JP3203602B2 - 自動車とその動力制御方法及び装置 - Google Patents
自動車とその動力制御方法及び装置Info
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- JP3203602B2 JP3203602B2 JP6341492A JP6341492A JP3203602B2 JP 3203602 B2 JP3203602 B2 JP 3203602B2 JP 6341492 A JP6341492 A JP 6341492A JP 6341492 A JP6341492 A JP 6341492A JP 3203602 B2 JP3203602 B2 JP 3203602B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの駆動力をトル
クコンバータ付有段自動変速機（以下「自動変速機」と
いう。）で変速し車輪に伝達する動力伝達機構を備える
自動車とその動力制御方法及びその装置に係り、特に、
電子スロットルでスロットル開度を制御するときの燃費
特性やアクセルの操作性を向上させしかも変速ショック
を抑制するのに好適な動力制御方法及びその装置に関す
る。
クコンバータ付有段自動変速機（以下「自動変速機」と
いう。）で変速し車輪に伝達する動力伝達機構を備える
自動車とその動力制御方法及びその装置に係り、特に、
電子スロットルでスロットル開度を制御するときの燃費
特性やアクセルの操作性を向上させしかも変速ショック
を抑制するのに好適な動力制御方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの駆動力を自動変速機で変速し
車輪に伝達する機構を備える自動車で、自動変速機の変
速比を決定する場合、従来は、予め制御装置が持ってい
る自動変速機の変速マップに従って変速比を選択してい
る。この変速マップには、エンジントルクが高効率に駆
動軸に伝達される変速比データが格納されており、この
結果、エンジントルクが効率的に駆動輪に伝達されるよ
うになっている。
車輪に伝達する機構を備える自動車で、自動変速機の変
速比を決定する場合、従来は、予め制御装置が持ってい
る自動変速機の変速マップに従って変速比を選択してい
る。この変速マップには、エンジントルクが高効率に駆
動軸に伝達される変速比データが格納されており、この
結果、エンジントルクが効率的に駆動輪に伝達されるよ
うになっている。
【０００３】尚、自動変速機の制御装置に関連するもの
として、例えば、特開昭６１−９４８３１号，特開昭６
２−１１０５３５号，特開昭６３−７４７３４号，特開
昭６３−２２２９４３号公報記載のものがある。
として、例えば、特開昭６１−９４８３１号，特開昭６
２−１１０５３５号，特開昭６３−７４７３４号，特開
昭６３−２２２９４３号公報記載のものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、エンジントルクの駆動軸への効率的な伝達にしか配
慮がない。このため、電子スロットル装備の自動車でア
クセルペダルを一定にして加速した時に自動変速機の変
速比が変更してしまった場合、変速の前後で駆動軸のト
ルクに段差が生じ、これが変速ショックとして乗車員に
不快感を与えるという問題がある。また、エンジントル
クを高効率で駆動軸に伝達することと燃費を良くするこ
ととは同じことではないので、従来技術では、運転状態
によっては燃費を犠牲にすることがあるという問題もあ
る。更に、従来技術は、アクセルワークが繁雑かつ微妙
であり、熟練者でないと滑らかな発進ができないという
問題もある。
は、エンジントルクの駆動軸への効率的な伝達にしか配
慮がない。このため、電子スロットル装備の自動車でア
クセルペダルを一定にして加速した時に自動変速機の変
速比が変更してしまった場合、変速の前後で駆動軸のト
ルクに段差が生じ、これが変速ショックとして乗車員に
不快感を与えるという問題がある。また、エンジントル
クを高効率で駆動軸に伝達することと燃費を良くするこ
ととは同じことではないので、従来技術では、運転状態
によっては燃費を犠牲にすることがあるという問題もあ
る。更に、従来技術は、アクセルワークが繁雑かつ微妙
であり、熟練者でないと滑らかな発進ができないという
問題もある。
【０００５】本発明の目的は、変速ショックが少なく、
全ての運転領域での燃費が良く、アクセルワークの簡便
な自動車とその動力制御方法及びその装置を提供するこ
とにある。
全ての運転領域での燃費が良く、アクセルワークの簡便
な自動車とその動力制御方法及びその装置を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、アクセル開
度信号を取り込んでスロットル弁の開度を制御する電子
スロットルと、車速を検出する手段と、エンジンの動力
を自動変速機で変速し車輪に伝達する動力伝達機構を備
える自動車の動力制御方法において、車速とアクセル開
度とから目標とする駆動軸トルクを求め、目標とする駆
動軸トルクと自動変速機の取り得るギヤ比毎に目標とす
るエンジントルクとエンジン回転数を求め、この目標と
するエンジントルクとエンジン回転数からスロットル開
度値を求め、求めたスロットル開度値となるようにスロ
ットル弁を制御して駆動軸トルクを車速とアクセル開度
で求めた目標値に制御する。
度信号を取り込んでスロットル弁の開度を制御する電子
スロットルと、車速を検出する手段と、エンジンの動力
を自動変速機で変速し車輪に伝達する動力伝達機構を備
える自動車の動力制御方法において、車速とアクセル開
度とから目標とする駆動軸トルクを求め、目標とする駆
動軸トルクと自動変速機の取り得るギヤ比毎に目標とす
るエンジントルクとエンジン回転数を求め、この目標と
するエンジントルクとエンジン回転数からスロットル開
度値を求め、求めたスロットル開度値となるようにスロ
ットル弁を制御して駆動軸トルクを車速とアクセル開度
で求めた目標値に制御する。
【０００７】そして、目標とするエンジントルクとエン
