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発明の名称 車両のエンジン出力制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−23932(P2007−23932A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−208678(P2005−208678)
出願日 平成17年7月19日(2005.7.19)
代理人 【識別番号】100072051
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 興作
発明者 石戸 昌典 / 門野 亮路
要約 課題
発進時と、それ以外の通常時とで、ともに好適な加速度が得られるようなエンジン出力制御を実現する。

解決手段
アクセル開度APOおよび車速VSPが図示のように変化する場合、発進時に望まれる加速度のための発進時目標スロットル開度tTVOstは細い波線で示すように変化し、通常時に望まれる加速度のための通常時目標スロットル開度tTVOnmは太い波線で示すように変化する。アクセルペダルを釈放状態(アクセル開度APO=0)から踏み込むt1に発進判定がなされて発進時モードとなり、これによる加速後のt2に、アクセルペダルを、アクセル開度APOが若干低下するよう戻すと、発進加速中にtTVOnmを超えたtTVOstがtTVOnmより小さくなり、tTVOst=tTVOnmになるt3に発進終了判定がなされて通常時モードとなる。t1〜t3中は、発進時モードでtTVO=tTVOstにされ、t3からは、tTVOはtTVOnmと同じ値にされ、発進時と通常時とで共に好適な加速度が得られる。
特許請求の範囲
【請求項1】
無段変速機と組み合わせたエンジンに用いられ、アクセルペダル操作に応動するエンジン出力決定手段の動作量によりエンジンの出力を決定するようにした車両のエンジン出力制御装置において、
前記アクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量特性を、車両の発進時と、発進時以外の通常時とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせたことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
前記エンジン出力決定手段がエンジンのスロットルバルブであることを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
発進時は、前記発進時に要求される駆動力特性から目標駆動力を求め、通常時は、前記通常時に要求される駆動力特性から目標駆動力を求め、これら目標駆動力が達成されるよう前記エンジン出力決定手段の動作量を決定する構成としたことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
アクセルペダル操作量をパラメータとし、車速に対する前記エンジン出力決定手段の動作量特性を規定したエンジン出力決定手段動作量マップとして、発進時用のマップと通常時用のマップを予め用意しておき、発進時と通常時とでこれらマップを使い分けてエンジン出力決定手段の動作量を決定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
略停車状態で、
アクセルペダルの釈放時にONされ、操作時にOFFされるアイドルスイッチがONからOFFへ切り替わる時、
アクセルペダルの踏み込み量が設定値未満または設定値以下の状態から設定値以上または設定値よりも大きくなった時、
エンジン吸気管負圧が設定値未満または設定値以下の状態から設定値以上または設定値よりも高くなった時、
エンジンへの燃料噴射量が設定値未満または設定値以下の状態から設定値以上または設定値よりも多くなった時
の少なくとも1つをもって前記発進時と判定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
【請求項6】
請求項5に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
車速が設定値未満またはこれ以下である時、
エンジンおよび無段変速機間のトルクコンバータが入出力要素間の直結を解かれたロックアップ解除状態である時、
トルクコンバータの速度比が設定値未満またはこれ以下である時、
無段変速機の変速比が設定値以上またはこれより大きなロー側変速比である時
の少なくとも1つをもって前記略停車状態と判定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両のエンジン出力制御装置において、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量が通常時用のエンジン出力決定手段の動作量以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用のエンジン出力決定手段の動作量未満またはこれ以下になった時、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量が通常時用のエンジン出力決定手段の動作量に一致した時、
