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JP2001225672A - 無段変速機を備えた車両の制御装置 - Google Patents

無段変速機を備えた車両の制御装置

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JP2001225672A
JP2001225672A JP2000149087A JP2000149087A JP2001225672A JP 2001225672 A JP2001225672 A JP 2001225672A JP 2000149087 A JP2000149087 A JP 2000149087A JP 2000149087 A JP2000149087 A JP 2000149087A JP 2001225672 A JP2001225672 A JP 2001225672A
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torque
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variable transmission
continuously variable
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泰志 伊藤
Isao Takagi
功 高木
Zenichiro Masuki
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Hirobumi Kubota
博文 久保田
Kohachi Tanaka
浩八 田中
Shinichi Mitani
信一 三谷
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンおよびCVTの応答性や車両の動力
特性を向上させつつ、違和感のない車両制御をおこな
う。 【解決手段】 ECU30の目標駆動力計算手段52が
アクセル開度と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、
目標駆動力なまし値計算手段60が前記目標駆動力に到
達する過程において、駆動力を徐々に変化させた目標駆
動力なまし値(修正目標駆動力)を求める。また、目標
駆動力なまし値に基づいて目標出力なまし値計算手段6
2が目標出力なまし値(修正目標出力)を求める。そし
て、CVT変速装置制御手段58が前記目標駆動力に基
づいて算出した目標出力に応じてCVT12の変速制御
をおこない、前記目標出力なまし値に基づいてエンジン
10の負荷制御をおこない、エンジン10とCVT12
との応答性の違いによる動力特性の低下や違和感を緩和
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、変速比を連続的
に変更することのできる無段変速機を備えた車両の制御
装置に関し、特に出力要求に基づいて動力源および無段
変速機を並行して制御する制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用変速機として無段変速機
(CVT)が知られている。この無段変速機は、要は、
入力回転数と出力回転数との比率を連続的に変化させる
ことのできる機能を有した変速機であって、現在では、
駆動側の回転部材と出力側の回転部材に対する伝動部材
の接触半径位置を連続的に変化させることにより、変速
比を適宜に設定する構成の装置が実用化されている。具
体的には、ベルト式無段変速機およびトロイダル式無段
変速機が実用化されている。
【0003】前者のベルト式無段変速機は、ベルトの巻
き掛けられた入力側プーリと出力側プーリとのそれぞれ
が、固定シーブと軸線方向に移動可能な可動シーブとに
よって構成され、それぞれのプーリにおける可動シーブ
を軸線方向に移動させることにより各プーリの溝幅を変
更し、これによりベルトの巻き掛け半径すなわち変速比
を連続的に変化させるように構成されている。なお、出
力側プーリにおける可動シーブに対しては、要求される
伝達トルクに応じた軸方向力を付与することにより、ベ
ルトの張力を要求トルクに応じた張力に設定し、これに
対して入力側プーリの可動シーブに対しては、アクセル
ペダルの踏み込み量(アクセル開度)に基づく出力要求
信号や車速を所定値に自動的に設定するクルーズコント
ロールなどからの出力要求信号および車速などの走行状
態に基づいて決まる変速比を設定するように軸方向力を
付与し、その溝幅を変化させている。
【0004】このように無段変速機によれば、変速比を
連続的に変化させることができるので、エンジンなどの
動力源の回転数を、大きい自由度をもって変化させるこ
とが可能になる。したがって無段変速機を搭載している
車両では、要求されている駆動トルクを満たすために変
速比を制御するだけでなく、動力源の効率的な運転すな
わち燃費の低減などのために、変速比を制御することが
可能になる。
【0005】その制御の一例が、本出願人による特願平
11−29202号の明細書に記載されている。その制
御では、先ず、アクセルペダルの踏み込み量および車速
から目標駆動力を求める。ついで、その目標駆動力に対
応する目標出力およびスロットル開度、目標エンジン回
転数をそれぞれ求め、さらに目標エンジン回転数と車速
とに基づいて、無段変速機の目標変速比を求めている。
そして、エンジンは、目標出力とエンジン回転数とに基
づいて決まる目標トルクを発生するように制御され、こ
れに対して無段変速機は、目標出力を出すために最も効
率のよいエンジン回転数となるように変速比が制御され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エンジンと無
段変速機とでは、制御の応答性が異なる。つまり、エン
ジンは吸入空気量および燃料量を増やせば直ちにトルク
を変化させることができるが、無段変速機は、油圧制御
によりプーリの溝幅を徐々に増大もしくは減少させるこ
とにより変速比を変化させるので、目標とする変速比ま
で変化するのに時間がかかる。ところが、アクセルペダ
ルが踏み込まれるとそれに即応して目標駆動力が変化
し、また目標出力が変化する。一方、エンジントルク
は、(目標出力/エンジン回転数)の演算で決まるの
で、無段変速機の変速の遅れが原因となってエンジン回
転数が低い状態にあると、(目標出力/エンジン回転
数)の演算で求まるエンジントルクが急激に上昇し、加
速ショックが発生することがある。また、トルクの急激
な変化により、動力の伝達系統に捩り変形が生じ、これ
が原因となって車両の前後振動(シャクリ)が発生する
場合がある。
【0007】また一方、無段変速機を搭載する車両の発
進装置にトルクコンバータが用いられている場合、発進
時の駆動トルクが過大になることがある。すなわち、例
えば流体式のトルクコンバータは、入力回転数と出力回
転数との比(すなわち速度比)が“1”より小さいコン
バータ領域では、トルクの増幅作用が生じ、トルクコン
バータから出力されるトルクが大きくなる。発進時で
は、出力回転数がほぼゼロであるから、トルクの増幅率
であるトルク比が最も大きくなり、その結果、上述した
動力源および無段変速機の制御をおこなったのでは、発
進時の駆動トルクが過大になってしまうことがある。こ
のような場合には、急加速感を車両の塔乗者に与えてし
まったり、あるいは路面のμ(摩擦係数)が低い場合
(圧雪路や凍結路、砂利道など)には、タイヤスリップ
を招く可能性がある。発進装置としてのトルクコンバー
タは、基本的には上記のように発進トルクの増大作用を
おこなうから、流体式のものでなくても、上述したのと
同様の状況が生じる。
【0008】このような不都合を解消するために、アク
セルペダルの踏み込み量に応じた目標駆動力が算出され
ても直ちにその目標値に変化させることなく徐々に目標
値まで変化させる、いわゆるなまし制御をおこなうこと
が考えられる。このようななまし制御における修正され
た目標値もしくは暫定的に設定された目標値に基づいて
制御をおこなえば、トルクの急激な変化が回避されてシ
ョックが発生しなくなる。しかしながら、なまし制御
は、要は、修正された目標値を小さくして最終的な目標
値の達成を時間的に遅らせる制御であるから、制御応答
性が悪くなる。また、なまし制御による目標値に基づい
て無段変速機の変速を制御すると、変速の目標値が徐々
に変化することになるため、無段変速機の変速速度を最
