JPH0562263B2 - - Google Patents

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JPH0562263B2
JPH0562263B2 JP59199879A JP19987984A JPH0562263B2 JP H0562263 B2 JPH0562263 B2 JP H0562263B2 JP 59199879 A JP59199879 A JP 59199879A JP 19987984 A JP19987984 A JP 19987984A JP H0562263 B2 JPH0562263 B2 JP H0562263B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は無段変速機を備えた車両の駆動力制御
方法および装置に関し、特に運転性を改善する技
術に関するものである。
従来技術 エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪に伝
達する無段変速機を備えた車両においては、たと
えば第１８図に示す、出力トルクと回転速度との
関係における最小燃費率曲線に沿つてエンジンを
駆動するように、無段変速機の速度比或いはこれ
に加えてエンジンの出力を調節することができる
ため、高い燃料経済性が得られる特徴がある。た
とえば、特開昭58−160661号公報に記載された装
置がそれである。
発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の装置においては確か
に高い燃料経済性が得られるが、それはエンジン
の定常状態の特性を前提にして無段変速機の速度
比等を制御するものであるから、車両の加速時等
のエンジンの過渡状態においては、必ずしも充分
な運転性が得られなかつた。すなわち、従来の装
置ではエンジンの過渡状態において好適な運転性
を得るための速度比変化特性等が得られず、速度
比の変化が速過ぎたりあるいは遅過ぎたりした。
たとえば第１９図に示すように、速度比ｅがスロ
ツトル操作が行われたt0時点から比較的速く変化
させられた場合には所望の駆動力を得るための時
間（t0−t1時間）が短縮されるが、それに至る過
程での駆動力は充分でない。このため、運転者は
加速初期の応答不足を感じるので、斯る車両の運
転性を低く評価してしまう。なお、駆動力変化特
性を示す図中の破線は好ましい運転性を得るため
の理想的な変化曲線であり、無段変速機の入力軸
トルクTiを示す図中の破線はアクセル操作量に
対応したエンジンの要求出力トルクTeを示すも
のである。
また、第２０図に示すように速度比ｅがアクセ
ル操作が為されたt0時点から比較的緩慢に変化さ
せられる場合には、加速直後の駆動力は得られる
が、所望の駆動トルクを得るための時間（t0−t1
時間）が長く延びる。このため、運転者は加速の
延び不良を感じるので、斯る車両の運転性を低く
評価せざるを得ない。
以上の第１９図および第２０図に示す現象は次
の如く説明される。すなわち、車両の駆動トルク
Toは(1)式の如く表わされるが、前記第１９図に To（ｔ）＝Ti（ｔ）／ｅ（ｔ） ＝｛Te（ｔ）−INi｝／ｅ（ｔ） ……(1) 但し、Ｉはエンジンと無段変速機入力軸側の慣
性モーメント、Niは無段変速機の入力軸回転加
速度である。
示す場合には速度比ｅ（ｔ）が速やかに変化す
るにつれて、無段変速機の入力軸回転加速度Ni
も大きくなるため、駆動力Toの変化が小さくな
つてしまう。また、第２０図に示す場合にはこれ
と逆の現象となるのである。
更に、前記従来の装置によれば経時変化等によ
つてエンジンの出力あるいは無段変速機の伝達効
率に低下が生じると、そのまま駆動力の低下につ
ながつて運転性が悪化してしまう。
問題点を解決するための手段 本発明は、以上の事情を背景として為されたも
のであり、その要旨とするところは、エンジンの
回転を無段階に変速して駆動輪に伝達する車両用
無段変速機を備えた車両の駆動力制御装置であつ
て、(1)前記エンジンへの要求出力を検出する要求
出力検出手段と、(2)車両の走行速度を検出する車
速検出手段と、(3)予め求められた関係から、少な
くともエンジンへの要求出力量および車両走行速
度に基づいて車両の目標駆動力を決定する目標駆
動力決定手段と、(4)目標駆動力に基づいて目標エ
ンジン出力を算出する目標エンジン出力算出手段
と、(5)目標駆動力に基づいて目標速度比を算出す
る目標速度比算出手段と、(6)車両の実際の駆動力
を決定する駆動力決定手段と、(7)前記実際の駆動
力と前記目標駆動力の偏差が零となるように前記
目標エンジン出力を補正する補正手段と、(8)エン
ジン出力が目標エンジン出力と一致するように制
御するエンジン出力制御手段と、(9)無段変速機の
速度比が前記目標速度比と一致するように制御す
る速度比制御手段とを含むことにある。
作用および発明の効果 このようにすれば、エンジンへの要求出力およ
び車速に基づいて目標駆動力が決定され、その目
標駆動力が得られるように目標エンジン回転速度
および目標速度比が決定され、その目標エンジン
回転速度および目標速度比が得られるように実際
のエンジン回転速度および無段変速機の速度比が
制御されるので、燃料経済性に加えて、車両の過
渡状態では応答性の高いエンジン出力制御により
目標駆動力が得られるので好適な運転性が得られ
る。
