JP3003757B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents
車両の駆動力制御装置Info
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Description
の総合的制御等によりパワートレイン系の出力を制御す
る車両の駆動力制御装置に関する。
ジン制御装置としては、例えば、特開平1−29093
4号公報に記載のようなものがあり、また、自動変速機
の制御装置としては、特開平1−238748号公報に
記載のようなものがある。
来のエンジン制御装置にあっては、エンジンのスロット
ルはワイヤーでアクセルペダルに連結しており、基本的
に全ての制御は、ドライバーのアクセル操作に対応した
スロットルの挙動により結果として現われる吸入空気量
及びエンジン回転数にしたがって行なわれているため、
実際のエンジン出力を意図した制御はほとんど行なわれ
ていない。
定された変速スケジュール(ロックアップも含む)にし
たがって、変速及びロックアップの制御を行なってい
る。つまり、ここでも出力軸トルクを意図した制御は行
なわれていない。
により期待するものは、それに対応した加速度あるいは
駆動力(出力軸トルク)であると考えられる。
のシステムは上記のような構成となっているため、期待
に応えることができない。
で、アクセル操作量と車速に応じて、エンジンの運転状
態と無段変速機の運転状態とを設定するものも提案され
ているが、トータルとしての目標駆動力を設定するよう
な考え方は希薄であり、また、有段変速機のように実現
可能な最大駆動力に不連続点が存在するようなものへの
対応ができない。
ので、その目的とするところは、エンジンと自動変速機
の総合的制御等によりパワートレイン系の出力を制御す
る車両の駆動力制御装置において、ドライバーがアクセ
ル操作により期待する最適な駆動力を得ると共に、有段
変速機を有する車両に適用した場合、運転性能と動力性
能との両立を図ることにある。
請求項1記載の発明の車両の駆動力制御装置では、図1
のクレーム対応図に示すように、ドライバーのアクセル
操作量を検出するアクセル操作量検出手段aと、車速を
検出する車速検出手段bと、車速に対して実現可能な最
大駆動力と、最大駆動力内で車速に対して駆動力のつな
がりをスムージングした駆動力と、車速に対して実現可
能な最小駆動力とを設定し、アクセル操作量が所定値未
満ではスムージング駆動力と最小駆動力により要求有効
駆動力を算出し、アクセル操作量が所定値以上では最大
駆動力と最小駆動力により要求有効駆動力を算出する要
求有効駆動力算出手段cと、車速に応じて車両の走行抵
抗分を算出する走行抵抗分算出手段dと、前記要求有効
駆動力と走行抵抗分によりパワートレイン系で出力すべ
き目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段eと、設定
された目標駆動力が得られるようにパワートレイン系の
出力を制御する駆動力制御手段fと、を備えていること
を特徴とする。
て、車速検出手段bからの車速に対して実現可能な最大
駆動力と、最大駆動力内で車速に対して駆動力のつなが
りをスムージングした駆動力と、車速に対して実現可能
な最小駆動力とが設定され、アクセル操作量検出手段a
からのアクセル操作量が所定値未満ではスムージング駆
動力と最小駆動力により、アクセル操作量が所定値以上
では最大駆動力と最小駆動力により要求有効駆動力が算
出される。また、走行抵抗分算出手段dにおいて、車速
に応じて車両の走行抵抗分が算出される。そして、目標
駆動力設定手段eにおいて、要求有効駆動力と走行抵抗
分によりパワートレイン系で出力すべき目標駆動力が設
定され、駆動力制御手段fにおいて、設定された目標駆
動力が得られるようにパワートレイン系の出力が制御さ
れる。
立に制御されるのではなく、アクセル操作量によりドラ
イバーの加速あるいは駆動力意志を反映させて目標駆動
力を設定し、設定された目標駆動力が得られるようにエ
ンジンと自動変速機等によるパワートレイン系の出力が
総合的に制御されることになり、ドライバーがアクセル
操作により期待する最適な駆動力による走行が得られ
る。また、目標駆動力の設定が、アクセル操作量が小さ
い場合には駆動力の連続性を優先した設定となり、アク
セル操作量が大きい場合には絶対駆動力を優先した設定
となり、これにより、ギア位置が段階的に現われる有段
変速機を有する車両に適用した場合、運転性能と動力性
