KR100316977B1

KR100316977B1 - 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치

Info

Publication number: KR100316977B1
Application number: KR1019990015008A
Authority: KR
Inventors: 이또야스시; 구보따히로후미
Original assignee: 와다 아끼히로; 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2001-12-22
Also published as: EP1593541A2; EP0953470B1; EP1593541A3; KR19990083523A; US6066070A; EP0953470A2; EP0953470A3; DE69927083T2; DE69927083D1

Abstract

본 발명은, 무단변속기를 구비한 차량의 동력원의 출력과 무단변속기로 설정되는 변속비를 제어하는 제어장치에 관한 것이다. 그 제어장치는, 출력요구량과 차속에 근거하여 목표구동력을 구하고, 그 목표구동력을 달성하기 위한 동력원의 목표출력을 구한다. 제어장치는 그 목표출력에 대하여 미리 설정된 목표출력회전수를 구하고, 동력원의 실제의 출력회전수가 그 목표출력회전수가 되도록 무단변속기의 변속비를 제어한다. 그리고, 제어장치는 목표출력과 동력원의 현재의 출력회전수에 근거하여 동력원의 목표출력토크를 구하고, 그 목표출력토크가 되도록 동력원을 제어한다. 변속비를 변화시키는 경우, 2 이상의 완급단계로 변속비의 변화속도를 다르게 한다. 또한, 목표출력회전수에 상한값을 만들어 그 상한값을 변화시킨다.

Description

무단변속기를 구비한 차량의 제어장치{CONTROL SYSTEM OF VEHICLE HAVING CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은, 변속비를 연속적으로 변경할 수 있는 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치에 관한 것으로, 특히 구동력의 요구에 따라 동력원 및 변속비를 모두 제어하는 제어장치에 관한 것이다.

최근에는, 차량용의 변속기로서 무단변속기가 채용되도록 되어 오고 있다, 이와 같은 무단변속기는, 벨트를 감은 입력측의 풀리와 출력측의 풀리와의 홈폭, 즉 벨트의 감기 반경을 변경함으로써, 변속비를 연속적으로 변경하도록 구성되고, 또는 각각 트로이달면을 구비한 입력측의 디스크와 출력측의 디스크와의 사이에 끼운 파워롤러를 경사시켜, 각 디스크에 대한 파워롤러의 접촉위치의 반경을 변경함으로써, 변속비를 연속적으로 변경하도록 구성되어 있다. 또한, 그 변속비는, 예를 들면 운전자의 출력요구를 나타내고 있는 액셀러레이터 페달을 밟는 각도 (액셀러레이터 개도) 신호, 차속을 일정차속으로 유지하는 크루즈 컨트롤로부터의 출력요구신호, 및 차속 등으로 판단되는 차량의 주행상태에 근거하여 제어된다.

무단변속기에 의하면, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 또 엔진 등의 동력원의 출력도 연속적으로 변화하므로, 무단변속기의 특성을 유효하게 이용하여 효율적인 운전을 실시하도록 구성된 제어장치가, 특공평 3-72867 호 공보에 기재되어 있다. 이 공보에 기재된 장치는, 액셀러레이터 페달을 밟는 양 및 차속으로부터 목표구동력을 구하여, 그 목표구동력에 대응하는 목표 엔진출력 및 목표 스로틀 개도, 목표 엔진회전수를 각각 구하고, 또한 목표 엔진회전수와 차속에 근거하여 목표 변속비를 구하도록 구성되어 있다. 또한, 이 공보에 기재된 장치에서는, 상기의 목표 엔진출력 및 목표 변속비를, 최적 연비곡선에 근거하여 결정하는 것으로 되어 있다.

따라서, 상기의 종래의 제어장치에 의하면, 예를 들면 액셀러레이터 페달이 밟히면, 그 액셀러레이터 페달을 밟는 양과 차속에 근거하여 목표구동력 및 목표차속이 구해지지만, 현재의 시점에서의 운전상태로부터 그 목표로 하는 운전상태로의 변화는, 최량 연비곡선을 따른 변화로 된다. 이 때문에, 상기 종래의 장치에서는, 액셀러레이터 페달이 밟혀지는 등의 가속요구가 있어도, 연비의 공급량을 일시적으로 증대시키거나, 엔진회전수를 일시적으로 높게하는 등의 제어가 실시되지 않고, 어디까지나 연료의 소비량이 최적 (최소) 이 되도록 제어된다. 그 결과, 엔진토크 또는 구동토크가 운전자의 가속요구를 충족하지 못하고, 동력성능이 떨어져, 동력성능이 나쁜 차량이 될 가능성이 있다.

본 발명의 주된 목적은, 무단변속기를 구비한 차량의 연비의 향상과 동력성능의 향상과의 양립을 도모하는 것이다.

본 발명의 제어장치는, 구동력의 요구가 있었던 경우, 그에 따른 동력원의 목표출력과 현재의 출력회전수 (차속이어도 됨) 에 근거하여 목표토크를 구하고, 그 목표토크가 되도록 동력원을 제어한다. 따라서, 가속요구가 있었던 경우에는, 그 시점에서의 목표출력에 따른 출력토크가 얻어지며, 그 결과 가속요구를 충족하는 구동토크가 발생한다. 즉 동력성능이 양호해져, 동력성능이 우수한 차량이 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 목표구동력을 미리 정한 맵에 근거하여 구할 수 있으므로, 구동력의 요구와 가속비와의 특성의 설정을 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 무단변속기의 변속비의 변속속도를, 상기 동력원의 실제의 회전수가 상기 목표회전수가 될 때까지 적어도 완급 2 단계로 변화시킨다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 예를 들면 변속비가 급속하게 변화한 후에, 그보다도 늦은 변속속도로 변속비가 변화한다. 즉, 목표출력이 구해지면, 그 목표출력으로부터 목표출력 토크가 구해지고, 동력원이 그 목표출력토크를 발생하도록 제어된다. 그 경우, 예를 들면, 출력의 증대요구에 근거하는 변속이면, 목표출력에 따른 동력원의 회전수가 되도록 급속하게 변속비가 변화하게되므로, 요구에 따른 구동력이 얻어짐과 동시에, 동력원의 회전수가 차속의 변화에 독립하여 변화하는 일이 없어진다. 또한, 목표출력이 달성된 후, 그 출력에서의 미리 설정된 목표출력회전수로의 변속시에는, 변속비가 천천히 변화하게되어, 예를 들면 차속의 변화와 동력원의 회전수의 변화가 대응한 상태가 되므로, 위화감이 방지된다.

본 발명은, 동력원의 목표출력 회전수를 미리 정한 제한값에 제한함과 동시에, 상기 목표출력에 대하여 미리 설정된 목표출력 회전수를 구하는 수단으로 구해진 상기 목표회전수에 일치하도록 상기 제한값을 서서히 변화시킨다. 따라서 본 발명에 의하면, 출력요구량의 변화가 큰 경우이더라도, 동력원의 출력회전수가, 목표출력에 대하여 미리 설정한 목표회전수로 바로 변화하지 않고, 제한값으로 결정되는 회전수로 되어, 그 제한값이 변화함에 따라 동력원의 회전수가, 상기 목표출력에 대하여 미리 설정한 목표회전수를 향하여 서서히 변화한다. 즉, 예를 들면 가속요구가 있었던 경우, 동력원의 회전수가 차속의 증대에 관련되어 변화하고, 동력원의 거동의 변화가 차량의 거동의 변화에 합치된 것으로 되어 위화감이 발생하는 일이 미연에 회피된다.