発進時用のエンジン出力決定手段の動作量から通常時用のエンジン出力決定手段の動作量を差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になった時、
発進時用の目標駆動力が通常時用の目標駆動力以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用の目標駆動力未満またはこれ以下になった時、
発進時用の目標駆動力が通常時用の目標駆動力に一致した時、
発進時用の目標駆動力から通常時用の目標駆動力を差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になった時、
の少なくとも1つをもって発進終了と判定するよう構成したことを特徴とする車両のエンジン出力制御装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、無段変速機と組み合わせて用いるエンジンの出力を、車両の発進時と、それ以外の通常時との双方において、好適に制御するための車両のエンジン出力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エンジンおよび無段変速機の組み合わせになるパワートレーンを搭載した車両などでは、動力性能の向上と、燃費や運転性の向上との、トレードオフの関係にある要求を共に満足させる必要があり、
このため、エンジンについてはアクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量を任意に変更可能とし、
無段変速機については、アクセルペダル操作と車速との組み合わせに応じた目標変速比となるよう変速制御することが、
上記の要求を高次元で両立させる手段として大いに有用であると考えられている。
【0003】
先ず後者の無段変速制御について詳述するに、この制御に際しては一般的に図16に無段変速機制御のブロックとして示すごとく、アクセルペダル踏み込み量(アクセル開度APO)をパラメータとし、車速VSPおよび目標入力回転数tNiの二次元マップとして予め求めておいた変速マップを基に、アクセル開度APOおよび車速VSPから目標入力回転数tNiを求め、変速機入力回転数がこの目標入力回転数tNiとなるよう、若しくは、車速VSPから求めた変速機出力回転数換算値Noで上記の目標入力回転数tNiを除算して得られる目標変速比imに実変速比iが一致するよう無段変速機を変速制御する。
【0004】
前者のエンジン出力制御に際しては、例えば特許文献1に記載のごとく、そして、図16にエンジン出力制御のブロックとして示すように、
アクセル開度APOおよび車速VSPから予定のマップを基に車両の目標駆動力tFを求め、この目標駆動力tFを上記の目標変速比imで除算し、車速VSPから判る変速機入力回転数(トルクコンバータ出力回転数)およびエンジン回転数Ne(トルクコンバータ入力回転数)から求めたトルクコンバータのトルク比で上記のtF/imを除算し、最後にその結果を終減速比およびタイヤ有効半径で処理して目標エンジントルクtTeを決定し、
かように定めた目標エンジントルクtTeが実現されるようエンジンを出力制御することにより目標駆動力tFを達成する。
【特許文献1】特開平09−240322号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし特許文献1に記載のエンジン出力制御によれば、車両の目標駆動力tFがアクセル開度APOおよび車速VSPにより一義的に決まり、この目標駆動力tFで決まる車両の加速度Gもアクセル開度APOおよび車速VSPに応じて一義的に決まる。
【0006】
従って、アクセル開度APOを一定にして車速VSPを上昇させた場合における車両加速度Gの変化状況を示す図17の加速度波形により説明すると、この波形は、図16における目標駆動力tF特性により、例えばA波形とか、B波形のように、特定の加速度波形に決まってしまう。
【0007】
ところで、停車状態(車速VSP=0)からの発進時は、発進直後にアクセル開度APOの急増によりエンジントルクが急に立ち上がることと、トルクコンバータのスリップ回転によるトルク増大作用とで、車両加速度GのピークGpが発生した後、トルクコンバータのトルク増大作用が徐々に低下してくるのに伴い車両加速度Gが低下する傾向にあり、これを防止すべく車両加速度ピークGpの発生後における車両加速度Gの低下を抑制する意味合いにおいて、加速度波形としてはA波形が好ましい。
【0008】
しかし、Aの加速度波形となるようなエンジン出力制御を通常時も行うと、図17の車速VSP1での走行中にアクセル開度APO=0のエンジン無負荷状態からアクセルペダルを踏み込んで行う再加速時に、加速度Gが矢αで示すように上昇し、車両加速度GのピークがGpaのように高いものとなって、この加速度ピークGpaによる唐突感が違和感になるという問題を生ずる。
これを防止するためには、通常時に加速度波形がB波形となるようなエンジン出力制御を行うことにより、車速VSP1での再加速時に加速度Gが矢βで示すように上昇するようにして、車両加速度GのピークがGpbのような低いものになるようにし、再加速時の加速度唐突感を緩和するのが好ましい。
