変速比の応答速度より遅いとき
には当該目標制動力に基づいて目標変速比を設定するこ
とを特徴とするものである。
【0010】また、本発明のうち請求項3に係る制動力
制御装置は、前記請求項2の発明において、前記目標変
速比設定手段は、目標変速比に対する実変速比の応答の
逆応答特性を表す関数を用いて目標変速比を算出する手
段を有し、前記目標制動力の変化速度に応じて抽出した
成分を前記変速比応答の逆応答特性関数で変換した成分
に基づいて目標変速比を算出することを特徴とするもの
である。
【0011】また、本発明のうち請求項4に係る制動力
制御装置は、前記請求項1乃至3の発明において、前記
目標エンジン出力設定手段は、前記目標制動力の変化速
度に応じた目標制動力の成分を抽出する手段を有し、前
記目標制動力の変化速度が目標エンジン出力に対する実
エンジン出力の応答速度より速いときには当該目標制動
力の変化速度の遅い成分に基づいて目標エンジン出力を
算出し且つ目標制動力の変化速度が目標エンジン出力に
対する実エンジン出力の応答速度より遅いときには当該
目標制動力に基づいて目標エンジン出力を設定すること
を特徴とするものである。
【0012】また、本発明のうち請求項5に係る制動力
制御装置は、前記請求項4の発明において、前記目標エ
ンジン出力設定手段は、目標エンジン出力に対する実エ
ンジン出力の応答の逆応答特性を表す関数を用いて目標
エンジン出力を算出する手段を有し、前記目標制動力の
変化速度に応じて抽出した成分を前記エンジン出力応答
の逆応答特性関数で変換した成分に基づいて目標エンジ
ン出力を算出することを特徴とするものである。
【0013】また、本発明のうち請求項6に係る制動力
制御装置は、前記請求項2乃至5の発明において、前記
目標制動力の変化速度に応じた目標制動力の成分を抽出
する手段は、エンジンブレーキ力の応答速度と同等か又
はそれより遅い成分を前記目標制動力の変化速度に応じ
た目標制動力の成分として抽出するものであることを特
徴とするものである。
【0014】また、本発明のうち請求項7に係る制動力
制御装置は、前記請求項1乃至6の発明において、前記
目標制動力高周波成分抽出手段は、前記エンジンブレー
キ力の応答むだ時間に応じて遅らせたエンジンブレーキ
力を前記目標制動力から減じて目標制動力の変化速度の
速い成分を抽出するものであることを特徴とするもので
ある。
【0015】また、本発明のうち請求項8に係る制動力
制御装置は、前記請求項1乃至7の発明において、前記
エンジンブレーキ力調整手段は、前記目標変速比に基づ
いて変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、前記
目標エンジン出力に基づいて目標スロットル開度を算出
する目標スロットル開度算出手段と、この目標スロット
ル開度に基づいてスロットル開度を制御するスロットル
開度制御手段とによって制御されることを特徴とするも
のである。
【0016】また、本発明のうち請求項9に係る制動力
制御装置は、前記請求項1乃至8の発明において、前記
目標ブレーキ力設定手段は、目標ブレーキ力の配分が零
でなく且つスロットル開度が所定値以下であるときにの
み、ブレーキ力が作用する目標ブレーキ力を設定するも
のであることを特徴とするものである。
【0017】また、本発明のうち請求項10に係る制動
力制御装置は、前記請求項1乃至9の発明において、前
記エンジンブレーキ力算出手段は、トルクコンバータの
トルク増倍比を算出する手段を有し、前記エンジン出力
に前記変速機の実変速比とトルクコンバータのトルク増
倍比とを乗じてエンジンブレーキ力を算出するものであ
ることを特徴とするものである。
【0018】また、本発明のうち請求項11に係る制動
力制御装置は、前記請求項1乃至10の発明において、
前記車輪ブレーキ力制御手段は、前記目標ブレーキ力を
目標制動流体圧に変換して制御するものであることを特
徴とするものである。
【0019】また、本発明のうち請求項12に係る制動
力制御装置は、前記請求項6の発明において、前記エン
ジンブレーキ力の応答速度と同等か又はそれより遅い成
分を前記目標制動力の変化速度に応じた目標制動力の成
分として抽出する手段は、前記目標制動力の低周波成分
を抽出するローパスフィルタで構成されることを特徴と
するものである。
【0020】また、本発明のうち請求項13に係る制動
力制御装置は、前記請求項2又は4の発明において、前
記目標制動力の変化速度に応じた目標制動力の成分を抽
出する手段は、目標制動力の周波数成分を分離するバン
ドパスフィルタで構成されることを特徴とするものであ
る。
【0021】
【発明の効果】而して、本発明のうち請求項1に係る制
動力制御装置によれば、車両の運転走行状況に応じて目
標制動力を設定し、この目標制動力に基づいて変速機の
目標変速比及び目標エンジン出力を設定すると共に、そ
のときの変速機の変速比及びエンジンのエンジン出力に
基づいてエンジンブレーキ力を算出し、このエンジンブ
レーキ力に基づいて目標制動力の変化速度の速い成分を
抽出し、更にこの目標制動力の変化速度の速い成分に基
づいて目標ブレーキ力を設定し、この目標ブレーキ力が
達成されるように各車輪のブレーキ力を制御する構成と
したため、エンジンブレーキ力では達成できない目標制
動力の変化速度の速い成分を車輪ブレーキ力で達成させ
ることが可能となり、特に目標制動力が変化する過渡期
の前半における目標値追従性が高まり、全般の応答性が
向上する。
【0022】また、本発明のうち請求項2に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項1の発明において、目標
制動力の変化速度が目標変速比に対する実変速比の応答
速度より速いときには当該目標制動力の変化速度の遅い
成分に基づいて目標変速比を算出し且つ目標制動力の変
化速度が目標変速比に対する実変速比の応答速度より遅
いときには当該目標制動力に基づいて目標変速比を設定
する構成としたため、目標制動力の変化速度が変速比の
応答速度を越えないときには変速比を制御することで、
目標制動力を達成するだけのエンジンブレーキ力を得て
不要な車輪ブレーキ力の発生を抑制し、変速比を制御し
ても目標制動力を達成することができないときには車輪
ブレーキ力を作用させて、目標制動力が変化する過渡期
の前半における目標値追従性を高めることができる。
【0023】また、本発明のうち請求項3に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項2の発明において、目標
制動力の変化速度に応じて抽出した成分を変速比応答の
逆応答特性関数で変換した成分に基づいて目標変速比を
算出する構成としたため、目標変速比を変速比応答の遅
れ分だけ進めて変速比応答における遅れをなくすことが
できる。
【0024】また、本発明のうち請求項4に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項1乃至3の発明におい
て、目標制動力の変化速度が目標エンジン出力に対する
実エンジン出力の応答速度より速いときには当該目標制
動力の変化速度の遅い成分に基づいて目標エンジン出力
を算出し且つ目標制動力の変化速度が目標エンジン出力
に対する実エンジン出力の応答速度より遅いときには当
該目標制動力に基づいて目標エンジン出力を設定する構
成としたため、目標制動力の変化速度がエンジン出力の
応答速度を越えないときにエンジン出力を制御すること
で、目標制動力を達成するだけのエンジンブレーキ力を
得て不要な車輪ブレーキ力の発生を抑制し、エンジン出
力を制御しても目標制動力を達成することができないと
きには車輪ブレーキ力を作用させて、目標制動力が変化
する過渡期の前半における目標値追従性を高めることが
できる。
【0025】また、本発明のうち請求項5に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項4の発明において、目標
制動力の変化速度に応じて抽出した成分をエンジン出力
応答の逆応答特性関数で変換した成分に基づいて目標エ
ンジン出力を算出する構成としたため、目標エンジン出
力をエンジン出力応答の遅れ分だけ進めてエンジン出力
応答における遅れをなくすことができる。
【0026】また、本発明のうち請求項6に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項2乃至5の発明におい
