JP2001330133A - 駆動力制御装置 - Google Patents
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Abstract
する際、変速の過渡特性を駆動力制御の有無にかかわら
ず同一の特性で制御が可能であり、容易に車両へ適用す
ることができる駆動力制御装置を提供すること。 【解決手段】 自動変速機の変速比制御による駆動力制
御装置において、目標駆動力特性と車速検出値を用いて
目標駆動力を仮想スロットル開度に変換する仮想スロッ
トル開度変換手段と、駆動力制御時には仮想スロットル
開度をスロットル開度情報として選択し、駆動力非制御
時にはスロットル開度検出手段からの実スロットル開度
をスロットル開度情報として選択するスロットル開度情
報選択手段と、選択されたスロットル開度情報と車速検
出値と一つの変速マップにより変速目標値を算出する変
速目標値算出手段とを備えた手段とした。
Description
比を制御することにより、車間距離制御装置や車速制御
装置等により算出された目標駆動力または目標駆動トル
ク(以下、単に目標駆動力とする)を得る駆動力制御装
置の技術分野に属する。
速走行制御装置が共に搭載された車両の自動変速機の制
御装置としては、例えば、特公平06−68324号公
報に記載のものが知られている。
るときの適正な変速制御の確保と、定速走行制御を実行
していないときの運転者操作に対応した変速制御の確保
を両立することを目的とし、定速走行制御を実行してい
るときにはスロットル弁のスロットル開度による変速マ
ップを用い、定速走行制御を実行していないときには、
アクセルペダルのアクセル操作量による変速マップを用
いて変速制御を行う技術が記載されている。
来の自動変速機の制御装置にあっては、2つの変速マッ
プを持ち、それぞれの変速マップに基づいて変速制御を
行う構成となっているため、変速過渡時の特性をそれぞ
れの変速マップ毎に設定せねばならず、車両への適用が
煩雑になってしまうという問題がある。
には、2つの変速マップで異なる変速過渡時の油圧制御
やライン圧制御を行って変速ショックを抑える必要があ
るし、また、自動変速機が無段変速機の場合、2つの変
速マップで異なる変速過渡制御により変速速度をうまく
チューニングさせる必要がある。
距離あるいは車速を駆動力で制御する装置が搭載された
車両で、目標駆動力を自動変速機の変速比により得るよ
うに制御する駆動力制御装置に適用した場合も、駆動力
制御時と駆動力非制御時とで2つの異なる変速マップを
用いる場合には、上記同様に、変速過渡時の特性をそれ
ぞれの変速マップ毎に設定せねばならず、車両への適用
が煩雑になってしまうという問題がある。
ので、その目的とするところは、自動変速機の変速比変
更により駆動力を制御する際、変速の過渡特性を駆動力
制御の有無にかかわらず同一の特性で制御が可能であ
り、容易に車両へ適用することができる駆動力制御装置
を提供することにある。
め、請求項1記載の発明では、自動変速機の変速比を制
御することにより、車載の制御装置により算出された目
標駆動力を得る駆動力制御装置において、車速を検出す
る車速検出手段と、スロットル開度を検出するスロット
ル開度検出手段と、車速とスロットル開度に基づいて予
め設定した所定の変速マップを用いた場合に自動変速機
から出力される駆動力を予め計算しておき、この計算結
果に基づいて車速とスロットル開度をパラメータとする
目標駆動力特性を設定し、この目標駆動力特性と車速検
出値を用いて前記目標駆動力を仮想スロットル開度に変
換する仮想スロットル開度変換手段と、駆動力制御時に
は前記仮想スロットル開度変換手段からの仮想スロット
ル開度をスロットル開度情報として選択し、駆動力非制
御時には前記スロットル開度検出手段からの実スロット
ル開度をスロットル開度情報として選択するスロットル
開度情報選択手段と、選択されたスロットル開度情報と
