JP2626032B2 - Control system for vehicle drive train - Google Patents

Control system for vehicle drive train

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JP2626032B2
JP2626032B2 JP1058446A JP5844689A JP2626032B2 JP 2626032 B2 JP2626032 B2 JP 2626032B2 JP 1058446 A JP1058446 A JP 1058446A JP 5844689 A JP5844689 A JP 5844689A JP 2626032 B2 JP2626032 B2 JP 2626032B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関から駆動輪までの動力伝達系に減
速比を無段階に調整可能な無段変速機を備えた車両駆動
系の制御装置に関し、特に無段変速機の減速比と内燃機
関の出力トルクとを最適に制御する車両駆動系の制御装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to control of a vehicle drive system including a continuously variable transmission capable of continuously adjusting a reduction ratio in a power transmission system from an internal combustion engine to drive wheels. More particularly, the present invention relates to a vehicle drive system control device that optimally controls a reduction ratio of a continuously variable transmission and an output torque of an internal combustion engine.

[従来の技術] 従来より、例えば特開昭62−110536号公報に記載の如
く、内燃機関から駆動輪までの駆動伝達系に減速比を無
段階に調整可能な無段変速機を備えた車両において、車
両運転者のアクセル操作量(アクセル開度)と車速とに
基づき車両の目標駆動トルクを設定し、この設定された
目標駆動トルクに基づき無段変速機の目標入力回転速度
を内燃機関のスロットル開度とを決定して、無段変速機
の減速比及び内燃機関の出力トルクを制御する車両駆動
系の制御装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle provided with a continuously variable transmission capable of continuously adjusting a reduction ratio in a drive transmission system from an internal combustion engine to drive wheels, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-110536. A target driving torque of the vehicle is set based on the accelerator operation amount (accelerator opening) of the vehicle driver and the vehicle speed, and a target input rotation speed of the continuously variable transmission is set based on the set target driving torque. 2. Description of the Related Art A control device of a vehicle drive system that determines a throttle opening and controls a reduction ratio of a continuously variable transmission and an output torque of an internal combustion engine is known.

この種の装置は、車両運転者の要求する駆動トルク
で、しかも最適な燃費効率で車両駆動できるようにする
ことを目的としてなされたもので、上記のように目標駆
動トルクに基づき無段変速機の減速比及び内燃機関の出
力トルクを制御することにより、車両を最適に駆動する
ことが可能となる。
This type of device has been developed for the purpose of enabling the vehicle to be driven with the driving torque required by the vehicle driver and with optimum fuel efficiency, and as described above, the continuously variable transmission based on the target driving torque. By controlling the speed reduction ratio of the internal combustion engine and the output torque of the internal combustion engine, the vehicle can be optimally driven.

[発明が解決しようとする課題] ところが上記装置では、制御目標となる車両の駆動ト
ルクが、アクセル開度と車速とに基づき設定されるの
で、車速を車両運転者の要求する目標車速に制御するこ
とはできなかった。つまり上記装置においては、アクセ
ル開度が車両運転者の要求する加速度であるとして、目
標駆動トルクをアクセル開度と車速とに基づき設定する
ようにしているため、車両運転者が行なうアクセル操作
に応じて車両を加速又は減速させることはできるもの
の、車速を車両運転者が要求する目標車速に制御する所
謂目標車速追従系に適用することはできず、車速の制御
は車両運転者によるアクセル操作に委ねるしかなかっ
た。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described device, since the driving torque of the vehicle as the control target is set based on the accelerator opening and the vehicle speed, the vehicle speed is controlled to the target vehicle speed required by the vehicle driver. I couldn't do that. That is, in the above device, the target drive torque is set based on the accelerator opening and the vehicle speed, assuming that the accelerator opening is the acceleration required by the vehicle driver. Although the vehicle can be accelerated or decelerated, it cannot be applied to a so-called target vehicle speed tracking system that controls the vehicle speed to a target vehicle speed required by the vehicle driver, and the control of the vehicle speed is left to the accelerator operation by the vehicle driver. There was only.

また上記装置では、無段変速機の変速過渡時を考慮せ
ずに内燃機関のトルク制御を行なうため、穏やかなアク
セル操作に対しては車両を良好に加・減速することがで
きるもの、急激なアクセル操作に対しては内燃機関の出
力トルクを急変してしまい、その結果無段変速機も急変
速されて、大きな変速ショックが発生するといった問題
もある。
Further, in the above-described device, since the torque control of the internal combustion engine is performed without considering the shift transition of the continuously variable transmission, the vehicle can be accelerated and decelerated satisfactorily for a gentle accelerator operation. When the accelerator is operated, the output torque of the internal combustion engine is suddenly changed, and as a result, the continuously variable transmission is also rapidly shifted, causing a large shift shock.

そこで本発明は、上記のような無段変速機搭載車両に
おいて、最適な燃費効率で、しかも急激なアクセル操作
に対しても変速ショックを発生させることなく、車速を
車両運転者の要求する目標車速に制御することができる
ようにすることを目的としてなされた。
In view of the above, the present invention provides a vehicle equipped with a continuously variable transmission as described above, which achieves a target vehicle speed required by a vehicle driver with optimum fuel efficiency and without a shift shock even when a sudden accelerator operation is performed. The purpose was to be able to control.

[課題を解決するための手段] 即ち上記目的を達するためになされた本発明の構成
は、第1図に例示する如く、 内燃機関E/Gを駆動源とし、動力伝達系に減速比を無
段階に調整可能な無段変速機T/Mを備えた車両駆動系の
制御装置であって、 車両走行時に燃費が最少となるエンジントルクと減速
比との関係を記述した最適燃費特性が予め記憶された最
適燃費特性格納手段M1と、 車両運転者によるアクセル操作量に基づき当該車両の
目標車速を設定する目標車速設定手段M2と、 少なくとも上記無段変速機T/Mの減速比及び当該車両
の車速を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手
段M3と、 該走行状態検出手段M3の検出結果と上記目標車速設定
手段M2にて設定された目標車速とに基づき、車速を状態
変数として車両駆動系の挙動を次式にて記述した物理モ
デルに基づき設定された演算式を用いて、車速を上記目
標車速に制御するのに最適なエンジントルクと減速比と
の関係を表わすトルク−減速比特性を算出するトルク−
減速比特性算出手段M4と、 I{R10T}・(dV/dt)=TE−TC(FR,R10T,V} 但し、 であり、R10Tは無段変速機の減速比を含む動力伝達系の
トータル減速比,Vは車速,TEはエンジントルク,FRは走行
抵抗,Mは車両重量,rはタイヤ半径,ITは動力伝達系の慣
性モーメント,IEは内燃機関の回転部の慣性モーメント
を表わす。
[Means for Solving the Problems] That is, the configuration of the present invention made to achieve the above object uses an internal combustion engine E / G as a drive source and has no reduction ratio in a power transmission system, as illustrated in FIG. This is a control device for a vehicle drive system equipped with a continuously variable transmission T / M that can be adjusted in stages.The optimum fuel efficiency characteristic that describes the relationship between the engine torque and the reduction ratio that minimizes fuel consumption when the vehicle is running is stored in advance. Means for storing the optimum fuel efficiency characteristics M1, a target vehicle speed setting means M2 for setting a target vehicle speed of the vehicle based on the accelerator operation amount by the vehicle driver, at least a reduction ratio of the continuously variable transmission T / M and a A traveling state detecting means M3 for detecting a traveling state of the vehicle including the vehicle speed; a vehicle having a vehicle speed as a state variable based on a detection result of the traveling state detecting means M3 and the target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means M2. Describe the behavior of the drive system using the following equation. Using an arithmetic expression set based on the calculated physical model, a torque-torque calculating a torque-reduction ratio characteristic representing a relationship between an engine torque and a reduction ratio optimal for controlling the vehicle speed to the target vehicle speed.
Reduction ratio characteristic calculating means M4, I {R10T}. (DV / dt) = TE-TC (FR, R10T, V) R10T is the total reduction ratio of the power transmission system including the reduction ratio of the continuously variable transmission, V is vehicle speed, TE is engine torque, FR is running resistance, M is vehicle weight, r is tire radius, and IT is power transmission. The moment of inertia of the system, IE, represents the moment of inertia of the rotating part of the internal combustion engine.

