JP6295538B2

JP6295538B2 - 駆動力制御装置

Info

Publication number: JP6295538B2
Application number: JP2013163519A
Authority: JP
Inventors: 吉野　太容; 太容吉野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2033-08-06
Also published as: JP2015031251A

Description

本発明は駆動力制御装置に関するものである。

特許文献１は、トルクコンバータ及び有段変速機を有する駆動力制御装置において、トルクコンバータが非ロックアップ状態となっている場合の目標エンジン動作点を算出する方法を開示している。

上記駆動力制御装置では、目標駆動力軸トルクと、有段変速機の取り得る全てのギヤ比とから、各ギヤ比の目標エンジントルクと目標エンジン回転速度とを算出している。そして、算出した中から最も燃費の良いものを選択し、ギヤ比を決定し、エンジントルクを制御している。

特許第３２０３６０２号公報

しかし、上記駆動力制御装置では、演算の順序としては目標駆動力とギヤ比とが先に決まっているので、各ギヤ比に対してエンジン動作点は一義的に決められてしまい、その動作点は最適燃費線上の動作点とはならない場合がある。

また、有段変速機は、取り得るギヤ比が少ないので、このような手法は有効な手法であるが、無段変速機においては燃費の良い最適動作点を求める手法としては適していない。無段変速機は、取り得る変速比（ギヤ比）が最大変速比と最小変速比との間で無数にあり、全ての変速比に対して演算を行い、その中から最も燃費が良い動作点を選択すると演算負荷が大きくなるおそれがある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、トルクコンバータが非ロックアップ状態であっても、エンジン動作点を最適燃費線上の動作点とし、演算負荷を小さくすることを目的とする。

本発明のある態様に係る駆動力制御装置は、無段変速機と、流体式トルクコンバータと、流体式トルクコンバータがロックアップ状態かあるいは非ロックアップ状態かを判定するロックアップ状態判定手段と、目標駆動パワーに基づいて無段変速機の目標入力回転速度を算出する目標入力回転速度設定手段と、目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、を備える。目標入力回転速度設定手段は、目標駆動パワー及びロックアップ判定結果に基づいて目標エンジン動作点として目標エンジントルクまたは目標エンジン回転速度の少なくともどちらか一方を算出する目標エンジン動作点設定手段と、目標エンジン動作点に基づいて目標入力回転速度を算出する目標入力回転速度算出手段と、目標入力回転速度を補正及び制限して補正後目標入力回転速度を算出する補正後目標入力回転速度算出手段と、目標駆動力に基づいて目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出手段と、を備える。目標エンジン動作点設定手段は、目標駆動パワー及びロックアップ判定結果に基づいて目標エンジンパワーを算出する目標エンジンパワー算出手段と、目標エンジンパワーに基づいて目標エンジン動作点を算出する目標エンジン動作点算出手段と、予め定めたトルクコンバータ容量係数最大値に基づいて目標エンジン回転速度下限値を算出する目標エンジン回転速度下限値算出手段と、を備える。目標エンジン動作点算出手段は、目標エンジン回転速度下限値と目標エンジンパワーとに基づいて目標エンジン動作点を算出する。駆動力制御装置は、補正後目標入力回転速度及び目標駆動力に基づいて補正後目標エンジン動作点を算出する補正後目標エンジン動作点算出手段をさらに備える。

この態様によると、流体式トルクコンバータが非ロックアップ状態となっている場合に、目標エンジン動作点をまず求め、目標エンジン動作点に基づいて目標入力回転速度を決める。これにより、エンジン動作点を最適燃費線上の動作点とすることができる。また、取り得る全ての変速比に対して演算をする必要がなく、演算負荷を小さくすることができる。

