JP3903663B2

JP3903663B2 - Vehicle driving force control device

Info

Publication number: JP3903663B2
Application number: JP27186699A
Authority: JP
Inventors: 謙介長村; 浩之糸山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001088582A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用駆動力制御装置、特に自動変速機の変速比が変化している過渡状態における制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者のアクセルペダル操作とは独立にエンジン出力トルクを制御することが可能なエンジンとＣＶＴ（無段変速機：Continuous Variable Transmission）とを備えた車両において、アクセル開度や運転条件等に基づいて算出された正負の目標駆動トルクを所定のエンジントルクとＣＶＴ変速比で実現する「駆動力制御」という考え方があり、この考え方に則った装置を本出願人が提案している（特願平１０−２１９２６８号参照）。
【０００３】
これについて説明すると、駆動力とエンジントルクの関係が近似的に（１）式で表されるものとして、（２）式から（４）式によって目標エンジントルクを演算している。
【０００４】
【数１】

【０００５】
【数２】
ｔＴｅ＝ｔＴｅ０＋ｈＴｅ・・・（２）
【０００６】
【数３】
ｔＴｅ０＝ｔＦｄ×Ｒｔｉｒｅ／（Ｇ×Ｇｆ）・・・（３）
【０００７】
【数４】

ただし、Ｆｄ：駆動力［Ｎ］、
Ｔｅ：エンジントルク［Ｎｍ］、
Ｇ：ＣＶＴ実変速比、
Ｇｆ：ファイナルギアの減速比、
Ｒtire ：駆動輪有効半径［ｍ］、
Ｊ₁：エンジンおよびＣＶＴの入力側の慣性モーメント［Ｎ・ｍ・ｓ²］、
Ｊ₂：ＣＶＴ出力からファイナルギア入力までの慣性モーメント［Ｎ・ｍ・ｓ²］、
Ｊ₃：ファイナルギアから駆動輪までの慣性モーメント［Ｎ・ｍ・ｓ²］、
ω_W：車輪の角速度［ｒａｄ／ｓ］
ｔＴｅ：目標エンジントルク［Ｎｍ］、
ｔＴｅ０：基本目標エンジントルク［Ｎｍ］、
ｈＴｅ：エンジントルク補正量［Ｎｍ］、
ｔＦｄ：目標駆動力［Ｎ］。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来装置では、加速時や減速時に駆動力制御の性能が悪化する可能性がある。加速時を図１９を参照して説明すると、図１９は、定常走行のあと時刻ｔ１より加速した場合の主要パラメータの変化パターンを簡略的に表したものである。
【０００９】
図１９において、目標エンジントルクｔＴｅが過渡的にオーバーシュートするのは、以下の２つの理由からである。第１に、ＣＶＴの目標変速比は、通常、目標駆動力と同様にステップ的に変化するが、ＣＶＴの実変速比に応答遅れが存在するため、加速時には目標変速比と完全に一致しない。上記の（３）式によれば基本目標エンジントルクｔＴｅ０は目標駆動力ｔＦｄを、この応答遅れを有するＣＶＴの実変速比Ｇで割ることによって求めているので、演算結果にオーバーシュートが発生する。第２に、（４）式によれば、エンジントルク補正量ｈＴｅは、ＣＶＴがダウンシフトすることによって、（４）式右辺第１項の影響でその値が増加する。実変速比Ｇの変化速度が速いほど補正期間は短くなるものの、補正量ｈＴｅのピーク値が大きくなる。
【００１０】
さて、目標燃料噴射量は、目標エンジントルクｔＴｅと同様に、オーバーシュートを伴って変化する（図１９最下段参照）。一方、燃料噴射量に対し運転条件に応じてその上限が設定される。ディーゼルエンジンの場合であれば、黒煙の発生を抑える等の目的で燃料噴射量の上限を設定している。この場合、燃料噴射量の上限を、たとえばシリンダ吸入新気量にほぼ比例するように設定したとすると、シリンダ吸入新気量は加速開始から遅れを伴って増加するため、燃料噴射量の上限もシリンダ吸入新気量と同様に加速開始から遅れを伴って増加する（図１９最下段参照）。この結果、図１９の最下段に示したように、目標燃料噴射量が燃料噴射量の上限を上回る部分では、目標燃料噴射量がその上限に制限されてしまい、目標駆動力が実現できなくなるのである。
【００１１】
次に減速時について図１７左半分を参照して説明すると、実変速比の応答遅れとイナーシャトルクの補償のために、加速時とは逆に、減速時は目標エンジントルクにアンダーシュートが生じ、これによって目標燃料噴射量がアンダーシュートを伴って変化する（図１７最下段参照）。一方、燃料噴射量の下限は０［ｍｇ／ｓｔ］であるので、図１７最下段に示したように、目標燃料噴射量が燃料噴射量の下限を下回る部分では、目標燃料噴射量がその下限に制限されてしまい、目標駆動力が実現できなくなる。
【００１２】
そこで本発明は、加速時にＣＶＴ変速比の変化速度を抑えることにより、運転条件に応じた燃料噴射量上限を設定している場合にも、目標燃料噴射量がこの上限に制限されないようにして、加速直後に駆動力制御性能が悪化しないようにすることを目的とする。同様にして減速時にもＣＶＴ変速比の変化速度を抑えることにより、目標燃料噴射量が燃料噴射量下限に制限されないようにして、減速直後に駆動力制御性能が悪化しないようにすることも目的とする
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図２０に示すように、車両の目標駆動力ｔＦｄを設定する手段７１と、エンジンから駆動輪までの慣性による駆動力への影響を考慮した目標エンジントルクｔＴｅを、前記目標駆動力ｔＦｄと自動変速機の変速比（実変速比Ｇまたは目標変速比ｔＧ）と車速ＶＳＰから演算する手段７２と、この目標エンジントルクｔＴｅに応じて目標燃料噴射量ｔＱｆを設定する手段７３と、燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘを運転条件に応じて設定する手段７４と、この燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘまでの範囲内で前記目標燃料噴射量ｔＱｆを実現する手段７５と、自動変速機の目標入力回転速度を第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１として設定する手段７６と、前記燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘと前記目標燃料噴射量ｔＱｆからこの第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１の高周波成分を減衰させるフィルタ時定数τを設定する手段７７と、このフィルタ時定数τにしたがって前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１の高周波成分を減衰させた目標入力回転速度を第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２として演算する手段７８と、この第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２を実現する手段７９とを備える。
【００１４】
第２発明は、図２１に示すように、車両の目標駆動力ｔＦｄを設定する手段７１と、エンジンから駆動輪までの慣性による駆動力への影響を考慮した目標エンジントルクｔＴｅを、前記目標駆動力ｔＦｄと自動変速機の変速比（実変速比Ｇまたは目標変速比ｔＧ）と車速ＶＳＰから演算する手段７２と、この目標エンジントルクｔＴｅに応じて目標燃料噴射量ｔＱｆを設定する手段７３と、燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘを運転条件に応じて設定する手段７４と、この燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘまでの範囲内で前記目標燃料噴射量ｔＱｆを実現する手段７５と、自動変速機の目標入力回転速度を第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１として設定する手段７６と、前記目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つと、前記燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘと前記目標燃料噴射量ｔＱｆからこの第１目標入力回転速度の高周波成分を減衰させるフィルタ時定数τを設定する手段８１と、このフィルタ時定数τにしたがって前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１の高周波成分を減衰させた目標入力回転速度を第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２として演算する手段７８と、この第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２を実現する手段７９と
を備える。
【００１５】
第３の発明は、図２２に示すように、車両の目標駆動力ｔＦｄを設定する手段７１と、エンジンから駆動輪までの慣性による駆動力への影響を考慮した目標エンジントルクｔＴｅを、前記目標駆動力ｔＦｄと自動変速機の変速比（実変速比Ｇまたは目標変速比ｔＧ）と車速ＶＳＰから演算する手段７２と、この目標エンジントルクｔＴｅに応じて目標燃料噴射量ｔＱｆを設定する手段７３と、燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎを設定する手段９１と、この燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎまでの範囲内で前記目標燃料噴射量ｔＱｆを実現する手段９２と、自動変速機の目標入力回転速度を第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１として設定する手段７６と、前記目標燃料噴射量ｔＱｆと前記燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎからこの第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１の高周波成分を減衰させるフィルタ時定数τを設定する手段９３と、このフィルタ時定数τにしたがって前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１の高周波成分を減衰させた目標入力回転速度を第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２として演算する手段７８と、この第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２を実現する手段７９とを備える。
【００１６】
第４発明は、図２３に示すように、車両の目標駆動力ｔＦｄを設定する手段７１と、エンジンから駆動輪までの慣性による駆動力への影響を考慮した目標エンジントルクｔＴｅを、前記目標駆動力ｔＦｄと自動変速機の変速比（実変速比Ｇまたは目標変速比ｔＧ）と車速ＶＳＰから演算する手段７２と、この目標エンジントルクｔＴｅに応じて目標燃料噴射量ｔＱｆを設定する手段７３と、燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎを設定する手段９１と、この燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎまでの範囲内で前記目標燃料噴射量ｔＱｆを実現する手段９２と、自動変速機の目標入力回転速度を第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１として設定する手段７６と、前記目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つと、前記目標燃料噴射量ｔＱｆと前記燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎからこの第１目標入力回転速度の高周波成分を減衰させるフィルタ時定数τを設定する手段１０１と、このフィルタ時定数τにしたがって前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１の高周波成分を減衰させた目標入力回転速度を第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２として演算する手段７８と、この第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２を実現する手段７９とを備える。
【００１７】
第５の発明では、第１または第２の発明において前記フィルタ時定数τを、前記目標燃料噴射量ｔＱｆが前記目標燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘから離れるほど小さくなるように設定する。
【００１８】
第６の発明では、第３または第４の発明において前記フィルタ時定数τを、前記目標燃料噴射量ｔＱｆが前記目標燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎから離れるほど小さくなるように設定する。
【００１９】
