JPH0372867B2 - - Google Patents

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JPH0372867B2
JPH0372867B2 JP58188474A JP18847483A JPH0372867B2 JP H0372867 B2 JPH0372867 B2 JP H0372867B2 JP 58188474 A JP58188474 A JP 58188474A JP 18847483 A JP18847483 A JP 18847483A JP H0372867 B2 JPH0372867 B2 JP H0372867B2
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signal
throttle opening
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vehicle speed
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Hajime Sato
Naohiko Inoe
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本発明は、エンジン・無段変速機の制御装置に
関するものである。
(ロ) 従来技術 従来の無段変速機の制御装置としては、例えば
特開昭57−90450号「車両用自動変速制御装置」
に示されるようなものがある。この無段変速機の
制御装置は、走行負荷、エンジン回転速度及び車
速に基づいてあらかじめ定めた最適変速特性から
目標変速比を求め、この目標変速比が達成される
ように、無段変速機の変速比を制御するようにし
たものである。しかし、このような無段変速機の
制御装置では、例えばアクセルペダルを完全に踏
込むと車速とは関係なくエンジンは最高出力態と
なり、走行条件によつてはスピンを発生する場合
がある危険である。また、走行負荷を示すスロツ
トル開度の変化に対するエンジンの応答性は速い
のに対して、無段変速機の変速比の変化は比較的
遅く両者の応答性に差があるため、スロツトル開
度が変化している場合には変速比の追従が遅れる
分だけ最適変速特性からずれることとなつてい
た。このため、エンジンの実際の運転状態は所望
どうりのものにならないという問題点があつた。
(ハ) 発明の目的 本発明は、運転条件に応じて適切な駆動力が駆
動輪に与えられ、また目標とする最良燃費曲線に
沿つてエンジンが確実に運転されるように変速比
及びスロツトル開度を制御することができるエン
ジン・無段変速機の制御装置を得ることを目的と
している。
(ニ) 発明の構成 本発明は、駆動輪に与えられるべき駆動力のパ
ターンをアクセルペダル踏込量及び車速に対応さ
せてあらかじめ決定しておき、この駆動力のパタ
ーンによつて得られる駆動力から目標エンジン出
力を算出し、最良燃費曲線上において目標エンジ
ン出力を達成する目標スロツトル開度及び目標エ
ンジン回転速度を求め、この目標スロツトル開度
及び目標エンジン回転速度を実現するように実際
のスロツトル開度及び変速比を制御することによ
り、上記目的を達成する。すなわち、本発明によ
るエンジン・無段変速機の制御装置は、アクセル
ペダル踏込量を検出するアクセルセンサーと、車
速を検出する車速センサーと、アクセルペダル踏
込量及び車速の関数として車両の駆動輪に与えら
れるべき目標駆動力を決定する駆動力パターン決
定手段と、駆動力パターン決定手段から指令され
る目標駆動力信号及び車速センサーから与えられ
る車速信号に基づいてエンジンの発生すべき目標
エンジン出力を計算する目標エンジン出力計算手
段と、目標エンジン出力計算手段からの目標エン
ジン出力信号に基づいて目標スロツトル開度を決
定する目標スロツトル開度決定手段と、目標スロ
ツトル開度決定手段からの目標スロツトル開度指
令信号に基づいてスロツトル開度指令信号を出力
するスロツトル制御手段と、スロツトル制御手段
からのスロツトル開度指令信号に基づいて実際の
スロツトル開度を制御するスロツトルアクチユエ
ータと、目標エンジン出力計算手段からの目標エ
ンジン出力信号に基づいてエンジンの目標回転速
度を決定する目標エンジン回転速度決定手段と、
目標エンジン回転速度決定手段からの目標エンジ
ン回転速度信号及び車速センサーからの車速信号
に基づいて目標とすべき変速比を演算する目標変
速比演算手段と、目標変速比演算手段からの目標
変速比信号に基づいて変速指令信号を出力する変
速制御手段と、変速制御手段からの変速指令信号
に基づいて無段変速機の実際の変速比を制御する
変速アクチユエータと、を有している。
