JPS6179056A

JPS6179056A - 車両用無段変速機の制御方法

Info

Publication number: JPS6179056A
Application number: JP59199878A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shigematsu; 重松　崇; Setsuo Tokoro; 節夫所; Takashi Hayashi; 孝士林; Tomoyuki Watanabe; 智之渡辺
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1986-04-22

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】技術分野本発明は車両用無段変速機の制御方法に関し、特に車両
重量あるいは走行路勾配に拘らず好適な運転性および燃
料経済性が得られ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、エンジンの回転速度
を車両状態に応じて理想的な値に制御することができる
ため、燃料消費効率が大幅に改善される特徴がある。た
とえば、エンジンの回転速度と出力トルクとの関係にお
ける最小燃費率曲線（第１９図）に沿ってエンジンを運
転させるための予め定められた関係から、アクセル操作
量等の要求出力に基づいて目標エンジン回転速度を決定
し、その目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速
度とが一致するように速度比を調節するのである。また
、予め求められた関係からエンジンの要求出力と実際の
エンジンの回転速度から目標速度比を決定し、その目標
速度比と実際の速度比とが一致するように速度比を制御
する。しかしながら、斯る制御方法によれば、車両の走
行路勾配が変化したり、あるいは車両重量が増加したり
しても一律に速度比が制御されるため、車両重量が増大
したり走行路勾配が大きくなって場合には運転性が低下
する。それ故、アクセル操作量を大きくしなければなら
ず、かつそれに起因して燃料消費効率が低下することが
避けられなかった。

これに対し、車両速度の変化から実加速度を決定しかつ
その実加速度と基準加速度とを比較し、実加速度の方が
小さい場合には車両の走行負荷が太き（変化したと判断
して基準変速比よりも太きな修正変速比とするように変
速比比例信号を修正することが提案されている。たとえ
ば、特開昭５８−１８０８６４号公報に記載された技術
がそれである。

発明が解決すべき問題点しかしながら、斯る従来の制御方法によれば、車両の走
行負荷の増大に応じて速度比が修正されるので運転性等
が改善される特徴があるが、車両の走行負荷の増加が車
両重量の増大によるものである場合には、要求出力の比
較的小さい領域である車両の平坦地走行においても速度
比が修正されてしまうためエンジン回転速度が無用に高
められて燃料消費効率が低下してしまう不都合があった
。

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、実際の車両重量を求め、エ
ンジン要求出力が大きい領域において、その車両重量の
増加または減少に伴って前記速度比をエンジン回転速度
の増加側または減少側へ変更することにある。

作用および発明の効果このようにすれば、エンジンの要求出力が大きい領域に
おいて、車両重量の増加に伴って速度比がエンジン回転
速度増加側に変更され、あるいは車両重量の減少に伴っ
て速度比がエンジン回転速度減少側に変更されるので車
両重量に拘らず好適な運転性が得られる。しかも、平坦
地走行のようなエンジン要求出力が比較的小さい領域に
おいては斯る速度比の変更が行なわれないので、速度比
を一律に修正する場合に比較して平坦地走行時における
エンジン回転速度が抑制され、好適な燃料・消費効率が
得られるのである。

問題点を解決するための手段また、本発明の他の態様においては、実際の車両重量お
よび走行路勾配を求め、エンジン要求出力に拘らず該走
行路勾配の増加または減少に伴って前記速度比をエンジ
ン回転速度の増加側または減少側へ変更する一方、エン
ジン要求出力が大きい領域においては車両重量の増加ま
たは減少に伴って速度比を更にエンジン回転速度の増加
側または減少側へ変更することにある。

作用および発明の効果このようにすれば、走行路勾配や車両の増加に伴って速
度比がエンジン回転速度増加側へ変更されるので、走行
路勾配や車両重量に拘らず好適な運転性が得られる。し
かも、エンジン要求出力が比較的小さい領域においては
車両重量の変化による速度比の変更が行なわれないので
、速度比を一律に修正する場合に比較して平坦地走行時
におけるエンジン回転速度が抑制され、好適な燃料消費
効率が得られるのである。