能との両立が図られる。
する。
置が適用されたエンジン−自動変速機の総合制御システ
ム図である。
操作量を検出するためにアクセルセンサ、3はエンジン
2に吸入される空気量を検出するエアフローメータ、1
1はエンジン2の回転数を検出するための回転センサ、
6は自動変速機5の出力軸回転数を検出し車両の走行速
度を算出するための車速センサ、7,8は変速を実現す
るシフトソレノイド、9は自動変速機5のコンバータ内
のロックアップクラッチの作動を制御するロックアップ
ソレノイド、10は上記各センサからの信号を入力し後
述の処理を行なってスロットルアクチュエータ4とシフ
トソレノイド7,8とロックアップソレノイド9に対し
制御指令を出力するコントロールユニットである。
る演算処理内容を機能的に分けると、目標駆動力設定部
10aと、最適な組合せ選択部10bと、エンジン制御
部10cと、自動変速機制御部10dを有する。
ニット10の目標駆動力設定部10aで行なわれる目標
駆動力設定処理作動の流れを示すフローチャートで、以
下、各ステップについて説明する。
セル操作量accel_sen が読み込まれる(アクセル操作量
検出手段aに相当)。
ば、図4のアクセル操作量の算出フローチャートに示す
ように、5ms周期でA/D変換されたアクセルセンサ
1からの信号accel_adを、全閉時の設定電圧ACCEL_MIN
と前回時の設定電圧ACCEL_MAXを用いて算出する。すな
わち、accel_ad≦ACCEL_MIN の時にはaccel_sen =0度
に設定され(ステップ20a,20b)、accel_ad≧AC
CEL_MAX の時にはaccel_sen =80度に設定され(ステ
ップ20c,20d)、ACCEL_MIN <accel_ad<ACCEL_
MAX の時にはアクセル操作量accel_sen が下記の式を用
いて算出される(ステップ20e)。
N )/(ACCEL_MAX −ACCEL_MIN ) (2) ステップ21では、車両の走行速度vsp_sen が読み
込まれる(車速検出手段bに相当)。
例えば、図5の車速の算出フローチャートに示すよう
に、自動変速機5の出力軸に設けられた車速センサ6か
らのパルス信号を所定時間(100ms)計数して下記
の式により出力軸回転数out_rev を算出し(ステップ2
1a,21b)、この出力軸回転数out_rev を用いて下
記の式により算出される(ステップ21c)。ステップ
21dはカウンタ値Cをクリアするステップである。
諸元により決まる係数 (3) ステップ22では、アクセル操作量accel_sen と車
速vsp_sen に対応したドライバーの要求有効駆動力n_to
(直接車両の加減速に対応する駆動力)が算出される
(要求有効駆動力算出手段cに相当)。
に示すように、アクセル操作量accel_sen に対応してゲ
インを算出し、図7に示すように、車速vsp_sen に対し
て実現可能な最大駆動力MAX_TOと、車速vsp_sen に対し
て実現可能な最小駆動力MIN_TOを算出し、これらにより
下記の式で算出される。
図8に示すように、アクセル操作量accel_sen に対応し
てゲインを算出し、図9に示すように、車速vsp_sen に
対して実現可能な最大駆動力MAX_TOと、車速vsp_sen に
対して実現可能な最小駆動力MIN_TOと、最大駆動力MAX_
TO内で車速vsp_sen に対して駆動力のつながりをスムー
ジングした駆動力SM_MAX_TO を算出し、アクセル操作量
accel_sen が所定値SM_ACCEL未満の時には、スムージン
グ駆動力SM_MAX_TO と最小駆動力MIN_TOにより要求有効
駆動力n_toが下記の式で算出され、アクセル操作量acce
l_sen が所定値SM_ACCEL以上の時には、最大駆動力MAX_
TOと最小駆動力MIN_TOにより要求有効駆動力n_toが下記
の式で算出される。
抵抗分rl_to (例えば、0%勾配)が算出される(走行
抵抗分算出手段dに相当)。
すように、車速に対応したテーブルデータとして予め設
定しておき、このテーブルデータを用いて算出される。
めた要求有効駆動力n_toと、ステップ23で求めた走行
抵抗分rl_to との和によりパワートレイン系で出力すべ
き目標駆動力t_toが決定される(目標駆動力設定手段e
に相当)。
ジン2の制御目標、自動変速機5の制御目標の決定方法
について説明する。尚、自動変速機5については、4速
変速のものを用いて説明する。基本的には、前記目標駆