(ホ) 実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第1〜6図
に基づいて説明する。
第1図に本発明によるエンジン・無段変速機の
制御装置の構成をブロツク図として示す。アクセ
ルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサー1
0からの信号θa、及び車速を検出する車速セン
サー12からの信号Vが、駆動力パターン決定手
段14に入力される。駆動力パターン決定手段1
4は、信号θa及び信号Vに応じて駆動輪に与え
られるべき目標駆動力を決定する。すなわち、駆
動力パパターン決定手段14は、第5図に示すよ
うに、アクセルペダル踏込量(θ1,θ2…、θn)を
パラメータとして、車速Vに対応した目標駆動力
を一義的に決定するようにしたものである。目標
駆動力は、アクセルペダル踏込量が大きいほど大
きくなり、また車速が高いほど小さくなるように
してある。この駆動力パターンは、車両の特性に
基づいて好ましい走行状態が得られるようにあら
かじめ設定しておく。駆動力パターン決定手段1
4からの目標駆動力信号T及び車速センサー12
からの車速信号Vが目標エンジン出力計算手段1
6に入力される。目標エンジン出力計算手段16
は、最良燃費曲線上において目標駆動力信号Tに
よつて示される駆動力が得られるエンジンの目標
出力を演算する。目標エンジン出力信号Pは目標
スロツトル開度決定手段18及び目標エンジン回
転速度決定手段20に入力される。目標スロツト
ル開度決定手段18は、目標エンジン出力計算手
段16からの目標エンジン出力信号Pが示すエン
ジン出力を与える目標スロツトル開度を演算す
る。また、目標エンジン回転速度決定手段20は
目標エンジン出力信号Pに対応するエンジン出力
を得るための目標エンジン回転速度を演算する。
目標スロツトル開度決定手段18によつて得られ
た目標スロツトル開度信号THはスロツトル制御
手段22に入力され、スロツトル制御手段22
は、この目標スロツトル開度信号THに基づいて
スロツトルアクチユエータ24を駆動するスロツ
トル開度指令信号θtを出力する。なお、スロツト
ルアクチユエータ24からスロツトル制御手段2
2へ、実際のスロツトル開度を示す信号θrがフイ
ードバツクされる。また、スロツトル制御手段2
2には後述の実変速比を示す信号irが入力され
る。これによつて、後述のように、実変速比irに
基づくスロツトル開度指令信号θtの補正が行なわ
れる。目標エンジン回転速度決定手段20からの
目標エンジン回転速度信号NEは目標変速比演算
手段26に入力される。目標変速比演算手段26
には、車速センサー12からの車速信号Vも入力
されており、目標変速比演算手段26はこれらの
信号NE及びVに基づいて目標エンジン回転速度
が得られる目標変速比を演算する。目標変速比演
算手段26によつて得られる目標変速比を示す目
標変速比信号icは変速制御手段28に入力され
る。変速制御手段28は、目標変速比演算手段2
6によつて演算された目標変速比が得られるよう
に実際の変速比を制御する変速指令信号iDを変速
アクチユエータ30に出力する。変速アクチユエ
ータ30は、変速指令信号iDに基づいて作動し、
無段変速機の変速比を指令どおりに制御する。な
お、実際の変速比を示す信号irが変速制御手段2
8へフイードバツクされる。また、前述のよう
に、実際の変速比を示す信号irはスロツトル制御
手段22にも入力される。
次に、第1図に示したエンジン・無段変速機の
制御装置をマイクロコピユータを用いて構成した
ものを第2図に示す。このエンジン・無段変速機
の制御装置は、信号の演算・処理を行なうCPU
102と、演算結果等を一時的に記憶するRAM
103と、制御プログラムを記憶しているROM
104と、アクセル踏込量をパラメータとして車
速と目標駆動力との関係を記憶させてあるROM
105と、車速をパラメータとして最良燃費曲線
上の目標駆動力と目標エンジン出力との関係を記
憶させてあるROM106と、最良燃費曲線上の
目標エンジン出力と目標スロツトル開度との関係
を記憶させてあるROM107と、最良燃費曲線
上の目標エンジン出力とそのエンジン出力を得る
ために必要な目標エンジン回転速度との関係を記
憶さてあるROM108と、車速センサー12か
らの車速信号Vを変換処理するインターフエース
109と、アクセルセンサー10からの信号θa
をデジタル変換するAD変換器110と、スロツ
トルアクチユエータ24を駆動するスロツトル開
度指令信号θtを出力する駆動回路111と、実際
のスロツトル開度を示す信号θrをデジタル化する
AD変換器112と、変速アクチユエータ30を
駆動する変速指令信号iDを出力する駆動回路11