ジン回転数を、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率（η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe）） ＣP：出力容量係数（ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe）） ｔ ：トルク比（ｔ＝ＴT／Ｔe） ｅ：回転比（ｅ＝ｎT／ｎe） としたとき、係数ＣP’＝ＴT／（ｎT×ｎT）を定義し、
この係数ＣP’と回転比ｅとの関係から算出すること
で、達成される。
ジン回転数を、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率（η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe）） ＣP：出力容量係数（ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe）） ｔ ：トルク比（ｔ＝ＴT／Ｔe） ｅ：回転比（ｅ＝ｎT／ｎe） としたとき、係数ＣP’＝ＴT／（ｎT×ｎT）を定義し、
この係数ＣP’と回転比ｅとの関係から算出すること
で、達成される。
【０００８】
【作用】自動変速機の出力側の駆動軸トルクを目標値に
制御するために、この目標駆動軸トルクを与えるエンジ
ントルクとエンジン回転数を求め、このエンジントルク
とエンジン回転数となるようなギヤ比とスロットル開度
を求め、このギヤ比やスロットル開度となるように制御
することで、自動車に必要な駆動軸トルクが得られ、変
速切替が行われてもトルク段差がなくなり、良好の運転
性が得られ、繁雑なアクセルワークは不要となる。この
とき、目標駆動軸トルクを与えるギヤ比，スロットル開
度は、自動変速機のギヤ比毎に求められるが、求められ
たギヤ比，スロットル開度のうち燃費特性の最も優れた
もの（多くの場合、スロットル開度が大きいほど燃費は
良くなる。）を選択することで、経済性も向上する。
制御するために、この目標駆動軸トルクを与えるエンジ
ントルクとエンジン回転数を求め、このエンジントルク
とエンジン回転数となるようなギヤ比とスロットル開度
を求め、このギヤ比やスロットル開度となるように制御
することで、自動車に必要な駆動軸トルクが得られ、変
速切替が行われてもトルク段差がなくなり、良好の運転
性が得られ、繁雑なアクセルワークは不要となる。この
とき、目標駆動軸トルクを与えるギヤ比，スロットル開
度は、自動変速機のギヤ比毎に求められるが、求められ
たギヤ比，スロットル開度のうち燃費特性の最も優れた
もの（多くの場合、スロットル開度が大きいほど燃費は
良くなる。）を選択することで、経済性も向上する。
【０００９】上述した係数ＣP’から目標とするエンジ
ントルク，回転数を算出する構成とすることで、ＣＰＵ
は無限収束演算を行わずにこれらを算出することができ
るので、ＣＰＵの負荷が軽減すると共に高速且つ高精度
にこれらを算出することが可能となる。
ントルク，回転数を算出する構成とすることで、ＣＰＵ
は無限収束演算を行わずにこれらを算出することができ
るので、ＣＰＵの負荷が軽減すると共に高速且つ高精度
にこれらを算出することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る動力制御装置
の機能構成図である。本実施例では、先ず、図１０に示
す様に、実際の車速を検出する（ステップ２７）。車速
は車速検出装置により求めて動力制御を行うマイクロコ
ンピュータで算出してもよいし、また、ブレーキ制御装
置で求めた車輪の回転数検出値を動力制御を行うマイク
ロコンピュータに通信によって送ってもらい算出しても
よい。次に、アクセル開度を検出する（ステップ２
８）。アクセル開度は、アクセルに装着された開度セン
サの検出値より前記マイクロコンピュータが算出する。
明する。図１は、本発明の一実施例に係る動力制御装置
の機能構成図である。本実施例では、先ず、図１０に示
す様に、実際の車速を検出する（ステップ２７）。車速
は車速検出装置により求めて動力制御を行うマイクロコ
ンピュータで算出してもよいし、また、ブレーキ制御装
置で求めた車輪の回転数検出値を動力制御を行うマイク
ロコンピュータに通信によって送ってもらい算出しても
よい。次に、アクセル開度を検出する（ステップ２
８）。アクセル開度は、アクセルに装着された開度セン
サの検出値より前記マイクロコンピュータが算出する。
【００１１】図１に符号１で示すのは、目標という自動
変速機出力側駆動軸トルクと車速及びアクセル開度との
関係を予め定めた三次元マップである。この三次元マッ
プ１は、エンジンの運転状態等に応じた複数のマップか
らなり、そのうちの１つをそのときの運転状態に基づい
て選択し（図１０のステップ２９）、車速検出値及びア
クセル開度検出値によりこの三次元マップ１を検索し、
目標駆動軸トルクの値を求める（ステップ３０）。マッ
プ中に該当するデータがない場合には、その前後の値か
ら線形補間を用いて、目標となる駆動軸トルクを算出す
る。
変速機出力側駆動軸トルクと車速及びアクセル開度との
関係を予め定めた三次元マップである。この三次元マッ
プ１は、エンジンの運転状態等に応じた複数のマップか
らなり、そのうちの１つをそのときの運転状態に基づい
て選択し（図１０のステップ２９）、車速検出値及びア
クセル開度検出値によりこの三次元マップ１を検索し、
目標駆動軸トルクの値を求める（ステップ３０）。マッ
プ中に該当するデータがない場合には、その前後の値か
ら線形補間を用いて、目標となる駆動軸トルクを算出す
る。
【００１２】図２は、この３次元マップの一例の詳細図
である。このマップは自動車の駆動トルク特性を参考に
作成される。横軸に車速をとり、最大トルクの範囲内
で、アクセル踏み角に対応したトルク特性曲線を図示の
波線のように任意に設定する。このマップの作り方によ
って、アクセルペダルの踏み角に見合った加速度が達成
できるとともに、加速感を任意に変更できる。