該算出されたトルク−減速比特性と上記最適燃費特性
とに基づき、最少燃費で車速を目標車速に制御するため
の目標エンジントルク及び目標減速比を算出する制御量
算出手段M5と、 該制御量算出手段M5で算出された目標エンジントルク
及び目標減速比に応じて、内燃機関E/Gのトルク及び無
段変速機T/Mの減速比をフィードバック制御する制御手
段M6と、 を備えたことを特徴とする車両駆動系の制御装置を要旨
としている。
Control amount calculating means M5 for calculating a target engine torque and a target reduction ratio for controlling the vehicle speed to the target vehicle speed with minimum fuel consumption based on the calculated torque-reduction ratio characteristics and the optimum fuel consumption characteristics; Control means M6 for feedback controlling the torque of the internal combustion engine E / G and the reduction ratio of the continuously variable transmission T / M according to the target engine torque and the target reduction ratio calculated by the calculation means M5. The gist of the invention is a control device for a vehicle drive system.

[作用] 以上のように構成された本発明の車両駆動系の制御装
置においては、まず目標車速設定手段M2が、車両運転者
によるアクセル操作量に基づき目標車速を設定し、トル
−減速比特性算出手段M4が、走行状態検出手段M3が検出
した当該車両の車速及び無段変速機T/Mの減速比と、目
標車速設定手段M2にて設定された目標車速とに基づき車
速を目標車速に制御するのに最適なトルク−減速比特性
を算出する。すると制御量算出手段M5が、その算出され
たトルク−減速比特性と最適燃費特性格納手段M1に記憶
されている最適燃費特性とに基づき、目標エンジントル
ク及び目標減速比を設定し、制御手段M6が、この設定さ
れた各目標値に基づき無段変速機T/Mの減速比及び内燃
機関E/Gのトルクをフィードバック制御する。
[Operation] In the control device for a vehicle drive system of the present invention configured as described above, first, the target vehicle speed setting means M2 sets the target vehicle speed based on the accelerator operation amount by the vehicle driver, and sets the torque-reduction ratio characteristic. The calculating means M4 sets the vehicle speed to the target vehicle speed based on the vehicle speed of the vehicle and the reduction ratio of the continuously variable transmission T / M detected by the traveling state detecting means M3 and the target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means M2. The most suitable torque-reduction ratio characteristic for control is calculated. Then, the control amount calculation means M5 sets a target engine torque and a target reduction ratio based on the calculated torque-reduction ratio characteristic and the optimum fuel efficiency characteristic stored in the optimum fuel efficiency characteristic storage means M1, and the control means M6 Performs feedback control of the reduction ratio of the continuously variable transmission T / M and the torque of the internal combustion engine E / G based on the set target values.

即ち本発明では、車速を状態変数として当該車両駆動
系の挙動を上述の式で記述した物理モデルに則って車速
を目標車速に制御するのに最適なエンジントルクと減速
比との関係を表わすトルク−減速比特性を求め、このト
ルク−減速比特性と予め設定された最適燃費特性とに基
づき目標エンジントルク及び目標減速比を算出すること
で、最適な燃費効率でしかも最適な変速特性で車速を目
標車速に制御できるように無段変速機T/Mの減速比及び
内燃機関E/Gのトルクを制御する。
That is, in the present invention, the vehicle speed is set as a state variable, and the behavior of the vehicle drive system is controlled based on the physical model described in the above equation. -Determine the reduction ratio characteristics and calculate the target engine torque and the target reduction ratio based on the torque-reduction ratio characteristics and the preset optimal fuel consumption characteristics, so that the vehicle speed can be optimized with optimum fuel efficiency and optimal transmission characteristics. The reduction ratio of the continuously variable transmission T / M and the torque of the internal combustion engine E / G are controlled so that the target vehicle speed can be controlled.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は実施例の車両駆動系の制御装置全体の構成を
表す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the entire control device for the vehicle drive system of the embodiment.

図に示す如く本実施例の車両は、内燃機関2を動力源
とし、内燃機関2の回転が、クラッチ機構4、ベルト式
無段変速機(以下、CVTという)6,図示しないディファ
レンシャルギヤ等を介して駆動輪に伝達される。
As shown in the figure, the vehicle of this embodiment uses an internal combustion engine 2 as a power source, and the rotation of the internal combustion engine 2 is controlled by a clutch mechanism 4, a belt-type continuously variable transmission (hereinafter referred to as CVT) 6, a differential gear (not shown), and the like. Is transmitted to the drive wheels via the motor.

ここでまず内燃機関2の吸気管8には、その上流か
ら、エアクリーナ10,エアクリーナ10を介して流入する
空気の流量(吸気量)を制御するスロットルバルブ12,
吸気の脈動を抑えるサージタンク14が設けられている。
スロットルバルブ12は、スロットルアクチュエータ16を
介して開度調整できるように構成されており、その開度
(スロットル開度)θTHを検出するためのスロットル開
度センサ18が備えられている。
Here, first, an intake pipe 8 of the internal combustion engine 2 is provided with an air cleaner 10 from an upstream thereof, a throttle valve 12 for controlling a flow rate (intake amount) of air flowing through the air cleaner 10,
A surge tank 14 for suppressing pulsation of intake air is provided.
The throttle valve 12 is configured to be able to adjust the opening through a throttle actuator 16, and is provided with a throttle opening sensor 18 for detecting the opening (throttle opening) θTH.

一方CVT6は、入力軸20及び出力軸22に夫々設けられた
入力プーリ24及び出力プーリ26と、これら入・出力プー
リ24,26に巻き付けられた伝動ベルト28とから構成され
ている。また入・出力プーリ24,26は、夫々、入力軸20
又は出力軸22に固定された固定プーリ30,32と、入力軸2
0又は出力軸22に軸方向の移動可動かつ軸回り相対回転
不能に設けられた可動プーリ34,36とから構成されてお
り、各可動プーリ34,36を軸方向に移動させて伝動ベル
ト28の掛け径(有効径)を変更することにより、CVT6の
減速比R10を調整できるようにされている。
On the other hand, the CVT 6 includes an input pulley 24 and an output pulley 26 provided on the input shaft 20 and the output shaft 22, respectively, and a transmission belt 28 wound around the input / output pulleys 24 and 26. The input and output pulleys 24 and 26 are connected to the input shaft 20 respectively.
Alternatively, fixed pulleys 30 and 32 fixed to the output shaft 22 and the input shaft 2
0 or movable pulleys 34, 36 provided on the output shaft 22 so as to be movable in the axial direction and non-rotatable relative to the axis.The movable pulleys 34, 36 are moved in the axial direction to form the transmission belt 28. By changing the hanging diameter (effective diameter), the reduction ratio R10 of the CVT 6 can be adjusted.

