(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機を制御する原動機制御手段と、変速機を制御する変速機制御手段とを有する自動車の駆動力制御装置において、
上記変速機制御手段によって制御される上記変速機に作用するライン圧を検出するライン圧検出手段と、
上記ライン圧検出手段によって検出されたライン圧に基づいて、上記変速機に対する許容駆動トルクを算出する駆動力制御手段とを備え、
上記原動機制御手段は、上記駆動力制御手段によって求められた上記許容駆動トルクに基づいて、上記原動機を制御し、
上記駆動力制御手段は、
アクセルペダルの踏み角に応じて駆動トルクの目標値を発生する目標駆動トルク発生部と、
この駆動トルクの目標値に応じた変速比を求め、変速比指令値として出力する変速比指令部とを備え、
上記変速比司令部は、駆動力発生の評価関数に基づいて、上記駆動トルクの目標値を達成するための原動機トルクと変速比の組み合わせの中から、上記評価関数が最良となる変速比を求め、
上記駆動力制御手段は、さらに、
上記駆動トルクの目標値を上記変速機によって伝達するに必要なライン圧の目標値を出力するライン圧指令部を備え、
上記駆動力制御手段が算出した許容駆動トルクと、上記目標駆動トルク発生部が発生する上記駆動力トルクの目標値との偏差を積分して、上記ライン圧指令部の入力としてフィードバックすることを特徴とする自動車の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動車の駆動力制御装置において、
上記駆動力制御手段は、上記許容駆動トルクと実際に検出された変速比に応じて原動機トルクを上記原動機制御手段に指令し、
上記原動機制御手段は、上記駆動力制御手段からの上記原動機トルクの指令に応じて、上記原動機を制御することを特徴とする自動車の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動車の駆動力制御装置において、
上記駆動力制御手段は、さらに、
上記ライン圧検出手段の出力と、上記変速機制御手段に与えられるライン圧の指令値と切り替えるスイッチ手段を備え、
上記ライン圧検出手段の故障時には、上記ライン圧の指令値を上記駆動力制御手段に入力することを特徴とする自動車の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の駆動力制御装置に係り、特に、自動変速機を備える自動車に用いるに好適な自動車の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動変速機を用いる自動車は、一般的に、車速とスロットル開度であらかじめ決められた変速比マップに従って変速制御が行われている。しかし、このようなプログラム制御方式では、あらゆる運転状態を想定して、予め制御定数を決めておく必要があり、いわゆるチューニングとかマッチングと呼ばれる作業に多大の手間と時間を要している。そこで、例えば、特開平７−１７４２１９号公報や、特開平１０−１５９９５７号公報等に記載されているように、走行中に最適な変速比を演算しながら制御することでチューニングの手間を大幅に省く方式が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の方法では、アクセルペダルで設定された目標駆動トルクを実現するよう原動機を制御するが、このとき変速機のトルク伝達力が実際はどれだけ許容できるか判らないままに原動機トルクを制御するので、何らかの都合で変速機が目標駆動トルクを伝達できない場合に、変速機を保護することはできないといった問題があった。例えば、油圧ポンプの回転数が低くて油圧が下がった場合、変速機のクラッチあるいはベルトの押し付け力が低下してトルク伝達能力が下がっているのに、原動機トルクは目標駆動トルクを実現するように制御されるので、変速機が滑って破損する恐れがあった。
【０００４】
本発明の目的は、変速機が許容できるトルク伝達量に基づいて原動機トルクを発生させ、変速機を保護することができる自動車の駆動力制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機を制御する原動機制御手段と、変速機を制御する変速機制御手段とを有する自動車の駆動力制御装置において、上記変速機制御手段によって制御される上記変速機に作用するライン圧を検出するライン圧検出手段と、上記ライン圧検出手段によって検出されたライン圧に基づいて、上記変速機に対する許容駆動トルクを算出する駆動力制御手段とを備え、上記原動機制御手段は、上記駆動力制御手段によって求められた上記許容駆動トルクに基づいて、上記原動機を制御し、上記駆動力制御手段は、アクセルペダルの踏み角に応じて駆動トルクの目標値を発生する目標駆動トルク発生部と、この駆動トルクの目標値に応じた変速比を求め、変速比指令値として出力する変速比指令部とを備え、上記変速比司令部は、駆動力発生の評価関数に基づいて、上記駆動トルクの目標値を達成するための原動機トルクと変速比の組み合わせの中から、上記評価関数が最良となる変速比を求め、上記駆動力制御手段は、さらに、上記駆動トルクの目標値を上記変速機によって伝達するに必要なライン圧の目標値を出力するライン圧指令部を備え、上記駆動力制御手段が算出した許容駆動トルクと、上記目標駆動トルク発生部が発生する上記駆動力トルクの目標値との偏差を積分して、上記ライン圧指令部の入力としてフィードバックするようにしたものである。
かかる構成により、実際のライン圧の検出値から許容駆動トルクを算出し、これに基づいて原動機出力を制御することにより、変速機の摩擦部材が滑ることなく駆動力を伝達することができ、変速機が許容できるトルク伝達量に基づいて原動機トルクを発生させ、変速機を保護し得るものとなる。また、目標駆動トルクを実現する上で最適な原動機トルクと変速比の配分からなる組み合わせを求め、変速比を制御するので、例えば、燃量消費量が最小にし得るものとなる。さらに、機差や温度変化による油圧系の応答誤差を補正し得るものとなる。
【０００６】
（２）上記（１）において、好ましくは、上記駆動力制御手段は、上記許容駆動トルクと実際に検出された変速比に応じて原動機トルクを上記原動機制御手段に指令し、上記原動機制御手段は、上記駆動力制御手段からの上記原動機トルクの指令に応じて、上記原動機を制御するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（１）において、好ましくは、上記駆動力制御手段は、さらに、上記ライン圧検出手段の出力と、上記変速機制御手段に与えられるライン圧の指令値と切り替えるスイッチ手段を備え、上記ライン圧検出手段の故障時には、上記ライン圧の指令値を上記駆動力制御手段に入力するようにしたものである。
かかる構成により、ライン圧検出手段の故障時にもフェイルセーフ制御を行い得るものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による自動車の駆動力制御装置を用いた制御システムの概略構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置を用いた制御システムの概略構成を示すシステムブロック図である。
【００１１】
図１は、本実施形態による自動車の駆動力制御装置を無段変速機ＣＶＴを搭載した自動車に適用した例を示している。
駆動力制御手段１００は、エンジン２０の状態を示す入力信号として、クランク角センサ５１によって検出されたエンジン回転数信号Ｎｅや、無段変速機の１次プーリに対向して設けられたタービンセンサ５２より得られる入力回転数信号Ｎｔや、２次プーリに対向して設けられた車速センサ５３より得られる出力回転数信号Ｎｏや、アクセルペダルセンサ５４からアクセルペダル踏み角信号ＡＰＳや、ライン圧センサ５６からの実ライン圧信号ａＰＬが入力し、ＣＶＴ制御手段３０が使う変速比ＲＴＯとライン圧ＰＬの指令値を演算して、ＣＶＴ制御手段３０に出力するとともに、許容エンジントルクｐＴｅを演算して、エンジン制御手段１０に出力する。
【００１２】
エンジン制御手段１０には、エンジン２０の状態を示す入力信号として、クランク角センサ５１によって検出されたエンジン回転数Ｎｅの信号や、吸気管を通る空気量をエアフローメータで計測した吸入空気量信号や、スロットルバルブの作動角に応じたスロットル開度信号や、Ｏ２センサより得られる排気ガス残存酸素量信号等が入力する。エンジン制御手段１０は、これらの入力信号に基づいて、燃料量に対応したパルス幅をインジェクタに与える燃料噴射信号や、点火プラグの動作タイミングを制御する点火信号や、還流ガスバルブを制御するＥＧＲ信号等を、エンジン２０に出力して、エンジン２０を制御する。また、エンジン制御手段１０は、駆動力制御手段１００から入力する許容エンジントルクｐＴｅに基づいて、エンジントルクがこの許容トルク内となるように制御する。
【００１３】
ＣＶＴ制御手段３０は、駆動力制御手段１００から入力する変速比ＲＴＯとライン圧ＰＬの信号に基づいて、ＣＶＴ４０の変速機構の溝幅やソレノイドのライン圧を制御して、ＣＶＴ４０の変速比を制御する。
【００１４】
次に、図２を用いて、本実施形態による自動車の駆動力制御装置の詳細な構成について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