また、実際の駆動力と前記目標駆動力の偏差が
零となるように前記目標エンジン出力が補正され
るので、前記エンジンの出力特性が経時的に変化
しても、車両の実際の駆動力は必ず目標駆動力に
一致させられる。
また、目標速度比は目標駆動力から決定される
ので、目標速度比を目標エンジン出力から求める
場合に比較して、エンジン出力特性変化によつて
発生する制御偏差が小さくなる。
また、目標駆動力を得るためのフイードバツク
制御によつて無段変速機の伝達効率やエンジンの
性能低下に拘らず、アクセル操作量に対応した好
適な運転性が得られるのである。
前記目標駆動力決定手段は、前記要求出力およ
び車速、またはそれ等に走行種類選択装置にて選
択された走行種類、ブレーキ操作量の少なくとも
一方を加えたものに基づいて基本駆動力を決定
し、かつアクセル操作量変化速度、ブレーキ操作
量変化速度、車両重量、走行路勾配等の車両走行
状態を表わす量の少なくとも一つに基づいて上記
基本駆動力を補正するものであつても良い。この
ような場合には、運転者の加速の意思の強さが反
映するアクセル操作量変化速度やブレーキ操作量
変化速度、車両重量、走行路勾配の少なくともひ
とつに基づいて基本駆動力が補正されることによ
り目標駆動力が決定されるので、アクセル操作速
度に対応した運転性が得られたり、あるいは車両
重量、走行路勾配に拘らず好ましい運転性が得ら
れることとなる。
また、前記駆動力決定手段は、車両の出力軸か
ら駆動輪に至る動力伝達径路に設けられたトルク
センサを含み、それから出力される信号に基づい
て実際の駆動力を決定するものであつても良い
し、予め求められた関係からエンジンの回転速
度、エンジン吸入空気量、燃料噴射量のいづれか
二つ以上の量および、エンジン回転速度変化量、
無段変速機の速度比に基づいて算出するものであ
つても良い。また、車速の変化量に基づいて実際
の駆動力を決定しても良い。
また、前記エンジン出力制御手段は、前記補正
手段によつて補正された目標エンジン出力を得る
ための燃料供給量を前記エンジンに供給させると
ともに、排ガスが可及的に清浄となる希薄状態で
あつて安定燃焼が得られるようにまたは理論空燃
比が得られるように予めエンジン回転速度やアク
セル操作量等に基づいて設定された空燃比が得ら
れるようにその燃料供給量から吸入空気量を決定
してエンジンに供給させることによりエンジンの
出力を制御するものであつても良い。
また、前記要求出力検出手段は、アクセル操作
量のみならず、スロツトル開度等の運転者による
アクセル操作と関連して変化する他の量を検出し
ても良い。要するに、運転者の意志が反映される
量を検出するものであれば良い。
ここで、車両の駆動力は厳密には駆動輪の半径
にて駆動軸の駆動トルクを除したものであるが、
駆動輪の半径は定数であるので、上述の駆動力と
は駆動トルクをも実質的に指すものである。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
第１図において車両のエンジン１０には電磁ク
ラツチ、遠心クラツチ、流体クラツチ等の図示し
ないクラツチを介してベルト式無段変速機１２が
連結されている。ベルト式無段変速機１２はたと
えば特開昭57−137757号に示されているものと同
様の公知のものであつて、エンジン１０に連結さ
れた入力軸に設けられた可変プーリ、終減速機１
４に連結された出力軸に設けられた可変プーリ、
それ等可変プーリ間に巻き掛けられた伝動ベルト
等から構成され、エンジン１０の回転が無段階に
変速されて終減速機１４及びこれに連結された駆
動輪１６に伝達されるようになつている。ベルト
式無段変速機１２内の出力軸側の可変プーリは図
示しない油圧シリンダによつてＶ溝幅が変更され
るようになつており、図示しない制御装置によつ
てその油圧シリンダが駆動されることにより専ら
ベルトの挟圧力が入力軸トルクTiおよび速度比
ｅに応じて必要かつ充分に制御される。また、ベ
ルト式無段変速機１２の入力軸側の可変プーリは
他の油圧シリンダによつてＶ溝が変更されるよう
になつており、その油圧シリンダ内への作動油流
量あるいはそれからの作動油排出量が速度比制御
弁１８によつて調節され、ベルト式無段変速機１
２の速度比ｅ（＝出力軸回転速度No／入力軸回転
速度Ni）が変更されるようになつている。また、
エンジン１０の吸気配管にはインジエクタ２０が
設けられて、燃料が吸入空気に噴射混合されるよ
うになつており、更にその吸気配管には吸気アク
チユエータ２２が配設されて吸入される吸入空気
量が調節されるようになつている。
そして、アクセルペダル２４の操作量を検出す
るアクセルセンサ２６からはアクセル操作量θを
表わす信号がコントローラ２８のＡ／Ｄコンバー
タ３０に供給されるとともに、エンジン１０の吸
気配管に吸入される吸気量を検出する吸気量セン
サ３２およびベルト式無段変速機１２の出力軸ト
ルクを検出するトルクセンサ３４からはそれぞれ
吸入空気量Ga、および駆動輪１６に連結された
駆動軸の駆動トルク（駆動力）Ｔを表わす信号が
Ａ／Ｄコンバータ３０に供給される。また、エン
ジン１０の出力軸、換言すればベルト式無段変速
機１２の入力軸の回転速度を検出する回転センサ
３６からはエンジン１０の回転速度Neを表わす
信号がＩ／Ｆ回路（インターフエイス回路）３８
に供給されるとともに、終減速機１４の出力軸の
回転速度を検出するための回転センサ４０からは
車速Ｖに対応した信号がインターフエイス回路３