第１実施形態の車両の概略構成図である。第１実施形態の駆動力制御を示す制御ブロック図である。第１実施形態の目標入力回転速度設定部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の目標入力回転速度基本値演算部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の非ロックアップ時用目標エンジン動作点演算部を示す制御ブロック図である。容量係数と、速度比と、トルク比との関係を示すマップである。第１実施形態の非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の目標入力回転速度演算部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の目標エンジン動作点設定部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の目標変速比演算部を示す制御ブロック図である。第１実施形態の目標エンジン動作点設定部を示す制御ブロック図である。本実施形態を用いない場合のエンジン動作点を説明するマップである。第２実施形態の目標入力回転速度基本値演算部を示す制御ブロック図である。第３実施形態の目標エンジン動作点演算部を示す制御ブロック図である。第４実施形態の目標エンジン動作点演算部を示す制御ブロック図である。

以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１を参照すると、車両のエンジン１の出力はトルクコンバータ１１を介して無段変速機１２に入力される。トルクコンバータ１１は、ロックアップクラッチを有しており、ロックアップクラッチを締結したロックアップ状態となると、ポンプインペラとタービンランナとが機械的に一体となって回転する。また、ロックアップクラッチが解放された非ロックアップ状態となると、ポンプインペラとタービンランナとは、両者間で回転速度差が生じた状態で回転する。

無段変速機１２はプライマリプーリ１３とセカンダリプーリ１４と、これらに掛け回されたＶベルト１５とを備える。プライマリプーリ１３は油圧Ｐｐｒｉに応じて溝幅を変化させることで、Ｖベルト１５との接触半径を変化させる。セカンダリプーリ１４は油圧Ｐｓｅｃに応じて溝幅を変化させることで、Ｖベルト１５との接触半径を変化させる。結果として、無段変速機１２は油圧Ｐｐｒｉと油圧Ｐｓｅｃの制御に応じて、入力回転速度と出力回転速度の比、すなわち変速比を無段階に変化させる。油圧Ｐｐｒｉと油圧Ｐｓｅｃは油圧供給装置１６により生成される。

セカンダリプーリ１４はファイナルギヤ１８とディファレンシャル１９を介して駆動輪に結合する。

エンジン１は吸気量を調整する吸気スロットル装置３を備える。吸気スロットル装置３は、エンジン１の吸気通路２に設けた吸気スロットル４と、吸気スロットル４の開度を入力信号に応じて変化させる電動モータ５を備える。

油圧供給装置１６と吸気スロットル装置３はコントローラ２１が出力する指令信号に応じて作動する。

コントローラ２１は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

コントローラ２１には吸気スロットル４のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ６、ドライバによって操作されるアクセルペダル７のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２２、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２３、プライマリプーリ１３の回転速度を検出するプライマリプーリ回転速度センサ２４、及び車速を検出する車速センサ２６から検出信号がそれぞれ信号として入力される。

コントローラ２１はこれらの検出信号に応じて、吸気スロットル４の開度制御と、油圧供給装置１６を介した無段変速機１２の変速制御を行うことで、車両の駆動力を制御する。

次に、コントローラ２１で実行される駆動力制御について図２の制御ブロック図を用いて説明する。駆動力制御部１００は、目標駆動力演算部２００と、目標入力回転速度設定部３００と、目標エンジン動作点設定部４００とを備える。

目標駆動力演算部２００は、車両の走行状態、及びドライバ要求、具体的には車速及びアクセル開度に基づいて予め設定されたマップを用いて目標駆動力を演算する。

目標入力回転速度設定部３００について図３の制御ブロック図を用いて説明する。目標入力回転速度設定部３００は、目標駆動パワー演算部３０１と、目標入力回転速度基本値演算部３０２と、目標入力回転速度演算部３０３とを備える。

目標駆動パワー演算部３０１は、車速と目標駆動力とを乗算することで目標駆動パワーを演算する。

目標入力回転速度基本値演算部３０２について図４の制御ブロック図を用いて説明する。目標入力回転速度基本値演算部３０２は、ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１０と、非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１１と、目標入力回転速度基本値選択部３１２とを備える。

ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１０は、目標駆動パワーに基づいて予め設定されたマップを用いてロックアップ時用目標入力回転速度を演算する。

非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１１について図５の制御ブロック図を用いて説明する。非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１１は、非ロックアップ時用目標エンジン動作点演算部３２０と、非ロックアップ時用目標入力回転速度設定部３２１とを備える。