車速検出値と前記所定の変速マップにより変速目標値を
算出する変速目標値算出手段と、を備えていることを特
徴とする。
駆動力制御装置において、前記車載の制御装置を、車間
距離あるいは車速を一定に保つために目標駆動力を算出
する制御装置としたことを特徴とする。
請求項2記載の駆動力制御装置において、前記仮想スロ
ットル開度変換手段を、変換された仮想スロットル開度
を自動変速機の変速比制御系とエンジンのスロットル制
御系とに出力し、前記目標駆動力をエンジントルクと自
動変速機の変速比に分配する手段としたことを特徴とす
る。
項3記載の駆動力制御装置において、前記自動変速機
を、前記変速目標値算出手段により算出される目標入力
回転数と、出力回転数検出値により決まる最終的に到達
すべき到達変速比と、その到達変速比へ到達する間の過
渡の目標変速比を決めて変速比を無段階に制御する無段
変速機としたことを特徴とする。
項4記載の駆動力制御装置において、前記仮想スロット
ル開度変換手段を、目標駆動力から仮想スロットル開度
に変換する際に、目標駆動力をその車速での最大駆動力
で無次元化してから仮想スロットル開度に変換する手段
としたことを特徴とする。
は、車載の制御装置において、目標駆動力が算出され、
仮想スロットル開度変換手段において、車速とスロット
ル開度に基づいて予め設定した所定の変速マップを用い
た場合に自動変速機から出力される駆動力を予め計算し
ておき、この計算結果に基づいて車速とスロットル開度
をパラメータとする目標駆動力特性が設定され、この目
標駆動力特性と車速検出値を用い、目標駆動力が仮想ス
ロットル開度に変換される。そして、スロットル開度情
報選択手段において、駆動力制御時には仮想スロットル
開度変換手段からの仮想スロットル開度がスロットル開
度情報として選択され、駆動力非制御時にはスロットル
開度検出手段からの実スロットル開度がスロットル開度
情報として選択され、変速目標値算出手段において、選
択されたスロットル開度情報と車速検出値と前記所定の
変速マップにより変速目標値が算出され、この変速目標
値を得るように自動変速機の変速比が制御されること
で、変速機出力を目標駆動力とする制御が行われる。す
なわち、変速目標値算出手段では、仮想スロットル開度
と実スロットル開度のうち選択されたスロットル開度情
報を用いて変速目標値を算出するようにしていること
で、変速目標値算出のための変速マップは、仮想スロッ
トル開度の出力の有無、つまり、駆動力制御の有無にか
かわらずただ一つの変速マップを設定しておくだけでよ
い。よって、自動変速機の変速比変更により駆動力を制
御する際、変速の過渡特性を駆動力制御の有無にかかわ
らず同一の特性で制御が可能であり、定数マッチングの
負荷低減やコンピュータのプログラムが簡素化する等に
より、容易に車両へ適用することができる。
御装置が、車間距離あるいは車速を一定に保つために目
標駆動力を算出する制御装置とされる。よって、車間距
離あるいは車速を一定に保つ駆動力制御を、通常の変速
比制御で用いる変速マップ以外に新たに変速マップを追
加設定することなく、自動変速機の変速比制御を用いて
行うことができる。
ットル開度変換手段において、変換された仮想スロット
ル開度が自動変速機の変速比制御系とエンジンのスロッ
トル制御系とに出力され、目標駆動力がエンジントルク
と自動変速機の変速比に分配される。よって、目標駆動
力が、仮想スロットル開度に変換された形でエンジント
ルク制御と自動変速機の変速比制御との二つに分配さ
れ、両制御により駆動力制御が行われることになるた
め、目標駆動力の変化に対し高い応答性や良好な収束性
により目標駆動力を得ることができる。
機が無段変速機とされ、無段変速機では、変速目標値算
出手段により算出される目標入力回転数と、出力回転数
検出値により決まる最終的に到達すべき到達変速比と、
その到達変速比へ到達する間の過渡の目標変速比を決め
て変速比が無段階に制御される。例えば、自動変速機が