である。このマップは自動車の駆動トルク特性を参考に
作成される。横軸に車速をとり、最大トルクの範囲内
で、アクセル踏み角に対応したトルク特性曲線を図示の
波線のように任意に設定する。このマップの作り方によ
って、アクセルペダルの踏み角に見合った加速度が達成
できるとともに、加速感を任意に変更できる。
【００１３】図３は、４速自動変速機の場合における変
速マップの略図である。図１０のステップ３０で、目標
駆動軸トルクの値を求めたとき、その目標駆動トルクに
よって変速機が取り得る変速比に制限を与える。例えば
図３で、発進直後の低速時にアクセル開度が全開のとき
は、大トルクが必要である。このため、１速，２速のみ
を選択可能にし、３速，４速は取り得ないようにしなけ
ればならない。そこで、本実施例では、変速禁止の変速
段に変速禁止フラグを立てる。これにより、後述の条件
判定部５（図１）は、この変速禁止フラグの立っている
変速段に入らないように自動変速機を制御することが可
能となる。また、図１０のステップ３０で目標駆動軸ト
ルクを算出しても、そのときの車両の状態によって算出
したトルク値を補正する必要があるときがある。例え
ば、坂道を登っているときは更に大きなトルクが必要で
あり、逆に、坂道を下っているときはマップから算出し
たトルク値より小さなトルクで済む。そこで、図４に示
す様に、そのときの車両の傾きつまり道路の勾配を算出
し（ステップ２１）、次のステップ２２で、目標駆動軸
トルクの値を、マップから算出した目標駆動軸トルクに
“勾配”×Ｋ（Ｋ：補正係数）を足すことで、補正す
る。このとき、登り坂であれば正の“勾配”とし、下り
坂であれば負の“勾配”とする。以上のようにして、目
標駆動軸トルクを算出する。
速マップの略図である。図１０のステップ３０で、目標
駆動軸トルクの値を求めたとき、その目標駆動トルクに
よって変速機が取り得る変速比に制限を与える。例えば
図３で、発進直後の低速時にアクセル開度が全開のとき
は、大トルクが必要である。このため、１速，２速のみ
を選択可能にし、３速，４速は取り得ないようにしなけ
ればならない。そこで、本実施例では、変速禁止の変速
段に変速禁止フラグを立てる。これにより、後述の条件
判定部５（図１）は、この変速禁止フラグの立っている
変速段に入らないように自動変速機を制御することが可
能となる。また、図１０のステップ３０で目標駆動軸ト
ルクを算出しても、そのときの車両の状態によって算出
したトルク値を補正する必要があるときがある。例え
ば、坂道を登っているときは更に大きなトルクが必要で
あり、逆に、坂道を下っているときはマップから算出し
たトルク値より小さなトルクで済む。そこで、図４に示
す様に、そのときの車両の傾きつまり道路の勾配を算出
し（ステップ２１）、次のステップ２２で、目標駆動軸
トルクの値を、マップから算出した目標駆動軸トルクに
“勾配”×Ｋ（Ｋ：補正係数）を足すことで、補正す
る。このとき、登り坂であれば正の“勾配”とし、下り
坂であれば負の“勾配”とする。以上のようにして、目
標駆動軸トルクを算出する。
【００１４】図１１は、スロットル開度予測フローチャ
ートである。本実施例では、例えば変速段数が５段の場
合に各段毎にスロットル開度予測処理を行うため、図１
１のステップ３１で変速段ｉを先ず１速とする。そし
て、ステップ３２で、全ての変速段で以下の処理を行っ
たか否かを判定し、全処理が終了していないときは、次
のステップ３３に進み、変速段ｉに対応する変速比を求
め、次に、上述のようにして求めた目標駆動軸トルクか
ら、目標タービントルクを算出する（ステップ３４）。
目標タービントルクは、自動変速機の変速比と最終減速
比の乗算値つまりギヤ比で目標駆動軸トルクを割る（次
式１）ことで、得られる。 目標タービントルク＝目標駆動軸トルク／（変速比×最終減速比） …（１） 自動変速機が５速の場合には、式１の“変速比”は５段
あるため、各変速比について式１により目標タービント
ルクを算出する（ステップ３７，３２）。
ートである。本実施例では、例えば変速段数が５段の場
合に各段毎にスロットル開度予測処理を行うため、図１
１のステップ３１で変速段ｉを先ず１速とする。そし
て、ステップ３２で、全ての変速段で以下の処理を行っ
たか否かを判定し、全処理が終了していないときは、次
のステップ３３に進み、変速段ｉに対応する変速比を求
め、次に、上述のようにして求めた目標駆動軸トルクか
ら、目標タービントルクを算出する（ステップ３４）。
目標タービントルクは、自動変速機の変速比と最終減速
比の乗算値つまりギヤ比で目標駆動軸トルクを割る（次
式１）ことで、得られる。 目標タービントルク＝目標駆動軸トルク／（変速比×最終減速比） …（１） 自動変速機が５速の場合には、式１の“変速比”は５段
あるため、各変速比について式１により目標タービント
ルクを算出する（ステップ３７，３２）。
【００１５】その後、ステップ３５で、以下の処理を行
う。先ず、車速と、自動変速機の取り得る各変速比か
ら、次式２を用いて、各変速比に対応した目標タービン
回転が算出できる。 目標タービン回転数 ＝車速・変速比×最終変速比／（２×π×タイヤ半径） …（２） この目標タービン回転数と、前記の式１から求めた目標
タービントルクから、目標エンジン回転と目標エンジン
トルクを算出する。この算出は、本実施例では、図１の
トルクコンバータ特性マップ３を用いて行う。
う。先ず、車速と、自動変速機の取り得る各変速比か
ら、次式２を用いて、各変速比に対応した目標タービン
回転が算出できる。 目標タービン回転数 ＝車速・変速比×最終変速比／（２×π×タイヤ半径） …（２） この目標タービン回転数と、前記の式１から求めた目標
タービントルクから、目標エンジン回転と目標エンジン
トルクを算出する。この算出は、本実施例では、図１の
トルクコンバータ特性マップ３を用いて行う。
【００１６】図６は、トルクコンバータの詳細特性図で
