JP3882417B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速比無限大無段変速機を用いた車両の駆動力制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両の駆動力を制御するものとしては、例えば、本願出願人が提案した特開平１１−７８６１９号などが知られており、目標出力軸トルクに応じて制御されるエンジンと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機を組み合わせ、車両の運転状態に応じた目標出力軸トルクと、無段変速機の変速比から、目標エンジントルクを演算し、最適な燃費となるように、エンジンの電子制御スロットルを駆動するものである。
【０００３】
また、車両の無段変速機としては、ベルト式やトロイダル型の無段変速機が知られており、このような無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段変速機に遊星歯車機構を組み合わせて変速比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機が知られており、例えば、特開平９−２１０１７５号などがある。
【０００４】
これは、エンジンに連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸に、変速比を連続的に変更可能な無段変速機構と、一定変速機構（減速機構）を並列的に連結するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構で結合したもので、無段変速機構の出力を遊星歯車機構のサンギアに、一定変速機構の出力軸は動力循環モードクラッチを介して遊星歯車機構のキャリアに連結される。
【０００５】
サンギアと連結した無段変速機構の出力軸は、直結モードクラッチを介して変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸と選択的に結合される一方、遊星歯車機構のリングギアはユニット出力軸に結合される。
【０００６】
このような変速比無限大無段変速機では、動力循環モードクラッチを締結する一方、直結モードクラッチを解放することにより、無段変速機構と一定変速機構の変速比の差に応じて、速度比（＝１／ユニット変速比で、速度比＝ユニット出力軸回転数／ユニット入力軸回転数）を負の値から正の値まで０（速度比＝０でギアードニュートラルポイントＧＮＰという）を含んで連続的に変速制御を行う動力循環モードと、動力循環モードクラッチを解放する一方、直結モードクラッチを締結して無段変速機構の変速比ｉに応じて変速制御を行う直結モードの２つの運転モードを選択的に使用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開平９−２１０１７５号に開示されるような変速比無限大無段変速機では、ユニット変速比が大きい領域では、動力循環モードとなるが、この動力循環モードでは無段変速機から一定変速機へ向けてトルクが循環して、変速機の伝達効率が直結モードよりも低下する。
【０００８】
しかしながら、上記特開平１１−７８６１９号公報のような駆動力制御装置に、上記変速比無限大無段変速機を適用して、変速機の目標出力軸トルクと、変速比から目標エンジントルクを演算すると、動力循環モードでは直結モードに比べて、変速比無限大無段変速機の効率が低下するため、動力循環モードでは実際の変速機出力軸トルクが低下するという問題があった。
【０００９】
また、変速比無限大無段変速機においては、停車状態などでユニット出力軸の回転数が０となる変速比が無限大（ギアードニュートラルポイントＧＮＰという）のとき、ユニット変速比が無限大となるため、マイクロコンピュータを用いて目標エンジントルクを演算する際に、０の除算（ユニット変速比＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数＝Ｎｉｎ／０）などに応じた例外処理を行う必要があり、演算処理の負荷が増大したり、演算精度の低下を招く場合があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、変速比無限大無段変速機を用いた駆動力制御を正確に行うとともに、ギアードニュートラルポイントにおける演算処理を迅速かつ高精度で行うことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、無段変速機と一定変速機に動力循環モードクラッチと直結モードクラッチを組み合わせて運転モードを動力循環モードと直結モードのいずれかに切り換え可能に構成されて、原動機に連結されるユニット入力軸と、駆動軸に連結されるユニット出力軸の速度比の逆数であるユニット変速比が無限大を含んで連続的に変更可能な変速比無限大無段変速機と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記アクセルペダルの踏み込み量と車速に基づいて、目標出力軸トルクを演算する目標駆動力設定手段と、前記無段変速機の入力軸回転数と出力軸回転数の変速比を、入力軸回転数／出力軸回転数として演算する変速比演算手段と、前記無段変速機の変速比と、変速比無限大無段変速機の運転モードに基づいて変速比無限大無段変速機の伝達効率を示すトルク比を演算するトルク比演算手段と、前記変速比無限大無段変速機の目標出力軸トルクとトルク比から原動機の目標トルクを演算する目標トルク演算手段と、この目標トルクに応じて前記原動機の出力を制御する出力制御手段と、少なくとも、車速に基づいて前記変速比無限大無段変速機の目標入力軸回転数を演算する目標入力軸回転数演算手段と、この目標入力軸回転数に応じて前記無段変速機の変速比と前記運転モードを切り換えてユニット変速比を制御する変速制御手段とを備える。
【００１３】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記トルク比演算手段は、前記無段変速機の変速比と目標出力軸トルクに応じてトルク比を演算する。
【００１４】
また、第３の発明は、前記第１の発明において、前記目標入力軸回転数演算手段は、車速と目標出力軸トルクから目標入力軸回転数を演算する。
【００１５】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記目標入力軸回転数演算手段は、アクセルペダルの踏み込み量と車速から目標入力軸回転数を演算する。
【００１８】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、変速比無限大無段変速機を用いて駆動力の制御を行う際には、変速比無限大無段変速機の伝達効率を示すトルク比を無段変速機の変速比と、運転モードから演算し、目標出力軸トルクから原動機の目標トルクを求めるようにしたため、無段変速機の変速比が同一でも、動力循環モードでは変速比無限大無段変速機の伝達効率が直結モードに比べて低下するが、トルク比に応じて目標トルクが決定されるため、高精度で原動機の目標トルクの決定を行うことが可能となって、前記従来例のように、動力循環モードで変速機の出力トルクが低下するのを防いで、変速比無限大無段変速機を用いた駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００２０】
また、第２の発明は、無段変速機の変速比と目標出力軸トルクに応じてトルク比を演算するようにしたため、無段変速機の変速比が同一でも、伝達トルクの大きさに応じて伝達効率が変化する場合、変速比無限大無段変速機の出力軸トルクの制御精度を向上させることができる。
【００２１】
また、第３の発明は、車速と目標出力軸トルクから目標入力軸回転数を演算するため、目標出力軸トルクと車速、つまり原動機の馬力に対して変速比無限大無段変速機の目標入力軸回転数＝原動機の回転数を制御することができるため、原動機が内燃機関の場合では、例えば、最適燃費やエミッション最適となるように制御しながら、変速比無限大無段変速機の出力軸トルクを制御することが可能となる。