実施例以下、本発明の一実施例を示す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には電磁クラッチ、
遠心クラッチ、流体クラッチ等の図示しないクラッチを
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５７−１３７７
５７号に示されているものと同様の公知のものであって
、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１４に連結された出力軸に設けらた可変
プーリ、それ等可変プーリ間に巻き掛けられた伝導ヘル
ド等から構成され、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っている。

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ってＶ溝幅が変更されるよう
になっており、図示しない制御装置によってその油圧シ
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、ヘルド式無段変速機１２の入力軸側
の可変プーリは他の油圧シリンダによってＶａが変更さ
れるようになっており、その油圧シリンダ内への作動／
ｌ１１３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によって調節され、ベルト式無段変速機１２
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っている。また、エンジン
１０の吸気配管にはインジェクタ２０が設けられて、燃
料が吸入空気に噴射混　　合されるようになっており、
更にその吸気配管には吸気アクチュエータ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ってい
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１
２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、および駆動輪に連結された駆動
軸の実際の駆動トルク（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Ｉ１０回路（インターフ
ェイス回路）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ェイス回路３８
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ュータによっ
て構成されており、ｌＣＰＵ方式によっても構成され得
るが、本実施例ではｇＣＰＵ方式によって構成されてい
る。ｃｐｕｏ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ってＲＡＭ
４４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．ＣＰＵＩ、ＣＰ’Ｕ２．および共通ＲＡ
Ｍ４６は互いにデータバスラインによって接続されてお
り、ＣＰＵ１はＲＯＭ４’８に予め記憶されたプログラ
ムに従って、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
ラムに従って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Ｃ，ｆ”および吸気量Ｇａ”を決定
するとともに、その燃料量Ｇｆゝおよび吸気量Ｇａ＊を
付与するために制御信号ＦＣをｌ／Ｆ回路６０を介して
インジェクタ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５８を介して吸気アクチュエ
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
の制御ブロック線図であり、ブロック６４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■に基づいて基本駆動トルク（補正前の目標
駆動力）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。ブロック６
４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抑
制されるブレーキの操作量も運転者の意志を反映してい
ると考えるため、これに基づいて基本駆動力Ｔ０を求め
ることが望ましい。

駆動トルク補正ブロック６６においては、アクセル操作
量の変化速度す、車両型ＮＷ、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ΔＴ。

（＝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、上記ブロック６４゜駆動トルク補正ブロッ
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ック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、ΔＴＶ、　　ΔＴｒがそれぞれ決定される
。それ等補正量のうちの１つ。

２つ若しくは全部は適宜省略されても良い。前記アクセ
ル操作量変化速度りはアクセルセンサ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
車両のサスペンショ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っ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■、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（１）式によっ
て表される。（１）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、ｓｉｎ　Ｒ＝Ｒ，ｐ　ｒ　＃　０．０１となり、μ
ｒ　Ｗ　＃　Ｏとなるので、（１）式は（２）式となり
、結局（３）式のごと（表される。

Ｆ＝ｐ　ｒＷ＋ｐ　ａ　ＳＶ２＋Ｗｓｉｎ　Ｒ＋Ｃ１Ｗ
　（１＋ｓｉｎ　Ｒ）α ・・・（１）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＝ｐａ　　−ＳＶ２　＋ＷＲ＋ＣＩ　Ｗ、（１＋Ｒ）　　α　　　・　・　・（２）
Ｆ’＝Ａ　・　α十Ｂ　　　　　　　　　　　　　・　
・　・（３）但し、Ｆ　’　＝Ｆ−、ｌｊａ　−５Ｖ２
−　・・（４１Ａ＝Ｃ，Ｗ　　（１＋Ｒ）　　　　　・
　・　・（５）Ｂ　＝ＷＲ・　・　・（６）車両の走行時に上記Ｆ“およびαを逐次８個サンプリン
グしてこれ等のデータ（α１．Ｆｌ）。

（α２．Ｆ２）、　　・・・　（αＮ、ＦＮ）を（３）
式に代入すると（７１，（８１式のごとくなり、それ等
（７１，（８１式からＡ、Ｂを算出する。そして、前記
（５）、　（６１式からＲを消去すると（１０）式とし
て表されるので（９）式にＡ、Ｂを代入すれば車両型１
ｗが得られる。