第７の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記目標エンジントルクｔＴｅを演算する手段が、前記目標駆動力ｔＦｄと前記変速比に基づいて基本目標エンジントルクｔＴｅ０を演算する手段と、前記慣性が駆動力に及ぼす影響を、前記基本目標エンジントルクｔＴｅ０に対する補正量ｈＴｅとして前記変速比と前記車速ＶＳＰから演算する手段と、この補正量ｈＴｅで前記基本目標エンジントルクｔＴｅ０を補正した値を前記目標エンジントルクｔＴｅとして演算する手段とからなる。
【００２０】
第８の発明では、第１から第４までのいずれか一つの発明において前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を、燃費性能、排気性能または両者が最適となるエンジン動作ラインに基づいて設定する。
【００２１】
第９の発明では、第１または第２の発明において前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を、燃費性能、排気性能または両者が最適となるエンジン動作ラインに基づいて設定する場合に、前記目標燃料噴射量が前記目標燃料噴射量上限から離れるほど前記フィルタ時定数τを小さくする。
【００２２】
第１０の発明では、第３または第４の発明において前記第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を、燃費性能、排気性能または両者が最適となるエンジン動作ラインに基づいて設定する場合に、前記目標燃料噴射量が前記目標燃料噴射量下限から離れるほど前記フィルタ時定数τを小さくする。
【００２３】
第１１の発明では、第１または第２の発明において前記運転条件がシリンダ吸入新気量Ｑａｃｙｌである。
【００２４】
第１２の発明では、第２の発明において前記フィルタ時定数τを、前記燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘと前記目標燃料噴射量ｔＱｆの差ΔＱｆ（＝Ｑｆｍａｘ−ｔＱｆ）に応じた基本時定数τ１と、前記目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つの変化速度に応じた第２の時定数τ２との和で設定する。
【００２５】
第１３の発明では、第４の発明において前記フィルタ時定数τを、前記目標燃料噴射量ｔＱｆと前記燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎの差ΔＱｆ（＝ｔＱｆ−Ｑｆｍｉｎ）に応じた基本時定数τ１と、前記目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つの変化速度に応じた第２の時定数τ２との和で設定する。
【００２６】
第１４の発明では、第１２または第１３の発明において前記変化速度が、前記目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つを入力信号としてこの入力信号のノイズ成分をカットした上で所定の周波数帯域に対して近似的にこの入力信号の時間微分値相当を演算したものである。
【００２７】
第１５の発明では、第１から第１４までのいずれか一つの発明において前記変速比が目標変速比ｔＧである場合に、この目標変速比ｔＧを前記第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２と前記車速ＶＳＰから演算する。
【００２８】
第１６の発明では、第１から第１４までのいずれか一つの発明において前記変速比が実変速比Ｇである場合に、この実変速比Ｇを検出手段により検出する。
【００２９】
第１７の発明では、第１から第１４までのいずれか一つの発明において前記車速を検出手段により検出する。
【００３０】
第１８の発明では、第２、第４、第１２、第１３、第１４のいずれか一つの発明において前記アクセル開度を検出手段により検出する。
【００３１】
【発明の効果】
第１、第２、第５、第７、第８、第１１、第１５、第１６、第１７、第１８の発明では、第１目標入力回転速度を実現するのではなく、第１目標入力回転速度の高周波成分を減衰させた目標入力回転速度を第２目標入力回転速度として演算し、この第２目標入力回転速度を実現するようにしたので、自動変速機の実変速比の加速時における変化速度が従来装置の場合より抑えられ、これによって目標燃料噴射量の加速初期におけるオーバーシュートが従来装置より緩やかになり、燃料噴射量の上限の制限を受けにくくなる。目標燃料噴射量がその上限に制限されなくなると、目標燃料噴射量の全てがエンジンに供給されるので、加速初期における駆動力制御の性能が向上する。
【００３２】
同様にして第３、第４、第６、第１６、第１７，第１８の発明によれば、自動変速機の実変速比の減速時における変化速度が従来装置の場合より抑えられ、これによって目標燃料噴射量の減速時におけるアンダーシュートが従来装置より緩やかになり、燃料噴射量の下限の制限を受けにくくなる。目標燃料噴射量がその下限に制限されなくなると、減速時における駆動力制御の性能が向上する。
【００３３】
エンジン動作点が燃費性能、排気性能または両者が最適となるライン上をトレースするように目標エンジントルクおよび第１目標入力回転速度を設定している場合に、目標燃料噴射量がその上限から離れているときにまで自動変速機の変速比の変化速度を制限したのでは、トレース性能が悪化してしまうことが考えられるが、第９の発明によれば、目標燃料噴射量がその上限から離れているときにまで自動変速機の変速比の変化速度を制限することによるトレース性能の悪化を回避できる。
【００３４】
エンジン動作点が燃費性能、排気性能または両者が最適となるライン上をトレースするように目標エンジントルクおよび第１目標入力回転速度を設定している場合に、目標燃料噴射量がその下限から離れているときにまで自動変速機の変速比の変化速度を制限したのでは、トレース性能が悪化してしまうことが考えられるが、第１０の発明によれば、目標燃料噴射量がその下限から離れているときにまで自動変速機の変速比の変化速度を制限することによるトレース性能の悪化を回避できる。
【００３５】
第１２の発明によれば、目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つの変化速度に応じ、その変化速度が大きいほど第２の時定数が大きくなるように設定することで、急加速時には加速の開始当初からフィルタ時定数を大きくすることが可能となり、これによって、駆動系の慣性による駆動力への影響を補償しようとして、目標燃料噴射量が燃料噴射量の上限に制限されることになる状況を、急加速時においても発生しにくくすることができる。
【００３６】
第１３の発明によれば、目標駆動力、アクセル開度のうちのどちらか一つの変化速度に応じ、その変化速度が大きいほど第２の時定数が大きくなるように設定することで、急減速時には減速の開始当初からフィルタ時定数を大きくすることが可能となり、これによって、駆動系の慣性による駆動力への影響を補償しようとして、目標燃料噴射量が燃料噴射量の下限に制限されることになる状況を、急減速時においても発生しにくくすることができる。
【００３７】
第１４の発明によれば、入力信号に加わるノイズの影響を受けてフィルタ時定数が不要に変化してしまうことを回避できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の駆動力制御装置を備えた車両のパワートレインとその制御系を示している。
【００３９】
エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装置３を備える。これは、主として、燃料タンク（図示しない）、サプライポンプ４、コモンレール（蓄圧室）５、気筒毎に設けられる燃料噴射ノズル６からなり、高圧のサプライポンプ４に生成した高圧燃料をコモンレール５に蓄え、燃料噴射ノズル６内の三方弁７によってノズルニードルの開閉を行うことで、噴射の開始と終了を自由に制御することができる。このとき定まる三方弁７のＯＮ時間とコモンレール５内の燃料圧力により燃料噴射量が調整され、エンジン１の出力トルクが制御される。
【００４０】
なお、コモンレール５内の燃料圧力は、圧力センサ（図示しない）とサプライポンプ４の吐出量機構（図示しない）により、常にエンジンの求める最適値に制御される。また、三方弁７のＯＮ時期により噴射時期が制御される。
【００４１】
上記のエンジン出力トルクは、動力断接手段としてのトルクコンバータ（以下トルコンという）１１を介して周知のＣＶＴ（Ｖベルト式無段変速機）１２に伝達され、このＣＶＴ１２の出力トルクがさらにファイナルドライブギア１８、ディファレンシャルギア１９を介して図示しない駆動輪へと伝達される。
【００４２】
プライマリプーリ１３と、これに整列配置されるセカンダリプーリ１４と、これら両プーリ１３、１４間に掛け回されるＶベルト１５とを備えるＣＶＴ１２では、変速のため、プライマリプーリ１３およびセカンダリプーリ１４のそれぞれのＶ溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジが他方の固定フランジに対して相対的に接近してＶ溝幅を狭めたり、離反してＶ溝幅を広め得るようになっており、両可動フランジを、目標変速比指令に応動する油圧アクチュエータ１６からのプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃに応じた位置に変位させることで、ＣＶＴ１２の実変速比が目標変速比と一致するように変速される。
【００４３】
コントローラ２１には、アクセルセンサ２２からのアクセル開度（アクセルペダル８の踏み込み量のこと）、クランク角センサ２３からのエンジン１の回転速度Ｎｅ、ＣＶＴ入力回転速度センサ２４からのＣＶＴ入力回転速度（プライマリプーリ１３の回転速度）、ＣＶＴ出力回転速度センサ２５からのＣＶＴ出力回転速度（セカンダリプーリ１４の回転速度）、車速センサ２６からの車速ＶＳＰの各信号が入力され、これら入力情報をもとに、目標燃料噴射量ｔＱｆおよび目標変速比ｔＧを演算し、その演算値（指令）に従ってＣＶＴ１２の変速制御およびエンジン１に供給する燃料噴射量（出力）制御を以下のごとく行って、車両の駆動力制御を実行する。
【００４４】
この場合、加速や減速などの過渡時においても、エンジンから駆動輪までの慣性に抗して目標駆動力を得るため、エンジンから駆動輪までの慣性による駆動力への影響を考慮して目標エンジントルクｔＴｅを演算する。したがって、加速を行うと目標エンジントルクは大きくオーバーシュートするのであるが、このとき、黒煙の発生を抑える等の目的で、たとえばシリンダ吸入新気量Ｑａｃｙｌに応じて燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘを設定するものでは、シリンダ吸入新気量Ｑａｃｙｌが加速開始から遅れを伴って増加するため、目標燃料噴射量がその上限Ｑｆｍａｘを上回ったとき、目標燃料噴射量がその上限に制限されてしまい、目標駆動力を得ることができなくなる。
【００４５】
そこで、コントローラ２１では、目標燃料噴射量が燃料噴射量上限に近づくのにしたがってＣＶＴ変速比の変化速度を抑制する。
【００４６】
コントローラ２１で実行されるこの制御の内容を、以下のブロック構成図にしたがって説明する。
【００４７】
図２は駆動力制御のためのもので、同図において、まず目標駆動力設定部３１では、車両の走行状態（車速とアクセル開度）に基づいて目標駆動力ｔＦｄ［Ｎ］を設定する。これは、たとえば車両の走行状態と目標駆動力の関係を図３に示したように予めマップとして用意しておき、そのときの車両の走行状態からそのマップを検索することにより求めればよい。
【００４８】
このようにして求めた目標駆動力ｔＦｄに加えて、ＣＶＴ実変速比Ｇ、車速ＶＳＰが入力される目標エンジントルク演算部３２では、これらに基づいて目標エンジントルクｔＴｅ［Ｎｍ］を演算する。この演算部３２については、図４のブロック図により説明する。
【００４９】
図４において、目標エンジントルク演算部３２は、基本目標エンジントルク演算部５１、補正量演算部５２、エンジントルク補正部５３からなる。このうち、基本目標エンジントルク演算部５１では、目標駆動力ｔＦｄとＣＶＴ実変速比Ｇから、
【００５０】
【数５】
ｔＴｅ０＝ｔＦｄ×Ｒtire／（Ｇ×Ｇｆ）・・・（５）
の式により基本目標エンジントルクｔＴｅ０［Ｎｍ］を演算する。
【００５１】
ただし、（５）式において、Ｒtireは駆動輪有効半径［ｍ］、Ｇｆはファイナルギアの減速比で、これらは定数として与えられる。
【００５２】
（５）式は上記の（３）式と同じ式であり、駆動系の慣性による影響を無視して、目標駆動力ｔＦｄを得るために必要なエンジントルクを求めたものである。
【００５３】
補正量演算部５２では、まずＣＶＴ実変速比Ｇと車速ＶＳＰ［ｋｍ／ｈ］に基づいて、
【００５４】
【数６】
ω_W＝1000×ＶＳＰ／（２π×Ｒtire）・・・（６）
【００５５】
【数７】
ｖω_W＝（ω_W−ｚ^-1ω_W）／Δｔ・・・（７）
【００５６】
【数８】
ｖＧ＝（Ｇ−ｚ^-1Ｇ）／Δｔ・・・（８）
の３つの式により、駆動輪の回転角速度ω_W［ｒａｄ／ｓｅｃ］、駆動輪の回転角加速度ｖω_W［ｒａｄ／ｓｅｃ］、ＣＶＴ実変速比の変化速度ｖＧを順次演算する。
【００５７】
ここで、（７）式、（８）式は、時間微分値相当を、単位時間当たり（サンプル時間Δｔ［ｓｅｃ］当たり）の入力の差分から近似的に求めるようにしたものである。なお、（７）式、（８）式においてｚはｚ演算子を表している。
【００５８】
次にこれらω_W、ｖω_W、ｖＧを用いて、
【００５９】
【数９】

