JPH02146236A - 車両駆動系の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両駆動系の制御装置に関する。

【従来の技術】

従来、アクセル操作と独立してエンジン出力を変え得る
手段を備えた車両駆動システムが提案されている（例え
ば特開昭６２−１９９５３５）。 この種の駆動システムでは、アクセル開度によってエン
ジントルクが一義的に決まらず、同一のアクセル開度で
あっても種々の走行条件に応じて、例えばスロットルバ
ルブの開度や燃料噴射量を変えさせることにより、異な
ったエンジントルクを発生させることができる。 このようにアクセル操作と独立してエンジントルクを変
え得る場合、例えば、運転者によるアクセル操作に応じ
て目標車速を設定し、車速かその設定された目標車速に
なるようにエンジントルクを制御するような構成とする
ことができるようになる。その結果、車両が平地走行か
ら登板走行に切り換わった場合のように、車両の走行条
件が変化したときに、運転者がアクセル操作によって車
速を制御しなくてもよくなり、それだけ運転者のアクセ
ル操作の負担を軽減することができるようになる（例え
ば特願昭６２−１７８１１７　：未公知）。 一方、近年歯車式の有段変速８１構、あるいはベルト等
によって駆動される無段変速機構を取入れた自動変速機
を搭載した車両が広く背反してきている。このような自
動変速機を搭載した車両にあっては、発進時、あるいは
変速時のショックを低減するために、一般にフルードカ
ップリングが設けられている。このフルードカップリン
グは、エンジンの出力をフルード（流体）を介して自動
変速機機構に伝達するもので、車両のトルク伝達関係が
急変しようとした際に、この急変を緩和する機能を有し
ている。 しかしながら、フルードカップリングを介してトルクの
伝達を行う場合、トルクの急変はある程度避けられるも
のの、それだけ伝達効率が低下するため、トルクが急変
しないような状況に至ったと判断された場合にはロック
アツプクラッチによってフルードカップリングの入出力
側を機械的に直結し、トルクの伝達ロスが発生しないよ
うにしている。

【発明が解決しようとする課題１ しかしながら、駆動系の途中にロックアツプクラッチ付
のフルードカップリングを備えた装置において、アクセ
ル操作と独立してエンジントルクを変え得る手段を併せ
て採用するようにした場合、該フルードカップリングの
部分においてフルードを介して動力が伝達されていると
きとロックアツプクラッチを介して動力が伝達されてい
るときとでは、エンジンからのトルクの伝達効率が異な
るため、運転者が意図するような動力特性を適正に確保
することかできないことがあるという問題があった。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、ロックアツプクラッチ付のフルードカップリ
ングを備え、且つアクセル操作と独立してエンジントル
クを変え得るような制御体系を採用した車両の駆動系に
おいて、前記ロックアツプクラッチの係合、あるいは解
放状態の如何に拘らず、運転者が意図する動力特性を常
に得ることのできる車両駆動系の制御装置を提供するこ
とを目的とする。 【課題を解決するの手段】 本発明は、第１図にその要旨を示すように、アクセル操
作と独立してエンジン出力を変え得る手段、及びロック
アツプクラッチ付のフルードカップリング手段を備えた
車両駆動系の制御装置において、前記ロックアツプクラ
ッチの係合状態を検出する手段と、ロックアツプクラッ
チが非係合状態のときは、前記フルードカップリング手
段の伝達トルクのロス分を補償するように前記エンジン
出力を変え得る手段の目標値を高目に補正する手段と、
を備えたことにより、上記目的を達成したものである。 なお、本発明においては、「アクセル操作と独立してエ
ンジントルクを変え得る手段」の具体的な構成を限定す
るものではない、この「アクセル操作と独立してエンジ
ントルクを変え得る手段」としては、例えば、■エンジ
ンのスロットルバルブがアクセルペダルと完全に独立し