有段変速機である場合、変速段が変わると大きく変速比
が変化してしまい、目標駆動力に対し厳密に駆動力を一
致させる駆動力制御を行うことができないし、また、変
速過渡特性も変速環境に大きく影響されて安定性が低
い。これに対し、自動変速機が無段変速機であること
で、無段階の変速比により目標駆動力に一致させる駆動
力制御が可能であるし、また、変速過渡特性は、到達変
速比から過渡の目標変速比を決めて制御することによ
り、変速環境の変化影響が小さく、安定性が高い。
ットル開度変換手段において、目標駆動力から仮想スロ
ットル開度に変換する際に、目標駆動力をその車速での
最大駆動力で無次元化してから仮想スロットル開度に変
換される。よって、目標駆動力をその車速での最大駆動
力で無次元化することにより、車速毎の駆動力−スロッ
トル開度の感度が平準化され、想定スロットル開度の計
算精度を向上させることができる。
明する。
に対応する駆動力制御装置で、図1は実施の形態1にお
ける駆動力制御装置が適用されたCVTクルーズシステ
ム構成図である。
型CVT、3は左前輪、4は右前輪、5は左後輪、6は
右後輪であり、エンジン1のスロットルバルブ7には、
バルブ開度を外部からの指令により駆動制御する負圧ア
クチュエータ8と、スロットルバルブ7のバルブ開度を
検出するスロットル開度センサ9が設けられている。
取り付けられ、前方車両との車間距離を計測するための
レーダ情報を出力する。
で、レーザレーダ10からのレーダ情報に基づいて前方
車両との車間距離を計測する。
ながら設定された車速を維持して走行するためのCVT
クルーズコントロールユニットで、このコントロールユ
ニット12内には、車間距離情報に基づいて車速指令値
を算出する車間距離制御部121と、該車間距離制御部
121からの車速指令値に基づいて目標駆動力を算出す
る車速制御部122と、該車速制御部122からの目標
駆動力に基づいて仮想スロットル開度や到達変速比を算
出する駆動力制御部123(駆動力制御装置に相当)と
を有している。
ロットル開度を得るように負圧アクチュエータ8を駆動
制御するスロットルコントロールユニットで、前記駆動
力制御部123から仮想スロットル開度情報を入力し、
この情報に基づいてエンジントルク指令値を求め、この
エンジントルク指令値を負圧アクチュエータ8に出力す
る。なお、スロットルコントロールユニット13は、ス
ロットルバルブ7の実スロットル開度がエンジントルク
指令値に一致するようにフィードバック制御するサーボ
系を構成している。
VT2の変速比を制御するCVTコントロールユニット
で、前記駆動力制御部123から到達変速比指令値を入
力し、この到達変速比へ到達する間の過渡の目標変速比
を決め、目標変速比を得る指令を変速アクチュエータで
ある油圧コントロールバルブユニット15に出力する。
なお、CVTコントロールユニット14は、実変速比が
目標変速比に一致するようにフィードバック制御するサ
ーボ系を構成している。
変速機と変速制御系を示す図で、2はベルト型CVT、
9はスロットル開度センサ、14はCVTコントロール
ユニット、15は油圧コントロールバルブユニット、2
0はトルクコンバータ、21はロックアップクラッチ、
22はプライマリ回転数センサ、23はセカンダリ回転
数センサ、24はライン圧ソレノイド、25はオイルポ
ンプユニットである。
としてトルクコンバータ1が連結され、トルクコンバー
タ1の内部には、締結によりエンジン1とベルト型CV
T2を直結するロックアップクラッチ21が設けられて
いる。
軸26に連結されており、この入力軸26の端部にはベ
ルト型CVT2のプライマリプーリ27,28が設けら
れている。
リ27,28とセカンダリプーリ29,30と、プライ
マリプーリ27,28の回転トルクをセカンダリプーリ
29,30に伝達するベルト31を有し、プライマリプ
ーリ27,28のうち可動側のプーリ28は、プライマ
リプーリシリンダ室32に作用するプライマリ油圧によ