또한, 본 발명은, 동력원과 무단변속기와의 어느 하나의 일방 또는 그 동력원과 무단변속기와의 어느 하나의 제어계통의 고장을 검출하고, 상기 목표출력을 제한하기 위한 제한제어를 실행한다. 따라서 본 발명에 의하면, 고장이 검출된 경우, 상기 목표출력을 제한하는 제어가 실행되고, 그 결과, 목표출력이 출력요구에 따른 값보다 작아지므로, 목표출력에 근거하여 설정되는 동력원의 출력토크와 무단변속기의 변속비가 작아진다. 이 때문에, 동력원의 출력이 전달되는 동력전달계통에, 고장상태로 과대한 하중이 걸리는 것이 미연에 회피되어, 그 동력전달계통이 유효하게 보호된다.

도 1 은 본 발명에 의한 제어예를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2 는 본 발명의 장치에서 엔진의 제어를 실행한 경우의 운전상태의 변화를 나타내는 선도이다.

도 3 은 본 발명의 다른 예를 설명하기 위한 블록도이다.

도 4 는 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 동력전달계통의 일례를 모식적으로 나타내는 블록도이다.

도 5 는 본 발명의 다른 예를 설명하기 위한 플로차트이다.

도 6a 는, 제 1 변속기간에서의 변속속도를 결정하기 위한 맵의 일례를 나타내는 선도이다.

도 6b 는 제 1 변속기간에서의 변속속도를 결정하기 위한 맵의 다른 예를 나타내는 선도이다.

도 7 은 제 2 변속기간에서의 변속속도를 결정하기 위한 맵의 예를 나타내는 선도이다.

도 8a 는 본 발명의 또 다른 예를 설명하기 위한 플로차트의 일 부분이다.

도 8b 는 본 발명의 또 다른 예를 설명하기 위한 플로차트의 다른 부분이다.

도 9 는 차속제한최고 엔진회전수맵의 예를 나타내는 선도이다.

도 10a 는 본 발명의 다른 예를 설명하기 위한 플로차트의 일 부분이다.

도 10b 는 본 발명의 다른 예를 설명하기 위한 플로차트의 다른 부분이다.

도 11 은 실제 액셀러레이터 개도의 고장에 따르는 제한을 실행하기 위한 맵의 일례를 나타낸 선도이다.

본 발명의 상기한 목적과 다른 목적 및 신규한 특징은 첨부도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 도면은 설명만을 위한 것이지, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

다음에 본 발명을 구체예에 근거하여 설명한다. 먼저 본 발명이 대상으로 하는 차량의 동력전달계통의 일례를 설명하면, 도 4 에 있어서, 원동기 (1) 의 출력축 (2) 이 전동장치 (3) 에 연결되어 있다. 여기에서 원동기 (1) 는, 가솔린엔진이나 디젤엔진 등의 내연기관 또는 모터 등의 전동기, 또한 이들 내연기관과 전동기를 조합한 장치 등, 차량에 사용가능한 여러가지의 동력원을 포함한다. 이하의 설명에서는, 원동기 (1) 로서 엔진을 채용한 예를 설명한다.

이 엔진 (1) 은 전기적으로 제어할 수 있도록 구성되어 있고, 그 제어를 위한 마이크로컴퓨터를 주체로 하는 전자제어장치 (ECU ; 4) 가 설치되어 있다. 이 제어장치 (4) 는, 적어도 엔진 (1) 의 출력을 제어하도록 구성되어 있고, 그 제어를 위한 데이터로서 출력축 회전수 (Ne) 와 액셀러레이터 개도 (Acc) 등의 출력요구신호가 입력되어 있다.

이 출력요구신호는, 예컨대, 엔진 (1) 의 출력의 증대·감소를 위한 신호로, 운전자가 조작하는 액셀러레이터 페달 (도시생략) 의 조작량 신호나 그 조작량을 전기적으로 처리하여 얻은 신호를 채용할 수 있다. 또한, 그 이외에, 전자스로틀밸브를 구비한 엔진 (1) 의 경우에는, 그 전자 스로틀밸브의 개도제어신호나, 차속을 설정차속에 유지하기 위한 크루즈 컨트롤시스템 (도시생략) 등으로부터의 출력요구신호를 포함한다.

또한, 전동장치 (3) 는, 차량이 정지되어 있는 상태이더라도 엔진 (1) 을 회전시켜 둘 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 전동장치 (3) 는, 마찰판을 압접함으로써 토크를 전달하는 일반적인 클러치, 유체 이음매 (field coupling), 유체식의 토크컨버터, 록업클러치를 내장한 토크컨버터, 전자클러치 또는 파우더클러치 등과 같은 여러가지의 것을 필요에 따라 채용할 수 있다.

이 전동장치 (3) 가 전후진 전환기구 (5) 에 연결되어 있다. 이 전환기구 (5) 는, 후술하는 무단변속기 (6) 가 입력을 반전하여 출력할 수 없기 때문에 설치되어 있다. 이 전후진 전환기구 (5) 는, 예를 들면 유성기어기구 등의 3 개의 회전요소를 구비한 기구로, 어느 하나의 회전요소가 전동장치 (3) 에 연결되어 입력요소로 되고, 또 다른 하나의 회전요소가 선택적으로 고정되는 고정요소로 되며, 그리고 나머지 다른 하나의 회전요소가 출력요소로 되어 있다. 그 고정요소를 브레이크기구 등으로 고정함으로써 출력요소가 입력요소에 대하여 반대방향으로 회전하며, 또한 그 고정요소의 고정을 해제함과 동시에 어느 2 개의 회전요소를 일체적으로 연결함으로써, 전체가 일체회전하고, 입력이 그대로 출력된다.

이하, 전후진 전환기구 (5) 에 연결된 무단변속기 (6) 에 대하여 설명한다. 이 무단변속기 (6) 는, 요컨대, 입력축 (7) 과 출력축 (8) 과의 회전수의 비율을 연속적으로 변경하기위한 기구로, 구체적으로는 벨트식 또는 트로이달식 등의 적당한 형식의 무단변속기이다. 그리고 그 변속비를 전기적으로 제어하기 위한 전자제어장치 (ECU ; 9) 가 설치되어 있다. 이 전자제어장치 (9) 는 엔진 (1) 을 위한 전자제어장치 (4) 와 데이터통신 가능하게 접속됨과 동시에, 변속비의 제어를 위해 필요한 데이터가 입력되어 있다.

또한, 무단변속기 (6) 의 출력축 (8) 이 최종감속기 (차동기어 ; 10) 에 연결되어 있고, 이 차동기어 (10) 로 좌우의 차륜의 차동회전을 허용하면서 이들에 토크를 분배하도록 되어 있다.

본 발명에 따라 이와 같이 구성된 상기의 제어장치는, 차량이 정상주행하고 있는 경우에는, 회전수와 토크로 결정되는 운전상태도에서의 최적운전라인을 따라 엔진 (1) 및 변속비를 제어한다. 이에 대하여, 구동력을 증대 또는 저하시키는 요구가 있었던 경우에는, 이하에 서술하는 바와 같이 제어한다.

도 1 은 그 제어과정을 설명하기 위한 블록도로, 액셀러레이터 개도 (Acc) 및 차속 (V) 에 근거하여 목표구동력 (F) 이 구해진다 (스텝 (S1)). 여기에서 액셀러레이터 개도 (Acc) 는, 액셀러레이터 페달을 밟는 양을 전기적으로 처리하여 얻어진 제어데이터이며, 가속 또는 감속의 요구 즉, 구동력에 대한 요구를 나타내는 파라미터로서 채용되고 있다. 따라서 차속을 일정하게 유지하는 크루즈컨트롤을 위한 구동요구의 신호를 액셀러레이터 개도 (Acc) 를 대신하는 파라미터로 채용할 수도 있다. 또한, 차속 (V) 과 1 대 1 의 관계에 있는 다른 적당한 회전부재의 회전수를 차속 (V) 대신에 채용할 수도 있다. 따라서 이 스텝 (S1) 의 기능이 본 발명에서의 목표구동력을 구하는 수단에 상당한다.