て、エンジンブレーキ力の応答速度と同等か又はそれよ
り遅い成分を目標制動力の変化速度に応じた目標制動力
の成分として抽出する構成としたため、エンジンブレー
キ力の応答速度と同等か又はそれより遅い成分を、当該
エンジンブレーキ力で目標制動力を達成するか又は補う
ための成分として抽出することができる。
【0027】また、本発明のうち請求項7に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項1乃至6の発明におい
て、エンジンブレーキ力の応答むだ時間に応じて遅らせ
たエンジンブレーキ力を目標制動力から減じて目標制動
力の変化速度の速い成分を抽出する構成としたため、実
際のエンジンブレーキ力の応答むだ時間に応じて演算処
理上のエンジンブレーキ力を遅らせることができ、従っ
てこのエンジンブレーキ力が目標制動力の変化速度の遅
い成分に基づいて算出されているときには、このエンジ
ンブレーキ力を目標制動力から除することで目標制動力
の変化速度の速い成分を抽出することができ、この目標
制動力の変化速度の速い成分に基づいて設定される車輪
ブレーキ力を、エンジンブレーキ力が作用しない期間の
目標制動力成分に付加することができる。
【0028】また、本発明のうち請求項8に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項1乃至7の発明におい
て、目標変速比に基づいて制御される変速機の変速比
と、目標スロットル開度に基づいて制御されるスロット
ル開度とでエンジンブレーキ力を制御する構成としたた
め、エンジンブレーキ力を連続的に制御することが可能
となる。
【0029】また、本発明のうち請求項9に係る制動力
制御装置によれば、前記請求項1乃至8の発明におい
て、目標ブレーキ力の配分が零でなく且つスロットル開
度が所定値以下であるときにのみ、ブレーキ力が作用す
る目標ブレーキ力を設定する構成としたため、スロット
ル開度の所定値を零より大きな値に設定することによ
り、車輪ブレーキ力が作用する目標ブレーキ力の設定領
域を広げることができるように、スロットル開度の所定
値を適宜設定することでブレーキ力による制御領域を変
化させて、実際の制動力の応答速度を変化させることが
できる。
【0030】また、本発明のうち請求項10に係る制動
力制御装置によれば、前記請求項1乃至9の発明におい
て、エンジン出力に変速機の実変速比とトルクコンバー
タのトルク増倍比とを乗じてエンジンブレーキ力を算出
する構成としたため、変速比の応答速度を考慮すること
ができると共にトルクコンバータのロックアップ制御が
行われない低速領域でのエンジンブレーキ力を正確に得
ることができる。また、エンジン出力を算出するとき
に、下限値で規制された前記目標スロットル開度を用い
ることにより、実際に出力可能なエンジン出力を得るこ
とができるので、この出力可能なエンジン出力を用いて
発現可能なエンジンブレーキ力を正確に求めることがで
きる。
【0031】また、本発明のうち請求項11に係る制動
力制御装置によれば、前記請求項1乃至10の発明にお
いて、目標ブレーキ力を目標制動流体圧に変換して制御
する構成としたため、装置を実施化し易い。
【0032】また、本発明のうち請求項12に係る制動
力制御装置によれば、前記請求項6の発明において、エ
ンジンブレーキ力の応答速度と同等か又はそれより遅い
成分を目標制動力の変化速度に応じた目標制動力の成分
として抽出する手段として、目標制動力の低周波成分を
抽出するローパスフィルタを用いる構成としたため、装
置を実施化し易い。
【0033】また、本発明のうち請求項12に係る制動
力制御装置によれば、前記請求項2又は4の発明におい
て、目標制動力の変化速度に応じた目標制動力の成分を
抽出する手段として、目標制動力の周波数成分を分離す
るバンドパスフィルタを用いる構成としたため、抽出す
る目標制動力の周波数成分をより高周波側に変化させる
ことで、車輪ブレーキ力の効き具合をマイルドにするこ
とができる。
【0034】
【発明の実施形態】以下、本発明の制動力制御装置を前
二輪駆動車両に展開した一実施形態について添付図面に
基づいて説明する。
【0035】図1は本発明の一実施形態を示すパワート
レーン及び車輪ブレーキ装置及びそれらの制御装置の概
略構成図である。この実施形態では、エンジン1の出力
軸を、後述するトルクコンバータを介して、無段変速機
3の入力軸に接続し、この無段変速機3の最終出力軸で
前二輪4FL,4FRを駆動する。また、この実施形態
では、後段に詳述するように、エンジン1及び無段変速
機3は、夫々、エンジンコントロールユニット5及び無
段変速機コントロールユニット7によって独自に電子制
御可能であり、各車輪4FL〜4RRのホイールシリン
ダ9FL〜9RRへの制動流体圧を、ブレーキペダルの
踏込みとは個別に調整する制動流体圧アクチュエータユ
ニット2は制動流体圧コントロールユニット6によって
独自に電子制御可能であるが、同時にこれらを統括する
統括コントロールユニット8があって、この統括コント
ロールユニット8から、各コントロールユニット5,
6,7に対して、夫々、目標スロットル開度,目標変速
比,目標制動流体圧が指令値として与えられ、それらを
達成するように各コントロールユニット5,6,7が後
述する各制御量を制御する。また、統括コントロールユ
ニット8は、個別の目標車速設定装置11からの目標車
速を読取り、当該目標車速が達成されるような制動力や
駆動力の状態を設定し、それに基づいて前記目標スロッ
トル開度や目標変速比等を算出する。なお、前記目標車
速設定装置11は、例えば運転者によって入力された車
速や、或いは前走車両との車間距離を最適に保持するよ
うに自動的に算出された車速を目標車速とする。また、
この目標車速設定装置11では、目標車速が急速に変化
する場合には、例えば所定値以上の加速度や減速度にな
らないように目標車速の変化速度にリミッタをかける処
理が施される。なお、前記ホイールシリンダ9FL〜9
RRによるブレーキ装置は、ホイールシリンダの推力に
よってパッドをディスクロータに押圧する,所謂ディス
クブレーキである。
【0036】図2には、エンジンコントロールユニット
5を含むエンジン1の詳細を示す。このエンジン1は、
吸気管内燃料噴射型水冷ツインカムガソリンエンジンで
あり、アクセルペダルと共に連動するスロットルバルブ
の開度(以下、単にスロットル開度とも記す)を、当該
アクセルペダルの操作量とは個別に調整するためのスロ
ットルアクチュエータ111を備える。そして、エンジ
ンコントロールユニット5は、制御入力として、エアフ
ローメータ101で検出される吸入空気量ASP,スロ
ットルセンサ102で検出されるスロットル開度TV
O,O2 センサ103で検出される排気中の酸素量VO
L,液温センサ104で検出される冷却液温度TMP
LLC ,ディストリビュータ105の回転状態DBR,車
速センサ106で検出される車速VSPや、図示されない
クランク角センサからのエンジン回転数NE 及びエンジ
ン回転の位相信号等を用いる。また、制御出力として、
前記スロットルアクチュエータ111への吸入空気量制
御信号SASP ,各インジェクター112への空燃比制御
信号SA/F ,ディストリビュータ105への点火時期制
御信号SDBR ,燃料ポンプ113への燃料ポンプ制御信
号SFPを出力し、前記点火時期制御信号SDBR を入力し
たディストリビュータ105から各スパークプラグ11
4に点火信号が出力される。そして、エンジンコントロ
ールユニット5は、図示されないマイクロコンピュータ
等の演算処理装置を介装して構成される。つまり、この
エンジンコントロールユニット5では、例えば前記エア
フローメータ101で検出される吸入空気量ASPと図
示されないクランク角センサで検出されるエンジン回転
数及びエンジン回転の位相とに基づいて、当該吸入空気
量ASPに見合った燃料量とエンジン負荷及びエンジン
回転数に見合った点火時期とを算出し、その燃料量を達
成するように各インジェクタ112への空燃比制御信号
A/F を出力すると共に、当該点火時期に応じてディス
トリビュータ105への点火時期制御信号SDBR を出力
する。また、前記統括コントロールユニット8から目標
スロットル開度の指令がある場合には、当該目標スロッ
トル開度を達成するように前記スロットルアクチュエー
タ111への吸入空気量制御信号SASPを出力する。な
お、ガソリンエンジンの代わりにディーゼルエンジンを
