JPH10272967A

JPH10272967A - 車速制御装置

Info

Publication number: JPH10272967A
Application number: JP9077764A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nakamura; 英夫中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3956423B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの運転状態が不連続的に切り換わる
境界の近傍における車速変動を抑制する。【解決手段】車速検出値を車速指令値に一致させるた
めの駆動力指令値を演算するとともに、駆動力指令値に
基づいてエンジントルク指令値および変速比指令値を演
算し、エンジントルク指令値に基づいてエンジンのスロ
ットル開度を制御するとともに、変速比指令値に基づい
て無段変速機の変速比を制御する車速制御装置におい
て、エンジンの運転点が設定領域内にあると判定される
と、エンジントルク指令値と変速比指令値を変更する。
これにより、エンジンの運転状態が不連続的に切り換わ
る境界近傍でのエンジンの運転が避けられ、ハンチング
状の車速変動が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行速度が
目標値となるように制御する車速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示すように、無段変速機付き車
両において、車速偏差が所定値よりも小さい場合はスロ
ットル開度のみを制御し、車速偏差が所定値よりも大き
い場合は変速比のみを制御するようにした車速制御装置
が知られている（例えば、特開昭６１−２３２９２７号
公報参照）。この装置では、スロットル開度と変速比の
２入力を同時に制御することはない。

【０００３】また、無段変速機付き車両において、車速
指令値を維持するために必要な駆動力を実現するエンジ
ントルクと変速比の組合せの中から、最適燃費を実現で
きる組合せを算出してスロットル開度と変速比を制御す
るようにした制御アルゴリズムが開示されている（例え
ば、自動車技術学会紙VOL.48,No.10,1994）。この制御
では、スロットル開度と変速比の２入力を同時に制御す
ることにより、車速指令値を達成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、希
薄燃焼型エンジンにおける空燃比の不連続的な切り換え
（図１２参照）、可変動弁機構付きエンジンにおける吸
排気バルブ開閉タイミングの不連続的な切り換え（図１
３参照）、通常エンジンにおけるフューエルカット／リ
カバーの切り換え（図１４参照）の際には、図１５に示
すようにエンジントルクに段差が発生する。

【０００５】このようなエンジンを従来の車速制御装置
で制御する場合に、車速指令値と走行抵抗の関係から、
運転状態が不連続的に切り換わる境界近傍でエンジン負
荷がつりあうと、図１６に示すように、車速フィードバ
ック制御が働いてスロットル開度のハンチングが発生
し、車速が変動する。

【０００６】本発明の目的は、エンジンの運転状態が不
連続的に切り換わる境界の近傍における車速変動を抑制
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の発明は、車速指令値を設定する車速
設定手段と、車速を検出する車速検出手段と、車速検出
値を車速指令値に一致させるための駆動力指令値を演算
する駆動力演算手段と、駆動力指令値に基づいてエンジ
ントルク指令値および変速比指令値を演算するエンジン
トルク／変速比演算手段と、エンジントルク指令値に基
づいてエンジンのスロットル開度を制御するスロットル
制御手段と、変速比指令値に基づいて無段変速機の変速
比を制御する変速比制御手段とを備えた車速制御装置に
適用される。そして、エンジンの運転点が予め設定した
領域内にあるかどうかを判定する判定手段と、エンジン
の運転点が設定領域内にあると判定されると、エンジン
トルク指令値と変速比指令値を変更するエンジントルク
／変速比変更手段とを備える。車速検出値を車速指令値
に一致させるための駆動力指令値を演算するとともに、
駆動力指令値に基づいてエンジントルク指令値および変
速比指令値を演算し、エンジントルク指令値に基づいて
エンジンのスロットル開度を制御するとともに、変速比
指令値に基づいて無段変速機の変速比を制御する。そし
て、エンジンの運転点が設定領域内にあると判定される
と、エンジントルク指令値と変速比指令値を変更する。（２）請求項２の車速制御装置は、エンジントルク／
変速比演算手段によって、駆動力指令値に基づいてエン
ジントルク指令値とエンジン回転速度指令値を演算し、
エンジン回転速度指令値に基づいて変速比指令値を演算
するようにしたものである。（３）請求項３の車速制御装置は、判定手段によっ
て、エンジンの運転点が設定領域内に停留する時間を計
時し、停留時間が所定時間を超えたらエンジンの運転点
が設定領域内にあると判定するようにしたものである。（４）請求項４の車速制御装置は、エンジントルク／
変速比変更手段によって、エンジンの運転点が設定領域
内にあると判定されると変速比指令値を所定値だけ増加
するようにしたものである。（５）請求項５の車速制御装置は、設定領域を、空燃
比の切り換えによりエンジンの運転状態が不連続的に切
り換わる領域としたものである。（６）請求項６の車速制御装置は、設定領域を、吸排
気バルブ駆動用カムの切り換えによりエンジンの運転状
態が不連続的に切り換わる領域としたものである。（７）請求項７の車速制御装置は、設定領域を、エン
ジンのフューエルカット／フューエルカット・リカバー
の切り換えによりエンジンの運転状態が不連続的に切り
換わる領域としたものである。