の式により基本目標エンジントルクｔＴｅ０の補正量ｈＴｅ［Ｎｍ］を演算する。（９）式は、駆動系に存在する慣性の、駆動力に及ぼす影響を考慮した演算を行うものである。
【００６０】
ただし、（９）式において、Ｊ₁はエンジンおよびＣＶＴの入力側の慣性モーメント［Ｎ・ｍ・ｓ²］、Ｊ₂はＣＶＴ出力からファイナルギア入力までの慣性モーメント［Ｎ・ｍ・ｓ²］、Ｊ₃：ファイナルギアから駆動輪までの慣性モーメント［Ｎ・ｍ・ｓ²］である（図５参照）。（６）式〜（９）式において、Ｒtire、Δｔ、Ｇｆ、Ｊ₁、Ｊ₂、Ｊ₃は定数として与えられる。
【００６１】
エンジントルク補正部５３では、このエンジントルク補正量ｈＴｅと基本目標エンジントルクｔＴｅ０とから
【００６２】
【数１０】
ｔＴｅ＝ｔＴｅ０＋ｈＴｅ・・・（１０）
の式により、つまり両者を加算することによって基本目標エンジントルクｔＴｅ０を補正し、補正後の値を目標エンジントルクｔＴｅ［Ｎｍ］として算出する。加速時にはｈＴｅが正の値で加わることになり、これによって、目標エンジントルクに加速初期のオーバーシュートが生じるわけである。
【００６３】
このようにして目標エンジントルクｔＴｅを算出したら図２に戻り、目標エンジントルクｔＴｅの入力される目標燃料噴射量設定部３３で、目標エンジントルクｔＴｅとエンジン回転速度［ｒｐｍ］から、たとえば図６を内容とするマップを検索すること等により目標燃料噴射量ｔＱｆ［ｍｇ／ｓｔ］を設定する。図６に示したように、エンジン回転速度に対する目標燃料噴射量の感度が少ないことから、単純に目標エンジントルクｔＴｅだけから目標燃料噴射量ｔＱｆを設定してもよい。この場合には、目標エンジントルクと目標燃料噴射量の関係を予めテーブルとして用意しておけばよい。
【００６４】
一方、燃料噴射量上限設定部３４では、たとえばシリンダ吸入新気量Ｑａｃｙｌ［ｍｇ／ｓｔ］から、
【００６５】
【数１１】
Ｑｆｍａｘ＝Ｋ×Ｑａｃｙｌ・・・（１１）
の式により燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘ［ｍｇ／ｓｔ］を算出する。ただし、Ｋは比例定数（定数）である。
【００６６】
（１１）式は、燃料噴射量上限を、シリンダ内の新気量に対して、一定の割合とするものである。
【００６７】
ここで、シリンダ吸入新気量Ｑａｃｙｌの演算については図７のフローにより説明する。この演算はＲＥＦ信号（４気筒エンジンでは９０度毎の、６気筒エンジンでは１２０度毎の信号）の入力毎に行う。
【００６８】
まず、ステップ１ではエンジン回転速度Ｎｅを読み込み、このエンジン回転速度Ｎｅとエアフローメータより得られる吸入空気量Ｑａｓ０とから
【００６９】
【数１２】
Ｑａｃ０＝（Ｑａｓ０／Ｎｅ）×ＫＣＯＮ＃
ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、
の式により１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ０を演算する。
【００７０】
上記のエアフローメータ（図示しない）は、吸気通路２の上流側に設けており、エアフローメータからコレクタ２ａまでの輸送遅れ分のディレイ処理を行うため、ステップ３ではＬ（ただしＬは定数）回前のＱａｃ０の値をコレクタ入口位置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎとして求めている。そして、ステップ４ではこのＱａｃｎに対して
【００７１】
【数１３】

ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、
ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、
ＶＥ：排気量、
ＮＣ：気筒数、
ＶＭ：吸気系容積、
Ｑａｃｙｌ_n-1：前回のＱａｃｙｌ、
の式（一次遅れの式）により、吸気弁位置における１シリンダ当たりの吸入空気量をシリンダ吸入新気量Ｑａｃとして演算する。これはコレクタ入口部から吸気弁までの吸気のダイナミクスを補償するためのものである。
【００７２】
図２に戻り、目標燃料噴射量実現部３５では、目標燃料噴射量ｔＱｆと燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘを比較し、目標燃料噴射量ｔＱｆが燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘを超えるときは、その上限Ｑｆｍａｘに燃料噴射量を制限し、その制限された燃料噴射量（制限されないときは演算値の目標燃料噴射量ｔＱｆ）がエンジン１に供給されるように前記三方弁７のＯＮ時間とコモンレール５内の燃料圧力を制御する。
【００７３】
一方、第１目標入力回転速度設定部３６では、燃費性能、排気性能または燃費と排気の両性能を最適にするエンジン動作ラインに基づいて、ＣＶＴの目標入力回転速度を設定する。後述するように、本実施形態では、この目標回転速度をフィルタ時定数にしたがって補正するので、補正前の値と補正後の値を区別するため、補正前の値であるこの目標入力回転速度を、第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１［ｒｐｍ］とする。
【００７４】
第１目標入力回転速度の具体的な設定方法は次の通りである。目標とするエンジン動作ラインで表されるエンジントルクＴｅ［Ｎｍ］とエンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］の関係が、
【００７５】
【数１４】
Ｔｅ＝ｆ１（Ｎｅ）・・・（１２）
の式に示すように関数ｆ１の関係として表されることとする。
【００７６】
ここで、駆動力Ｆｄ［Ｎ］とエンジントルクＴｅの関係は、（１２）式に対し、駆動系の慣性が影響する項を無視して、
【００７７】
【数１５】
Ｆｄ＝Ｔｅ×Ｇ×Ｇｆ／Ｒtire・・・（１３）
の式で表されるものとする。
【００７８】
また、
【００７９】
【数１６】
Ｇ＝Ｎｅ／Ｎｏｕｔ・・・（１４）
【００８０】
【数１７】
Ｎｏｕｔ＝1000×ＶＳＰ×Ｇｆ／（60×２π×Ｒtire）・・・（１５）
の関係式が成立する。（１４）式は、エンジン回転速度ＮｅとＣＶＴの出力回転速度Ｎｏｕｔ［ｒｐｍ］の比が実変速比Ｇであることを示している。つまり、（１４）式はロックアップ状態を前提とするものである。また、（１５）式は、車速ＶＳＰとＣＶＴの出力回転速度Ｎｏｕｔとの関係を表す式である。
【００８１】
（１４）式、（１５）式を、（１３）式に代入すると、
【００８２】
【数１８】
Ｆｄ＝２π×60×Ｔｅ×Ｎｅ／（1000×ＶＳＰ）・・・（１６）
の式が得られる。
【００８３】
（１２）式を（１６）式に代入すると、
【００８４】
【数１９】
Ｆｄ＝２π×60×ｆ１（Ｎｅ）／（1000×ＶＳＰ）・・・（１７）
の式が得られる。
【００８５】
（１７）式で表される駆動力Ｆｄと車速ＶＳＰとエンジン回転速度Ｎｅの関係は、目標とするエンジン動作ラインをトレーする場合の関係である。よって、この関係にしたがって第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を設定するためのマップを作成する。このときＣＶＴはロックアップ状態にあることを前提とし、エンジン回転速度ＮｅとＣＶＴの入力回転速度が等しいものとする。
【００８６】
このようにして第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を設定したのが図８である。したがって、図８を内容とする予めマップを検索することにより、そのときの車速ＶＳＰと目標駆動力ｔＦｄに対応した第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を求めればよい。
【００８７】
次に、図２の目標入力回転速度制限部３７は、フィルタ時定数設定部３８と第２目標入力回転速度演算部３９からなる。このうち、フィルタ時定数設定部３８では、目標燃料噴射量Ｑｆと燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘから
【００８８】
【数２０】
ΔＱｆ＝Ｑｆｍａｘ−ｔＱｆ・・・（１８）
の式により両者の差ΔＱｆを算出し、この差ΔＱｆに対応してフィルタ時定数τ［ｓｅｃ］を設定する。ΔＱｆとフィルタ時定数τの関係は図９に示したように予めテーブルとして用意しておく。
【００８９】
ここで、目標燃料噴射量ｔＱｆが燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘから離れるほど（つまりΔＱｆが大きくなるほど）、フィルタ時定数τが小さくなるように設定する。これは、上記のように、エンジン動作点が燃費性能、排気性能または両者が最適となるライン上をトレースするように目標エンジントルクｔＴｅおよび第１目標入力回転速度ｔＮｉｎ１を設定している場合に、目標燃料噴射量ｔＱｆがその上限Ｑｆｍａｘから離れているときにまでＣＶＴ実変速比の変化速度を制限したのでは、トレース性能が悪化してしまうことが考えられるためである。
【００９０】
第２目標入力回転速度演算部３９では、このフィルタ時定数τと第１目標入力回転速度Ｎｉｎ１から、たとえば
【００９１】
【数２１】