非ロックアップ時用目標エンジン動作点演算部３２０について図６の制御ブロック図を用いて説明する。非ロックアップ時用目標エンジン動作点演算部３２０は、目標エンジンパワー演算部３３０と、目標エンジン回転速度演算部３３１と、目標エンジン回転速度下限値演算部３３２と、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度選択部３３３と、非ロックアップ時用目標エンジントルク演算部３３４とを備える。

目標エンジンパワー演算部３３０は、目標駆動パワーに基づいて予め設定されたマップを用いて目標エンジンパワーを演算する。ここで、目標エンジンパワーと目標駆動パワーとの関係について説明する。非ロックアップ状態の場合に、エンジントルクと、エンジン回転速度と、トルクコンバータ１１の容量係数とは、式（１）のように表すことができる。

エンジントルク＝容量係数×エンジン回転速度^２・・・（１）

式（１）によると、エンジントルク、及びエンジン回転速度が設定されると、容量係数が一義的に決まる。容量係数が決まると、図７に示すマップから速度比、及びトルク比も決まる。図７では速度比と容量係数との関係を実線で示し、速度比とトルク比との関係を破線で示す。また、トルクコンバータ１１の効率は、式（２）のように表すことができる。

トルクコンバータの効率＝速度比×トルク比・・・（２）

そのため、上記するように容量係数が決まると、トルクコンバータ１１の効率も一義的に決まる。

また、駆動パワーとエンジンパワーとの関係は、式（３）のように表すことができる。

駆動パワー＝エンジンパワー×トルクコンバータの効率＝エンジントルク×エンジン回転速度×トルクコンバータの効率・・・（３）

ここで、エンジントルク及びエンジン回転速度を最適燃費線に従って制御すると、目標エンジントルク及び目標エンジン回転速度は、目標エンジンパワーに基づいて一義的に算出される。そのため、上記する式に基づいて、目標エンジンパワーに対する目標駆動パワーも一義的に定まる。そこで、このような関係を予め求めておき、コントローラ２１に記憶させておくことで、目標駆動パワーに基づいて目標エンジンパワーを演算することができる。

目標エンジン回転速度演算部３３１は、目標エンジンパワーに基づいて予め設定されたマップから目標エンジン回転速度を演算する。この目標エンジン回転速度は、目標エンジンパワーに対して最適燃費線上の動作点となるエンジン回転速度である。

目標エンジン回転速度下限値演算部３３２は、目標エンジン回転速度下限値を演算する。容量係数とエンジン回転速度との関係は、式（１）に基づいて式（４）のように表すことができる。

容量係数＝エンジントルク／エンジン回転速度^２＝エンジンパワー／エンジン回転速度^３・・・（４）

容量係数は、図７に示すように容量係数最大値（トルクコンバータ容量係数最大値）以下となるので、容量係数最大値と、エンジンパワー及びエンジン回転速度との関係は式（５）となる。

容量係数最大値≧エンジンパワー／エンジン回転速度^３・・・（５）

式（５）を変形すると式（６）となる。

エンジン回転速度≧（エンジンパワー／容量係数最大値）^１／３・・・（６）

つまり、目標エンジン回転速度は、目標エンジン回転速度下限値（＝（目標エンジンパワー／容量係数最大値）^１／３）以上の値にしなければならない。そこで、目標エンジン回転速度下限値演算部３３２は、容量係数最大値と目標エンジンパワーとに基づいて目標エンジン回転速度下限値を演算する。

非ロックアップ時用目標エンジン回転速度選択部３３３は、目標エンジン回転速度と、目標エンジン回転速度下限値とを比較して、大きい方の値を非ロックアップ時用目標エンジン回転速度として選択する。

非ロックアップ時用目標エンジントルク演算部３３４は、目標駆動パワーを非ロックアップ時用目標エンジン回転速度で除算することで、非ロックアップ時用目標エンジントルクを演算する。

図５に戻り、非ロックアップ時用目標入力回転速度設定部３２１について図８の制御ブロック図を用いて説明する。非ロックアップ時用目標入力回転速度設定部３２１は、目標入力回転速度算出用目標容量係数演算部３４０と、目標入力回転速度算出用目標速度比演算部３４１と、非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３４２とを備える。