大とすることができず、その結果、元来応答性に劣る変
速応答性が更に悪化してしまい、車両操作に対する違和
感が増大するなどの問題が生じる。
【0009】この発明は、上記の課題に鑑みなされたも
のであり、エンジンおよび無段変速機の応答性や車両の
動力特性を向上でき、しかも違和感のない車両制御をお
こなうことのできる車両の制御装置を提供することを目
的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、動力源と無段変速機
とを出力要求に基づく目標値に向けて制御するにあた
り、動力源と無段変速機とのいずれか一方の目標値につ
いてのみ修正をおこない、あるいは他方の目標値につい
ての修正とは異なる修正をおこなうように構成したこと
を特徴とする制御装置である。具体的には、請求項1の
発明は、動力源と、変速比を連続的に変化させることの
できる無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づ
いて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動
力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するよう
に前記無段変速機を制御する一方、前記目標駆動力に基
づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを
達成するように前記動力源を制御する無段変速機を備え
た車両の制御装置において、前記目標駆動力に到達する
過程において、前記目標トルクの変化よりも抑制されて
変化する修正目標トルクを求める修正目標トルク算出手
段を備え、前記目標出力に基づいて前記無段変速機の変
速比を制御し、かつ前記修正目標トルクに基づいて前記
動力源の負荷を制御するように構成されていることを特
徴とする制御装置である。
【0011】その修正目標トルク算出手段は、請求項2
に記載されているように、前記目標駆動力の変化よりも
抑制されて変化する修正目標駆動力を求め、その修正目
標駆動力に基づいて前記修正目標トルクを算出する手段
を含む構成とすることができる。
【0012】また、請求項1の修正目標トルク算出手段
は、請求項3に記載されているように、前記目標出力の
変化よりも抑制されて変化する修正目標出力を求め、そ
の修正目標出力に基づいて前記修正目標トルクを算出す
る手段を含む構成とすることができる。
【0013】さらに、請求項1の修正目標トルク算出手
段は、請求項4に記載されているように、前記目標トル
クに基づいて前記修正目標トルクを算出する手段を含む
構成とすることができる。
【0014】そして、請求項1ないし4のいずれかにお
ける修正目標トルク算出手段は、請求項5に記載されて
いるように、前記修正目標トルクの変化を、その変化途
中で所定期間に亘り制限するように前記修正目標トルク
を算出する手段を含む構成とすることができる。
【0015】これら請求項1ないし5の発明において、
目標トルクや目標駆動力あるいは目標出力に対するそれ
ぞれの修正値を求める制御は、前述したなまし制御と同
等の制御であり、したがって無段変速機側は、出力要求
量に基づいて直ちに変化する目標出力によって迅速に変
速制御がおこなわれ、また動力源側は目標出力なまし値
によって、変化の緩やかな制御がおこなわれるので、急
激なトルク発生が回避される。その結果、無段変速機の
応答性を良好に維持しながらアクセル急開時の加速ショ
ックを低減することが可能になり、違和感のない車両制
御をおこなうことができる。
【0016】またさらに、請求項6の発明は、請求項1
ないし5のいずれかにおける前記修正目標トルク算出手
段が、前記修正目標トルクの変化の抑制度合を、前記加
速要求量もしくは加速要求量から求められる制御パラメ
ータが大きいほど小さくして前記修正目標トルクを算出
する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【0017】これに対して、請求項7の発明は、請求項
1ないし5のいずれかにおける前記修正目標トルク算出
手段が、前記修正目標トルクの変化の抑制度合を、前記
加速要求量の変化量もしくは加速要求量から求められる
制御パラメータの変化量が大きいほど小さくして前記修
正目標トルクを算出する手段を含むことを特徴とする制
御装置である。
【0018】したがってこれら請求項6の発明あるいは
請求項7の発明では、加速要求に伴う回転変化によって
生じる慣性トルクに相当するトルク損失を補うように、
修正目標トルクの変化の抑制度合が設定される。これ
は、加速要求量もしくはそれに基づく制御パラメータあ
るいはそれらの変化量に基づいて定められるから、慣性
損失トルクを補う目標トルクの修正分に外乱による変動
がなく、その結果、出力トルクの変動やそれに起因する
シャクリを防止することができる。また、その抑制の度
合が慣性トルクが大きくなる状況にあるほど、小さくさ
れる。すなわち加速要求量やそれに基づく制御パラメー
タあるいはそれらの変化量が大きくなるほど、修正目標
トルク変化の割合が大きくなるので、慣性力による回転
変化の遅れを防止し、応答性の良い変速をおこなうこと
ができる。
【0019】また、請求項8の発明は、動力源と、変速
比を連続的に変化させることのできるトルクコンバータ
付き無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づい
て目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動力
源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するように
前記無段変速機を制御する一方、前記目標駆動力と動力
源の回転数とに基づいて動力源の目標トルクを算出し、
その目標トルクを達成するように前記動力源を制御する
無段変速機を備えた車両の制御装置において、トルクコ
ンバータがトルクを増幅するコンバータ領域の少なくと
も一部において、前記目標トルクの算出用回転数を所定
の下限値に下限制限する下限制限手段を備え、その下限
制限された算出用回転数に基づいて前記目標トルクを算
出するように構成されていることを特徴とする制御装置
である。
【0020】ここで、下限値は、一例として900rp
mである。
【0021】さらに、請求項9の発明は、動力源と、変
速比を連続的に変化させることのできるトルクコンバー
タ付き無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づ
いて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動
力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するよう
に前記無段変速機を制御する一方、前記目標駆動力と動
力源の回転数とに基づいて動力源の目標トルクを算出
し、その目標トルクを達成するように前記動力源を制御
する無段変速機を備えた車両の制御装置において、トル
クコンバータがトルクを増幅するコンバータ領域の少な
くとも一部において、前記目標トルクを出力要求量に応
じた所定の上限値に上限制限する上限制限手段を備え、
前記上限制限された目標トルクに基づいて前記動力源の
負荷を制御するように構成されていることを特徴とする
制御装置である。
【0022】ここで、目標トルクの上限値を設定する場
合、その上限値は、アクセル開度に関連して予め準備さ
れた値、例えば相関マップなどを用いることにより設定
することができる。
【0023】これら請求項8の発明もしくは請求項9の
発明によれば、目標駆動力に基づく目標出力や動力源の
回転数などに影響されることなく、コンバータ領域にお
ける過剰なトルク発生を防止することができるので、発
進時の急加速感や低μ路でのタイヤスリップなどを防止
することが可能になり、違和感のない車両の制御をおこ
なうことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例
に基づいて説明する。図1には、この発明の実施形態に
係る車両の構成概念図が示されている。この実施形態で
対象とする車両は、動力源(動力源としては、ガソリン
エンジンやディーゼルエンジンなどに内燃機関やモータ
などの電動機、またはそれらを組み合わせたものである
が、以下の説明では、例えば、エンジン10を用いて説
明する)と駆動輪(図示せず)との間に無段変速機(以