用いる場合には、トルクが燃料噴射量に比例することか
ら、燃料噴射量を制御することでトルクを制御すること
ができる。
【0037】次に、図3には無段変速機コントロールユ
ニット7を含むトルクコンバータ10及び無段変速機3
の詳細を示す。まず、無段変速機3の概略構成から説明
する。この無段変速機3は、駆動プーリ301と従動プ
ーリ302とにベルト303を巻回してなる,所謂ベル
ト型無段変速機であり、各プーリ301,302の可動
円錐体301a,302aを軸線方向に移動することで
ベルト303との接触半径を変更して変速比(減速比)
を変更制御する。また、各プーリ301,302の可動
円錐対301a,302aの後方には、ベルト303が
滑らないように挟持するための作動流体圧を供給する。
なお、このような作動流体圧の元圧となるのが、所謂ラ
イン圧であり、夫々アクチュエータユニット304内の
作動流体圧制御(電磁ソレノイド)バルブや,ライン圧
制御(電磁ソレノイド)バルブ305によって創成され
る。従って、前記駆動プーリ302には、無段変速機3
の入力軸3aが延設されており、この入力軸3aとエン
ジン1の出力軸1aとはトルクコンバータ10を介して
接続されている。なお、このトルクコンバータ10はロ
ックアップ機構付きの既存のものと同様であり、当該ロ
ックアップ機構を締結(アプライ)したり、開放(リリ
ース)したりするための作動流体圧も、前記アクチュエ
ータユニット304内のトルコン圧制御(電磁ソレノイ
ド)バルブによって創成される。
【0038】そして、無段変速機コントロールユニット
7は、制御入力として、セレクトレバー311による選
択レンジINHB,アクセルペダル312の操作量,即
ちアクセル開度APO,ブレーキペダル313の踏込み
量BST,エンジン回転数センサ310で検出されるエ
ンジン回転数NE ,入力回転数センサ314で検出され
る入力軸回転数NI ,出力回転数センサ315で検出さ
れる出力回転数NO 等を用いる。また、制御出力とし
て、前記作動流体圧制御バルブ304への作動流体圧制
御信号SPP,SPS,前記ライン圧制御バルブ305への
ライン圧制御信号SPL,前記トルクコンバータ10への
ロックアップ制御信号SCA,SCRが出力される。そし
て、無段変速機コントロールユニット7は、図示されな
いマイクロコンピュータ等の演算処理装置を介装して構
成される。つまり、この無段変速機コントロールユニッ
ト7では、例えば前記統括コントロールユニット8から
目標変速比の指令がある場合には、前記入力回転数セン
サ314で検出される入力軸回転数NI と出力回転数セ
ンサ315で検出される出力回転数NO との比から得ら
れる変速比が、当該目標変速比に一致するように前記駆
動プーリ301,従動プーリ302の各可動円錐体30
1a,302aへの作動流体圧を制御すべく,前記作動
流体圧制御バルブ304への作動流体圧制御信号SPP
PSを出力する。なお、一般的には、前記出力回転数セ
ンサ315で検出される信号を車速として用いるが、実
際に出力回転数NO を車速VSPとして用いるためには最
終減速比qを乗ずる必要などがあるため、ここでは出力
回転数NO と車速VSPとは個別のものとして取扱う。但
し、両者はNO =VSP・qにより容易に変換可能,或い
は代用可能であるものとする。
【0039】次に、図4には制動流体圧コントロールユ
ニット6を含む制動流体圧アクチュエータユニット2の
詳細を示す。前記各車輪4FL〜4RRに設けられた各
ホイールシリンダ9FL〜9RRとマスタシリンダ25
1との間に前記制動流体圧アクチュエータユニット2が
介装されているのであるが、原則的に前二輪のホイール
シリンダ9FL,9FRは、ブレーキペダル313の踏
力に応じた当該マスタシリンダ251からの一方のマス
タシリンダ圧PMCF が、後二輪のホイールシリンダ9R
L,9RRは他方のマスタシリンダ圧PMCR が作用して
制動力を発現する。一方、前記マスタシリンダ251に
は、各マスタシリンダ圧を倍増するためのブースタ25
2が介装されており、このブースタ252内から取出し
たブースタ圧PBSTRも、前記制動流体圧アクチュエータ
ユニット2を介して各ホイールシリンダ9FL〜9RR
に供給されるようになっている。また、各車輪4FL〜
4RRには車輪速センサ12FL〜12RRが取付けら
れており、そこで検出された各車輪の回転速度(以下、
単に車輪速とも記す)VwFL〜VwRRは、駆動輪を含む
各車輪の回転状態の制御入力として前記制動流体圧コン
トロールユニット6に読込まれる。
【0040】前記制動流体圧アクチュエータユニット2
は、車輪のロック傾向を抑制防止するアンチスキッド制
御と、駆(制)動力制御,或いはトラクション制御とを
一つのユニットで達成できるようにしたものである。具
体的にまず前輪側の構成について説明すると、前記マス
タシリンダ251の前輪用マスタシリンダ圧PMCF の供
給径路と前左右の各ホイールシリンダ2FL,2FRと
の間には、電流値によって位置制御される3位置電磁切
換弁254FL,254FRが介装されている。これら
の電磁切換弁254FL,254FRのPポートがオリ
フィス255FL,255FRを介して前記マスタシリ
ンダ251の前輪用マスタシリンダ圧P MCF 系に接続さ
れ、そのRポートがオリフィス257FL,257FR
を介して共通する前輪用リザーバ256Fに接続され、
そのCポートが前左右の各ホイールシリンダ2FL,2
FRに接続されている。合わせて、前記電磁切換弁25
4FL,254FRのRポートは、前記リザーバ256
F側から吸入し且つ前記マスタシリンダ251の前輪用
マスタシリンダ圧PMCF 系側に吐出し且つ両側にチェッ
ク弁260F,261Fを介装する前輪用ポンプ262
Fにも接続されている。なお、この前輪用ポンプ262
Fは、後述する後輪用ポンプ262Rと共通するモータ
263で回転駆動される。
【0041】従って、原則的に、各3位置電磁切換弁2
54FL,254FRのソレノイド258FL,258
FRへの電流値が零であるときには、リターンスプリン
グ259FL,259FRの弾性力によってスプールが
図示の最下方に位置している状態(図中の(増)のポジ
ション)となり、例えばマスタシリンダ圧PMCF がホイ
ールシリンダ2FL,2FRに供給される増圧ポジショ
ンとなる。また、各電磁切換弁254FL,254FR
のソレノイド258FL,258FRへの電流値が、予
め設定された小電流値であるときには、リターンスプリ
ング259FL,259FRの弾性力と均衡してスプー
ルが図示の中央に位置している状態(図中の(保)のポ
ジション)となり、ホイールシリンダ2FL,2FRを
遮断して内部の液圧を保持する保持ポジションとなる。
また、各電磁切換弁254FL,254FRのソレノイ
ド258FL,258FRへの電流値が、予め設定され
た大電流値であるときには、リターンスプリング259
FL,259FRの弾性力に抗してスプールが図示の最
上方に位置している状態(図中の(減)のポジション)
となり、ホイールシリンダ2FL,2FR内の液圧が前
輪用リザーバ256F又はマスタシリンダ251側に抜
圧される減圧ポジションとなる。
【0042】従って、前左右のホイールシリンダ圧
FL,PFRを増減圧制御するには、前記前輪用の3位置
電磁切換弁254FL,254FRへの制御信号を前述
のように切換えることで行う。なお、例えばアンチスキ
ッド制御中の減圧ポジション又は駆動力制御中の増圧ポ
ジションの制御信号の出力と同時に前輪用ポンプ262
Fが回転駆動され始め、以後、アンチスキッド制御中は
常時回転駆動され続けるようになっている。また、アン
チスキッド制御におけるホイールシリンダ圧の増減圧制
御態様は、既存の制御態様を用いる。また、前記電流値
制御には、既存のPWM(Pulse Width Modulation)制
御法によるデューティ比制御を用いることもできる。
【0043】次に後輪側のアクチュエータの構成等につ
いて説明すると、前記後左右のホイールシリンダ2R
L,2RRに接続されている3位置電磁切換弁254R
L,254RRや後輪用リザーバ256R,後輪用ポン
プ262R等の構成及び作用は、夫々、前記前輪用の電
磁切換弁254FL,254FR,前輪用リザーバ25
6F,前輪用ポンプ262Fと同等であるから、夫々の
符号に用いられる,前輪を表す“F”を、後輪を表す
“R”に置換して図示し、それらの詳細な説明を省略す
る。
【0044】また、この制動流体圧アクチュエータユニ
