JPS62181927A - 車両の駆動出力制御方法 - 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、自動変速機の変速の前後における駆動出力を
制御する車両の駆動出力の制御方法に関する。

ｌ従来技術］ 従来、車両の駆動システムとしては、例えば第９図に示
すものが用いられていた。該システムは、エンジンＥＧ
の出力を自動変速機ＡＴＶにて、駆動輪の駆動出力に変
換するものである。この自動変速機ＡＴＶでは、アクセ
ルペダルＡＣＰの踏込み量に応じて、スロットルプレッ
シャがスロットルバルブＴＨＶＯにて制御され、一方、
ざらに細かく第１０図の変速特性にて制御回路ＣＯＭで
電磁弁Ｎｏ、１．Ｎｏ、２　＜３１．３２　＞を駆動し
て変速を行なうために、スロットルバルブＴＨＶＡの開
度をスロワ１−ルポジシヨンセンサＴＨＰＳにて検出し
、かつ、車速を自動変速機ＡＴＭの駆動出力軸ＯＰＳの
回転速度を検出する車速センサＳＳにて検出している。

上記第１０図の変速特性は、階段状であって、実線にて
アップシフト特性を、点線にてダウンシフト特性を示す
ものである。

ところで、上記自動変速機ＡＴＶの駆動出力を制御する
方法として、特開昭５８−１７４７４９号公報に記載さ
れているように、自動変速機ＡＴ１Ｍのシフトアップ時
に、エンジンＥＧの吸気量を制限し、該エンジンＥＧの
発生出力を減少して、駆動系から放出されるエネルギー
を打ち消すことで、該シフトアップ時の変速ショックを
低減しようとする技術が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、上記従来技術も、例えば、第１１図に示すよう
にシフトアップした場合に、駆動出力が階段的に低下す
ることから発生する変速時ショック、又は、シフトダウ
ンした場合に、駆動出力が段階的に増大することから発
生する変速時ショックを防止することができなかった。

なお、上記シフトダウン時に発生する変速時ショックは
、特に大ぎなショックを発生する。すなわち、アクセル
ペダルＡＣＰを第１０図に示すダウンシフ１へ線を越え
て踏み込んでいった場合のシフトダウン時にショックが
発生することから、変速ギア比が大きくなることによる
駆動トルクの増大と、上記アクセルペダルＡＣＰが変速
前より変速後の方が大きく踏み込まれていることからの
エンジンＥＧ出力トルクの増大とか併合されるためでお
る。

一方、アクセルペダルＡＣＰの踏み込み母に応じ−Ｃ無
段階に加速度が利用できない問題がある。

すなわら、例えば、第１２図に示すようにアクセルペダ
ルＡＣＰを４速で踏み込んでいった場合（こ、加速度が
Ｇ１まては直線的に変化して、そして３速への変速中に
加速度がＧ１からＧ２に急激に増加するため、この０１
〜Ｇ２間が出力として安定に利用できない問題について
、前記従来技術では解決できなかった。また、該０１〜
Ｇ２間での加速変動が不安定になるため頻繁な変速が発
生する問題がおる。

「問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためになされた本発明は、エンジ
ン出力を有段の変速ギアを介して駆動輪に伝達する自動
変速機を備え、 該自動変速機が上記駆動輪に出力する現駆動出力と、変
速後の駆動出力との差をなくす方向に、上記エンジンの
出力を制御する車両の駆動出力制御方法であって、 上記エンジンの出力が吸気通路に備えられ、かつ、アク
セルペダルに連動する第１のスロットルバルブに対して
直列に設けられた第２のスロットルバルブで制御される
もので、 例えば、第１図に示すように、現在の変速ギア位置と（
Ａ　Ｉ　＞　、現在のエンジン負荷と（Ｂｌ）、かう車
両の現駆動出力を算出しくＣＩ）、変速の要求があった
場合には（ＤＩ）、該要求があった変速ギア位置（ＥＩ
）での車両の駆動出力と、上記現駆動出力とが同一にな
るようなエンジン出力を算出して、該エンジン出力を達
成する第２スロッ；・ルバルブ間度を求めて（Ｆ−Ｉ＞
、次に、上記要求のあった変速ギア位置に変速ギアを切
り換えるとともに、第２スロツ！〜ルバルブ開度を上記
求めた結果の開度に変更する（ＧＩ）制御を行なう。