８に供給されている。この回転センサ４０は車速
検出手段を構成している。
コントローラ２８は、所謂マイクロコンピユー
タによつて構成されており、1CPU方式によつて
も構成され得るが、本実施例では3CPU方式によ
つて構成されている。CPU０は専ら共通データ
を算出するものであり、ROM４２に予め記憶さ
れたプログラムに従つてRAM４４の一時記憶機
能を利用しつつＡ／Ｄコンバータ３０およびＩ／
Ｆ回路３８に供給された入力信号を処理して共通
データを逐次決定し、共通RAM４６内に記憶さ
せる。CPU０，CPU１，CPU２、および共通
RAM４６は互いにデータバスラインによつて接
続されており、CPU１はROM４８に予め記憶さ
れたプログラムに従つて、RAM５０の一時記憶
機能を利用しつつ共通RAM４６内の共通データ
を処理し、Ｄ／Ａコンバータ５２を介して速度比
制御信号RCを速度比制御弁１８に出力する。
CPU２はROM５４に記憶されたプログラムに従
つてRAM５６の一時記憶機能を利用しつつ共通
RAM４６内のデータを処理して、専らエンジン
１０に供給すべき燃料量Gf*および吸気量Ga*を
決定するとともに、その燃料量Gf*および吸気量
Ga*を付与するために制御信号FCをＩ／Ｆ回路
６０を介してインジエクタ２０に供給するととも
に吸入空気量制御信号ACをＤ／Ａコンバータ５
８を介して吸気アクチユエータ２２に供給する。
第２図は、コントローラ２８の制御構成を説明
するための制御ブロツク線図であり、ブロツク６
４においては、ROM４２においてデータマツプ
として予め記憶された関係から車両の要求出力に
対応するアクセル操作量θおよび車速Ｖに基づい
て基本駆動トルク（補正前の目標駆動トルク）
Toが決定される。この関係は使用される車両に
要求される運転性を基に定められている。ブロツ
ク６４内に示す図はその関係を概略示すものであ
る。本実施例では理解を容易とするために車両の
加速性能を問題とした場合の説明を行なうが、実
際の車両では減速時に操作されるブレーキの操作
量も運転者の意志を反映していると考えられるた
め、これにも基づいて基本駆動力Toを求めるこ
とが望ましい。駆動トルク補正ブロツク６６にお
いては、アクセル操作量θおよびその変化速度
θ、車両重量Ｗ、走行路勾配Ｒに基づいてそれぞ
れに対応した補正量ΔTθ，ΔTw，ΔTrが決定さ
れ、それ等の合計ΔTo（＝ΔTθ＋ΔTw＋ΔTr）
と基本駆動トルクToとが加算手段６８において
加えられることにより目標駆動トルクTo*（＝To
＋ΔTo）が決定される。本実施例では、上記ブ
ロツク６４、駆動トルク補正ブロツク６６、加算
手段６８が目標駆動力決定手段を構成している。
ここで、駆動トルク補正ブロツク６６において
は、たとえば第３図乃至第５図に示す予め記憶さ
れた関係から補正量ΔTθ，ΔTw，ΔTrがそれぞ
れ決定される。それ等補正量のうちの一部若しく
は全部は適宜省略されても良い。前記アクセル操
作量はアクセルセンサ２６から供給される信号が
表わすアクセル開度θの時間的変化率に基づいて
決定される。また、車両重量Ｗおよび走行路勾配
Ｒは車両のサスペンシヨンに設けられたロードセ
ンサおよび車両に設けられた勾配センサによつて
直接的に検出されても良いが、本実施例ではこれ
等センサを用いずに車両の実際の駆動力Ｆ（＝
Ｔ／ｒ、但しｒは駆動輪の半径）、車両の速度Ｖ、
車両の加速度αに基づいて以下のように算出す
る。
すなわち、車両の動特性はよく知られた(2)式に
よつて表される。(2)式の右辺の第１項は転がり抵
抗、第２項は風損抵抗、第３項は勾配抵抗、第４
項は車両に有効に作用する加速力である。ここ
で、Ｒ＜22°とすると、sinR＝Ｒ，μr≒0.01とな
り、μrW≒０となるので、(2)式は(3)式となり、結
局(4)式のごとく表される。
Ｆ＝μrW＋μaSV2＋WsinR ＋C1Ｗ（１＋sinR）α ……(2) 但し、μrはころがり係数、μaは風損係数、Ｓ
は車両断面積である。
Ｆ＝μaSV2＋WR ＋C1Ｗ（１＋Ｒ）α ……(3) F′＝Ａ・α＋Ｂ ……(4) 但し、F′＝Ｆ−μaSV2 ……(5) Ａ＝C1Ｗ（１＋Ｒ） ……(6) Ｂ＝WR ……(7) 車両の走行時に上記F′およびαを逐次Ｎ個サン
プリングしてこれ等のデータ（α1，F1），（α2，
F2），……（αN，FN）を(4)式に代入すると(8)，
(9)式のごとくなり、それ等(8)，(9)式からＡ，Ｂを
算出する。そして、前記(6)，(7)式からＲを消去す
ると(10)式として表されるので(10)式にＡ，Ｂを代入
すれば車両重量Ｗが得られる。なお、(2)式の風損
による走行抵抗（μaSV2）は車速が比較的低い場
合にはきわめて小さいので無視しても良い。
ＡN 〓i=1 αi2＋ＢN 〓i=1 αi＝N 〓i=1 αi・Fi′ ……(8) ＡN 〓i=1 αi＋Ｂ・Ｎ＝N 〓i=1 Fi′ ……(9) Ｗ＝Ａ／C1−Ｂ ……(10) 次に、(10)式を(2)式に代入すると(11)式のごとくな Ｒ＝（Ｆ−μaSV2−C1Wα） ／Ｗ（１＋C1α） ……(11) るので、(11)式に(10)式より求めた車両重量Ｗを代入
すれば、走行路勾配Ｒ（角度）が求められる。な
お、(6)，(7)式からＷを消去した式に前記Ａ，Ｂを
代入しても良い。また、トルクセンサ３４を用い
ない場合には前記駆動力Ｆは(12)式に基づいて求
められ得る。
Ｆ＝（Te−Tp−C2IeＮ・ｅ −C2ItNi）・η／er ……(12) 但し、Ieはエンジンの慣性モーメント、Itはベ