【０００８】

【発明の効果】

（１）請求項１の発明によれば、車速検出値を車速指
令値に一致させるための駆動力指令値を演算するととも
に、駆動力指令値に基づいてエンジントルク指令値およ
び変速比指令値を演算し、エンジントルク指令値に基づ
いてエンジンのスロットル開度を制御するとともに、変
速比指令値に基づいて無段変速機の変速比を制御する車
速制御装置において、エンジンの運転点が設定領域内に
あると判定されると、エンジントルク指令値と変速比指
令値を変更するようにしたので、エンジンの運転状態が
不連続的に切り換わる境界近傍でのエンジンの運転が避
けられ、ハンチング状の車速変動が防止される。（２）請求項２の発明によれば、駆動力指令値に基づ
いてエンジントルク指令値とエンジン回転速度指令値を
演算し、エンジン回転速度指令値に基づいて変速比指令
値を演算するようにしたので、請求項１と同様な効果が
得られる。（３）請求項３の発明によれば、エンジンの運転点が
設定領域内に停留する時間が所定時間を超えたら、エン
ジンの運転点が設定領域内にあると判定するようにし
た。エンジンの運転点が急俊に変化して使用禁止領域を
速やかに抜ける場合でも運転点の変更を行なうと、馬力
（エンジントルク×エンジン回転速度）は同じでも運転
点が不連続的に変化することによって駆動力に過渡的な
影響を与えることがある。したがって、エンジンの運転
点が所定時間より長く設定領域内に停留した場合だけ運
転点の変更を行なうことにより、駆動力に与える影響を
最少にすることができる。（４）請求項４の発明によれば、エンジンの運転点が
設定領域内にあると判定されると変速比指令値を所定値
だけ増加するようにした。一般に、多くのエンジンでは
高トルク領域と低回転速度領域に最適燃費線が来る場合
が多いので、最適燃費線上で運転している時にシフトア
ップ側（高トルク、低回転速度側）に変更すると、エン
ジントルクや変速比がそれぞれリミット値に達してしま
う可能性が高い。したがって、変速比指令値をシフトダ
ウン側に変更することにより、エンジントルクや変速比
をリミット値以内で制御することができる。（５）請求項５の発明によれば、設定領域を、空燃比
の切り換えによりエンジンの運転状態が不連続的に切り
換わる領域としたので、空燃比が切り換えられるエンジ
ンを走行駆動源とする車両でも安定な走行制御特性が得
られる。（６）請求項６の発明によれば、設定領域を、吸排気
バルブ駆動用カムの切り換えによりエンジンの運転状態
が不連続的に切り換わる領域としたので、吸排気バルブ
駆動用カムを切り換えるエンジンを走行駆動源とする車
両でも安定な走行制御特性が得られる。（７）請求項７の発明によれば、設定領域を、エンジ
ンのフューエルカット／フューエルカット・リカバーの
切り換えによりエンジンの運転状態が不連続的に切り換
わる領域としたので、フューエルカット／リカバーの切
り換えを行なうエンジンを走行駆動源とする車両でも安
定な走行制御特性が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は一実施の形態の構成を示
す。セットスイッチ１は、現在の車速を車速指令値に設
定して車速制御を開始するためのスイッチである。アク
セラレートスイッチ２は設定車速を増加するためのスイ
ッチ、コーストスイッチ３は設定車速を低減するための
スイッチである。キャンセルスイッチ４は定速走行制御
を解除するためのスイッチ、ブレーキスイッチ５はフッ
トブレーキが操作された時に作動するスイッチである。
このブレーキスイッチ５が作動したら、キャンセルスイ
ッチ４が操作された場合と同様に定速走行制御を解除す
る。