ここに、変速ギア位置の検出方法としては、例えば自動
変速機のシフ１〜レバーの位置を検出する方法、自動変
速機の変速制御を行なうコンピュータのフラグをヂエツ
クする方法、又は自動変速機内の動作状態から検出する
方法が用いられる。

エンジン負荷とは、例えばアクセルペダルの踏込みけ、
スロットルバルブの開度、又は吸入空気ωの計測値等で
ある。

駆動出力の算出方法としては、例えば自動変速機の出力
トルクをトルクセンサで検出する方法、又はエンジン出
力と自動変速機の変速比とから算出する方法が用いられ
る。

変速の要求状態および要求された変速ギア位置としては
、例えばシフトレバ−の位置から、又は変速制御を行な
うコンピュータがエンジンの回転速度、出力、燃料消費
率、運転者の要求等から判断して、変速を要求している
状態を検出して、判定が行なわれる。

車両の変速後の駆動出力と上記現駆動出力とが同一にな
るエンジン出力とは、変速前の現駆動出力と変速後の駆
動出力とが同一になるように、エンジン出力を変速ギア
の比で補正した値にもとづいて制御することである。

エンジン出力の制御としては、例えば吸入空気ヱ、を調
整する第２スロットルバルブ間度を制御する方法に加え
て、点火時期、又は燃料噴射子等を可変にする制御を併
合して行なってもよい。一方、エンジン出力値としては
、例えばトルクセンサにて検出する方法、又はエンジン
の回転数と吸入空気量とから算出が行なわれる。

［１乍用コ 本発明では、変速前の現駆動出力と、変速後の駆動出力
との差をなくす方向に、エンジンの出力を第２スロット
ルバルブ間度を変更して制御している。これにより、変
速前後の変速ギアの変速比と、エンジン負荷とにもとづ
いて、エンジンの出力が制御されて、加速度の急激な変
動がなくなるので、変速前後の変速時ショックが低減さ
れ、かつ、スムーズな車両の加速度か得られる。

［実施例］ 本発明の実施例の構成を第２図、および第３図に示す。

同図において、１はエンジンで、エンジン１は吸気管２
に備えられアクセルペダル６に連結された第１スロツト
ルバルブ７、および、スロワ１〜ルアクヂユエータ１１
によって第２スロットルバルブ１３を開閉弁制御して、
出力の制御が可能である。上記第１スロツ１〜ルバルブ
７はアクセルペダル６とリンク８を介してケーブル９に
て連結され、ざらに、リターンスプリング１０にて仝閉
方向に引かれている。上記リンク８はスプツグ８ａを介
してケーブル端９ａに接続されている。

上記ケーブル９はエンジン１に固定されたケーブルデユ
ープ９ｂに通されている。以上の構成によりアクセルペ
ダル６と第１スロツトルバルブ７とは、アクセルペダル
６の踏込み母が８０％になるまで、第１スロツｉ〜ルバ
ルブの開度がアクセルペダル６の踏み込みにしたがって
大きくなる。そしてこの時点で開度が１００％に達して
、以後アクセルペダル６のみが踏み込まれる動作が行な
われる。したがって、アクセルペダル６と連結された第
１スロツ１へルバルブ７で、第２スロットルバルブ１３
の異常時にエンジン１の制御ができる。上記第２スロツ
トルバルブ１３には、常時全開方向に図示しないスプリ
ングで付勢力が加えられている。その結果、スロットル
アクチュエータ１１等の第２スロツトルバルブを制御す
る部分が異常になった場合に、第２スロツトルバルブ１
３の開度が全開にされる。したがって、この異常時には
、第１スロツトルバルブ７のみでエンジン１の出力制御
ができる。２０は自動変速機で、自動変速機２０は２つ
の電磁弁（Ｎｏ、１．Ｎｏ、２＞２１ａ、２１ｂによっ
て４段変速を可能にしたものである。スロットルアクヂ
ュエータ１１、および電磁弁２１８．２１ｂは制御回路
３０からの信号によって駆動されるようになっており、
制御回路３０はエンジン１、自動変速機２０を含む車両
的各部に配置されたセンサからの信号を入力している。