の式により、第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２を演算する。ただし、Δｔはサンプル時間［ｓｅｃ］で、これは定数として与えられる。
【００９２】
（１９）式は、連続時間系において
【００９３】
【数２２】
ｔＮｉｎ２＝（１／（１＋τｓ））×ｔＮｉｎ１・・・（２０）
の式で表される式（伝達関数は一次遅れ）を離散時間系で表したものである。なお、（１９）式においてｚはｚ演算子、（２０）式においてｓはラプラス演算子を表す。
【００９４】
そして、第２目標入力回転速度実現部４０では、ＣＶＴの入力回転速度が、この第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２となるように油圧アクチュエータ１６を制御する。
【００９５】
変速比検出部４１では、ＣＶＴ入力回転速度センサ２４からのＣＶＴ入力回転速度をＣＶＴ出力回転速度センサ２５からのＣＶＴ出力回転速度Ｎｏｕｔで除算することによってＣＶＴ実変速比Ｇを算出（検出）する。
【００９６】
なお、図２ではＣＶＴ実変速比Ｇを目標エンジントルク演算部３２に入力させているが、これに代えて、ＣＶＴの目標変速比ｔＧを入力させてもよい。ＣＶＴの目標変速比ｔＧは、車速ＶＳＰと第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２から
【００９７】
【数２３】
ｔＧ＝60×２π×Ｒtire×ｔＮｉｎ２／（1000×ＶＳＰ）・・・（２１）
の式により演算すればよい。
【００９８】
ここで、本実施形態の作用を図１０を参照しながら説明する。
【００９９】
本実施形態では、ＣＶＴの入力回転速度が第１目標入力回転速度Ｎｉｎ１となるように油圧アクチュエータ１６を制御するのではなく、第１目標入力回転速度Ｎｉｎ１に対して一次遅れで応答する第２目標入力回転速度Ｎｉｎ２を演算し、ＣＶＴの入力回転速度がこの第２目標入力回転速度ｔＮｉｎ２となるように油圧アクチュエータ１６を制御するので、定常のあと時刻ｔ１から加速を行う場合に、ＣＶＴ実変速比の変化速度ｖＧ（図では曲線の傾き）が、従来装置の場合より抑えられる（図１０中段参照）。これによって、目標エンジントルクｔＴｅ（目標燃料噴射量ｔＱｆ）の加速初期におけるオーバーシュートが従来装置より緩やかになり（図１０下段参照）、燃料噴射量の上限の制限を受けにくくなる。
【０１００】
図１１には同一の加速を行ったときの従来例と本実施形態の比較シミュレーション結果を示す。従来例（左半分参照）に対して本実施形態（右半分参照）では、ＣＶＴの実際の入力回転速度（中段の破線参照）が従来例より緩やかに変化している。この結果、目標燃料噴射量が燃料噴射量上限に制限されなくなり（下段参照）、目標燃料噴射量の全てがエンジンに供給されるので、実際の駆動力が目標駆動力に沿うものとなり（上段参照）、加速初期における駆動力制御の性能が向上する。
【０１０１】
また、エンジン動作点が、たとえば燃費最適ライン上をトレースするように、目標エンジントルクｔＴｅおよび目標変速比ｔＧが設定している場合に、目標燃料噴射量がその上限から離れているときにまでＣＶＴ実変速比の変化速度を制限したのでは、トレース性能が悪化してしまうことが考えられが、本実施形態では、目標燃料噴射量がその上限から離れるほどフィルタ時定数τを小さくして、ＣＶＴ実変速比の変化速度を抑えないようにしたので、目標燃料噴射量が上限から離れているときにまでＣＶＴ実変速比の変化速度を制限することによるトレース性能の悪化を回避できる。
【０１０２】
図１２は第２実施形態のブロック図で、第１実施形態の図２と置き換わるものである。なお、図２と同一部分には同一番号を付して同一部分の説明は省略する。
【０１０３】
第２実施形態ではフィルタ時定数設定部６１で以下の処理を行う。
【０１０４】
第１に、第１実施形態と同様に目標燃料噴射量ｔＱｆと燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘから上記（１８）式により噴射量の差ΔＱｆを算出し、この差ΔＱｆに対応する時定数を基本時定数τ１として設定する。図１３に示したように基本時定数τ１の特性は、図９の特性と同様に目標燃料噴射量ｔＱｆが燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘから離れるほど値が小さくなる特性である。
【０１０５】
第２に、目標駆動力ｔＦｄから、
【０１０６】
【数２４】
ｖｔＦｄ＝（ｓ／（１＋Ｔｓ）ⁿ）×ｔＦｄ・・・（２２）
の式に示す伝達関数にしたがって、目標駆動力の変化速度ｖｔＦｄ［Ｎ／ｓｅｃ］を演算する。（２２）式のｓはラプラス演算子である。
【０１０７】
（２２）式は、目標駆動力の周波数成分より高周波側にノイズ成分が乗っている場合でも、ノイズ成分をカットして、理想的な変化速度相当が得られるようにすることを目的としたものである。なお、（２２）式のＴはノイズを抑えられる範囲でなるべく小さい正数にする。また、ｎは、少なくとも１よりも大きい整数で、ノイズを抑えられる範囲でなるべく小さい値にする。
【０１０８】
第３に、この目標駆動力変化速度ｖｔＦｄから第２の時定数τ２を設定する。目標駆動力変化速度ｖｔＦｄと第２の時定数τ２の関係も、図１４に示したように予めテーブルとして用意しておく。
【０１０９】
最後に、上記の２つの時定数τ１とτ２から
【０１１０】
【数２５】
τ＝τ１＋τ２・・・（２３）
の式により、２つの時定数を加算した値をフィルタ時定数τ［ｓｅｃ］として算出する。
【０１１１】
これは、τ２により加速の程度を反映させるようにしたものである。たとえば、図１４のように加速の程度（目標駆動力変化速度ｖｔＦｄ）が大きくなるほどτ２の値を大きくしておくことで、急加速であるほど、加速の開始当初からフィルタ時定数τを大きくすることができる。
【０１１２】
第２実施形態では、目標駆動力の変化速度を演算する場合で説明したが、これに代えてアクセル開度の変化速度を演算するようにしてもよい。このときには、アクセル開度の変化速度から、第２の時定数τ２を設定する。第２の時定数τ２の特性は、図１４と同様にアクセル開度の変化速度が大きくなるほど値が大きくなる特性である。
【０１１３】
第２実施形態では、フィルタ時定数τを演算するに際して、加速の程度を表す目標駆動力ｔＦｄの変化速度（またはアクセル開度の変化速度）をフィルタ時定数に反映させるため、加速の程度が急であるほどフィルタ時定数τが大きくなるようにしたので、図１５に示したように、第１実施形態の場合には目標燃料噴射量ｔＱｆが燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘに近づいてからフィルタ時定数τが大きくなるのに対して、第２実施形態の場合には急加速であるほどその加速開始の当初からフィルタ時定数τを大きくすることができる。なお、図１５では、時刻ｔ１から急加速状態に移行して、目標駆動力ｔＦｄが増加する場合を想定している。また、目標駆動力ｔＦｄ、燃料噴射量上限Ｑｆｍａｘ、目標燃料噴射量ｔＱｆは同じように変化するものとした。
【０１１４】
このように、第２実施形態では、急加速時においても、駆動系の慣性による駆動力への影響を補償しようとして、目標燃料噴射量が燃料噴射量の上限に制限されることになる状況を発生しにくくすることができる。
【０１１５】
さて、上記２つの実施形態では、加速時について説明したが、本発明は減速時にも適用がある。これについて図１７左半分を参照して説明すると、実変速比の応答遅れとイナーシャトルクの補償のために、加速時とは逆に、減速時は目標エンジントルクにアンダーシュートが生じ、これによって目標燃料噴射量がアンダーシュートを伴って変化する（図１７最下段参照）。一方、燃料噴射量の下限は０［ｍｇ／ｓｔ］であるので、図１７最下段に示したように、目標燃料噴射量が燃料噴射量の下限を下回る部分では、目標燃料噴射量がその下限に制限されてしまい、目標駆動力が実現できなくなる。
【０１１６】
そこでコントローラ２１では、目標燃料噴射量が燃料噴射量の下限に近づくのにしたがってＣＶＴ変速比の変化速度を抑制する。
【０１１７】
加速時を対象とした上記の図２、図１８に対応させて、減速時を対象とする場合を図１６（第３実施形態）、図１８（第４実施形態）に示すと、図２、図１８の燃料噴射量上限設定部３４に代えて、燃料噴射量下限設定部４２を設けている点が主に第１、第２の各実施形態と異なっている。
【０１１８】
この燃料噴射量下限設定部４２では燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎとして０［ｍｇ／ｓｔ］を設定しており、したがって、目標燃料噴射量実現部４３では目標燃料噴射量ｔＱｆと燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎを比較し、目標燃料噴射量ｔＱｆが燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎを下回るときは、その下限Ｑｆｍｉｎに目標燃料噴射量を制限し、その制限された燃料噴射量（制限されないときは演算値の目標燃料噴射量ｔＱｆ）がエンジン１に供給されるように前記三方弁７のＯＮ時間とコモンレール５内の燃料圧力を制御する。
【０１１９】
また、図１６のフィルタ時定数設定部４４での設定方法が加速時と異なり、ここでは目標燃料噴射量ｔＱｆと燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎから、
【０１２０】
【数２６】
ΔＱｆ＝ｔＱｆ−Ｑｆｍｉｎ＝ｔＱｆ−０＝ｔＱｆ・・・（２４）
の式により両者の差ΔＱｆを算出し、この差ΔＱｆに対応してフィルタ時定数τ［ｓｅｃ］を設定する。ΔＱｆとフィルタ時定数τの関係は図９と同様の特性を予めテーブルとして用意しておく。
【０１２１】
また、図１８のフィルタ時定数設定部６２では、基本時定数τ１の設定方法だけが加速時と異なり、ここでは第３実施形態と同様に目標燃料噴射量ｔＱｆと燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎから上記（２４）式により噴射量の差ΔＱｆを算出し、この差ΔＱｆに対応する時定数を基本時定数τ１として設定する。基本時定数τ１の特性は図１３と同様で、目標燃料噴射量ｔＱｆが燃料噴射量下限Ｑｆｍｉｎから離れるほど値が小さくなる特性である。
【０１２２】
なお、図１６において図２と同一部分には同一番号を付して、また図１８において図１２と同一部分には同一番号を付して同一部分の説明は省略する。
【０１２３】
ここで、第３実施形態の作用を図１７を参照して説明すると、同図の右半分が第３実施形態の場合である。第３実施形態では、図１６のフィルタ時定数設定部４４で設定されるフィルタ時定数により変速速度（目標入力回転速度の変化速度のこと）を抑えているため、目標エンジントルクがアンダーシュートしている期間は長いものの、その下限ピーク値が従来装置よりも大きくなる。この点をさらに補足すると、下限ピーク値を従来装置より大きくすることができるのは、変速速度が遅くなったことによって、イナーシャトルク補償量（上記（９）式のｈＴｅのこと）を小さくすることができるためである。ただし、変速期間が長くなったことに伴い、実変速比の応答遅れとイナーシャトルクの補償期間も長くなったため、目標エンジントルクがアンダーシュートしている期間が長くなっている。
【０１２４】
このように、減速時の目標エンジントルクの下限ピーク値が従来装置より大きくなると、目標燃料噴射量の減速時におけるアンダーシュートも従来装置より緩やかになり（図１７最下段参照）、燃料噴射量の下限の制限を受けにくくなる。
【０１２５】
この結果、減速時にも実際の駆動力が目標駆動力に沿うものとなり（最上段参照）、減速時における駆動力制御の性能が向上する。
【０１２６】
また、第４実施形態では、第２実施形態と同様に、急減速であるほどその減速開始の当初からフィルタ時定数τを大きくすることができるので、急減速時においても、駆動系の慣性による駆動力への影響を補償しようとして、目標燃料噴射量の下限に制限されることになる状況を発生しにくくすることができる。
【０１２７】
実施形態では、ディーゼルエンジンを用いた場合で説明したが、これに限られるものでなく、ガソリンエンジンを用いる場合でも、同様の効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の車両全体のシステム図。
【図２】駆動力制御のブロック構成図。
【図３】目標駆動力のマップ特性図。
【図４】目標エンジントルク演算部のブロック構成図。
【図５】駆動系モデルのパラメータの説明図。
【図６】目標燃料噴射量のマップ特性図。
【図７】シリンダ吸入新気量の演算を説明するためのフローチャート。
【図８】第１目標入力回転速度のマップ特性図。
【図９】フィルタ時定数のテーブル特性図。
【図１０】本実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１１】従来例と本実施形態の比較シミュレーション結果を示す波形図。
【図１２】第２実施形態の駆動力制御のブロック構成図。
【図１３】基本時定数のテーブル特性図。
【図１４】第２の時定数のテーブル特性図。
【図１５】第２実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１６】第３実施形態の駆動力制御のブロック構成図。
【図１７】第３実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１８】第４実施形態の駆動力制御のブロック構成図。
【図１９】従来例の主要パラメータの変化波形図。
【図２０】第１の発明のクレーム対応図。
【図２１】第２の発明のクレーム対応図。
【図２２】第３の発明のクレーム対応図。
【図２３】第４の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
３コモンレール式燃料噴射装置
１２ＣＶＴ
２１コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle driving force control device, and more particularly to control in a transient state in which a gear ratio of an automatic transmission is changing.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle equipped with an engine capable of controlling the engine output torque independently of the driver's accelerator pedal operation and a CVT (Continuous Variable Transmission), based on the accelerator opening, driving conditions, etc. There is a concept of “driving force control” in which the calculated positive and negative target drive torque is realized by a predetermined engine torque and CVT gear ratio, and the present applicant has proposed a device based on this concept (Japanese Patent Application No. 10). No. -219268).
[0003]
This will be described. Assuming that the relationship between the driving force and the engine torque is approximately expressed by the expression (1), the target engine torque is calculated by the expressions (2) to (4).
[0004]
[Expression 1]

[0005]
[Expression 2]
tTe = tTe0 + hTe (2)
[0006]
[Equation 3]
tTe0 = tFd × Rtire / (G × Gf) (3)
[0007]
[Expression 4]