動力t_toを実現可能で最も燃料消費量の少ないエンジン
・自動変速機の状態の組み合わせを選択し、エンジン/
自動変速機各々の制御目標とする。
な組合せ選択部10bで行なわれるパワートレイン系の
制御目標決定処理作動の流れを示すフローチャートで、
以下、各ステップについて説明する。
出力軸回転数out_rev が読み込まれる。
の中で、最適な組み合わせを記憶するための変数(best
_gear ,best_lu ,best_ne ,best_te ,best_fuel )
がクリアされる。
な組み合わせ(ギア位置:1〜4速、コンバータ/ロッ
クアップ)について、以下の(4) 〜(9) のループ処理を
行なう。
ためのタービン回転数Nt とタービントルクTt が下記
の式により算出される。尚、GEAR_RATIOはギア比デー
タ、GEAR_ETAはギア効率データであり、各々のギア位置
gpに対応し予め設定されたデータである。
ントルクTt と、トルクコンバータ特性により必要なエ
ンジン回転数Ne とエンジントルクTe が算出される。
トルクコンバータ特性は、図12(イ),(ロ) に示すよう
に、予め設定しておく。また、ロックアップ条件の場合
には、タービン回転数Nt とタービントルクTt をその
ままエンジン回転数Ne とエンジントルクTe に代入す
る。
数Ne とエンジントルクTe が、エンジンの制御可能な
範囲か否かをチェックし(詳細は後述)、ステップ35
では、制御範囲内であるかどうかが判断され、範囲外で
ある場合にはステップ32へ戻り、次候補の組み合わせ
での演算を行なう。範囲内であれば、ステップ37へ進
む。
数Ne と、エンジントルクTe と、燃料消費量データに
より、必要な燃料消費量fuelが算出される。尚、燃料消
費量データは、図12(ハ) に示すように、予め設定され
ている。
どうかが判断され、ステップ39では、燃料消費量fuel
が最適な組み合わせでの燃料消費量best_fuel 以下かど
うかが判断され、ステップ40では、上記変数(best_g
ear ,best_lu ,best_ne ,best_te ,best_fuel )が
更新される。
れ、ステップ39でfuel≦best_fuel と判断された時
は、今回の組み合わせを最適なものとして更新する。
た時には、今回の組み合わせが初めての制御可能な組み
合わせであるので、上記変数を更新する。
され、ステップ39でfuel>best_fuel と判断された時
は、次候補での演算を行なうためにステップ32へ戻
る。
で、ステップ32からステップ41へと進み、ステップ
41では、最適な組み合わせをエンジン・自動変速機へ
の要求値n_**として設定する。
エンジンへの要求値 n_gear=best_gear ,n_lu=best_lu :自動変速機へ
の要求値 [エンジン制御可能範囲のチェック]図13は上記ステ
ップ35で行なわれる制御範囲のチェック処理作動の流
れを示すフローチャートである。
算出されたエンジン回転数Ne とエンジントルクTe を
入力する。
は、エンジン回転数Ne が制御可能な範囲にあるか否か
がチェックされる。
は、エンジントルクTe が制御可能な範囲にあるか否か
がチェックされる。
ずれかで制御可能な範囲外と判断されると、ステップ3
5gへ進み、“NG”が返される。また、ステップ35
b〜ステップ35eの全てで制御可能な範囲内と判断さ
れると、ステップ35fへ進み、“OK”が返される。
(TE_MIN,TE_MAX)は、図14に示すように、予めエン
ジン回転数に対応するデータとして設定されている。
自動変速機の制御装置に対して、走行ギア位置,コンバ
ータ状態の選択を変更する。
と、予め設定されたスケジュールによって決定していた
が、ここでは、前述した最適な組み合わせから選択され
た自動変速機への要求値(n_gear:ギア位置、n_lu:コ
ンバータ/ロックアップ)にしたがって、コントロール
ユニット10の自動変速機制御部10dにて変速制御及
びロックアップ制御を行なう。
は、例えば、『日産フルレンジE−AT整備要領書』
(A261C10)のI−24〜60頁に記載されたよ
うなものがある。
度の制御のみを行なう。尚、燃料・点火等の制御は従来
のエンジン制御装置と同様である。
ジン制御部10cで行なわれるスロットル開度制御作動
の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップにつ
いて説明する。