ルト式無段変速機の入力側の慣性モーメント、η
は伝達効率、Tpは油圧ポンプを駆動するための
トルク、ｅは速度比、ｒは駆動輪の半径、Ｎ・ｅは
エンジンの回転加速度、Ｎ・ｉはベルト式無段変速
機の入力軸回転加速度、Teはエンジン出力トル
クであつて予め定められた関係からスロツトル開
度およびエンジン回転速度Neに基づいて求めら
れる。このスロツトル開度の代りにアクセル操作
量、燃料供給量、エンジン吸入空気量等の要求出
力を表わす量が用いられても良い。
第２図に戻つて、ブロツク７０においては
ROM４８に予め記憶された関係から目標駆動ト
ルクTo*に基づいて目標速度比e*が決定され、比
較手段７２においては目標速度比e*と実際の速度
比ｅが比較されて、その偏差Δeが決定されて、
速度比調節手段７４に供給される。速度比調節手
段７４は偏差Δeに偏差Δeが０となるような制御
量を得るためのゲインＫを乗算して、速度比制御
信号RC（＝Ｋ・Δe）を速度比制御弁１８に供給
する。ここで、ブロツク７０において用いられる
関係は、目標駆動トルクTo*と実際の駆動トルク
Ｔとの差が小さくなるように予め求められたもの
である。速度比変化速度補正ブロツク７６におい
ては、たとえば第６図、第７図、第８図にそれぞ
れ示す関係からアクセル操作量、アクセル操作量
θおよび車両重量Ｗ、走行路勾配Ｒに基づいてそ
れぞれ補正量ΔKθ，ΔKw，ΔKrを決定し、それ
ら補正量を基本ゲインKoに加えることによつて
ゲインＫ（＝Ko＋ΔKθ＋ΔKw＋ΔKr）を補正す
る。このゲインＫは前記速度比制御信号の大きさ
を決定するものであるから、実質上ブロツク７６
においては速度比変化速度が補正されることにな
る。なお、それ等補正量ΔKθ，ΔKw，ΔKrは適
宜省略されても良い。
前記目標駆動トルクTo*とトルクセンサ３４か
らの信号に基づいて検出される実際の駆動トルク
Ｔとは比較手段７８において比較されてそれらの
偏差ΔToが求められ、乗算手段８０において偏
差ΔToと実際の速度比ｅとが乗算されて、燃料
の補正量ΔGfが求められる。この補正量ΔGfは偏
差ΔToを解消するために更にエンジン１０へ供
給すべき燃料量である。なお、偏差ΔToを解消
するために目標速度比e*が補正されるようにして
も良いが、実際のエンジン１０およびベルト式無
段変速機１２の応答性を考慮すると、目標燃料量
Gf*が補正されることが望ましい。一方、目標エ
ンジン出力算出手段ブロツク８２においては予め
ROM５４に記憶された関係から目標駆動トルク
To*に基づいて基本燃料量Gfが決定される。そ
して、加算手段８４において基本燃料量Gfと燃
料補正量ΔGfとが加算されて目標燃料量Gf*が決
定され、インジエクタ２０からはその目標燃料量
Gf*の燃料がエンジン１０の吸気内に噴射され
る。ブロツク８２における関係は、目標駆動トル
クTo*を得るために予め求められたものである。
この関係は目標駆動トルクTo*を得るための最適
なエンジン出力トルクを求めるためのものであつ
て、一旦目標エンジン出力トルクを求め、この目
標エンジン出力トルクを得るための基本燃料量
Gfを得ることと、実質的に同じである。すなわ
ち、エンジン１０の出力トルクはこれに供給され
る燃料量と密接に対応するので、この基本燃料量
Gfが目標エンジン出力トルクの基本値に対応す
る。
空燃比設定手段８６においては、エンジン１０
の実際の回転速度Ne、基本燃料量Gf、アクセル
操作量変化速度θ・に基づいて予めROM５４に記
憶された関係から空燃比が自動的に設定される。
この関係は安定な燃焼ができる範囲で可及的に排
ガスを清浄とするように希薄燃焼させるためある
いは理論空燃比を得るために予め求められたもの
である。乗算手段８８においては、空燃比設定手
段８６において設定された空燃比が目標燃料量
Gf*に乗算されて、目標吸入空気量Ga*が決定さ
れる。たとえば、空燃比が20：１と設定された場
合には目標燃料量Gf*の20倍の目標吸入空気量
Gf*とされるのである。目標吸入空気量Ga*は吸
気量センサ３２から出力された信号に基づいて検
出された実際の吸入空気量Gaと比較手段９０に
おいて比較され、それ等の偏差ΔGaに基づいて
その偏差ΔGaを零とするための吸入空気制御信
号ACが吸気アクチユエータ２２に供給される。
ここで、目標駆動トルクTo*に実際の駆動トル
クToを一致させるために目標速度比e*および目
標燃料量Gf*をそれぞれどの程度変化させるかの
振り分けは車両の燃料消費効率と運転性とのかね
合いにおいて定められる。ブロツク７０および８
２内に表された関係（To−ｅ，*To−Gf）はその
ようなかね合いの結果定められたものである。
以上のように構成された制御装置の作動を第９
図乃至第１２図のフローチヤートに従つて説明す
る。
第９図に示すように、CPU０においては、ス
テツプS01が実行されて、アクセル操作量θおよ
び車速Ｖがアクセルセンサ２６および回転センサ
４０からの出力信号に従つて読み込まれるととも
に、前記ブロツク６４に相当するステツプS02が
実行されて、アクセル操作量θおよび車速Ｖに基
づいて基本駆動トルクToが決定される。そして、
ステツプS03が実行されて、アクセル操作量変化
速度θ、車両重量Ｗ、走行路勾配Ｒが第１０図に
示す計算ルーチンに従つて決定される。
すなわち、第１０図のステツプSS1が実行され
て車両が走行中であるか否か換言すれば車速Ｖが