【0009】
以上説明したように、発進時とそれ以外の通常時とでは、要求される加速度波形が異なる。
しかし、従来のエンジン出力制御のように、車両の目標駆動力がアクセル開度および車速により一義的に決まり、この目標駆動力で決まる車両の加速度もアクセル開度および車速に応じて一義的に決まるというのでは、発進時と通常時とで要求されるエンジン出力制御を共に満足させることができず、いずれか一方を犠牲にするしかなかった。
【0010】
本発明は、この問題が発進時も通常時も同じ駆動力特性となるエンジン出力制御を行うことに起因するとの事実認識にもとづき、
発進時と通常時とでエンジン出力制御を異ならせることにより、上記の問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この目的のため、本発明による車両のエンジン出力制御装置は、請求項1に記載のごとくに構成する。
先ず前提となる車両のエンジン出力制御装置を説明するに、これは、
無段変速機と組み合わせたエンジンに用いられ、アクセルペダル操作に応動するエンジン出力決定手段の動作量によりエンジンの出力を決定するようにしたものである。
【0012】
本発明は、かかる車両のエンジン出力制御装置において、
前記アクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量特性を、車両の発進時と、発進時以外の通常時とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0013】
かかる本発明のエンジン出力制御装置によれば、
アクセルペダル操作に対するエンジン出力決定手段の動作量特性を、車両の発進時と、発進時以外の通常時とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせたため、
発進時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることがないと共に、通常時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることもなく、全運転域において要求通りの駆動力特性を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になるエンジン出力制御装置を具えた車両のパワートレーンと、その制御系を示し、このパワートレーンをエンジン1と無段変速機2とで構成する。
エンジン1はガソリンエンジンであるが、その出力決定手段であるスロットルバルブ3を、運転者が操作するアクセルペダル4に機械的に連結させず、これから切り離してスロットルアクチュエータ5によりスロットルバルブ3の開度を電子制御するようになす。
【0015】
スロットルアクチュエータ5は、エンジンコントローラ6がアクセルペダル4の操作に応じ後述のごとくに決定する目標スロットル開度tTVOに応動して動作量を制御され、これによりスロットルバルブ3の開度を当該目標スロットル開度tTVOに一致させ、エンジン1の出力を、基本的にはアクセルペダル4の操作に応じた値となるように制御するが、アクセルペダル操作以外の因子によっても制御可能とする。
【0016】
なおエンジンコントローラ6は、スロットルアクチュエータ5を介した上記スロットル開度制御を行うだけでなく、図示しなかったが、その他エンジン1の運転に際して必要な燃料噴射量制御や、フューエルカット制御や、点火時期制御や、吸排気弁のバルブリフト量制御をも行うものとする。
これら燃料噴射量制御や、フューエルカット制御や、点火時期制御や、吸排気弁のバルブリフト量制御もエンジン出力を決定することから、エンジン出力決定手段は上記のスロットルバルブ3に限られず、これらの制御を司る機器であってもよいことは言うまでもない。
【0017】
無段変速機2は周知のVベルト式無段変速機とし、トルクコンバータ7を介してエンジン1の出力軸に駆動結合されたプライマリプーリ8と、これに整列配置したセカンダリプーリ9と、これら両プーリ間に掛け渡したVベルト10とを具える。
そして、セカンダリプーリ9にファイナルドライブギヤ組11を介してディファレンシャルギヤ装置12を駆動結合し、これらにより図示しない左右駆動輪を回転駆動するものとする。
【0018】
無段変速機2の変速動作は、プライマリプーリ8およびセカンダリプーリ9のそれぞれのV溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の固定フランジに対して相対的に接近させてV溝幅を狭めたり、逆に離間させてV溝幅を拡げることにより行うようにし、
両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路13からのプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecの比により決定する。
【0019】
変速制御油圧回路13は変速アクチュエータとしてのステップモータ14を具え、これを変速機コントローラ15が目標変速比imに対応したステップ位置に駆動させることで、無段変速機2を、実変速比が目標変速比imと一致するように無段変速させるものとする。