なお、風損による走行抵抗（μａＳＶ２）は車速か比較
的低い場合にはきわめて小さいので無視しても良い。

次に、（９）式を（１）式に代入すると（１０）式のご
とくなＲ＝　（Ｆ−μａｓＶ２−Ｃ１Ｗα ）／Ｗ　（１＋Ｃ，α）　　　　　　・・・α０）るの
で、（１０）式に（９）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、（
５）、　（６）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（１１）式に基づいて求められ得
る。

Ｆ−（Ｔｅ−Ｔｐ−Ｃ２Ｉ　ｅｌｌｅ −Ｃ２Ｉ　ｔ＊ｉ）　　・７７／ｅ　ｒ　　・・Ｑｌ）
但し、ｒｅはエンジンの慣性モーメント、ｉｔはベルト
式無段変速気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、Ｑｅはエンジンの回転加速度、
ｉｉ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って予め求められた関係からス
ロットル開度およびエンジン回転送圧Ｎｅに基づいて求
められる。このスロッ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図に戻って、ブロック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が０となるように偏差
Δｅにゲインにあるいは−Ｋを乗算して、速度比制御信
号ＲＣを速度比制御弁１８に供給する。ここで、ブロッ
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ＴＯ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ック
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変化速度す、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Δにθ、ΔＫｗ、　ΔＫｒを決定し、そ
れら補正量を基本ゲインＫＯに加えることによってゲイ
ンＫ（＝Ｋｏ＋Δにθ＋ΔＫｗ＋ΔＫｒ）を補正する。

なお、それ等補正量Δにθ、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Ｔｏ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ΔＴ
。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ｌＯ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、ブロック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Ｇ、ｆ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
ンジェクタ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。ブロック８２におけ
る関係は、目標駆動トルクＴＯ１１を得るために予め求
められたものである。

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
度すに基づいて予めＲＯＭ５４に記憶された関係がら空
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にあるいは理論空
燃比が得られるよう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Ｇａ８が決定される。たとえば、空燃費が２０
：１と設定された場合には目標燃料量Ｇｆゝの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
アクチュエータ２２に供給される。

ここで、目標駆動トルクＴ０′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Ｇ
ｆ’をそれぞれどの程度変化させるかの振り分けは、車
両の燃料効率と運転性とのかね合いにおいて定められる
。プロ・ツク７０および８２内に表された関係（’ｒｏ
　−ｅ”、　Ｔ、　−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図のフローチャートに従って説明する。

第９図に示すように、ｃｐｕｏにおいては、ステップＳ
ＱＬが実行されて、アクセル操作量θおよび車速■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
に従って読み込まれるとともに、前記ブロック６４に相
当するステップＳＯ２が実行されて、アクセル操作量θ
および車速■に基づいて基本駆動トルクＴｏが決定され
る。そして、ステップＳＯ３が実行されて、アクセル変
化量、アクセル操作量変化速度ｂ、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って決定され
る。

すな゛わち、第１０図のステップＳＳＩ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■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ップ
５Ｓ１４以下が実行されるが、走行中であると判断され
た場合にはステップＳＳ２が実行されて走行開始後り秒
（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ってＬ秒以内である場合には、ステ
ップＳＳ３が実行されて、サンプル数がＮ以下であるか
否かが判断される。通常はサンプル数がＮ以下であるの
でステップ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ップＳ
Ｓ４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が実行されて実際の駆動トルクＴおよび
加速度αが読み込まれるとともに、ステップＳＳ６が実
行されて読み込まれた駆動トルクＴＯ１加速度αがＲＡ
Ｍ４４内に順次記憶される。以上のステップＳ８３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（［のデータ（ＴＯ１α）が蓄積され
る。

サンプル数がＮに到達すると、ステップＳＳ７が実行さ
れてＭ積されたデータが前記（８）式および（９）式に
従って処理されることによりＡ、Ｂが求められ、次いで
ステップＳＳ８が実行されてステップＳＳ７において求
め、られたＡ、Ｂをａω式に代入することにより車両型
１ｗが算出される。そして、ステップ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、ステップ５ＳＩＩ以下が実行される。なお、ス
テップ５３１０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
記ステップ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。