이들의 액셀러레이터 개도 (Acc) 와 차속 (V) 에 근거하는 목표구동력 (F) 의 결정은, 미리 준비한 맵에 근거하여 실행한다. 구체적으로는, 액셀러레이터 개도 (Acc) 를 파라미터로서 차속 (V) 과 구동력 (F) 과의 관계를 맵으로 미리 정해 둔다. 그 경우, 대상으로 하는 차량의 특성을 반영하도록 구동력 (F) 을 정한다. 그리고, 그 맵에 근거하여 목표구동력 (F) 이 구해진다.

스텝 (S1) 에서 구해진 목표구동력 (F) 과 현재의 차속 (V) 에 근거하여 목표출력 (P) 이 구해진다 (스텝 (S2)). 즉 목표출력 (P) 은, 목표구동력 (F) 과 차속 (V) 과의 곱이다. 따라서 이 스텝 (S2) 의 기능이 본 발명에서의 목표출력을 구하는 수단에 상당한다.

변속비를 제어하기 위해 그 목표출력 (P) 에 대응한 목표엔진 회전수 (Net) 가 구해진다 (스텝 (S3)). 상술한 바와 같이 정상주행상태에서는, 최적운전라인에서 제어되기 때문에, 목표출력 (P) 에 도달한 시점에서의 운전상태는 최적운전라인상의 운전상태로 된다. 즉 목표출력 (P) 에 도달한 시점에서는, 엔진 (1) 은 최량 연비곡선에 근거하는 상태로 제어되기 때문에, 목표엔진 회전수 (Net) 는, 최량 연비곡선에 근거하여 출력과 회전수를 정한 목표엔진 회전수테이블 (선도) 을 이용하여 구해진다.

이 목표엔진회전수 (Net) 와 검출된 실제의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여 변속제어수단이 실제 엔진회전수를 목표엔진회전수가 되도록 변속비를 제어한다 (스텝 (S4)). 이 변속제어수단은, 구체적으로는 상술한 도 4 에 나타내는 전자제어장치 (9) 이다. 따라서 이 스텝 (S4) 의 기능이 본 발명에서의 변속비를 제어하는 수단에 상당한다.

한편, 엔진 (1) 을 제어하기 위해, 상기의 목표출력 (P) 과 현재의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여 목표엔진토크 (To) 를 구한다 (스텝 (S5)). 이것은 예를 들면 목표출력 (P) 을 현재의 엔진회전수 (Ne) 로 나누어 실행된다. 또한, 도1 에 나타내는 식은, 단위를 구비하기 위한 처리를 실시한 것이다. 따라서, 엔진회전수 (Ne) 대신에 엔진 (1) 의 출력축의 각속도를 채용할 수도 있다. 이 스텝 (S5) 이 본 발명에서의 목표출력토크를 구하는 수단에 상당한다.

이와 같은 방법으로 구해진 목표엔진토크 (To) 가 되도록 엔진토크제어수단이 엔진 (1) 을 제어한다 (스텝 (S6)). 구체적으로는, 상술한 도 4 에 나타내는 전자제어장치 (4) 에 의해 연료분사량 또는 전자스로틀밸브의 개도가 제어된다. 따라서 이 스텝 (S6) 의 기능이 본 발명에서의 동력원을 제어하는 수단에 상당한다.

차량의 가속시 또는 감속시에 상기의 제어를 실시한 경우의 엔진 (1) 의 운전상태의 변화의 예를 도 2 에 나타내고 있다. 이 도 2 는, 등출력선을 파라미터로 한 엔진회전수와 출력토크 (축토크) 와의 관계를 나타내는 도면이다. 최적운전라인은 굵은 꺽은선으로 나타나 있다. 도 2 에 있어서 예를 들면 부호 (A) 로 나타나는 운전상태에 있을 때에 액셀러레이터 페달이 밟혀지는 등에 의해 가속요구가 있어, 그 액셀러레이터 개도 (Acc) 와 차속 (V) 으로부터 구해지는 목표운전상태가 부호 (C) 로 나타나는 운전점으로 하면, 상기의 제어에 의하면, 부호 (B) 로 나타나는 운전점을 거쳐 목표로 하는 운전상태로 제어된다.

즉, 스텝 (S5) 에서 연산되는 목표 엔진토크 (To) 는, 목표출력 (P) 을 현재 (즉, 운전상태 (A) 의 시점) 에서의 엔진회전수 (출력축의 각속도) 로 나눈 값이기 때문에, 그 목표엔진토크 (To) 는, 운전상태 (C) 에서의 등출력선 (즉, 목표출력 (P) 의 등출력선) 상에서의 현재의 엔진회전수 (Ne) 의 점에서 나타나는 축토크 (B 점) 로 된다. 이 부호 (B) 로 나타나는 운전상태는, 최적운전라인을 벗어난 것이 되는데, 정상주행상태에서는, 최적운전라인을 따라 제어되므로, 결국은, 부호 (B) 로 나타나는 운전상태로부터 그 등출력선을 따라 축토크 및 엔진회전수가 변화하도록 엔진 (1) 이 제어되어, 목표로 하는 운전상태 (C) 에 도달한다.

따라서, 상기의 제어장치에 의하면, 가속요구가 있었던 시점에서, 엔진토크가 최적운전라인을 벗어나 증대하게 되므로, 그에 따라 구동토크가 증대한다. 그 결과, 요구에 따른 가속력이 얻어지고, 동력성능이 양호해진다.

또한, 부호 (D) 로 나타나는 운전상태에서 가속요구가 있어, 그 목표로 하는 운전상태가 부호 (G) 로 나타난다고 하면, 가속요구시점에서의 엔진회전수에서의 최대값까지 축토크가 증대하게된다. 그 후, 목표로 하는 운전상태 (G) 의 출력에서의 등출력선상에서 최대토크가 되는 운전상태 (F) 까지, 축토크가 최대값으로 유지된다. 이것은, 가속요구가 큰 것에 의해, 목표로 하는 운전상태 (G) 의 등출력선상에서의 현재의 엔진회전수에 상당하는 토크가, 엔진 (1) 에 허용되는 최대토크를 초과하고 있기 때문으로, 부호 (E) 및 부호 (F) 로 나타나는 운전상태인 동안에서는, 축토크가 최대토크로 제한된다. 그 후, 엔진회전수가 증대함으로써, 그에 따른 토크가 최대토크를 밑돌기 시작하면, 목표로 하는 운전상태 (G) 에서의 등출력선을 따라 운전상태가 변화하여, 목표로 하는 운전상태 (G) 에 도달한다. 따라서 이 경우도, 가속요구와 동시에 엔진토크가 최적운전라인을 벗어나 증대하게 되므로, 가속요구에 따른 구동력을 얻을 수 있다.