【0020】
エンジンコントローラ6および変速機コントローラ15は、個々に前記したエンジン1の制御および無段変速機2の制御を行うほか、入力情報はもとより、演算結果を相互間で通信し合って、エンジン1および自動変速機2を協調制御するものとする。
このためエンジンコントローラ6に、両コントローラ6,15に共通な入力情報として、アクセルペダル4の踏み込み量(アクセル開度)APOを検出するアクセル開度センサ21からの信号と、
無段変速機2の入力回転数Niを検出する入力回転センサ22からの信号と、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ23からの信号と、
車速VSPを検出する車速センサ24からの信号と、
スロットル弁3のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ25からの信号と、
無段変速機2の出力回転数Noを検出する出力回転センサ26からの信号と、
アクセルペダル4の釈放時にONされ、操作時にOFFされるアイドルスイッチ27からのON,OFF信号と、
エンジン吸気管負圧Vを検出する吸気管負圧センサ28からの信号とを入力する。
【0021】
変速機コントローラ15は、図16につき前述したように目標変速比imを決定し、これによりステップモータ14を目標変速比imに対応したステップ位置に駆動させることで、無段変速機2を、実変速比i=Ni/Noが目標変速比im=tNi/Noと一致するように無段変速させるものとする。
【0022】
エンジンコントローラ6は、本発明の目的を達成するため、図2に示すエンジン出力制御プログラムを実行して目標スロットル開度tTVOを決定する。
ステップS1においては、現在のエンジン出力制御モードが発進時モードか、発進時以外の通常時モードかをチェックする。
このチェックに当たっては、前回がステップS4での発進時モードであったか、ステップS5での通常時モードであったかにより、当該判定を行うことができる。
【0023】
ステップS1で現在のエンジン出力制御モードが発進時モードと判定する場合は、ステップS2において後述の発進終了判定を行い、今回、発進終了に呼応して発進時モードから通常時モードへの切り替えを行うべきか否かをチェックする。
ステップS1で現在のエンジン出力制御モードが発進時以外の通常時モードと判定する場合は、ステップS3において後述の発進判定を行い、今回、車両の発進に呼応して通常時モードから発進時モードへの切り替えを行うべきか否かをチェックする。
【0024】
ステップS2での発進終了判定は、説明の都合上、後に詳述することとし、先ずステップS3での発進判定を以下に詳述するに、この発進判定に当たっては、
図3に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、アイドルスイッチ27が前回ON(アクセル開度APO=0)だったのにOFF(アクセル開度APO>0)へ切り替わったのを発進時と判定したり、
図4に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、アクセル開度APOが前回は設定値以下またはこれ未満だったのに今回設定値よりも大きな値または設定値以上になったのを発進時と判定したり、
図5に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、エンジン吸気管負圧Vが前回は設定値以下またはこれ未満だったのに今回設定値よりも大きな値または設定値以上になったのを発進時と判定したり、
図6に示すように、車速VSPが略停車状態を示す設定値VSPs未満またはこれ以下である間に、エンジンへの燃料噴射量Q(図1のエンジンコントローラ6内における演算結果)が前回は設定値以下またはこれ未満だったのに今回設定値よりも大きな値または設定値以上になったのを発進時と判定することができる。
【0025】
なお上記の発進判定は、図3〜図6に示す方式を単独に用いてもよいし、複数の方式を任意に組み合わせて用いて、判定精度を高めるのもよい。
また、略停車状態をチェックするのに上記では、車速VSPが設定値VSPs未満またはこれ以下である時をもって略停車状態と判定したが、この代わりに、
トルクコンバータ7が入出力要素間の直結を解かれたロックアップ解除状態である時をもって略停車状態と判定したり、
トルクコンバータ7の速度比が設定値未満またはこれ以下である時をもって略停車状態と判定したり、
無段変速機2の変速比iが設定値以上またはこれより大きなロー側変速比である時をもって略停車状態と判定することができるし、
これらを任意に組み合わせて略停車状態と判定することができる。
【0026】
図2のステップS3で、発進時故に通常時モードから発進時モードへの切り替えを行うべきと判定するときは、ステップS4において発進時モード処理により発進時用目標スロットル開度tTVOstを演算し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御に資する。