即ち各可動プーリ34及び36内部には、リザーバ38から
油圧ポンプ40により圧送され、圧力制御弁42、流量制御
弁44を介して供給される作動油により容積変化する油圧
室が形成されており、各油圧室の油圧を圧力制御弁42及
び流量制御弁44を介して調圧することによりCVT6の減速
比R10が制御される。尚こうした油圧制御のための圧力
制御弁42及び流量制御弁44の動作については従来より周
知であるので詳しい説明は省略する。
That is, inside each of the movable pulleys 34 and 36, there is formed a hydraulic chamber which is pressure-fed by a hydraulic pump 40 from a reservoir 38 and changes in volume by hydraulic oil supplied through a pressure control valve 42 and a flow control valve 44. By adjusting the hydraulic pressure of each hydraulic chamber via the pressure control valve 42 and the flow control valve 44, the reduction ratio R10 of the CVT 6 is controlled. The operations of the pressure control valve 42 and the flow control valve 44 for controlling the hydraulic pressure are well known in the related art, and a detailed description thereof will be omitted.

次にCVT6の入・出力軸20,22には、夫々その回転速度
を検出するための回転速度センサ46,48が設けられてお
り、これら各回転速度センサ46,48からの検出信号は電
子制御回路60に入力される。
Next, the input / output shafts 20 and 22 of the CVT 6 are provided with rotational speed sensors 46 and 48 for detecting their rotational speeds, respectively.The detection signals from these rotational speed sensors 46 and 48 are electronically controlled. Input to the circuit 60.

電子制御回路60は、これら各回転速度センサ46,48か
らの検出信号の他、上述のスロットル開度センサ18から
の検出信号や当該車両のアクセルペダル62に設けられた
アクセル開度センサ64からの検出信号も入力し、これら
各種検出信号に基づき、スロットルアクチュエータ16,
圧力制御弁42及び流量制御弁44を駆動制御することによ
り、最適な燃費で車速を車両運転者の要求する目標車速
に制御するためもので、CPU60a,ROM60b,RAM60c,入出力
ポート60d等により周知の論理演算回路として構成され
ている。
The electronic control circuit 60 receives a detection signal from each of the rotation speed sensors 46 and 48, a detection signal from the throttle opening sensor 18 described above, and a detection signal from an accelerator opening sensor 64 provided on an accelerator pedal 62 of the vehicle. A detection signal is also input, and based on these various detection signals, the throttle actuator 16,
Drive control of the pressure control valve 42 and the flow control valve 44 to control the vehicle speed to the target vehicle speed required by the vehicle driver with optimum fuel efficiency, and is known by the CPU 60a, ROM 60b, RAM 60c, input / output port 60d, and the like. As a logical operation circuit.

尚入出力ポート60dには、後述の制御量算出処理で算
出されたスロットルアクチュエータ16の制御電圧VTHに
応じてスロットルアクチュエータ16を駆動する駆動回
路、及び同じく後述の制御量算出処理で算出されたCVT1
6の制御電圧VSに応じて圧力制御弁42及び流量制御弁44
を駆動する駆動回路が夫々設けられ、これら各駆動回路
を介して、内燃機関2の出力トルク及び減速比を制御で
きるようにされている。
The input / output port 60d has a drive circuit for driving the throttle actuator 16 in accordance with the control voltage VTH of the throttle actuator 16 calculated in a control amount calculation process described later, and a CVT1 calculated in the control amount calculation process also described later.
The pressure control valve 42 and the flow control valve 44 according to the control voltage VS of 6.
Are provided, and the output torque and the reduction ratio of the internal combustion engine 2 can be controlled via each of these drive circuits.

次にこの電子制御回路60で実行される車両駆動系制御
のための制御則を第3図に示すブロック図に基づき説明
する。尚第3図は当該実施例の制御則を示す図であって
ハード的な構成を示すものでなく、実際の制御は後述の
第5図のフローチャートに示した一連の制御プログラム
の実行により実現される。
Next, a control law for vehicle drive system control executed by the electronic control circuit 60 will be described with reference to a block diagram shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a control law of this embodiment, and does not show a hardware configuration. Actual control is realized by executing a series of control programs shown in a flowchart of FIG. You.

第3図に示すように本実施例では、まず回転速度セン
サ46及び48により検出されたCVT6の入力回転速度ωIN及
び出力回転速度ωOUTがCVT減速比算出部P1に入力され
る。CVT減速比算出部P1は、CVT6の入力回転速度ωINと
出力回転速度ωOUTとに基づき次式(1) R10=ωIN/ωOUT …(1) を用いてCVT6の減速比R10を算出し、その算出結果R10を
トータル減速比算出部P2に出力する。するとトータル減
速比算出部P2は、このCVT減速比R10、CVT6から駆動輪ま
での駆動伝達系における減速比(即ちディファレンシャ
ルギヤの減速比)R10Dとに基づき、次式(2) R10T=R10・R10D …(2) を用いて当該車両の動力伝達系のトータル減速比R10Tを
算出する。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, first, the input rotation speed ωIN and the output rotation speed ωOUT of the CVT 6 detected by the rotation speed sensors 46 and 48 are input to the CVT reduction ratio calculation unit P1. The CVT reduction ratio calculation unit P1 calculates the reduction ratio R10 of the CVT 6 based on the input rotation speed ωIN and the output rotation speed ωOUT of the CVT 6 using the following equation (1): R10 = ωIN / ωOUT (1) The result R10 is output to the total reduction ratio calculation unit P2. Then, based on the CVT reduction ratio R10 and the reduction ratio R10D in the drive transmission system from CVT6 to the drive wheels (that is, the reduction ratio of the differential gear) R10D, the total reduction ratio calculation unit P2 calculates the following equation (2) R10T = R10 · R10D Using (2), the total reduction ratio R10T of the power transmission system of the vehicle is calculated.

また回転速度センサ48により検出されたCVT6の出力回
転速度ωOUTは、車速算出部P3にも入力される。すると
車速算出部P3は、この入力された出力回転速度ωOUTと
上記ディファレンシャルギヤの減速比R10Dとに基づき、
次式(3) V=ωOUT/R10D …(3) を用いて当該車両の車速Vを算出する。
The output rotation speed ωOUT of the CVT 6 detected by the rotation speed sensor 48 is also input to the vehicle speed calculation unit P3. Then, the vehicle speed calculation unit P3 calculates the output rotation speed ωOUT and the reduction ratio R10D of the differential gear based on the input output rotation speed ωOUT,
The vehicle speed V of the vehicle is calculated using the following equation (3): V = ωOUT / R10D (3)

一方アクセル開度センサ64により検出されたアクセル
ペダル62の踏込み量を表わすアクセル開度θACCは、目
標車量算出部P4に入力される。目標車速算出部P4は、そ
の入力されたアクセル開度θACCに基づき、アクセル開
度θACCをパラメータとするマップ又は次式(4) V0=f1(θACC) …(4) を用いて、車両運転者が要求する目標車速V0を算出し、
その算出結果V0を走行抵抗算出部P5に出力する。すると
走行抵抗算出部P5は、当該車両を上記目標車速V0で走行
させた場合に生ずる走行抵抗FRを、予め設定された次
式(5) {但し,CN:走行抵抗係数,AF:車両全面投影面積,CR:
転がり抵抗係数,M:車両重量} を用いて算出し、その算出結果(走行抵抗FR)をトル
ク−減速比特性算出部P6に出力する。
On the other hand, the accelerator opening θACC indicating the amount of depression of the accelerator pedal 62 detected by the accelerator opening sensor 64 is input to the target vehicle amount calculation unit P4. The target vehicle speed calculation unit P4 calculates the vehicle driving speed based on the input accelerator opening θACC using a map having the accelerator opening θACC as a parameter or the following equation (4): V 0 = f1 (θACC) (4) Calculates the target vehicle speed V 0 requested by the
Its outputs the calculated result V 0 to the running resistance calculating portion P5. Then the running resistance calculating portion P5 is a running resistance FR which occurs when the vehicle was traveling at the target vehicle speed V 0, preset equation (5) {However, CN: running resistance coefficient, AF: whole vehicle projected area, CR:
It calculates using the rolling resistance coefficient, M: vehicle weight}, and outputs the calculation result (running resistance FR) to the torque-reduction ratio characteristic calculation unit P6.