이것과는 반대로 감속하는 경우에 대하여 설명하면, 예를 들면 도 2 에 부호(H) 로 나타내는 운전상태에 있을 때에, 액셀러레이터 개도 (Acc) 가 줄어들어, 부호 (C) 로 나타나는 운전상태가 목표로 하는 상태라고 하면, 액셀러레이터 개도 (Acc) 가 줄어듬과 동시에, 그 시점의 엔진회전수대로, 목표로 하는 운전상태 (C) 와 동일한 등출력선상의 토크까지 엔진토크 (축토크) 가 저하하게된다. 그 운전상태를 부호 (J) 로 나타내고 있다. 그 후, 목표로 하는 운전상태 (C) 의 등출력선과 최적운전라인과의 교점인 목표운전상태 (C) 에까지 축토크 및 엔진회전수가 변화하게된다. 이 경우도, 감속요구에 따라 최적운전라인을 벗어나 축토크가 저하하게되므로, 감속요구에 따른 구동력을 얻을 수 있다. 이 경우, 구동륜과 엔진 (1) 이 토크전달가능하게 연결된 상태이면, 즉 적당한 클러치가 해방되어 동력전달계통이 차단되는 등의 상태로 되어 있지않으면, 감속요구에 있어서 엔진브레이크력을 얻을 수 있다.

이와 같이 본 발명에 관련되는 제어장치에서는, 구동력의 증대 또는 감소의 요구가 있었던 경우, 목표출력의 등출력선 상에서의 현재의 엔진회전수에 대응한 출력토크에 까지 토크를 변화시키고, 그 후, 그 등출력선을 따라 토크를 최적운전라인상의 토크로 변화시킨다. 이에 대하여 종래의 장치에서는, 항상, 최적운전라인상의 운전상태 즉, 토크로 제어한다. 따라서 본 발명의 장치와 종래의 장치에서는, 가감속요구에 따르는 구동력의 변화과정시에 최적운전라인에서 벗어나 엔진을 제어하는지의 여부의 점에서 현저한 상이함이 있다. 바꿔말하면, 종래의 장치가 최량 연비곡선을 따라 엔진의 제어를 실시하는 것에 대하여, 본 발명의 장치는, 엔진의 토크를, 목표운전상태의 등출력선 상의 토크로 변경한 후, 그 등출력선을 따라 목표운전상태에 까지 토크를 변화시키는 점에 양자의 장치의 상이함이 있다.

다음으로 본 발명의 다른 예를 설명한다. 도 3 은 가감속의 요구에 따르는 변속과도시에 구동력을 변속종료후의 구동력에 근사시키도록 구성한 예이다. 먼저, 엔진운전 목표포인트 설정수단에 의해 목표운전상태를 설정한다 (스텝 (S11)). 이것은, 예를 들면 도 2 에서의 부호 (C) 나 부호 (G) 로 나타내는 운전상태를 설정하는 제어이다. 도 1 에 나타내는 예와 동일하게, 액셀러레이터 개도 (Acc) 등의 구동력의 요구량과 현재의 차속 (V) 에 근거하여 요구구동력을 구하고, 또한 그 요구구동력이 되는 목표출력을 구함으로써 실시할 수 있다.

엔진출력은, 토크와 회전수와의 곱으로 표시되기 때문에, 상기와 같이 하여 구해진 목표출력으로부터 목표엔진회전수 (Net) 와 최종목표엔진토크 (Tt) 가 구해지고, 이들의 값 (Net 및 Tt) 과 현재의 엔진회전수 (Ne) 에 의해 목표엔진토크 (To) 가 구해진다 (스텝 (S12)). 즉, 최종 목표엔진토크 (Tt) 와 목표엔진회전수 (Net) 와의 곱인 목표출력을, 현재의 엔진회전수 (Ne) 로 나눔으로써, 목표엔진토크 (To) 가 구해진다. 따라서 이 스텝 (S12) 의 기능은, 도 1 에 나타낸 스텝 (S5) 과 실질적으로 동일하다. 그리고 엔진토크 제어수단이 그 목표엔진토크 (To) 가 되도록 엔진 (1) 을 제어한다.

또 한편, 스텝 (S12) 에서 목표엔진회전수 (Net) 가 구해지므로써, 변속제어수단이 그 목표엔진회전수 (Net) 와 현재의 엔진회전수 (Ne) 에 근거하여 변속비를 제어한다 (스텝 (S14)).

따라서, 이 도 3 에 나타낸 예에서는, 스텝 (S11) 의 기능은 본 발명에서의 목표구동력을 구하는 수단 및 목표출력을 구하는 수단 그리고 목표회전수를 구하는 수단에 상당하고, 스텝 (S12) 의 기능은 본 발명의 목표출력토크를 구하는 수단에 상당하며, 스텝 (S13) 의 기능은 본 발명의 동력원을 제어하는 수단에 상당하며, 또한 스텝 (S14) 의 기능은 본 발명의 변속비를 제어하는 수단에 상당한다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는, 엔진 (1) 의 출력토크와 회전수를 서로 독립하여 제어할 수 있는 것을 이용하여, 변속당초에는, 최적운전라인을 벗어나 토크의 제어를 실시하고, 이어서 최적운전라인 상의 운전점에서의 운전상태가 되도록 변속을 실시한다. 이 경우, 변속비를 변화시키는 방법 즉 변속속도의 설정의 태양에 따라서는 변속의 지연감이나 엔진회전수의 의도하지않은 변화 등이 발생하는 일이 있다. 따라서 본 발명에서는, 변속속도를 복수단계로 변화시키도록 제어한다. 그 예를 상술한 도 2 에서의 D 점으로 나타낸 운전상태로부터 G 점에 나타내는 운전상태로 변화시키는 경우를 예를 들어 설명한다.

도 5 는 제어예를 설명하기 위한 플로차트이다. 먼저, 제 1 목표변속비를 산정한다 (스텝 (S21)). D 점으로부터 G 점으로의 운전상태의 변경은, 상술한 바와 같이 가속요구에 근거하는 변경으로, 따라서, 목표출력 (P) 에 대응한 그 시점에서의 출력토크가 되도록 엔진 (1) 의 출력토크가 제어된다. 그 경우, 도 2 에 나타내는 예에서는, 가속요구시점에서의 목표토크가, 엔진 (1) 에서 출력할 수 있는 최대토크를 초과하고 있으므로, E 점으로 나타내는 토크까지 엔진 (1) 의 출력토크가 제어되고, 또한 그 토크에 대응하는 목표출력 (P) 에서의 회전수에 엔진회전수가 제어된다. 이것은 F 점으로 나타내고 있다.

이 D 점으로 나타내는 운전상태로부터 F 점으로 나타내는 운전상태로의 변경시에, 출력토크의 증대에 의해 차속이 증대되는 일이 있고, 또 F 점에서의 엔진회전수가 변속판단 성립시에서의 D 점에서의 엔진회전수보다 높은 회전수이기 때문에, 엔진회전수를 F 점으로 나타내는 회전수에 설정하기 위해서는, 변속비를 제어할 필요가 있다. 따라서, F 점으로 나타나는 엔진회전수를 차속으로 나눈 값이 제 1 목표변속비가 된다.

다음으로, 이 목표출력에 대응하는 토크를 출력하는 운전상태까지의 변속 즉 제 1 목표변속비로의 변속을 제 1 변속기간으로 하면, 이 제 1 변속기간에서의 변속속도 즉, 제 1 변속속도를 설정한다 (스텝 (S22)). 이 제 1 변속속도는, 가급적 빠른 것이 바람직하고, 예를 들면 도 6a 에 나타낸 바와 같이, 액셀러레이터 개도의 변화율 (△α) (또는 엔진출력의 변화량) 에 대한 변속속도 (de/dt) 를 맵으로 미리 설정해 놓고, 그 맵에 근거하여 결정할 수 있다. 또, 도 6(b) 에 나타낸 바와 같이, 목표회전수와 실제회전수와의 차이 (△N) 에 대한 변속속도 (de/dt) 를 맵으로 미리 설정해 놓고, 그 맵에 근거하여 결정할 수 있다. 어느 경우도, 액셀러레이터 개도의 변화율 (△α) 또는 회전수차 (△N) 가 클수록, 변속속도 (de/dt) 가 커진다.