零であるか否かが判断され、走行中でない場合に
は後述のステツプSS14以下が実行されるが、走
行中であると判断された場合にはステツプSS2が
実行されて走行開始後ｔ秒（たとえば数秒）以内
であるか否かが判断される。車両が走行開始直後
であつてｔ秒以内である場合には、ステツプSS3
が実行されて、サンプル数がＮ以下であつか否か
が判断される。通常はサンプル数がＮ以下である
のでステツプSS4が実行されてサンプル周期が経
過したか否かが判断され、経過していないときに
はステツプSS4の実行が繰り返されて待機させら
れるが、経過したときにはSS5が実行されて駆動
トルクＴ、加速度αが読み込まれるとともに、ス
テツプSS6が実行されて読み込まれた実際の駆動
トルクＴおよび加速度αがRAM４４内に順次記
憶される。以上のステツプSS3乃至SS6がサンプ
ル数がＮに到達するまでサンプル周期毎に実行さ
れて、Ｎ個のデータ（Ｔ，α）が蓄積される。
サンプル数がＮに到達すると、ステツプSS7が
実行されて蓄積されたデータが前記(8)式および(9)
式に従つて処理されることによりＡ，Ｂが求めら
れ、次いでステツプSS8が実行されてステツプ
SS7において求められたＡ，Ｂを(10)式に代入する
ことにより車両重量Ｗが算出される。そして、ス
テツプSS9が実行されて共通RAM４６内の車両
重量Ｗのデータが更新され、次いで、ステツプ
SS11以下が実行される。なお、ステツプSS10は
車両重量Ｗを算出後t′分経過したか否かを判断す
るものであり、t′分経過したときには上記ステツ
プSS3乃至SS9が実行されてt′分毎にＷのデータ
が更新されることになる。
ステツプSS11においては実際の車速Ｖ、駆動
トルクＴ、加速度αがそれぞれ読み込まれ、ステ
ツプSS12においては、ステツプSS11において読
み込まれたデータおよびステツプSS8において求
められた車両重量Ｗを前記（11）式に代入するこ
とにより走行路勾配Ｒが算出される。そして、ス
テツプSS13が実行されて走行路勾配Ｒのデータ
が共通RAM４６において更新される。次に、ス
テツプSS14が実行されて、前回の説明サイクル
におけるアクセル操作量θo-1と今回のアクセル操
作量θnとの差Δθに基づいてアクセル操作量変化
速度θ・（＝Δθ／Tc、但し、Tcは制御サイクルの
周期）が算出されるとともに、ステツプSS15が
実行されて今回に検出されたアクセル操作量θn
を次回に備えてθo-1とするとともに、SS14におい
て求められたアクセル操作量変化速度θのデータ
を更新する。
第９図に戻つて、前記駆動トルク補正ブロツク
６６に相当するステツプS04が実行されて、駆動
トルク補正量ΔTo（＝ΔTθ＋ΔTw＋ΔTr）が算
出されるとともに、前記加算手段６８に相当する
ステツプS05が実行されて目標駆動トルクTo*（＝
To＋ΔTo）が算出される。そして、前記速度比
変化速度補正ブロツク７６に相当するステツプ
S06が実行されて、速度比変化速度に対応するゲ
インＫ（＝Ko＋ΔKθ＋ΔKw＋ΔKr）が算出され
る。次いでステツプS07が実行されて、CPU１お
よびCPU２への割込を要求し、ステツプS08が実
行されてその割込要求が許容されたか否かが判断
される。許容されない場合にはステツプS07およ
びS08の実行が繰り返されるが、許容された場合
にはステツプS09が実行されて、ステツプS05お
よびS06において求められた目標駆動トルクTo*
およびゲインＫが共通RAM４６内において更新
される。このように、CPU０は専ら共通データ
（To*，Ｋ）を逐次算出して更新するためのもの
である。なお、共通RAM４６には実際の速度比
ｅ、実際の駆動トルクＴ等が図示しないステツプ
によつて検出されかつ共通RAM４６において逐
次記憶される。
CPU１においては第１１図に示すステツプが
実行される。すなわち、まずステツプS11が実行
されてCPU０からの割込要求があるか否かが判
断され、ある場合にはステツプS11の実行が繰り
返されて待機させられるが、割込要求がない場合
にはステツプS12が実行されて共通データ（To*，
Ｋ）が読み込まれる。そして、前記ブロツク７０
に相当するステツプS13が実行されて、予め求め
られた関係から目標駆動トルクTo*に基づいて目
標速度比ｅが算出されるとともに、ステツプS14
が実行されて実際の速度比ｅが読み込まれる。そ
して、ステツプS15が実行されて、速度比制御量
Ｋ（e*−ｅ）が決定されるとともに、この制御量
に対応した速度比制御信号RCが速度比制御弁１
８に出力される。このように、CPU１は専らベ
ルト式無段変速機１２の速度比ｅを目標速度比e*
と一致させるように制御するためのものである。
CPU２においては第１２図に示すステツプが
実行される。ステツプS21およびS22においては、
前述のステツプS11及びS12と同様に、CPU０の
割込要求がないときに共通データ（To*）が読み
込まれるとともに、前記ブロツク８２に相当する
ステツプS23が実行されて予め求められた関係か
ら目標駆動トルクTo*に基づいて基本燃料量Gf
が算出される。次いで、前記比較手段７８および
乗算手段８０に相当するステツプS24が実行され
て、実際の駆動トルクＴと実際の速度比ｅから補
正燃料量ΔGfが算出される。すなわち、目標駆動
トルクTo*と実際の駆動トルクＴとの偏差ΔTo
に実際の速度比ｅを乗算することによつてΔGfを