下、CVTと記す)12が配置されたものである。
【0025】図1において、エンジン10のクランク軸
10aは、前後進切換機構14およびロックアップクラ
ッチ16を有するトルクコンバータ18を介して、ベル
ト式のCVT12の入力軸12aと連結されている。ま
た、CVT12の出力軸12bは、図示しない差動歯車
装置などを介して車両の駆動輪と連結されている。そし
て、前記ロックアップクラッチ16が機械的に接続(係
合)状態になることによって、エンジン10の回転力を
駆動輪に伝達したり、駆動輪の回転力をエンジン10に
伝達することができる。また、ロックアップクラッチ1
6が切断(係合解除)状態になることで、エンジン10
側と駆動輪(CVT12)側とが独立(トルクコンバー
タ18により流体接続はされている)になり、エンジン
10は駆動輪側の必要以上の負荷を受けることなく自律
駆動可能になり、例えばアイドリング回転を維持するこ
とが可能になる。
【0026】図1に示すCVT12は、可動回転体(可
動シーブ)20aと固定回転体(固定シーブ)20bと
で構成される一対の可変プーリ20の溝幅を油圧によっ
て変化させて、これらの可変プーリ20に対するベルト
22の巻き掛け半径を、その張力が一定に維持されるよ
うに変化させることにより変速比を変えるものであり、
溝幅の変化速度が変速速度となる。具体的には、出力側
の可変プーリ20の可動シーブ20aを駆動するアクチ
ュエータ24にスロットル開度などの変速機入力トルク
に関連する情報に基づく油圧を供給してベルト22の張
力を、入力トルクに応じた張力に設定し、その状態で入
力側の可変プーリ20における可動シーブ20aを駆動
するアクチュエータ24に給排するライン圧を制御する
ことにより、変速速度を任意に制御することができる。
なお、この発明では、上記のベルト式のCVT以外に、
トロイダル面を備えた一対のディスクの間にパワーロー
ラを挟み込み、そのパワーローラを傾動させてディスク
との接触点の半径を変化させて変速をおこなうトロイダ
ル式のものを用いることもできる。
【0027】また、前記トルクコンバータ18は、基本
的には、車両が停止している状態であってもエンジン1
0を継続的に動作させるようにするためのものである。
なお、前後進切換機構14は、エンジン10の回転方向
が一方向に限定されており、かつCVT12が反転動作
機構を備えていないために設けられたものであり、遊星
歯車機構を主体とした機構やリバースギアおよび同期連
結機構を備えた機構などを採用することができる。
【0028】入力軸12aおよび出力軸12bの回転速
度を検出するために、それぞれ回転速度センサ26,2
8が設けられている。これらの回転速度センサ26,2
8は、マイクロコンピュータを主体として構成された電
子制御装置(以下、ECUと記す)30に接続されてお
り、そのECU30は、回転速度センサ26,28の検
出信号に基づいてCVT12の変速比を算出する。
【0029】また、エンジン10の吸気配管の近傍に
は、吸入圧を検知する吸気圧センサ32が設けられ、ク
ランク軸10aの近傍にはエンジン回転速度を検知する
ための回転センサ34が設けられている。ECU30
は、吸気圧センサ32の検出した吸入圧や回転センサ3
4の検出したエンジン回転速度に応じて燃料噴射量、点
火時期を最適に制御する。
【0030】他方、アクセルペダル36の近傍には、ア
クセル開度を検出するアクセルセンサ38が設けられて
おり、検出結果をECU30に提供している。ECU3
0は、このアクセルセンサ38の検出したアクセル開
度、回転速度センサ28の検出した車速および回転速度
センサ34の検出したエンジン回転速度により、例えば
燃費が最良となるように、スロットルアクチュエータ4
0を通じて吸入圧を制御する。
【0031】また、運転席の近傍に設けられたシフトレ
バー42には、その操作位置を検出するためのシフトセ
ンサ44が設けられており、ECU30は、このシフト
センサ44の検出したドライブレンジなどの情報や車
速、アクセル開度などの情報により、ロックアップクラ
ッチ16の動作やCVT12の変速比を制御する。
【0032】さらに、ブレーキペダル46の近傍にはブ
レーキペダル46の操作量や操作速度を検出するブレー
キペダルセンサ48が設けられている。このブレーキペ
ダルセンサ48は、ブレーキペダルブラケット部に配置
され、ブレーキペダルの踏み込み量に比例した電圧をE
CU30に提供する。
【0033】また、前記ECU30には補機である空気
調和装置(以下、エアコンという)50などが接続さ
れ、その駆動制御をおこなっている。エアコン50のコ
ンプレッサなどはエンジン10によって駆動されてい
る。
【0034】この実施形態の特徴的事項は、アクセル開
度と車速とによって算出された目標駆動力に到達する過
程において、駆動力を徐々に変化させた目標駆動力なま
し値を求め、その目標駆動力なまし値に基づいて目標出
力なまし値を求める。そして、目標駆動力に対して算出
されたエンジン10の目標出力に基づいて前記CVT1
2の変速制御をおこなう一方、前記目標出力なまし値に
基づいてエンジン10の負荷制御をおこなう点にある。
【0035】図2は、ECU30における実施形態1の
制御過程を説明するブロック図である。ECU30内の
目標駆動力計算手段52は、入力されたアクセル開度A
ccおよび車速Vに基づいて目標駆動力Ft を求める。こ
こで、アクセル開度Accは、アクセルペダル36の踏み
込み量をアクセルセンサ38で電気的に検出して得られ
る制御データであり、加速もしくは減速の要求すなわち
駆動力についての要求パラメータとして用いられる。し
たがって、車速を一定に維持するクルーズコントロール
のための駆動要求信号をアクセル開度Accの代わりに用
いてもよい。また、車速に関する入力値も同様であり、
車速Vに関連する値すなわち車速Vと一対一の関係にあ
る他の入力信号、例えば、回転部分から得られる回転数
を車速Vに換算して用いることもできる。前記目標駆動
力Ft の決定は、図2中に示すようなアクセル開度Acc
をパラメータとして車速Vと駆動力Ft との関係を示す
マップから導き出すことができる。このマツプは、車両
やエンジン毎に予め準備されているものである。
【0036】続いて、ECU30内の目標出力計算手段
54は、取得した目標駆動力Ft と現在の車速Vとを積
算することにより、エンジン10の目標出力Pt を求め
る。さらに、ECU30内のCVT変速目標計算手段5
6は、CVT12の変速比を制御するために、目標出力
Pt に対応した目標エンジン回転数Netを求める。な
お、目標出力Pt に対応した目標入力軸回転数Nint を
求めてもよい。この目標エンジン回転数Netあるいは目
標入力軸回転数Nint も目標出力Pt に基づく相関マッ
プから導き出すことができる。
【0037】そして、ECU30内のCVT変速装置制
御手段58は、前記目標エンジン回転数Netと検出され
た実際のエンジン回転数Ne とに基づいて、実エンジン
回転数が目標エンジン回転数になるように、CVT12
の変速比を制御する。具体的には、図1において、可変
プーリ20における可動シーブ20aを駆動するアクチ
ュエータ24に給排するライン圧の制御をおこなう。つ
まり、アクセルペダル36が踏み込まれて変化する目標
駆動力に応じた目標出力を達成するように、CVT12
の変速制御を迅速におこなう。
【0038】一方、目標駆動力計算手段52が求めた目
標駆動力Ft に対し、ECU30の目標駆動力なまし値
計算手段60は、目標駆動力Ft に到達する過程におい
て、駆動力を徐々に変化させた目標駆動力なまし値Fs
を算出する。この目標駆動力なまし値Fs は、以下の1
/nなまし式で算出することができる。 Fs(i)=Ft /n+(n−1)・Fs (i-1)/n
【0039】目標駆動力Ft に対する目標駆動力なまし
値Fsの変化は、例えば、図2中に示すとおりである。
なお、目標駆動力なまし値Fsは、このような相関マッ
プを予め準備して導き出してもよい。また、目標駆動力
なまし値Fs の変化は、図2に示すように滑らかである
必要は必ずしもなく、例えば、計算周期毎に増加量また
は減少量に所定値にて制限をかけることによって階段状
に変化させるようにしてもよい。
【0040】続いて、ECU30に含まれる目標出力な
まし値計算手段62は、取得した目標駆動力Ft と現在
の車速Vとを積算することにより、エンジン10の目標
出力なまし値Ps を求める。そして、ECU30に含ま