【００１０】クランク角センサー６はエンジン回転速度
に応じた周期のパルス列信号を出力し、車速センサー７
は車速に応じた周期のパルス列信号を出力する。また、
スロットルセンサー８はスロットルバルブの開度を検出
する。

【００１１】希薄燃焼型エンジン９は、スロットルアク
チュエータによる吸入空気制御と、インジェクターによ
る燃料噴射制御と、点火プラグによる点火時期制御とに
より、エンジントルクが指令値に一致するように制御さ
れる。この希薄燃焼型エンジン９では、理想空燃比（ス
トイキ）状態と希薄燃焼用空燃比状態の切り換えが行な
われるととに、低回転用カムと高回転用カムの切り換え
により吸排気バルブの開閉タイミングが不連続的に切り
換えられる。さらにまた、フューエルカット／フューエ
ルカット・リカバーの切り換えが行なわれる。これらの
切り換えによってエンジン９の運転状態は不連続的に切
り換えられる。

【００１２】ベルト式無段変速機１１は、プライマリー
・プーリーとセカンダリー・プーリーの半径を油圧制御
で変えることによって、変速比が指令値に一致するよう
に制御される。また、ベルト式無段変速機１１は発進用
のロックアップクラッチ付きトルクコンバーター１０を
備えている。

【００１３】車速制御コントローラー１２、エンジント
ルクコントローラー１３および変速比コントローラー１
４はそれぞれ、マイクロコンピュータとその周辺部品や
各種アクチュエータの駆動回路などを備え、互いに通信
回路を介して通信を行なう。車速制御コントローラー１
２は、車速指令値の設定と変更、トルク指令値と変速比
の演算などを行なう。トルクコントローラー１３は、エ
ンジン９のエンジントルク指令値に基づくスロットル開
度制御と、空燃比、吸排気バルブ開閉タイミング、フュ
ーエルカット／リカバーなどのエンジン運転状態の切り
換え制御を行なう。さらに、変速比コントローラー１４
は変速比指令値に基づいて無段変速機１１の変速比を制
御する。

【００１４】図２は車速制御プログラムを示すフローチ
ャートである。車速制御コントローラー１０は、１０ｍ
ｓｅｃごとにこの車速制御プログラムを実行する。ステ
ップ１において、車速センサー７のパルス幅（ｎ周期
分）の逆数から実車速Ｖｓｐを演算するとともに、クラ
ンク角センサー６のパルス数をカウントして平均エンジ
ン回転速度Ｎｅを計測する。続くステップ２で、キャン
セルスイッチ４またはブレーキスイッチ５がオン状態に
あるか、すなわち定速走行制御が解除されたかどうかを
確認する。定速走行制御が解除されたらステップ６へ進
み、各種制御フラグやパラメーター変数の初期化を行な
って車速制御を終了する。

【００１５】定速走行制御が解除されていない場合はス
テップ３へ進み、セットスイッチ１が操作されたかどう
かを確認する。セットスイッチ１が操作されたら定速走
行制御を開始するためにステップ４へ進み、現在の実車
速Ｖｓｐを車速指令値Ｖｓｐｒに設定して記憶する。さ
らにステップ５で、定速走行制御中を示すフラグをセッ
トしていったん車速制御を終了する。

【００１６】セットスイッチ１が操作されていない場合
はステップ７へ進み、定速走行制御中フラグにより定速
走行制御中かどうかを確認する。定速走行制御中でなけ
ればステップ６へ進み、各種制御フラグやパラメーター
変数の初期化を行なって車速制御を終了する。定速走行
制御中の場合はステップ８へ進み、車速指令値Ｖｓｐｒ
に実車速Ｖｓｐを一致させるための最終駆動力指令値ｙ
１を演算する。

