JP3765199B2

JP3765199B2 - 車両の減速時駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3765199B2
Application number: JP16279399A
Authority: JP
Inventors: 賢水口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: JP2000346191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を備える車両の減速時駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無段変速機を備える車両の減速時駆動力制御装置として、例えば下記の（１），（２）のように、車両の減速時において、目標減速度となるように、無段変速機の変速比を可変制御するものがある。
【０００３】
（１）特開平３−１０３６５５号
目的：アクセル全閉状態での走行時にはその際の車速に応じてエンジンブレーキを効果的に作動させる。
【０００４】
構成：アクセル全閉、車速ｖ、及び、車両の減速度Ａ（Ｇセンサ出力あるいはΔｖ）を検出する。
そして、アクセル全閉状態での走行時における目標減速度Ａ０を車速ｖに応じて決定し、実際の減速度Ａが目標減速度Ａ０になるように、無段変速機の変速比を可変制御する。具体的には、減速度差ΔＡ＝Ａ−Ａ０を求め、この減速度差ΔＡから目標プライマリ回転数の補正値Ｃを演算して、補正する。
【０００５】
これにより、車速が高い程（目標減速度Ａ０を大きく設定し）エンジンブレーキをより効かせて大きな減速度を得る。
（２）特開平９−１１２６８０号
目的：車速に応じて運転者の期待に応じた減速感を得るよう惰性走行中のエンジンブレーキを制御する。すなわち、アクセルペダルを放した惰性走行中のエンジンブレーキによる減速度を、車速に応じて変化させて、運転者の期待する減速感を得る。
【０００６】
構成：車両の運転状態に応じて無段変速機の入力軸の目標入力回転数を演算すると共に、この入力軸回転数が目標入力回転数に一致するように無段変速機の変速比を制御する変速制御装置において、車両の加速度、アクセルペダルの操作状況を検出する。
【０００７】
そして、アクセルペダルの解放を検出したときに、検出した加速度と所定のしきい値とを比較し、加速度がしきい値を超えたときに、目標入力回転数を大きくなるように補正する（この補正量を目標入力回転数に加える）。前記しきい値は車速の増加に応じて減少させる。
【０００８】
そして、補正された目標入力回転数に基づいて、変速比制御を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、車両の減速時において、目標減速度となるように、無段変速機の変速比を可変制御する場合、次のような問題点があった。
【００１０】
すなわち、減速度の制御が変速比のみの場合、無段変速機により決定される最低入力回転数（エンジン駆動されるオイルポンプにより変速比制御を可能とする油圧を得るために必要なエンジン回転数）の制約から、変速比（＝入力回転数／出力回転数）を所定変速比以下に制御することが困難で、実際の変速比の制御領域が限定される。燃費向上のために減速時燃料カット領域を低車速側に拡大しようとすると、目標減速度となるように算出される目標変速比が実際の変速比の制御領域を超えて小さくなることがある。この場合、実際の変速比は所定変速比に制限せざるを得ず、実際の減速度を目標減速度まで低下させられない。この実際の減速度の低下不足分、すなわち、エンジンコーストトルク低下不足分によって、運転性違和感が発生するという問題点があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、目標減速度から算出された目標変速比が最低入力回転数相当の所定変速比以下の場合、従来の変速比に加え、スロットル開度（及び部分気筒燃料リカバー）により、エンジンコーストトルクを制御して、燃費向上と減速感の両立を実現することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、図１に示すように、減速時に、目標減速度算出手段により、車速から目標減速度を算出し、目標変速比算出手段により、前記目標減速度となるように目標変速比を算出し、変速比制御手段により、前記目標変速比となるように無段変速機の変速比を制御する。
【００１３】