ット2では、前記各3位置電磁切換弁254FL〜25
4RRのPポートとCポートとを結ぶバイパスにチェッ
ク弁264FL〜64RRが設けられ、前輪用及び後輪
用マスタシリンダ圧PMCF ,PMCR の各供給径路中に2
位置電磁切換弁270,265が夫々介装されている。
また、前記各3位置電磁切換弁254RL〜254RR
のPポートと前記ブースタ252とがブースタ用の2位
置電磁切換弁266を介して接続されている。また、前
記マスタシリンダ用の2位置電磁切換弁270,265
及び各3位置電磁切換弁254FL〜254RRのPポ
ートと前記前輪用及び後輪用ポンプ262F,262R
との間には、夫々、アキュームレータ267F,267
R及びオリフィス268F,268Rが介装されてい
る。更に、前記前輪用及び後輪用リザーバ256F,2
56R及び各3位置電磁切換弁254FL〜254RR
のRポートは、夫々、チェック弁269F,269Rを
介してマスタシリンダ251の前輪用及び後輪用マスタ
シリンダ圧PMCF ,PMCR の各系に接続されている。
【0045】前記マスタシリンダ用電磁切換弁270,
265は、ソレノイド270a,265aへの制御電流
値が零の状態でリターンスプリング270b,265b
の作用によりマスタシリンダ251の前輪用及び後輪用
マスタシリンダ圧PMCF ,P MCR を直接前記3位置電磁
切換弁254FL〜254RRのPポートの供給し(ノ
ーマルポジション)、ソレノイド270a,265aに
所定の制御電流値が供給されている状態で、当該3位置
電磁切換弁254FL〜254RRのPポートへの高過
ぎる元圧をマスタシリンダ251側に戻す(切換えポジ
ション)ためのものである。また、前記ブースタ用電磁
切換弁266は、ソレノイド266aへの制御電流値が
零の状態でリターンスプリング266bの作用によりブ
ースタ252のブースタ圧PBSTRを前記3位置電磁切換
弁254FL〜254RRのPポートから遮断し(ノー
マルポジション)、ソレノイド266aに所定の制御電
流値が供給されている状態で当該ブースタ圧PBSTRを3
位置電磁切換弁254FL〜254RRのPポートに供
給する(切換えポジション)ためのものである。
【0046】従って、前記マスタシリンダ用電磁切換弁
270,265及びブースタ用電磁切換弁266が共に
ノーマルポジションにある状態で、前輪用及び後輪用ポ
ンプ262F,262Rや3位置電磁切換弁254FL
〜254RRを駆動することで、アンチスキッド制御に
おける増減圧制御を行うことができる。一方、前記前輪
用及び後輪用ポンプ262F,262Rを駆動した状態
で前記マスタシリンダ用切換弁270,265を切換え
ポジションにすると、当該各ポンプ262F,262R
からの吐出圧はアキュームレータ267F,267Rに
蓄圧されると共に、ブレーキペダル313の踏込みがな
い状態でも前輪用及び後輪用マスタシリンダ圧PMCF
MCR を昇圧する。なお、各マスタシリンダ圧PMCF
MCR が一旦昇圧してしまえば、前記切換えポジション
にあるマスタシリンダ用切換弁270,265のチェッ
ク機能により、それが低下してしまうことはない。ま
た、この各マスタシリンダ圧PMCF ,PMCR はブースタ
252から出力されるブースタ圧PBSTRを更に加圧して
いる。そこで、この状態で、前記ブースタ用電磁切換弁
266を切換えポジションにすると、高いブースタ圧P
BSTRが3位置電磁切換弁254FL〜254RRのPポ
ートの元圧として供給される。従って、この状態で各3
位置電磁切換弁254FL〜254RRを、前述と同様
に増減圧及び保持ポジションに切換制御すれば、ブレー
キペダルの踏込みのない状態でも後左右輪の制動力を発
生・制御することができ、これにより例えば駆動力制
御,つまり過大な駆動力による駆動輪のスリップを制御
することができる。
【0047】なお、前記マスタシリンダ用電磁切換弁2
70,265は後述する制動流体圧コントロールユニッ
ト6からの制御信号STCS1F ,STCS1R で、ブースタ用
電磁切換弁266は同じく制御信号STCS2で切換制御さ
れ、各3位置電磁切換弁254FL〜254RRは同じ
く制御信号SwFL〜SwRRで切換制御される。
【0048】一方、前記制動流体圧コントロールユニッ
ト6は、前記車輪速センサ12FL〜12RRで得られ
る車輪速VwFL〜VwRRや、前記ブレーキスイッチ信号
や操舵角或いは前記マスタシリンダ圧PMCF 及びPMCR
等に基づいて、アンチスキッド制御及び駆動力制御の演
算処理を司るマイクロコンピュータを備えている。この
マイクロコンピュータは、例えばアンチスキッド制御に
おいては、例えば目標車輪速Vw* に対し、PD(比例
−微分)制御法に則った目標ホイールシリンダ増減圧量
ΔP* FL〜ΔP* RRを算出し、この目標ホイールシリン
ダ増減圧量ΔP * FL〜ΔP* R が達成されるように、前
記各3位置電磁切換弁254FL〜254RRに制御信
号SwFL〜SwRRを出力する。また、駆動力制御におい
ては、駆動力制御が必要な場合には前記ブースト圧モー
ドを、そうでない場合には前記ノーマル圧モードを選択
すると共に、各制御閾値に対する車輪速VwFL〜VwRR
や車輪加減速度V'wFL〜V'wRRに基づいて急増圧モー
ド,保持モード,緩減圧モードを選択し、夫々のモード
に応じた制御信号STCS1F ,STCS1R ,STCS2,Sw FL
〜SwRRを出力する。また、このようなアンチスキッド
制御や駆動力制御が実行されておらず、前記統括コント
ロールユニット8から目標制動流体圧が指令されている
ときには、例えば各ホイールシリンダ9FL〜9RRの
制動流体圧の元圧を圧力センサ271で監視しながら、
例えば前記駆動力制御時と同様にして、それを制動流体
圧PBRK として目標値に対してフィードバック制御す
る。
【0049】また、前記統括コントロールユニット8内
にも独自のマイクロコンピュータ等の演算処理装置を介
装している。従って、この統括コントロールユニット8
内では、後述する図5及び図6の所定のロジックに従っ
てシリアルなディジタル処理が行われる。
【0050】図5は、この演算処理装置で実行される演
算処理のゼネラルフローである。この演算処理は、例え
ば10msec. 程度に設定された所定サンプリング時間Δ
T毎にタイマ割込によって実行される。また、この実施
形態では、特に通信のためのステップを設けていない
が、演算処理に必要なプログラムやマップ,テーブル等
は随時記憶装置から読込まれるし、また必要な演算結果
は随時記憶装置に更新記憶される。また、演算結果は、
前記各コントロールユニットとの相互通信機構によって
相互に授受され、例えば算出設定される目標変速比C*
は前記無段変速機コントロールユニット7で読込まれ、
目標スロットル開度TVO* は前記エンジンコントロー
ルユニット5で読込まれ、目標制動流体圧PBRK * は前
記制動流体圧コントロールユニット6で読込まれる。
【0051】この演算処理では、まずステップS1で、
前記目標車速設定装置11から目標車速追従制御スイッ
チ信号(運転者の手動入力による)SVSP 及び目標車速
SP * 、車速センサ106からの車速VSP、エンジンコ
ントロールユニット5からのフューエルカット信号S
CUT 、スロットルセンサ102からのスロットル開度T
VO、エンジン回転数センサ310からのエンジン回転
数NE 、入力回転数センサ314からの変速機入力回転
数NI ,圧力センサ271からの制動流体圧PBR K 等を
読込む。
【0052】次にステップS2に移行して、前記目標車
速追従制御スイッチ信号SVSP が、ON状態を示す論理
値“1”であるか否かを判定し、当該目標車速追従制御
スイッチ信号SVSP が論理値“1”である場合にはステ
ップS3に移行し、そうでない場合にはメインプログラ
ムに復帰する。
【0053】前記ステップS3では、スロットル開度T
VOが所定値TVO0 以下であるか否かを判定し、当該
スロットル開度TVOが所定値TVO0 以下である場合
にはステップS4に移行し、そうでない場合にはステッ
プS5に移行する。なお、このスロットル開度の所定値
TVO0 は、例えば運転者が入力して設定するようにし
てもよいし、車両の運転走行状態に応じて自動的に設定
されるようにしてもよい。また、設定のないときには、
全閉か或いは全開の何れかになるようにしてもよい。
【0054】前記ステップS4では、後述する図6の演
算処理に従って制動力制御を行ってからメインプログラ