値(n_te:トルク、n_ne:回転数)が読み込まれる。
数n_neと要求エンジントルクn_teによりエンジンとして
の目標馬力t_psが下記の式で算出される。自動変速機の
変速が実際には遅れが生じるため、エンジン側は実際の
エンジン回転数eng_rev で制御する構成とする。
が読み込まれる。尚、エンジン回転数eng_rev は、例え
ば、図16に示すように、ターマー値を読み込み(ステ
ップ52a)、タイマーリセットとし(ステップ52
b)、前記タイマー値よりエンジン回転数eng_rev を算
出する(ステップ52c)、という手順にしたがって、
回転センサ11からのパルス信号の周期を計測し、算出
する。
現在のエンジン回転数eng_rev により、エンジンとして
の目標トルクt_teを算出する。
ンジン回転数eng_rev により、エンジン特性データ(TV
O_MAP )を用いて、スロットル開度を算出し、この値を
スロットル制御のオープン制御値t_tvo とする。
ン回転数eng_rev により、エンジン特性データ(QA_MA
P)を用いて、必要な吸入空気量を算出し、スロットル
開度をフィードバック制御するための吸入空気量の目標
値t_qaとする。
P)は、図17に示すように、回転数・トルクに対応し
た形で予め設定しておく。
qa_senが読み込まれる。
うに、5ms周期でA/D変換されたエアフローメータ
3からの吸入空気量信号のA/D値qa_ad を求め(ステ
ップ55a)、このA/D値を図19に示すリニアライ
ズ特性にしたがって変換し、算出する。
qa_senと、前記目標吸入空気量t_qaにより、スロットル
開度の補正量d_tvo が下記の式にて算出される。フィー
ドバック制御の方法としては、一般的な制御と同様であ
る。
qa−qa_sen)の累積 (8) ステップ57では、(5) で求めたスロットルのオー
プン制御値t_tvo に上記補正値d_tvo を加え、最終的な
スロットル開度指令値とし、スロットルアクチュエータ
4への指令電圧tvo_out に変換される。
自動変速機制御及びエンジン制御は、駆動力制御手段f
に相当する。
駆動力制御装置にあっては、まず、ドライバーのアクセ
ル操作量accel_sen と車速vsp_sen により車両としての
目標駆動力t_toを設定し、この目標を効率よく達成する
べく、エンジン2のスロットル開度と自動変速機5のギ
ア位置・コンバータ状態を制御する構成としたため、ほ
ぼドライバーの期待通りの駆動力が得られると共に燃料
消費量を低減することができる。
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
機の組み合わせによるパワートレインへの適用例を示し
たが、エンジンと無段変速機の組み合わせによるパワー
トレインが搭載された車両にも適用することができる。
って、車速により算出する例を示したが、車速以外に路
面勾配や路面摩擦係数等をも考慮して算出するようにし
てもよい。
ジンと自動変速機の総合的制御等によりパワートレイン
系の出力を制御する車両の駆動力制御装置において、車
速に対して実現可能な最大駆動力と、最大駆動力内で車
速に対して駆動力のつながりをスムージングした駆動力
と、車速に対して実現可能な最小駆動力とを設定し、ア
クセル操作量が所定値未満ではスムージング駆動力と最
小駆動力により要求有効駆動力を算出し、アクセル操作
量が所定値以上では最大駆動力と最小駆動力により要求
有効駆動力を算出する要求有効駆動力算出手段と、車速
に応じて車両の走行抵抗分を算出する走行抵抗分算出手
段と、要求有効駆動力と走行抵抗分によりパワートレイ
ン系で出力すべき目標駆動力を設定する目標駆動力設定
手段と、設定された目標駆動力が得られるようにパワー
トレイン系の出力を制御する駆動力制御手段と、を備え
た装置としたため、ドライバーがアクセル操作により期
待する最適な駆動力を得ることができると共に、有段変
速機を有する車両に適用した場合、運転性能と動力性能
との両立を図ることができるという効果が得られる。
対応図である。
れたエンジン−自動変速機の総合制御システム図であ
る。
力設定部で行なわれる目標駆動力設定処理作動の流れを
示すフローチャートである。
ローチャートである。
トである。
ル操作量に対するゲイン特性図である。
対する駆動力特性図である。
ル操作量に対するゲイン特性図である。
対する駆動力特性図である。
イン系への要求設定処理作動の流れを示すフローチャー
トである。
れるデータマップである。
ャートである。