って入力軸26の軸方向に移動可能であり、セカンダリ
プーリ29,30のうち可動側のプーリ30は、セカン
ダリプーリシリンダ室33に作用するセカンダリ油圧に
よって出力軸34の軸方向に移動可能である。なお、前
記出力軸34には図外の駆動ギアが固着されており、こ
の駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイ
ナルギア、差動装置を介して車輪に至るドライブシャフ
トを駆動する。
ンダリプーリ30を軸方向に移動させてベルト31との
接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ2
7,28とセカンダリプーリ29,30との間の回転
比、つまり、変速比を変えることができる。このような
プライマリプーリ27,28とセカンダリプーリ29,
30のV字状プーリ溝の溝幅を変化させる制御は、CV
Tコントロールユニット14からの指令により油圧コン
トロールバルブユニット15にてプライマリ油圧とセカ
ンダリ油圧を作り出し、これらの油圧をそれぞれプライ
マリプーリシリンダ室32とセカンダリプーリシリンダ
室33へ供給することにより行われる。
記駆動力制御部123とは、双方向に情報を交換する通
信線により連結されていて、駆動力制御部123からC
VTコントロールユニット14へは到達変速比指令値が
入力される。CVTコントロールユニット14と駆動力
制御部123には、スロットル開度センサ9からのスロ
ットル開度信号、キックダウンスイッチ35からのスイ
ッチ信号、車速センサ36からの車速信号、油温センサ
37からの変速機油温信号、プライマリ回転数センサ2
2からのプライマリ回転数信号、セカンダリ回転数セン
サ23からのセカンダリ回転数信号やその他の信号が入
力される。CVTコントロールユニット14では、これ
ら入力信号に基づいて演算処理が行われ、ライン圧ソレ
ノイド7へライン圧制御信号を出力し、油圧コントロー
ルバルブユニット6へ変速比制御信号を出力し、オイル
ポンプユニット25へオイルポンプユニット制御信号を
出力する。
123を中心とする駆動力制御系を示す制御ブロック図
で、駆動力制御部123は、車速制御部122からの目
標駆動力を仮想スロットル開度に変換する仮想スロット
ル開度変換部123a(仮想スロットル開度変換手段に
相当)と、仮想スロットル開度と実スロットル開度とを
選択するスロットル開度情報選択部123b(スロット
ル開度情報選択手段に相当)と、車速とスロットル開度
と目標入力回転数の関係をあらわす変速マップ123c
と、変速マップを用いて目標入力回転数を算出する目標
入力回転数算出部123d(変速目標値算出手段に相
当)と、目標入力回転数とセカンダリ回転数(出力回転
数)により到達変速比を算出する到達変速比演算部12
3eとを有する。そして、到達変速比指令値が入力され
るCVTコントロールユニット14には、最終的に到達
すべき到達変速比から車速やスロットル開度等に応じて
過渡の目標変速比を決める目標波形生成部141が設け
られている。
コントロールユニット11においてレーザレーダ10か
らの信号に基づき前方車両との車間距離が計測され、車
間距離情報が、CVTクルーズコントロールユニット1
2に入力される。
では、車間距離制御部121において、例えば、車間距
離が設定距離より短い場合には減速方向に補正するよう
な車速指令値が求められ、次の車速制御部122におい
て、車速指令値を達成する目標駆動力が算出される。そ
して、駆動力制御部123では、この目標駆動力を入力
し、ベルト型CVT2の変速比制御系には到達変速比指
令値を出力し、エンジン1のスロットル制御系には仮想
スロットル開度情報を出力するというように、目標駆動
力がエンジントルクと自動変速機の変速比に分配され
る。
系に対して出力される到達変速比指令値をどのようにし
て求めるかについて説明すると、仮想スロットル開度変
換部123aにおいて、ベルト型CVT2に入力される