ある。ここで、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率 ＣP：出力容量係数 ｔ ：トルク比 とすると、出力容量係数ＣPは、 ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe） …（３） と表され、効率ηは、 η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe） …（４） で表される。トルク比ｔは、 ｔ＝ＴT／Ｔe …（５） で表される。
ある。ここで、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率 ＣP：出力容量係数 ｔ ：トルク比 とすると、出力容量係数ＣPは、 ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe） …（３） と表され、効率ηは、 η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe） …（４） で表される。トルク比ｔは、 ｔ＝ＴT／Ｔe …（５） で表される。
【００１７】本実施例の特徴の１つは、 ＣP’＝ＴT／（ｎT×ｎT） …（６） なる係数ＣP’を定義することにある。この係数ＣP’
は、式３，４，５から ＣP’＝ＣP×ｔ／（η×η） …（７） となる。ここで、回転比ｅは ｅ＝ｎT／ｎe …（８） と定義されるので、式４よりη＝ｔ・ｅとなり、これと
式７とから、図６に示すＣp’−ｅ曲線が定まる。
は、式３，４，５から ＣP’＝ＣP×ｔ／（η×η） …（７） となる。ここで、回転比ｅは ｅ＝ｎT／ｎe …（８） と定義されるので、式４よりη＝ｔ・ｅとなり、これと
式７とから、図６に示すＣp’−ｅ曲線が定まる。
【００１８】目標タービン回転数から目標エンジン回転
数を算出する場合、式８より、目標タービン回転数を回
転比ｅで割ることで、算出できる。このときの回転比ｅ
は、目標タービントルクを目標タービン回転数の２乗で
割ってＣP’を求め（式６）、ＣP’−ｅ曲線から回転比
ｅを求める。
数を算出する場合、式８より、目標タービン回転数を回
転比ｅで割ることで、算出できる。このときの回転比ｅ
は、目標タービントルクを目標タービン回転数の２乗で
割ってＣP’を求め（式６）、ＣP’−ｅ曲線から回転比
ｅを求める。
【００１９】一方、目標タービントルクから目標エンジ
ントルクを算出するには、先ず、ｅ−ｔ曲線からトルク
比ｔを算出し、次に、式５から、目標タービントルクを
トルク比ｔで割ることによって、目標エンジントルクを
算出する。以上が図１１のステップ３５での処理であ
る。
ントルクを算出するには、先ず、ｅ−ｔ曲線からトルク
比ｔを算出し、次に、式５から、目標タービントルクを
トルク比ｔで割ることによって、目標エンジントルクを
算出する。以上が図１１のステップ３５での処理であ
る。
【００２０】次のステップ３６では、目標エンジントル
クと目標エンジン回転数から、エンジンのトルク特性マ
ップ４（図１）を用いて、線形補間によって目標スロッ
トル開度を算出する。エンジンのトルク特性マップの詳
細を図５に示す。このステップ３６は、変速段ｉ毎に行
うため、５速であれば、各変速段毎の５つのスロットル
開度値が得られる。
クと目標エンジン回転数から、エンジンのトルク特性マ
ップ４（図１）を用いて、線形補間によって目標スロッ
トル開度を算出する。エンジンのトルク特性マップの詳
細を図５に示す。このステップ３６は、変速段ｉ毎に行
うため、５速であれば、各変速段毎の５つのスロットル
開度値が得られる。
【００２１】以上の様に、本実施例では、車速とアクセ
ル開度とによりその時に車両が必要な駆動軸トルクの目
標値が算出され、次にその目標駆動軸トルクを与えるエ
ンジントルクとエンジン回転数の各目標値が算出され、
次にこの目標エンジントルクと目標エンジン回転数を与
えるスロットル開度が算出される。このスロットル開度
は、自動変速機の各変速段毎に得られるので、次に、５
速であれば５つのスロットル開度のうちのどのスロット
ル開度値を選び、それに対応してどの変速段にするかの
選択を行う必要がある。この選択は、図１の条件判定部
５で行う。
ル開度とによりその時に車両が必要な駆動軸トルクの目
標値が算出され、次にその目標駆動軸トルクを与えるエ
ンジントルクとエンジン回転数の各目標値が算出され、
次にこの目標エンジントルクと目標エンジン回転数を与
えるスロットル開度が算出される。このスロットル開度
は、自動変速機の各変速段毎に得られるので、次に、５
速であれば５つのスロットル開度のうちのどのスロット
ル開度値を選び、それに対応してどの変速段にするかの
選択を行う必要がある。この選択は、図１の条件判定部
５で行う。
【００２２】本実施例における条件判定部５は、変速段
対応に算出した目標スロットル開度値のうち最大値を示
すスロットル開度値を選択し、そのスロットル開度値に
対応する変速比となるように自動変速機の制御装置６に
指令を与え、自動変速機を制御する。そして、その選択
したスロットル開度となるように、スロットル制御装置
７に指令を与え、スロットル弁の開度を制御する。これ
により、駆動軸トルクは、車速とアクセル開度から算出
した目標値になる。
対応に算出した目標スロットル開度値のうち最大値を示
すスロットル開度値を選択し、そのスロットル開度値に
対応する変速比となるように自動変速機の制御装置６に
指令を与え、自動変速機を制御する。そして、その選択
したスロットル開度となるように、スロットル制御装置
７に指令を与え、スロットル弁の開度を制御する。これ
により、駆動軸トルクは、車速とアクセル開度から算出
した目標値になる。
【００２３】上述したアルゴリズムを図７に示す。図７
で、ステップ１２では、スロットル開度値θ0を初期化
すると共に、変速比に１対１に対応するギヤポジション
ＧPを初期化する。その後、変速可能なギヤ段すべてに
ついて、前述した変速禁止フラグがたっていなければ、
そのギヤ段ｉに対応する目標スロットル開度値θiと前
記のスロットル開度値θ0とを比較する。θ0＜θiであ
れば、スロットル開度値θ0に、目標スロットル開度値
θiを代入する。以上の処理をギヤ段毎に繰り返すこと