目標入力回転速度算出用目標容量係数演算部３４０は、非ロックアップ時用目標エンジントルクと、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度とに基づいて、式（４）を用いて目標入力回転速度算出用目標容量係数を演算する。

目標入力回転速度算出用目標速度比演算部３４１は、目標入力回転速度算出用目標容量係数に基づいて予め設定されたマップを用いて目標入力回転速度算出用目標速度比を演算する。

非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３４２は、目標入力回転速度算出用目標速度比と非ロックアップ時用目標エンジン回転速度とを乗算することで、非ロックアップ時用目標入力回転速度を演算する。

図４に戻り、目標入力回転速度基本値選択部３１２は、ロックアップ判定に基づいてロックアップ時用目標入力回転速度、または非ロックアップ時用目標入力回転速度を目標入力回転速度基本値として選択する。ロックアップ判定は、例えばエンジン回転速度センサ２３、及びプライマリプーリ回転速度センサ２４からの信号に基づいて、ポンプインペラとタービンランナとの回転速度差を算出して行われる。なお、ロックアップ判定は、コントローラ２１によって実行される。目標入力回転速度基本値選択部３１２は、ロックアップ状態である場合にはロックアップ時用目標入力回転速度を目標入力回転速度基本値として選択し、非ロックアップ状態である場合には非ロックアップ時用目標入力回転速度を目標入力回転速度基本値として選択する。

図３に戻り、目標入力回転速度演算部３０３について、図９の制御ブロック図を用いて説明する。目標入力回転速度演算部３０３は、アクセル開度全閉時回転速度演算部３５０と、アクセル開度全開時回転速度演算部３５１と、出力回転速度演算部３５２と、最小変速比入力回転速度演算部３５３と、最大変速比入力回転速度演算部３５４と、第１比較部３５５と、第２比較部３５６と、第３比較部３５７と、第４比較部３５８と、回転速度制限部３５９とを備える。

アクセル開度全閉時回転速度演算部３５０は、車速に基づいて予め設定されたマップを用いてアクセル開度が全閉となっている場合の下限回転速度を演算する。

アクセル開度全開時回転速度演算部３５１は、車速に基づいて予め設定されたマップを用いてアクセル開度が全開となっている場合の上限回転速度を演算する。

アクセル開度全閉時回転速度演算部３５０、及びアクセル開度全開時回転速度演算部３５１によって用いられるマップは、無段変速機１２の変速制御性能、エンジン音振性能、動力性能などに基づいて設定される。つまり、アクセル開度全閉時回転速度演算部３５０、及びアクセル開度全開時回転速度演算部３５１では、無段変速機１２の変速制御性能、エンジン音振性能、動力性能などの理由による制限を行うための上下限回転速度を演算している。

出力回転速度演算部３５２は、車速をタイヤ周長（２×π×タイヤ半径）及び最終減速比で除算することで、出力回転速度を演算する。

最小変速比入力回転速度演算部３５３は、出力回転速度を最小変速比（最Ｈｉｇｈ変速比）で除算することで、最小変速比入力回転速度を演算する。

最大変速比入力回転速度演算部３５４は、出力回転速度を最大変速比（最Ｌｏｗ変速比）で除算することで、最大変速比入力回転速度を演算する。

最小変速比入力回転速度演算部３５３、及び最大変速比入力回転速度演算部３５４は、無段変速機１２の機構上の制約から設定される変速比（最小変速比、最大変速比）に基づく制限を行うための上下限回転速度を演算している。

第１比較部３５５は、目標入力回転速度基本値と、アクセル開度全閉時回転速度演算部３５０によって演算された下限回転速度とを比較し、大きい方の値を選択する。

第２比較部３５６は、第１比較部３５５によって選択された値と、アクセル開度全開時回転速度演算部３５１によって演算された上限回転速度とを比較し、小さい方の値を選択する。