Where Fd: driving force [N],
Te: Engine torque [Nm],
G: CVT actual gear ratio,
Gf: Final gear reduction ratio,
Rtire: Drive wheel effective radius [m],
J ₁ : Moment of inertia on the input side of the engine and CVT [N · m · s ² ],
J ₂ : Moment of inertia from CVT output to final gear input [N · m · s ² ],
J _Three : Moment of inertia from final gear to drive wheel [N ・ m ・ s ² ],
ω _W : Wheel angular velocity [rad / s]
tTe: target engine torque [Nm],
tTe0: basic target engine torque [Nm],
hTe: engine torque correction amount [Nm],
tFd: target driving force [N].
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, the performance of the driving force control may be deteriorated during acceleration or deceleration. The acceleration time will be described with reference to FIG. 19. FIG. 19 simply shows a change pattern of main parameters when the vehicle is accelerated from time t 1 after steady running.
[0009]
In FIG. 19, the target engine torque tTe transiently overshoots for the following two reasons. First, the target gear ratio of the CVT usually changes stepwise in the same manner as the target driving force. However, since there is a response delay in the actual gear ratio of the CVT, it does not completely match the target gear ratio during acceleration. According to the above equation (3), the basic target engine torque tTe0 is obtained by dividing the target driving force tFd by the actual transmission ratio G of the CVT having the response delay, so an overshoot occurs in the calculation result. Secondly, according to the equation (4), the engine torque correction amount hTe increases due to the influence of the first term on the right side of the equation (4) when the CVT is downshifted. The faster the change speed of the actual gear ratio G, the shorter the correction period, but the peak value of the correction amount hTe increases.
[0010]
Now, the target fuel injection amount changes with overshoot in the same manner as the target engine torque tTe (see the lowermost stage in FIG. 19). On the other hand, the upper limit is set for the fuel injection amount in accordance with the operating conditions. In the case of a diesel engine, the upper limit of the fuel injection amount is set for the purpose of suppressing the generation of black smoke. In this case, if the upper limit of the fuel injection amount is set to be substantially proportional to the cylinder intake fresh air amount, for example, the cylinder intake fresh air amount increases with a delay from the start of acceleration. As with the cylinder intake fresh air amount, it increases with a delay from the start of acceleration (see the bottom row in FIG. 19). As a result, as shown in the lowermost stage of FIG. 19, the target fuel injection amount is limited to the upper limit when the target fuel injection amount exceeds the upper limit of the fuel injection amount, and the target driving force cannot be realized. is there.
[0011]
Next, the deceleration will be described with reference to the left half of FIG. 17. Due to the response delay of the actual gear ratio and the compensation for inertia torque, the target engine torque undershoots during deceleration, contrary to acceleration, As a result, the target fuel injection amount changes with an undershoot (see the bottom row in FIG. 17). On the other hand, since the lower limit of the fuel injection amount is 0 [mg / st], the target fuel injection amount is lower than the lower limit in the portion where the target fuel injection amount is lower than the lower limit of the fuel injection amount as shown in the lowermost part of FIG. The target driving force cannot be realized.
[0012]
Therefore, the present invention suppresses the change rate of the CVT gear ratio during acceleration so that the target fuel injection amount is not limited to this upper limit even when the upper limit of the fuel injection amount is set according to the operating conditions. The purpose is to prevent the driving force control performance from deteriorating immediately after acceleration. Similarly, by suppressing the change rate of the CVT gear ratio during deceleration, the target fuel injection amount is not limited to the lower limit of the fuel injection amount so that the driving force control performance does not deteriorate immediately after deceleration. Do
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As shown in FIG. 20, the first invention sets the target engine torque tTe in consideration of the influence on the driving force due to the inertia from the engine to the driving wheel and the means 71 for setting the target driving force tFd of the vehicle. Means 72 for calculating from the driving force tFd, the automatic transmission gear ratio (actual gear ratio G or target gear ratio tG) and the vehicle speed VSP; and means 73 for setting the target fuel injection amount tQf in accordance with the target engine torque tTe , Means 74 for setting the fuel injection amount upper limit Qfmax according to operating conditions, means 75 for realizing the target fuel injection amount tQf within the range up to the fuel injection amount upper limit Qfmax, and target input rotational speed of the automatic transmission Is set as the first target input rotation speed tNin1, and the first target input rotation speed is calculated from the fuel injection amount upper limit Qfmax and the target fuel injection amount tQf. A means 77 for setting a filter time constant τ for attenuating a high frequency component of degree tNin1, and a target input rotational speed obtained by attenuating the high frequency component of the first target input rotational speed tNin1 according to the filter time constant τ as a second target input. A means 78 for calculating the rotational speed tNin2 and a means 79 for realizing the second target input rotational speed tNin2 are provided.
[0014]
As shown in FIG. 21, the second aspect of the invention provides means 71 for setting the target driving force tFd of the vehicle and the target engine torque tTe taking into account the influence on the driving force due to inertia from the engine to the driving wheels. Means 72 for calculating from the force tFd, the gear ratio of the automatic transmission (actual gear ratio G or target gear ratio tG) and the vehicle speed VSP; means 73 for setting the target fuel injection amount tQf according to the target engine torque tTe; The means 74 for setting the fuel injection amount upper limit Qfmax according to the operating conditions, the means 75 for realizing the target fuel injection amount tQf within the range up to the fuel injection amount upper limit Qfmax, and the target input rotational speed of the automatic transmission The means 76 for setting the first target input rotational speed tNin1, one of the target driving force and the accelerator opening, and the fuel injection amount upper limit Qfmax A means 81 for setting a filter time constant τ for attenuating a high frequency component of the first target input rotational speed from the target fuel injection amount tQf, and a high frequency component of the first target input rotational speed tNin1 according to the filter time constant τ. Means 78 for calculating the attenuated target input rotational speed as the second target input rotational speed tNin2, and means 79 for realizing the second target input rotational speed tNin2.
Is provided.
[0015]
As shown in FIG. 22, the third aspect of the invention provides means 71 for setting a target driving force tFd of a vehicle and a target engine torque tTe taking into account the influence on the driving force due to inertia from the engine to the driving wheels. Means 72 for calculating from the driving force tFd, the automatic transmission gear ratio (actual gear ratio G or target gear ratio tG) and the vehicle speed VSP; and means 73 for setting the target fuel injection amount tQf in accordance with the target engine torque tTe Means 91 for setting the fuel injection amount lower limit Qfmin; means 92 for realizing the target fuel injection amount tQf within the range up to the fuel injection amount lower limit Qfmin; and a target input rotational speed of the automatic transmission as a first target input. From the means 76 for setting the rotation speed tNin1, the target fuel injection amount tQf and the fuel injection amount lower limit Qfmin, the first target input rotation speed tNin1 A means 93 for setting a filter time constant τ for attenuating the frequency component, and a target input rotational speed obtained by attenuating the high frequency component of the first target input rotational speed tNin1 in accordance with the filter time constant τ, as a second target input rotational speed tNin2 And a means 79 for realizing the second target input rotational speed tNin2.
[0016]
As shown in FIG. 23, the fourth invention provides means 71 for setting the target driving force tFd of the vehicle and the target engine torque tTe taking into account the influence on the driving force due to the inertia from the engine to the driving wheels. Means 72 for calculating from the force tFd, the gear ratio of the automatic transmission (actual gear ratio G or target gear ratio tG) and the vehicle speed VSP; means 73 for setting the target fuel injection amount tQf according to the target engine torque tTe; A means 91 for setting a fuel injection amount lower limit Qfmin, a means 92 for realizing the target fuel injection amount tQf within a range up to the fuel injection amount lower limit Qfmin, and a target input rotational speed of the automatic transmission as a first target input rotation. Means 76 for setting the speed tNin1, one of the target driving force and accelerator opening, the target fuel injection amount tQf and the fuel injection amount lower limit A means 101 for setting a filter time constant τ for attenuating the high frequency component of the first target input rotational speed from fmin, and a target input for attenuating the high frequency component of the first target input rotational speed tNin1 according to the filter time constant τ. A means 78 for calculating the rotation speed as a second target input rotation speed tNin2 and a means 79 for realizing the second target input rotation speed tNin2 are provided.
[0017]
In a fifth aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the filter time constant τ is set so that the target fuel injection amount tQf decreases as the target fuel injection amount upper limit Qfmax increases.
[0018]
In a sixth aspect, in the third or fourth aspect, the filter time constant τ is set so that the target fuel injection amount tQf becomes smaller as the target fuel injection amount lower limit Qfmin becomes farther.
[0019]
In a seventh aspect, in any one of the first to fourth aspects, the means for calculating the target engine torque tTe calculates the basic target engine torque tTe0 based on the target driving force tFd and the gear ratio. Means for calculating the influence of the inertia on the driving force as a correction amount hTe for the basic target engine torque tTe0 from the transmission ratio and the vehicle speed VSP, and correcting the basic target engine torque tTe0 with the correction amount hTe. And a means for calculating the calculated value as the target engine torque tTe.
[0020]
In an eighth aspect of the invention, in any one of the first to fourth aspects, the first target input rotational speed tNin1 is set based on an engine operating line in which fuel efficiency, exhaust performance, or both are optimal.
[0021]
In a ninth aspect, when the first target input rotational speed tNin1 in the first or second aspect is set based on an engine operating line where fuel efficiency, exhaust performance, or both are optimal, the target fuel injection The filter time constant τ is decreased as the amount deviates from the target fuel injection amount upper limit.
[0022]
In a tenth aspect of the invention, when the first target input rotational speed tNin1 is set based on an engine operating line in which fuel efficiency performance, exhaust performance, or both are optimal in the third or fourth aspect of the invention, The filter time constant τ is decreased as the amount departs from the target fuel injection amount lower limit.
[0023]
In an eleventh aspect, in the first or second aspect, the operating condition is a cylinder intake fresh air amount Qacyl.
[0024]
In a twelfth aspect, in the second aspect, the filter time constant τ is a basic time constant τ1 corresponding to a difference ΔQf (= Qfmax−tQf) between the fuel injection amount upper limit Qfmax and the target fuel injection amount tQf, It is set by the sum of the second time constant τ2 corresponding to the change speed of one of the target driving force and the accelerator opening.
[0025]
In a thirteenth aspect, in the fourth aspect, the filter time constant τ is a basic time constant τ1 corresponding to a difference ΔQf (= tQf−Qfmin) between the target fuel injection amount tQf and the fuel injection amount lower limit Qfmin, It is set by the sum of the second time constant τ2 corresponding to the change speed of one of the target driving force and the accelerator opening.
[0026]
According to a fourteenth aspect, in the twelfth or thirteenth aspect, the changing speed is predetermined after cutting out a noise component of the input signal using one of the target driving force and the accelerator opening as an input signal. Is equivalent to the time differential value of the input signal.
[0027]
In a fifteenth aspect of the present invention, when the transmission gear ratio is the target transmission gear ratio tG in any one of the first to fourteenth inventions, the target transmission gear ratio tG is set to the second target input rotational speed tNin2 and the vehicle speed VSP. Calculate from.
[0028]
In the sixteenth invention, when the gear ratio is the actual gear ratio G in any one of the first to fourteenth inventions, the actual gear ratio G is detected by the detecting means.
[0029]
In a seventeenth aspect, in any one of the first to fourteenth aspects, the vehicle speed is detected by a detection means.
[0030]
In an eighteenth aspect of the invention, in any one of the second, fourth, twelfth, thirteenth, and fourteenth aspects, the accelerator opening is detected by a detecting means.
[0031]
【The invention's effect】
In the first, second, fifth, seventh, eighth, eleventh, fifteenth, sixteenth, seventeenth, and eighteenth inventions, the first target input rotational speed is not realized, but the first target input speed is realized. Since the target input rotational speed obtained by attenuating the high-frequency component of the rotational speed is calculated as the second target input rotational speed and this second target input rotational speed is realized, the actual transmission ratio of the automatic transmission at the time of acceleration is increased. The rate of change is suppressed as compared with the conventional device, and as a result, the overshoot at the initial acceleration of the target fuel injection amount becomes gentler than that of the conventional device, and the upper limit of the fuel injection amount is not easily limited. When the target fuel injection amount is no longer limited to the upper limit, all of the target fuel injection amount is supplied to the engine, so that the driving force control performance in the early stage of acceleration is improved.
[0032]
Similarly, according to the third, fourth, sixth, sixteenth, seventeenth, and eighteenth inventions, the speed of change during deceleration of the actual transmission ratio of the automatic transmission can be suppressed as compared with the conventional device. The undershoot at the time of deceleration of the target fuel injection amount becomes gentler than that of the conventional device, and it is difficult to receive the lower limit of the fuel injection amount. When the target fuel injection amount is not limited to the lower limit, the driving force control performance during deceleration is improved.
[0033]
When the target engine torque and the first target input rotation speed are set so that the engine operating point traces on the line where the fuel efficiency performance, the exhaust performance or both are optimal, the target fuel injection amount is far from the upper limit. If the speed of change of the gear ratio of the automatic transmission is limited until the time is, the trace performance may be deteriorated. However, according to the ninth aspect, the target fuel injection amount is far from the upper limit. It is possible to avoid the deterioration of the trace performance due to limiting the speed of change of the gear ratio of the automatic transmission until the time when
[0034]
When the target engine torque and the first target input rotation speed are set so that the engine operating point traces on the line where the fuel efficiency performance, exhaust performance or both are optimal, the target fuel injection amount is far from the lower limit. If the speed of change of the gear ratio of the automatic transmission is limited until the time is, the trace performance may be deteriorated. However, according to the tenth invention, the target fuel injection amount is far from the lower limit. It is possible to avoid the deterioration of the trace performance due to limiting the speed of change of the gear ratio of the automatic transmission until the time when
[0035]
According to the twelfth aspect of the present invention, the acceleration is rapidly accelerated by setting the second time constant to be larger as the change speed is larger in accordance with the change speed of one of the target driving force and the accelerator opening. Sometimes it is possible to increase the filter time constant from the beginning of acceleration, thereby limiting the target fuel injection amount to the upper limit of the fuel injection amount in an attempt to compensate for the influence on the driving force due to the inertia of the driving system. This situation can be made difficult to occur even during sudden acceleration.
[0036]
According to the thirteenth aspect of the present invention, the second time constant is set so that the second time constant increases as the change speed increases according to the change speed of one of the target driving force and the accelerator opening. Sometimes it is possible to increase the filter time constant from the beginning of deceleration, thereby limiting the target fuel injection amount to the lower limit of the fuel injection amount in an attempt to compensate for the influence on the driving force due to the inertia of the driving system. This situation can be made difficult to occur even during sudden deceleration.
[0037]
According to the fourteenth aspect, it is possible to avoid the filter time constant from being changed unnecessarily under the influence of noise applied to the input signal.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a power train of a vehicle equipped with a driving force control apparatus according to an embodiment of the present invention and its control system.
[0039]
The engine is provided with a common rail fuel injection device 3. This is mainly composed of a fuel tank (not shown), a supply pump 4, a common rail (accumulation chamber) 5, and a fuel injection nozzle 6 provided for each cylinder, and the high-pressure fuel generated in the high-pressure supply pump 4 is stored in the common rail 5. The start and end of the injection can be freely controlled by opening and closing the nozzle needle by the three-way valve 7 in the fuel injection nozzle 6. The fuel injection amount is adjusted by the ON time of the three-way valve 7 determined at this time and the fuel pressure in the common rail 5, and the output torque of the engine 1 is controlled.
[0040]
The fuel pressure in the common rail 5 is always controlled to an optimum value required by the engine by a pressure sensor (not shown) and a discharge amount mechanism (not shown) of the supply pump 4. Further, the injection timing is controlled by the ON timing of the three-way valve 7.
[0041]
The engine output torque is transmitted to a well-known CVT (V-belt continuously variable transmission) 12 via a torque converter (hereinafter referred to as torque converter) 11 as power connection / disconnection means, and the output torque of the CVT 12 is further subjected to final drive. It is transmitted to a driving wheel (not shown) via a gear 18 and a differential gear 19.
[0042]
In the CVT 12 including the primary pulley 13, the secondary pulley 14 aligned with the primary pulley 13, and the V-belt 15 wound around the