【００２２】
また、第４の発明は、目標入力軸回転数演算手段は、アクセルペダルの踏み込み量と車速から目標入力軸回転数を演算するため、運転者のアクセル操作に応じて目標入力軸回転数＝原動機回転数を決定することができるため、運転者の意図に対して違和感なく原動機の回転数を変化させながら、変速比無限大無段変速機の出力軸トルクを制御することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、電子制御スロットルバルブ１０２を備えたエンジン１０１（原動機）と、トロイダル型の無段変速機構２（ＣＶＴ）を用いた変速比無限大無段変速機１００（ＩＶＴ）とを組み合わせて、マイクロコンピュータを備えたコントロールユニット５０によって、駆動力の制御を行うものである。
【００２７】
変速比無限大無段変速機１００は、図２に示すように、ハーフトロイダルで構成されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機構２を用いて変速比無限大無段変速機を構成した一例を示し、図２において、エンジン１０１のクランクシャフト（図示せず）に連結されるユニット入力軸１ａに、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機構２と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機構３（減速機）とを並列的に連結し、これらの出力軸４、３ｃをユニット出力軸６側へ配設するとともに遊星歯車機構５で連結したものである。
【００２８】
無段変速機構出力軸４はユニット出力軸６と同軸的かつ、相対回転自在に支持され、無段変速機構２の出力スプロケット２ａ、チェーン４ｂ及びスプロケット４ａを介して連結されており、無段変速機構出力軸４の一端を遊星歯車機構５のサンギア５ａに結合し、他端を直結モードクラッチ１０に結合する。
【００２９】
ギア３ｂと結合した一定変速機構３の出力軸３ｃも、ユニット出力軸６と同軸的かつ、相対回転自在に支持され、動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結されており、遊星歯車機構５のリングギア５ｃは、変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸６に結合される。
【００３０】
そして、ユニット出力軸６の図中右側には、変速機出力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア７がディファレンシャルギア８のファイナルギア１２と歯合し、ディファレンシャルギア８に結合する駆動軸１１は、無段変速機構２の変速比ｉと運転モードＭｏｄｅに応じた速度比ｅ（＝ユニット出力軸回転数／ユニット入力軸回転数）で駆動力が伝達される。
【００３１】
無段変速機構２は、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのトロイダル型で構成され、パワーローラ２０は図示しないトラニオンにより回転自在に支持されている。なお、一対の入力ディスク２１、２１はＣＶＴシャフト１ｂを介して連結されている。
【００３２】
そして、変速制御装置５２のアクチュエータによりトラニオンを駆動することで、パワーローラ２０の回転角（以下、傾転角という）を変更して、無段変速機構２の変速比ｉと、変速比無限大無段変速機１００の速度比ｅを無段階に変化させることができる。
【００３３】
また、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅは、動力循環モードと直結モードの２つのうちの一方が選択的に設定され、動力循環モードクラッチ９を締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放した動力循環モードでは、無段変速機構２と一定変速機構３の変速比の差に応じて、速度比ｅを正（前進側）から負（後進側）まで０（ギアードニュートラルポイントＧＮＰで変速比は無限大）を含んで連続的に変化させることができる。
【００３４】
あるいは、動力循環モードクラッチ９を解放する一方、直結モードクラッチ１０を締結する直結モードでは、無段変速機構２の変速比ｉに応じた変速制御を行うことができる。
【００３５】
次に、エンジン１０１と変速比無限大無段変速機１００を統合制御するコントロールユニット５０は、マイクロコンピュータを主体に構成される。
【００３６】
このコントロールユニット５０は、アクセルペダル開度センサ１０５からのアクセル踏み込み量ＡＰＳ、変速比無限大無段変速機１００の変速レンジを切り換えるレンジ選択レバー１０７（またはインヒビタスイッチ）からのセレクト信号、車速センサ１０４が検出した車速ＶＳＰ、入力軸回転数センサ１０３が検出した変速比無限大無段変速機１００のユニット入力軸１ａの回転数Ｎｉｎ[rpm]、出力軸回転数センサ１０６が検出したユニット出力軸６の回転数Ｎｏｕｔ[rpm]などが入力され、これらの運転状態基づいて演算した目標出力軸トルクｔＴｏが得られるように、エンジン１０１の燃料噴射量や、点火時期を制御したり、変速比無限大無段変速機１００の変速制御を行って車両の駆動力を制御する。
【００３７】
このため、エンジン１０１の吸気通路にはアクチュエータによって開閉駆動される電子制御スロットルバルブ１０２が介装されており、コントロールユニット５０から送られたスロットルバルブ開度信号ｔＴＶＯに基づいて、スロットル・コントロール・モジュール５１（以下ＴＣＭ５１とする）が電子制御スロットルバルブ１０２の開度ＴＶＯを制御して、エンジン１０１の発生トルクを制御する。
【００３８】
また、変速比無限大無段変速機１００は、コントロールユニット５０からの変速指令に応じて、速度比ｅを連続的に変更するもので、例えば、車両の運転状態に応じて求めた目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰより、変速比無限大無段変速機１００の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算し、この目標入力軸回転数ｔＮｉｎに応じた速度比ｅとなるようにユニット変速比（＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数）が制御される。
【００３９】
ここで、コントロールユニット５０で行われる駆動力制御の一例を図３に示す。
【００４０】
図３において、目標出力軸トルクｔＴｏは、前記従来例の特開平１１−７８６１９に開示された要求車軸駆動力と同様に求められるもので、例えば、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに応じて、予め設定されたマップより決定される。
【００４１】
変速制御は、検出した車速ＶＳＰ値と、この目標出力軸トルクｔＴｏより、予め設定したマップに基づいて目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算し、実際のユニット入力軸回転数Ｎｉｎが、この目標入力軸回転数ｔＮｉｎと一致するように、変速比無限大無段変速機１００の変速制御機構を介してユニット変速比を制御する。
【００４２】
一方、エンジン１０１のトルク制御は、図３において、変速比無限大無段変速機１００の速度比ｅを求め、上記目標出力軸トルクｔＴｏをこの速度比ｅで除したものを、エンジン１０１で発生する目標エンジントルクｔＴｅとして算出し、エンジン１０１の発生トルクが、この目標エンジントルクｔＴｅと一致するように、電子制御スロットルバルブ１０２の目標開度ｔＴＶＯを設定するとともに、燃料噴射量や点火時期の調整を行う。
【００４３】
次に、上記図３に示したコントロールユニット５０で行われる駆動力制御の一例について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に詳述する。なお、図４のフローチャートは、所定時間毎、例えば、１０msec毎に実行される。