得るのであり、たとえば駆動トルクの不足分
ΔToを発生させるための補正燃料量ΔGfを決定
するのである。そして、前記加算手段８４に相当
するステツプS25が実行されて、基本燃料量Gfに
補正燃料量ΔGfを加えることにより目標燃料量
Gf*が算出される。
そして、前記空燃比設定手段８６に相当するス
テツプS26が実行されて、実際の回転速度Ne、基
本燃料量Gf、アクセル操作量に基づいて空燃比
が設定され、次いで前記乗算手段８８に相当する
ステツプS27が実行されて空燃比と目標燃料量
Gf*とが乗算されることによつて目標吸気量Ga*
が算出される。次いで、前記比較手段９０に相当
するステツプS28が実行されて目標吸気量Ga*と
実際の吸入空気量Gaとの偏差が算出され、その
偏差が無くなるようにその偏差に対応した大きさ
の吸入空気制御信号ACが吸入アクチユエータ２
２に出力される。このように、CPU２は専ら目
標駆動トルクTo*と実際の駆動トルクＴとの偏差
が無くなるようにエンジン１０に対する燃料供給
量を制御すると同時に、その燃料供給量に基づい
て定められる目標吸入空気量Ga*と実際の吸入空
気量Gaとが一致するように吸気アクチユエータ
２２を制御するのである。
このように、本実施例によればアクセルペダル
２４が操作されるに伴つてその操作量θに対応し
た目標駆動トルクTo*が決定されるとともに、そ
の目標駆動トルクTo*に応じて速度比ｅが変更さ
れかつ目標駆動トルクTo*と実際の駆動トルクＴ
との差が小さくなるように決定された燃料量がイ
ンジエクタ２０を介してエンジン１０に供給され
る。それ故、車両の加速時等においては、アクセ
ルペダル操作量θに対応した目標駆動トルクTo*
が速やかに得られるように制御されることとな
り、好適な運転性が得られるのである。第１３図
はこのような車両加速時における車両の駆動トル
クＴ、無段変速機の速度比ｅ、無段変速機の入力
軸トルクTiの時間変化を示している。
ここで、本実施例ではベルト式無段変速機１２
の速度比ｅの制御応答性がエンジン１０に対する
燃料量制御におけるトルク変化の制御応答性より
も遅いため、目標駆動トルクTo*と実際の駆動ト
ルクＴとの偏差ΔToが零となるように最終的に
調整するのは専ら燃料供給量制御で行なうように
構成されている。それ故、速度比ｅの落着きを待
たなくてもアクセル操作量θに対応した駆動力が
得られるが、速度比ｅが落ち着いた状態において
好ましい燃費率が得られるため、速度比調節手段
７４あるいはステツプS15における係数Ｋ（ゲイ
ン）は実際の駆動トルクＴが一定に落ち着くと同
時に（時間t3）速度比ｅも落ち着くように選択さ
れることが望ましい。第１３図はこのような状態
を示す。しかし、ベルト式無段変速機１２の速度
比ｅの変化速度が充分に得られる場合、あるいは
速度比ｅの変化速度が高い他の形式の無段変速機
を用いる場合には専ら速度比制御によつて目標駆
動トルクTo*と実際の駆動力Ｔとの偏差が零とな
るように制御しても良いのである。また、目標駆
動トルクTo*と実際の駆動トルクＴとの偏差が零
となるように速度比制御ｅおよび燃料供給量制御
の一方のみを用いても一応の効果が得られるので
ある。
また、前述の実施例において、ブロツク７０
（ステツプS13）において用いられる関係と、ブ
ロツク８２（ステツプS23）において用いられる
関係とは速度比制御と燃料供給量制御とのいずれ
に重点を置くかを設定することができるため、特
性（傾斜）が異なる複数種類の関係（凾数）がそ
れぞれ予め記憶され、それ等の関係を択一的にそ
れぞれ選ぶことにより重点の置き方を変更するよ
うにしても良いし、燃料消費量の演算機能を追加
して燃料消費を最小とするよう逐次マツプを変更
していく学習制御を採用しても良い。
また、前述の実施例では目標燃料量Gf*がまず
決定され、それと空燃比から目標吸入空気量Ga*
が決定される。エンジン１０の出力トルクは混合
気に対するよりも燃料量に対しての方が忠実に関
係（応答）するので、本実施例のような駆動トル
ク制御の場合には制御が容易となる利点があると
ともに、アクセル操作量変化速度θ等に基づいて
安定な燃焼が得られるように空燃比を補正できる
利点がある。なお、エンジン１０の吸気配管に過
給機が設けられる場合には、この過給機の吸入空
気量も吸気量センサ３２によつて検出されかつ過
給機自体も吸気アクチユエータとして制御される
必要がある。
また、前述の実施例ではコントローラ２８が３
個のCPU０，CPU１，CPU２によつて制御され
るように構成されているが、CPU０が専ら共通
データを更新するための複雑な演算を担当し、
CPU１が専ら速度比制御を担当し、CPU２が専
ら燃料供給量制御を担当することにより、有効に
かつ遅れなく全システムが作動させられる利点が
ある。
また、前述の実施例においては、アクセル操作
量変化速度、車両重量Ｗ、走行路勾配Ｒに基づい
て目標駆動トルクTo*がそれぞれ増量補正される
結果、速度比制御の目標速度比e*と燃料制御の目
標燃料量Gf*がエンジン１０の回転速度を増加さ
せる側に変更されるので、アクセルペダル２４の
操作速度に対応した運転性が得られるとともに、
車両重量や走行路勾配の変更に拘らず、好適な運
転性が得られるのである。また、速度比制御にお
いて、速度比変化速度に対応するゲインＫは、ア
クセル操作量、車両重量Ｗ、走行路勾配Ｒにそれ
ぞれ基づいて増量補正されるので、迅速な速度比
変化の応答が得られて、一層好適な運転性が得ら