これらのセンサは、エンジン１の吸気管２内に配置され
た第２スロツトルバルブ１３の開度を検出するスロワ。

トルポジションセンサ１４、エンジン１の回転数を検出
するエンジン回転数セン（Ｊｌ′５、アクセルペダル６
の踏込み量を検出するアクセル踏込み量センサ１７、車
速、に比例する自動変速）幾のアウｌ〜プツトシャフト
２２の回転数を検出する車速センサ２３、変速ギアの位
置Ｇを検出するねギア位置センサ２４である。

なお、スロワ１〜ルポジシヨンセンサ１４は、第２スロ
ツ１〜ルバルブ１３の開度に比例した信号を、アクセル
踏込み量センサ１７はアクセルペダル６の踏込み量に比
例した信号を発生する。また、エンジン回転数センサ１
５は周波数がエンジン１の回転数に比例したパルス信号
を、車速セン１す２３は周波数が車速に比例したパルス
信号を発生ずる。

上記制御回路３０は、マイクロコンピュータを使用して
構成されており、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ３１
、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、入カポ−１〜３４、および
出カポ−１〜３５がコモンバス３６によって互いｔこ接
続されている。そして入力ポート３４には上）ホの各セ
ンサ類がＡ／Ｄコンバータ３７ａ、３７ｂ、パルス入力
部３８ａ、３８ｂを介して、又は、直接信号を入力する
ようになっている。出力ボート３５にはスロットルアク
チュエータ駆動部３９、電磁弁駆動部４０ａ、４０ｂが
接続されている。

上記マイクロコンピュータのＲＯＭ３２内には、例えば
、エンジン回転数Ｎｅとスロットルバルブの開度θｔｈ
とからエンジン駆動トルク（エンジンブレーキトルク＞
Ｔｅを求めるためのパターンとして、第４図のようなス
ロットル開度θ［１１線が記憶されている。なお、エン
ジン駆動ｌ・ルクＴｅは、エンジン１がスロットル開度
に応じて発生する駆動出力を、一方、エンジンブレーキ
トルクは、エンジン１がスロットル開度に応じて発生す
る負の駆動出力、つまり、ブレーキ力を各々示している
。

次に、本実施例での駆動出力制御に用いる第５図の特性
曲線を説明する。第５図は、前記第４図の特性にもとづ
いて装定車速Ｖ１．：おいて現在使用が可能である変速
ギア位置Ｇ、例えば４速、および３速の各々に関して、
スロットル開度θｔｈと駆動出力（制動力）Ｆｖとの関
係を求めた曲線である。なお、制動力は負の駆動出力を
示し、本実施例では制動力Ｆｂ＝−Ｆｖと定めている。

該曲線の算出法の一例を第４図を用いて説明する。第４
図中のエンジン回転数Ｎ４線は、４速ギアで所定（例え
ば４０ｋｍ／ｈ）の車速の場合の回転数Ｎｅを示すもの
であって、エンジン回転数Ｎ３線は、３速ギアの場合の
回転数を示すものでおる。これにより、第４図の曲線か
ら、変速ギア位置Ｇ毎のスロットル開度０１１１とエン
ジン駆動トルク（エンジンブレーキトルク）Ｔｅとが定
められる。したがって、第５図の曲線は、このエンジン
駆動トルクＴｅから車両の駆動出力（制動力）Ｆｖを、
Ｆｖ　＝　（（Ｔｅ　ｘＲ＞／ｒ）　　（Ｎ）Ｒ：ギア
比 ｒ：車輪の半径 の式にて算出したものである。この第５図の曲線を後）
ホするスロットル開度θｔｈの制御時に用いることで、
所定の変速ギア位置Ｇにおける目標駆動出力（制動力）
Ｆｖを達成する第２スロツトルバルブ１３の開度をスロ
ットルアクチュエータ１１に指令することができる。