第３比較部３５７は、第２比較部３５６によって選択された値と、最小変速比入力回転速度とを比較し、大きい方の値を選択する。

第４比較部３５８は、第３比較部３５７によって選択された値と、最大変速比入力回転速度とを比較し、小さい方の値を選択する。

回転速度制限部３５９は、第４比較部３５８によって選択された値に対して、エンジン１及び無段変速機１２において許容される最大回転速度による制限を行い、目標入力回転速度（補正後目標入力回転速度）を演算する。回転速度制限部３５９は、第４比較部３５８によって選択された値がエンジン１及び無段変速機１２において許容される最大回転速度よりも低い場合には、第４比較部３５８によって選択された値を目標入力回転速度として選択する。一方、回転速度制限部３５９は、第４比較部３５８によって選択された値がエンジン１及び無段変速機１２において許容される最大回転速度よりも以上である場合には、エンジン１及び無段変速機１２において許容される最大回転速度を目標入力回転速度として選択する。

図２に戻り、目標エンジン動作点設定部４００について、図１０に示す制御ブロック図を用いて説明する。目標エンジン動作点設定部４００は、目標変速比演算部４０１と、目標入力トルク演算部４０２と、目標エンジン動作点演算部４０３とを備える。目標エンジン動作点設定部４００は、目標入力回転速度設定部３００によって、各制限が反映された目標入力回転速度に対して目標駆動力演算部２００で演算された目標駆動力を実現するために目標エンジン動作点（補正後目標エンジン動作点）を再度算出する。

目標変速比演算部４０１について図１１の制御ブロック図を用いて説明する。目標変速比演算部４０１は、出力回転速度演算部４１０と、ゼロ割り防止下限処理部４１１と、変速比演算部４１２と、変速比上下限制限部４１３と、変速比選択部４１４とを備える。

出力回転速度演算部４１０は、車速をタイヤ周長（２×π×タイヤ半径）及び最終減速比で除算することで、出力回転速度を演算する。

ゼロ割り防止下限処理部４１１は、出力回転速度に対して下限出力回転速度による制限を行う。下限出力回転速度は、車両が停車した場合に変速比演算部４１２において演算が可能となるように設定された車速である。車両が停止し、車速がゼロになると変速比演算部４１２において演算ができなくなるので、これを防止するために出力回転速度が下限出力回転速度よりも低くなる場合には、ゼロ割り防止下限処理部４１１は、出力回転速度の代わりに下限出力回転速度を出力する。なお、車両が停車する場合を除いて、ゼロ割り防止下限処理部４１１からは出力回転速度演算部４１０によって演算された出力回転速度が出力される。

変速比演算部４１２は、目標入力回転速度をゼロ割り防止下限処理部４１１から出力された回転速度で除算することで、走行時変速比を演算する。

変速比上下限制限部４１３は、走行時変速比を、最小変速比、及び最大変速比によって制限し、制限変速比を演算する。つまり、走行時変速比が、最小変速比よりも小さい場合には制限変速比は最小変速比となり、最大変速比よりも大きい場合には制限変速比は最大変速比となり、これら以外の場合には、走行時変速比がそのまま制限変速比となる。

変速比選択部４１４は、出力回転速度が停止時の出力回転速度、例えば０．０１以下であるかどうか判定する。変速比選択部４１４は、出力回転速度が停止時の出力回転速度以下である場合には、予め設定された停止時変速比を目標変速比として選択し、出力回転速度が停止時の出力回転速度よりも高い場合には、制限変速比を目標変速比として選択する。

図１０に戻り、目標入力トルク演算部４０２は、目標駆動力にタイヤ半径を乗算し、最終減速比及び目標変速比で除算することで目標入力トルクを演算する。

目標エンジン動作点演算部４０３について、図１２に示す制御ブロック図に基づいて説明する。目標エンジン動作点演算部４０３は、目標エンジントルク算出用逆容量係数演算部４２０と、目標エンジントルク算出用目標速度比演算部４２１と、目標エンジントルク算出用目標トルク比演算部４２２と、目標エンジントルク演算部４２３と、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部４２４と、目標エンジン回転速度選択部４２５とを備える。