ており、このスロットルバルブの開度をコンピュータか
らの指令によって動くステップモータ等によって独自に
制御することによりエンジントルクを任意に制御し得る
ように構成したもの、或いは、■アクセルペダルとスロ
ットルバルブとはリンクされているが、走行条件に応じ
てバイパスバルブ等を開閉し、同一アクセル開度であっ
てもエンジントルクを変え得るように構成したもの、更
には、■ディーゼルエンジン等にあって、アクセルペダ
ルと独立して燃料噴射ポンプの燃料噴射量が制御できる
ように構成したもの、等が考えられる。 又、本発明は、いわゆる無段変速機構を採用した駆動系
及び歯車切換による有段変速機構を採用した駆動系の双
方に適用可能である。

【作用】

本発明に係る装置においては、アクセル操作と独立して
エンジントルクを変え得る手段を備えているため、例え
ば上り坂や下り坂の多い道路を走行するような場合であ
っても、アクセルペダルを一定に保つ限り一定の車速を
得るような制御を行うことができるようになるが、その
際に、フル−ドカップリングのロックアツプクラッチの
係合状態を検出し、この係合常態に応じてエンジン出力
を変え得る手段の目櫃値を補正するようにしたため、伝
達トルクがステップ状に急変するのを防止するというフ
ルードカップリング本来の機能を生かしながら、該フル
ードカップリングにおける伝達トルクのロス分を考慮し
た。上でエンジン出力を制御することができるため、ロ
ックアツプクラッチの係合、非係合の如何に拘らず、常
に運転者の意図した動力性能を得ることができるように
なる。

【実施例】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 この実施例では、アクセル操作と独立してエンジントル
クを変えることにより、アクセルが一定の場合に車速か
一定に維持されるような走行ができるようにしている。 第２図に本発明に係る車両駆動系の制御装置の概略を示
す、装置の全体構成を簡単に説明すると、エンジン１０
の出力はロックアツプクラッチ１２の付設されたフルー
ドカップリング１４、無段変速機１６、デファレンシャ
ル装置１８を介してタイヤ２０側に伝達される。 前記フルードカップリング１４自体の構成は周知のもの
と同様である。このフルードカップリング１４は、発進
後油圧ライン２，１を介したオイルの給排により、ｔ＝
を設されているロックアツプクラッチ１２が周知の方法
で係合又は解放され、エンジン１０と無段変速［１６と
を機械的に直結又は非直結の状態とする。 無段変速機１６は、油圧ライン２２を介して入力側の油
圧サーボ装置２４内にオイルが供給され、これにより有
効半径が連続的に変更・制御される。 又、油圧ライン２６を介しで出力側の油圧サーボ装置２
８にオイルが供給され、これにより入力側の有効半径の
変更に追随してベルト３ｏがスリップせずにトルクの伝
達ができるように、ベルト３０の押え力が変更・制御さ
れる。 なお、符号３０は、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）
、Ｎにュートラル）、Ｄ（ドライブ）等を選択するため
のセレクトレバーを示している。 無段変速機１６の変速比制御、フルードカップリング１
４のロックアツプクラッチ１２の係合制御は、油圧＄（
制御装置３２により、コンピュータ３４の指令に応じて
行なわれる。無段変速機１６の入力軸回転数ｎ＋、出力
軸回転数ｎｏは、マグネットピックアップ４０．４２で
検出され、コンピュータ３４に送られる。コンピュータ
３４には、エンジン回転数センサ４４、アクセル開度セ
ンサ４６からのエンジン回転速度ω、アクセル開度θａ
Ｃの情報も同時に入力されている。 以上の信号から、ステップモータ５ｏによってスロット
ルバルブ（エンジントルクを変え得る手段）５２の開度
θｔｈを制御する。 第３図にコンピュータ３４によって行なわれる制御を機
能的に示したブロック図を示す。 アクセル開度θａＣに応じて目標車速設定手段７０によ
って目標車速Ｖ「を設定し、無段変速機１６の入出力軸