ステップS3で、依然として発進時でないことから通常時モードを継続すべきと判定するときは、ステップS5において通常時モード処理により通常時用目標スロットル開度tTVOnmを演算し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御に資する。
【0027】
これらステップS4およびステップS5での演算処理は、図7における目標スロットル開度演算部31において、以下のごとくにこれを行う。
目標スロットル開度演算部31は、上記ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定があって発進時モード処理(ステップS4)を行う場合は、図8に例示する発進時用スロットル開度特性マップTVOMap1を基にアクセル開度APOから発進時用目標スロットル開度tTVOstを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0028】
ここで図8に示す発進時用スロットル開度特性マップTVOMap1は、アクセル開度APOに対する発進時用目標スロットル開度tTVOstの変化特性に対応し、発進時において要求される駆動力特性(車両加速度特性)を実現するのに必要な発進時用目標スロットル開度tTVOstの変化特性に対応させる。
【0029】
目標スロットル開度演算部31が、上記ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定がなくて引き続き通常時モード処理(ステップS5)を行う場合は、図8に例示する通常時用スロットル開度特性マップTVOMap2を基にアクセル開度APOから通常時用目標スロットル開度tTVOnmを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0030】
ここで図8に示す通常時用スロットル開度特性マップTVOMap2は、アクセル開度APOに対する通常時用目標スロットル開度tTVOnmの変化特性に対応し、通常時において要求される駆動力特性(車両加速度特性)を実現するのに必要な通常時用目標スロットル開度tTVOnmの変化特性に対応させる。
【0031】
図7の目標スロットル開度演算部31(図2のステップS4およびステップS5)で目標スロットル開度tTVOを求めるに際しては、図8につき上述したごとくに目標スロットル開度tTVOを求める代わりに、図9または図10に示すようにして目標スロットル開度tTVOを求めることも可能である。
【0032】
先ず図9に示す目標スロットル開度tTVOの演算方式を説明するに、図7の目標スロットル開度演算部31は、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定があって発進時モード処理(ステップS4)を行う場合は、図9に例示する発進時用目標駆動力マップFMap1を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから発進時用目標駆動力tFstを検索し、これから当該目標駆動力を実現するための目標スロットル開度tTVOを求めてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0033】
ここで図9に示す発進時用目標駆動力マップFMap1は、アクセル開度APOをパラメータとし、車速VSPに対する発進時用目標駆動力tFstの変化特性を表し、発進時において要求される駆動力特性(車両加速度特性)を実現するのに必要な発進時用目標駆動力tFstの変化特性に対応させる。
【0034】
発進時用目標駆動力tFstを実現するための目標スロットル開度tTVOを求めるに際しては、まず図16につき前述したごとくこの目標駆動力tFstを実変速比iや目標変速比imで除算し、更にトルクコンバータ7のトルク比で除算し、最後にその結果を終減速比およびタイヤ有効半径で処理して、発進時用目標駆動力tFstを実現するための目標エンジントルクtTeを決定し、
次いで、現在のエンジン回転数Neのもと、上記の目標エンジントルクtTeを発生させるのに必要な発進時用目標スロットル開度tTVOstを、エンジン性能マップから検索により求める。
【0035】
図9に例示する通常時用目標駆動力マップFMap2は、アクセル開度APOをパラメータとし、車速VSPに対する通常時用目標駆動力tFnmの変化特性を表し、通常時において要求される駆動力特性(車両加速度特性)を実現するのに必要な通常時用目標駆動力tFnmの変化特性に対応させる。
図7の目標スロットル開度演算部31が、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定がなくて引き続き通常時モード処理(ステップS5)を行う場合は、この図9に例示する通常時用目標駆動力マップFMap2を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから通常時用目標駆動力tFnmを検索し、これから当該目標駆動力を実現するための目標スロットル開度tTVOを求めてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0036】