能範囲マップの一例である。
チャートである。
る。
タマップである。
トである。
するためのリニアライズ特性図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ドライバーのアクセル操作量を検出する
アクセル操作量検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、車速に対して実現可能な最大駆動力と、最大駆動力内で
車速に対して駆動力のつながりをスムージングした駆動
力と、車速に対して実現可能な最小駆動力とを設定し、
アクセル操作量が所定値未満ではスムージング駆動力と
最小駆動力により要求有効駆動力を算出し、アクセル操
作量が所定値以上では最大駆動力と最小駆動力により 要
求有効駆動力を算出する要求有効駆動力算出手段と、 車速に応じて車両の走行抵抗分を算出する走行抵抗分算
出手段と、 前記要求有効駆動力と走行抵抗分によりパワートレイン
系で出力すべき目標駆動力を設定する目標駆動力設定手
段と、 設定された目標駆動力が得られるようにパワートレイン
系の出力を制御する駆動力制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5324116A JP3003757B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 車両の駆動力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5324116A JP3003757B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 車両の駆動力制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07172217A JPH07172217A (ja) | 1995-07-11 |
JP3003757B2 true JP3003757B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=18162337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5324116A Expired - Lifetime JP3003757B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 車両の駆動力制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3003757B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3754188B2 (ja) * | 1997-09-08 | 2006-03-08 | 日産自動車株式会社 | 車両の駆動力制御装置 |
JP3438589B2 (ja) * | 1998-06-04 | 2003-08-18 | 日産自動車株式会社 | 車両の駆動力制御装置 |
JP3577966B2 (ja) * | 1998-09-07 | 2004-10-20 | 日産自動車株式会社 | 車両の駆動力制御装置 |
US6418367B1 (en) | 1999-10-08 | 2002-07-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine transmission control system |
JP4538777B2 (ja) * | 2001-04-04 | 2010-09-08 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
EP1493604B1 (en) | 2003-07-04 | 2013-09-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus for hybrid vehicle |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324116A patent/JP3003757B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07172217A (ja) | 1995-07-11 |
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