ステップ５ＳＩＩ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、ステップ５Ｓ１２
においては、ステップ５ＳＩＩにおいて読み込まれたデ
ータおよびステップＳＳ８において求められた車両重量
Ｗを前記０１）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、ステップ５Ｓ１３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、ステップ５Ｓ１４が実行されて、前回の制御サイ
クルにおけるアクセル操作量θｎ−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ｊ　（＝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、ステップ５Ｓ１５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θｎ−１とするとともに、５Ｓ１４において求められ
たアクセル操作量変化速度すのデータを更新する。

第９図に戻って、前記駆動トルク補正ブロック６６に相
当するステップ５０４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に相当するステップＳＯ５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ッ
ク７６に相当するステップＳＯ６が実行されて、速度比
変化速度に対応するゲインＫ（＝Ｋｏ＋Δにθ＋ΔＫＷ
＋ΔＫｒ）が算出される。次いでステップＳ０７が実行
されて、ｃｐｕｔおよびＣＰＵ２への割込を要求し、ス
テップＳ８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ップＳＯ７
およびＳＯ８の実行が繰り返されるが、許容された場合
にはステップ５０９が実行されて、ステップＳＯ５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、ｃｐｕｏ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Ｒ
ＡＭ４６には実際の速度比ｅ１実際の駆動トルクＴｏ等
が図示しないステップによって検出されかつ共通ＲＡＭ
４６において逐次記憶される。なお、第９図のフローは
図示しないステップによって制動操作中でないと判断さ
れたことを要件として実行されるものであるが、斯るス
テップが設けられなくても良い。このような場合にはブ
レーキ油圧等を検出することによって制動力を決定し、
この制動力の大きさをパラメータ（補助変数）とする関
係から基本駆動力Ｔ０を決定するようにしても良い。こ
のとき前記（１）式の右辺に制動力を表わす項を入れれ
ば重Ｍｗと勾配を算出することができる。

ＣＰＵＩにおいては第１１図に示すステップが実行され
る。すなわち、まずステップＳｌｌが実行されてｃｐｕ
ｏからの割込要求があるか否かが判断され、ある場合に
はステップＳｌｌ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ップＳ１２が実行され
て共通データ（Ｔｏ”、Ｋ）が読み込まれる。そして、
前記ブロック７０に相当するステップ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Ｔ。