또한, 목표출력 (P) 에서의 최적운전라인 (최량연비선) 상의 G 점으로 나타나는 운전상태에서의 엔진회전수가 되도록 제 2 목표변속비를 설정한다 (스텝 (S23)). 이 G 점에서의 엔진회전수는 상술한 목표회전수 (Net) 로, 따라서 차속으로 나눈 값이 제 2 목표변속비이다.

이 제 2 목표변속비로의 변속을 실시하는 제 2 변속기간에서의 제 2 변속속도를 설정한다 (스텝 (S24)). 이 제 2 변속기간의 변속속도는, 상술한 제 1 변속기간에서의 변속속도보다 늦은 변속속도로 설정된다. 제 2 변속속도는 미리 정한 일정한 변속속도로 할 수 있다. 또한, 최적운전라인 상의 운전점에 근접함에 따라 변속속도를 느리게 할 수 있다. 즉, 도 2 에서의 G 점으로 나타내는 최적운전라인 상의 운전점으로부터 떨어질수록, 연비가 나쁜 운전상태로 되기 때문에, G 점으로부터 멀리 떨어져 있는 상태에서는 변속속도를 빠르게 하여, 연비가 나쁜 상태에서의 운전시간을 짧게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 제 1 변속기간에서의 변속속도를 결정하는 경우와 동일하게, 또는 목표회전수와 실제회전수와의 차 (△N) 에 대한 변속속도 (de/dt) 를 맵으로 미리 설정해 놓고 (도 7 참조), 그 맵에 근거하여 결정해도 된다.

이와 같이 하여 설정된 변속속도에서의 변속을 실행하는 변속지령신호를 출력한다 (스텝 (S25)). 따라서, 상술한 D 점으로부터 G 점으로의 변속의 경우, 제 1 변속기간에서는 신속하게 변속이 실행되므로, 변속의 지연을 발생하지 않고, 목표로 하는 구동력을 얻을 수 있으며, 또한 제 2 변속기간에서는 제 1 변속기간보다도 천천히 변속이 진행되어 엔진회전수가 차속의 변화에 따라 변화한다. 이 때문에, 가속력의 부족이나 차속의 변화에 따르지 않는 엔진회전수의 변화 (회전수의 불균일) 등이 방지되어, 변속시의 위화감이 미연에 회피된다.

여기에서 도 5 내지 도 7 에 나타나는 구체예와 본 발명과의 관계를 설명하면, 도 5 에 나타내는 스텝 (S22) 및 스텝 (S24) 의 기능이 본 발명에서의 변속속도제어수단에 상당한다.

그러나, 상술한 제어에서는, 액셀러레이터페달을 밟는 등의 조작에 의한 출력의 변경요구가 있었던 경우, 목표엔진회전수 (Net) 를 구하고, 실제의 엔진회전수가 그 목표엔진회전수가 되도록 무단변속기의 변속비를 제어한다. 따라서 예를 들면 액셀러레이터페달을 크게 밟은 경우, 엔진회전수는 통상 사용되는 최고 회전수로 증대하고, 그 상태에서 차속이 점점 증대하게 된다. 즉, 엔진회전수만이 선행되어 변화하고, 그 후에 차속이 변화하게 된다. 이에 대하여, 수동변속기나 유단식의 자동변속기를 탑재하고 있는 통상의 차량에서는, 엔진회전수와 차속이 병행하여 변화하므로, 엔진회전수만이 선행하여 변화하면, 위화감을 발생시키는 일이 있다. 본 발명의 제어장치에서는, 그와 같은 위화감을 회피하도록 변속비를 제어하는 것도 가능하다. 이하, 그 예를 설명한다.

도 8 은 그 제어예를 설명하기 위한 플로차트로서, 이 도 8a 및 8b 에 나타낸 제어루틴은, 미리 정한 시간 (△t ; 밀리초(in milliseconds)) 마다 실행된다. 도 8a 및 8b 에 있어서, 먼저, 액셀러레이터 개도 및 차속을 입력한다 (스텝 (S31)). 이어서, 입력한 액셀러레이터 개도 및 차속 그리고 미리 기억하고 있는 목표구동력 맵에 근거하여 목표구동력을 구한다 (스텝 (S32)). 이 스텝 (S32) 의 제어는, 도 1 에 나타낸 스텝 (S1) 의 제어와 동일한 제어이다.

그 목표구동력과 입력되어 있는 차속에 근거하여 목표출력을 연산한다 (스텝 (S33)). 이 스텝 (S33) 의 제어는 도 1 에 나타낸 스텝 (S2) 의 제어와 동일한제어이다. 그리고, 엔진 (1) 을 제어하기 위해, 엔진회전수를 입력 (스텝 (S34)) 함과 동시에, 그 엔진회전수와 목표출력으로 부터 목표엔진토크를 구한다 (스텝 (S35)). 이 스텝 (S35) 의 제어는, 도 1 에 나타낸 스텝 (S5) 의 제어와 동일한 제어이다. 이렇게 하여 구해진 목표엔진토크가 되도록 엔진 (1) 의 스로틀개도나 연비분사량을 제어한다 (스텝 (S36)). 이 스텝 (S36) 의 제어는, 도 1 에 엔진토크제어수단으로 나타낸 스텝 (S6) 에서의 제어와 동일한 제어이다.

한편, 스텝 (S33) 에서 구해진 목표출력과 미리 기억하고 있는 목표엔진회전수 맵 (테이블) 에 근거하여 목표엔진회전수를 구한다 (스텝 (S37)). 이 스텝 (S37) 의 제어는 도 1 에 나타낸 스텝 (S3) 의 제어와 동일한 제어이지만, 후술하는 바와 같이, 목표로 하는 엔진회전수가 제한되는 일이 있으므로, 도 8b 의 스텝 (S37) 에서는, 목표출력 및 맵으로부터 구해진 엔진회전수를 가목표엔진 회전수로 하고 있다.

다음으로, 차량의 주행모드로서 파워모드가 선택되고 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S38)). 이 주행모드는 예를 들면 종래의 자동변속기를 탑재한 차량에 설치되어 있는 모드스위치 등의 선택수단과 동일한 수단에 의해 선택되는 모드로, 파워모드는, 상대적으로 큰 변속비를 사용하여 엔진회전수를 높게 함으로써, 구동력을 크게 한 상태로 주행하는 모드이다.

파워모드가 선택되어 있어 스텝 (S38) 에서 긍정판단된 경우에는, 차속제한최고 엔진회전수 맵에 근거하여 차속제한 최고엔진회전수를 설정한다 (스텝 (S39)). 그 차속제한 최고엔진회전수 맵의 예를 도 9 에 나타내고 있고, 파워모드가 선택되어 있는 경우에는, 도 9 에 Nemax1 의 부호를 달고 있는 맵에 따라 차속제한 최고엔진회전수를 설정한다. 이 맵은, 차속의 증대에 따라 차속제한 최고엔진회전수를 점점 증대시키는 맵으로, 그 상승균배가 크고, 또한 변속비가 최증속변속비에 도달하기 이전에 엔진회전수가 최고사용 엔진회전수에 도달하도록 설정된다. 또한, 여기에서, 최고사용 엔진회전수는, 출력이 최대가 되는 회전수로 엔진 (1) 마다 설정되어 있는 회전수이다.