3と、実際の変速比を示す信号irをデジタル変換
するAD変換器114とを有しており、これらは
それぞれアドレスバス116、データバス11
8、及び制御バス120によつて第2図に示すよ
うに接続されている。
次に、このエンジン・無段変速機の制御装置に
よつて行なわれる制御について第3及び4図に示
すフローチヤートに基づいて説明する。まず、ア
クセルセンサー10からの信号θaの読込みを行
ない(ステツプ201)、信号θaに変化が生じて
いるかどうかを判断する(ステツプ203)。信
号θaに変化がない場合には、ステツプ204に
進み現時点のスロツトル開度指令信号θt及び変速
指令信号iDを維持する。ステツプ203で信号θa
に変化があつた場合には、今回ルーチンにおける
信号θaと信号θaの初期値との差を算出する(ス
テツプ205)。すなわち、アクセルペダルの踏
込量を算出する。アクセルペダルの踏込量が算出
されると、その値に基づいてROM105に記憶
されている車速と目標駆動力との関係のパターン
のうち所定のものを選択する(ステツプ206)。
次いで、決定された駆動力パターンから最終目標
駆動力及び最終目標車速(Vf)を演算し、その
値をRAM103に記憶させる(ステツプ20
7)。次いで、ROM106に記憶させてあるデ
ータに基づいて、最終目標駆動力及び最終目標車
速から最終目標とするエンジンの出力を演算する
(ステツプ208)。最終目標エンジン出力が演算
されると、ROM107に記憶させてあるデータ
に基づいて、最終目標エンジン出力から最終目標
スロツトル開度(θf)の演算が行なわれ、その結
果もRAM103に記憶される(ステツプ20
9)。次いで、ROM108に記憶させてあるデ
ータに基づいて、最終目標エンジン出力から最終
目標エンジン回転速度が演算される(ステツプ2
10)。次いで、最終目標エンジン回転速度及び
最終目標車速から、最終目標エンジン回転速度を
達成するための最終目標変速比(if)の演算が行
なわれ、その結果もRAM103に記憶される
(ステツプ211)。結局、ステツプ205〜21
1において、最終目標車速(Vf)、最終目標スロ
ツトル開度(θf)、及び最終目標変速比(if)の
値が決定され、それぞれRAM103に記憶され
る。これらの最終目標とする値は引続き実行され
る第4図に示す制御によつて実現される。以下、
この制御について説明する。
まず、アクセルペダル踏込量を示す信号θaの
読込みを行ない(ステツプ212)、最初に読込
んだθaの値から変化が生じたかどうかを判断す
る(ステツプ213)。θaの値に変化を生じてい
る場合には、各最終目標値を変更する必要がある
ため、第3図に示すステツプ205に戻る。θa
の値に変化がない場合には、ステツプ214に進
んで、所定時間内における車速の変化(変化分△
V)に対応する目標駆動力の値の変化分を計算す
る。すなわち、ROM105に記憶させてある駆
動力パターンに沿つて、車速を△Vだけ変化させ
たときの目標駆動力の変化分を演算する。次い
で、演算された目標駆動力の変化に対応する目標
エンジン出力の値の変化分△PをROM106の
データに基づいて演算する(ステツプ215)。
以下、同様に、ステツプ216ではスロツトル開
度指令信号の変化分△θtの演算を行ない、ステツ
プ217で目標エンジン回転速度の変化分△EE
の演算を行ない、またステツプ218で変速指令
信号の変化分△iDの演算を行なう。次いで、変速
アクチユエータ30を駆動する変速指令信号(こ
の変速指令信号は、前回ルーチンの変速指令信号
に変化分△iDを演算したものである)を出力する
(ステツプ220)。次いで、実変速比を示す信号
irの読込みを行ない(ステツプ221)、この実
変速比を示す信号irに基づいて△θtの補正を行な
い(ステツプ222)、補正後の△θt′(例えば、
△θt′=α・△θt、ただしαは定数)を前回ルー
チンのスロツトル開度指令信号に演算して、スロ
ツトルアクチユエータ24を駆動するスロツトル
開度指令信号を出力する(ステツプ223)。次
いで、ステツプ224へ進んでθr=θto+△
θt′(ただし、θrは実際のスロツトル開度、θtoは
前回のスロツトル開度指令信号)、またir=iDo+
△iD(ただし、irは実際の変速比、iDoは前回の変
速指令信号)となつたかどうかを判断し、上記の
ようになつていない場合にはステツプ220へ戻
り同じ動作を繰り返す。同じ作を繰り返すことに
より、θr及びirが上記の値になると、ステツプ2
25へ進み実際のスロツトル開度θr及び実変速比
irがそれぞれ最終目標値θf及びifとなつたかどう
かを判断し、最終目標値となつていない場合には
最初のステツプ212へ戻り同じ動作を繰り返
す。この繰り返しによつて、実際のスロツトル開