【００１７】最終駆動力指令値ｙ１の演算方法を説明す
る。この演算は、図３に示すように、線形制御手法であ
るモデルマッチング手法と近似ゼロイング手法による車
速フィードバック補償器を用いて行なう。車速フィード
バック補償器に組み込まれた制御対象の車両モデルは、
目標駆動力を操作量とし、車速を制御量としてモデル化
することによって、相対的に応答性の速いエンジンやト
ルクコンバータの過渡特性、およびトルクコンバータの
非線形定常特性を省略することができる。そして、例え
ば図４に示すような、予め計測されたエンジン非線形定
常特性マップを用いて駆動力指令値に実駆動力が一致す
るようなスロットル開度指令値を算出し、スロットル開
度をサーボコントロールすることにより、エンジン非線
形定常特性を線形化することができる。したがって、駆
動力指令値を入力とし、車速を出力とする車両モデルは
積分特性となり、補償器ではこの車両モデルの伝達特性
をパルス伝達関数Ｐ（ｚ^-1）とおくことができる。

【００１８】図３において、ｚは遅延演算子であり、ｚ
^-1を乗ずると１サンプル周期前の値となる。また、Ｃ１
（ｚ^-1）、Ｃ２（ｚ^-1）は近似ゼロイング手法による外
乱推定器であり、外乱やモデル化誤差による影響を抑制
する。さらに、Ｃ３（ｚ^-1）はモデルマッチング手法に
よる補償器であり、図５に示すように、車速指令値Ｖｓ
ｐｒを入力とし実車速Ｖｓｐを出力とした場合の制御対
象の応答特性を、予め定めた一次遅れとむだ時間要素を
持つ規範モデルＨ（ｚ^-1）の特性に一致させる。

【００１９】制御対象の伝達特性は、パワートレインの
遅れであるむだ時間を考慮する必要がある。駆動力指令
値を入力とし実車速を出力とする制御対象のパルス伝達
関数Ｐ（ｚ^-1）は、次式に示す積分要素Ｐ１（ｚ^-1）と
むだ時間要素Ｐ２（ｚ^-1）（＝ｚ^-n）の積で表わすこと
ができる。

【数１】Ｐ１（ｚ^-1）＝Ｔ・ｚ^-1／｛Ｍ・（１−ｚ^-1）｝ここで、Ｔはサンプル周期（この実施形態では１０ｍｓ
ｅｃ）、Ｍは平均車重である。

【００２０】このとき、補償器Ｃ１（ｚ^-1）は次式で表
わされる。

【数２】Ｃ１（ｚ^-1）＝（１−γ）・ｚ^-1／（１−γ・ｚ^-1）， γ＝ｅｘｐ（−Ｔ／Ｔｂ）すなわち、補償器Ｃ１（ｚ^-1）は時定数Ｔｂのローパス
フィルタである。

【００２１】さらに、補償器Ｃ２（ｚ^-1）はＣ１／Ｐ１
として次式で表わされる。

【数３】Ｃ２（ｚ^-1）＝Ｍ・（１−γ）・（１−ｚ^-1）
／｛Ｔ・（１−γ・ｚ^-1）｝なお、補償器Ｃ２は、車両モデルの逆系にローパスフィ
ルタをかけたものであり、実車速Ｖｓｐから逆算される
外乱（走行抵抗）の影響を受けた駆動力、すなわち駆動
力から走行抵抗を差し引いた駆動力を逆算することがで
きる。

【００２２】また、制御対象のむだ時間を無視して、規
範モデルＨ（ｚ^-1）を時定数Ｔａの１次ローパスフィル
タとすると、補償器Ｃ３は次のような定数となる。

【数４】Ｃ３＝Ｋ＝｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／Ｔａ）｝・Ｍ／Ｔ

【００２３】次に、モデルマッチング補償器Ｃ３
（ｚ^-1）に相当する部分の演算を行ない、実車速Ｖｓｐ
から車速指令値Ｖｓｐｒまで加速するための駆動力指令
値ｙ４を求める。データｙ（ｋ−１）は１サンプル周期
前のデータｙ（ｋ）を表わすものとすると、

【数５】ｙ４（ｋ）＝Ｋ・｛Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ）｝

【００２４】また、図３に示す外乱推定器の一部のロバ
スト補償器Ｃ２（ｚ^-1）に相当する部分の演算を行な
い、実車速Ｖｓｐに基づいて外乱（走行抵抗など）の影
響を受けた駆動力ｙ３を逆算する。