ムに復帰する。また、前記ステップS5では、図示され
ない既存の演算処理に従って駆動力制御を行ってからメ
インプログラムに復帰する。この駆動力制御では、例え
ば目標車速VSP * 追従のための駆動力を求め、それを達
成するための目標変速比と目標エンジン出力とを設定
し、それらの目標値を例えば前記無段変速機コントロー
ルユニット7やエンジンコントロールユニット5に供給
して目標値追従制御を行えばよい。
【0055】次に、前記図5の演算処理のステップS4
で実行される図6のマイナプログラムについて説明す
る。この演算処理では、まずステップS11で、下記1
式に従って目標制(駆)動力Td* を算出する。なお、
算出される目標制(駆)動力Td* は、正値の場合は目
標駆動力であり、負値の場合は目標制動力である。つま
り、ここでも制動力は負値表示される。
【0056】 Td* =((KP2・S+1)/(KP1・S+1)・VSP * −VSP)・M/KP2 +TFLCT ……… (1) 但し、式中、 KP1:規範モデル時定数 KP2:フィードバック保障器の時定数 M :車両質量 TFLCT:転がり抵抗,空気抵抗,勾配抵抗等の走行抵抗 を示し、走行抵抗TFLCTは推定計算式によって算出す
る。
【0057】次にステップS12に移行して、例えば目
標制(駆)動力Td* の前回値と今回値との差分値を前
記所定サンプリング時間ΔTで除したり、或いは目標制
(駆)動力Td* に所定の位相進み特性を有するハイパ
スフィルタ処理を施して時間微分値を求めたりするとい
った個別の演算処理に従って、前記目標制(駆)動力の
変化速度Td'*を算出する。
【0058】次にステップS13に移行して、前記目標
制(駆)動力の変化速度の絶対値|Td'*|が、予め設
定された所定値|Td'* 0 |以上であるか否かを判定
し、当該目標制(駆)動力の変化速度の絶対値|Td'*
|が所定値|Td'* 0 |以上である場合にはステップS
14に移行し、そうでない場合にはステップS15に移
行する。この所定値|Td'* 0 |は、例えば後述する目
標変速比に対して変速機が達成し得る実変速比の追従応
答速度の上限値であるとか、目標エンジン出力に対して
エンジンが達成し得る実エンジン出力の追従応答速度の
上限値であるとか、或いは後述する目標エンジンブレー
キ力に対して実際のパワーユニットが発生し得るエンジ
ンブレーキ力の追従応答速度の上限値等が用いられる。
即ち、目標制動力のうちパワーユニット側で達成可能な
エンジンブレーキ力による応答速度の上限値であると考
えればよい。
【0059】そして、前記ステップS14では、下記2
式に従って、目標制(駆)動力の変化速度の遅い成分T
-SLW * を算出してからステップS16に移行する。 Td-SLW * =G(s)・Td* ……… (2) G(s)=1/(1+Ts) …… (2-1) 但し、式中、 T:ローパスフィルタの時定数 G(s):ローパスフィルタのラプラス変換伝達関数 この実施例では、目標制(駆)動力の変化速度の遅い成
分Td-SLW * を低周波数成分と捉え、これをローパスフ
ィルタで抽出するようにしている。この抽出された目標
制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW * は、後述
するエンジンブレーキ力によって達成可能な前記目標制
動力成分であるから、前記ローパスフィルタ中の時定数
Tは、前記エンジンブレーキ力の追従応答速度に応じた
ものに設定すればよい。また、これに代えて、前記目標
変速比に対して変速機が達成し得る実変速比の追従応答
速度であるとか、目標エンジン出力に対してエンジンが
達成し得る実エンジン出力の追従応答速度などを用いる
こともできる。
【0060】一方、前記ステップS15では、前記目標
制(駆)動力Td* を、そのまま目標制(駆)動力の変
化速度の遅い成分Td-SLW * に設定してから前記ステッ
プS16に移行する。
【0061】前記ステップS16では、前記目標制
(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-S LW * を用いて、
下記3式に従って、変速機出力側目標制(駆)動力Td
-TR * を算出する。
【0062】 Td-TR * =GTR(s)-1・Td-SLW * ……… (3) 但し、式中、 GTR(s)-1:変速比逆応答関数 を示す。
【0063】次にステップS17に移行して、前記変速
機出力側目標制(駆)動力Td-TR * を用いて、例えば
後述する図7の制御マップに従って、変速機目標入力回
転数NI * を算出する。この図7に示す制御マップは、
前記変速機出力側目標制(駆)動力Td-TR * をパラメ
ータとし、車速VSPに関する変速機目標入力回転数N I
* の関係を表したものである。ここで、一般的に車速V
SPが大きくなると変速機目標入力回転数NI * も大きく
なるが、変速機出力側目標制(駆)動力Td-T R * が正
値の領域で大きいと変速機目標入力回転数NI * も大き
くなる。また、変速機出力側目標制(駆)動力Td-TR
* が正値の領域で小さくなると変速機目標入力回転数N
I * は一旦小さくなるものの、当該変速機出力側目標制
(駆)動力Td-TR * が負値の領域となり、その絶対値
が大きくなる(数直線上では小さくなり続ける)と、今
度は変速機目標入力回転数NI * が大きくなる。
【0064】次にステップS18に移行して、下記4式
に従って、目標変速比C* を算出する。 C* =KC ・(NI * /VSP) =(2πR)/(q・(60)) ・(NI * /VSP) ……… (4) 但し、式中、 R:タイヤ転がり動半径 q:最終減速比 を示す。また式中の(60)は、変速機目標入力回転数NI
* が(rpm)表示、車速VSPが(m/S)表示である
ときの換算係数である。
【0065】次にステップS19に移行して、下記5式
に従って、現在の変速機の実変速比Cを算出する。 C=(2πR・NI )/(q・(60)・VSP) ……… (5) この式中の(60)も前記4式のそれと同じである。
【0066】次にステップS20に移行して、トルクコ
ンバータ(図中ではトルコン)入出力回転数比NI /N
E を算出する。次にステップS21に移行して、前記目
標制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW * を用い
て、下記6式,7式に従って、目標エンジン出力TE *
を算出する。なお、6式で導出されるTd-E * は目標エ
ンジントルクであり、負値のときに目標エンジンブレー
キ力となる。
【0067】 Td-E * =GE (s)-1・Td-SLW * ……… (6) TE * =Td-E * /q/C/NI /NE ……… (7) 但し、式中、 GE (s)-1:エンジン出力逆応答関数 を示す。
【0068】次にステップS22に移行して、前記目標
エンジン出力TE * を用いて、例えば後述する図8の制
御マップを用いて目標スロットル開度TVO* を算出す
る。この制御マップは、前記目標エンジン出力TE *
パラメータとし、エンジン回転数NE に関する目標スロ
ットル開度TVO* の関係を示すものであり、一般にエ
ンジン回転数NE が大きいほど目標スロットル開度TV
* も大きく、目標エンジン出力TE * が大きいほど目
標スロットル開度TVO* も大きくなる。逆に、目標エ
ンジン出力TE * が負値となってエンジンブレーキ力が
必要となれば、エンジン回転数NE は大きく,目標スロ
ットル開度TVO* は小さくなる。但し、このスロット
ル開度に下限値TVOMIN が設定されているときには、
目標スロットル開度TVO* を下限値TVOMIN で規制
する。
【0069】次にステップS23に移行して、前記目標
スロットル開度TVO* を用いて、例えば後述する図9
の制御マップから出力可能なエンジン出力TE を求め、
更に下記8式に従ってエンジンブレーキ力TE-BRK を算
出する。この制御マップは、前記目標スロットル開度T
VO* をパラメータとし、エンジン回転数NE に関する
エンジン出力TE の関係を示すものであり、一般にエン
ジン回転数NE が増加するとエンジン出力TE は一旦増
加してやがて減少に転じ、目標スロットル開度TVO*
が大きくなるとエンジン出力TE は大きくなる。また、
目標スロットル開度TVO* の小さいときにエンジン回
転数NE が大きいとエンジン出力TE は負値となり、こ