トルク−減速比特性算出部P6は、上記各部P2〜P5で算
出されたトータル減速比R10T,車速V,目標車速V0,走行抵
抗FRに基づき、次式(6) を用いて当該車両を目標車速V0で運転するのに最適なエ
ンジントルクTEとCVT減速比R100との関係を表わすト
ルク−減速比特性を算出し、その算出結果を制御目標算
出部P7に出力する。尚上記演算式(6)は、当該車両の
駆動系の挙動を表わす物理モデルに基づき設定されたも
のであり、その導出方法等については後で詳しく説明す
る。
Torque - speed reduction ratio characteristic calculating unit P6 is a total reduction ratio calculated in each section P2-P5 R10T, the vehicle speed V, the target vehicle speed V 0, based on the running resistance FR, the following equation (6) Torque represents the relationship between the optimum engine torque TE 0 and CVT speed reduction ratio R10 0 to driving the vehicle at the target vehicle speed V 0 using - reduction ratio characteristic is calculated, the control target calculating unit P7 the calculation result Output to The arithmetic expression (6) is set based on a physical model representing the behavior of the drive system of the vehicle, and its derivation method and the like will be described later in detail.

次に制御目標算出部P7は、トルク−減速比特性算出部
P6から出力されたトルク−減速比特性データと、予め設
定された最適燃費特性とに基づき、最少燃費でしかも変
速ショックを生ずることなく車速Vを目標車速V0に制御
するための内燃機関2の出力トルク(目標エンジントル
ク)TE及びCVT6の減速比(目標減速比)R100を算出
し、その算出結果TE及びR100を目標入力回転速度算
出部P8及び目標スロットル開度算出部P10に夫々出力す
る。
Next, the control target calculation unit P7 is a torque-reduction ratio characteristic calculation unit.
Torque output from the P6 - a reduction ratio characteristic data, based on the optimal fuel consumption characteristics set in advance, for controlling the target vehicle speed V 0 a vehicle speed V without only be causing shift shock with minimal fuel consumption of the internal combustion engine 2 output torque (target engine torque) TE 0 and CVT6 reduction ratio (target speed reduction ratio) is calculated R10 0, the result of the calculation TE 0 and R10 0 a target input rotational speed calculation unit P8 and the target throttle opening degree calculation unit P10 Output each one.

目標入力回転速度算出部P8は、上記入力された目標減
速比R100と回転速度センサ48により検出されたCVT6の出
力回転速度ωOUTとに基づき、次式(7) ωIN0=R100・ωOUT …(7) を用いてCVT減速比R10を目標減速比R100に制御するのに
必要なCVT6の入力回転速度(目標入力回転速度)ωIN0
を算出するためのもので、この算出結果ωIN0をCVT制御
電圧算出部P9に出力する。するとCVT制御電圧算出部P
9、この目標入力回転速度ωIN0と、回転速度センサ46に
より検出されたCVT6実際の入力回転速度ωINとに基づ
き、次式(8) Vs=K1・(ωIN0−ωIN) …(8) を用いて、CVT制御電圧Vsを算出する。
Target input rotational speed calculation unit P8, based on an output rotational speed OmegaOUT of CVT6 detected by the target reduction ratio R10 0 and the rotational speed sensor 48 which is the input, the following equation (7) ωIN 0 = R10 0 · ωOUT ... (7) input rotation speed (the target input rotation speed) OmegaIN 0 of CVT6 necessary to control the CVT speed reduction ratio R10 to the target reduction ratio R10 0 with
The calculation result ωIN 0 is output to the CVT control voltage calculation unit P9. Then the CVT control voltage calculator P
9. Based on the target input rotation speed ωIN 0 and the actual input rotation speed ωIN of the CVT 6 detected by the rotation speed sensor 46, the following equation (8) is obtained: Vs = K1 · (ωIN 0 −ωIN) (8) The CVT control voltage Vs is calculated by using the above.

また目標スロットル開度算出部P10は、上記入力され
た目標エンジントルクTEと、目標入力回転速度ωIN0
とに基づき、予め設定されたマップ又は次式(9) θTH0=f2(TE0,ωIN0) …(9) を用いて、エンジントルクTEを目標エンジントルクTE
に制御するのに必要なスロットルバルブ12の開度(目
標スロットル開度)θTH0を算出するためのもので、こ
の算出結果θTH0をスロットル制御電圧算出部P11に出力
する。するとスロットル制御電圧算出部P11は、この目
標スロットル開度θTH0と、スロットル開度センサ18に
より検出された実際のスロットル開度θTHとに基づき、
次式(10) VTH=K2・(θTH0−θTH) …(10) を用いてスロットル制御電圧VTHを算出する。
The target throttle opening calculating unit P10 calculates the input target engine torque TE 0 and the target input rotational speed ωIN 0
The engine torque TE is set to the target engine torque TE by using a preset map or the following equation (9) θTH 0 = f2 (TE 0 , ωIN 0 ) (9)
0 used to calculate the opening (target throttle opening) .theta.TH 0 of the throttle valve 12 necessary for controlling the outputs of the calculation result .theta.TH 0 the throttle control voltage calculation unit P11. Then, the throttle control voltage calculator P11 calculates the target throttle opening θTH 0 and the actual throttle opening θTH detected by the throttle opening sensor 18,
Calculating a throttle control voltage VTH using the following equation (10) VTH = K2 · ( θTH 0 -θTH) ... (10).

次に上記トルク−減速比特性算出部P6でトルク−減速
比特性を求めるための演算式(6)、及び制御目標算出
部P7でトルク−減速比特性と最適燃費特性とに基づき制
御目標となる目標エンジントルクTE及び目標減速比R
100を算出する際の手順等について、詳しく説明する。
Next, a control target is obtained based on the torque-reduction ratio characteristic and the optimal fuel consumption characteristic by the operation expression (6) for obtaining the torque-reduction ratio characteristic in the torque-reduction ratio characteristic calculation part P6 and the control target calculation part P7. Target engine torque TE 0 and target reduction ratio R
Procedure, etc. in calculating the 10 0 will be described in detail.

まずエンジン回転速度をωE,タイヤの回転速度をωT,
車速をV,エンジントルクをTE,内燃機関2の出力軸の
トルク(軸トルク)をTL,車両の駆動トルクをTD,走
行抵抗をFR,タイヤの半径をr,CVT減速比をR10,トータ
ル減速比をR10T,内燃機関2の回転部の慣性モーメント
をIE,動力伝達系の慣性モーメントをIT,車両重量を
Mとすると、内燃機関2,動力伝達系,及び車両の運動方
程式は、夫々次式(11)〜(13)式の如く記述できる。
First, the engine speed is ωE, the tire speed is ωT,
The vehicle speed is V, the engine torque is TE, the torque (shaft torque) of the output shaft of the internal combustion engine 2 is TL, the driving torque of the vehicle is TD, the running resistance is FR, the radius of the tire is r, the CVT reduction ratio is R10, and the total deceleration is performed. Assuming that the ratio is R10T, the moment of inertia of the rotating part of the internal combustion engine 2 is IE, the moment of inertia of the power transmission system is IT, and the weight of the vehicle is M, the equations of motion of the internal combustion engine 2, the power transmission system and the vehicle are as follows: It can be described as in equations (11) to (13).