通常時用目標駆動力tFnmを実現するための目標スロットル開度tTVOを求めるに際しても、まず図16につき前述したごとくこの目標駆動力tFstを実変速比iや目標変速比imで除算し、更にトルクコンバータ7のトルク比で除算し、最後にその結果を終減速比およびタイヤ有効半径で処理して、通常時用目標駆動力tFnmを実現するための目標エンジントルクtTeを決定し、
次いで、現在のエンジン回転数Neのもと、上記の目標エンジントルクtTeを発生させるのに必要な通常時用目標スロットル開度tTVOnmを、エンジン性能マップから検索により求める。
【0037】
次に、図7の目標スロットル開度演算部31(図2のステップS4およびステップS5)が目標スロットル開度tTVOを求めるに際して採用可能な更に他の演算方式を図10により説明する。
図7の目標スロットル開度演算部31は、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定があって発進時モード処理(ステップS4)を行う場合は、図10に例示する発進時用スロットル開度マップV-TVOMap1を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから発進時用目標スロットル開度tTVOstを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0038】
ここで図10に示す発進時用目標スロットル開度マップV-TVOMap1は、アクセル開度APOをパラメータとし、車速VSPに対する発進時用目標スロットル開度tTVOstの変化特性を表し、発進時において要求される駆動力特性(車両加速度特性)を実現するのに必要な発進時用目標スロットル開度tTVOstの変化特性に対応させる。
【0039】
図10に例示する通常時用目標スロットル開度マップV-TVOMap2は、アクセル開度APOをパラメータとし、車速VSPに対する通常時用目標スロットル開度tTVOnmの変化特性を表し、通常時において要求される駆動力特性(車両加速度特性)を実現するのに必要な通常時用目標スロットル開度tTVOnmの変化特性に対応させる。
図7の目標スロットル開度演算部31が、ステップS3での発進判定の有無に応じ、この発進判定がなくて引き続き通常時モード処理(ステップS5)を行う場合は、この図10に例示する通常時用目標スロットル開度マップV-TVOMap2を基にアクセル開度APOおよび車速VSPから通常時用目標スロットル開度tTVOnmを検索し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0040】
ここで、図2のステップS2において行う前記の発進終了判定を詳述するに、この判定に当たっては、
図11に示すように、発進時用目標スロットル開度tTVOstが前回は通常時用目標スロットル開度tTVOnm以上またはこれよりも大きかったのに、今回は通常時用目標スロットル開度tTVOnm未満またはこれ以下になったのを、つまり、エンジン出力決定手段の動作量であるスロットル開度TVOが通常時用目標スロットル開度tTVOnm以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用目標スロットル開度tTVOnm未満またはこれ以下になったのを発進終了と判定したり、
図示しなかったが、発進時用目標スロットル開度tTVOstが通常時用目標スロットル開度tTVOnmに一致したのを、つまり、エンジン出力決定手段の動作量であるスロットル開度TVOが通常時用目標スロットル開度tTVOnmよりも大きい状態から通常時用目標スロットル開度tTVOnmに一致したのを発進終了と判定したり、
同じく図示しなかったが、発進時用目標スロットル開度tTVOstから通常時用目標スロットル開度tTVOnmを差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になったのを、つまり、発進時用目標スロットル開度tTVOstに追従制御されているスロットル開度TVOが通常時用目標スロットル開度tTVOnmとの間の差が上記の設定値未満またはこれ以下になるまで接近したのを発進終了と判定することもできる。
【0041】
図2のステップS2において行う前記の発進終了判定に際しては、その他に、
図12に示すように、発進時用目標駆動力tFstが前回は通常時用目標駆動力tFnm以上またはこれよりも大きかったのに、今回は逆に、通常時用目標駆動力tFnm未満またはこれ以下になったのを、つまり、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnm以上またはこれよりも大きい状態から、逆に、通常時用目標駆動力tFnm未満またはこれ以下になったのを発進終了と判定したり、
図示しなかったが、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnmに一致したのを、つまり、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnmよりも大きい状態から、通常時用目標駆動力tFnmまで低下したのを発進終了と判定したり、
同じく図示しなかったが、発進時用目標駆動力tFstから通常時用目標駆動力tFnmを差し引いて求めた差値が設定値未満またはこれ以下になったのを発進終了と判定することもできる。