【００４４】
まず、ステップＳ１では、入力軸回転数センサ１０３が検出した変速比無限大無段変速機１００のユニット入力軸１ａの回転数Ｎｉｎ、同じく出力軸回転数センサ１０６が検出したユニット出力軸６の回転数Ｎｏｕｔ、車速センサ１０４が検出した車速ＶＳＰと、アクセルペダル開度センサ１０５が検出したアクセル踏み込み量ＡＰＳを読み込む。
【００４５】
ステップＳ２では、図７に示したマップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳから目標出力軸トルクｔＴｏを演算する。
【００４６】
次に、ステップＳ３では、ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６の速度比ｅを、
ｅ＝Ｎｏｕｔ／Ｎｉｎ ………（１）
として算出する。
【００４７】
そして、ステップＳ４では、図５に示すように予め設定されたマップに基づいて、この速度比ｅから変速比無限大無段変速機１００のトルク比ｔを演算する。
【００４８】
ステップＳ５では、目標出力軸トルクｔＴｏを、このトルク比ｔで除したものを、目標エンジントルクｔＴｅとして算出する。
【００４９】
ｔＴｅ＝ｔＴｏ／ｔ ………（２）
次に、ステップＳ６では、図６に示すように予め設定したマップより、目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとして、車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算する。
【００５０】
ステップＳ７では、こうして算出した目標入力軸回転数ｔＮｉｎと目標エンジントルクｔＴｅを出力し、変速制御機構５２へ目標入力軸回転数ｔＮｉｎを指令するとともに、図示しないエンジン制御部へ目標エンジントルクｔＴｅを指令して、目標開度ｔＴＶＯを演算して電子制御スロットルバルブ１０２を駆動する。
【００５１】
以上のように、変速比無限大無段変速機１００の伝達効率を示すトルク比ｔで、目標出力軸トルクｔＴｏを除して目標エンジントルクｔＴｅを求めるようにしたため、目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰ、つまり車両の馬力に対して変速比無限大無段変速機１００の目標入力軸回転数ｔＮｉｎ＝エンジン回転数を制御することができるため、エンジン１０１の動作点を、例えば、最適燃費やエミッション最適となるように制御しながら、変速比無限大無段変速機１００の出力軸トルクを制御することが可能となる。
【００５２】
ここで、より具体的に最適燃費、あるいはエミッション最適に目標入力軸回転数ｔＮｉｎ（＝エンジン回転数）を制御可能な理由を説明する。
【００５３】
ある目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰ（変速機出力軸回転数に比例）に対し、変速機の入力軸回転数を決めると変速機の速度比ｅ（ユニット出力軸回転数／ユニット入力軸回転数）が決まり、この速度比ｅから変速機のトルク比ｔを求めることができる。
【００５４】
そして、このトルク比ｔと目標出力軸トルクｔＴｏとから目標エンジントルクｔＴｅを求めることができる。
【００５５】
すなわち、ある車速ＶＳＰにおける目標出力軸回転数ｔＴｏに対して、変速機の効率を考慮して目標入力軸回転数ｔＮｉ（＝エンジン回転数）とエンジントルクｔＴｅの組み合わせを求めることができる。
【００５６】
この組み合わせは多数存在するが、その中で燃費が最少となるもの、あるいはＮＯｘなどエミッションが最少となる組み合わせを目標入力軸回転数のマップに設定しておく。
【００５７】
これにより、ある目標出力軸トルクｔＴｏと計測された車速ＶＳＰをパラメータとして、この目標入力軸回転数マップを検索することにより、変速機の効率を考慮した上で、燃費最小あるいはエミッション最適となる変速機の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを求めることができるのである。
【００５８】
そして、無段変速機構２の変速比が同一でも、直結モードと動力循環モードでは変速比無限大無段変速機の伝達効率が異なる場合、トルク比ｔに応じて目標エンジントルクｔＴｅが決定されるため、高精度で目標エンジントルクｔＴｅの決定を行うことが可能となって、前記従来例のように、動力循環モードで変速機の出力軸トルクが低下するのを防いで、変速比無限大無段変速機１００を用いた駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００５９】
また、トルク比ｔの演算に際しては、ユニット入力軸回転数Ｎｉｎを分母、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔを分子とした速度比ｅを用いてマップの検索を行うようにしたため、ユニット変速比（＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数）が無限大となるギアードニュートラルポイントＧＮＰでは、速度比ｅ＝０となって、演算中に無限大を用いることなく速度比ｅを有限の値として取り扱うことができるため、前記従来例で述べたような例外処理は不要となって、マイクロコンピュータの演算負荷を低減するとともに、演算精度の低下を防ぐことが可能となる。
【００６０】
図８〜図１０は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態のステップＳ６で行った目標入力軸回転数ｔＮｉｎの演算を、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに応じたマップで行うステップＳ１６に置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００６１】
図１０のステップＳ１６は、アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとして車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｉｎを、図９に示すように予め設定されたマップより設定するものである。なお、その他の各ステップは、前記第１実施形態の図４と同一である。
【００６２】
この場合では、運転者のアクセル操作に応じて目標入力軸回転数ｔＮｉｎ＝エンジン回転数を決定することができるため、運転者の意図に対して違和感なくエンジン回転数を変化させながら、変速比無限大無段変速機１００の出力軸トルクを制御することができる。
【００６３】
図１１〜図１３は第３の実施形態を示し、前記第１実施形態のステップＳ４で行ったトルク比ｔの演算を、図１２、図１１のマップに示すよう目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとして、入出力軸の速度比ｅに対応するトルク比ｔを設定するステップＳ１４に置き換えたもので、その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００６４】
ステップＳ１４では、図１２のマップに示すように、速度比ｅに加えて、目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとしてトルク比ｔを演算するものである。
【００６５】
この場合では、トルク比ｔの演算をより高精度で行うことが可能となって、目標エンジントルクｔＴｅの演算精度を向上させることが可能となる。
【００６６】
図１４〜図１５は第４の実施形態を示し、前記第２実施形態のステップＳ４で行ったトルク比ｔの演算を、前記第３実施形態と同様に、図１２、図１１のマップに示すよう目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとして、入出力軸の速度比ｅに対応するトルク比ｔを設定するステップＳ１４に置き換えたもので、その他の構成は、前記第２実施形態と同様である。
【００６７】