によって、変速可能な範囲で、最大の目標スロットル開
度値θiと、その時のギヤポジションＧPが算出される。
で、ステップ１２では、スロットル開度値θ0を初期化
すると共に、変速比に１対１に対応するギヤポジション
ＧPを初期化する。その後、変速可能なギヤ段すべてに
ついて、前述した変速禁止フラグがたっていなければ、
そのギヤ段ｉに対応する目標スロットル開度値θiと前
記のスロットル開度値θ0とを比較する。θ0＜θiであ
れば、スロットル開度値θ0に、目標スロットル開度値
θiを代入する。以上の処理をギヤ段毎に繰り返すこと
によって、変速可能な範囲で、最大の目標スロットル開
度値θiと、その時のギヤポジションＧPが算出される。
【００２４】以上の実施例は、アクセル開度が０（零）
より大きいときのみ実行する。図９はその処理手順を示
すフローチャートである。ステップ２３でアクセル開度
を判定し、アクセル開度＞０であれば上述の実施例を実
行して（ステップ２４）、変速段とスロットル開度を制
御して駆動軸トルクを目標値に制御する。アクセル開度
≦０のときは、ステップ２５に進み、従来から公知の制
御（車速とアクセル開度値でマップを検索し変速を行う
制御）を自動変速機の制御装置に指令し、スロットル開
度を０にして（ステップ２６）、本処理を終了する。こ
の様に、アクセル開度≦０のときに上述した実施例によ
る駆動軸トルク制御を行わないので、斯かる場合にエン
ジンブレーキを活用することが可能となる。
より大きいときのみ実行する。図９はその処理手順を示
すフローチャートである。ステップ２３でアクセル開度
を判定し、アクセル開度＞０であれば上述の実施例を実
行して（ステップ２４）、変速段とスロットル開度を制
御して駆動軸トルクを目標値に制御する。アクセル開度
≦０のときは、ステップ２５に進み、従来から公知の制
御（車速とアクセル開度値でマップを検索し変速を行う
制御）を自動変速機の制御装置に指令し、スロットル開
度を０にして（ステップ２６）、本処理を終了する。こ
の様に、アクセル開度≦０のときに上述した実施例によ
る駆動軸トルク制御を行わないので、斯かる場合にエン
ジンブレーキを活用することが可能となる。
【００２５】図８は、本発明の第２実施例に係る動力制
御装置の機能構成図である。この実施例では、スロット
ル制御装置７に出力するスロットル開度値を、第１実施
例とは異なる方法で算出する。そのアルゴリズムを、図
１２のフローチャートに従って説明する。先ず、ステッ
プ３８で、条件判定部５（図８）は、自動変速機の取り
得る全てのギヤ比のうち、目標駆動軸トルクを実現でき
る最適なギヤを選択し、自動変速機制御装置６に指令す
る。この条件判定は、第１実施例と同様に最大値をとる
スロットル開度値に対応するギヤ比で選択しても、また
図１４に示す方法で判定してもよい。図１４では、ステ
ップ４７で、目標エンジン回転数と目標エンジントルク
を計算した後、予めマイクロコンピュータ内の記憶装置
に格納しておいた最適燃費計算用マップ（図１３）を用
いて、各ギヤ比における燃費を推定し（ステップ４
８）、燃費が最小となる値を達成するギヤ比を最適ギヤ
比として選択する（ステップ４９）。図１３に示すマッ
プの最適燃費計算用曲線は、一般に、エンジンの全性能
曲線と呼ばれるものから作ることができる。
御装置の機能構成図である。この実施例では、スロット
ル制御装置７に出力するスロットル開度値を、第１実施
例とは異なる方法で算出する。そのアルゴリズムを、図
１２のフローチャートに従って説明する。先ず、ステッ
プ３８で、条件判定部５（図８）は、自動変速機の取り
得る全てのギヤ比のうち、目標駆動軸トルクを実現でき
る最適なギヤを選択し、自動変速機制御装置６に指令す
る。この条件判定は、第１実施例と同様に最大値をとる
スロットル開度値に対応するギヤ比で選択しても、また
図１４に示す方法で判定してもよい。図１４では、ステ
ップ４７で、目標エンジン回転数と目標エンジントルク
を計算した後、予めマイクロコンピュータ内の記憶装置
に格納しておいた最適燃費計算用マップ（図１３）を用
いて、各ギヤ比における燃費を推定し（ステップ４
８）、燃費が最小となる値を達成するギヤ比を最適ギヤ
比として選択する（ステップ４９）。図１３に示すマッ
プの最適燃費計算用曲線は、一般に、エンジンの全性能
曲線と呼ばれるものから作ることができる。
【００２６】図１２のステップ３９では、条件判定部５
で算出したギヤポジションに対応するギヤ比で目標駆動
軸トルク（車速とアクセル開度から図８のマップ１より
求める）を割って、タービントルクを算出する。ステッ
プ４０では、タービン回転数を取り込み、ステップ４１
でエンジン回転数を取り込み、ステップ４２で、タービ
ン回転数をエンジン回転数で割って回転比ｅを算出す
る。ステップ４３では、図８のトルクコンバータのトル
ク比特性マップ１１を参照してこの回転比ｅに対応する
トルク比ｔを線形補間により算出する。
で算出したギヤポジションに対応するギヤ比で目標駆動
軸トルク（車速とアクセル開度から図８のマップ１より
求める）を割って、タービントルクを算出する。ステッ
プ４０では、タービン回転数を取り込み、ステップ４１
でエンジン回転数を取り込み、ステップ４２で、タービ
ン回転数をエンジン回転数で割って回転比ｅを算出す
る。ステップ４３では、図８のトルクコンバータのトル
ク比特性マップ１１を参照してこの回転比ｅに対応する
トルク比ｔを線形補間により算出する。
【００２７】次のステップ４４では、このトルク比ｔ
を、ステップ３９で求めたタービントルクで割ることに
よって、エンジントルクを算出する。ステップ４５で
は、エンジンのトルク特性マップ４（図８）を用いて、
線形補間により、目標スロットル開度値を算出し、ステ
ップ４６で、この目標スロットル開度値をスロットル開
度制御装置７に出力する。これにより、燃費最小で駆動
軸トルクが目標値となるように、ギヤ比が選択されると
共に、スロットル開度が制御される。
を、ステップ３９で求めたタービントルクで割ることに
よって、エンジントルクを算出する。ステップ４５で
は、エンジンのトルク特性マップ４（図８）を用いて、