【数６】ｙ３（ｋ）＝γ・ｙ３（ｋ−１）＋（１−γ）
・Ｍ・｛Ｖｓｐ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ−１）｝／Ｔ

【００２５】目標駆動力ｙ４を走行抵抗推定値Ｆｒで補
正して最終目標駆動力ｙ１（ｋ）を求める。

【数７】ｙ１（ｋ）＝ｙ４（ｋ）−｛ｙ３（ｋ）−ｙ２（ｋ−２）｝＝ｙ４（ｋ）＋｛ｙ２（ｋ−２）−ｙ３（ｋ）｝，Ｆｒ＝ｙ２（ｋ−２）−ｙ３（ｋ）ここで、ｙ２（ｋ−２）は駆動力ｙ２（ｋ）の２サンプ
ル周期前の値であり、駆動力ｙ２（補償器Ｃ１の出力）
の演算は上述した積分要素Ｐ１（ｚ^-1）の演算に相当
し、その２サンプル周期前の値を用いることはむだ時間
要素Ｐ２（ｚ^-1）の演算に相当する。ｙ３（ｋ）は実車
速Ｖｓｐから求めた走行抵抗の影響を受けた駆動力であ
り、駆動力ｙ２（ｋ−２）は補償器内で求めた走行抵抗
の影響を受けない駆動力であるから、両者の差が走行抵
抗推定値（外乱推定値）Ｆｒとなる。このように、近似
ゼロイング手法で構成された外乱推定器は、制御対象モ
デルの出力と実際の制御対象の出力との差に基づいて走
行抵抗などの外乱を正確に推定することができる。

【００２６】次に、最終目標駆動力ｙ１を上下限値以内
に制限する。まず、スロットル全開時および全閉時のエ
ンジントルクをエンジン回転速度ごとに測定したデータ
テーブルを用いて、現在のエンジン回転速度Ｎｅに対応
する最大エンジントルクＴｅｍａｘと最小エンジントル
クＴｅｍｉｎを求める。さらに、最大エンジントルクＴ
ｅｍａｘと最小エンジントルクＴｅｍｉｎから、次式に
より最大駆動力Ｆｍａｘと最小駆動力Ｆｍｉｎを求め
る。

【数８】Ｆｍａｘ＝Ｔｅｍａｘ・Ｇｍａｘ・Ｇｆ／Ｒｔ，Ｆｍｉｎ＝Ｔｅｍｉｎ・Ｇｍａｘ・Ｇｆ／Ｒｔここで、Ｇｍａｘは無段変速機１１の最大ギア比、Ｇｆ
はファイナルギア比、Ｒｔは車輪の有効半径である。

【００２７】最終目標駆動力ｙ１（ｋ）を最大駆動力Ｆ
ｍａｘと最小駆動力Ｆｍｉｎ以内に制限して駆動力ｙ５
（ｋ）を求める。

【数９】ｙ１（ｋ）≧Ｆｍａｘの場合は、ｙ５（ｋ）＝Ｆｍａｘ，ｙ１（ｋ）≦Ｆｍｉｎの場合は、ｙ５（ｋ）＝Ｆｍｉｎ，Ｆｍｉｎ＜ｙ１（ｋ）＜Ｆｍａｘの場合は、ｙ５（ｋ）＝ｙ１（ｋ）

【００２８】また、外乱推定器の一部であるローパスフ
ィルタとしての補償器Ｃ１（ｚ^-1）に相当する部分の演
算を行なう。

【数１０】ｙ２（ｋ）＝γ・ｙ２（ｋ−１）＋（１−
γ）・ｙ５（ｋ−１）

【００２９】最後に、最終目標駆動力（駆動力指令値）
ｙ１（ｋ）に基づいて駆動トルク指令値Ｔｏｒを演算す
る。

【数１１】Ｔｏｒ＝ｙ１・Ｒｔ

【００３０】ふたたび図２に戻って車速制御の説明を続
ける。ステップ９において、駆動トルク指令値Ｔｏｒと
最適燃費とを両立させるための、エンジントルク指令値
Ｔｅｒと変速比指令値Ｇｃｖｔを演算する。ここで、目
標駆動力（駆動力指令値）ｙ１と駆動トルク指令値Ｔｏ
ｒは車輪における駆動力とトルクであり、エンジントル
ク指令値Ｔｅｒはエンジン単体のトルクである。まず、
駆動トルク指令値Ｔｏｒと車速指令値Ｖｓｐｒとに基づ
いて出力の指令値Ｌを次式により求める。