この場合では、運転者のアクセル操作に応じて目標入力軸回転数ｔＮｉｎ＝エンジン回転数を決定することができるため、運転者の意図に対して違和感なくエンジン回転数を変化させながら、トルク比ｔの演算をより高精度で行うことが可能となって、目標エンジントルクｔＴｅの演算精度を向上させることが可能となって、変速比無限大無段変速機１００の出力軸トルクを高精度で制御することができる。
【００６８】
図１６〜図１８は第５の実施形態を示し、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅと、無段変速機構２の変速比ｉよりトルク比ｔを求めるようにしたもので、その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００６９】
図１８のステップＳ２１では、入力軸回転数センサ１０３が検出した変速比無限大無段変速機１００のユニット入力軸１ａの回転数Ｎｉｎ、同じく無段変速機出力軸回転数センサ１０８が検出した無段変速機出力軸の回転数ＣＮｏｕｔ、車速センサ１０４が検出した車速ＶＳＰと、アクセルペダル開度センサ１０５が検出したアクセル踏み込み量ＡＰＳ、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅを読み込む。
【００７０】
ステップＳ２２では、図７に示したマップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳから目標出力軸トルクｔＴｏを演算する。
【００７１】
次に、ステップＳ２３では、ユニット入力軸１ａと無段変速機構出力軸４の速度比から無段変速機構２の変速比ｉを
ｉ＝Ｎｉｎ／ＣＮｏｕｔ
として演算する。
【００７２】
そして、ステップＳ２４では、この変速比ｉと、上記運転モードＭｏｄｅより、図１７に示すように予め設定されたマップに基づいて、変速比無限大無段変速機１００のトルク比ｔを演算する。
【００７３】
次に、ステップＳ５以降では、前記第１実施形態と同様に、目標出力軸トルクｔＴｏを、このトルク比ｔで除したものを、目標エンジントルクｔＴｅとして算出して、ステップＳ６では、図６に示したように予め設定したマップより、目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算する。
【００７４】
そして、ステップＳ７では、目標入力軸回転数ｔＮｉｎと目標エンジントルクｔＴｅを出力し、変速制御機構５２へ目標入力軸回転数ｔＮｉｎを指令するとともに、図示しないエンジン制御部へ目標エンジントルクｔＴｅを指令して、目標開度ｔＴＶＯを演算して電子制御スロットルバルブ１０２を駆動する。
【００７５】
この場合では、トルク比ｔの演算に、無段変速機構２の変速比ｉを用いるようにしたため、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔが０近傍となるギアードニュートラルポイントＧＮＰ付近における演算精度を向上させることができる。
【００７６】
上記図２のような変速比無限大無段変速機１００では、ユニット変速比が無限大となるギアードニュートラルポイントＧＮＰでは、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔが０となり、また、発進ないし停止時のギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍では、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔが極めて低いため、出力軸回転数センサ１０６の検出精度が低下する。
【００７７】
一方、無段変速機構２は、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔ＝０となるギアードニュートラルポイントＧＮＰにおいても、所定の回転数で回転しており、この無段変速機構２の変速比ｉは、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍においても高精度で検出することができる。
【００７８】
また、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅは、締結中のクラッチを判定することで容易に把握でき、すなわち、動力循環モードクラッチ９が締結されていれば動力循環モードであり、直結モードクラッチ１０が締結されていれば直結モードと判定できる。
【００７９】
そこで、この無段変速機構２の変速比ｉと、運転モードＭｏｄｅから図１７に示すマップに基づいてトルク比ｔを演算することで、ギアードニュートラルポイントＧＮＰの演算精度を向上させるとともに、運転モードＭｏｄｅによる伝達効率の違いを正確に反映させて、駆動力制御の精度を向上させることができるのである。
【００８０】
なお、上記実施形態において、原動機としてエンジンを対象とした場合について述べたが、本発明はこれに限定されることはなく、また、本発明の技術的思想の範囲内で、様々な変更をなし得ることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す駆動力制御装置の概略構成図。
【図２】同じく変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図３】制御の概念図。
【図４】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図５】速度比ｅとトルク比ｔの関係を示すマップ。
【図６】目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとした車速ＶＳＰと目標入力軸回転数ｔＮｉｎのマップ。
【図７】アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとした車速ＶＳＰと目標出力軸トルクｔＴｏのマップ。
【図８】第２の実施形態を示し、制御の概念図。
【図９】アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとした車速ＶＳＰと目標入力軸回転数ｔＮｉｎのマップ。
【図１０】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施形態を示し、制御の概念図。
【図１２】速度比ｅとトルク比ｔの関係を示すマップ。
【図１３】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１４】第４の実施形態を示し、制御の概念図。
【図１５】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１６】第５の実施形態を示し、制御の概念図。
【図１７】無段変速機の変速比ｉと運転モードＭｏｄｅに応じたトルク比ｔの関係を示すマップ。
【図１８】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
５０ コントロールユニット
５１ スロットルコントロールモジュール（ＴＣＭ）
５２ 変速制御機構
１００ 変速比無限大無段変速機
１０１ エンジン
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速比無限大無段変速機を用いた車両の駆動力制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両の駆動力を制御するものとしては、例えば、本願出願人が提案した特開平１１−７８６１９号などが知られており、目標出力軸トルクに応じて制御されるエンジンと、変速比を連続的に変更可能な無段変速機を組み合わせ、車両の運転状態に応じた目標出力軸トルクと、無段変速機の変速比から、目標エンジントルクを演算し、最適な燃費となるように、エンジンの電子制御スロットルを駆動するものである。
【０００３】
また、車両の無段変速機としては、ベルト式やトロイダル型の無段変速機が知られており、このような無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段変速機に遊星歯車機構を組み合わせて変速比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機が知られており、例えば、特開平９−２１０１７５号などがある。