IE・(dωE/dt)=TE−TL …(11) IT・(dωT/dt)=R10T・TL−TD …(12) M・(dV/dt)=TD/r)−FR …(13) またエンジン回転速度ωEと車輪回転速度ωTとの関
係は、トータル減速比R10Tを用いて次式(14)の如く記
述できるので、 ωT=ωE/R10T …(14) 車輪回転速度ωTの微分値dωt/dtは次式(15)の如く
なる。
IE · (dωE / dt) = TE−TL (11) IT · (dωT / dt) = R10T · TL−TD (12) M · (dV / dt) = TD / r) −FR (13) The relationship between the engine rotation speed ωE and the wheel rotation speed ωT can be described by the following equation (14) using the total reduction ratio R10T. / dt is as shown in the following equation (15).

そこで上記(11)〜(13)式を用いて、(15)式のω
T,TL,TDを消去すると、上記(15)式は次式(16)の如
く変形できる。
Then, using the above equations (11) to (13), ω of the equation (15)
When T, TL, and TD are deleted, the above equation (15) can be transformed into the following equation (16).

またエンジ回転速度ωEと車速Vとの関係は、トータ
ル減速比R10T及びタイヤ半径rを用いて次式(17)の如
く記述できるので、 ωE=V・R10T/r …(17) 車輪回転速度ωEの微分値dωE/dtは次式(18)の如く
なる。
The relationship between the engine rotation speed ωE and the vehicle speed V can be described as in the following equation (17) using the total reduction ratio R10T and the tire radius r, so that ωE = V · R10T / r (17) Wheel rotation speed ωE Is the differential value dωE / dt of the following equation (18).

従って、この(18)式を上式(16)を代入することに
より、無段変速機搭載車両の駆動系の挙動を表わす物理
モデルが次式(19)の如く導出できる。
Accordingly, by substituting equation (18) into equation (16), a physical model representing the behavior of the drive system of the vehicle equipped with a continuously variable transmission can be derived as in the following equation (19).

I{R10T}・(dV/dt) =TE−TC{FR,R10T,V} …(19) 但し、(19)式において、 である。そして上記(9)式において、状態x=V,入力
u=TE/I{R10T},出力y=Vとすると、車両駆動系
のシステム方程式が次式(22)及び(23)の如く求ま
る。
I {R10T}. (DV / dt) = TE-TC {FR, R10T, V} (19) In the equation (19), It is. Then, in the above equation (9), assuming that the state x = V, the input u = TE / I {R10T}, and the output y = V, the system equation of the vehicle drive system is obtained as in the following equations (22) and (23).

y=x …(23) そこで次にこうしたシステムの出力y(即ち車速V)
を目標車速V0とする状態フィードバック制御を考える。
y = x (23) Then, the output y of such a system (ie, the vehicle speed V)
The Consider that feedback control of the target vehicle speed V 0.

まず出力y(即ち車速V)が目標値(即ち目標車速
V0)で定常(t→∞)となるとき、状態をxs,入力をus
とすると、これら各値xs,usは、上記(22)及び(23)
式から、 となる。次にこうした定常状態からの変動分をX(=x
−xs),U(=U−us)とすると、上記(22)及び(23)
は、 となる。この(25)及び(26)式は可制御,可観測であ
るので、次式(27) で記述された評価関数Jを最少にする最適フィードバッ
クゲインFを求めることで、車速Vを目標車速V0に制御
するの最適な制御則が次式(28)の如く求まる。
First, the output y (that is, the vehicle speed V) is a target value (that is, the target vehicle speed).
When V 0 ) becomes steady (t → ∞), state is xs and input is us
Then, these values xs, us are calculated by the above (22) and (23)
From the formula, Becomes Next, the variation from such a steady state is represented by X (= x
−xs), U (= U−us), the above (22) and (23)
Is Becomes Since equations (25) and (26) are controllable and observable, the following equation (27) By obtaining the optimum feedback gain F that minimizes the evaluation function J described in the above, the optimal control law for controlling the vehicle speed V to the target vehicle speed V 0 is obtained as in the following equation (28).

但し、Pはリカッチ方程式 を満たす解である。 Where P is Riccati equation Is a solution that satisfies

尚こうした制御則の設計方法としては、例えば、古田
勝久著「実システムのデジタル制御」システムと制御,V
ol.28,No.12,1984年,計測自動制御学会等に詳しいの
で、これ以上の詳しい説明は省略する。
As a method of designing such a control law, for example, Katsuhisa Furuta “Digital control of real system”
ol.28, No.12, 1984, the Society of Instrument and Control Engineers, etc.

次に上記(28)式は、U,Xの定義から、 であるので、この(29)式を整理することにより、車速
Vを目標車速V0に制御するためのエンジントルクTE
は、次式(30)で与えられる。
Next, from the definition of U and X, the above equation (28) Therefore, by rearranging the equation (29), the engine torque TE 0 for controlling the vehicle speed V to the target vehicle speed V 0 can be obtained.
Is given by the following equation (30).

TE=I{R10T}・F(V0−V) +TC{FR,R10T,V} …(30) また(30)式において、TC{FR,R10T,V}は前述の
(21)式に示した如くであるが、この式(21)において
は、トータル減速比R10Tの微分項が含まれているので、
次式(31)の如く、(21)式を離散化し、次回のトータ
ル減速比R10Tを目標トータル減速比R10T0とし、 更に目標トータル減速比R10T0は、CVT6の目標減速比R10
0とディファレシャルギヤの減速比R10Dとを乗じたもの
であるから更に上記(31)式を次式(32)の如く変形す
る。
TE 0 = I {R10T} · F (V 0 -V) + TC {FR, R10T, V} in ... (30) The equation (30), TC {FR, R10T, V } in the above equation (21) As shown, since the equation (21) includes the differential term of the total reduction ratio R10T,
As shown in the following equation (31), equation (21) is discretized, and the next total reduction ratio R10T is set as a target total reduction ratio R10T 0 , Further, the target total reduction ratio R10T 0 is the target reduction ratio R10 of CVT6.
Since it is obtained by multiplying 0 and the reduction ratio R10D of the differential gear, the above equation (31) is further modified to the following equation (32).

そしてこの(32)式及び前述の(20)式により(30)
式を書き直すことにより、車速Vを目標車速V0に制御す
るのに最適な、エンジントルク(目標エンジントルク)
TEと、CVT減速比(目標減速比)R100との関係を表わ
す前述の(6)式が得られ、この(6)式により、車速
Vを目標車速V0に制御するのに最適なトルク−減速比特
性が得られる。
Then, according to this equation (32) and the above-mentioned equation (20), (30)
By rewriting the equation, optimal to control the vehicle speed V to the target vehicle speed V 0, the engine torque (target engine torque)
A TE 0, CVT speed reduction ratio (target speed reduction ratio) R10 0 and relationship represent the aforementioned (6) is obtained by the equation (6), optimal to control the vehicle speed V to the target vehicle speed V 0 A torque-reduction ratio characteristic is obtained.

次に制御目標算出部P7は、既述したように、このトル
ク−減速比特性と最適燃費特性とに基づき目標エンジン
トルクTEと目標減速比R100と決定するためのもので
あるが、その決定は以下のように行う。
Next, the control target calculation unit P7, as described above, the torque - but is intended to determine the target engine torque TE 0 and the target reduction ratio R10 0 based on the reduction ratio characteristics and the optimal fuel consumption characteristics, its The decision is made as follows.