【数１２】Ｌ＝Ｔｏｒ・Ｖｓｐｒ／Ｒｔ，（または、Ｌ＝ｙ１・Ｖｓｐｒ）

【００３１】図６は、エンジン回転速度とエンジントル
クとにより表わされるエンジン特性図上に等出力線、等
燃費線および最適燃費運転線を描いた図である。このよ
うなエンジン特性図を用いて、出力指令値Ｌに応じた出
力を維持しながら燃料消費が最低となる運転点（最適燃
費運転点）を検索する。この最適燃費運転点は、等出力
線と等燃費線の接点を連ねた最適燃費運転線上にある。
実際には、出力に対するエンジントルク指令値Ｔｅｒと
エンジン回転速度指令値Ｎｅｒの最適燃費点を予めマッ
プに記憶しておき、出力指令値Ｌに対応する指令値Ｔｅ
ｒとＮｅｒを表引き演算する。

【００３２】変速比指令値Ｇｃｖｔは、車輪における駆
動トルク指令値Ｔｏｒ（数式１１）とエンジンのトルク
指令値Ｔｅｒ（ステップ９）とに基づいて次式により求
められる。

【数１３】Ｇｃｖｔ＝Ｔｏｒ／Ｔｅｒ／Ｇｆ，（または、Ｇｃｖｔ＝Ｎｅｒ・Ｒｔ／Ｖｓｐｒ）

【００３３】ステップ１０では、エンジン制御における
不連続的な状態切り換えが上記最適燃費運転点の近傍で
起きるか否かを判定する。この判定は、図７〜図９に示
す空燃比、カム、フューエルカット状態の切り換えによ
って、エンジンの運転状態が不連続的に切り換わる使用
禁止領域（図中のハッチング部分）をエンジン特性マッ
プ上に記憶しておき、最適燃費運転点が使用禁止領域内
にあるかどうかを確認する。最適燃費運転点が使用禁止
領域内にあるときは、最適燃費運転点が使用禁止領域内
に留まる停留時間を計時する。停留時間が所定時間Ｔ１
より長くなれば、使用禁止領域内における不安定な運転
を避けるために変速比を変更する必要があると判断し、
ステップ１１へ進む。ステップ１１では、変速比指令値
Ｇｃｖｔをシフトダウン側に所定量だけ変更、すなわち
変速比指令値Ｇｃｖｔを所定値だけ増加してステップ１
０へ戻る。

【００３４】一方、最適燃費運転点が使用禁止領域内に
留まる停留時間がＴ１時間以下の場合は、最適燃費運転
点が急俊に変化して使用禁止領域を速やかに抜けると判
断し、変速比の変更を行なわない。そして、ステップ１
２へ進み、エンジン９や無段変速機１１の機械的な制約
から、変速比指令値の上限と下限を制限して最終的な変
速比指令値Ｇｃｖｔ’を求める。続くステップ１３で、
最終的な変速比指令値Ｇｃｖｔ’に基づいて最終的なエ
ンジントルク指令値Ｔｅｒ’を演算する。

【数１４】Ｔｅｒ’＝Ｔｏｒ／Ｇｃｖｔ’／Ｇｆステップ１４において、エンジントルクコントローラー
１３へエンジントルク指令値Ｔｅｒ’を送るとともに、
変速比コントローラー１４へ変速比指令値Ｇｃｖｔ’を
送る。

【００３５】エンジントルクコントローラー１３は、車
速制御コントローラー１２からのエンジントルク指令値
Ｔｅｒ’と、車速センサー７の計測値に基づくエンジン
回転速度Ｎｅと、スロットルセンサー８の検出値に基づ
くスロットル開度などにより、希薄燃焼型エンジン９の
スロットル開度制御と、空燃比、吸排気バルブ開閉タイ
ミング、フューエルカット状態などの運転状態の切り換
え制御を行なう。また、変速比コントローラー１４は、
無段変速機１１の変速比に車速制御コントローラー１２
から送られた変速比指令値Ｇｃｖｔ’を設定するととも
に、トルクコンバーター１０のロックアップクラッチを
駆動制御する。