【０００４】
これは、エンジンに連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸に、変速比を連続的に変更可能な無段変速機構と、一定変速機構（減速機構）を並列的に連結するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構で結合したもので、無段変速機構の出力を遊星歯車機構のサンギアに、一定変速機構の出力軸は動力循環モードクラッチを介して遊星歯車機構のキャリアに連結される。
【０００５】
サンギアと連結した無段変速機構の出力軸は、直結モードクラッチを介して変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸と選択的に結合される一方、遊星歯車機構のリングギアはユニット出力軸に結合される。
【０００６】
このような変速比無限大無段変速機では、動力循環モードクラッチを締結する一方、直結モードクラッチを解放することにより、無段変速機構と一定変速機構の変速比の差に応じて、速度比（＝１／ユニット変速比で、速度比＝ユニット出力軸回転数／ユニット入力軸回転数）を負の値から正の値まで０（速度比＝０でギアードニュートラルポイントＧＮＰという）を含んで連続的に変速制御を行う動力循環モードと、動力循環モードクラッチを解放する一方、直結モードクラッチを締結して無段変速機構の変速比ｉに応じて変速制御を行う直結モードの２つの運転モードを選択的に使用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開平９−２１０１７５号に開示されるような変速比無限大無段変速機では、ユニット変速比が大きい領域では、動力循環モードとなるが、この動力循環モードでは無段変速機から一定変速機へ向けてトルクが循環して、変速機の伝達効率が直結モードよりも低下する。
【０００８】
しかしながら、上記特開平１１−７８６１９号公報のような駆動力制御装置に、上記変速比無限大無段変速機を適用して、変速機の目標出力軸トルクと、変速比から目標エンジントルクを演算すると、動力循環モードでは直結モードに比べて、変速比無限大無段変速機の効率が低下するため、動力循環モードでは実際の変速機出力軸トルクが低下するという問題があった。
【０００９】
また、変速比無限大無段変速機においては、停車状態などでユニット出力軸の回転数が０となる変速比が無限大（ギアードニュートラルポイントＧＮＰという）のとき、ユニット変速比が無限大となるため、マイクロコンピュータを用いて目標エンジントルクを演算する際に、０の除算（ユニット変速比＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数＝Ｎｉｎ／０）などに応じた例外処理を行う必要があり、演算処理の負荷が増大したり、演算精度の低下を招く場合があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、変速比無限大無段変速機を用いた駆動力制御を正確に行うとともに、ギアードニュートラルポイントにおける演算処理を迅速かつ高精度で行うことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、無段変速機と一定変速機に動力循環モードクラッチと直結モードクラッチを組み合わせて運転モードを動力循環モードと直結モードのいずれかに切り換え可能に構成されて、原動機に連結されるユニット入力軸と、駆動軸に連結されるユニット出力軸の速度比の逆数であるユニット変速比が無限大を含んで連続的に変更可能な変速比無限大無段変速機と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記アクセルペダルの踏み込み量と車速に基づいて、目標出力軸トルクを演算する目標駆動力設定手段と、前記無段変速機の入力軸回転数と出力軸回転数の変速比を、入力軸回転数／出力軸回転数として演算する変速比演算手段と、前記無段変速機の変速比と、変速比無限大無段変速機の運転モードに基づいて変速比無限大無段変速機の伝達効率を示すトルク比を演算するトルク比演算手段と、前記変速比無限大無段変速機の目標出力軸トルクとトルク比から原動機の目標トルクを演算する目標トルク演算手段と、この目標トルクに応じて前記原動機の出力を制御する出力制御手段と、少なくとも、車速に基づいて前記変速比無限大無段変速機の目標入力軸回転数を演算する目標入力軸回転数演算手段と、この目標入力軸回転数に応じて前記無段変速機の変速比と前記運転モードを切り換えてユニット変速比を制御する変速制御手段とを備える。
【００１３】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記トルク比演算手段は、前記無段変速機の変速比と目標出力軸トルクに応じてトルク比を演算する。
【００１４】
また、第３の発明は、前記第１の発明において、前記目標入力軸回転数演算手段は、車速と目標出力軸トルクから目標入力軸回転数を演算する。
【００１５】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記目標入力軸回転数演算手段は、アクセルペダルの踏み込み量と車速から目標入力軸回転数を演算する。
【００１８】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、変速比無限大無段変速機を用いて駆動力の制御を行う際には、変速比無限大無段変速機の伝達効率を示すトルク比を無段変速機の変速比と、運転モードから演算し、目標出力軸トルクから原動機の目標トルクを求めるようにしたため、無段変速機の変速比が同一でも、動力循環モードでは変速比無限大無段変速機の伝達効率が直結モードに比べて低下するが、トルク比に応じて目標トルクが決定されるため、高精度で原動機の目標トルクの決定を行うことが可能となって、前記従来例のように、動力循環モードで変速機の出力トルクが低下するのを防いで、変速比無限大無段変速機を用いた駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００２０】
また、第２の発明は、無段変速機の変速比と目標出力軸トルクに応じてトルク比を演算するようにしたため、無段変速機の変速比が同一でも、伝達トルクの大きさに応じて伝達効率が変化する場合、変速比無限大無段変速機の出力軸トルクの制御精度を向上させることができる。
【００２１】
また、第３の発明は、車速と目標出力軸トルクから目標入力軸回転数を演算するため、目標出力軸トルクと車速、つまり原動機の馬力に対して変速比無限大無段変速機の目標入力軸回転数＝原動機の回転数を制御することができるため、原動機が内燃機関の場合では、例えば、最適燃費やエミッション最適となるように制御しながら、変速比無限大無段変速機の出力軸トルクを制御することが可能となる。
【００２２】
また、第４の発明は、目標入力軸回転数演算手段は、アクセルペダルの踏み込み量と車速から目標入力軸回転数を演算するため、運転者のアクセル操作に応じて目標入力軸回転数＝原動機回転数を決定することができるため、運転者の意図に対して違和感なく原動機の回転数を変化させながら、変速比無限大無段変速機の出力軸トルクを制御することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、電子制御スロットルバルブ１０２を備えたエンジン１０１（原動機）と、トロイダル型の無段変速機構２（ＣＶＴ）を用いた変速比無限大無段変速機１００（ＩＶＴ）とを組み合わせて、マイクロコンピュータを備えたコントロールユニット５０によって、駆動力の制御を行うものである。
【００２７】