線形補間により、目標スロットル開度値を算出し、ステ
ップ４６で、この目標スロットル開度値をスロットル開
度制御装置７に出力する。これにより、燃費最小で駆動
軸トルクが目標値となるように、ギヤ比が選択されると
共に、スロットル開度が制御される。
【００２８】この第２実施例によれば、実際のタービン
回転数とエンジン回転数を用いているので、より正確な
スロットル開度が計算できる。
回転数とエンジン回転数を用いているので、より正確な
スロットル開度が計算できる。
【００２９】以上述べた実施例によれば、任意の駆動軸
トルクとなるようなスロットル開度を予測することがで
き、燃費あるいは運転性の最も良くなるスロットル開度
で走行することが可能となる。
トルクとなるようなスロットル開度を予測することがで
き、燃費あるいは運転性の最も良くなるスロットル開度
で走行することが可能となる。
【００３０】更に、予測したスロットル開度のうち最大
値となるスロットル開度に制御すると共に、算出したス
ロットル開度のうち最大値となるギヤ比となるように自
動変速機を制御するので、ポンピングロスが少なくな
り、燃費が向上する。
値となるスロットル開度に制御すると共に、算出したス
ロットル開度のうち最大値となるギヤ比となるように自
動変速機を制御するので、ポンピングロスが少なくな
り、燃費が向上する。
【００３１】更に、アクセル開度が０のときは自動変速
機が予め持っている変速マップに従って自動変速機を制
御するので、エンジンブレーキを活用することが可能と
なる。
機が予め持っている変速マップに従って自動変速機を制
御するので、エンジンブレーキを活用することが可能と
なる。
【００３２】更に、自動変速機のタービン回転数とエン
ジン回転数をフィードバックするので、変速比切替時の
応答性が良くなる。
ジン回転数をフィードバックするので、変速比切替時の
応答性が良くなる。
【００３３】更に、トルクコンバータの出力容量係数Ｃ
Pと、効率特性ηと、トルク比ｔ特性を用いて係数ＣP’
を求め、この係数ＣP’から各ギヤ比における目標とな
るエンジン回転数とエンジン出力トルクを算出するの
で、無限収束演算を行わずに高速且つ高精度に算出する
ことが可能となり、ＣＰＵの負荷が小さくなる。
Pと、効率特性ηと、トルク比ｔ特性を用いて係数ＣP’
を求め、この係数ＣP’から各ギヤ比における目標とな
るエンジン回転数とエンジン出力トルクを算出するの
で、無限収束演算を行わずに高速且つ高精度に算出する
ことが可能となり、ＣＰＵの負荷が小さくなる。
【００３４】更に、目標となる駆動軸トルクの大きさに
よって、自動変速機の変速し得るギヤ比に制限を与える
ので、変速時の過渡的な応答性を損なわない範囲で変速
することが可能となり、応答性が向上する。
よって、自動変速機の変速し得るギヤ比に制限を与える
ので、変速時の過渡的な応答性を損なわない範囲で変速
することが可能となり、応答性が向上する。
【００３５】更に、登り坂，下り坂を走行するときに
は、その坂の勾配に応じて目標駆動軸トルクを補正する
ので、勾配によらない運転性が得られる。
は、その坂の勾配に応じて目標駆動軸トルクを補正する
ので、勾配によらない運転性が得られる。
【００３６】更に、燃費マップを用いて自動変速機のギ
ヤ比とスロットル開度を制御するので、燃費が向上す
る。
ヤ比とスロットル開度を制御するので、燃費が向上す
る。
【００３７】尚、上述した実施例では、４速，５速とい
った有段の自動変速機を例にして各変速段毎に目標駆動
軸トルクを達成するスロットル開度を求めたが、これを
無段自動変速機に適用するときは、例えばこれを１０段
とか２０段とかの任意の有段自動変速機として扱い、各
段毎に上述した計算を行えばよいことはいうまでもな
い。
った有段の自動変速機を例にして各変速段毎に目標駆動
軸トルクを達成するスロットル開度を求めたが、これを
無段自動変速機に適用するときは、例えばこれを１０段
とか２０段とかの任意の有段自動変速機として扱い、各
段毎に上述した計算を行えばよいことはいうまでもな
い。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、任意の駆動軸トルクを
得ることができるので、トルクの段差がなくなり、乗り
心地が良くなると共に、繁雑なアクセルワークから開放
され、運転性が向上するという効果がある。更に、係数
ＣP’によって各ギヤ毎の燃費を計算することができる
ので、各段のギヤ比とスロットル開度の組合せから燃費
の最適なものを選択することによって、燃費に好適な変
速を行うことができるという効果がある。
得ることができるので、トルクの段差がなくなり、乗り
心地が良くなると共に、繁雑なアクセルワークから開放
され、運転性が向上するという効果がある。更に、係数
ＣP’によって各ギヤ毎の燃費を計算することができる
ので、各段のギヤ比とスロットル開度の組合せから燃費
の最適なものを選択することによって、燃費に好適な変
速を行うことができるという効果がある。
【図１】本発明の第１実施例に係る動力制御装置の機能
構成図である。
構成図である。
【図２】自動車の駆動トルク特性グラフである。
【図３】目標駆動軸トルク算出マップ構成図である。
【図４】坂の勾配補正アルゴリズムを示すフローチャー
トである。
トである。
【図５】エンジンのトルク特性グラフである。
【図６】トルクコンバータの特性グラフである。
【図７】スロットル開度と変速比算出のアルゴリズムを
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例に係る動力制御装置の機能
構成図である。
構成図である。
【図９】アクセル開度が０のときの制御手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１０】目標駆動軸トルクの算出フローチャートであ
る。
る。
【図１１】目標駆動軸トルクからスロットル開度を予測
する手順を示すフローチャートである。
する手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施例のスロットル開度算出フローチャ