れるエンジン負荷計算手段64はエンジン10を制御す
るために、目標出力なまし値Pt と現在のエンジン回転
数Ne とに基づいて目標エンジントルクTを以下の式に
より求める。なお、現在の入力軸回転数Ninを現在のエ
ンジン回転数Ne の代わりに用いてもよい。T=30Ps
/πNe
【0041】ECU30のエンジン負荷制御手段66
は、算出された目標エンジントルクTとなるようにエン
ジン10を制御する。具体的には、燃料噴射量あるいは
電子スロットルバルブの開度を制御する。この時、目標
エンジントルクTの算出には目標駆動力Ft に対してな
まし処理がおこなわれた目標出力なまし値Ps が用いら
れているので、トルクの急激な変化が回避され、アクセ
ルペダル36の操作時などにショックが発生することを
防止することができる。
【0042】このように、目標出力に基づいてCVT1
2の変速制御をおこない、目標出力なまし値に基づいて
エンジン10の負荷制御をおこなうことにより、エンジ
ン10とCVT12との応答性の違いを考慮して、車両
の動力特性を向上しつつ、違和感のない車両制御、つま
り、加速ショックを低減しつつ加速応答性(CVTの変
速応答性)の向上を図ることが可能になる。
【0043】なお、上述した具体例では、目標駆動力F
t をなまし処理により修正し、目標トルクの修正をおこ
なったが、目標出力あるいは目標トルクをなまし処理に
より修正し、目標トルクの修正処理をおこなってもよ
い。例えば、図3は、図2の構成の変形例であり、目標
出力なまし値計算手段62が目標出力計算手段54の算
出した目標出力Pt に基づき目標出力なまし値Ps を算
出する例であり、上述した1/nなまし式を適用して算
出することが可能であり、同様な効果を得ることができ
る。また、エンジン負荷計算手段64において、目標出
力Ptに基づき算出した目標エンジントルクTになまし
処理をおこなう機能を付加することも可能であり、同様
な効果を得ることができる。
【0044】ところで、図1に示すように、CVT12
を搭載する車両では、停止時や低速時にエンジン10の
アイドリング回転を可能にし、また発進時などにおける
駆動トルクを大きくするために、トルクコンバータ18
が用いられている。このトルクコンバータ18は、停止
時および低速時(発進直後または停止直前)にロックア
ップクラッチ16の係合力を低下させて、滑りを生じさ
せることにより回転状態の異なるエンジン10とCVT
12とのシンクロをおこない、停止時には、ロックアッ
プクラッチ16を完全に解放し、エンジン10とCVT
12との分離をおこなう。また、車速が上昇した際に
は、ロックアップクラッチ16を係合させることにより
エンジン10とCVT12とを直結し、両者の間で効率
的に動力伝達をおこなわせている。
【0045】前述したように、エンジン10は、アクセ
ルペダルの踏み込み量に基づいて算出された目標出力と
エンジン回転数あるいは入力軸回転数とから決まる、出
力要求に応じたエンジントルク(=目標出力/エンジン
回転数あるいは入力軸回転数)を発生するように制御さ
れる。図4に、発進時、すなわち、ロックアップクラッ
チ16の接続が開始され、エンジン回転数が上昇し始め
るコンバータ領域のアクセル開度、駆動力、目標出力、
エンジン回転数、エンジントルクの変化が例示されてい
る。従来の制御では、発進要求があってアクセル開度が
決定されると、アクセル開度に応じて目標駆動力および
目標出力が算出される。この時、エンジン回転数は、ア
イドリング回転状態から増加することになる(エンジン
回転数A)。すなわち、発進時のエンジントルクがアイ
ドリング回転数に基づいて算出されるため、発進時に大
きなトルクが発生してしまう(エンジントルクB)。こ
の大きなトルクは、トルクコンバータ18のトルク増幅
作用により更に増大させられて駆動トルクとなるから、
通常の路面状態(乾燥状態など)では、急加速感を生じ
る場合がある。また、例えば、圧雪路や凍結路あるいは
砂利道などの路面のμ(摩擦係数)が低い道路を走行す
る場合には、タイヤスリップを招く可能性がある。
【0046】前述したように、目標出力に基づいてCV
T12の変速制御をおこない、目標出力なまし値に基づ
いてエンジン10の負荷制御をおこなうことによって
も、制御開始時の目標出力がなまされる(修正される)
ので、発進時の急激なトルク上昇を回避することができ
るが、例えば、エンジントルクを算出する時の計算上の
エンジン回転数あるいは入力軸回転数に下限値を設ける
ことでも、発進時の急激なトルク上昇を回避することが
できる。
【0047】図4に示すように、例えば、エンジン回転
数にトルク計算時の下限値C(例えば、900rpm)
を設ける。その結果、トルク計算用のエンジン回転数D
は、下限値C以上に維持される。そして、発進のために
アクセルペダル36が踏み込まれても実際のエンジント
ルクの計算には、常に下限値C以上の値が用いられるこ
とになり、図4の下限値適用時のエンジントルクEに示
すように、発進時のエンジントルクの急激な立ち上がり
が抑制される。さらに、下限値適用時の実駆動トルクF
に示すように、実駆動力の立ち上がりも滑らかになる。
その結果、路面のμが低い場合でも、タイヤスリップな
どを招くことなくスムーズな発進動作をおこなうことが
可能であり、違和感のない車両制御をおこなうことがで
きる。
【0048】図5は、エンジン回転数に基づく、目標ト
ルクの算出手順を示すフローチャートである。まず、図
1におけるECU30は、現在のエンジン回転数と予め
設定した下限回転数(例えば900rpm)との比較を
おこなう(ステップS100)。もし、ECU30によ
って、(現在のエンジン回転数≧下限回転数)であると
判断された場合、トルク計算のための回転数として、回
転センサ34などから検出可能なエンジン回転数を採用
し(ステップS101)、目標トルクの計算を、検出し
た実際のエンジン回転数に基づいて実行する(ステップ
S102)。
【0049】一方、ステップS100において、ECU
30が、(現在のエンジン回転数<下限回転数)である
と判断した場合、計算によって求まるトルクが大きくな
ってしまう可能性があるため、トルク計算のための回転
数として、予め設定された下限回転数(例えば900r
pm)を採用し(ステップS103)、目標トルクの計
算を下限回転数に基づいて実行する(ステップS10
2)。その結果、図4に示すように、アイドリング状態
からの急激なトルクの立ち上がりが緩和され、発進時の
急加速感やタイヤスリップなどの発生が防止される。
【0050】なお、図6のフローチャートに示すよう
に、アクセル開度に基づいて求めた制限トルクにより実
際に発生させるトルクを制限してもよい。すなわち、ま
ず、エンジン10の目標トルクをアクセル開度などに基
づき算出する(ステップS200)。同時に、アクセル
開度に関連して予め準備された相関マップより制限トル
クを導き出す(ステップS201)。そして、目標トル
クと制限トルクとの比較をおこない(ステップS20
2)、目標トルクが制限トルクより小さい場合(目標ト
ルク<制限トルクの場合)、ステップS200で算出し
た目標トルクを採用し、エンジン10の制御を実行す
る。また反対に、目標トルクが制限トルク以上の場合
(目標トルク<制限トルクでない場合)、目標トルクと
して制限トルクを採用し(ステップS203)、エンジ
ン10の制御を実行する。その結果、図5の例と同様
に、アイドリング状態からの急激なトルクの立ち上がり
に制限が加えられ、発進時のタイヤスリップや急加速感
などが防止される。
【0051】上述した具体例では、目標駆動力や目標出
力あるいは目標トルクを、なまし処理により修正した
が、修正目標駆動力や修正目標出力あるいは修正目標ト
ルクの変化傾向を、ほぼ一定に維持させることもでき
る。これを模式的に示せば、図7のとおりである。これ
は、エンジンなどの動力源の制御応答性と無段変速機の
変速応答性との差に基づく駆動力の急激な変化を是正す
ることを主眼とした制御である。
【0052】しかしながら、エンジン10の制御応答性
が無段変速機12の変速応答性より速くても、エンジン
10自体に不可避的な応答遅れがあり、その一例がスロ
ットル開度の増大に対する吸気量の増大の遅れである。
さらにまた、動力の伝達系統には部材同士の連結部のク
リアランスに基づくガタが存在し、これが原因となって
駆動トルクの変化の遅れが生じることがある。この発明
では、これらの遅れ要因をも考慮して上記のエンジン1
0を含む動力源と無段変速機12との制御をおこなうよ