이에 대하여, 파워모드가 선택되어 있지 않음으로써, 스텝 (S38) 에서 부정판단된 경우에는, 차속제한 최고엔진 회전수를 도 9 에 Nemax2 또는 Nemax3 로 나타나는 맵에 근거하여 설정한다 (스텝 (S40)). 이들 맵 (Nemax2, Nemax3) 은, 상대적으로 작은 변속비를 사용하여 엔진회전수를 낮추는 맵으로, 그 중의 Nemax2 로 나타나는 맵은, 차속제한 최고엔진회전수의 증가균배가 차속의 증대에 따라 2 단으로 저하되어, 최증속변속비로 최고사용엔진회전수가 되도록 설정한 맵이다. 또한, Nemax3 로 나타나는 맵은, 차속제한 최고엔진회전수가 직선적으로 증대하도록 설정한 맵이다.

이와 같이 하여 구해진 차속제한 최고엔진회전수와 상기의 가목표엔진회전수가 비교된다 (스텝 (S41)). 상기 스텝 (S37) 에서 구해진 가목표엔진회전수가 차속제한 최고엔진회전수보다 작은 경우에는, 스텝 (S41) 에서 긍정판단된다. 즉, 액셀러레이터 페달을 밟는 양이 적어 출력의 증대요구가 작은 경우에는, 가목표엔진회전수가 작아져, 스텝 (S41) 에서 긍정판단된다. 그 경우, 스텝 (S42) 으로 진행되어 상기 스텝 (S37) 에서 구해진 가목표엔진회전수가 목표엔진회전수로서 채용된다.

이에 대하여, 출력의 증대요구량 (즉, 가속요구) 가 크면, 가목표엔진회전수가 커지므로, 스텝 (S41) 에서 부정판단된다. 즉, 가목표엔진회전수가 차속제한 최고엔진회전수를 초과하므로, 이 경우는, 맵으로부터 구해지는 차속제한 최고엔진회전수가 목표엔진회전수로 채용된다 (스텝 (S43)). 즉 목표엔진회전수가 제한된다.

그리고, 스텝 (S42) 또는 스텝 (S43) 에서 설정된 목표엔진회전수가 되도록 무단변속기의 변속비가 제어된다 (스텝 (S44)). 이것은, 도 1 에 나타낸 스텝 (S4) 에서의 변속제어수단에 의한 제어와 동일하다.

따라서 도 8a 및 8b 에 나타낸 제어에서는, 출력의 증대요구가 큰 경우, 목표엔진회전수가 목표출력에 근거한 회전수에 설정되지 않고, 차속에 따른 회전수에 제한된다. 이 때문에, 엔진토크가 증대되어 차속이 커짐에 따라 목표엔진회전수 즉 엔진회전수의 상한값이 증대하게되고, 그 결과, 엔진회전수가 차속의 증대에 따라 증대한다. 바꿔말하면, 가속시에 엔진회전수를 어느 정도 억제하게 되므로, 가속시의 소음을 저하시킬 수 있다. 또한, 엔진회전수의 상승이 차속의 증대에 대응하여 발생하므로, 체감되는 속도감과 엔진 (1) 거동과의 어긋남이 적어져 위화감을 회피할 수 있다. 또한, 선택되어 있는 주행모드에 의해 목표엔진회전수의 제한의 방법을 다르게하므로, 운전자의 요구에 따른 가속성이나 정숙성을 달성할 수 있어, 운전자가 요구하는 주행을 실시할 수 있다.

여기에서 상기의 도 8a 및 8b 에 나타낸 제어를 실시하는 장치와 본 발명과의 관계를 설명하면, 상기의 스텝 (S39) 및 스텝 (S40) 의 기능은, 본 발명에서의 목표회전수 제한수단에 상당한다.

또한, 상기의 도 8a, 8b 및 도 9 에 나타내는 예에서는, 목표엔진회전수의 제한값을 차속에 따라 변화시키는 것으로 했는데, 목표엔진회전수의 제한값은 출력의 변경요구가 있은 후에 서서히 변화시키면 되는 것으로, 예컨대 제어개시후, 일정시간마다 목표엔진회전수의 제한값을 단계적 또는 연속적으로 변화시켜도 되고, 또는 차속 대신에 다른 파라미터에 따라 목표엔진회전수의 제한값을 변화시켜도 된다. 또한, 상기의 예에서는, 액셀러레이터 개도로서 액셀러레이터 페달을 밟는 양에 근거하는 값을 채용했는데, 본 발명에서는, 예를 들면 차속을, 운전자에 의해 설정된 차속으로 유지하는 크루즈 컨트롤 장치에서 출력되는 출력요구신호를 액셀러레이터 개도신호로 할 수도 있다.

상술한 각 구체예로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 제어장치는, 목표출력에 근거하여 목표엔진회전수 및 목표엔진토크를 산출하고, 또한 무단변속기의 변속비 및 엔진의 출력토크를 각각 제어하도록 구성되어 있다. 따라서 엔진 (1) 으로부터 구동륜에 도달하는 동력전달계통 또는 그 제어계통에 어떤 고장 또는 이상이 있었던 경우에서도, 후술하는 바와 같이 무단변속기의 변속비 및 엔진의 출력토크를 동시에 제어하는 것이 바람직하다. 그 제어예를 나타내면, 이하와 같다.

도 10a, 10b 및 도 11 은 제어예를 나타내고 있고, 여기에 나타내는 예에서는, 고장시의 목표출력의 제한을 위해, 액셀러레이터 개도를 제한하도록 구성되어있다. 즉 도 10a 및 10b 에 나타낸 제어루틴은 미리 정한 소정시간 (△t ; 밀리초) 마다 실행되는 루틴으로, 먼저, 실제 액셀러레이터개도와 차속이 입력된다 (스텝 (S51)). 여기에서, 실제 액셀러레이터 개도란, 액셀러레이터 페달을 밟는 각도로, 이것을 전기적으로 처리하여 액셀러레이터 개도가 얻어진다.

다음으로 고장상태가 발생하고 있는지의 여부가 판단된다 (스텝 (S52)). 그 고장상태는, 요컨대, 엔진 (1) 으로부터 구동륜에 이르기까지의 무단변속기 (6) 를 포함하는 동력전달계통 및 그 제어를 위한 계통에서의 고장으로, 엔진 (1) 을 제어하는 전자제어장치 (4) 와 무단변속기 (6) 를 위한 전자제어장치 (9) 에서의 고장 외에, 엔진 (1) 의 스로틀개도를 검출하는 스로틀 개도센서, 엔진 (1) 의 흡입공기량을 검출하는 에어프로미터, 엔진 (1) 에 대한 연료의 공급계통, 엔진 (1) 의 흡기를 제어하는 흡기제어밸브, 전자스로틀밸브, 배기를 엔진 (1) 에 대하여 순환시키는 EGR 밸브, 무단변속기 (6) 에서의 변속제어밸브, 회전수센서 등의 고장이다. 이들의 고장은, 예를 들면 지령신호와 검출신호와의 불일치에 의해 검출할 수 있다.

고장이 검출되지않음으로써 스텝 (S52) 에서 부정판단된 경우에는, 실제 액셀러레이터 개도를 맵용 액셀러레이터 개도로 한다 (스텝 (S53)). 이것을 도면으로 나타내면 도 11 과 같고, 상술한 도 1 의 스텝 (S1) 에서 목표구동력을 구할 때에 사용하는 액셀러레이터 개도 (Acc) 로서 실제의 액셀러레이터 페달을 밟는 양에 1 대 1 로 대응하는 값을 설정해 놓고, 고장이 발생하지 않은 정상시에는 그 값을 액셀러레이터 개도로 사용한다.