度及び実変速比が最終目標値となると、ステツプ
201に戻る。
次に、上記のような制御によつて得られる制御
の内容を具体的な走行条件に対応させて説明す
る。まず、車両がロードロード状態において車速
Voで走行しているとする(第5図に示すA点)。
なお、A点におけるアクセルペダル踏込量信号は
θzである。この状態からアクセルペダル踏込量信
号θnとなるB点までアクセルペダルが踏込まれ
たとする。駆動輪における要求駆動力はTaから
Tbに変化する。この場合、最終目標車速Vfはθn
の曲線とロードロード曲線R/Lとの交点Fにお
ける車速Vfとなる。また、最終目標駆動力はTf
となる。まず、B点における駆動力Tbを得るた
めのエンジン出力の計算が行なわれる。計算され
た目標エンジン出力を、横軸にエンジン回転速度
を取り縦軸にトルクを取つた最良燃費曲線を示す
第6図上に示すと、破線で示すPbのようになる。
これより目標エンジン回転速度は、最良燃費曲線
とPbとの交点bにおけるエンジン回転速度Nbと
なる。同様に、目標スロツトル開度はこの交点b
を通るスロツトル開度曲線THb(1点鎖線で示
す)から一義的に決定される。このようにして目
標エンジン回転速度Nbが決定されると、この目
標エンジン回転速度Nbを達成するための目標変
速比の演算が行なわれる。この目標変速比信号に
基づいて変速指令信号が変速アクチユエータ30
に与えられる。なお、スロツトル開についても、
目標スロツトル開度信号に基づいてスロツトル開
度指令信号がスロツトルアクチユエータ24に与
えられ、目標スロツトル開度となるように制御さ
れるが、スロツトル制御手段22で実変速比に基
づく補正が行なわれている。すなわち、スロツト
ルアクチユエータ24は与えられたスロツトル開
度指令信号に迅速に応答することができるが、無
段変速機の実際の変速比は変速アクチユエータ3
0の動作に対して時間遅れがある。従つて、スロ
ツトルアクチユエータ24と変速アクチユエータ
30とを別々に制御したのでは、応答速度の差に
よつて最良燃費曲線からずれる可能性がある。従
つて、スロツトル制御手段22には常に実際の変
速比に対応する信号を入力し、この実変速比に対
応するスロツトル開度指令信号となるように補正
が行なわれる。上記のような制御が所定周期で行
なわれるため、車速の変化に応じて遂時目標値が
演算され、この目標値が得られるように変速比及
びスロツトル開度が遂時制御される。このような
制御によつて、実際の車速及び実際の駆動力は、
第5図のθnによつて示される曲線に沿つて変化
する(すなわち、車速が上昇し、それに伴なつて
駆動力が低下していく)。
なお、アクセルペダル踏込量が連続的に変化す
る場合には、各時点におけるアクセルペダル踏込
量に対応した駆動力パターンが選択され、その駆
動力パターンに基づいて最良燃費曲線上における
目標スロツトル開度及び目標エンジン回転速度が
決定され、その目標値が達成されるようにスロツ
トルアクチユエータ24及び変速アクチユエータ
30が制御される。従つて、常に最良燃費曲線に
沿つて、スロツトル開度及び変速比が制御される
こととなる。
(ヘ) 発明の効果 以上説明したきたように、本発明によるエンジ
ン・無段変速機の制御装置は、アクセルペダル踏
込量を検出するアクセルセンサーと、車速を検出
する車速センサーと、アクセルペダル踏込量及び
車速の関数として車両の駆動輪に与えられるべき
目標駆動力を決定する駆動力パターン決定手段
と、駆動力パターン決定手段から指令される目標
駆動力信号及び車速センサーから与えられる車速
信号に基づいてエンジンの発生すべき目標エンジ
ン出力を計算する目標エンジン出力計算手段と、
目標エンジン出力計算手段からの目標エンジン出
力信号に基づいて目標スロツトル開度を決定する
目標スロツトル開度決定手段と、目標スロツトル
開度決定手段からの目標スロツトル開度信号に基
づいてスロツトル開度指令信号を出力するスロツ
トル制御手段と、スロツトル制御手段からのスロ
ツトル開度指令信号に基づいて実際のスロツトル
開度を制御するスロツトルアクチユエータと、目
標エンジン出力計算手段からの目標エンジン出力
信号に基づいてエンジンの目標回転速度を決定す
る目標エンジン回転速度決定手段と、目標エンジ
ン回転速度決定手段からの目標エンジン回転速度
信号及び車速センサーからの車速信号に基づいて
目標とすべき変速比を演算する目標変速比演算手
段と、目標変速比演算手段からの目標変速比信号
に基づいて変速指令信号を出力する変速制御手段
と、変速制御手段からの変速指令信号に基づいて
無段変速機の実際の変速比を制御する変速アクチ
ユエータと、から構成されるので、常に走行条件
に応じた適切な駆動力が駆動輪に与えられ、車両
の安全性が向上し、またエンジンは常に最良燃費