pulleys

13 and 14, each of the primary pulley 13 and the secondary pulley 14 is used for shifting. Among the flanges forming the V-groove, one movable flange is relatively close to the other fixed flange so that the V-groove width can be narrowed or separated so as to widen the V-groove width. By displacing both movable flanges to positions corresponding to the primary pulley pressure Ppri and the secondary pulley pressure Psec from the hydraulic actuator 16 that responds to the target gear ratio command, the actual gear ratio of the CVT 12 matches the target gear ratio. Shifted.
[0043]
The controller 21 includes an accelerator opening (acceleration amount of the accelerator pedal 8) from the accelerator sensor 22, a rotational speed Ne of the engine 1 from the crank angle sensor 23, a CVT input rotational speed from the CVT input rotational speed sensor 24 ( The rotation speed of the primary pulley 13), the CVT output rotation speed from the CVT output rotation speed sensor 25 (the rotation speed of the secondary pulley 14), and the vehicle speed VSP signal from the vehicle speed sensor 26 are input. Based on these input information Then, the target fuel injection amount tQf and the target gear ratio tG are calculated, the shift control of the CVT 12 and the fuel injection amount (output) control supplied to the engine 1 are performed as follows according to the calculated value (command), and the driving force of the vehicle Execute control.
[0044]
In this case, in order to obtain the target driving force against the inertia from the engine to the driving wheel even during a transition such as acceleration or deceleration, the target engine is considered in consideration of the influence on the driving force due to the inertia from the engine to the driving wheel. Torque tTe is calculated. Therefore, the target engine torque greatly overshoots when acceleration is performed. At this time, for example, the fuel injection amount upper limit Qfmax is set according to the cylinder intake fresh air amount Qacyl for the purpose of suppressing the generation of black smoke. Since the cylinder intake fresh air amount Qacyl increases with a delay from the start of acceleration, when the target fuel injection amount exceeds the upper limit Qfmax, the target fuel injection amount is limited to the upper limit, and the target driving force Can not get.
[0045]
Therefore, the controller 21 suppresses the change rate of the CVT gear ratio as the target fuel injection amount approaches the fuel injection amount upper limit.
[0046]
The contents of this control executed by the controller 21 will be described according to the following block configuration diagram.
[0047]
FIG. 2 is for driving force control. In FIG. 2, the target driving force setting unit 31 first sets a target driving force tFd [N] based on the running state of the vehicle (vehicle speed and accelerator opening). For example, the relationship between the running state of the vehicle and the target driving force may be obtained in advance by preparing a map as shown in FIG. 3 and retrieving the map from the running state of the vehicle at that time.
[0048]
In addition to the target driving force tFd thus determined, the target engine torque calculation unit 32 to which the CVT actual gear ratio G and the vehicle speed VSP are input calculates the target engine torque tTe [Nm] based on these. The calculation unit 32 will be described with reference to the block diagram of FIG.
[0049]
In FIG. 4, the target engine torque calculation unit 32 includes a basic target engine torque calculation unit 51, a correction amount calculation unit 52, and an engine torque correction unit 53. Among these, in the basic target engine torque calculation unit 51, from the target driving force tFd and the CVT actual gear ratio G,
[0050]
[Equation 5]
tTe0 = tFd × Rtire / (G × Gf) (5)
The basic target engine torque tTe0 [Nm] is calculated by the following formula.
[0051]
However, in the equation (5), Rtire is the driving wheel effective radius [m], Gf is the final gear reduction ratio, and these are given as constants.
[0052]
The expression (5) is the same as the above expression (3), and the engine torque necessary to obtain the target driving force tFd is obtained ignoring the influence of the inertia of the driving system.
[0053]
In the correction amount calculation unit 52, first, based on the CVT actual gear ratio G and the vehicle speed VSP [km / h],
[0054]
[Formula 6]
ω _W = 1000 × VSP / (2π × Rtire) (6)
[0055]
[Expression 7]
vω _W = (Ω _W -Z ^-1 ω _W ) / Δt (7)
[0056]
[Equation 8]
vG = (G−z ^-1 G) / Δt (8)
The rotational angular velocity ω of the drive wheel _W [Rad / sec], rotational angular acceleration of drive wheel vω _W [Rad / sec], CVT actual speed ratio changing speed vG is sequentially calculated.
[0057]
Here, Equations (7) and (8) are obtained by approximately obtaining the time differential value equivalent from the input difference per unit time (per sample time Δt [sec]). In Expressions (7) and (8), z represents the z operator.
[0058]
Then these ω _W , Vω _W , Using vG,
[0059]
[Equation 9]

The correction amount hTe [Nm] of the basic target engine torque tTe0 is calculated by the following formula. Equation (9) performs an operation in consideration of the influence of inertia existing in the drive system on the drive force.
[0060]
However, in equation (9), J ₁ Is the moment of inertia on the input side of the engine and CVT [N · m · s ² ], J ₂ Is the moment of inertia from the CVT output to the final gear input [N · m · s ² ], J _Three : Moment of inertia from final gear to drive wheel [N ・ m ・ s ² ] (See FIG. 5). In the equations (6) to (9), Rtire, Δt, Gf, J ₁ , J ₂ , J _Three Is given as a constant.
[0061]
In the engine torque correction unit 53, the engine torque correction amount hTe and the basic target engine torque tTe0 are used.
[0062]
[Expression 10]
tTe = tTe0 + hTe (10)
In other words, the basic target engine torque tTe0 is corrected by adding both, and the corrected value is calculated as the target engine torque tTe [Nm]. During acceleration, hTe is added as a positive value, and this causes an overshoot in the initial acceleration of the target engine torque.
[0063]
When the target engine torque tTe is calculated in this way, the process returns to FIG. 2, and the target fuel injection amount setting unit 33 to which the target engine torque tTe is input, from the target engine torque tTe and the engine speed [rpm], for example, FIG. The target fuel injection amount tQf [mg / st] is set by searching a map as the content. As shown in FIG. 6, since the sensitivity of the target fuel injection amount with respect to the engine rotation speed is small, the target fuel injection amount tQf may be set simply from the target engine torque tTe. In this case, the relationship between the target engine torque and the target fuel injection amount may be prepared in advance as a table.
[0064]
On the other hand, in the fuel injection amount upper limit setting unit 34, for example, from the cylinder intake fresh air amount Qacyl [mg / st],
[0065]
[Expression 11]
Qfmax = K × Qacyl (11)
The fuel injection amount upper limit Qfmax [mg / st] is calculated by the following formula. However, K is a proportionality constant (constant).
[0066]
Equation (11) sets the upper limit of the fuel injection amount to a constant ratio with respect to the amount of fresh air in the cylinder.
[0067]
Here, the calculation of the cylinder intake fresh air amount Qacyl will be described with reference to the flowchart of FIG. This calculation is performed every time a REF signal (a signal every 90 degrees for a 4-cylinder engine and a signal every 120 degrees for a 6-cylinder engine) is input.
[0068]
First, in step 1, the engine speed Ne is read, and from the engine speed Ne and the intake air amount Qas0 obtained from the air flow meter.
[0069]
[Expression 12]
Qac0 = (Qas0 / Ne) × KCON #
Where KCON # is a constant,
The intake air amount Qac0 per cylinder is calculated by the following equation.
[0070]
The air flow meter (not shown) is provided on the upstream side of the intake passage 2 and performs delay processing corresponding to the transport delay from the air flow meter to the collector 2a. Therefore, in step 3, L (where L is a constant) times before Qac0 is obtained as the intake air amount Qacn per cylinder at the collector inlet position. And in Step 4, for this Qacn
[0071]
[Formula 13]