ートである。
ートである。
【図１３】最適燃費計算用曲線グラフである。
【図１４】最適ギヤ比判定フローチャートである。
１…目標駆動軸トルク算出マップ、２…変速可能なギヤ
比、３…トルクコンバータ特性マップ、４…目標スロッ
トル開度算出マップ、５…条件判定部、６…自動変速機
制御装置、７…スロットル制御装置、８…電子スロット
ル、９…自動変速機、１０…エンジン、１１…トルクコ
ンバータのトルク比特性マップ。
比、３…トルクコンバータ特性マップ、４…目標スロッ
トル開度算出マップ、５…条件判定部、６…自動変速機
制御装置、７…スロットル制御装置、８…電子スロット
ル、９…自動変速機、１０…エンジン、１１…トルクコ
ンバータのトルク比特性マップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 道正 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (72)発明者 箕輪 利通 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平４−8961（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−260460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−78149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−110535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−74734（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−46067（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/64
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンとトルクコンバータ付有段自動
変速機とスロットル開度をマイクロコンピュータにより
制御する装置を備えた自動車において、 目標となる駆動軸トルクと変速機の取り得るすべてのギ
ヤ比から各ギヤ比毎の目標となるエンジントルクとエン
ジン回転数を算出する第１手段と、該エンジントルクと
該エンジン回転数から各ギヤ比におけるスロットル開度
値を算出する第２手段と、算出した各ギヤ比毎のスロッ
トル開度値のうちいずれかを選択しこの開度値となるよ
うにスロットル弁を制御する第３手段とを備えると共
に、前記第１手段は、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率（η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe）） ＣP：出力容量係数（ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe）） ｔ ：トルク比（ｔ＝ＴT／Ｔe） ｅ：回転比（ｅ＝ｎT／ｎe） としたとき、係数ＣP’＝ＴT／（ｎT×ｎT）を定義し、
この係数ＣP’と回転比ｅとの関係から目標となるエン
ジントルクとエンジン回転数を算出するものであること
を特徴とする自動車。 - 【請求項２】 アクセル開度信号を取り込んでスロット
ル弁の開度を制御する電子スロットルと、車速を検出す
る手段と、エンジンの動力をトルクコンバータ付有段自
動変速機で変速し車輪に伝達する動力伝達機構を備える
自動車の動力制御方法において、 前記車速とアクセル開度とから目標とする駆動軸トルク
を求め、目標とする駆動軸トルクと変速機の取り得るギ
ヤ比毎に目標とするエンジントルクとエンジン回転数を
求め、この目標とするエンジントルクとエンジン回転数
からスロットル開度値を求め、求めたスロットル開度値
となるようにスロットル弁を制御して駆動軸トルクを車
速とアクセル開度で求めた目標値に制御し、 前記目標とするエンジントルクとエンジン回転数を、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率（η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe）） ＣP：出力容量係数（ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe）） ｔ ：トルク比（ｔ＝ＴT／Ｔe） ｅ：回転比（ｅ＝ｎT／ｎe） としたとき、係数ＣP’＝ＴT／（ｎT×ｎT）を定義し、
この係数ＣP’と回転比ｅとの関係から算出することを
特徴とする自動車の動力制御方法。 - 【請求項３】 前記アクセル開度が０のときは前記駆動
軸トルクの制御を行わずにエンジンブレーキを働かせる
ことを特徴とする請求項２記載の動力制御方法。 - 【請求項４】 アクセル開度信号を取り込んでスロット
ル弁の開度を制御する電子スロットルと、車速を検出す
る手段と、エンジンの動力をトルクコンバータ付有段自
動変速機で変速し車輪に伝達する動力伝達機構を備える
自動車の動力制御装置において、 前記車速とアクセル開度とから目標とする駆動軸トルク
を求める手段と、この目標とする駆動軸トルクと変速機
の取り得るギヤ比毎に目標とするエンジントルクとエン
ジン回転数を求める手段と、この目標とするエンジント
ルクとエンジン回転数からスロットル開度値を求める手
段と、求めたスロットル開度値となるようにスロットル
弁を制御して駆動軸トルクを車速とアクセル開度で求め
た目標値に制御する手段とを備え、 前記目標とするエンジントルクとエンジン回転数を、 Ｔe：エンジントルク ＴT：タービントルク ｎe：エンジン回転数 ｎT：タービン回転数 η ：効率（η＝（ＴT×ｎT）／（Ｔe×ｎe）） ＣP：出力容量係数（ＣP＝ＴT／（ｎe・ｎe）） ｔ ：トルク比（ｔ＝ＴT／Ｔe） ｅ：回転比（ｅ＝ｎT／ｎe） としたとき、係数ＣP’＝ＴT／（ｎT×ｎT）を定義し、