回転数ｎｉ、ｎ、に応じて変速比計算手段７２によって
変速比りが求められる。求められた変速比Ｄ、前記目標
車速ｖｒ、及びロックアツプクラッチ係合状態検出手段
９ｏによって検出されたロックアツプクラッチ１２の係
合状態に依存して、目標エンジン回転速度計算手段７４
により目標エンジン回転速度ωｒ又はω「′が計算され
る。 一方、実エンジン回転速度ωと目標エンジン回転速度ω
「　（又はω「′）との差がらフィードバック量計算手
段７６によりフィードバックｆｆ１Ｆ＋（ω−ω「）又
はＦｌ　（ω−ω「′）が計算される。 更に、出力軸回転数ｎｏから車速計算手段７８によって
車速■が計算され、この車速Ｖから走行抵抗計算手段８
０により走行抵抗Ｒが計算される。 この走行抵抗Ｒと変速比りとから目標エンジントルク計
算手段８２により目標基本エンジントルクＴｅｒが求め
られる。この目標基本エンジントルクＴｅｒは、目標エ
ンジントルク計算手段８６においてフィードバック量補
正手段８４からの出力と加算され、目標エンジントルり
Ｔｅａとされる。そしてこの目標エンジントルクＴｅＣ
とエンジン回転速度ωとに応じてスロットル開度演算手
段８８によりスロットルバルブ５２の開度θｔｈが求め
られ、ステップモータ５０によりスロットルバルブ５２
が制御される。前記フィードバック量補正手段８４にお
ける出力値は、フィードバック量計算手段７６からの出
力Ｆ＋（ω−ωｒ）又はＦ＋（ω−ω「′）と変速比計
算手段７２の出力である変速比りとから後述する演算式
により計算されるようになっている。 なお、無段変速機１６の変速比ｎｏ／ｎｉは、油圧ライ
ン２２を介して制御されるが、例として、車速■とスロ
ットル開度θｔｈに対し第４図に示されるような目標入
力軸回転数ｎｉｒに無段変速機１６の入力軸回転数ｎｉ
がなるように制御する方法がある。しかしながら、本発
明では、無段変速機１６の変速比をどのようにして制御
するかを限定するものではない。 第５図に、上記コンピュータ３４において実行される制
御のフローチャートを示す。 まずステップ１０１で無段変速機１６の入力軸ステップ
１０２では、車速Ｖをタイヤ半径ｒ、デファレンシャル
比ｄ１、中間ギヤ減速比ｄ２として、（１１）式を用い
て計算する。 Ｖ＝　　ｒ−ｎｏ　／　（ｄｌ−ｄ２）　　　　　−（
１）ステップ１０３では、エンジン１０からタイヤ２０
に至るまでの変速比りを（２）式に基づいて計算する。 Ｄ＝　（ｎ；／　ｎＱ　）　・（ｄｌ・ｄ２＞　　−（
２）ステップ１０４では、（１）式で求めな車速Ｖに基
づいて、走行抵抗Ｒを（３）式、或いは車速Ｖに対する
走行抵抗マツプによって求める。 Ｒ＝α１　・■２＋α２　　（α１、α２は定数）・・
・・・・（３） ステップ１０５では、アクセル開度θａＣに対する目標
車速Ｖ「を設定する。この目標車速Ｖｒの設定にあたっ
ては、例えば第６図で示されるようなマツプが用いられ
る。 ステップ１０６では、変速比りと目標車速Ｖ「とから（
４）式により目標エンジン回転速度ωｒが求められる。 ωｒ　　＝　　（Ｖｒ　／ｒ　　）　　・Ｄ　　　　　
　　・・・　（４）ステップ１０７においては、目標基
本エンジントルクＴｅｒが（５）式に基づいて求められ
る。 Ｔｅｒ＝Ｒ−ｒ　／Ｄ　　　　　　　　　・（５）ステ
ップ１０８においては、ロックアツプクラッチ１２が係
合状慇にあるか否が判定される。ロックアツプクラッチ
１２が係合状態にあるときは、ステップ１０９及び１１
０をバイパスしてステップ１１１に進むようになってい
る。 一方、ロックアツプクラッチ１２が非係合状態、即ちフ
ルードカップリング１４において滑りが発生していると
考えられるときには、ステップ１０９及び１１０に進ん
で目標エンジン回転速度ωｒの補正が実行される。 即ち、フルードカップリング１４の特性は、（６）及び
（７）式のように表わすことができる。 ’ｒ’　ｉｎ＝　Ｔ　ｏｕｔ　　　　　　　・−・−−
−−・−（６）Ｔｉｎ＝ωｉｎ　ｆ（ωｏｕｔ　／ω１
ｎ）−（７）ここでＴｉｎは入力トルク、Ｔａｕｔは出
力トルク、ωｉｎは入力回転数、ωｏｕｔは出力回転数