Where KIN: volumetric efficiency equivalent value,
KVOL: VE / NC / VM,
VE: displacement,
NC: number of cylinders
VM: intake system volume,
Qacyl _n-1 : Previous Qacyl,
The amount of intake air per cylinder at the intake valve position is calculated as the cylinder intake fresh air amount Qac. This is to compensate for the intake dynamics from the collector inlet to the intake valve.
[0072]
Returning to FIG. 2, the target fuel injection amount realizing unit 35 compares the target fuel injection amount tQf with the fuel injection amount upper limit Qfmax, and when the target fuel injection amount tQf exceeds the fuel injection amount upper limit Qfmax, The ON time of the three-way valve 7 and the fuel pressure in the common rail 5 are set such that the injection amount is limited and the limited fuel injection amount (the target fuel injection amount tQf of the calculated value when not limited) is supplied to the engine 1 To control.
[0073]
On the other hand, the first target input rotation speed setting unit 36 sets the CVT target input rotation speed based on the engine operation line that optimizes the fuel efficiency, the exhaust performance, or both the fuel efficiency and the exhaust performance. As will be described later, in the present embodiment, the target rotational speed is corrected according to the filter time constant. Therefore, in order to distinguish the value before correction and the value after correction, the target input rotational speed that is the value before correction is set. First target input rotation speed tNin1 [rpm].
[0074]
A specific method for setting the first target input rotation speed is as follows. The relationship between the engine torque Te [Nm] and the engine rotational speed Ne [rpm] represented by the target engine operation line is
[0075]
[Expression 14]
Te = f1 (Ne) (12)
It is assumed that the relationship is expressed as the relationship of the function f1 as shown in the equation.
[0076]
Here, the relationship between the driving force Fd [N] and the engine torque Te is ignoring the term that the inertia of the driving system influences the equation (12),
[0077]
[Expression 15]
Fd = Te × G × Gf / Rtire (13)
It shall be represented by the following formula.
[0078]
Also,
[0079]
[Expression 16]
G = Ne / Nout (14)
[0080]
[Expression 17]
Nout = 1000 × VSP × Gf / (60 × 2π × Rtire) (15)
The following relational expression holds. Equation (14) indicates that the ratio of the engine rotational speed Ne and the output rotational speed Nout [rpm] of the CVT is the actual speed ratio G. That is, equation (14) is premised on the lock-up state. Further, the expression (15) is an expression representing the relationship between the vehicle speed VSP and the output rotation speed Nout of the CVT.
[0081]
Substituting equations (14) and (15) into equation (13),
[0082]
[Formula 18]
Fd = 2π × 60 × Te × Ne / (1000 × VSP) (16)
The following equation is obtained.
[0083]
Substituting equation (12) into equation (16),
[0084]
[Equation 19]
Fd = 2π × 60 × f1 (Ne) / (1000 × VSP) (17)
The following equation is obtained.
[0085]
The relationship among the driving force Fd, the vehicle speed VSP, and the engine rotation speed Ne expressed by the equation (17) is a relationship when the target engine operation line is traced. Therefore, a map for setting the first target input rotation speed tNin1 is created according to this relationship. At this time, it is assumed that the CVT is in a lock-up state, and the engine rotational speed Ne and the input rotational speed of the CVT are equal.
[0086]
FIG. 8 shows the first target input rotation speed tNin1 set in this way. Therefore, it is only necessary to obtain a first target input rotational speed tNin1 corresponding to the vehicle speed VSP and the target driving force tFd at that time by searching a map having the contents shown in FIG. 8 in advance.
[0087]
Next, the target input rotation speed limiting unit 37 in FIG. 2 includes a filter time constant setting unit 38 and a second target input rotation speed calculation unit 39. Of these, the filter time constant setting unit 38 determines from the target fuel injection amount Qf and the fuel injection amount upper limit Qfmax.
[0088]
[Expression 20]
ΔQf = Qfmax−tQf (18)
The difference ΔQf between the two is calculated by the following equation, and the filter time constant τ [sec] is set corresponding to the difference ΔQf. The relationship between ΔQf and the filter time constant τ is prepared in advance as a table as shown in FIG.
[0089]
Here, the filter time constant τ is set to be smaller as the target fuel injection amount tQf is farther from the fuel injection amount upper limit Qfmax (that is, as ΔQf is increased). This is because, as described above, when the target engine torque tTe and the first target input rotational speed tNin1 are set so that the engine operating point traces on the line where the fuel efficiency performance, the exhaust performance or both are optimal, This is because if the change rate of the CVT actual gear ratio is limited until the target fuel injection amount tQf is away from the upper limit Qfmax, it is considered that the trace performance is deteriorated.
[0090]
In the second target input rotation speed calculation unit 39, from this filter time constant τ and the first target input rotation speed Nin1, for example,
[0091]
[Expression 21]

The second target input rotational speed tNin2 is calculated by the following formula. However, Δt is a sampling time [sec], which is given as a constant.
[0092]
Equation (19) is expressed in a continuous time system.
[0093]
[Expression 22]
tNin2 = (1 / (1 + τs)) × tNin1 (20)
The expression (transfer function is first-order lag) expressed by the following expression is expressed in a discrete time system. In equation (19), z represents the z operator, and in equation (20), s represents the Laplace operator.
[0094]
Then, the second target input rotation speed realizing unit 40 controls the hydraulic actuator 16 so that the CVT input rotation speed becomes the second target input rotation speed tNin2.
[0095]
The gear ratio detection unit 41 calculates (detects) the CVT actual gear ratio G by dividing the CVT input rotation speed from the CVT input rotation speed sensor 24 by the CVT output rotation speed Nout from the CVT output rotation speed sensor 25.
[0096]
In FIG. 2, the CVT actual speed ratio G is input to the target engine torque calculation unit 32, but instead, the CVT target speed ratio tG may be input. The target gear ratio tG of the CVT is calculated from the vehicle speed VSP and the second target input rotational speed tNin2.
[0097]
[Expression 23]
tG = 60 × 2π × Rtire × tNin2 / (1000 × VSP) (21)
It suffices to calculate using the equation
[0098]
Here, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0099]
In the present embodiment, the hydraulic actuator 16 is not controlled so that the input rotational speed of the CVT becomes the first target input rotational speed Nin1, but the second target that responds to the first target input rotational speed Nin1 with a primary delay. The input rotational speed Nin2 is calculated, and the hydraulic actuator 16 is controlled so that the CVT input rotational speed becomes the second target input rotational speed tNin2. Therefore, when acceleration is performed from the time t1 after the steady state, the actual CVT transmission ratio Change speed vG (in the figure, the slope of the curve) is suppressed as compared with the case of the conventional apparatus (see the middle stage in FIG. 10). As a result, the overshoot at the initial stage of acceleration of the target engine torque tTe (target fuel injection amount tQf) becomes more gradual than that of the conventional device (see the lower part of FIG. 10), and the upper limit of the fuel injection amount is not easily limited.
[0100]
FIG. 11 shows a comparison simulation result between the conventional example and this embodiment when the same acceleration is performed. In the present embodiment (see the right half), the actual input rotation speed of the CVT (see the broken line in the middle stage) changes more gradually than in the conventional example (see the left half). As a result, the target fuel injection amount is not limited to the upper limit of the fuel injection amount (see the lower stage), and all of the target fuel injection amount is supplied to the engine, so the actual driving force is in line with the target driving force (see the upper stage). ), The driving force control performance in the early stage of acceleration is improved.
[0101]
Further, when the target engine torque tTe and the target gear ratio tG are set so that the engine operating point traces, for example, on the fuel efficiency optimum line, the CVT is used until the target fuel injection amount is away from the upper limit. If the change speed of the actual gear ratio is limited, the trace performance may be deteriorated. However, in the present embodiment, the filter time constant τ is decreased as the target fuel injection amount departs from the upper limit, and the CVT is decreased. Since the change speed of the actual gear ratio is not suppressed, it is possible to avoid the deterioration of the trace performance by limiting the change speed of the CVT actual gear ratio until the target fuel injection amount is away from the upper limit.
[0102]
FIG. 12 is a block diagram of the second embodiment, which replaces FIG. 2 of the first embodiment. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description of the same parts is omitted.
[0103]
In the second embodiment, the filter time constant setting unit 61 performs the following processing.
[0104]
First, as in the first embodiment, the injection amount difference ΔQf is calculated from the target fuel injection amount tQf and the fuel injection amount upper limit Qfmax by the above equation (18), and the time constant corresponding to this difference ΔQf is the basic time constant. Set as τ1. As shown in FIG. 13, the characteristic of the basic time constant τ1 is a characteristic that the value becomes smaller as the target fuel injection amount tQf becomes farther from the fuel injection amount upper limit Qfmax, similarly to the characteristic of FIG.
[0105]
Second, from the target driving force tFd,
[0106]
[Expression 24]
vtFd = (s / (1 + Ts) ⁿ ) × tFd (22)
The change speed vtFd [N / sec] of the target driving force is calculated in accordance with the transfer function shown in the equation. In the equation (22), s is a Laplace operator.
[0107]
Equation (22) is intended to cut the noise component to obtain an ideal change rate equivalent even when the noise component is on the higher frequency side than the frequency component of the target driving force. It is. Note that T in equation (22) is set to a positive number as small as possible within a range where noise can be suppressed. Further, n is an integer greater than at least 1, and is set to a value as small as possible within a range where noise can be suppressed.
[0108]
Third, a second time constant τ2 is set from the target driving force change speed vtFd. The relationship between the target driving force change speed vtFd and the second time constant τ2 is also prepared in advance as a table as shown in FIG.
[0109]
Finally, from the two time constants τ1 and τ2
[0110]
[Expression 25]
τ = τ1 + τ2 (23)
A value obtained by adding two time constants is calculated as a filter time constant τ [sec].
[0111]
This reflects the degree of acceleration by τ2. For example, as shown in FIG. 14, the value of τ2 is increased as the degree of acceleration (target driving force change speed vtFd) increases, and the filter time constant τ is increased from the beginning of acceleration as the acceleration increases. be able to.
[0112]
In the second embodiment, the case of calculating the change speed of the target driving force has been described, but instead, the change speed of the accelerator opening may be calculated. At this time, the second time constant τ2 is set from the changing speed of the accelerator opening. The characteristic of the second time constant τ2 is a characteristic that the value increases as the change rate of the accelerator opening increases as in FIG.
[0113]
In the second embodiment, when calculating the filter time constant τ, the change speed of the target driving force tFd representing the degree of acceleration (or the change speed of the accelerator opening) is reflected in the filter time constant. Since the filter time constant τ becomes larger as the value becomes, as shown in FIG. 15, in the case of the first embodiment, the filter time constant τ is reached after the target fuel injection amount tQf approaches the fuel injection amount upper limit Qfmax. On the other hand, in the case of the second embodiment, the filter time constant τ can be increased from the beginning of the acceleration as the acceleration increases. In FIG. 15, it is assumed that the target driving force tFd increases from the time t1 to the sudden acceleration state. The target driving force tFd, the fuel injection amount upper limit Qfmax, and the target fuel injection amount tQf are changed in the same manner.
[0114]
Thus, in the second embodiment, even during sudden acceleration, the target fuel injection amount is limited to the upper limit of the fuel injection amount in an attempt to compensate for the influence on the driving force due to the inertia of the drive system. It can be made difficult to occur.
[0115]
In the two embodiments described above, the acceleration has been described, but the present invention is also applicable to deceleration. This will be described with reference to the left half of FIG. 17. Due to the response delay of the actual gear ratio and the compensation of inertia torque, the target engine torque undershoots during deceleration, contrary to during acceleration. The fuel injection amount changes with undershoot (see the bottom row in FIG. 17). On the other hand, since the lower limit of the fuel injection amount is 0 [mg / st], the target fuel injection amount is lower than the lower limit in the portion where the target fuel injection amount is lower than the lower limit of the fuel injection amount as shown in the lowermost part of FIG. The target driving force cannot be realized.
[0116]
Therefore, the controller 21 suppresses the change rate of the CVT gear ratio as the target fuel injection amount approaches the lower limit of the fuel injection amount.
[0117]
Corresponding to FIG. 2 and FIG. 18 for acceleration, the case of deceleration is shown in FIG. 16 (third embodiment) and FIG. 18 (fourth embodiment). A point different from the first and second embodiments is that a fuel injection amount lower limit setting unit 42 is provided instead of the fuel injection amount upper limit setting unit 34 of FIG.
[0118]
The fuel injection amount lower limit setting unit 42 sets 0 [mg / st] as the fuel injection amount lower limit Qfmin. Therefore, the target fuel injection amount realizing unit 43 compares the target fuel injection amount tQf with the fuel injection amount lower limit Qfmin. When the target fuel injection amount tQf falls below the fuel injection amount lower limit Qfmin, the target fuel injection amount is limited to the lower limit Qfmin, and the limited fuel injection amount (if not limited, the calculated target fuel injection amount tQf) ) Is supplied to the engine 1, the ON time of the three-way valve 7 and the fuel pressure in the common rail 5 are controlled.
[0119]
Also, the setting method in the filter time constant setting unit 44 of FIG. 16 is different from that at the time of acceleration. Here, from the target fuel injection amount tQf and the fuel injection amount lower limit Qfmin,
[0120]
[Equation 26]
ΔQf = tQf−Qfmin = tQf−0 = tQf (24)
The difference ΔQf between the two is calculated by the following equation, and the filter time constant τ [sec] is set corresponding to the difference ΔQf. Regarding the relationship between ΔQf and the filter time constant τ, the same characteristics as in FIG. 9 are prepared in advance as a table.
[0121]
Further, in the filter time constant setting unit 62 of FIG. 18, only the setting method of the basic time constant τ1 is different from that at the time of acceleration. Here, as in the third embodiment, the above-described (from the target fuel injection amount tQf and the fuel injection amount lower limit Qfmin) The difference ΔQf in the injection amount is calculated from the equation (24), and the time constant corresponding to this difference ΔQf is set as the basic time constant τ1. The characteristic of the basic time constant τ1 is the same as that of FIG. 13, and the value becomes smaller as the target fuel injection amount tQf becomes farther from the fuel injection amount lower limit Qfmin.
[0122]
16, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and in FIG. 18, the same parts as those in FIG.
[0123]
Here, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. 17, and the right half of the figure is the case of the third embodiment. In the third embodiment, since the shift speed (the change speed of the target input rotation speed) is suppressed by the filter time constant set by the filter time constant setting unit 44 of FIG. 16, the target engine torque undershoots. Although the period is long, the lower limit peak value is larger than that of the conventional apparatus. To further supplement this point, the lower limit peak value can be made larger than that of the conventional device because the inertia torque compensation amount (hTe in the above equation (9)) is reduced due to the lower speed change speed. It is because it can do. However, as the speed change period becomes longer, the response delay of the actual speed ratio and the compensation period of the inertia torque become longer, so the period during which the target engine torque is undershooting becomes longer.
[0124]
Thus, when the lower limit peak value of the target engine torque at the time of deceleration becomes larger than that of the conventional device, the undershoot at the time of deceleration of the target fuel injection amount becomes gentler than that of the conventional device (see the lowermost stage in FIG. 17). It becomes difficult to receive the lower limit.
[0125]
As a result, the actual driving force is in line with the target driving force even during deceleration (see the uppermost stage), and the performance of the driving force control during deceleration is improved.
[0126]
Further, in the fourth embodiment, as in the second embodiment, the filter time constant τ can be increased from the beginning of the deceleration as the vehicle is decelerating suddenly. In order to compensate for the influence on the driving force, it is possible to make it difficult to generate a situation where the target fuel injection amount is limited to the lower limit.
[0127]
In the embodiment, the case where a diesel engine is used has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be realized even when a gasoline engine is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of an entire vehicle according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of driving force control.
FIG. 3 is a map characteristic diagram of a target driving force.
FIG. 4 is a block configuration diagram of a target engine torque calculation unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram of parameters of a drive system model.
FIG. 6 is a map characteristic diagram of a target fuel injection amount.
FIG. 7 is a flowchart for explaining calculation of a cylinder intake fresh air amount.
FIG. 8 is a map characteristic diagram of a first target input rotation speed.
FIG. 9 is a table characteristic diagram of a filter time constant.
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 11 is a waveform diagram showing a comparison simulation result between a conventional example and this embodiment.
FIG. 12 is a block configuration diagram of driving force control according to the second embodiment.
FIG. 13 is a table characteristic diagram of basic time constants.
FIG. 14 is a table characteristic diagram of a second time constant.
FIG. 15 is a waveform diagram for explaining the operation of the second embodiment.
FIG. 16 is a block diagram of driving force control according to the third embodiment.
FIG. 17 is a waveform diagram for explaining the operation of the third embodiment.
FIG. 18 is a block configuration diagram of driving force control according to the fourth embodiment.
FIG. 19 is a change waveform diagram of main parameters of a conventional example.
FIG. 20 is a diagram corresponding to a claim of the first invention.
FIG. 21 is a diagram corresponding to claims of the second invention.
FIG. 22 is a diagram corresponding to claims of the third invention.
FIG. 23 is a diagram corresponding to claims of the fourth invention.
[Explanation of symbols]
3 Common rail fuel injection system
12 CVT
21 Controller