れがエンジンブレーキ力になる。なお、この制御マップ
は、前記フューエルカットの有無でマップを交換する必
要がある。
【0070】 TE-BRK =TE ・q・C・NI /NE ……… (8) 次にステップS24に移行して、前記エンジンブレーキ
力TE-BRK を用いて、下記9式に従って、目標制(駆)
動力の変化速度の速い成分Td-FST * を目標ブレーキ力
BRK * として算出する。なお、これまでの符号の設定
から、目標ブレーキ力TBRK * が負値であるときに、実
質的な車輪ブレーキ力が要求されていることになる。
【0071】 TBRK * =Td-FST * =Td* −etds ・TE-BRK ……… (9) 但し、式中、 td:エンジンブレーキ力の応答むだ時間 etds :エンジンブレーキ力の応答むだ時間のラプラス
変換表現 を示す。
【0072】次にステップS25に移行して、前記目標
ブレーキ力TBRK * が負値であるか否かを判定し、当該
目標ブレーキ力TBRK * が負値であるときにはステップ
S26に移行し、そうでないときにはステップS27に
移行する。
【0073】前記ステップS26では、下記10式に従
って、前記目標ブレーキ力TBRK *を発現するために必
要な目標制動流体圧PBRK * を算出してからメインプロ
グラムに復帰する。
【0074】 PBRK * =−KB ・TBRK * =−TBRK * /(A・r・μ) ………(10) 但し、式中、 A:ホイールシリンダ総面積 r:ロータ有効半径 μ:パッド摩擦係数 を示す。
【0075】また、前記ステップS27では、目標制動
流体圧PBRK * を零としてからメインプログラムに復帰
する。次に、前記実施形態の演算処理の作用について、
図10,図11のタイミングチャートを用いて説明す
る。図10のタイミングチャートは、時刻30秒から3
5秒までの間に目標車速VSP * が50km/hから10km/h
まで減少したときの目標制動力追従制御をシミュレート
したものであり、図11は、図10の時刻29秒から3
2秒までを拡大したものである。そして、各図とも、分
図(a)に車速の経時変化を、(b)に制動力(負値表
示)の経時変化を、(c)にスロットル開度の経時変化
を、(d)にエンジンブレーキ力(負値表示)の経時変
化を、(e)に(車輪)ブレーキ力の経時変化を夫々示
し、各図とも実線で目標値を、破線で実際値を示す。
【0076】シミュレーションの条件としては、前記制
動力制御に移行するためのスロットル開度の所定値TV
0 を80度,つまり制動力の要請があれば殆どの場合
に制動力制御に移行できるようにした。また、前記目標
スロットル開度の下限値TVOMIN は零とした。また、
目標車速VSP * を50km/hから10km/hまで減少すると
きの変化速度はリミッタによって規制される。
【0077】このシミュレーションでは、前記実施形態
の図6に示す演算処理のステップS11で、モデルマッ
チング制御法による目標制(駆)動力Td* が設定され
るので、前記時刻30秒後、目標制(駆)動力Td*
負値の領域で急速に絶対値が大きくなり、後述のエンジ
ンブレーキ力並びに車輪ブレーキ力によって、最終的な
目標車速VSP * (=10km/h)と車速VSPとの偏差ΔV
SP * が小さくなるにつれて次第に安定する。また、目標
車速と車速との偏差ΔVSP * の大きさで各ゲインKP1
P2が変わるので、車速VSPが目標車速VSP * に一致す
る時刻35秒以前に、目標制動力Td* は負値の領域で
絶対値が小さくなる,つまり減少に転じ、当該時刻35
秒前後から零に漸近する。
【0078】このような目標制動力Td* に対し、図6
の演算処理のステップS14では、前記時刻30秒後、
即座に、その変化速度の絶対値|Td'*|が前記所定値
|Td'* 0 |を越えたため、ステップS13からステッ
プS14に移行して、目標制(駆)動力の変化速度の遅
い成分Td-SLW * がローパスフィルタ処理によって抽出
され、続くステップS16〜ステップS18では、この
目標制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW * に応
じた変速機出力側目標制(駆)動力Td-TR *から変速
機目標入力回転数NI * 及び目標変速比C* が算出され
る。また、続く図6の演算処理のステップS19〜ステ
ップS21では、目標エンジントルクTd-E * ,目標エ
ンジン出力TE * が算出されるが、ここでは目標制
(駆)動力Td* が、前記時刻30秒以後、即座に絶対
値の大きな負値になることから、目標エンジントルク
(ブレーキ力)Td-E * ,目標エンジン出力TE *
も、急速に絶対値の相応大きな負値となる。従って、図
6の演算処理のステップS22では、この絶対値の大き
な負値である目標エンジン出力TE * を満足する目標ス
ロットル開度の算出値TVO-ORG * も負値となるが、目
標スロットル開度の下限値TVOMIN は零なので、実際
に目標スロットル開度TVO* も零に規制され、比較的
応答性のよい実スロットル開度TVOは即座にこれに応
答して零となった。なお、各図の分図dに示す目標エン
ジンブレーキ力(実線)は、前記目標エンジントルク
(ブレーキ力)TE * を示しており、実質的なエンジン
ブレーキ力の応答むだ時間は考慮していない。
【0079】一方、図6の演算処理のステップS23で
は、例えばフューエルカットの有無をも考慮して、前記
規制された目標スロットル開度TVO* に応じたエンジ
ンブレーキ力TE-BRK を算出する。この目標スロットル
開度TVO* は、前記目標エンジントルク(ブレーキ
力)Td-E * 算出の際に、エンジン出力の応答遅れを考
慮して求めたものであるから、当該目標スロットル開度
TVO* に応じたエンジンブレーキ力TE-BRK はエンジ
ン出力応答遅れを見込んだものとなる。そして、本実施
形態では、図6の演算処理のステップS24で、このエ
ンジンブレーキ力TE-BRK を、実際にエンジンブレーキ
力が作用するまでの応答むだ時間で更に補正し、それを
前記目標制(駆)動力Td* から減じた目標制(駆)動
力の変化速度の速い成分Td-FST * を目標ブレーキ力T
BRK * とし、続くステップS25〜ステップS27で
は、この目標ブレーキ力TBRK * に応じた目標制動流体
圧PBR K * を算出する。各タイミングチャートの分図d
には前記応答むだ時間を含んだ実際のエンジンブレーキ
力を破線で示し、分図eには前記算出された目標ブレー
キ力TBRK * を実線で示す。なお、同図eの実ブレーキ
力(破線)が目標値に対して若干遅れているのは、前記
制動流体圧アクチュエータユニットを始めとするアクチ
ュエータ類のダイナミクスのためである。
【0080】この実施形態では、特に前記目標エンジン
ブレーキ力に対して実際のエンジンブレーキ力が作用す
るまでの時間に、前記目標ブレーキ力TBRK * が大きく
且つ速やかに立上り、特に図11に示すように制動初期
の目標制動力追従性が良好になっている。また、この時
間のスロットル開度に着目すると、時刻30秒の直後に
目標スロットル開度TVO* の傾きが変化している。つ
まり、この早い時点で、前記目標制(駆)動力の変化速
度の絶対値|Td'*|が前記所定値|Td'* 0|を上回
り、当該目標スロットル開度TVO* を導出するための
目標制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW * が、
目標制(駆)動力Td* からローパスフィルタ処理を施
されたものに切換わったため、制動初期の目標制動力追
従性が向上したとも言える。
【0081】次に、従来の制動力制御装置の作用につい
て、図12,図13のタイミングチャートを用いて説明
する。各タイミングチャートに示す要素並びにシミュレ
ーションの条件は、前記図10,図11のものと同様で
ある。また、この制動力制御の内容は、前記実施形態の
ように目標制動力の成分を、変化速度の速いものや遅い
ものに分類したり、或いはエンジンブレーキ力の応答む
だ時間を考慮したりしないものである。つまり、目標制
動力を単にエンジンブレーキ力と車輪ブレーキ力とに分
解し、目標エンジンブレーキ力で補えない目標制動力を
車輪ブレーキ力に振り当てたに過ぎない。
【0082】このシミュレーションでは、前記実施形態
のそれに比して、時刻30秒直後の目標ブレーキ力の立
上りが小さい。これは、前記エンジンブレーキ力の応答