うに構成することもできる。以下にその例を説明する。
【0053】図8において、目標駆動力計算手段52お
よび目標出力計算手段54ならびに無段変速機(CV
T)の変速目標計算手段56、CVT変速装置制御手段
(変速制御手段)58のそれぞれは、上記の図2あるい
は図3に示す例と同様のものである。その目標駆動力計
算手段52によって算出された目標駆動力Ft の変化よ
りも抑制された変化をする修正目標駆動力Ftaを算出す
る修正目標駆動力算出手段70が設けられている。この
修正目標駆動力算出手段70による制御の内容は後述す
る。
【0054】この修正目標駆動力算出手段70で算出さ
れた修正目標駆動力Ftaと車速Vとに基づいて目標出力
Ptaを算出する手段72が設けられている。ここでおこ
なわれる演算の基礎データである修正目標駆動力Fta
が、出力要求量の一例であるアクセル開度Accに応じた
目標駆動力Ft の変化に対して抑制されて変化する修正
目標駆動力Ftaであるから、演算される値は、前記目標
出力計算手段54で得られる目標出力Pt に対して抑制
された変化を示す修正目標出力Ptaとなり、したがって
その算出手段72は修正目標出力算出手段72に相当す
る。
【0055】この修正目標出力算出手段72で得られた
修正目標出力Ptaとエンジン回転数Ne あるいは入力軸
回転数Nint とに基づいてエンジン10の目標トルクT
a を算出する手段74が設けられている。ここでおこな
われる演算の基礎データである修正目標出力Ptaが、前
記目標出力計算手段54で計算される目標出力Pt に対
して抑制されて変化する修正目標出力Pt であるから、
演算される値は、修正目標トルクTa となり、したがっ
てその算出手段74は修正目標トルク算出手段74に相
当する。こうして得られた修正目標トルクTa に相当す
る指示信号がエンジン負荷制御手段66に入力され、そ
の修正目標トルクTa を達成するようにエンジン10の
負荷制御(具体的には、スロットル開度や燃料供給量な
ど)が制御される。そしてそのエンジン負荷制御手段6
6から前記修正目標駆動力算出手段70に対して、エン
ジントルクのフィードバック信号を供給するフィードバ
ック手段76が設けられている。
【0056】上記の図8に示す手段を有するこの発明に
係る制御装置では、図9に示す制御が前記修正目標駆動
力算出手段70で主に実行されて修正目標駆動力Ftaが
算出され、それに基づいて修正目標トルクTa が求めら
れ、車両の駆動力が最終的な目標駆動力Ft に達するま
での間ではその修正目標トルクTa に基づいてエンジン
10の負荷制御が実行される。図9において、先ず、目
標駆動力Ft が算出される(ステップS301)。これ
は、前記目標駆動力計算手段52によって実行され、ア
クセル開度Accおよび車速Vに基づいて目標駆動力Ft
が求められる。ここでアクセル開度Accは、アクセルペ
ダルの踏み込み量を電気的に処理して得られた制御デー
タであって、加速もしくは減速の要求すなわち駆動力に
ついての要求を示す制御パラメータとして採用されてい
る。したがって車速を所定値に維持するクルーズコント
ロールのための駆動要求の信号をアクセル開度Accに替
わるパラメータとして採用することもできる。また車速
についても同様であって、車速Vと一対一の関係にある
他の適宜の回転部材の回転数を車速Vなどの車速Vに関
連する値に替えて制御パラメータとして採用することも
できる。
【0057】つぎにアクセル開度Accの単位時間当たり
の変化量ΔAccが、予め定めた基準値α(例えば0.5
deg/16ms)以上か否かが判断される(ステップS3
02)。これは、出力要求量が急激に増大する急加速状
態か否かを判断するプロセスに相当し、前記ECU30
に入力される出力要求信号の時間微分を基準値と比較す
ることによりおこなうことができる。
【0058】アクセルペダルが急激に踏み込まれたため
にステップS302で肯定的に判断された場合には、タ
イマTm をゼロリセットしてスタートさせる(ステップ
S303)。つぎにこのタイマTm でカウントするべき
時間すなわちアクセルペダルが大きく踏み込まれた後の
経過時間の判定値τを求める(ステップS304)。こ
の判定値τは、車速Vあるいは変速比に応じて増減する
値であり、またスロットル開度を変化(増大)させた後
にその開度に応じた吸気量となるまでの遅れ時間に関連
した値である。そしてこの判定値τは、車速Vあるいは
変速比をパラメータとしたマップを予め用意し、そのマ
ップから読み出して採用すればよく、そのマップの例を
図10に示してある。すなわち高車速ほど、あるいは変
速比が小さいほど、判定値τが小さくなるように設定さ
れている。
【0059】これに続くステップS305では、タイマ
Tm のカウント値が判定値τ以下か否かが判断される。
すなわちアクセル開度の急激な増大が判定された後の経
過時間が判定値τに到っていないか否かが判断される。
このステップS305で肯定的に判断された場合には、
アクセルペダルが急激に踏み込まれてスロットル開度が
増大した直後の状態であり、例えば吸気量が未だ充分に
増大していず、あるいはスロットル開度の増大に応じた
エンジン出力の増大が確実には開始していない状態であ
る。この場合には、修正目標駆動力Ftaの変化の度合い
(変化勾配)を決める第一の加算量Fta1 を採用する
(ステップS306)。この加算量Fta1は、図9に示
すフローチャートに基づく制御を実行するサイクルタイ
ムごとの修正目標駆動力Ftaの増大量であり、これは、
図11に示す車速Vをパラメータとした1次元マップと
して予め用意した値が採用される。
【0060】これに対してステップS305で否定的に
判断された場合、すなわちタイマTm のカウント値が判
定値τを越えた場合には、エンジン10に対する吸気量
がスロットル開度に応じた量に増大し始め、あるいはエ
ンジン出力がスロットル開度に応じた出力に増大し始め
る状態であり、したがってこの場合は、修正目標駆動力
Ftaの変化の度合い(変化勾配)を決める加算量として
上記の値Fta1 より小さい第二の加算量Fta2 を採用す
る(ステップS307)。この加算量Fta2 は、図9に
示すフローチャートに基づく制御を実行するサイクルタ
イムごとの修正目標駆動力Ftaの増大量であり、これ
は、図12に示す車速Vをパラメータとした1次元マッ
プとして予め用意した値が採用される。
【0061】これらの加算量Fta1 ,Fta2 のそれぞれ
は、車速が高車速ほど、小さくなるように設定されてお
り、また、後者の第二の加算量Fta2 が前者の第一の加
算量Fta1 より小さい値に設定されている。こうして決
定された加算量Fta1 ,Fta2 が、直前(前回)の修正
目標駆動力Ftaに加算されて、修正目標駆動力Ftaが次
第に増大するように変化し、目標駆動力Ft に到るまで
継続される(ステップS308)。すなわち、Fta(i)
=Fta(i-1) +Fta1(もしくはFta2)≦Ftの演算が
目標駆動力Ft に到るまで継続される。なお、図9に示
す制御例では、アクセル開度の変化量ΔAccが基準値α
より小さいことによりステップS302で否定的に判断
された場合には、ステップS307に進んで、修正目標
駆動力Ftaの変化を、当初から緩やかにするように制御
される。
【0062】したがって図9に示す制御をおこなった場
合には、修正目標駆動力Ftaが目標駆動力Ft に到る過
程においてその変化傾向が1回屈曲してより緩やかに変
化するようになる。これを図に示せば、図13のとおり
である。すなわち図13において、t0 時点にアクセル
ペダルが大きく踏み込まれ、その時間当たりの変化量が
基準値以上であることがt1 時点に判定されると、その
時点t1 から判定値τが経過するt2 時点までは、1サ
イクルごとの加算量として大きい値のFta1 を採用して
修正目標駆動力Ftaが設定される。これは、図13に実
線で示してあり、このような修正もしくはなましをおこ
なわない目標駆動力Ft すなわち前記目標駆動力計算手
段52で得られる目標駆動力Ft (図13に破線で示し
てある)の変化に対して抑制された変化をする目標値と
なる。
【0063】前記判定値τが経過したt2 時点以降で
は、修正目標駆動力Ftaの加算量として小さい値の加算
量Fta2 が採用されるので、修正目標駆動力Ftaの変化
が更に抑制された緩やかなものとなる。換言すれば、判
定値τが経過した後は、修正目標駆動力Ft の変化が、
それ以前の変化と比較して制限されたものとなる。
【0064】そしてこのように変化の抑制された修正目