이에 대하여, 고장이 검출되어 스텝 (S52) 에서 부정판단된 경우에는, 실제 액셀러레이터 개도가 고장상태에서의 제한값보다 작은지의 여부가 판단된다 (스텝 (S54)). 이 고장상태에서의 제한값은, 검출된 고장의 상태에 따라 엔진 (1) 의 출력을 제한하기 위한 것으로, 도 11 에 나타낸 바와 같이, 고장의 내용에 따라 일정값으로 설정되어 있다.

실제 액셀러레이터 개도가 고장상태 제한값보다 작아 스텝 (S54) 에서 긍정판단된 경우에는, 실제 액셀러레이터 개도가 맵용 액셀러레이터 개도 즉, 제어로 사용되는 액셀러레이터 개도로서 채용된다 (스텝 (S53)). 이에 대하여, 실제 액셀러레이터 개도가 고장상태 제한값 이상으로 스텝 (S54) 에서 부정판단된 경우에는, 고장상태 제한값이 맵용 액셀러레이터 개도 즉, 목표구동력을 결정하기 위한 액셀러레이터 개도로서 채용된다 (스텝 (S55)). 따라서 고장상태가 검출된 경우에는, 실제 액셀러레이터 개도가 커도 제어를 위해 채용되는 액셀러레이터 개도는, 작은 값으로 제한된다.

이와 같이 하여 구해진 맵용 액셀러레이터 개도와 차속 및 미리 기억하고 있는 맵에 근거하여 목표구동력이 구해지고 (스텝 (S56)), 또한 이 목표구동력과 차속에 근거하여 목표출력이 구해진다 (스텝 (S57)). 이들의 스텝 (S56) 및 스텝 (S57) 의 기능은, 도 1 에 나타낸 스텝 (S1) 및 스텝 (S2), 또는 도 8a 에 나타낸 스텝 (S32) 및 스텝 (S33) 의 기능과 동일하다.

그리고, 도 1 에 나타낸 제어 또는 도 8a 및 8b 에 나타낸 제어예에서와 동일하게, 엔진회전수를 입력하고 (스텝 (S58)), 그 엔진회전수와 목표출력으로부터목표엔진토크를 산출하고 (스텝 (S59)), 다시 그 목표엔진토크가 되도록 스로틀개도 및 연료분사량을 제어한다 (스텝 (S60). 한편, 이것과 병행하여, 목표출력과 미리 기억하고 있는 목표엔진회전수 테이블 (맵) 에 근거하여 목표엔진회전수를 구하고 (스텝 (S61)), 그 목표엔진회전수가 되도록 무단변속기 (6) 의 변속비를 제어한다 (스텝 (S62)). 이 스텝 (S61) 및 스텝 (S62) 의 제어는, 도 1 에 나타낸 스텝 (S3) 및 스텝 (S4), 또는 도 8b 에 나타낸 스텝 (S37) 및 스텝 (S44) 에서의 제어와 동일한 제어이다.

따라서 고장상태가 검출되면, 그 고장내용에 따라 액셀러레이터 개도가 제한되므로, 그 액셀러레이터 개도에 근거하여 구해지는 목표구동력이 작은값으로 되어, 더욱 그 목표구동력에 근거하여 구해지는 목표출력이, 정상값보다 작은 값이 된다. 엔진 (1) 의 출력 및 무단변속기 (6) 의 변속비는, 이 목표출력을 달성하도록 제어하므로, 결국, 엔진토크나 무단변속기 (6) 의 출력축토크 또는 구동토크가, 정상시보다도 낮은 값으로 제한된다. 그 결과, 고장시에서 주행을 위한 구동력을 가능한한 확보할 수 있음과 동시에, 고장상태에서 과대한 구동토크가 발생하는 것이 방지되어 동력전달계통의 손상이나 그 손상의 악화를 방지할 수 있다.

따라서, 도 10a, 10b 및 도 11 에 나타낸 제어를 실행하는 구체예와 본 발명과의 관계를 설명하면, 도 10 에서의 스텝 (S52) 의 기능은 본 발명에서의 고장검출수단에 상당하고, 또한 스텝 (S55) 의 기능은 본 발명에서의 제한수단에 상당한다. 또한, 이 스텝 (S55) 의 기능은, 검출된 고장의 내용마다 목표출력의 제한값을 설정하는 수단으로 되어 있다.

또한, 제 2 변속기간에서의 변속속도를 상기와 같이 하여 설정하는 대신, 그 제 1 변속기간의 길이를 설정하여 변속제어를 실행하여도 된다. 그 변속기간의 길이는, 예를 들면, 액셀러레이터 개도의 변화율이나 목표회전수와 실제 회전수와의 차이 등에 따라 결정할 수 있다. 또한, 상기의 예에서는, 가속하는 경우에 목표토크가 엔진 (1) 의 최대토크를 초과하는 변속의 경우에 대하여 설명했는데, 목표토크가 엔진의 최대토크를 초과하지 않는 가속의 경우나 감속의 경우에 대해서도, 상술한 변속제어를 동일하게 실시할 수 있다.

한편, 상술한 구체예에서는, 동력원이 내연기관인 경우에 대하여 설명했는데, 본 발명은 상기의 예에 한정되지 않는 것으로, 전동기와 내연기관을 조합하여 동력원으로 하는 차량 등의 다른 형식의 차량에 적용할 수 있다. 그 경우, 내연기관을 최적 운전라인을 따라 제어하고, 전동기의 출력을 상술한 등출력선상에서의 운전점 및 그 운전점으로부터 최적운전라인상의 운전점으로 변화시키도록 제어하면 된다. 또한, 변속속도의 변화는, 복수단계이면 되므로, 상술한 2 단계로 한정되지 않는다.

이하, 본 발명의 이점을 총괄적으로 서술한다. 이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 가감속의 요구가 있었던 경우, 그 시점의 동력원의 출력회전수 (또는 출력각속도) 와 동력원의 목표로 하는 출력에 근거하여 목표토크를 구하고, 그 토크를 출력하도록 동력원을 제어한 후에 목표출력까지 동력원을 제어하기때문에, 가감속의 요구에 적합한 구동토크를 얻을 수 있고, 그 결과, 차량으로서의 동력성능을 종래에 비하여 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 목표구동력을 미리 설정한 맵에 근거하여 구할 수 있으므로, 출력요구와 가속특성의 설정을 용이하게 실시할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 예컨대 목표출력이 구해지면, 그 목표출력으로부터 목표출력토크가 구해지고, 동력원이 그 목표출력토크를 발생하도록 제어되고, 그 경우, 예컨대 출력의 증대요구에 근거하여 변속이 이루어지면, 목표출력에 따른 동력원의 회전수가 되도록 급속하게 변속비가 변화하게되므로, 요구에 따른 구동력이 얻어짐과 동시에, 동력원의 회전수가 차속의 변화에 독립하여 변화하는 일이 없고, 또한, 목표출력이 달성된 후, 그 출력에서의 미리 설정된 목표출력회전수로의 변속시에는, 변속비가 천천히 변화하게되어, 예컨대 차속의 변화와 동력원의 회전수의 변화가 대응한 상태로 되므로, 요구에 따른 가감속도를 얻을 수 있고, 또한 위화감이 없는 변속을 실행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 출력요구량의 변화가 큰 경우이더라도, 동력원의 출력회전수가, 목표출력에 대하여 미리 설정한 목표회전수로 바로 변화하지 않고, 제한값으로 정해지는 회전수로 되어, 그 제한값이 변화함에 따라 동력원의 회전수가, 상기 목표출력에 대하여 미리 설정한 목표회전수를 향하여 점점 변화하므로, 예컨대 가속요구가 있었던 경우, 동력원의 회전수가 차속의 증대에 관련되어 변화하고, 동력원의 거동의 변화가 차량의 거동의 변화에 합치된 것으로 되어, 그 결과, 위화감이 발생하는 것을 미연에 회피할 수 있고, 또한 동력원의 회전수를 억제하게 되므로, 소음을 완화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 고장이 검출된 경우, 상기 목표출력을 제한하는 제어가 실행되고, 그 결과 목표출력이 출력요구에 따른 값보다 작아지므로, 목표출력에 근거하여 설정되는 동력원의 출력토크나 무단변속기의 변속비가 작아진다. 이 때문에 동력원의 출력이 전달되는 동력전달계통에, 고장상태로 과대한 하중이 걸리는 일이 미연에 회피되어, 동력전달계통을 유효하게 보호할 수 있음과 동시에, 고장상태에서도 가능한한 구동력이 확보되어 주행가능하게 된다.