曲線上に沿つて運転されることとなるため燃費を
向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図は制御装置を構成するマイクロコンピユータの
各構成要素の関係を示す図、第3及び第4図は第
2図に示すマイクロコンピユータの制御フローチ
ヤート示す図、第5図はアクセルペダル踏込量を
パラメータとして車速と目標駆動力との関係を示
す線図、第6図は最良燃費曲線を示す線図であ
る。 10…アクセルセンサー、12…車速センサ
ー、14…駆動力パターン決定手段、16…目標
エンジン出力計算手段、18…目標スロツトル開
度決定手段、20…目標エンジン回転速度決定手
段、22…スロツトル制御手段、24…スロツト
ルアクチユエータ、26…目標変速比演算手段、
28…変速制御手段、30…変速アクチユエー
タ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アクセルペダル踏込量を検出するアクセルセ
    ンサーと、車速を検出する車速センサーと、アク
    セルペダル踏込量及び車速の関数として車両の駆
    動輪に与えられるべき目標駆動力を決定する駆動
    力パターン決定手段と、駆動力パターン決定手段
    から指令される目標駆動力信号及び車速センサー
    から与えられる車速信号に基づいてエンジンの発
    生すべき目標エンジン出力を計算する目標エンジ
    ン出力計算手段と、目標エンジン出力計算手段か
    らの目標エンジン出力信号に基づいて目標スロツ
    トル開度を決定する目標スロツトル開度決定手段
    と、目標スロツトル開度決定手段からの目標スロ
    ツトル開度信号に基づいてスロツトル開度指令信
    号を出力するスロツトル制御手段と、スロツトル
    制御手段からのスロツトル開度指令信号に基づい
    て実際のスロツトル開度を制御するスロツトルア
    クチユエータと、目標エンジン出力計算手段から
    の目標エンジン出力信号に基づいてエンジンの目
    標回転速度を決定する目標エンジン回転速度決定
    手段と、目標エンジン回転速度決定手段からの目
    標エンジン回転速度信号及び車速センサーからの
    車速信号に基づいて目標とすべき変速比を演算す
    る目標変速比演算手段と、目標変速比演算手段か
    らの目標変速比信号に基づいて変速指令信号を出
    力する変速制御手段と、変速制御手段からの変速
    指令信号に基づいて無段変速機の実際の変速比を
    制御する変速アクチユエータと、から構成される
    エンジン・無段変速機の制御装置。 2 スロツトル制御手段は、実変速比を示す信号
    に基づいて、スロツトル開度指令信号を補正する
    特許請求の範囲第1項記載のエンジン・無段変速
    機の制御装置。
JP58188474A 1983-03-11 1983-10-11 エンジン・無段変速機の制御装置 Granted JPS6081559A (ja)

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EP84102527A EP0123083B1 (en) 1983-03-11 1984-03-08 Control system and control method for a vehicle
DE8686117450T DE3480227D1 (en) 1983-03-11 1984-03-08 Throttle actuator for an internal combustion engine
DE8484102527T DE3467127D1 (en) 1983-03-11 1984-03-08 Control system and control method for a vehicle
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EP0953470A2 (en) 1998-04-28 1999-11-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of vehicle having continuously variable transmission
EP1132657A2 (en) 2000-03-10 2001-09-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for vehicle having continuously variable transmission

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