その一方、前記目標変速比算出手段による目標変速比が所定変速比以下の場合に、目標変速比制限手段により、前記変速比制御手段の目標変速比を前記所定変速比に制限する。そして、エンジンコーストトルク低下不足分算出手段により、前記変速比制御手段の目標変速比が前記所定変速比に制限された場合に、前記目標変速比算出手段による目標変速比と前記所定変速比との差から生じるエンジンコーストトルク低下不足分を算出し、スロットル開度制御手段により、前記エンジンコーストトルク低下不足分を得るように燃料カット中のエンジンにおける電制スロットル弁の開度を制御する。
【００１４】
請求項２に係る発明では、更に、部分気筒燃料リカバー制御手段により、所定の条件にて、前記エンジンコーストトルク低下不足分を得るように燃料カット中の気筒のうち一部気筒の燃料リカバーを行う。
【００１５】
請求項３に係る発明では、前記部分気筒燃料リカバー制御手段は、前記エンジンコーストトルク低下不足分に応じて、燃料リカバー気筒数を変化させることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明では、前記部分気筒燃料リカバー制御手段は、前記エンジントルク低下不足分が所定値より大きい場合に作動させることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、前記部分気筒燃料リカバー制御手段の作動時は、前記スロットル開度制御手段の作動を停止させることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明では、前記目標変速比算出手段は、前記目標減速度と、現在のエンジン回転数に応じた基準エンジンコーストトルクとに基づいて、目標変速比を算出することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明では、前記エンジンコーストトルク低下不足分算出手段は、現在のエンジン回転数に応じた基準エンジンコーストトルクから、前記目標減速度における前記所定変速比でのエンジンコーストトルクを減算して、エンジンコーストトルク低下不足分を算出することを特徴とする。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、減速時に、目標減速度から算出された目標変速比が所定変速比以下の場合に、目標変速比を所定変速比に固定する一方、目標減速度から算出された目標変速比と所定変速比との差から生じるエンジンコーストトルク低下不足分を算出して、これを得るように燃料カット中のエンジンにおける電制スロットル弁の開度を制御、すなわちスロットル弁を開いてポンプロスを低減することで、エンジンコーストトルクを低下させ、減速時燃料カット領域の拡大による燃費の向上と、減速違和感の解消とを実現することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、更に、所定の条件にてエンジンコーストトルク低下不足分を得るように部分気筒燃料リカバーを行うことで、エンジンコーストトルクを大きく低下させることが可能となり、制御領域を大幅に拡大できる。
【００２１】
請求項３に係る発明によれば、部分気筒燃料リカバー制御に際し、エンジンコーストトルク低下不足分に応じて、燃料リカバー気筒数を変化させることで、きめ細かな制御が可能となる。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、エンジンコーストトルク低下不足分が所定値以下の場合はスロットル開度制御を行って、燃費の向上を図りつつ、微細な制御を行い、エンジンコーストトルク低下不足分が大きくなった場合に部分気筒燃料リカバー制御を行って、制御領域を拡大できる。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、部分気筒燃料リカバー制御に際して、スロットル開度を全閉にすることで、吸入負圧を確保でき、また運転性の悪化を防止できる。
【００２４】
請求項６に係る発明によれば、目標変速比の算出に際して、現在のエンジン回転数での基準エンジンコーストトルクを用いることで、目標変速比を的確に算出できる。
【００２５】
請求項７に係る発明によれば、現在のエンジン回転数での基準エンジンコーストトルクから、目標減速度における所定変速比でのトルクを減算して、エンジンコーストトルク低下不足分を求めることで、的確に算出できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図２は本発明の一実施形態のシステム図である。
【００２７】