Claims

Means for setting a target driving force of the vehicle;
Means for calculating a target engine torque in consideration of the influence on the driving force due to inertia from the engine to the driving wheel from the target driving force, the gear ratio of the automatic transmission, and the vehicle speed;
Means for setting a target fuel injection amount in accordance with the target engine torque;
Means for setting an upper limit of the fuel injection amount according to operating conditions;
Means for realizing the target fuel injection amount within a range up to the upper limit of the fuel injection amount;
Means for setting the target input rotation speed of the automatic transmission as a first target input rotation speed;
Means for setting a filter time constant for attenuating a high-frequency component of the first target input rotational speed from the fuel injection amount upper limit and the target fuel injection amount;
Means for calculating, as a second target input rotation speed, a target input rotation speed obtained by attenuating a high-frequency component of the first target input rotation speed according to the filter time constant;
A vehicle driving force control device comprising: means for realizing the second target input rotation speed.

Means for setting a target driving force of the vehicle;
Means for calculating a target engine torque in consideration of the influence on the driving force due to inertia from the engine to the driving wheel from the target driving force, the gear ratio of the automatic transmission, and the vehicle speed;
Means for setting a target fuel injection amount in accordance with the target engine torque;
Means for setting an upper limit of the fuel injection amount according to operating conditions;
Means for realizing the target fuel injection amount within a range up to the upper limit of the fuel injection amount;
Means for setting the target input rotation speed of the automatic transmission as a first target input rotation speed;
Means for setting a filter time constant for attenuating a high-frequency component of the first target input rotational speed from one of the target driving force and accelerator opening, the fuel injection amount upper limit and the target fuel injection amount;
Means for calculating, as a second target input rotation speed, a target input rotation speed obtained by attenuating a high-frequency component of the first target input rotation speed according to the filter time constant;
A vehicle driving force control device comprising: means for realizing the second target input rotation speed.

Means for setting a target driving force of the vehicle;
Means for calculating a target engine torque in consideration of the influence on the driving force due to inertia from the engine to the driving wheel from the target driving force, the gear ratio of the automatic transmission, and the vehicle speed;
Means for setting a target fuel injection amount in accordance with the target engine torque;
Means for setting a fuel injection amount lower limit;
Means for realizing the target fuel injection amount within a range up to the lower limit of the fuel injection amount;
Means for setting the target input rotation speed of the automatic transmission as a first target input rotation speed;
Means for setting a filter time constant for attenuating a high frequency component of the first target input rotational speed from the target fuel injection amount and the fuel injection amount lower limit;
Means for calculating, as a second target input rotation speed, a target input rotation speed obtained by attenuating a high-frequency component of the first target input rotation speed according to the filter time constant;
A vehicle driving force control device comprising: means for realizing the second target input rotation speed.

Means for setting a target driving force of the vehicle;
Means for calculating a target engine torque in consideration of the influence on the driving force due to inertia from the engine to the driving wheel from the target driving force, the gear ratio of the automatic transmission, and the vehicle speed;
Means for setting a target fuel injection amount in accordance with the target engine torque;
Means for setting a fuel injection amount lower limit;
Means for realizing the target fuel injection amount within a range up to the lower limit of the fuel injection amount;
Means for setting the target input rotation speed of the automatic transmission as a first target input rotation speed;
Means for setting a filter time constant for attenuating a high frequency component of the first target input rotational speed from either the target driving force or the accelerator opening, and the target fuel injection amount and the fuel injection amount lower limit;
Means for calculating, as a second target input rotation speed, a target input rotation speed obtained by attenuating a high-frequency component of the first target input rotation speed according to the filter time constant;
A vehicle driving force control device comprising: means for realizing the second target input rotation speed.

The vehicle driving force control device according to claim 1 or 2, wherein the filter time constant is set so that the target fuel injection amount becomes smaller as the target fuel injection amount becomes farther from the upper limit of the target fuel injection amount.

5. The vehicle driving force control device according to claim 3, wherein the filter time constant is set so that the target fuel injection amount decreases as the target fuel injection amount moves away from the lower limit of the target fuel injection amount.

The means for calculating the target engine torque includes means for calculating a basic target engine torque based on the target driving force and the gear ratio, and the influence of the inertia on the driving force as a correction amount for the basic target engine torque. 5. The method according to claim 1, further comprising: means for calculating from the transmission ratio and the vehicle speed; and means for calculating, as the target engine torque, a value obtained by correcting the basic target engine torque by the correction amount. The vehicle driving force control device according to claim 1.

5. The vehicle drive according to claim 1, wherein the first target input rotation speed is set based on an engine operation line in which fuel consumption performance, exhaust performance, or both are optimal. Force control device.

When the first target input rotation speed is set based on the fuel consumption performance, the exhaust performance, or the engine operation line where both are optimal, the filter time constant increases as the target fuel injection amount departs from the upper limit of the target fuel injection amount. The vehicle driving force control device according to claim 1, wherein the vehicle driving force control device is reduced.

In the case where the first target input rotation speed is set based on the fuel consumption performance, the exhaust performance, or the engine operation line where both are optimal, the filter time constant increases as the target fuel injection amount becomes farther from the target fuel injection amount lower limit. The vehicle driving force control device according to claim 3, wherein the vehicle driving force control device is reduced.

The vehicle driving force control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the operating condition is a cylinder intake fresh air amount.

The filter time constant is set to a basic time constant corresponding to a difference between the upper limit of the fuel injection amount and the target fuel injection amount, and a second speed corresponding to a change speed of one of the target driving force and the accelerator opening. The vehicle driving force control device according to claim 2, wherein the vehicle driving force control device is set as a sum with a time constant.

The filter time constant is determined based on a basic time constant corresponding to a difference between the target fuel injection amount and the fuel injection amount lower limit, and a second speed corresponding to a change speed of one of the target driving force and the accelerator opening. The vehicle driving force control device according to claim 4, wherein the vehicle driving force control device is set as a sum with a time constant.

The rate of change is approximately equal to the time of the input signal with respect to a predetermined frequency band after the noise component of the input signal is cut with one of the target driving force and the accelerator opening as an input signal. The vehicular driving force control apparatus according to claim 12 or 13, wherein an equivalent value is calculated.

The vehicle according to any one of claims 1 to 14, wherein when the transmission gear ratio is a target transmission gear ratio, the target transmission gear ratio is calculated from the second target input rotation speed and the vehicle speed. Driving force control device.

The vehicular driving force control apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein when the transmission gear ratio is an actual transmission gear ratio, the actual transmission gear ratio is detected by detection means.

The vehicle driving force control device according to any one of claims 1 to 14, wherein the vehicle speed is detected by a detection means.

The vehicle driving force control device according to any one of claims 2, 4, 12, 13, and 14, wherein the accelerator opening is detected by a detecting means.