れるのである。
ここで、車両重量Ｗについては、第４図に示す
ように、車両加速時のようなアクセル操作量θが
大きい領域のみ車両重量Ｗの増大に伴つて基本駆
動トルクToが増量補正されるので、すなわち、
要求出力が大きい領域においては車両重量Ｗの増
大または減少に伴つて目標速度比e*がエンジン回
転速度増速側または減速側へ変更（修正）される
ことになるので、車両重量Ｗの変化に対して最適
な補正が得られ、無用のアクセル操作に起因する
燃費の増大が防止される利点がある。
一般に、走行路勾配Ｒが零でありかつ車両重量
Ｗが標準の状態において定常走行から加速走行に
移ると、第１４図に示す如く駆動トルクはＴ１か
らＴ２に変化し、車速Ｖは加速度α1にて増速さ
れるが、同様な加速操作が車両重量が大きいＷ＋
ΔWで行われると第１５図に示すごとくとなり、
また走行路勾配が正方向に大きい道路（たとえば
登板路）にて行われると第１６図に示すごとくと
なる。図から明らかなように、車両重量が増加し
た場合には、駆動トルクが平坦路走行時において
第１４図の標準走行時と同じであるが、加速度
α2が小さくなる（α1＞α2）。また、走行路勾配が
大きい道路における走行時には、定速走行時の駆
動トルクも第１４図の標準走行時よりも大きく
（Ｔ３＞Ｔ１）、加速走行時において標準走行時に
比較して加速度α3が小さい（α＞α3）。従つて、
車両重量増大に基づく加速性の低下から目標速度
比e*あるいは目標燃料量Gf*を一律に増量補正す
ると、平坦走行時においてはエンジン１０の回転
速度を過剰に高く制御して燃料消費効率の低下を
招く不都合が生ずるが、本実施例によればアクセ
ル操作量θの比較的大きい領域においてのみ車両
重量の補正が行われるように構成されているの
で、斯る不都合が全く解消されているのである。
また、前述の第２図において、加算手段６８の
次に第１７図に示す変化パターン設定手段９２を
介挿しても良い。変化パターン設定手段９２は加
算手段６８から出力される目標駆動トルクTo*が
変化した場合には、変化前の値から変化後の値へ
予め定められた一定のパターンにて変化させるも
のであり、目標駆動トルクTo*の変化開始時から
時間経過に伴つて一定のパターンにて変化する関
数ｋ（ｔ）を出力するパターン発生手段９４と、
（13）式から To*（ｔ）＝To* o-1＋（To* o−To* o-1）・ｋ（ｔ）
……(13) 但し、 To* o-1は変化前の目標駆動トルク、 To* oは変化後の目標駆動トルク パターン発生手段９４から出力される関数ｋ
（ｔ）に基づいて目標駆動トルクTo*を変化させ
る演算手段９６とからなるものである。このよう
にすれば、予め設定されたパターンに従つて、目
標駆動トルクTo*が変化させられるので、制御系
が安定する利点がある。なお、斯る変化パターン
設定手段９２は上記位置に替えてブロツク７０と
比較手段７２との間、ブロツク８２と加算手段８
４との間の一方または双方に設けられても良い。
また、前述の実施例において速度比フイードバ
ツク制御、または駆動トルクのフイードバツク制
御に制御系の振動を抑制するための微分要素や定
常偏差を解消するための積分要素を適宜加えても
良く、またモデル規範形適応制御等の制御構成を
それ等速度比制御または駆動トルク制御に適用し
得るものである。
また、車両の実際の駆動力（駆動トルクＴ）は
車両の加速度Ｖ・に基づいて決定されても良い。車
両の加速度Ｖ・は車両重量Ｗおよび走行路勾配Ｒの
影響を受けるので、それ等車両重量Ｗおよび走行
路勾配Ｒを補正要素とする函数Ｔ＝ｆ（Ｖ・，Ｗ，
Ｒ）を用いることが望ましい。
また、減速時のブレーキ操作量Ｂも運転者の意
志を表わすものであり、また、パワースイツチ１
００およびエコノミースイツチ１０２を備えた運
転種類選択装置１０４によつて選択されたパワー
走行やエコノミー走行も運転者の意志を表わすも
のであるから、第２図のブロツク６４に替えて第
２１図に示すようなブロツク１０６を用いても良
い。このブロツク１０６は前記ブロツク６４と同
様に予め求められた関係からアクセル操作量θお
よび車速Ｖに基づいて基本駆動トルクToを決定
するとともに、それに加えて、ブレーキ操作量Ｂ
に応じて基本駆動トルクToを減少させることに
より、減速時の車両の運転性を改善する。またパ
ワースイツチ１００の操作に応答して基本トルク
Toを増加側へシフトさせかつ、エコノミースイ
ツチの操作に応答して基本トルクToを減少側へ
シフトさせることにより、運転者の希望に沿つて
パワー走行あるいはエコノミー走行を実現させ
る。このブレーキ操作量は、ブレーキ油圧、ペダ
ル踏力等を検出することによつて決定される。
また、前述の実施例において、車両の実際の駆
動力（駆動トルクＴ）はトルクセンサ３４の出力
信号に従つて決定されるが、加速度センサを設
け、この加速度センサの出力信号に基づいて決定
しても良い。また、車速Ｖの変化に基づいて車両
の加速度を算出し、この加速度から実際の駆動力
を決定しても良い。
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施
例であり、本発明はその精神を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブ
ロツク線図である。第２図は第１図の実施例の制
御構成を示す制御ブロツク線図である。第３図乃
至第５図は第２図の目標駆動トルク補正時におい