エンジン１の吸気系の電制スロットル弁２は、スロットルアクチュエータとしてのステップモータ（又はサーボモータ）３に連結され、このモータ３はコントロールユニット１０からの信号で駆動される。
【００２８】
燃料噴射弁４は、エンジン１の各気筒毎に設けられ、同じくコントロールユニット１０からの信号で駆動される。
コントロールユニット１０には、エンジン回転数Ｎｅを検出可能なクランク角センサ１１、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータ１２、吸入負圧Ｐｂを検出する負圧センサ１３、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１４、スロットル開度（スロットル弁２の開度）ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１５、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１６などから信号が入力されている。
【００２９】
ここにおいて、コントロールユニット１０は、内蔵のマイクロコンピュータにより、主にアクセル開度ＡＰＯに基づいて目標スロットル開度を定め、この目標スロットル開度になるように、モータ３を介して、電制スロットル弁２の開度を制御する。
【００３０】
コントロールユニット１０はまた、吸入空気量Ｑａ（又は吸入負圧Ｐｂ）とエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、目標空燃比に対応した燃料噴射量を演算し、各気筒の燃料噴射弁４に対し、エンジン回転に同期した所定のタイミングで、燃料噴射量に対応したパルス幅の噴射パルス信号を出力して、燃料噴射を行わせる。一方、減速時には、エンジン回転数Ｎｅが所定のリカバー回転数に低下するまで、燃料噴射弁４による燃料噴射を停止させる燃料カットを行う。
【００３１】
エンジン１の出力側には、自動変速機として、ロックアップ機構付きトルクコンバータ５を介して、無段変速機（ＣＶＴ）６が接続されている。
図３は自動変速機側のシステム図である。
【００３２】
無段変速機（ＣＶＴ）６は、エンジンの出力軸にロックアップ機構付きトルクコンバータ５を介して連結される入力軸２１側の有効径が連続的に変化可能なプライマリプーリ２２と、出力軸２３側（デフ側）の有効径が連続的に変化可能なセカンダリプーリ２４と、これらのプーリ２２，２４間に巻掛けられたベルト２５と、プライマリ圧（変速圧）が入力されてプライマリプーリ２２に対し拡径方向に作用するプライマリ側シリンダ２６と、ライン圧が入力されてセカンダリプーリ２４に対し拡径方向に作用するセカンダリ側シリンダ２７とを備えてなる。
【００３３】
ここで、セカンダリ側シリンダ２７に入力されるライン圧は、エンジン駆動される図示しないオイルポンプからの油圧を元圧として、リリーフ機能を有するライン圧制御弁２８により、生成される。
【００３４】
また、プライマリ側シリンダ２６に入力されるプライマリ圧は、ライン圧を元圧として、リリーフ機能を有する変速制御弁２９により、生成される。
従って、プライマリ圧は常にライン圧より低いが、プライマリ側シリンダ２６の受圧面積はセカンダリ側シリンダ２７の受圧面積より大きく設定してあるので、ライン圧に対するプライマリ圧の比（プライマリ圧／ライン圧）を制御することにより、プーリ比を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。
【００３５】
ライン圧制御弁２８及び変速制御弁２９は、前記コントロールユニット１０により、デューティ制御される。
ここにおいて、コントロールユニット１０は、各種入力信号に基づいて、内蔵のマイクロコンピュータにより、ライン圧制御弁２８及び変速制御弁２９を制御して、ライン圧及びプライマリ圧（変速比）を制御する。
【００３６】
すなわち、スロットル開度ＴＶＯ（又はアクセル開度ＡＰＯ）に基づき、所定のテーブルを参照して、目標ライン圧を算出する。そして、この目標ライン圧を得るようにライン圧制御弁２８をデューティ制御して、ライン圧を制御する。また、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに基づき、変速マップを参照して、目標変速比を算出する。そして、この目標変速比を得るように変速制御弁２９をデューティ制御して、ライン圧に対するプライマリ圧の比を制御し、これにより変速比を制御する。
【００３７】
尚、コントロールユニット１０は、通常、エンジン制御用コントロールユニットと、変速機制御用コントロールユニットとに分離され、通信線により必要な情報を交換するが、ここでは説明の簡略化のため一体化して示した。