次に、本実施例の制御の原理を説明する。本実施例では
、現在の車速で使用が可能な最も高い変速ギア位置Ｇで
、第２スロツ１ヘルバルブ１３の開度を１００％、つま
り全開にした場合の駆動出力ＦＶを基準にして、変速ギ
アの位置、および、第２スロツトルバルブ１３の開度を
定めることで、変速の前後における駆動出力Ｆｖを同一
にして、最適な駆動出力の制御を行なうものである。こ
の制御を実現する方法の一例を第６図に示す。この第６
図では、一定車速■におけるアクセル踏込みｆｆ１Ｐ、
変速ギア位置Ｇ、駆動出力Ｆｖ、加速度α、各ギア位置
Ｇおよびスロットル開度θｔｈとの関係を示すものでる
。この第６図中では、へ曲線は現車速Ｖでのアクセル踏
込みｆｆ１Ｐと、加速度αとの関係曲線、８曲線は加速
度αと、駆動出力Ｆｖとの関係曲線、Ｃ曲線は４速ギア
における駆動出力Ｆｖと、スロットル開度Ｏｔｈとの関
係曲線、０曲線は３速ギアにおける駆動出力Ｆｖと、ス
ロワ１〜ル開度θｔｈとの関係曲線、Ｅ曲線はアクセル
踏込みωＰと、第１スロツ１〜ルバルブ７の開度との関
係曲線、Ｆ曲線はアクセル踏込み量Ｐと、第２スロット
ルバルブ１３の開度との関係曲線を示すものである。

次に、制御の一例を第６図を用いて説明する。

まず、現在の車速Ｖ、および、４速ギア位置でアクセル
ペダル６を踏み込むことで、アクセル踏込みｆｆ１Ｐを
矢印Ｇ方向にＯ％→８０％まで増加させた場合には、第
２スロツトルバルブ１３が全開状態で、かつ、第１スロ
ツトルバルブ７の開度がＥ線上を矢印目方向にＯ％→１
００％まで増加する。

そして、この状態からアクセルペダル６を、さらに８０
％→１００％まで踏み込むことで、変速ギアが４速から
３速に切り替えられ、かつ、第２スロツトルバルブ１３
の開度が矢印１方向に絞られ、そしてＦ曲線上を矢印Ｊ
方向に１００％になるまで増加する。このように動作さ
せることで、４速→３速に切り替えられたときにこの変
速の前後の駆動出力Ｆｖが同一になるように制御される
。なお、上記の場合では、アクセル踏込みｆｆ１Ｐに対
応して、Ｐ＝Ｏ％の場合にはＦｖｏ、Ｐ＝８０％の場合
にはＦｖ８０、および、Ｐ＝１００％に場合にはＦｖｌ
ｏｏの駆動出力が発生ずる。前記８曲線は、上記駆動出
力ＦｖＯ−ＦｖｌＯＯが車両に加えられた場合の車両の
加速度αとの特性曲線であって、加速度ｒｘ＝　（Ｆｖ
　−（Ｒｓ　＋Ｒｋ　＋Ｒａ　））／Ｗｔの式で算出さ
れるものである。上記の式では、Ｒｓは車両の走行抵抗
、Ｒｋはころがり抵抗、Ｒａは空気抵抗、Ｗｔは車両単
量である。上記第６図では、アクセル踏込み♀Ｐと、Ｅ
線およびＦ曲線にもとづいて、たとえば、現在のアクセ
ル踏込みｉＰＸがＰｘｏであれば、４速の場合は、ＥＸ
Ｏにスロットル開度θｔｈが定められるので第２スロツ
トルバルブ１３の開度が全開にされ、一方、３速の場合
には、Ｆｘｏにθｔｈが定められるので第２スロツトル
バルブ１３の開度がＦＸＯにされる。他の例としては、
現在のＰｘがＰｘｌであれば、アクセル踏込み吊Ｐ　Ｘ
が８０（％）を越えていることから、θｔｈがＦｘｌの
みに定められるので、ギア位置が３速ギアで、かつ、第
２スロツｉ・ルバルブ１３の開度がＦＸＩに定められる
ことが示されている。

次に、第６図、および、第７図の本実施例の制御ロジッ
クにもとづいて、本実施例で行なう制御を説明する。第
７図において、車速ゼンサ２３がらの車速Ｖにもとづい
て、第４図のエンジン駆動１〜ルクマツプから第５図の
駆動出力Ｆｖマツプを作成する（５０）。この駆動出力
Ｆｖマツプが作成されることて、現車速Ｖ（、：お（ブ
る第６図のＣ曲線、および０曲線に対応する特性が得ら
れる。