標駆動力Ft に基づいて修正目標出力Ptaが求められる
ので、修正目標出力Ptaは図13に実線で示したように
なる。これは、前記目標出力計算手段54で求められた
破線で示す目標出力Pt に対して抑制された変化を示
し、かつその変化の途中で1回屈曲し、その屈曲点以降
では、変化が更に制限されたものとなる。さらに、修正
目標トルクTa がその修正目標出力Ptaに基づいて求め
られるので、図13に実線で示すように極端なオーバー
シュートがなく、滑らかに変化する目標値となる。
【0065】なお、前記判定値τを、スロットル開度の
増大に対する吸気量の増大の遅れに対応する値として設
定すれば、エンジントルクのピーク値が、目標トルクを
大きく越えることが回避され、加速ショックをより確実
に防止することができる。また、図13に示すように、
修正目標駆動力Ftaの屈曲点と修正目標出力の屈曲点お
よび修正目標トルクのピーク値とは、時間的に一致して
いてt2 時点に生じるから、修正目標駆動力Ftaについ
ての加算量をFta1 からFta2 に変更する制御を、上記
のタイマTm によらずに、駆動力もしくは出力に基づい
て実行することとしてもよい。
【0066】したがって図9に示す制御によれば、駆動
力および出力ならびにエンジントルクの各修正目標値
を、制御開始当初は相対的に大きく変化する値とし、所
定時間の経過後にその変化を相対的に抑制したものとす
るので、エンジン10の吸気の遅れ、あるいは出力の応
答遅れによって制御開始後にエンジン出力が増大しよう
とする時点での修正目標値の変化を制限できる。その結
果、エンジン10の過剰な応答遅れを生じさせることな
く、また実エンジントルクの急激な増大を生じさせるこ
となく、さらには燃費を悪化させることなく発進時など
の加速制御をおこなうことができる。
【0067】ところでこの発明では、上記の各修正目標
値の変化の度合いを、その変化の過程で抑制する制限に
加えて、変化を一時的に生じさせない制限をおこなうこ
ともできる。そのような制御をおこなった場合のタイム
チャートを図14に示してある。すなわちこの制御で
は、目標トルクの中間値として、動力源から駆動輪に到
る動力伝達系統におけるバックラッシを解消するのに要
する程度の値をトルクガード値として予め設定してお
き、エンジントルクがそのトルクガード値に到達するま
では目標駆動力の変化量つまり第一の加算量Fta1 を大
きな値とし、エンジントルクがトルクガード値に達した
ときにトルクガード実行中フラグを立てる。このトルク
ガード実行中フラグを立てている間は、修正目標駆動力
を一定に維持し、変化させない。またその期間は、タイ
マによって制御し、所定時間が経過することにより、ト
ルクガード実行中フラグをOFFにし、再度、修正目標
駆動力Ftaを変化させる。その場合、動力伝達系統のバ
ックラッシが詰まって動力源の出力がそのまま動力伝達
系統に伝達される状態となっているので、修正目標駆動
力Ftaを変化させる加算量を前述した小さい値の第二の
加算量Fta2 とする。
【0068】したがってこのように制御することによ
り、動力伝達系統のバックラッシが詰まっていないこと
により動力の伝達が完全にはおこなわれていない状態で
は、第一の加算量Fat1 を更に大きな値とすることが可
能となり、エンジン出力もしくはエンジントルクの変化
が相対的に急激になって迅速な制御がおこなわれ、バッ
クラッシが詰まった後は、エンジン出力もしくはエンジ
ントルクの変化が相対的に緩和される。そのため、応答
性を向上させつつ動力伝達系統に生じる弾性的な捩り変
形が抑制され、車両の前後振動(シャクリ)が防止され
る。
【0069】ここで上述した具体例あるいは変形例とこ
の発明との関係を説明すると、図2に示す目標駆動力な
まし値計算手段60および目標出力なまし値計算手段6
2ならびにエンジン負荷計算手段64と、図8に示す修
正目標駆動力算出手段70および修正目標出力算出手段
72ならびに修正目標トルク算出手段74とが、請求項
1および請求項2の発明における修正目標トルク算出手
段に相当し、図3に示す目標なまし値計算手段62およ
びエンジン負荷計算手段64が、請求項3の発明におけ
る修正目標トルク算出手段に相当する。また、目標トル
クになまし処理をおこなう機能を付加したエンジン負荷
計算手段64が、請求項4の発明における修正目標トル
ク算出手段に相当する。さらに、図9に示すステップS
305からステップS308までの制御を実行する機能
的手段すなわち修正目標駆動力算出手段70と、図14
に示すように修正目標駆動力Ftaをその変化途中で一時
的に一定値に維持する機能的手段とが、請求項5の発明
における修正目標トルク算出手段に相当する。
【0070】また一方、請求項8の発明における下限制
限手段には、図5に示すステップS103を実行する機
能的手段が相当し、また請求項9の発明における上限制
限手段には、図6に示すステップS203を実行する機
能的手段が相当している。
【0071】上述した具体例は、目標トルクが急激に増
大することに伴うショックを防止するために、目標駆動
力のなまし処理をおこない、あるいは目標トルクの演算
に使用するエンジン回転数や入力回転数に下限値を設
け、さらには目標駆動力や目標出力、目標トルクの変化
勾配を決める加算値を吸入空気量の遅れや駆動系統のガ
タなどを考慮したマップ値として予め決めておくように
構成した例であるが、この発明では、これらに加えて慣
性トルクを加味した修正をおこなうように構成すること
ができる。
【0072】すなわち、アクセルペダルが踏み込まれる
などのことにより出力要求量(加速要求量)が増大して
変速が実行されると、エンジン1や無段変速機10を含
む動力系統を構成している回転部材の回転数が変化する
ので、その角加速度および慣性モーメントに応じた慣性
トルクが、その回転変化を抑制する方向に作用する。し
たがってこの慣性トルクによる損失を補って、加速要求
量に応じたトルクを出力するには、前述した各具体例で
示した目標トルクの変化の抑制の度合を、慣性損失トル
クに応じて小さくする必要がある。その一例は、前述し
た図2に示す目標駆動力なまし値計算手段60で得られ
る目標駆動力の1/nのなまし値Fs に、慣性損失トル
クに応じた修正値ΔFを加算する例である。この修正値
ΔFは、加速要求量であるアクセル開度などの車両の走
行状態を示す制御パラメータに基づいて予め定められた
値である。そして、加速要求量が大きいほど大きい値に
設定されている。なお、アクセル開度の変化量が大きい
ほど、修正値ΔFを大きくしてもよい。
【0073】このような修正値ΔFを加算した場合の目
標駆動力の変化を図2に破線で示してあり、その修正値
ΔFを加算した目標駆動力なまし値に基づいて目標出力
なまし値計算手段62で目標出力が計算され、さらにそ
の目標出力に基づいてエンジン負荷計算手段64でスロ
ットル開度などのエンジン負荷が計算される。その結
果、算出される目標出力トルクが、前記修正値ΔFを加
算した分、大きくなる。換言すれば、目標出力トルクの
変化の抑制度合が、前記修正値ΔFを加算することによ
り小さくなり、その修正値ΔFが加速要求量が大きいほ
ど、あるいは加速要求量の変化量が大きいほど大きいの
で、目標出力トルクの変化の抑制度合が、加速要求量が
大きいほど、あるいは出力要求量の変化量が大きいほど
小さくなる。
【0074】したがって上記の慣性損失トルクに応じた
修正値ΔFを加算する機能を付加した前記目標駆動力な
まし値計算手段60およびその算出値に基づいて目標出
力を計算する目標出力なまし値計算手段62ならびにエ
ンジン負荷計算手段64の機能的手段が請求項6もしく
は請求項7の修正目標トルク算出手段に相当する。
【0075】このような修正をおこなえば、得られる目
標トルクが、変速に伴う慣性損失トルク分、大きくなる
ので、回転変化を慣性力の影響を可及的に低減して迅速
に生じさせることができ、その結果、加速応答性が良好
になる。また、目標トルクの修正に用いられる慣性トル
クに対応する修正値ΔFが、エンジン回転数などの変動
要因を含んだものでなく、予め定めた値であるから、目
標トルクが外乱によって変動したり、それに伴ってシャ
クリが生じたりすることを確実に防止することができ
る。
【0076】なお、上述した慣性損失トルクを加味した
目標トルクの修正は、目標駆動力の修正によっておこな
わずに、目標出力あるいは目標トルクを修正することに
よっておこなうこともできる。すなわち、図3に示す目
標出力なまし計算手段62において、目標出力のなまし