この係数ＣP’と回転比ｅとの関係から算出する手段を
備えることを特徴とする自動車の動力制御装置。 - 【請求項５】 前記アクセル開度が０のときは前記駆動
軸トルクの制御を行わずにエンジンブレーキを働かせる
手段を備えることを特徴とする請求項４記載の動力制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6341492A JP3203602B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 自動車とその動力制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6341492A JP3203602B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 自動車とその動力制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263904A JPH05263904A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3203602B2 true JP3203602B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=13228612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6341492A Expired - Fee Related JP3203602B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 自動車とその動力制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203602B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004012054B4 (de) * | 2003-03-12 | 2014-05-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Regler zum Regeln einer Anlage |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0879731B1 (en) | 1997-05-22 | 2002-07-24 | Nissan Motor Company, Limited | Integrated control system for electronically-controlled engine and automatic steplessly variable transmission |
| JP4609133B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2011-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP4380743B2 (ja) | 2007-07-10 | 2009-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 自動変速機の制御装置および制御方法 |
| JP4380742B2 (ja) | 2007-07-10 | 2009-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 自動変速機の制御装置および制御方法 |
| JP5126044B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2013-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP5949640B2 (ja) | 2013-04-03 | 2016-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 変速制御装置 |
| CN115263579B (zh) * | 2022-08-01 | 2023-05-09 | 西华大学 | 一种发动机节气门控制信号产生装置及方法 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP6341492A patent/JP3203602B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004012054B4 (de) * | 2003-03-12 | 2014-05-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Regler zum Regeln einer Anlage |
| DE102004064144B4 (de) * | 2003-03-12 | 2014-09-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Regler und Verfahren zum Regeln einer Anlage |
| DE102004064145B4 (de) * | 2003-03-12 | 2014-09-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Regler und Verfahren zum Regeln einer Anlage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05263904A (ja) | 1993-10-12 |
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Legal Events
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