【００３６】このように、実車速を車速指令値に一致さ
せるための駆動力指令値ｙ１を演算し、駆動力指令値ｙ
１に基づいて燃料消費が最少となるエンジントルク指令
値Ｔｅｒおよび変速比指令値Ｇｃｖｔを演算する。具体
的には、駆動力指令値ｙ１を満足しながら燃料消費を最
少に抑制するために、駆動力指令値ｙ１と車速指令値Ｖ
ｓｐｒとの積により出力指令値Ｌを求め、さらにエンジ
ン定常特性マップ上の等出力線と等燃費線とにより最適
燃費運転点を検索し、エンジントルク指令値Ｔｅｒとエ
ンジン回転速度指令値Ｎｅｒとを決定する。さらに、エ
ンジン回転速度指令値Ｎｅｒに基づいて変速比指令値Ｇ
ｃｖｔを演算し、エンジントルク指令値Ｔｅｒに基づい
てエンジンのスロットル開度を制御するとともに、変速
比指令値Ｇｃｖｔに基づいて無段変速機の変速比を制御
する。そして、エンジントルク指令値Ｔｅｒとエンジン
回転速度指令値Ｎｅｒとにより決るエンジンの最適燃費
運転点が、予め設定した領域内に停留する時間が所定時
間Ｔ１を超えたら、エンジントルク指令値Ｔｅｒと変速
比指令値Ｇｃｖｔを変更する。指令値の変更に際して
は、例えば変速比指令値Ｇｃｖｔを所定値だけ増加す
る。なお、上記設定領域は、空燃比の切り換えによりエ
ンジンの運転状態が不連続的に切り換わる領域、吸排気
バルブ駆動用カムの切り換えによりエンジンの運転状態
が不連続的に切り換わる領域、エンジンのフューエルカ
ット／フューエルカット・リカバーの切り換えによりエ
ンジンの運転状態が不連続的に切り換わる領域などであ
る。これにより、エンジンの運転状態が不連続的に切り
換わる境界近傍でのエンジンの運転が避けられ、ハンチ
ング状の車速変動が防止される。

【００３７】上記実施例では、変速比指令値Ｇｃｖｔを
所定値だけ増加してシフトダウン側に変更するようにし
た。一般に、多くのエンジンでは高トルク領域と低回転
速度領域に最適燃費線が来る場合が多いので、最適燃費
線上で運転している時にシフトアップ側（高トルク、低
回転速度側）に変更すると、エンジントルクや変速比が
それぞれリミット値に達してしまう可能性が高い。した
がって、変速比指令値をシフトダウン側に変更すること
により、エンジントルクや変速比をリミット値以内で制
御することができる。

【００３８】さらに、上記実施例では、エンジンの最適
燃費運転点が設定領域内に停留する時間が所定時間Ｔ１
を超えたら、運転点を変更するようにした。エンジンの
運転点が急俊に変化して使用禁止領域を速やかに抜ける
場合でも運転点の変更を行なうと、馬力（エンジントル
ク×エンジン回転速度）は同じでも運転点が不連続的に
変化することによって駆動力に過渡的な影響を与えるこ
とがある。したがって、エンジンの運転点が所定時間よ
り長く設定領域内に停留した場合だけ運転点の変更を行
なうことにより、駆動力に与える影響を最少にすること
ができる。なお、所定時間Ｔ１は、実機の運転試験やシ
ミュレーションによって、定常的な車速ハンチングが発
生しない、できる限り長い時間を設定することが望まし
い。

【００３９】以上の一実施形態の構成において、セット
スイッチ１が車速設定手段を、車速センサー７が車速検
出手段を、車速コントローラー１２が駆動力演算手段、
エンジントルク／変速比演算手段、判定手段およびエン
ジントルク／変速比変更手段を、エンジントルクコント
ローラー１３がスロットル制御手段を、変速比コントロ
ーラー１４が変速比制御手段をそれぞれ構成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態の構成を示す図である。