次に、アクセル踏込み量セン１〕１７からのデータに乙
とづいて、現在のアクビル踏込みＱｐｘ（％）を算出し
て（５１）、このＰｘ（５１）と上記駆動出力Ｆｖマツ
プ（５０）とから現在成立するギア位置が求められる（
５２）。すなわら、第６図におりるアクセル踏込み量が
Ｐｘｏの場合では、［曲線、およびＦ曲線のいずれかが
選択できるので、３速および４速ギアが現在成立するギ
ア位置として選定され、一方、Ｐｘｌの場合では、Ｆ曲
線のみが選択できるので、３速ギアが現在成立するギア
位置として選定される。

次に、上記の成立するギア位置の選定結果と、ギア位置
センザ２４のデータにもとづくギア位置Ｇ信号（５３）
とから、現在のギア位置が最高ギア位置、すなわち現在
用いることができる最高速ギ？位置か否かの判断が行な
われる（５４）。

その結果、現在最高ギア位置であれば、第１スロツトル
バルブ７のみでエンジン出力の制御が行なわれる状態に
する。すなわち、第２スロツトルバルブ１３を全開にす
る制御が行なわれる（５５）。一方、現在最高ギア位置
でなければ、第１スロツトルバルブ７が全開か否かが判
断される（６０）。つまり、アクセル踏込み量Ｐ×が全
開である８０（％）を越えているか否かが判断される。

その結果が全開であれば、現在のアクセル踏込み量ＰＸ
に対応した変速ギアへの駆動、および、第２スロツトル
バルブ１３の駆動が行なわれる（６１）。すなわち、例
えば第６図におけるＰｘｌに相当する場合では、３速ギ
アの選択、および、第２スロツトルバルブ１３の開度を
Ｆｘｌにする駆動が行なわれる。一方、第１スロツトル
バルブ７が全開でない場合には、最高ギアの方が他の成
立可能な変速ギアより燃費が大幅に良いか否かの判断が
行なわれる。この燃費の判断は、図示しない燃費マツプ
に：ｂとづいて行なわれる。

上記の判断（６５）で、燃費が大幅に良いとされた場合
には、最高ギアへの変更、および第２スロツトルバルブ
１３を全開にする駆動が行なわれる（６６）。一方、上
記燃費の判断で（６５）、現在のギア位置と、最高ギア
位置との燃費に大差がないとされた場合には、現在の変
速ギア位置を維持して、第２スロツトルバルブ１３の開
度の制御を行なう（６８）。すなわら、燃費に大差がな
い頃合には、通常は燃費が良い最高ギアを選択しないで
、頓繁な変速を防止するために；現在の変速ギア位置を
維持する制御が行なわれる。

以上の第７図の制御ロジックにもとづいて、変速ギア位
置、および、第２スロツｌ〜ルバルブ１３開度を制御す
ることで、変速の前後での駆動出力ｌ：ｖが一致する。

その結果、変速時に駆動出力Ｆ■が変動しなくなるので
、変速時のショックが発生しなくなる。

次に、上記の制御を制御回路３０で実行するためのフロ
ーチＶ−トを第８図に示す。

まず、現在の制御条件である車速Ｖの入力（ステップ１
００）、アクセル踏込み量Ｐｘの入力（ステップ１１０
）、および変速ギア位置Ｇの入力（ステップ１２０）が
行なわれる。そして、現在の車速Ｖでの駆動出力Ｆｖマ
ツプを作成する（ステップ１３０）。このＦｖマツプは
、前記第６図におけるＣ曲線、および、０曲線に対応す
るものである。

次に、第２スロツトルバルブ１３の開度曲線マツプを作
成する（ステップ１４０）。この開度曲線マツプは、前
記第６図におけるＦ曲線に対応するものであって、アク
セル踏込みｆｆ１ＰＸに対する第２スロツトルバルブ１
３の開度を与えるものである。

次に、現在のＰｘに対して成立が可能な変速ギアを求め
る（ステップ１５０）。つまり、上記ステップ１４０に
て作成した第２スロツ１〜ルバルブ１３の開度曲線マツ
プ上から、成立の可能な変速ギアが求められる。