【0042】
なお、上記した発進終了判定はそれぞれ個々に用いてもよいし、これらを任意に組み合わせて発進終了判定を高精度に行うようにしてもよい。
何れにしても、上記方式のうち、発進時用目標スロットル開度tTVOstが通常時用目標スロットル開度tTVOnmに一致したのを発進終了と判定するもの、および、発進時用目標駆動力tFstが通常時用目標駆動力tFnmに一致したのを発進終了と判定するものでは、
図13に示すように発進時用目標スロットル開度tTVOstおよび通常時用目標スロットル開度tTVOnmが時系列変化し、瞬時t1に両者が一致する場合について説明すると、同図X部を拡大して示す図14におけるようにtTVOst=tTVOnmとなる一致タイミングt1がエンジンコントローラ6の演算タイミングからずれた演算周期中のものである場合、当該一致の判定を行うべき演算タイミングt2にtTVOst=tTVOnmでなくなっていることから、発進終了判定をし損なうことが懸念される。
しかし、それ以外の発進終了判定方式によれば、領域判定により発進が終了したかどうかをチェックするため、上記の懸念はない。
【0043】
図2のステップS2で、上記の発進終了判定の結果、発進終了時故に発進時モードから通常時モードへの切り替えを行うべきと判定するときは、ステップS5において通常時モード処理により通常時用目標スロットル開度tTVOnmを演算し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御に資する。
ステップS2で、依然として発進終了でないことから発進時モードを継続すべきと判定するときは、ステップS4において発進時モード処理により発進時用目標スロットル開度tTVOstを演算し、これを目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御に資する。
【0044】
これらステップS4およびステップS5での演算処理は前述した通り、図7における目標スロットル開度演算部31において行い、この場合、目標スロットル開度演算部31は、上記ステップS2での発進終了判定の有無に応じ、図8、または図9、或いは図10につき前述したと同様にして発進時用目標スロットル開度tTVOstまたは通常時用目標スロットル開度tTVOnmを求め、これらのうち発進終了判定の有無に応じた一方を目標スロットル開度tTVOとしてスロットル開度TVOの制御用に出力する。
【0045】
図7の目標スロットル開度演算部31(エンジンコントローラ6)が上記のように求めた目標スロットル開度tTVOは、図1および図7のエンジン1に指令されてスロットルアクチュエータ5(図1参照)を介しスロットル開度TVOを目標スロットル開度tTVOに一致させる。
これによりエンジン1は、図7に例示するエンジン性能マップと、スロットル開度TVO=tTVOと、センサ23で検出したエンジン回転数Neとで決まるエンジントルクTeを出力する。
【0046】
一方で変速機コントローラ15(図1参照)は、図7に例示するような、アクセル開度APOをパラメータとし、車速VSPに対する目標入力回転数tNiの変化特性として規定した予定の変速マップを基に、アクセル開度APOおよび車速VSPから無段変速機2の目標入力回転数tNiを検索する。
変速機コントローラ15は更に、この目標入力回転数tNiを変速機出力回転数Noで除算することにより目標変速比imを演算し、これを図1におけるステップモータ14に指令して、無段変速機2の変速比iを目標変速比imに一致させる。
【0047】
図7に示すように、前記したエンジントルクTeは上記の変速比i=imおよび終減速比ifに応じたトルク値に変換されて車輪に至り、タイヤ有効半径Rに応じた駆動力Fが車両に付与されて車両を走行させる。
【0048】
上記した本実施例の作用を、図15に示すごときアクセルペダル操作によるアクセル開度APOの時系列変化で車速VSPが図示のように変化する場合について以下に説明する。
この場合、前記したごとくに求める発進時目標スロットル開度tTVOstが細い波線で示すように時系列変化し、通常時目標スロットル開度tTVOnmが太い波線で示すように時系列変化する。
【0049】
アクセルペダル4を釈放状態(アクセル開度APO=0)から踏み込む瞬時t1に、前記の発進判定がなされて発進時モードになる。
これによる発進加速後の瞬時t2に、アクセルペダル4をアクセル開度APOが若干低下するよう戻すと、発進加速中に通常時目標スロットル開度tTVOnmを超えた発進時目標スロットル開度tTVOstが再び通常時目標スロットル開度tTVOnmよりも小さくなる。
その過程で、発進時目標スロットル開度tTVOstが通常時目標スロットル開度tTVOnmに略一致する瞬時t3に前記の発進終了判定がなされる。
【0050】
上記アクセルペダル戻し瞬時t3以後のアクセル開度APO=一定にした定常走行を経て、瞬時t4にアクセルペダルの踏み込みにより再加速を行っても、走行中のためこれが発進判定に至ることはなく、瞬時t5にアクセルペダルを釈放(アクセル開度APO=0に)してブレーキ操作による減速走行で停車させた瞬時t6の後の最発進瞬時t7に至って発進判定がなされる。
【0051】