【図２】一実施の形態の車速制御プログラムを示すフ
ローチャートである。

【図３】車速フィードバック補償器を示す図である。

【図４】エンジン非線形定常特性マップを示す図であ
る。

【図５】モデルマッチング補償器を示す図である。

【図６】最適燃費運転点の検索方法を示す図である。

【図７】空燃比の切り換えによりエンジンの運転状態
が不連続的に切り換わる使用禁止領域を示す図である。

【図８】吸排気バルブ駆動用カムの切り換えによりエ
ンジンの運転状態が不連続的に切り換わる使用禁止領域
を示す図である。

【図９】フューエルカット／リカバーの切り換えによ
りエンジンの運転状態が不連続的に切り換わる使用禁止
領域を示す図である。

【図１０】最適燃費運転点の変更方法を示す図であ
る。

【図１１】従来の車速制御装置の構成を示す図であ
る。

【図１２】空燃比の切り換えによりエンジンの運転状
態が不連続的に切り換わる境界を示す図である。

【図１３】吸排気バルブ駆動用カムの切り換えにより
エンジンの運転状態が不連続的に切り換わる境界を示す
図である。

【図１４】フューエルカット／リカバーの切り換えに
よりエンジンの運転状態が不連続的に切り換わる境界を
示す図である。

【図１５】エンジンの運転状態を不連続的に切り換え
た場合に発生するエンジントルクの段差を示す図であ
る。

【図１６】エンジンの運転状態が不連続的に切り換わ
る領域でエンジンを運転した場合に発生する車速のハン
チング変動を示す図である。

【符号の説明】

１セットスイッチ２アクセラレートスイッチ３コーストスイッチ４キャンセルスイッチ５ブレーキスイッチ６クランク角センサー７車速センサー８スロットルセンサー９希薄燃焼型エンジン１０ロックアップクラッチ付きトルクコンバーター１１ベルト式無段変速機１２車速制御コントローラー１３エンジントルクコントローラー１４変速比コントローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ１６Ｈ 61/18 Ｆ１６Ｈ 61/18 // Ｆ１６Ｈ 61/06 Ｆ１６Ｈ 61/06 Ｆ１６Ｈ 59:24 59:42 59:44 59:74

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車速指令値を設定する車速設定手段と、車速を検出する車速検出手段と、車速検出値を車速指令値に一致させるための駆動力指令
値を演算する駆動力演算手段と、駆動力指令値に基づいてエンジントルク指令値および変
速比指令値を演算するエンジントルク／変速比演算手段
と、エンジントルク指令値に基づいてエンジンのスロットル
開度を制御するスロットル制御手段と、変速比指令値に基づいて無段変速機の変速比を制御する
変速比制御手段とを備えた車速制御装置において、エンジンの運転点が予め設定した領域内にあるかどうか
を判定する判定手段と、エンジンの運転点が前記設定領域内にあると判定される
と、エンジントルク指令値と変速比指令値を変更するエ
ンジントルク／変速比変更手段とを備えることを特徴と
する車速制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の車速制御装置におい
て、前記エンジントルク／変速比演算手段は、駆動力指令値
に基づいてエンジントルク指令値とエンジン回転速度指
令値を演算し、エンジン回転速度指令値に基づいて変速
比指令値を演算することを特徴とする車速制御装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の車速制
御装置において、前記判定手段は、エンジンの運転点が前記設定領域内に
停留する時間を計時し、停留時間が所定時間を超えたら
エンジンの運転点が前記設定領域内にあると判定するこ
とを特徴とする車速制御装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかの項に記載の車
速制御装置において、前記エンジントルク／変速比変更手段は、エンジンの運
転点が前記設定領域内にあると判定されると変速比指令
値を所定値だけ増加することを特徴とする車速制御装
置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかの項に記載の車
速制御装置において、前記設定領域は、空燃比の切り換えによりエンジンの運
転状態が不連続的に切り換わる領域であることを特徴と
する車速制御装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかの項に記載の車
速制御装置において、前記設定領域は、吸排気バルブ駆動用カムの切り換えに
よりエンジンの運転状態が不連続的に切り換わる領域で
あることを特徴とする車速制御装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかの項に記載の車
速制御装置において、前記設定領域は、エンジンのフューエルカット／フュー
エルカット・リカバーの切り換えによりエンジンの運転
状態が不連続的に切り換わる領域であることを特徴とす
る車速制御装置。