目標エンジントルク算出用逆容量係数演算部４２０は、目標入力回転速度と、目標入力トルクとに基づいて目標エンジントルク算出用逆容量係数を演算する。ここで、目標エンジントルク算出用逆容量係数と、目標入力回転速度及び目標入力トルクとの関係について詳しく説明する。エンジントルクと容量係数とエンジン回転速度との関係は式（１）のように表すことができ、また、入力トルク（タービントルク）とエンジントルクとの関係は、式（７）のように表すことができる。

入力トルク＝トルク比×エンジントルク・・・（７）

式（１）と式（７）とから、入力トルクは、式（８）のように表すことができる。

入力トルク＝トルク比×容量係数×エンジン回転速度^２・・・（８）

また、速度比は式（９）のように表すことができる。

速度比＝入力回転速度／エンジン回転速度・・・（９）

式（８）と式（９）とから、入力トルクは式（１０）のように表すことができる。

入力トルク＝トルク比×容量係数×（入力回転速度／速度比）^２・・・（１０）

さらに、「トルク比×容量係数／速度比^２」を逆容量係数として定義すると、入力トルクは、式（１１）のように表すことができる。

入力トルク＝逆容量係数×入力回転速度^２・・・（１１）

このように、入力トルクと入力回転速度とが決まると、逆容量係数が一義的に決まる。そのため、目標入力トルクと目標入力回転速度とを用いて、目標エンジントルク算出用逆容量係数を演算することができる。

目標エンジントルク算出用目標速度比演算部４２１は、目標エンジントルク算出用逆容量係数に基づいて予め設定したマップを用いて目標エンジントルク算出用目標速度比を演算する。逆容量係数は、「トルク比×容量係数／速度比^２」として定義されており、容量係数、トルク比は式（１）などを用いて演算することができるので、逆容量係数と速度比との関係を予め求めておき、コントローラ２１に記憶させることで、目標エンジントルク算出用逆容量係数に基づいて、目標エンジントルク算出用目標速度比を演算することができる。

目標エンジントルク算出用目標トルク比演算部４２２は、目標エンジントルク算出用目標速度比に基づいて予め設定したマップから目標エンジントルク算出用目標トルク比を演算する。

目標エンジントルク演算部４２３は、目標入力トルクを目標エンジントルク算出用目標トルク比で除算することで、目標エンジントルクを演算する。

非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部４２４は、目標入力回転速度を目標エンジントルク算出用目標速度比で除算することで、補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を演算する。

目標エンジン回転速度選択部４２５は、ロックアップ判定に基づいて目標入力回転速度、または補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を目標エンジン回転速度として選択する。目標エンジン回転速度選択部４２５は、ロックアップ状態である場合には目標入力回転速度を目標エンジン回転速度として選択し、非ロックアップ状態である場合には補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を目標エンジン回転速度として選択する。

このようにして演算された目標エンジン回転速度、目標エンジントルク、及び目標入力回転速度に基づいてエンジン１、及び無段変速機１２が制御さる。

第１実施形態の効果について説明する。

本実施形態を用いずに、目標駆動力と車速とに基づいて目標入力回転速度を設定し、目標入力回転速度に基づいてエンジン動作点を求めることも可能であるが、トルクコンバータ１１が非ロックアップ状態の場合には、入力回転速度が決まると、速度比に応じてエンジン回転速度の取り得る値が決まってしまう。或る入力回転速度に対して取り得るエンジン回転速度が決まり、容量係数も速度比に応じて決まるため、非ロックアップ状態では、式（１）により、エンジントルクも決まる。従って、或る入力回転速度に対するエンジン回転速度とエンジントルクとの関係は、図１３の実線で示す関係となる。目標エンジンパワー（目標駆動力）を実現するためのエンジン動作点は、図１３の実線と目標エンジンパワーを示す破線との交点となるので、最適燃費線（図１３中、一点鎖線）上の動作点とはならない場合がある。つまり、入力回転速度を先に決めてしまうと、目標駆動力の実現と、最適燃費線上の動作点におけるエンジン制御とを両立させることができない場合がある。