【００３８】
次にコントロールユニット１０にて行われる本発明に係る減速時駆動力制御についてフローチャートにより説明する。
図４は減速時駆動力制御ルーチンのフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
【００３９】
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、減速時か否かの判定のため、アクセル開度ＡＰＯ＝０（全閉）か否かを判定し、全閉の場合に、減速時駆動力制御のため、ステップ２へ進む。
【００４０】
ステップ２では、車速ＶＳＰより、図５のテーブルを参照して、目標減速度（ΔＶＳＰ）を算出する。
ステップ３では、エンジン回転数Ｎｅより、図６のテーブルを参照して、スロットル弁全閉、かつ燃料カット中の基準エンジンコーストトルクを算出する。
【００４１】
ステップ４では、目標減速度及び基準エンジンコーストトルクより、次式を用いて、目標変速比を算出する。
（目標変速比）＝
〔（目標減速度）×Ｗ×ｒ〕／〔ｉｆ×（基準エンジンコーストトルク）〕
ここで、Ｗは車重、ｒはタイヤ径、ｉｆはＦ／Ｄギア比である。
【００４２】
ステップ５では、算出された目標変速比を最低入力回転数相当の所定変速比と比較し、目標変速比が所定変速比以下か否かを判定する。
目標変速比が所定変速比を超える場合は、そのまま、ステップ６へ進み、ステップ４で算出された目標変速比となるように、変速比制御を行って、本ルーチンを終了する。もちろん、このときは、スロットル弁全閉で、全気筒燃料カットを行う。
【００４３】
目標変速比が所定変速比以下の場合は、ステップ７以降へ進む。
ステップ７では、目標変速比を所定変速比に固定する。
ステップ８では、エンジンコーストトルク低下不足分を次式により算出する。
【００４４】
（エンジンコーストトルク低下不足分）＝（基準エンジンコーストトルク）−
〔（目標減速度）×Ｗ×ｒ〕／〔ｉｆ×（所定変速比）〕
ここで、Ｗは車重、ｒはタイヤ径、ｉｆはＦ／Ｄギア比である。
【００４５】
すなわち、現在のエンジン回転数に応じた基準エンジンコーストトルクから、目標減速度における所定変速比でのエンジンコーストトルクを減算して、エンジンコーストトルク低下不足分を算出する。
【００４６】
ステップ９では、算出したエンジンコーストトルク低下不足分がスロットル開度制御により達成可能な所定値以下か否かを判定する。
エンジンコーストトルク低下不足分が所定値以下の場合は、ステップ１０へ進む。
【００４７】
ステップ１０では、エンジンコーストトルク低下不足分より、図７のテーブルを参照して、減速時駆動力制御用の目標スロットル開度を算出する。
エンジンコーストトルク低下不足分が所定値より大きい場合は、ステップ１１へ進む。
【００４８】
ステップ１１では、エンジンコーストトルク低下不足分より、図８のテーブルを参照して、減速時駆動力制御用の燃料リカバー気筒数を算出する。
ステップ１０又はステップ１１の後は、ステップ１２へ進む。
【００４９】
ステップ１２では、変速比比制御を行うと共に、スロットル開度制御又は部分気筒燃料リカバー制御を行って、本ルーチンを終了する。
すなわち、ステップ７で固定された目標変速比（＝所定変速比）となるように変速比を制御する一方、エンジンコーストトルク低下不足分が所定値以下の場合は、燃料カット状態を維持したまま、ステップ１０で設定した目標スロットル開度となるように電制スロットル弁を制御する。エンジンコーストトルク低下不足分が所定値より大きい場合は、スロットル弁全閉にして、ステップ１１で設定した燃料リカバー気筒数分、燃料リカバーを行う。
【００５０】
以上のように、減速時に、目標減速度から算出された目標変速比が所定変速比以下の場合に、目標変速比を所定変速比に固定する一方、目標減速度から算出された目標変速比と所定変速比との差から生じるエンジンコーストトルク低下不足分を算出して、これを得るように燃料カット中のエンジンにおける電制スロットル弁の開度を制御、すなわちスロットル弁を開いてポンプロスを低減することで、エンジンコーストトルクを低下させる。そして、エンジンコーストトルク低下不足分が大きい場合は、部分気筒燃料リカバーにより、更なる要求に答えるのである。
【００５１】
ここで、ステップ２の部分が目標減速度算出手段に相当し、ステップ３，４の部分が目標変速比算出手段に相当し、ステップ６，１２の部分が変速比制御手段に相当する。また、ステップ５，７の部分が目標変速比制限手段に相当し、ステップ８の部分がエンジンコーストトルク低下不足分算出手段に相当し、ステップ９，１０，１２の部分がスロットル開度制御手段に相当し、ステップ９，１１，１２の部分が部分気筒燃料リカバー制御手段に相当する。