である。 今、Ｔｏｕｔとして目標基本エンジントルクＴｅｒを考
えると、（８）式を導くことができる。 （Ｌ）　１ｎ２＝Ｔｅｒ／　ｆ　（ωｏｕｔ　／ω１ｎ
）−（８）そこで、ωｏｕｔを無段変速機１６の入力軸
回転数ｎｉ、ωｉをエンジン回転速度ωとし、目標エン
ジン速度ωｒ′を次式のようにして求めることができる
。 ωｒ　’　＝ＪＴｅｒ／　ｆ　（ｎｉ　／ω）　−（９
）なお、（９）式のｆ（ｎ＋／ω）と滑り串ｎ１／ωと
の関係は第７図に示すようになる。 ステップ１１１では、エンジン回転速度ωと目標エンジ
ン回転速度ωｒ　（ステップ１０９．１１０を経由して
きたときはωｒ′　二以下同じ）との差を補償するフィ
ードバックゲインをＦｌとし、エンジンの回転部等価慣
性モーメントをＩとし、フィードバック量ΔＴｅｃを（
１０）式により求める。 ΔＴｅＣ＝ＩＦ＋　　（ω−ωｒ　　）　　　＝（１０
）ステップ１１２では、変速比の補正を行い、補正フィ
ードバック量を（１１）式のようにする。 ΔＴｅ　：（（Ｍｒ　’　＋Ｉｊ　＞／Ｄ２＋Ｉ）ＸＦ
Ｉ　　（（Ａ）　　　ａｉｒ）　　　・　（１１）ステ
ップ１１３では、（５）式と（１１）式とを加え、目標
エンジントルクＴｅｃを（１２）式により求める。 ＴｅＣ＝Ｔｅｒ＋ΔＴｅ ＝　（（Ｍｒ　’　十Ｉｔ　）　／Ｄ！÷Ｉ）×Ｆ１　
（ω−ωｒ）十Ｒ・ｒ／Ｄ ・・・（１２） ステ・ツブ１１４では、目標エンジントルりＴｅＣとエ
ンジン回転速度ωのマツプから要求スロットル開度θｔ
ｈｒを、求め、ステップモータ５０によりスロットルバ
ルブ５２を駆動しエンジントルクの制御を行なう。 この実施例では、エンジントルクを変え得る手段である
スロットルバルブ５２の最適値（補正要求エンジントル
ク）ＴｅＣが、基本的に目標車速■ｒと実車速Ｖとの差
に依存して決定され、しかもそれが変速比りに依存して
補正されるため、応答性がよく、且つ安定したフィード
バック制御な実行することができる。 しかも、ロックアツプクラッチ１２が係合しているか否
かにより、目標エンジン回転速度としてω「又は補正さ
れたωｒ′が用いられるため、フルードカップリング１
４でのロスにかかわらず常に意図した動力性能を得るこ
とができる。 なお、上記実施例では本発明を、変速比りが無段階に変
化するような無段変速機を搭載した車両駆動系に適用し
たが、本発明は、変速比りが制御可能なものであれば、
特にそれが無段階に制御される必要はない。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、全走行域でエンジ
ントルクを変え得る手段を、フルードカップリングの係
合状態の如侭にかかわらず応答性良く且つ適正に制御で
きるようになるという代れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示すブロック図、第２図は、
本発明の実施例が適用された車両駆動系の制御装置の全
体概略図、第３図は、コンピュータによって実行される
制御内容を機能的に示したブロック図、第４図は、無段
変速機の速度比を決定する際に用いるマツプの例を示す
線図、第５図は、コンピュータ内で実行される制御フロ
ーを示す流れ図、第６図は、アクセル開度から目標車速
を求める際のマツプの例を示す線図、第７図は、フルー
ドカップリングの入力トルクと入力軸回転数との間の比
例定数ｆ（ｎｉ／ω）と滑り率ｎｉｎ／ωとの関係を示
す線図である。 ωｒ′・・・補正されたエンジン回転数。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセル操作と独立してエンジン出力を変え得る
   手段、及びロックアップクラッチ付のフルードカツプリ
   ング手段を備えた車両駆動系の制御装置において、 前記ロックアップクラッチの係合状態を検出する手段と
   、 ロックアップクラッチが非係合状態のときは、前記フル
   ードカツプリング手段の伝達トルクのロス分を補償する
   ように前記エンジン出力を変え得る手段の目標値を高目
   に補正する手段と、 を備えたことを特徴とする車両駆動系の制御装置。