まず最少燃費で効率よく車両を走行することのできる
エンジントルクTEとCVT減速比R10との関係(最適燃費
特性)は、周知のように、第4図に示す最適燃費ライン
として実験的に設定することができる。そこで制御目標
算出部P7では、その最適燃費ラインを表わす次式(33)
と、 f(TE0,R100)=0 …(33) 上記(6)式とに基づき、第4図に示す最適燃費ライン
とトルク−減速比特性との交点x1及びx2を求め、現在の
制御量から近い方の交点x1又はx2に対応するエンジント
ルクTE及びCVT減速比R10を、夫々、目標エンジントル
クTE0,目標減速比R100として算出する。
First, as is well known, the relationship between the engine torque TE and the CVT reduction ratio R10 (optimum fuel consumption characteristic) that allows the vehicle to travel efficiently with the minimum fuel consumption is experimentally set as the optimum fuel consumption line shown in FIG. be able to. Therefore, the control target calculating unit P7 calculates the following equation (33) representing the optimal fuel efficiency line.
And f (TE 0 , R10 0 ) = 0 (33) Based on the above equation (6), the intersections x1 and x2 between the optimal fuel consumption line and the torque-reduction ratio characteristic shown in FIG. the engine torque TE and the CVT speed reduction ratio R10 corresponding to the intersection x1 or x2 closer from the control amount, respectively, the target engine torque TE 0, is calculated as the target speed reduction ratio R10 0.

また第4図に示す如く、CVT6には実際に実現可能な減
速比の上・下限R10max,R10minが存在するので、制御目
標算出部P7で算出する目標減速比R100には次式(34) R10min≦R100≦R10max …(34) の如き拘束条件が存在し、目標減速比R100には、下限値
R10min(例えば0.43)以上で上限値R10max(例えば2.5
0)以下の値を設定しなければならない。このため当該
制御目標算出部P7においては、最適燃費ラインとトルク
減速比特性とに基づき求めた目標減速比R100が上記(3
4)式の拘束条件を満たさなければ、この拘束条件を満
たし、且つ各特性に最も近いエンジントルクTE及びCVT
減速比R10を、目標エンジントルクTE0,及び目標減速比
R100として設定する。
Further, as shown in FIG. 4, the upper and lower R10max of the CVT6 actually realizable reduction ratio, since R10min is present, the target reduction ratio R10 0 to calculate the control target calculation unit P7 following formula (34) R10min ≦ R10 0 ≦ R10max ... such constraints (34) is present, the target reduction ratio R10 0, the lower limit value
R10min (for example, 0.43) or more and upper limit value R10max (for example, 2.5
0) The following values must be set. Therefore in the control target calculation unit P7, the optimum fuel consumption line and the torque reduction ratio characteristics and the target reduction ratio R10 0 determined based on the above (3
If the constraint conditions in Equation 4) are not satisfied, the engine torques TE and CVT that satisfy the constraint conditions and are closest to the characteristics are satisfied.
The reduction ratio R10 is set to the target engine torque TE 0 and the target reduction ratio.
It is set as R10 0.

以上、本実施例の駆動系制御のための制御則及びその
設計手順等について詳しく説明したが、次にこの制御則
を実現するに当たって電子制御回路60で実行される制御
量算出処理について第5図のフローチャートに沿って説
明する。
The control law for the drive system control and the design procedure thereof according to the present embodiment have been described above in detail. Next, the control amount calculation processing executed by the electronic control circuit 60 in realizing this control law will be described with reference to FIG. Will be described along the flowchart of FIG.

この処理は、車両走行中に所定時間(例えば8m se
c.)毎に実行される処理で、処理が開始されると、まず
ステップ100を実行して、上記各センサからの検出信号
に基づき得られる各種検出データ,即ちCVT6の入力回転
速度ωIN,出力回転速度ωOUT,スロットル開度σTH,及び
アクセル開度θACCを読み込み、ステップ110に移行す
る。
This processing is performed for a predetermined time (for example, 8 ms
c.) In the process executed every time, when the process is started, first, Step 100 is executed, and various detection data obtained based on the detection signals from the respective sensors, that is, the input rotation speed ωIN of the CVT 6 and the output The rotational speed ωOUT, the throttle opening σTH, and the accelerator opening θACC are read, and the routine proceeds to step 110.

ステップ110では、上記読み込んだCVT6の入力回転速
度ωINと出力回転速度ωOUTとに基づき、CVT6の減速比R
10を算出するCVT減速比算出部P1としての処理を実行す
る。また続くステップ120では、この算出したCVT減速比
R10とROM60b内に予め記憶されているディファレンシャ
ルギヤの減速比R10Dとに基づき、トータル減速比R10Tを
算出するトータル減速比算出部P2としての処理を実行す
る。そして続くステップ130では、ステップ100で読み込
んだCVT6の出力回転速度ωOUTと、上記減速比T10Dとに
基づき車速Vを算出する車速算出部P3としての処理を実
行し、続くステップ140に移行する。
In step 110, based on the read input rotational speed ωIN and output rotational speed ωOUT of CVT6,
The processing as the CVT reduction ratio calculation unit P1 for calculating 10 is executed. In the following step 120, the calculated CVT reduction ratio
Based on R10 and the differential gear reduction ratio R10D stored in advance in the ROM 60b, a process is executed as a total reduction ratio calculation unit P2 that calculates a total reduction ratio R10T. In the following step 130, the processing as the vehicle speed calculating section P3 for calculating the vehicle speed V based on the output rotational speed ωOUT of the CVT 6 read in step 100 and the above-mentioned reduction ratio T10D is executed, and the routine proceeds to the following step 140.

ステップ140ではステップ100で読み込んだアクセル開
度θACCに基づき、目標車速V0を算出する目標車速算出
部P4としての処理を実行し、続くステップ150に移行し
て、この算出された目標車速V0と、予めROM60b内に格納
されている車両重量データM,走行抵抗係数データCN,
転がり抵抗係数データCR,及び車両前面投影面積デー
タAEとに基づき前述の(5)式を用いて走行抵抗FRを
算出する走行抵抗算出部P5としての処理を実行し、ステ
ップ160に移行する。するとステップ160では、ステップ
120〜ステップ150で求めたトータル減速比R10T,車速V,
目標車速V0,走行抵抗FRに基づき、前述の(6)式を用
いて、トルク−減速比特性を算出するトルク−減速比特
性算出部P6としての処理を実行し、続くステップ170に
移行する。
Based on step 140 the accelerator opening θACC read in step 100, executes the processing as the target vehicle speed calculating section P4 for calculating a target vehicle speed V 0, the process proceeds to the next step 150, the target vehicle speed V 0 The calculated And vehicle weight data M, running resistance coefficient data CN, stored in the ROM 60b in advance.
Based on the rolling resistance coefficient data CR and the vehicle front projected area data AE, a process is executed as the running resistance calculation unit P5 for calculating the running resistance FR using the above-described equation (5), and the routine proceeds to step 160. Then, in step 160, step
Total reduction ratio R10T, vehicle speed V, obtained from 120 to step 150,
Based on the target vehicle speed V 0 and the running resistance FR, a process is executed as the torque-reduction ratio characteristic calculation unit P6 for calculating the torque-reduction ratio characteristic by using the above-mentioned equation (6), and the routine proceeds to step 170. .

ステップ170では、この算出されたトルク−減速比特
性と、予めROM60b内に記憶されている最適燃費特性(第
4図に示す最適燃費ライン)とに基づき、先に詳述した
手順に従い目標エンジントルクTE及び目標減速比R10
0を算出する制御目標算出部P7としての処理を実行す
る。
In step 170, based on the calculated torque-reduction ratio characteristic and the optimal fuel consumption characteristic (the optimal fuel consumption line shown in FIG. 4) stored in advance in the ROM 60b, the target engine torque TE 0 and target reduction ratio R10
The processing as the control target calculation unit P7 for calculating 0 is executed.