本実施形態では、目標駆動パワーに基づいて目標エンジン動作点（非ロックアップ時用目標エンジントルク、及び非ロックアップ時用目標エンジン回転速度）を演算し、これらの値に基づいて目標入力回転速度基本値を演算する。これにより、非ロックアップ状態であっても、エンジン動作点を最適燃費線上の動作点にすることができる。

また、無段変速機１２で取り得る全ての変速比に対してエンジン動作点を演算しなくても良く、演算負荷を低減することができる。

目標駆動力に基づいて非ロックアップ状態における目標駆動パワーを演算し、演算した目標駆動パワーに基づいて非ロックアップ時用目標エンジントルク、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度、及び目標入力回転速度基本値を演算する。トルクコンバータ１１が非ロックアップ状態の場合には、トルクコンバータ１１で伝達ロスが発生するが、この伝達ロスを考慮して目標駆動パワーを演算することで、非ロックアップ状態でも、エンジン動作点を最燃費線上の動作点にし、目標駆動力を実現することができる。

容量係数最大値に基づいて目標エンジン回転速度下限値を演算し、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を目標エンジン回転速度下限値よりも大きい値に制限する。これにより、非ロックアップ状態となっている場合に実現可能な目標エンジン動作点の組み合わせを演算し、演算した目標エンジン動作点に基づいてエンジン１を制御することができる。

目標入力回転速度が、例えば無段変速機１２の変速制御性能などによって制限された場合に、制限された目標入力回転速度、及び目標駆動力に基づいて目標エンジン動作点を再度演算する。これにより、例えば無段変速機１２の変速制御性能などによって目標入力回転速度が制限された場合でも、目標駆動力を実現することができる。

次に本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態は、第１実施形態と比較して目標入力回転速度基本値演算部５００が異なっている。本実施形態の目標入力回転速度基本値演算部５００について図１４の制御ブロック図を用いて説明する。目標入力回転速度基本値演算部５００は、ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１０と、非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部５０１と、目標入力回転速度基本値選択部３１２とを備える。

非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部５０１は、目標駆動パワーに基づいて予め設定されたマップを用いて非ロックアップ時用目標入力回転速度を演算する。ここで用いるマップは、第１実施形態の非ロックアップ時用目標入力回転速度演算部３１１における演算を予め行い、その結果に基づいて作成されたものであり、コントローラ２１に記憶されている。

第２実施形態の効果について説明する。

非ロックアップ時用目標入力回転速度を、マップを用いて演算することで、演算の処理速度を速くすることができる。

次に本発明の第３実施形態について説明する。

第３実施形態は、第１実施形態と比較して目標エンジン動作点演算部６００が異なっている。本実施形態の目標エンジン動作点演算部６００について図１５の制御ブロック図を用いて説明する。目標エンジン動作点演算部６００は、目標エンジントルク算出用逆容量係数演算部４２０と、目標エンジントルク算出用目標速度比演算部４２１と、目標エンジントルク算出用目標トルク比演算部４２２と、目標エンジントルク演算部４２３と、目標エンジントルク算出用容量係数演算部６０１と、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部６０２と、目標エンジン回転速度選択部４２５とを備える。

目標エンジントルク算出用容量係数演算部６０１は、目標エンジントルク算出用目標速度比に基づいて、予め設定されたマップから目標エンジントルク算出用容量係数を演算する。

非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部６０２は、目標エンジントルクと、目標エンジントルク算出用容量係数とに基づいて式（１）を用いて補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を演算する。

第３実施形態の効果について説明する。

第１実施形態では、目標入力回転速度を目標エンジントルク算出用目標速度比で除算して補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を演算している。この演算では、車両が停車直前となり、速度比が略ゼロとなると、目標入力回転速度も略ゼロとなり、微少値を微少値で除算することになり、補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度の誤差が大きくなる。

本実施形態では、目標エンジントルク算出用目標速度比に基づいて予め設定したマップを用いて補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を演算することで、速度比が略ゼロとなるような場合に、第１実施形態と比較して補正後非ロックアップ時用目標エンジン回転速度の誤差を小さくすることができる。