駆動力(スロットル開度とエンジン回転数とトルクコン
バータ特性により求まる。)と、ベルト型CVT2の変
速比(変速マップと車速とスロットル開度により求ま
る。)により、ベルト型CVT2から出力される駆動力
を予め計算しておき、この計算結果に基づいて、車速と
スロットル開度をパラメータとする目標駆動力特性(図
3の仮想スロットル開度変換部123aの枠内)を設定
し、この目標駆動力特性と車速検出値を用い、入力され
た目標駆動力が仮想スロットル開度に変換される。
bにおいて、駆動力制御時には仮想スロットル開度変換
部123aからの仮想スロットル開度がスロットル開度
情報として選択され、駆動力非制御時にはスロットル開
度センサ9からの実スロットル開度がスロットル開度情
報として選択され、次の目標入力回転数算出部123d
において、選択されたスロットル開度情報と車速検出値
と変速マップ(このマップは目標駆動力特性を得るため
に用いた変速マップ)により目標入力回転数が算出さ
れ、次の到達変速比演算部123eにおいて、この目標
入力回転数とセカンダリ回転数の比により到達変速比が
算出される。
VTコントロールユニット14の目標波形生成部141
において、最終的に到達すべき到達変速比から車速やス
ロットル開度等に応じて過渡の目標変速比を決められ、
この目標変速比を得るようにベルト型CVT2の変速比
を制御することで、ベルト型CVT2からの変速機出力
を目標駆動力とする制御が行われる。
特性と車速検出値を用い、目標駆動力を仮想スロットル
開度に変換する加速スロットル開度変換部123aと、
仮想スロットル開度と実スロットル開度を選択するスロ
ットル開度情報選択部123bと、選択されたスロット
ル開度情報と車速検出値とただ一つの変速マップにより
目標入力回転数を算出する目標入力回転数算出部123
dを設けた構成としたため、ベルト型CVT2の変速比
変更により駆動力を制御する際、変速の過渡特性を駆動
力制御の有無にかかわらず同一の特性で制御が可能であ
り、定数マッチングの負荷低減やコンピュータのプログ
ラムが簡素化する等により、容易に車両へ適用すること
ができる。
では、仮想スロットル開度と実スロットル開度のうち選
択されたスロットル開度情報を用いて目標入力回転数を
算出するようにしていることで、目標入力回転数を算出
するための変速マップ123cは、仮想スロットル開度
の出力の有無、つまり、駆動力制御の有無にかかわらず
ただ一つの変速マップを設定しておくだけでよい。
車間距離を保ちながら車速を一定に保つ車間距離制御部
121及び車速制御部122による装置としたため、車
間距離を保ちながら車速を一定に保つ駆動力制御を、通
常の変速比制御で用いる変速マップ12c以外に新たに
変速マップを追加設定することなく、ベルト型CVT2
の変速比制御を用いて行うことができる。
において、変換された仮想スロットル開度を、変速比制
御系とスロットル制御系とに出力するようにしたため、
目標駆動力を、仮想スロットル開度に変換した形でエン
ジントルク制御と変速比制御との二つに分配することが
できる。この結果、両制御により駆動力制御が行われる
ことになり、目標駆動力の変化に対し高い応答性や良好
な収束性を持つ駆動力制御を行うことができる。
れ、ベルト型CVT2では、目標入力回転数と、セカン
ダリ回転数により決まる最終的に到達すべき到達変速比
と、その到達変速比へ到達する間の過渡の目標変速比を
決めて変速比が無段階に制御されるため、無段階の変速
比により目標駆動力に一致させる駆動力制御が可能であ
るし、また、変速過渡特性は、到達変速比から過渡の目
標変速比を決めて制御することにより、変速環境の変化
影響が小さく、安定性が高い。
機である場合、変速段が変わると大きく変速比が変化し
てしまい、目標駆動力に対し厳密に駆動力を一致させる
駆動力制御を行うことができないし、また、変速過渡特
性も変速環境に大きく影響されて安定性が低い。
想スロットル開度変換部123aにおいて、目標駆動力