変速比無限大無段変速機１００は、図２に示すように、ハーフトロイダルで構成されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機構２を用いて変速比無限大無段変速機を構成した一例を示し、図２において、エンジン１０１のクランクシャフト（図示せず）に連結されるユニット入力軸１ａに、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機構２と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機構３（減速機）とを並列的に連結し、これらの出力軸４、３ｃをユニット出力軸６側へ配設するとともに遊星歯車機構５で連結したものである。
【００２８】
無段変速機構出力軸４はユニット出力軸６と同軸的かつ、相対回転自在に支持され、無段変速機構２の出力スプロケット２ａ、チェーン４ｂ及びスプロケット４ａを介して連結されており、無段変速機構出力軸４の一端を遊星歯車機構５のサンギア５ａに結合し、他端を直結モードクラッチ１０に結合する。
【００２９】
ギア３ｂと結合した一定変速機構３の出力軸３ｃも、ユニット出力軸６と同軸的かつ、相対回転自在に支持され、動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結されており、遊星歯車機構５のリングギア５ｃは、変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸６に結合される。
【００３０】
そして、ユニット出力軸６の図中右側には、変速機出力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア７がディファレンシャルギア８のファイナルギア１２と歯合し、ディファレンシャルギア８に結合する駆動軸１１は、無段変速機構２の変速比ｉと運転モードＭｏｄｅに応じた速度比ｅ（＝ユニット出力軸回転数／ユニット入力軸回転数）で駆動力が伝達される。
【００３１】
無段変速機構２は、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのトロイダル型で構成され、パワーローラ２０は図示しないトラニオンにより回転自在に支持されている。なお、一対の入力ディスク２１、２１はＣＶＴシャフト１ｂを介して連結されている。
【００３２】
そして、変速制御装置５２のアクチュエータによりトラニオンを駆動することで、パワーローラ２０の回転角（以下、傾転角という）を変更して、無段変速機構２の変速比ｉと、変速比無限大無段変速機１００の速度比ｅを無段階に変化させることができる。
【００３３】
また、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅは、動力循環モードと直結モードの２つのうちの一方が選択的に設定され、動力循環モードクラッチ９を締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放した動力循環モードでは、無段変速機構２と一定変速機構３の変速比の差に応じて、速度比ｅを正（前進側）から負（後進側）まで０（ギアードニュートラルポイントＧＮＰで変速比は無限大）を含んで連続的に変化させることができる。
【００３４】
あるいは、動力循環モードクラッチ９を解放する一方、直結モードクラッチ１０を締結する直結モードでは、無段変速機構２の変速比ｉに応じた変速制御を行うことができる。
【００３５】
次に、エンジン１０１と変速比無限大無段変速機１００を統合制御するコントロールユニット５０は、マイクロコンピュータを主体に構成される。
【００３６】
このコントロールユニット５０は、アクセルペダル開度センサ１０５からのアクセル踏み込み量ＡＰＳ、変速比無限大無段変速機１００の変速レンジを切り換えるレンジ選択レバー１０７（またはインヒビタスイッチ）からのセレクト信号、車速センサ１０４が検出した車速ＶＳＰ、入力軸回転数センサ１０３が検出した変速比無限大無段変速機１００のユニット入力軸１ａの回転数Ｎｉｎ[rpm]、出力軸回転数センサ１０６が検出したユニット出力軸６の回転数Ｎｏｕｔ[rpm]などが入力され、これらの運転状態基づいて演算した目標出力軸トルクｔＴｏが得られるように、エンジン１０１の燃料噴射量や、点火時期を制御したり、変速比無限大無段変速機１００の変速制御を行って車両の駆動力を制御する。
【００３７】
このため、エンジン１０１の吸気通路にはアクチュエータによって開閉駆動される電子制御スロットルバルブ１０２が介装されており、コントロールユニット５０から送られたスロットルバルブ開度信号ｔＴＶＯに基づいて、スロットル・コントロール・モジュール５１（以下ＴＣＭ５１とする）が電子制御スロットルバルブ１０２の開度ＴＶＯを制御して、エンジン１０１の発生トルクを制御する。
【００３８】
また、変速比無限大無段変速機１００は、コントロールユニット５０からの変速指令に応じて、速度比ｅを連続的に変更するもので、例えば、車両の運転状態に応じて求めた目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰより、変速比無限大無段変速機１００の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算し、この目標入力軸回転数ｔＮｉｎに応じた速度比ｅとなるようにユニット変速比（＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数）が制御される。
【００３９】
ここで、コントロールユニット５０で行われる駆動力制御の一例を図３に示す。
【００４０】
図３において、目標出力軸トルクｔＴｏは、前記従来例の特開平１１−７８６１９に開示された要求車軸駆動力と同様に求められるもので、例えば、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに応じて、予め設定されたマップより決定される。
【００４１】
変速制御は、検出した車速ＶＳＰ値と、この目標出力軸トルクｔＴｏより、予め設定したマップに基づいて目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算し、実際のユニット入力軸回転数Ｎｉｎが、この目標入力軸回転数ｔＮｉｎと一致するように、変速比無限大無段変速機１００の変速制御機構を介してユニット変速比を制御する。
【００４２】
一方、エンジン１０１のトルク制御は、図３において、変速比無限大無段変速機１００の速度比ｅを求め、上記目標出力軸トルクｔＴｏをこの速度比ｅで除したものを、エンジン１０１で発生する目標エンジントルクｔＴｅとして算出し、エンジン１０１の発生トルクが、この目標エンジントルクｔＴｅと一致するように、電子制御スロットルバルブ１０２の目標開度ｔＴＶＯを設定するとともに、燃料噴射量や点火時期の調整を行う。
【００４３】
次に、上記図３に示したコントロールユニット５０で行われる駆動力制御の一例について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に詳述する。なお、図４のフローチャートは、所定時間毎、例えば、１０msec毎に実行される。
【００４４】
まず、ステップＳ１では、入力軸回転数センサ１０３が検出した変速比無限大無段変速機１００のユニット入力軸１ａの回転数Ｎｉｎ、同じく出力軸回転数センサ１０６が検出したユニット出力軸６の回転数Ｎｏｕｔ、車速センサ１０４が検出した車速ＶＳＰと、アクセルペダル開度センサ１０５が検出したアクセル踏み込み量ＡＰＳを読み込む。
【００４５】
ステップＳ２では、図７に示したマップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳから目標出力軸トルクｔＴｏを演算する。
【００４６】
次に、ステップＳ３では、ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６の速度比ｅを、
ｅ＝Ｎｏｕｔ／Ｎｉｎ ………（１）
として算出する。
【００４７】
そして、ステップＳ４では、図５に示すように予め設定されたマップに基づいて、この速度比ｅから変速比無限大無段変速機１００のトルク比ｔを演算する。
【００４８】