遅れ並びに応答むだ時間を考慮していないためであり、
従って制動初期の目標制動力追従性はよくない。但し、
それ以外の目標制動力追従性はほぼ良好である。
【0083】また、特に車輪ブレーキ力が零となってい
る時刻34秒から時刻35秒の時間に着目すると、目標
制動力と実制動力との時系列変化が、前記実施形態のも
のと同じになっている。これは、前記実施形態で、前記
目標制(駆)動力の変化速度の絶対値|Td'*|が前記
所定値|Td'* 0 |より小さくなり、目標制(駆)動力
の変化速度の遅い成分Td-SLW * をローパスフィルタ処
理したものから、Td * そのものに戻したことによる。
このように車輪ブレーキ力を必要としない状況で、目標
制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW * に従って
目標エンジンブレーキ力Td-E * を設定すると、目標制
動力に対して実制動力がより一層遅れてしまうのであ
る。
【0084】このように本実施形態の制動力制御装置に
よれば、目標制(駆)動力の変化速度の速い成分Td
-FST * に基づいて目標ブレーキ力TBRK * を設定し、こ
の目標ブレーキ力TBRK * が達成されるように各車輪の
ブレーキ力を制御する構成としたため、エンジンブレー
キ力では達成できない目標制動力の変化速度の速い成分
を車輪ブレーキ力で達成させることが可能となり、目標
制動力が変化する過渡期の前半における目標値追従性が
高まり、全般の応答性が向上する。また、変速比やエン
ジン出力やエンジンブレーキ力の目標値を設定するにあ
たり、目標制(駆)動力の変化速度(の絶対値)|Td
'*|が、それらの目標値に対する実際値の応答速度,つ
まり前記所定値|Td'* 0 |より大きい(速い)ときに
は当該目標制動力の変化速度の遅い成分に基づいて各目
標値を算出し且つそうでないときには当該目標制動力に
基づいて各目標値を設定する構成としたため、目標制動
力の変化速度が変速比の応答速度を越えないときには、
目標制動力を達成するだけのエンジンブレーキ力を得て
不要な車輪ブレーキ力の発生を抑制し、エンジンブレー
キ力を制御しても目標制動力を達成することができない
ときには車輪ブレーキ力を作用させて、目標制動力が変
化する過渡期の前半における目標値追従性を高めること
ができる。
【0085】また、変速比やエンジン出力やエンジンブ
レーキ力の目標値を設定するにあたり、前記目標制
(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW * ,つまり目
標制動力の変化速度に応じて抽出した成分を、変速比や
エンジン出力やエンジンブレーキ力等の各制御量応答の
逆応答特性関数で変換した成分に基づいて、それらの目
標値を算出する構成としたため、各制御量の目標値を夫
々の応答遅れ分だけ進めて遅れをなくすことができる。
また、エンジンブレーキ力TE-BRK の応答むだ時間td
に応じて遅らせたエンジンブレーキ力を目標制(駆)動
力Td* から減じて目標制動力の変化速度の速い成分T
-FST * を目標ブレーキ力TBRK * として抽出する構成
としたため、実際のエンジンブレーキ力の応答むだ時間
に応じて演算処理上のエンジンブレーキ力を遅らせるこ
とができ、この目標制動力の変化速度の速い成分に基づ
いて設定される車輪ブレーキ力を、エンジンブレーキ力
が作用しない期間の目標制動力成分に付加することがで
きる。
【0086】また、目標変速比C* に基づいて制御され
る変速機の変速比と、目標スロットル開度TVO* に基
づいて制御されるスロットル開度とでエンジンブレーキ
力を制御する構成としたため、エンジンブレーキ力を連
続的に制御することが可能となる。また、目標ブレーキ
力TBRK * が零でなく且つスロットル開度TVOが下限
値TVO0 より小さいときにのみ、最終的な目標ブレー
キ力TBRK * を設定する構成としたため、スロットル開
度の下限値TVO0 を零より大きな値,例えば前記80
度等に設定することにより、車輪ブレーキ力が作用する
目標ブレーキ力の設定領域を広げることができるよう
に、実際の制動力の応答速度を変化させることができ
る。また、エンジン出力TE に変速機の実変速比Cとト
ルクコンバータのトルク増倍比NI /NE とを乗じてエ
ンジンブレーキ力TE-BRK を算出する構成としたため、
変速比の応答速度を考慮することができると共にトルク
コンバータのロックアップ制御が行われない低速領域で
のエンジンブレーキ力を正確に得ることができ、そのエ
ンジン出力を算出するときに、下限値で規制された前記
目標スロットル開度TVO* を用いることにより、実際
に出力可能なエンジン出力を得ることができるので、こ
の出力可能なエンジン出力を用いて発現可能なエンジン
ブレーキ力を正確に求めることができる。
【0087】以上より、前記スロットルアクチュエータ
111及びアクチュエータユニット304内の作動流体
圧制御バルブが本発明のエンジンブレーキ力調整手段を
構成し、以下同様に、前記制動流体圧アクチュエータユ
ニット2が車輪ブレーキ力調整手段を構成し、前記目標
車速設定装置12及び統括コントロールユニット8内で
実行される図6の演算処理のステップS11が目標制動
力設定手段を構成し、前記図6の演算処理のステップS
18が目標変速比設定手段を構成し、前記図6の演算処
理のステップS21が目標エンジン出力設定手段を構成
し、前記図6の演算処理のステップS23がエンジンブ
レーキ力算出手段を構成し、前記図6の演算処理のステ
ップS24が目標制動力高周波成分抽出手段及び目標ブ
レーキ力設定手段を構成し、前記図6の演算処理のステ
ップS25乃至ステップS27及び前記制動流体圧コン
トロールユニット6が車輪ブレーキ力制御手段を構成
し、前記図6の演算処理のステップS18及び前記無段
変速機コントロールユニット7が変速比制御手段を構成
し、前記図6の演算処理のステップS22が目標スロッ
トル開度算出手段を構成し、前記図6の演算処理のステ
ップS22及び前記エンジンコントロールユニット5が
スロットル開度制御手段を構成している。
【0088】なお、前記実施形態では、ローパスフィル
タを用いて目標制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td
-SLW * を抽出したが、これより少し透過周波数特性の高
いバンドパスフィルタを用いてもよく、そのようにする
と当該目標制(駆)動力の変化速度の遅い成分Td-SLW
* に基づいて設定されたエンジンブレーキ力TE-BRK
目標制(駆)動力Td* から減じた、目標制(駆)動力
の変化速度の速い成分Td-FST * からなる目標ブレーキ
力TBRK * の低周波側成分が減少することから、車輪ブ
レーキ力の効き具合をマイルドにすることができるとい
う特性がある。
【0089】また、前記各実施形態では、各コントロー
ルユニットをマイクロコンピュータで構築したものにつ
いてのみ詳述したが、これに限定されるものではなく、
演算回路等の電子回路を組み合わせて構成してもよいこ
とは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】パワートレーン及びその制御装置の一例を示す
概略構成図である。
【図2】エンジンの詳細説明図である。
【図3】無段変速機の詳細説明図である。
【図4】車輪ブレーキ装置の詳細説明図である。
【図5】図1の統括コントロールユニットで実行される
ゼネラルフローを示すフローチャートである。
【図6】図5の演算処理のマイナプログラムを示すフロ
ーチャートである。
【図7】図6の演算処理で用いられる変速機目標入力回
転数設定のための制御マップである。
【図8】図6の演算処理で用いられる目標スロットル開
度設定のための制御マップである。
【図9】図6の演算処理で用いられるエンジン出力設定
のための制御マップである。
【図10】図5及び図6の演算処理による作用を説明す
るためのタイミングチャートである。
【図11】図10のタイミングチャートの一部を拡大し
たタイミングチャートである。
【図12】従来の制動力制御装置の作用を説明するため
のタイミングチャートである。
【図13】図12のタイミングチャートの一部を拡大し
たタイミングチャートである。
【図14】従来の制動力制御装置の一例を説明するため
のタイミングチャートである。
【図15】従来の制動力制御装置の他の例を説明するた
めのタイミングチャートである。