特性では、目標駆動力をそのまま用いたが、図4に示す
ように、目標駆動力から仮想スロットル開度に変換する
際に、目標駆動力をその車速での最大駆動力で無次元化
してから仮想スロットル開度に変換するようにしても良
い。この場合、目標駆動力をその車速での最大駆動力で
無次元化することにより、車速毎の駆動力−スロットル
開度の感度が平準化され、想定スロットル開度の計算精
度を向上させることができる。
ト型CVTへの適用例を示したが、自動変速機としてト
ロイダル型無段変速機や電子制御により変速段(ギア位
置)を決める有段変速機にも適用することができる。
ルーズコントロールユニット内の車間距離制御部及び車
速制御部により得る例を示したが、少なくとも目標駆動
力を出力情報に含む他の車載制御システムから得るよう
にしても良い。
れたCVTクルーズシステム構成図である。
速制御系を示す図である。
心とする駆動力制御系を示す制御ブロック図である。
特性の他例を示す図である。
開度変換手段) 123b スロットル開度情報選択部(スロットル開度
情報選択手段) 123c 変速マップ 123d 目標入力回転数算出部(変速目標値算出手
段) 123e 到達変速比演算部
Claims (5)
- 【請求項1】 自動変速機の変速比を制御することによ
り、車載の制御装置により算出された目標駆動力を得る
駆動力制御装置において、 車速を検出する車速検出手段と、 スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、 車速とスロットル開度に基づいて予め設定した所定の変
速マップを用いた場合に自動変速機から出力される駆動
力を予め計算しておき、この計算結果に基づいて車速と
スロットル開度をパラメータとする目標駆動力特性を設
定し、この目標駆動力特性と車速検出値を用いて前記目
標駆動力を仮想スロットル開度に変換する仮想スロット
ル開度変換手段と、 駆動力制御時には前記仮想スロットル開度変換手段から
の仮想スロットル開度をスロットル開度情報として選択
し、駆動力非制御時には前記スロットル開度検出手段か
らの実スロットル開度をスロットル開度情報として選択
するスロットル開度情報選択手段と、 選択されたスロットル開度情報と車速検出値と前記所定
の変速マップにより変速目標値を算出する変速目標値算
出手段と、 を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の駆動力制御装置におい
て、 前記車載の制御装置を、車間距離あるいは車速を一定に
保つために目標駆動力を算出する制御装置としたことを
特徴とする駆動力制御装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の駆動力制
御装置において、 前記仮想スロットル開度変換手段を、変換された仮想ス
ロットル開度を自動変速機の変速比制御系とエンジンの
スロットル制御系とに出力し、前記目標駆動力をエンジ
ントルクと自動変速機の変速比に分配する手段としたこ
とを特徴とする駆動力制御装置。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3記載の駆動力制御装
置において、 前記自動変速機を、前記変速目標値算出手段により算出
される目標入力回転数と、出力回転数検出値により決ま
る最終的に到達すべき到達変速比と、その到達変速比へ
到達する間の過渡の目標変速比を決めて変速比を無段階
に制御する無段変速機としたことを特徴とする駆動力制
御装置。 - 【請求項5】 請求項1〜請求項4記載の駆動力制御装
置において、 前記仮想スロットル開度変換手段を、目標駆動力から仮
想スロットル開度に変換する際に、目標駆動力をその車
速での最大駆動力で無次元化してから仮想スロットル開
度に変換する手段としたことを特徴とする駆動力制御装
置。
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