すると続くステップ180では、上記求めた目標減速比R
100とステップ100で読み込んだCVT6の出力回転速度ωOU
Tとに基づき、CVT6の目標入力回転速度ωIN0を算出す
る、目標入力回転速度算出部P8としての処理を実行し、
続くステップ190に移行して、この目標入力回転速度ωI
N0とステップ100で読み込んだCVT6の実際の入力回転速
度ωINとに基づき、CVT制御電圧Vsを算出する、CVT制御
電圧算出部P9としての処理を実行する。
Then, in the following step 180, the target reduction ratio R obtained above
10 0 and output rotational speed ωOU of CVT6 read in step 100
Based on T, calculate a target input rotation speed ωIN 0 of CVT6, execute processing as a target input rotation speed calculation unit P8,
Proceeding to step 190, the target input rotational speed ωI
Based on N 0 and the actual input rotation speed ωIN of the CVT 6 read in step 100, a process is performed as a CVT control voltage calculation unit P9 for calculating a CVT control voltage Vs.

また続くステップ200では、ステップ170で求めた目標
エンジントルクTEと、ステップ180で求めたCVT6の目
標入力回転速度ωIN0とに基づき、目標スロットル開度
θTH0を算出する、目標スロットル開度算出部P10として
の処理を実行し、続くステップ210に移行して、この目
標スロットル開度θTH0とステップ100で読み込んだ実際
のスロットル開度θTHとに基づき、スロットル制御電圧
VTHを算出する、スロットル制御電圧算出部P11として
の処理を実行し、処理を一旦終了する。
In the following step 200, the target throttle opening θTH 0 is calculated based on the target engine torque TE 0 obtained in step 170 and the target input rotational speed ωIN 0 of the CVT 6 obtained in step 180. executing the processing of the part P10, the processing proceeds to subsequent step 210, based on the actual throttle opening .theta.TH read in the target throttle opening .theta.TH 0 and step 100 to calculate the throttle control voltage VTH, throttle control The processing as the voltage calculation unit P11 is executed, and the processing is temporarily ended.

尚ステップ190及びステップ210で算出された制御電圧
VS及びVTHは、上述したように入出力ポート60dに設け
られた駆動回路によりCVT6の減速比R10及びスロットル
開度θTHを制御するのに使用される。
The control voltages VS and VTH calculated in steps 190 and 210 are used to control the reduction ratio R10 of the CVT 6 and the throttle opening θTH by the drive circuit provided in the input / output port 60d as described above. .

また本実施例においては、最適燃費特性を記憶するRO
M60bが最適燃費特性格納手段M1に、アクセル開度θACC
から目標車速V0を設定するステップ130の処理が目標車
速設定手段M2に、車両の走行状態を検出する各種センサ
及びステップ100〜ステップ130の処理が走行状態検出手
段M3に、トルク−減速比特性を算出するステップ160の
処理がトルク−変速比特性算出手段M4に、トルク−減速
比特性と最適燃費ラインとに基づき目標エンジントルク
TE及び目標減速比R100を算出するステップ170の処理
が制御量算出手段M5に、目標エンジントルクTE及び
目標減速比R100に基づき制御電圧Vs及びVTHを求めスロ
ットル開度θTH及び入力回転速度ωINを制御するステッ
プ180〜ステップ210の処理,入出力ポート60d内の駆動
回路,圧力制御弁42,流量制御弁44,及びスロットルアク
チュエータ16が制御手段M6に、夫々相当する。
In this embodiment, the RO that stores the optimal fuel economy characteristics is
M60b is the optimal fuel consumption characteristic storage means M1, and the accelerator opening θACC
From the target vehicle speed V 0 processing target vehicle speed setting means M2 in step 130 to set, the process running state detecting means M3 for the various sensors and steps 100 130 for detecting a running condition of the vehicle, the torque - speed reduction ratio characteristic process of step 160 for calculating the torque - the speed change ratio characteristic calculation means M4, the torque - the process of step 170 for calculating the target engine torque TE 0 and a target reduction ratio R10 0 based on the reduction ratio characteristics and optimal fuel consumption line is controlled the amount calculation means M5, the process of step 180 to step 210 for controlling the throttle opening θTH and the input rotational speed ωIN seek control voltage Vs and VTH based on the target engine torque TE 0 and a target reduction ratio R10 0, input-output port 60d The drive circuit, the pressure control valve 42, the flow control valve 44, and the throttle actuator 16 correspond to the control means M6, respectively.

以上説明したように、本実施例では、車両運転者が操
作するアクセルペダル62の踏込み量(即ちアクセル開度
θACC)に応じ目標車速V0を設定し、この設定された目
標車速V0に基づき車速Vを目標車速V0に制御するのに最
適なトルク−減速比特性を算出し、このトルク−減速比
特性を予め設定された最適燃費特性とに基づき目標エン
ジントルクTE及び目標減速比R100を算出して、エン
ジントルクTE及びCVT減速比R10を制御するようにされ
ている。
As described above, in the present embodiment, the target vehicle speed V 0 is set according to the depression amount of the accelerator pedal 62 operated by the vehicle driver (that is, the accelerator opening θACC), and the target vehicle speed V 0 is set based on the set target vehicle speed V 0 . optimum torque to control vehicle speed V to the target vehicle speed V 0 - calculates the reduction ratio characteristics, the torque - based on the optimal fuel consumption characteristics which are preset reduction ratio characteristic target engine torque TE 0 and a target reduction ratio R10 By calculating 0 , the engine torque TE and the CVT reduction ratio R10 are controlled.

このため本実施例によれば、車両運転者のアクセルペ
ダルの踏込み量に応じて、最適な燃費効率で車速を一定
車速に制御することができ、従来のように車両運転者が
アクセルペダルの踏込み量を調整することなく車速を所
望の目標車速に制御することが可能となる。またトルク
−減速比特性を算出するための演算式(6)は、車両駆
動系の挙動を表わす物理モデルに基づき設定されてお
り、現時点のトータル減速比R10Tからの変動量(即ち前
述の微分項)を考慮してトルク−減速比特性を算出する
ことができるので、制御目標,即ち目標エンジントルク
TE及び目標減速比R100には、変速ショックを生ずる
ことのない最適な値を設定することが可能となり、車両
走行時に変速ショックを生ずることなく車速Vを目標車
速V0に制御することも可能である。
For this reason, according to the present embodiment, the vehicle speed can be controlled to a constant vehicle speed with optimal fuel efficiency according to the amount of depression of the accelerator pedal by the vehicle driver. The vehicle speed can be controlled to a desired target vehicle speed without adjusting the amount. The arithmetic expression (6) for calculating the torque-reduction ratio characteristic is set based on a physical model representing the behavior of the vehicle drive system, and the amount of change from the current total reduction ratio R10T (that is, the aforementioned differential term) ) to the torque taking into account the - it is possible to calculate the reduction ratio characteristics, the control target, i.e. the target engine torque TE 0 and a target reduction ratio R10 0 is possible to set an optimum value without causing a shift shock becomes possible, it is also possible to control the target vehicle speed V 0 a vehicle speed V without causing shift shock during vehicle running.

ここで上記実施例では、車両の走行抵抗Rを算出する
際、走行抵抗係数CN,転がり抵抗係数CR,を予め設定
された所定値を用いるものとして説明したが、これら各
係数は実際には、走行路の勾配,風向き,路面状態等の
外乱によって変化するので、これら各種外乱を検出し
て、上記係数を補正するようにしてもよい。
Here, in the above embodiment, when the running resistance R of the vehicle is calculated, the running resistance coefficient CN and the rolling resistance coefficient CR are described as using predetermined values. However, these coefficients are actually used. The coefficient may be corrected by detecting various kinds of disturbances because the coefficient varies depending on disturbances such as a gradient of a traveling road, a wind direction, and a road surface condition.