次に、現在の変速ギア位置Ｇが、現在の成立可能ギアの
最高ギア位置であるか否かの判断が行なわれる（ステッ
プ１６０）。そして、現在のＧが最高ギア位置であって
、第１スロツトルバルブが全開でない場合には（ステッ
プ１７０）　、第２スロツトルバルブ１３を仝聞にする
制御が行なわれる（ステップ１８０）。一方、第１スロ
ツトルバルブ１３が全開である場合には、現在の変速ギ
ア位δＧとアクセル踏込みｆｆ１Ｐｘとに対するスロッ
トル開度を上記ステップ１４０にて作成した第２スロツ
トルバルブ１３の開度曲線にもとづいて求め、この求め
た値に第２スロツトルバルブ１３の開度を制御する（ス
テップ１９０）。

次に、現変速ギア位置Ｇが最高ギア位置でない場合には
（ステップ１６０）、最良燃費の変速ギアを求めるため
に、現在成立可能な変速ギアの各々に対しての燃費が算
出される（ステップ２００＞。そして、現在の変速ギア
位置Ｇが成立可能なギア位置の場合には（ステップ２１
０＞、現在の変速ギア位置Ｇでの燃費が最良燃費の所定
範囲内であるか否かが判断される（ステップ２２０）。

燃費が所定範囲内の場合には、上記第２スロツ１〜ルバ
ルブ１３の開度曲線マツプ（ステップ１４０）にもとづ
いて、第２スロツトルバルブ１３の開度の制御が行なわ
れる（ステップ１９０）。

一方、現在の変速ギア位置Ｇが成立可能なギア位置でな
い場合（ステップ２１０＞、又は、現在の変速ギア位置
Ｇでの燃費が悪い場合（ステップ２２０）には、最良燃
費の変速ギアに変更するとともに、第２スロツトルバル
ブ１３を変更後の変速ギアに対応した開度にする制御が
行なわれる（ステップ２３０）。

以上により、第２スロツトルバルブ１３のｒｊｒ１度を
制御して変速の前後の駆動出力にＶが同一にされる。し
たがって、変速の前後の駆動出力の変動がなくなる。

したがって、本実施例を用いることで運転性の優れた駆
動出力の制御ができる。

［発明の効果］ 本発明では、第２スロツトルバルブの開度を制御して、
変速の前後の駆動出力が同一になるように制御されてい
る。したがって、変速の前後の駆動出力の変化が極めて
小さいので、変速時のショックの発生が極めて小ざくで
きる。ざらに、アクセルペダルと連動する第１スロツト
ルバルブを備えているので第２スロツトルバルブの異常
時にも第１スロツトルバルブの開度に応じた駆動出力が
得られる。

したがって、本発明により運転性、および、信頼性の高
い駆動出力の制御方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成の一例を示すフローチャー１・、
第２図および第３図は実施例の構成図、第４図は実施例
のエンジン駆動トルク特性を示すグラフ、第５図は実施
例のスロットル開度特性を示すグラフ、第６図は実施例
の動作特性を示すグラフ、第７図は実施例のロジックを
示すブロック図、第８図は実施例のフローチャート、第
９図は従来例の構成図、第１０図は従来例の変速線を示
すグラフ、第１１図および第１２図は従来例の変速時の
特性を示すグラフである。 １・・・エンジン ７・・・第１スロツトルバルブ １１・・・スロワ１〜ルアクチユエータ１３・・・第２
スロツ１〜ルバルブ １７・・・アクセル踏込み量センサ ２０・・・自動変速機 ３０・・・制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジン出力を有段の変速ギアを介して駆動輪に伝達
   する自動変速機を備え、 該自動変速機が上記駆動輪に出力する現駆動出力と、変
   速後の駆動出力との差をなくす方向に、上記エンジンの
   出力を制御する車両の駆動出力制御方法であって、 上記エンジンの出力が、吸気通路に備えられ、かつ、ア
   クセルペダルに連動する第１のスロットルバルブに対し
   て直列に設けられた第２のスロットルバルブで制御され
   ることを特徴とする車両の駆動出力制御方法。