て用いられる予め記憶された関係をそれぞれ示す
図である。第６図乃至第８図は第２図の速度比変
化速度補正時において用いられる予め記憶された
関係をそれぞれ示す図である。第９図乃至第１２
図は第１図の実施例の作動をそれぞれ説明するフ
ローチヤートである。第１３図は第１図の実施例
の作動を説明するタイムチヤートである。第１４
図乃至第１６図は従来の装置を備えた車両の標準
走行時、車重増大時の走行時、登坂走行時の走行
状態をそれぞれ説明するためのタイムチヤートで
ある。第１７図は本発明の他の実施例の要部を示
すブロツク線図である。第１８図は従来の装置に
おいて一般的に用いられる最小燃費率曲線を示す
図である。第１９図および第２０図は従来の装置
を備えた車両の加速時をそれぞれ説明するタイム
チヤートである。第２１図は本発明の他の実施例
の要部を示すブロツク線図である。第２２図は本
発明のクレーム対応図である。 １０……エンジン、２……ベルト式無段変速
機、２６……アクセルセンサ（要求出力検出手
段）、３４……トルクセンサ（駆動力決定手段）、
４０……回転センサ（車速検出手段）、｛６４……
ブロツク、６６……駆動トルク補正ブロツク、６
８……加算手段｝（目標駆動力決定手段）、８２…
…目標エンジン出力算出手段、７０……目標速度
比算出手段、｛７８……比較手段、８０……乗算
手段、８４……加算手段｝（補正手段）、｛２２…
…吸気アクチユエータ、２０……インジエクタ、
８６……空燃比設定手段、８８……乗算手段、９
０……比較手段｝（エンジン出力制御手段）、｛１
８……速度比制御弁、７２……比較手段、７４…
…速度比調節手段、７６……速度比変化速度補正
ブロツク｝（速度比制御手段）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪に
    伝達する車両用無段変速機を備えた車両の駆動力
    制御装置であつて、 前記エンジンへの要求出力を検出する要求出力
    検出手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、 予め求められた関係から、少なくともエンジン
    への要求出力量および車両走行速度に基づいて車
    両の目標駆動力を決定する目標駆動力決定手段
    と、 目標駆動力に基づいて目標エンジン出力を算出
    する目標エンジン出力算出手段と、 目標駆動力に基づいて目標速度比を算出する目
    標速度比算出手段と、 車両の実際の駆動力を決定する駆動力決定手段
    と、 前記実際の駆動力と前記目標駆動力の偏差が零
    となるように前記目標エンジン出力を補正する補
    正手段と、 エンジン出力が目標エンジン出力と一致するよ
    うに制御するエンジン出力制御手段と、 無段変速機の速度比が前記目標速度比と一致す
    るように制御する速度比制御手段と、 を含むことを特徴とする車両用無段変速機を備え
    た車両の駆動力制御装置。 ２ 前記目標駆動力決定手段は、アクセル操作量
    および車速またはそれ等に走行種類選択装置に選
    択された走行種類、ブレーキ操作量の少なくとも
    一方を加えたものに基づいて基本駆動力を決定
    し、かつアクセル操作速度、ブレーキ操作速度、
    車両重量、走行路勾配等の車両走行状態を表わす
    量の少なくとも一つに基づいて該基本駆動力を補
    正するものである特許請求の範囲第１項に記載の
    車両用無段変速機を備えた車両の駆動力制御装
    置。 ３ 前記駆動力決定手段は、前記車両の無段変速
    機の出力軸から駆動輪に至る動力伝達経路に設け
    られたトルクセンサから出力される信号に基づい
    て前記実際の駆動力を決定するものである特許請
    求の範囲第１項または第２項に記載の車両用無段
    変速機を備えた車両の駆動力制御装置。 ４ 前記駆動力決定手段は、車両の加速度に基づ
    いて実際の駆動力を決定するものである特許請求
    の範囲第１項または第２項に記載の車両用無段変
    速機を備えた車両の駆動力制御装置。 ５ 前記駆動力決定手段は、予め求められた関係
    からエンジン回転速度、エンジン吸入空気量、燃
    料噴射量のいづれか２つ以上の量および、エンジ
    ン回転速度変化量、無段変速機の速度比に基づい
    て、前記実際の駆動力を決定するものである特許
    請求の範囲第１項または第２項に記載の車両用無
    段変速機を備えた車両の駆動力制御装置。 ６ 前記エンジン出力制御手段は、前記補正手段
    によつて補正された目標エンジン出力を得るため
    の燃料供給量を前記エンジンに供給させるととも
    に、予め定められた空燃比が得られるように該燃
    料供給量から吸入空気量を決定して該エンジンに
    供給させることにより、該エンジンの出力を制御
    するものである特許請求の範囲第１項乃至第５項
    のいづれかに記載の車両用無段変速機を備えた車
    両の駆動力制御装置。 ７ 前記目標駆動力決定手段は、従前の目標駆動
    力から新たに決定された目標駆動力へ、予め設定
    された変化パターンに従つて変化させるものであ
    る特許請求の範囲第１項乃至第６項に記載の車両
    用無段変速機を備えた車両の駆動力制御装置。
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