処理をおこなう際に、アクセル開度などの加速要求量も
しくはその変化量に応じて予め定めた値を、目標出力が
慣性トルクに応じた分、増大するように加算すればよ
い。目標出力なまし計算手段62をこのような構成とし
た場合には、この目標出力および図3に示すエンジン負
荷計算手段64の機能的手段が請求項6もしくは請求項
7の修正目標トルク算出手段に相当する。また、エンジ
ン負荷計算手段64において、目標エンジントルクTの
なまし処理をおこなう際に、アクセル開度などの加速要
求量もしくはその変化量に応じて予め定めた慣性トルク
に応じた値を加算してもよい。エンジン負荷計算手段6
4をこのような構成とした場合には、エンジン負荷計算
手段64の機能的手段が請求項6もしくは請求項7の修
正目標トルク算出手段に相当する。
【0077】さらに、上述した慣性トルクを加味した目
標トルクの修正は、図9に示す吸気量の増大の遅れや動
力伝達系統のガタなどを考慮した制御にも組み入れるこ
とができる。すなわち図9のステップS306で算出さ
れる修正目標駆動力加算量として図11に示すマップ値
に替えて図15に示すマップ値Fta11が採用され、また
ステップS307で算出される修正目標駆動力加算量と
して図12に示すマップ値に替えて図16に示すマップ
値Fta12が採用される。すなわちこれら図15および図
16に示す修正目標駆動力加算量Fta11,Fta12は、加
速時の回転変化に伴う慣性トルクを考慮したものであ
り、車速が小さいほど、また加速要求量であるアクセル
開度が大きいほど大きい値に設定されている。なお、こ
れらの値はアクセル開度の変化量が大きいほど大きい値
としてもよい。
【0078】目標駆動力加算量Fta11,Fta12を上記の
ように設定する以外は、図8および図9に示すとおりに
エンジン1および無段変速機10が制御される。したが
って慣性トルクを見込んで目標トルクを修正した場合の
修正目標駆動力および修正目標出力ならびに修正目標ト
ルクは、図13に一点鎖線で併記してあるように変化す
る。すなわち、目標トルクの変化の抑制度合が小さくな
る。
【0079】したがってこのように制御する装置におい
ても、ショックが悪化しない範囲もしくは生じない範囲
で可及的に迅速に出力トルクが増大させられて加速応答
性が良好になり、また慣性トルクを加味するとしても外
乱のない既定値を採用するので、シャクリを防止するこ
とができる。したがって図15および図16に示す目標
駆動力加算量Fta11,Fta12を算出するように構成した
前記ステップS306,S037の機能的手段およびそ
れに基づいて修正目標駆動力を算出するステップS30
8の機能的手段ならびにその修正目標駆動力に基づいて
目標トルクを算出する図8の算出手段74の機能的手段
が、請求項6もしくは請求項7の修正目標トルク算出手
段に相当する。
【0080】なお、上記の図15および図16に示す目
標駆動力加算量Fta11,Fta12は、各修正目標値の変化
をその途中で一時的に止める図14に示す制御において
も採用することができる。その場合であっても、上述し
た例と同様の作用を生じる。また、前述したように目標
駆動力および目標出力ならびに目標トルクは、アクセル
開度に代表される加速要求量に基づいて算出されるか
ら、上述した慣性トルクを加味した修正をおこなう場
合、アクセル開度もしくはその変化量に応じて修正目標
トルクの変化の抑制度合を算出することに限らず、目標
駆動力や目標出力などの他の制御パラメータに応じて、
あるいはその変化量に応じて修正目標トルクの変化の抑
制度合を算出することとしてもよい。
【0081】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし5
の発明によれば、無段変速機よりも制御応答性が良い動
力源の制御データとして、出力要求量に基づいて定まる
目標値より変化の緩やかな修正目標値を設定し、その修
正目標値に基づいて動力源を制御するので、駆動力の増
大要求があった場合に動力源と無段変速機とを相対的な
遅れを生じさせずに制御することができ、その結果、無
段変速機の応答性を良好に維持しながらアクセル急開時
の加速ショックを低減することが可能になり、違和感の
ない車両制御をおこなうことができる。
【0082】また、請求項5の発明によれば、修正目標
トルクの変化途中でその変化傾向を緩和もしくは一時的
に停止するなどの制限をおこなうので、動力源の出力増
大要求に対する遅れもしくは動力伝達系統のバックラッ
シなどによる応答遅れの後のトルクの増大に対してもそ
の急激な変化を抑制するように制御することができ、そ
の結果、いわゆる加速ショックを防止できるうえに、動
力伝達系統の捩り変形を抑制してシャクリなどの振動を
防止することができる。
【0083】さらに、請求項6の発明あるいは請求項7
の発明によれば、加速要求に伴う回転変化によって生じ
る慣性トルクに相当するトルク損失を補うように、修正
目標トルクの変化の抑制度合が設定され、しかもその抑
制度合は、加速要求量もしくはそれに基づく制御パラメ
ータあるいはそれらの変化量に基づいて定められるか
ら、慣性損失トルクを補う目標トルクの修正分に外乱に
よる変動がなく、その結果、出力トルクの変動やそれに
起因するシャクリを防止することができる。また、その
抑制の度合が慣性トルクが大きくなる状況にあるほど、
小さくされ、すなわち加速要求量やそれに基づく制御パ
ラメータあるいはそれらの変化量が大きくなるほど、修
正目標トルク変化の割合が大きくなるので、慣性力によ
る回転変化の遅れを防止し、応答性の良い変速をおこな
うことができる。
【0084】さらに請求項8の発明によれば、目標トル
クを算出するにあたって、その算出のための動力源の回
転数に下限値を設定したので、発進時などに算出される
目標駆動力が過大になることが回避され、その結果、コ
ンバータ領域での駆動トルクの過剰な増大やそれに起因
する急激な加速感を防止することができる。
【0085】そして請求項9の発明によれば、目標トル
クに上限値を設定するので、算出された目標トルクが大
きくても、制御されるトルクが抑制され、その結果、コ
ンバータ領域での駆動トルクの過剰な増大やそれに起因
する急激な加速感を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態に係る制御装置を備える
車両の概略構成を示す構成概念図である。
【図2】 この発明の実施形態に係る制御装置における
処理手順を説明するブロック図である。
【図3】 この発明の実施形態に係る制御装置における
他の処理手順を説明するブロック図である。
【図4】 この発明の実施形態に係る制御装置における
トルクコンバータ動作領域におけるアクセル開度、駆動
力、目標出力、エンジン回転数、エンジントルクの変化
を説明する説明図である。
【図5】 この発明の実施形態に係る制御装置における
目標トルクの算出手順を説明するフローチャートであ
る。
【図6】 この発明の実施形態に係る制御装置における
目標トルクの他の算出手順を説明するフロ一チャートで
ある。
【図7】 この発明の一実施形態による目標駆動力およ
び目標出力ならびに動力源回転数、目標トルクの変化を
示すタイムチャートである。
【図8】 この発明の他の具体例の制御系統を説明する
ためのブロック図である。
【図9】 図8に示す具体例で実行される制御例を説明
するためのフローチャートである。
【図10】 その制御例でカウントすべき時間の判定値
のマップの一例を示す図である。
【図11】 その制御例で修正目標駆動力を算出するた
めの第一の加算量のマップの一例を概念的に示す図であ
る。
【図12】 その制御例で修正目標駆動力を算出するた
めの第二の加算量のマップの一例を概念的に示す図であ
る。
【図13】 図9に示す制御を実施した場合の修正目標
駆動力および修正目標出力ならびに動力源回転数、修正
目標トルクの変化を示すタイムチャートである。
【図14】 修正目標駆動力の変化をその変化途中で一
時的に禁止する制御をおこなった場合の修正目標駆動力
および修正目標出力ならびに動力源回転数、修正目標ト
ルクの変化を示すタイムチャートである。
【図15】 図8に示す制御系統によって実行される制
御例で使用される修正目標駆動力を算出するための慣性
トルクを加味した第一の加算量のマップの一例を概念的
に示す図である。
【図16】 図8に示す制御系統によって実行される制
御例で使用される修正目標駆動力を算出するための慣性
トルクを加味した第二の加算量のマップの一例を概念的
に示す図である。