ステップＳ５では、目標出力軸トルクｔＴｏを、このトルク比ｔで除したものを、目標エンジントルクｔＴｅとして算出する。
【００４９】
ｔＴｅ＝ｔＴｏ／ｔ ………（２）
次に、ステップＳ６では、図６に示すように予め設定したマップより、目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとして、車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算する。
【００５０】
ステップＳ７では、こうして算出した目標入力軸回転数ｔＮｉｎと目標エンジントルクｔＴｅを出力し、変速制御機構５２へ目標入力軸回転数ｔＮｉｎを指令するとともに、図示しないエンジン制御部へ目標エンジントルクｔＴｅを指令して、目標開度ｔＴＶＯを演算して電子制御スロットルバルブ１０２を駆動する。
【００５１】
以上のように、変速比無限大無段変速機１００の伝達効率を示すトルク比ｔで、目標出力軸トルクｔＴｏを除して目標エンジントルクｔＴｅを求めるようにしたため、目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰ、つまり車両の馬力に対して変速比無限大無段変速機１００の目標入力軸回転数ｔＮｉｎ＝エンジン回転数を制御することができるため、エンジン１０１の動作点を、例えば、最適燃費やエミッション最適となるように制御しながら、変速比無限大無段変速機１００の出力軸トルクを制御することが可能となる。
【００５２】
ここで、より具体的に最適燃費、あるいはエミッション最適に目標入力軸回転数ｔＮｉｎ（＝エンジン回転数）を制御可能な理由を説明する。
【００５３】
ある目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰ（変速機出力軸回転数に比例）に対し、変速機の入力軸回転数を決めると変速機の速度比ｅ（ユニット出力軸回転数／ユニット入力軸回転数）が決まり、この速度比ｅから変速機のトルク比ｔを求めることができる。
【００５４】
そして、このトルク比ｔと目標出力軸トルクｔＴｏとから目標エンジントルクｔＴｅを求めることができる。
【００５５】
すなわち、ある車速ＶＳＰにおける目標出力軸回転数ｔＴｏに対して、変速機の効率を考慮して目標入力軸回転数ｔＮｉ（＝エンジン回転数）とエンジントルクｔＴｅの組み合わせを求めることができる。
【００５６】
この組み合わせは多数存在するが、その中で燃費が最少となるもの、あるいはＮＯｘなどエミッションが最少となる組み合わせを目標入力軸回転数のマップに設定しておく。
【００５７】
これにより、ある目標出力軸トルクｔＴｏと計測された車速ＶＳＰをパラメータとして、この目標入力軸回転数マップを検索することにより、変速機の効率を考慮した上で、燃費最小あるいはエミッション最適となる変速機の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを求めることができるのである。
【００５８】
そして、無段変速機構２の変速比が同一でも、直結モードと動力循環モードでは変速比無限大無段変速機の伝達効率が異なる場合、トルク比ｔに応じて目標エンジントルクｔＴｅが決定されるため、高精度で目標エンジントルクｔＴｅの決定を行うことが可能となって、前記従来例のように、動力循環モードで変速機の出力軸トルクが低下するのを防いで、変速比無限大無段変速機１００を用いた駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００５９】
また、トルク比ｔの演算に際しては、ユニット入力軸回転数Ｎｉｎを分母、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔを分子とした速度比ｅを用いてマップの検索を行うようにしたため、ユニット変速比（＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数）が無限大となるギアードニュートラルポイントＧＮＰでは、速度比ｅ＝０となって、演算中に無限大を用いることなく速度比ｅを有限の値として取り扱うことができるため、前記従来例で述べたような例外処理は不要となって、マイクロコンピュータの演算負荷を低減するとともに、演算精度の低下を防ぐことが可能となる。
【００６０】
図８〜図１０は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態のステップＳ６で行った目標入力軸回転数ｔＮｉｎの演算を、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに応じたマップで行うステップＳ１６に置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００６１】
図１０のステップＳ１６は、アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとして車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｉｎを、図９に示すように予め設定されたマップより設定するものである。なお、その他の各ステップは、前記第１実施形態の図４と同一である。
【００６２】
この場合では、運転者のアクセル操作に応じて目標入力軸回転数ｔＮｉｎ＝エンジン回転数を決定することができるため、運転者の意図に対して違和感なくエンジン回転数を変化させながら、変速比無限大無段変速機１００の出力軸トルクを制御することができる。
【００６３】
図１１〜図１３は第３の実施形態を示し、前記第１実施形態のステップＳ４で行ったトルク比ｔの演算を、図１２、図１１のマップに示すよう目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとして、入出力軸の速度比ｅに対応するトルク比ｔを設定するステップＳ１４に置き換えたもので、その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００６４】
ステップＳ１４では、図１２のマップに示すように、速度比ｅに加えて、目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとしてトルク比ｔを演算するものである。
【００６５】
この場合では、トルク比ｔの演算をより高精度で行うことが可能となって、目標エンジントルクｔＴｅの演算精度を向上させることが可能となる。
【００６６】
図１４〜図１５は第４の実施形態を示し、前記第２実施形態のステップＳ４で行ったトルク比ｔの演算を、前記第３実施形態と同様に、図１２、図１１のマップに示すよう目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとして、入出力軸の速度比ｅに対応するトルク比ｔを設定するステップＳ１４に置き換えたもので、その他の構成は、前記第２実施形態と同様である。
【００６７】
この場合では、運転者のアクセル操作に応じて目標入力軸回転数ｔＮｉｎ＝エンジン回転数を決定することができるため、運転者の意図に対して違和感なくエンジン回転数を変化させながら、トルク比ｔの演算をより高精度で行うことが可能となって、目標エンジントルクｔＴｅの演算精度を向上させることが可能となって、変速比無限大無段変速機１００の出力軸トルクを高精度で制御することができる。
【００６８】
図１６〜図１８は第５の実施形態を示し、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅと、無段変速機構２の変速比ｉよりトルク比ｔを求めるようにしたもので、その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００６９】
図１８のステップＳ２１では、入力軸回転数センサ１０３が検出した変速比無限大無段変速機１００のユニット入力軸１ａの回転数Ｎｉｎ、同じく無段変速機出力軸回転数センサ１０８が検出した無段変速機出力軸の回転数ＣＮｏｕｔ、車速センサ１０４が検出した車速ＶＳＰと、アクセルペダル開度センサ１０５が検出したアクセル踏み込み量ＡＰＳ、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅを読み込む。