次に本実施形態の第４実施形態について説明する。

第４実施形態は、第１実施形態と比較して目標エンジン動作点演算部７００が異なっている。目標エンジン動作点演算部７００は、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部７０１と、目標エンジン回転速度選択部４２５と、目標エンジントルク算出用目標速度比演算部７０２と、目標エンジントルク算出用目標トルク比演算部４２２と、目標エンジントルク演算部４２３とを備える。

非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部７０１は、目標入力回転速度と、目標入力トルクとに基づいて、予め設定したマップを用いて非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を演算する。ここで用いるマップは、第１実施形態、及び第３実施形態に示す構成によって予め目標入力回転速度と、目標入力トルクと、非ロックアップ時用目標エンジン回転速度との関係を求めておき、その結果に基づいて作成されたものであり、コントローラ２１に記憶されている。

目標エンジントルク算出用目標速度比演算部７０２は、目標入力回転速度を目標エンジン回転速度で除算することで、目標エンジントルク算出用目標速度比を演算する。

第４実施形態の効果について説明する。

非ロックアップ時用目標エンジン回転速度を、マップを用いて演算することで、演算の処理速度を速くすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、無段変速機として、Ｖベルトを用いた変速機を一例として説明したが、チェーンを用いた変速機などであってもよい。

１１トルクコンバータ（流体式トルクコンバータ）
１２無段変速機
２１コントローラ（ロックアップ状態判定手段）
２００目標駆動力演算部（目標駆動力算出手段）
３００目標入力回転速度設定部（目標入力回転速度設定手段）
３０１目標駆動パワー演算部（目標駆動パワー算出手段）
３０３目標入力回転速度演算部（補正後目標入力回転速度算出手段）
３２０非ロックアップ時用目標エンジン動作点演算部（目標エンジン動作点設定手段）
３２１非ロックアップ時用目標入力回転速度設定部（目標入力回転速度算出手段）
３３０目標エンジンパワー演算部（目標エンジンパワー算出手段）
３３１非ロックアップ時用目標エンジン回転速度演算部（目標エンジン動作点算出手段）
３３２目標エンジン回転速度下限値演算部（目標エンジン回転速度下限値算出手段）
３３４非ロックアップ時用目標エンジントルク演算部（目標エンジン動作点算出手段）
４００目標エンジン動作点設定部（補正後目標エンジン動作点算出手段）

Claims

無段変速機と、
流体式トルクコンバータと、
前記流体式トルクコンバータがロックアップ状態かあるいは非ロックアップ状態かを判定するロックアップ状態判定手段と、
目標駆動パワーに基づいて前記無段変速機の目標入力回転速度を算出する目標入力回転速度設定手段と、
目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、
を備える駆動力制御装置であって、
前記目標入力回転速度設定手段は、
前記目標駆動パワー及びロックアップ判定結果に基づいて目標エンジン動作点として目標エンジントルクまたは目標エンジン回転速度の少なくともどちらか一方を算出する目標エンジン動作点設定手段と、
前記目標エンジン動作点に基づいて前記目標入力回転速度を算出する目標入力回転速度算出手段と、
前記目標入力回転速度を補正及び制限して補正後目標入力回転速度を算出する補正後目標入力回転速度算出手段と、
前記目標駆動力に基づいて前記目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出手段と、
を備え、
前記目標エンジン動作点設定手段は、
前記目標駆動パワー及び前記ロックアップ判定結果に基づいて目標エンジンパワーを算出する目標エンジンパワー算出手段と、
前記目標エンジンパワーに基づいて前記目標エンジン動作点を算出する目標エンジン動作点算出手段と、
予め定めたトルクコンバータ容量係数最大値に基づいて目標エンジン回転速度下限値を算出する目標エンジン回転速度下限値算出手段と、
を備え、
前記目標エンジン動作点算出手段は、前記目標エンジン回転速度下限値と前記目標エンジンパワーとに基づいて前記目標エンジン動作点を算出し、
前記補正後目標入力回転速度及び前記目標駆動力に基づいて補正後目標エンジン動作点を算出する補正後目標エンジン動作点算出手段をさらに備えることを特徴とする駆動力制御装置。