【図16】従来の制動力制御装置の更に他の例を説明す
るためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1はエンジン 2は制動流体圧アクチュエータユニット 3は無段変速機 4FL〜4RRは車輪 5はエンジンコントロールユニット 6は制動流体圧コントロールユニット 7は無段変速機コントロールユニット 8は統括コントロールユニット 10はトルクコンバータ 11は目標車速設定装置 111はスロットルアクチュエータ 304はアクチュエータユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川邊 武俊 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3D041 AA49 AA66 AB01 AC09 AC19 AC20 AD00 AD02 AD04 AD05 AD09 AD10 AD14 AD15 AD22 AD23 AD31 AD41 AD50 AD51 AE03 AE11 AE31 AE39 AE41 AE45 AF01 AF03 3D046 BB00 BB17 EE01 GG02 GG06 HH07 HH17 KK06 KK07 KK11 3G092 BB01 DC01 EC01 FA03 HA01Z HA06Z HB01X HB01Z HD05Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z HF12Z HF21Z HF28Z HG06Z 3G093 AA01 BA15 DA01 DA05 DA06 DA07 DA09 DB04 DB05 DB11 DB16 EA05 EA09 EB03 EB04 FA04

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンブレーキ力を調整するエンジン
    ブレーキ力調整手段と、各車輪のブレーキ力を調整する
    車輪ブレーキ力調整手段と、車両の運転走行状況に応じ
    て目標制動力を設定する目標制動力設定手段と、この目
    標制動力に基づいて変速機の目標変速比を設定する目標
    変速比設定手段と、前記目標制動力に基づいて目標エン
    ジン出力を設定する目標エンジン出力設定手段と、変速
    機の変速比及びエンジンのエンジン出力に基づいてエン
    ジンブレーキ力を算出するエンジンブレーキ力算出手段
    と、このエンジンブレーキ力に基づいて、前記目標制動
    力の変化速度の速い成分を抽出する目標制動力高周波成
    分抽出手段と、この目標制動力の変化速度の速い成分に
    基づいて車輪への目標ブレーキ力を設定する目標ブレー
    キ力設定手段と、この目標ブレーキ力が達成されるよう
    に前記車輪ブレーキ力調整手段による各車輪のブレーキ
    力を制御する車輪ブレーキ力制御手段とを備えたことを
    特徴とする制動力制御装置。
  2. 【請求項2】 前記目標変速比設定手段は、前記目標制
    動力の変化速度に応じた目標制動力の成分を抽出する手
    段を有し、前記目標制動力の変化速度が目標変速比に対
    する実変速比の応答速度より速いときには当該目標制動
    力の変化速度の遅い成分に基づいて目標変速比を算出し
    且つ目標制動力の変化速度が目標変速比に対する実変速
    比の応答速度より遅いときには当該目標制動力に基づい
    て目標変速比を設定することを特徴とする請求項1に記
    載の制動力制御装置。
  3. 【請求項3】 前記目標変速比設定手段は、目標変速比
    に対する実変速比の応答の逆応答特性を表す関数を用い
    て目標変速比を算出する手段を有し、前記目標制動力の
    変化速度に応じて抽出した成分を前記変速比応答の逆応
    答特性関数で変換した成分に基づいて目標変速比を算出
    することを特徴とする請求項2に記載の制動力制御装
    置。
  4. 【請求項4】 前記目標エンジン出力設定手段は、前記
    目標制動力の変化速度に応じた目標制動力の成分を抽出
    する手段を有し、前記目標制動力の変化速度が目標エン
    ジン出力に対する実エンジン出力の応答速度より速いと
    きには当該目標制動力の変化速度の遅い成分に基づいて
    目標エンジン出力を算出し且つ目標制動力の変化速度が
    目標エンジン出力に対する実エンジン出力の応答速度よ
    り遅いときには当該目標制動力に基づいて目標エンジン
    出力を設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れ
    かに記載の制動力制御装置。
  5. 【請求項5】 前記目標エンジン出力設定手段は、目標
    エンジン出力に対する実エンジン出力の応答の逆応答特
    性を表す関数を用いて目標エンジン出力を算出する手段
    を有し、前記目標制動力の変化速度に応じて抽出した成
    分を前記エンジン出力応答の逆応答特性関数で変換した
    成分に基づいて目標エンジン出力を算出することを特徴
    とする請求項4に記載の制動力制御装置。
  6. 【請求項6】 前記目標制動力の変化速度に応じた目標
    制動力の成分を抽出する手段は、エンジンブレーキ力の
    応答速度と同等か又はそれより遅い成分を前記目標制動
    力の変化速度に応じた目標制動力の成分として抽出する
    ものであることを特徴とする請求項2乃至5の何れかに
    記載の制動力制御装置。
  7. 【請求項7】 前記目標制動力高周波成分抽出手段は、
    前記エンジンブレーキ力の応答むだ時間に応じて遅らせ
    たエンジンブレーキ力を前記目標制動力から減じて目標
    制動力の変化速度の速い成分を抽出するものであること
    を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の制動力制
    御装置。
  8. 【請求項8】 前記エンジンブレーキ力調整手段は、前
    記目標変速比に基づいて変速機の変速比を制御する変速
    比制御手段と、前記目標エンジン出力に基づいて目標ス
    ロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段
    と、この目標スロットル開度に基づいてスロットル開度
    を制御するスロットル開度制御手段とによって制御され
    ることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の制
    動力制御装置。
  9. 【請求項9】 前記目標ブレーキ力設定手段は、目標ブ
    レーキ力の配分が零でなく且つスロットル開度が所定値
    以下であるときにのみ、ブレーキ力が作用する目標ブレ
    ーキ力を設定するものであることを特徴とする請求項1
    乃至8の何れかに記載の制動力制御装置。
  10. 【請求項10】 前記エンジンブレーキ力算出手段は、
    トルクコンバータのトルク増倍比を算出する手段を有
    し、前記エンジン出力に前記変速機の実変速比とトルク
    コンバータのトルク増倍比とを乗じてエンジンブレーキ
    力を算出するものであることを特徴とする請求項1乃至
    9の何れかに記載の制動力制御装置。
  11. 【請求項11】 前記車輪ブレーキ力制御手段は、前記
    目標ブレーキ力を目標制動流体圧に変換して制御するも
    のであることを特徴とする請求項1乃至10の何れかに
    記載の制動力制御装置。
  12. 【請求項12】 前記エンジンブレーキ力の応答速度と
    同等か又はそれより遅い成分を前記目標制動力の変化速
    度に応じた目標制動力の成分として抽出する手段は、前
    記目標制動力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ
    で構成されることを特徴とする請求項6に記載の制動力
    制御装置。
  13. 【請求項13】 前記目標制動力の変化速度に応じた目
    標制動力の成分を抽出する手段は、目標制動力の周波数
    成分を分離するバンドパスフィルタで構成されることを
    特徴とする請求項2又4に記載の制動力制御装置。
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