【００７０】
ステップＳ２２では、図７に示したマップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳから目標出力軸トルクｔＴｏを演算する。
【００７１】
次に、ステップＳ２３では、ユニット入力軸１ａと無段変速機構出力軸４の速度比から無段変速機構２の変速比ｉを
ｉ＝Ｎｉｎ／ＣＮｏｕｔ
として演算する。
【００７２】
そして、ステップＳ２４では、この変速比ｉと、上記運転モードＭｏｄｅより、図１７に示すように予め設定されたマップに基づいて、変速比無限大無段変速機１００のトルク比ｔを演算する。
【００７３】
次に、ステップＳ５以降では、前記第１実施形態と同様に、目標出力軸トルクｔＴｏを、このトルク比ｔで除したものを、目標エンジントルクｔＴｅとして算出して、ステップＳ６では、図６に示したように予め設定したマップより、目標出力軸トルクｔＴｏと車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算する。
【００７４】
そして、ステップＳ７では、目標入力軸回転数ｔＮｉｎと目標エンジントルクｔＴｅを出力し、変速制御機構５２へ目標入力軸回転数ｔＮｉｎを指令するとともに、図示しないエンジン制御部へ目標エンジントルクｔＴｅを指令して、目標開度ｔＴＶＯを演算して電子制御スロットルバルブ１０２を駆動する。
【００７５】
この場合では、トルク比ｔの演算に、無段変速機構２の変速比ｉを用いるようにしたため、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔが０近傍となるギアードニュートラルポイントＧＮＰ付近における演算精度を向上させることができる。
【００７６】
上記図２のような変速比無限大無段変速機１００では、ユニット変速比が無限大となるギアードニュートラルポイントＧＮＰでは、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔが０となり、また、発進ないし停止時のギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍では、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔが極めて低いため、出力軸回転数センサ１０６の検出精度が低下する。
【００７７】
一方、無段変速機構２は、ユニット出力軸回転数Ｎｏｕｔ＝０となるギアードニュートラルポイントＧＮＰにおいても、所定の回転数で回転しており、この無段変速機構２の変速比ｉは、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍においても高精度で検出することができる。
【００７８】
また、変速比無限大無段変速機１００の運転モードＭｏｄｅは、締結中のクラッチを判定することで容易に把握でき、すなわち、動力循環モードクラッチ９が締結されていれば動力循環モードであり、直結モードクラッチ１０が締結されていれば直結モードと判定できる。
【００７９】
そこで、この無段変速機構２の変速比ｉと、運転モードＭｏｄｅから図１７に示すマップに基づいてトルク比ｔを演算することで、ギアードニュートラルポイントＧＮＰの演算精度を向上させるとともに、運転モードＭｏｄｅによる伝達効率の違いを正確に反映させて、駆動力制御の精度を向上させることができるのである。
【００８０】
なお、上記実施形態において、原動機としてエンジンを対象とした場合について述べたが、本発明はこれに限定されることはなく、また、本発明の技術的思想の範囲内で、様々な変更をなし得ることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す駆動力制御装置の概略構成図。
【図２】同じく変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図３】制御の概念図。
【図４】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図５】速度比ｅとトルク比ｔの関係を示すマップ。
【図６】目標出力軸トルクｔＴｏをパラメータとした車速ＶＳＰと目標入力軸回転数ｔＮｉｎのマップ。
【図７】アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとした車速ＶＳＰと目標出力軸トルクｔＴｏのマップ。
【図８】第２の実施形態を示し、制御の概念図。
【図９】アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとした車速ＶＳＰと目標入力軸回転数ｔＮｉｎのマップ。
【図１０】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施形態を示し、制御の概念図。
【図１２】速度比ｅとトルク比ｔの関係を示すマップ。
【図１３】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１４】第４の実施形態を示し、制御の概念図。
【図１５】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図１６】第５の実施形態を示し、制御の概念図。
【図１７】無段変速機の変速比ｉと運転モードＭｏｄｅに応じたトルク比ｔの関係を示すマップ。
【図１８】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
５０ コントロールユニット
５１ スロットルコントロールモジュール（ＴＣＭ）
５２ 変速制御機構
１００ 変速比無限大無段変速機
１０１ エンジン
Claims (4)
- 無段変速機と一定変速機に動力循環モードクラッチと直結モードクラッチを組み合わせて運転モードを動力循環モードと直結モードのいずれかに切り換え可能に構成されて、原動機に連結されるユニット入力軸と、駆動軸に連結されるユニット出力軸の速度比の逆数であるユニット変速比が無限大を含んで連続的に変更可能な変速比無限大無段変速機と、
アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記アクセルペダルの踏み込み量と車速に基づいて、目標出力軸トルクを演算する目標駆動力設定手段と、
前記無段変速機の入力軸回転数と出力軸回転数の変速比を、入力軸回転数／出力軸回転数として演算する変速比演算手段と、
前記無段変速機の変速比と、変速比無限大無段変速機の運転モードに基づいて変速比無限大無段変速機の伝達効率を示すトルク比を演算するトルク比演算手段と、
前記変速比無限大無段変速機の目標出力軸トルクとトルク比から原動機の目標トルクを演算する目標トルク演算手段と、
この目標トルクに応じて前記原動機の出力を制御する出力制御手段と、
少なくとも、車速に基づいて前記変速比無限大無段変速機の目標入力軸回転数を演算する目標入力軸回転数演算手段と、
この目標入力軸回転数に応じて前記無段変速機の変速比と前記運転モードを切り換えてユニット変速比を制御する変速制御手段とを備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。 - 前記トルク比演算手段は、前記無段変速機の変速比と目標出力軸トルクに応じてトルク比を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
- 前記目標入力軸回転数演算手段は、車速と目標出力軸トルクから目標入力軸回転数を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
- 前記目標入力軸回転数演算手段は、アクセルペダルの踏み込み量と車速から目標入力軸回転数を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
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