【００５２】
尚、本実施形態では、ステップ１０にてエンジンコーストトルク低下不足分を所定値と比較して、スロットル開度制御と部分気筒燃料リカバー制御との切換えを行うようにしたが、負圧センサにより吸入負圧を検出し、吸入負圧を所定値と比較して、スロットル開度制御と部分気筒燃料リカバー制御との切換えを行うようにしてもよい。すなわち、スロットル開度制御により、吸入負圧が所定値以下となったときに、部分気筒燃料リカバー制御に切換えるのである。この場合の吸入負圧判定用の所定値は、ブレーキ負圧等の制約から決定される負圧とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】本発明の一実施形態を示すシステム図
【図３】自動変速機側のシステム図
【図４】減速時駆動力制御ルーチンのフローチャート
【図５】目標減速度算出用テーブルを示す図
【図６】基準エンジンコーストトルク算出用テーブルを示す図
【図７】目標スロットル開度算出用テーブルを示す図
【図８】燃料リカバー気筒数算出用テーブルを示す図
【符号の説明】
１エンジン
２電制スロットル弁
３モータ
４燃料噴射弁
５ロックアップ機構付きトルクコンバータ
６無段変速機
１０コントロールユニット
１１クランク角センサ
１２エアフローメータ
１３負圧センサ
１４アクセル開度センサ
１５スロットル開度センサ
１６車速センサ
２１入力軸
２２プライマリプーリ
２３出力軸
２４セカンダリプーリ
２５ベルト
２６プライマリ側シリンダ
２７セカンダリ側シリンダ
２８ライン圧制御弁
２９変速制御弁

Claims

電制スロットル弁付きエンジンと無段変速機とを備える一方、減速時に車速から目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、前記目標減速度となるように目標変速比を算出する目標変速比算出手段と、前記目標変速比となるように無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段とを備える車両の減速時駆動力制御装置において、
前記目標変速比算出手段による目標変速比が所定変速比以下の場合に、前記変速比制御手段の目標変速比を前記所定変速比に制限する目標変速比制限手段と、
前記変速比制御手段の目標変速比が前記所定変速比に制限された場合に、前記目標変速比算出手段による目標変速比と前記所定変速比との差から生じるエンジンコーストトルク低下不足分を算出するエンジンコーストトルク低下不足分算出手段と、
前記エンジンコーストトルク低下不足分を得るように燃料カット中のエンジンにおける電制スロットル弁の開度を制御するスロットル開度制御手段と、
を設けたことを特徴とする車両の減速時駆動力制御装置。
所定の条件にて前記エンジンコーストトルク低下不足分を得るように燃料カット中の気筒のうち一部気筒の燃料リカバーを行う部分気筒燃料リカバー制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両の減速時駆動力制御装置。
前記部分気筒燃料リカバー制御手段は、前記エンジンコーストトルク低下不足分に応じて、燃料リカバー気筒数を変化させることを特徴とする請求項２記載の車両の減速時駆動力制御装置。
前記部分気筒燃料リカバー制御手段は、前記エンジンコーストトルク低下不足分が所定値より大きい場合に作動させることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両の減速時駆動力制御装置。
前記部分気筒燃料リカバー制御手段の作動時は、前記スロットル開度制御手段の作動を停止させることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の車両の減速時駆動力制御装置。
前記目標変速比算出手段は、前記目標減速度と、現在のエンジン回転数に応じた基準エンジンコーストトルクとに基づいて、目標変速比を算出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車両の減速時駆動力制御装置。
前記エンジンコーストトルク低下不足分算出手段は、現在のエンジン回転数に応じた基準エンジンコーストトルクから、前記目標減速度における前記所定変速比でのエンジンコーストトルクを減算して、エンジンコーストトルク低下不足分を算出することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の車両の減速時駆動力制御装置。