[発明の効果] 以上説明したように本発明の車両駆動系の制御装置に
おいては、車両運転者のアクセル操作量から車両運転者
の要求する目標車速を設定し、この設定された目標車速
に基づき車速を目標車速に制御するに最適なトルク−減
速比特性を算出し、このトルク−減速比特性と最適燃費
特性とに基づき目標エンジントルク及び目標減速比を算
出して、内燃機関のトルク及び無段変速機の減速比をフ
ィードバック制御するようにされている。このため本発
明によれば、車両運転者のアクセルペダルの踏込み量に
応じて、最適な燃費効率で車速を一定車速に制御するこ
とができ、従来のように車両運転者がアクセルペダルの
踏込み量を調整することなく車速を所望の目標車速に制
御することが可能となる。また特に、本発明では、トル
ク−減速比特性を算出するための演算式が、内燃機関及
び動力伝達系の慣性モーメントや動力伝達系の減速比の
微分項を含む上述の式で車両駆動系の挙動を記述した物
理モデルに基づき設定されているので、減速比の変動量
や車両駆動系の慣性を考慮してトルク−減速比特性,延
いては目標エンジントルク及び目標減速比を算出するこ
とができる。このため、本発明によれば、内燃機関を常
に最適燃費特性で運転しながら車速を制御することがで
き、目標車速が急変したような場合であっても、変速シ
ョックを発生させることなく車速を目標車速に制御する
ことが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, in the vehicle drive system control device of the present invention, the target vehicle speed requested by the vehicle driver is set from the accelerator operation amount of the vehicle driver, and based on the set target vehicle speed. An optimum torque-reduction ratio characteristic for controlling the vehicle speed to the target vehicle speed is calculated, and a target engine torque and a target reduction ratio are calculated based on the torque-reduction ratio characteristic and the optimal fuel efficiency characteristic, and the torque of the internal combustion engine and the target torque are calculated. The speed reduction ratio of the step transmission is feedback-controlled. Therefore, according to the present invention, it is possible to control the vehicle speed to a constant vehicle speed with optimum fuel efficiency according to the depression amount of the accelerator pedal by the vehicle driver. It is possible to control the vehicle speed to a desired target vehicle speed without adjusting the vehicle speed. Further, in particular, in the present invention, the arithmetic expression for calculating the torque-reduction ratio characteristic is the above-described expression including the inertia moment of the internal combustion engine and the power transmission system and the differential term of the reduction ratio of the power transmission system. Since it is set based on the physical model describing the behavior, it is possible to calculate the torque-reduction ratio characteristic, and consequently the target engine torque and the target reduction ratio, in consideration of the amount of change in the reduction ratio and the inertia of the vehicle drive system. it can. Therefore, according to the present invention, it is possible to control the vehicle speed while always driving the internal combustion engine with the optimum fuel efficiency characteristics, and to reduce the vehicle speed without generating a shift shock even when the target vehicle speed changes suddenly. It is possible to control to the target vehicle speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の構成を例示するブロック図、第2図は
実施例の車両駆動系の制御装置全体の構成を表わす概略
構成図、第3図は電子制御回路で実行される車両駆動系
制御のための制御則を表わすブロック図、第4図はトル
ク−減速比特性と最適燃費特性とから目標エンジントル
ク及び目標減速比を算出する手順を説明する線図、第5
図は電子制御回路で実行される制御量算出処理を表わす
フローチャート、である。 M1……最適燃費特性格納手段 M2……目標車速設定手段 M3……走行状態検出手段 M4……トルク−減速比特性算出手段 M5……制御量算出手段、M6……制御手段 E/G,2……内燃機関 T/M,6……無段変速機(CVT) 16……スロットルアクチュエータ 18……スロットル開度センサ 42……圧力制御弁、44……流量制御弁 46,48……回転速度センサ 60……電子制御回路、64……アクセル開度センサ
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of a vehicle drive system control device according to an embodiment, and FIG. 3 is a vehicle drive system executed by an electronic control circuit. FIG. 4 is a block diagram showing a control law for control, FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for calculating a target engine torque and a target reduction ratio from the torque-reduction ratio characteristics and the optimum fuel consumption characteristics, and FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control amount calculation process executed by the electronic control circuit. M1: Optimum fuel consumption characteristic storage means M2: Target vehicle speed setting means M3: Running state detecting means M4: Torque-reduction ratio characteristic calculating means M5: Control amount calculating means, M6: Control means E / G, 2 … Internal combustion engine T / M, 6… Continuously variable transmission (CVT) 16… Throttle actuator 18… Throttle opening sensor 42… Pressure control valve, 44… Flow control valve 46, 48… Rotational speed Sensor 60: Electronic control circuit, 64: Accelerator opening sensor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関を駆動源とし、動力伝達系に減速
比を無段階に調整可能な無段変速機を備えた車両駆動系
の制御装置であって、 車両走行時に燃費が最少となるエンジントルクと減速比
との関係を記述した最適燃費特性が予め記憶された最適
燃費特性格納手段と、 車両運転者によるアクセル操作量に基づき当該車両の目
標車速を設定する目標車速設定手段と、 少なくとも上記無段変速機の減速比及び当該車両の車速
を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 該走行状態検出手段の検出結果と上記目標車速設定手段
にて設定された目標車速とに基づき、車速を状態変数と
して車両駆動系の挙動を次式にて記述した物理モデルに
基づき設定された演算式を用いて、車速を上記目標車速
に制御するのに最適なエンジントルクと減速比との関係
を表わすトルク−減速比特性を算出するトルク−減速比
特性算出手段と、 I{R10T}・(dV/dt)=TE−TC(FR,R10T,V} 但し、 であり、R10Tは無段変速機の減速比を含む動力伝達系の
トータル減速比,Vは車速,TEはエンジントルク,FRは走行
抵抗,Mは車両重量,rはタイヤ半径,ITは動力伝達系の慣
性モーメント,IEは内燃機関の回転部の慣性モーメント
を表わす。 該算出されたトルク−減速比特性と上記最適燃費特性と
に基づき、最少燃費で車速を目標車速に制御するための
目標エンジントルク及び目標減速比を算出する制御量算
出手段と、 該制御量算出手段で算出された目標エンジントルク及び
目標減速比に応じて、内燃機関のトルク及び無段変速機
の減速比をフィードバック制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両駆動系の制御装置。
1. A control device for a vehicle drive system having an internal combustion engine as a drive source and a continuously variable transmission capable of continuously adjusting a reduction ratio in a power transmission system, wherein fuel efficiency is minimized when the vehicle is running. An optimal fuel efficiency characteristic storing means in which an optimal fuel efficiency characteristic describing a relationship between the engine torque and the reduction ratio is stored in advance; a target vehicle speed setting means for setting a target vehicle speed of the vehicle based on an accelerator operation amount by a vehicle driver; Traveling state detection means for detecting a traveling state of the vehicle including the reduction ratio of the continuously variable transmission and the vehicle speed of the vehicle; and a detection result of the traveling state detection means and a target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means. The optimum engine torque and reduction for controlling the vehicle speed to the target vehicle speed are calculated by using an arithmetic expression set based on a physical model that describes the behavior of the vehicle drive system using the vehicle speed as a state variable and A torque-reduction ratio characteristic calculating means for calculating a torque-reduction ratio characteristic representing a relationship with a speed ratio; I {R10T}. (DV / dt) = TE-TC (FR, R10T, V) R10T is the total reduction ratio of the power transmission system including the reduction ratio of the continuously variable transmission, V is vehicle speed, TE is engine torque, FR is running resistance, M is vehicle weight, r is tire radius, and IT is power transmission. The moment of inertia of the system, IE, represents the moment of inertia of the rotating part of the internal combustion engine. Control amount calculating means for calculating a target engine torque and a target reduction ratio for controlling a vehicle speed to a target vehicle speed with a minimum fuel consumption based on the calculated torque-reduction ratio characteristics and the optimum fuel efficiency characteristics; Control means for feedback-controlling the torque of the internal combustion engine and the reduction ratio of the continuously variable transmission in accordance with the target engine torque and the target reduction ratio calculated by the means. .
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