【符号の説明】
10…エンジン、 12…無段変速機(CVT)、 1
6…ロックアップクラッチ、 18…トルクコンバー
タ、 30…ECU(制御装置)、 36…アクセルペ
ダル、 52…目標駆動力計算手段、 54…目標出力
計算手段、 56…CVT変速目標計算手段、 58…
CVT変速装置制御手段、 60…目標駆動力なまし値
計算手段、 62…目標出力なまし値計算手段、 64
…エンジン負荷計算手段、 66…エンジン負荷制御手
段、 70…修正目標駆動力算出手段、 72…修正目
標出力算出手段、 74…修正目標トルク算出手段、
76…フィードバック手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16H 61/04 F16H 59:14 // F16H 59:14 59:18 59:18 59:44 59:44 59:74 59:74 63:06 63:06 B60K 9/00 C (72)発明者 益城 善一郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 久保田 博文 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 浩八 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三谷 信一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3D041 AA51 AB01 AC02 AC09 AC19 AC20 AD02 AD04 AD05 AD10 AD30 AD41 AD51 AE03 AE36 AF00 3G093 AA06 AA07 AA16 AB01 BA01 BA02 BA33 CB05 DA01 DA03 DA06 DB01 DB05 DB15 DB23 EA02 EB03 FA10 FA11 FB00 FB01 FB02 FB05 3J552 MA07 MA12 NA01 NB01 NB05 NB08 PA20 PA32 RA03 RB15 RC11 SA34 UA08 VB01W VB08W VC01W VC02W VD02W

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動力源と、変速比を連続的に変化させる
    ことのできる無段変速機とを備え、出力要求量と車速と
    に基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づ
    いて動力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成す
    るように前記無段変速機を制御する一方、前記目標駆動
    力に基づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標ト
    ルクを達成するように前記動力源を制御する無段変速機
    を備えた車両の制御装置において、 前記目標駆動力に到達する過程において、前記目標トル
    クの変化よりも抑制されて変化する修正目標トルクを求
    める修正目標トルク算出手段を備え、 前記目標出力に基づいて前記無段変速機の変速比を制御
    し、かつ前記修正目標トルクに基づいて前記動力源の負
    荷を制御するように構成されていることを特徴とする無
    段変速機を備えた車両の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記修正目標トルク算出手段が、前記目
    標駆動力の変化よりも抑制されて変化する修正目標駆動
    力を求め、その修正目標駆動力に基づいて前記修正目標
    トルクを算出する手段を含むことを特徴とする請求項1
    に記載の無段変速機を備えた車両の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記修正目標トルク算出手段が、前記目
    標出力の変化よりも抑制されて変化する修正目標出力を
    求め、その修正目標出力に基づいて前記修正目標トルク
    を算出する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載
    の無段変速機を備えた車両の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記修正目標トルク算出手段が、前記目
    標トルクに基づいて前記修正目標トルクを算出する手段
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の無段変速機を
    備えた車両の制御装置。
  5. 【請求項5】 前記修正目標トルク算出手段が、前記修
    正目標トルクの変化を、その変化途中で所定期間に亘り
    制限するように前記修正目標トルクを算出する手段を含
    むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載
    の無段変速機を備えた車両の制御装置。
  6. 【請求項6】 前記修正目標トルク算出手段が、前記修
    正目標トルクの変化の抑制度合を、前記加速要求量もし
    くは加速要求量から求められる制御パラメータが大きい
    ほど小さくして前記修正目標トルクを算出する手段を含
    むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載
    の無段変速機を備えた車両の制御装置。
  7. 【請求項7】 前記修正目標トルク算出手段が、前記修
    正目標トルクの変化の抑制度合を、前記加速要求量の変
    化量もしくは加速要求量から求められる制御パラメータ
    の変化量が大きいほど小さくして前記修正目標トルクを
    算出する手段を含むことを特徴とする請求項1ないし5
    のいずれかに記載の無段変速機を備えた車両の制御装
    置。
  8. 【請求項8】 動力源と、変速比を連続的に変化させる
    ことのできるトルクコンバータ付き無段変速機とを備
    え、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出
    し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出
    し、その目標出力を達成するように前記無段変速機を制
    御する一方、前記目標駆動力と動力源の回転数とに基づ
    いて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達
    成するように前記動力源を制御する無段変速機を備えた
    車両の制御装置において、 トルクコンバータがトルクを増幅するコンバータ領域の
    少なくとも一部において、前記目標トルクの算出用回転
    数を所定の下限値に下限制限する下限制限手段を備え、 その下限制限された算出用回転数に基づいて前記目標ト
    ルクを算出するように構成されていることを特徴とする
    無段変速機を備えた車両の制御装置。
  9. 【請求項9】 動力源と、変速比を連続的に変化させる
    ことのできるトルクコンバータ付き無段変速機とを備
    え、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出
    し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出
    し、その目標出力を達成するように前記無段変速機を制
    御する一方、前記目標駆動力と動力源の回転数とに基づ
    いて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達
    成するように前記動力源を制御する無段変速機を備えた
    車両の制御装置において、 トルクコンバータがトルクを増幅するコンバータ領域の
    少なくとも一部において、前記目標トルクを出力要求量
    に応じた所定の上限値に上限制限する上限制限手段を備
    え、 前記上限制限された目標トルクに基づいて前記動力源の
    負荷を制御するように構成されていることを特徴とする
    無段変速機を備えた車両の制御装置。
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