８に基づいて目標速度比ｅが算出されるとともに、ステ
ップＳ１４が実行されて実際の速度比ｅが読み込まれる
。そして、ステン、プ３１５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１８に出
力される。このように、ｃｐｕｔ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図に示すステップが実行され
る。ステップＳ２１およびＳ２２においては、前述のス
テップＳｌｌ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、前記ブロック８２に相当するステップ３２３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に相当するステンプＳ
２４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っ
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に相当するステッ
プＳ２４が実行されて、基本燃料量Ｇｆに補正燃料量Δ
Ｇｆ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に相当するステップＳ
２６が実行されて、実際の回転速度Ｎｅ、基本燃料量Ｇ
ｆ、アクセル操作量変化速度すに基づいて空燃比が設定
され、次いで前記乗算手段８８に相当するステップＳ２
７が実行されて空燃比と目標燃料量Ｇｆ＊とが乗算され
ることによって目標吸気ｆｆ１Ｇａ”が算出される。次
いで、前記比較手段９０に相当するステップ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が吸入アクチュ
エータ２２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ュエータ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
作されるに伴ってその操作量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Ｔ
Ｏ＊に応じて速度比ｅが変更されかつ目標駆動トルクＴ
ｏ”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ェクタ２０を介してエンジン１
０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力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
テップ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
用いる場合には速度比制御によって目標駆動トルク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、ブロック７０　（ステッ
プ５１３）において用いられる関係と、ブロック８２（
ステップ５ｏ−５）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（函数）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遂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′か決定され
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
気アクチュエータ２２によって検出されかつ過給機自体
も吸気アクチュエータに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ＣＰ
Ｕ０．ＣＰＵＩ、ＣＰＵ２によって制御されるように構
成されているが、ｃｐｕｏ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、ＣＰＵＩ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Ｔ０１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には、アクセ
ル操作量変化速度ｂ、車両型１ｗ、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の増大に伴って基本駆動トルクＴ０が増量補
正されるので、すなわち、アクセル操作量θ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って目
標速度比ｅ７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型１ｗ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、かつ
車速■は加速度α、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（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
準走行時よりも太きく　　（Ｔ３＞（１）　、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）。従って、車両重量増大に基づ（車両加速性
の低下から目標速度比ｅ′あるいは目標燃料量Ｇｆ“を
−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（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、前述の実施例においては、目標駆動トルクＴｏ“
がアクセル操作量変化速度す、車両重量Ｗ、走行路勾配
Ｒによってそれぞれ補正されるに伴って、目標速度比ｅ
′″が変更されるように構成されているが、このような
車両重量Ｗ、走行路勾配Ｒの増大に応じて速度比ｅをエ
ンジン自転速度増大側へ変更するという制御方法は、た
とえば、第１７図（特願昭５７−４０７４７号）または
第１８図（特願昭５７−６７３６２号）に示すような他
の公知の無段変速機の制御方式にも通用できる。第１７
図においては、要求出力を表わすアクセル操作量θに基
づいて目標馬力ＰＳ“を決定するとともに、この目標馬
力ＰＳ’に基づいて目標入力軸回転速度Ｎ　ｊ　＋を決
定し、この目標入力軸回転速度Ｎｉ“と実際のベルト式
無段変速機１２の入力軸回転速度と一致するようにベル
ト式無段変速機１２の速度比ｅが調節される。このとき
、ブロック９８においては、目標入力軸回転速度Ｎｉ“
を求めるためのＷおよびＲをパラメータとする関係（函
数）が予め複数種類記憶されており、車両重量Ｗおよび
／または走行路勾配Ｒの大きさに基づいて複数の関係が
択一的に選択され、結果的に変速比ｅが車両重量Ｗや走
行路勾配Ｒの増大または減少に伴ってエンジンの回転速
度増大側または減少側へ変更されるようになっている。

第１８図においては、スロットル操作量ｘｔｈに基ツい
て目標回転速度Ｎｉ“が決定され、この目標回転速度Ｎ
ｉ“と無段変速機１２の実際の入力軸回転速度Ｎｉとが
一致するように速度比ｅが調節される。ブロック１（１
０においては、目標回転速度Ｎｉ１を決定するためのＷ
およびＲをパラメータとする複数種類の関係（函数）が
予め記憶されており、車両重量Ｗおよび／または走行路
勾配Ｒから一つの関係が選択され、この関係から目標回
転速度Ｎｉ“が決定される。それ故、車両重量Ｗや走行
路勾配Ｒの増大または減少に応じて無段変速機１２の速
度比ｅがエンジン回転速度増大側または減少側へ変更さ
れる。なお、上記ブロック９８゜１（１０において予め
記憶された函数は、車両重量Ｗに関しては、要求出力の
大きい領域、すなわちアクセル操作量θまたはスロット
ル開度ｘｔｈが大きい領域のみにおいて、車両重量Ｗの
変化に応じて函数が選択されるようになっている。

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の出力信号に従って
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。

また、前記走行路勾配Ｒは、予め求められた関係から、
走行路勾配が負（下り坂）でありかつ要求出力が零であ
る場合の、車両加速度、または車両加速度およびブレー
キの制動力に基づいて算出されても良い。下り坂惰行走
行時の加速度は走行路勾配Ｒまたはこれとブレーキ制動
力に相関するからである。

また、前述の実施例においては、走行路勾配Ｒが負（下
り坂）であるときには、速度比ｅがエンジン回転速度減
少側へ変更されて走行抵抗を小さくして燃料消費効率が
高められるようになっているが、このような条件下にお
いて要求出力が零となった場合には速度比ｅをエンジン
回転速度増加側へ変更するステップを設けて良い。この
ようにすれば、適度なエンジンブレーキが得られて煩雑
なブレーキ操作が抑制される利点がある。