Claims

출력요구량에 근거하여 구해지는 목표출력토크가 되도록 동력원 (1) 을 제어하고, 또한 그 출력요구량에 근거하여 구해지는 변속비에 무단변속기 (6) 의 변속비를 제어하는, 무단변속기 (6) 를 구비한 차량의 제어장치에 있어서,

상기 출력요구량과 차속에 근거하여 목표구동력을 구하는 수단 (4, 9) 과,

그 목표구동력을 달성하기 위한 동력원 (1) 의 목표출력을 구하는 수단 (4, 9) 과,

상기 목표출력과 상기 동력원 (1) 의 실제의 출력회전수에 근거하여 상기 동력원 (1) 의 목표출력토크를 구하는 수단 (4, 9) 과,

그 목표출력토크가 되도록 상기 동력원 (1) 을 제어하는 동력원 (1) 제어수단 (4, 9) 과,

그 목표출력에 대하여 미리 설정된 목표출력회전수를 구하는 수단 (4, 9) 과,

상기 동력원 (1) 이 상기 목표출력토크를 출력하도록 제어된 후에, 상기 무단변속기 (6) 의 실제의 출력회전수가 그 목표출력회전수가 되도록 상기 무단변속기 (6) 의 변속비를 제어하는 변속비 제어수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 출력토크가 상기 목표출력토크로 제어된 이후에, 상기 동력원 (1) 의 출력을 변화시키지 않고서 상기 동력원 (1) 의 출력회전수가 그 목표출력회전수가 되도록 변속비를 제어하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 출력요구량의 변화에 의해 상기 동력원 (1) 의 출력토크를 상기 목표출력토크로 제어할 때에 상기 변속비를 제어하는 다른 변속비 제어수단 (4, 9) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 3 항에 있어서, 상기 다른 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 이 목표출력토크로 제어된 이후에 변속비를 변화시키는 변속속도보다도 빠르게 변속비를 변화시키는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 다른 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 출력의 변화율에 근거하여 변속비의 변화속도를 결정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 다른 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1)의 실제의 회전수와 상기 목표출력회전수간의 차이에 근거하여 변속비의 변속속도를 결정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 다른 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 변속비를 변화시키는 변속기간의 길이를, 상기 동력원 (1) 의 출력의 변화율에 근거하여 결정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 다른 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 변속비를 변화시키는 변속기간의 길이를, 상기 동력원 (1) 의 실제의 회전수와 상기 목표출력회전수간의 차이에 근거하여 결정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 미리 정한 시간내에 상기 동력원 (1) 의 출력회전수가 상기 목표출력회전수에 도달하도록 변속비의 변화속도를 결정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 출력회전수가 상기 목표출력회전수에 근접함에 따라 변속비의 변화속도를 느리게 하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 변속비 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 실제의 회전수와 상기 목표출력회전수간의 차이에 근거하여 변속비의 변화속도를 결정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 목표구동력을 구하는 수단 (4, 9) 은, 출력요구량과 차속에 관련하여 구동력을 정하고 있는 맵에 근거하여 목표구동력을 구하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 무단변속기 (6) 의 변속비의 변속속도를, 상기 동력원 (1) 의 실제의 회전수가 상기 목표출력회전수가 될 때까지 적어도 2 개의 완급단계로 변화시키는 변속속도 제어수단 (4, 9) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 13 항에 있어서, 상기 변속속도 제어수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 실제의 회전수가 상기 목표출력회전수에 근접함에 따라 상기 무단변속기 (6) 의 변속비의 변화속도를 느리게 하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 동력원 (1) 의 목표출력회전수를 미리 정한 제한값으로 제한함과 동시에, 그 제한값을, 상기 목표출력에 대하여 미리 설정된 목표출력회전수를 구하는 수단 (4, 9) 에 의해서 구해진 상기 목표출력회전수로 서서히 변화시키는 목표회전수 제한수단 (4, 9) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 15 항에 있어서, 주행을 위한 구동력이 서로 상이한 복수의 주행모드를 선택하는 주행모드 선택수단 (4, 9) 을 추가로 포함하고, 상기 목표출력회전수 제한수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 목표출력회전수의 제한값을 그 주행모드마다 다르게 하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 15 항에 있어서, 주행을 위한 구동력이 서로 상이한 복수의 주행모드를 선택하는 주행모드 선택수단 (4, 9) 을 추가로 포함하고, 상기 목표출력회전수 제한수단 (4, 9) 은, 상기 구동력 (1) 의 목표출력회전수의 제한값을, 구동력이 큰 주행모드가 선택되고 있는 경우에는, 구동력이 작은 주행모드가 선택되고 있는 경우보다 큰 값으로 설정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 15 항에 있어서, 주행을 위한 구동력이 서로 상이한 복수의 주행모드를 선택하는 주행모드 선택수단 (4, 9) 을 추가로 포함하고, 상기 목표출력회전수 제한수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 목표출력회전수의 제한값의 변화경향을 그 주행모드마다 다르게 하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 15 항에 있어서, 주행을 위한 구동력이 서로 상이한 복수의 주행모드를 선택하는 주행모드 선택수단 (4, 9) 을 추가로 포함하고, 상기 목표출력회전수 제한수단 (4, 9) 은, 상기 동력원 (1) 의 목표출력회전수의 제한값의 변화경향을, 구동력이 큰 주행모드가 선택되고 있는 경우에는, 구동력이 작은 주행모드가 선택되고 있는 경우보다 급격하게 변화하는 경향으로 설정하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 동력원 (1) 과 상기 무단변속기 (6) 중의 어느 하나의 고장 또는 상기 동력원 (1) 과 상기 무단변속기 (6) 중의 어느 하나의 제어계통의 고장을 검출하는 고장검출수단 (4, 9) 과, 이 고장검출수단 (4, 9) 이 고장을 검출한 경우에, 상기 목표출력을 제한하기 위한 제한제어를 실행하는 제한수단 (4, 9) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 20 항에 있어서, 상기 제한수단 (4, 9) 은 상기 고장내용에 따라 제한내용을 다르게 하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 20 항에 있어서, 상기 제한수단 (4, 9) 은 제어데이터로서 입력되는 출력요구량을 제한하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 20 항에 있어서, 상기 제한수단 (4, 9) 은 출력요구량에 근거하여 구해지는 목표구동력을 제한하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.
제 20 항에 있어서, 상기 제한수단 (4, 9) 은 목표구동력에 근거하여 구해지는 목표출력을 제한하는 수단 (4, 9) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무단변속기를 구비한 차량의 제어장치.