従って、発進判定がなされる瞬時t1までは通常時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは通常時目標スロットル開度tTVOnmと同じ値にされる。
そして発進判定瞬時t1から、発進終了判定がなされる瞬時t3までの間は、発進時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは発進時目標スロットル開度tTVOstと同じ値にされる。
また、発進終了判定瞬時t3から、次の発進判定がなされる瞬時t7までの間は、通常時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは通常時目標スロットル開度tTVOnmと同じ値にされる。
更に、発進判定瞬時t7以後、図示せざる次の発進終了判定がなされるまでの間は、発進時モードのエンジン出力制御が行われ、目標スロットル開度tTVOは発進時目標スロットル開度tTVOstと同じ値にされる。
【0052】
上記から明らかなように本実施例のエンジン出力制御装置によれば、
アクセルペダル操作(アクセル開度APO)に対するスロットル開度TVOの変化特性を、図8〜図10に例示したように車両の発進時(図15の発進判定時t1,t7から発進終了判定時までの間)と、発進時以外の通常時(図15の発進終了判定時t3から次の発進判定時までの間)とで、発進時に要求される駆動力特性と、通常時に要求される駆動力特性とが共に達成されるよう異ならせたため、
発進時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることがないと共に、通常時に要求される駆動力特性が得られずにこれを不満に感じることもなく、全運転域において要求通りの駆動力特性を達成することができる。
【0053】
なお、発進時モードから通常時モードへの切り替えを行うべきと判断する発進終了判定を、図11および図12につき前述したごとく、発進時用目標スロットル開度tTVOstや発進時用目標駆動力tFstが、通常時用目標スロットル開度tTVOnmや発進時用目標駆動力tFnmに一致して、これよりも大きくなる時t1をもって発進終了と判定するから、
発進時用目標スロットル開度tTVOstや発進時用目標駆動力tFstが、ほぼ通常時用目標スロットル開度tTVOnmや発進時用目標駆動力tFnmにほぼ一致した時に発進時モードから通常時モードへの切り替えが行われることとなり、このモード切替時のショックを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の一実施例になる車両のエンジン出力制御装置を具えた車両用パワートレーンを、その制御系と共に示すシステム図である。
【図2】同パワートレーン制御系におけるエンジンコントローラが実行するエンジン出力の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図3】図2に示す制御プログラムにおいて行う発進判定の機能別ブロック線図である。
【図4】同発進判定の他の例を示す機能別ブロック線図である。
【図5】同発進判定の更に他の例を示す機能別ブロック線図である。
【図6】同発進判定の別の例を示す機能別ブロック線図である。
【図7】図2に示す制御プログラムにおいて行う目標スロットル開度演算処理と、これに基づき行われるエンジン出力制御との関係を示す機能ブロック線図である。
【図8】同目標スロットル開度演算処理の機能別ブロック線図である。
【図9】同目標スロットル開度演算処理の他の例を示す機能別ブロック線図である。
【図10】同目標スロットル開度演算処理の更に他の例を示す機能別ブロック線図である。
【図11】図2に示す制御プログラムにおいて行う発進終了判定の機能別ブロック線図である。
【図12】同発進終了判定の他の例を示す機能別ブロック線図である。
【図13】発進終了判定のタイミングを説明するための発進時用目標スロットル開度および通常時用目標スロットル開度の変化タイムチャートである。
【図14】図13の発進終了判定時近辺であるX部の発進時用目標スロットル開度および通常時用目標スロットル開度の変化タイムチャートである。
【図15】図2の制御プログラムによるエンジン出力制御を行った場合の動作タイムチャートである。
【図16】従来のエンジン出力制御を示す機能別ブロック線図である。
【図17】発進時と通常時の好適な車両加速度を示す特性線図である。
【符号の説明】
【0055】
1 エンジン
2 無段変速機
3 スロットルバルブ(エンジン出力決定手段)
4 アクセルペダル
5 スロットルアクチュエータ
6 エンジンコントローラ
7 トルクコンバータ
8 プライマリプーリ
9 セカンダリプーリ
10 Vベルト
11 ファイナルドライブギヤ組
12 ディファレンシャルギヤ装置
13 変速制御油圧回路
14 ステップモータ
15 変速機コントローラ
21 アクセル開度センサ
22 入力回転センサ
23 エンジン回転センサ
24 車速センサ
25 スロットル開度センサ
26 出力回転センサ
27 アイドルスイッチ
28 吸気負圧センサ
31 目標スロットル開度演算部




 

 


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