また、前述の実施例において、速度比ｅが車両重量Ｗや
走行路勾配Ｒの減少に伴ってエンジン回転速度減少側へ
変更されるようになっているが、速度比ｅを変更し過ぎ
るとエンジンが燃料消費効率を維持する最適のエンジン
回転速度付近から離れるおそれがあるので、斯る場合の
速度比ｅの変更は最適のエンジン回転速度に接近する方
向にのみ行われることが望ましい。　　　゛また、前述の実施例において速度比フィードバック制御
、または駆動トルクのフィードハッ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
制御等の応答制御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。

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ック線
図である。第２図は第１図の実施例の制御構成を示す制
御ブロック線図である。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
ャートである。第１３図は第１図の実施例の作動を説明
するタイムチャートである。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、登板走行時の走行状態をそれぞれ説明するためのタ
イムチャートである。第１７図および第１８図は本発明
の他の通用例の制御構成を示すブロック線図である。第
１９図はエンジンの最小燃費率曲線を示す図である。１０：エンジン　　１２；ベルト式無段変速機出願人　
　トヨタ自動車株式会社第３図第４図第５図第６図第９図第１１図　　　　　　　　第１２図第１４図第１５図第１６図博１ｔａＰ、

Claims

【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の速度比を制御する制御方法であ
って、実際の車両重量を求め、エンジン要求出力が大きい領域
において、該車両重量の増加または減少に伴って前記速
度比をエンジン回転速度増加側または減少側へ変更する
ことを特徴とする車両用無段変速機の制御方法。
（２）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の速度比を制御する制御方法であ
って、実際の車両重量および走行路勾配を求め、エンジン要求
出力に拘らず該走行路勾配の増加量または減少量に伴っ
て前記速度比をエンジン回転速度の増加側へ変更する一
方、エンジン要求出力が大きい領域においては該車両重
量の増加または減少側に伴って前記速度比を更にエンジ
ン回転速度の増加側または減少側へ変更することを特徴
とする車両用無段変速機の制御方法。
（３）前記車両重量および走行路勾配は、予め求められ
た関係から少くとも車両の実際の駆動力および加速度に
基づいて算出され、該車両重量の算出は車両の走行開始
直後に実行されるものである特許請求の範囲第２項に記
載の車両用無段変速機の制御方法。
（４）前記速度比の変更は車両の走行時においてのみ実
行されるものである特許請求の範囲第２項または第３項
に記載の車両用無段変速機の制御方法。
（５）前記速度比の変更は、制御目標である目標回転速
度とエンジンの要求出力との予め求められた複数の関係
を、前記車両重量および走行路勾配の変化量に応じて択
一的に選択することにより実行されるものである特許請
求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の車両用無
段変速機の制御方法。
（６）前記速度比の変更は、制御目標である目標回転速
度を前記車両重量および走行路勾配の変化量に応じて補
正することにより実行されるものである特許請求の範囲
第２項乃至第４項のいずれかに記載の車両用無段変速機
の制御方法。
（７）前記速度比は、エンジン回転速度減少側への変更
は、エンジンの燃料消費効率を維持するための最適値に
接近する方向においてのみ、実行されるものである特許
請求の範囲第２項乃至第６項のいずれかに記載の車両用
無段変速機の制御方法。
（８）前記速度比は、走行路が下り坂の場合であって、
要求出力が零である場合には、エンジン回転速度増大側
へ変更されるものである特許請求の範囲第２項乃至第７
項のいずれかに記載の車両用無段変速機の制御方法。
（９）前記車両重量および走行路勾配の算定は、車両の
ブレーキ操作が解除されているときに実行されるもので
ある特許請求の範囲第３項乃至第８項のいずれかに記載
の車両用無段変速機の制御方法。
（１０）前記走行路勾配は、予め求められた関係から、
走行路勾配が負でありかつ要求出力が零である場合の車
両加速度、または該車両加速度およびブレーキの制動力
に基づいて算出されるものである特許請求の範囲第２項
に記載の車両用無段変速機の制御方法。