エンジン２０の出力は、無段変速機４０を介して車輪６０を駆動する。無段変速機４０は、油圧によりプーリ溝幅を変更するベルト式を例に示してあるが、トロイダル式等他の形式の無段変速機でもよいものである。
【００１６】
無段変速機４０は、トルクコンバータ４２，可変溝幅プーリとベルトによる変速機構４４，終段ギヤを含む伝達ギヤ列４６等を備えている。これらの駆動系には、変速機構４４の溝幅を制御する油圧装置４８が備えられている。
また、エンジン２０を制御する駆動機構としては、エンジンの吸入空気量を制御する電動スロットル弁２２、燃料噴射を行うインジェクタ２４、燃料に点火する点火プラグ２６等のアクチュエータが設けられている。
エンジン制御手段１０は、エンジントルク制御部１２と、電動スロットル弁２２を制御するための電子スロットル制御駆動部１４と、インジェクタ２４と点火プラグ２６を制御駆動するためのエンジン制御部１６とを備えている。エンジン制御部１６は、図示しない各種センサからの信号を入力してエンジンを最適な状態に制御するもので、いわゆる従来のエンジンコントロールユニットに相当するものである。
【００１７】
また、ＣＶＴ制御手段３０は、油圧装置４８を介して変速機構４４の溝幅を制御するための変速機構制御駆動部３２と、変速機構４４のトルク伝達力を確保するための油圧を必要最小限に制御するライン圧ソレノイド制御駆動部３４とを備えている。ＣＶＴ制御手段３０は、ＣＶＴを効率良く滑らかに制御するもので、変速機構制御駆動部３２とライン圧ソレノイド制御駆動部３４を合わせると従来のＣＶＴコントロールユニットに相当するものである。
【００１８】
また、センサとしては、エンジン回転数Ｎｅを検出するクランク角センサ５１と、トルクコンバータの出力回転数すなわちＣＶＴの入力軸回転数Ｎｔを検出するタービンセンサ５２と、ＣＶＴの出力軸回転数Ｎｏを検出し終段ギヤ比Ｇｆで割って車速ＶＳＰを求めるための車速センサ５３と、アクセルペダルの踏み角を検出するアクセルペダルセンサ５４と、ライン圧を検出するライン圧センサ５６等が設けられている。
【００１９】
除算部１０５は、クランク角センサ５１から得られるエンジン回転数Ｎｅと、タービンセンサ５２から得られる変速機入力軸回転数Ｎｔの比を求めることにより、トルクコンバータ４２の速度比ＳＲＴを算出する。トルクコンバータトルク比特性部１１０は、除算部１０５によって求められた速度比ＳＲＴに基づいて、トルクコンバータ４２のトルク比ＴＲＴを求める。また、除算部１１５は、タービンセンサ５２より得られる入力軸回転数信号Ｎｔを、車速センサ５３の出力軸回転数信号Ｎｏで割って、実際のプーリ変速比ＰＲＴを算出する。
【００２０】
次に、駆動力制御システムとしての動作について説明する。
運転者の指令は、アクセルペダルセンサ５４の出力であるアクセル踏込量信号ＡＰＳとして、目標駆動トルク発生部１２０に与えられる。駆動トルク目標値発生部１２０は、アクセルペダル踏み角ＡＰＳ及び車速ＶＳＰに応じた目標駆動トルクｔＴｄを発生する。
【００２１】
ここで、図３を用いて、本実施形態による目標駆動トルク発生部１２０の動作について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置に用いる目標駆動トルク発生部の動作の説明図である。
【００２２】
図３は、アクセルペダル踏み角ＡＰＳと車速ＶＰＳに対する目標駆動トルクｔＴｄの関係を示している。目標駆動トルク発生部１２０は、例えば、図示するように、アクセルペダル踏み角ＡＰＳに比例すると共に、車速ＶＳＰに応じて適度な曲線で減衰して快適な加速感が得られる様な目標駆動トルクｔＴｄを発生する。すなわち、アクセルペダルの踏込み量が大きいほど目標駆動トルクｔＴｄを大きくし、また踏込み量が同じでも、低速時は加速度が大きくなるよう比較的大きなトルクを、高速時は比較的小さなトルクを設定して、恐怖感を抱かせないように人間工学的に快適な加速度が得られる目標駆動トルクｔＴｄを発生する。
なお、アクセルペダル踏み角ＡＰＳと車速ＶＰＳと目標駆動トルクｔＴｄとの関係は、例えば、マップ形式で予め記憶されている。
【００２３】
目標駆動トルクｔＴｄは、変速機に対して変速比およびライン圧の指令値として、変速比指令部１２５及びライン圧指令手段１３０に与えられる。
変速比指令部１２５には、目標駆動トルクｔＴｄとともに、車速ＶＳＰが入力され、この目標駆動トルクｄＴｄを達成する上で最適な変速比を計算して、目標変速比指令ｔＲＴＯを算出する。最適な変速比とは、例えば，エンジンの燃料消費量を評価関数として、この評価関数，即ち、燃料消費量が最小となるような変速比で、エンジン特性やトルクコンバータ特性等を用いてシステム全体の効率が最高になる動作点から求めることができる。変速比の変化方向と燃料消費量との関係については、例えば、特開平１０−１５９９５７号公報の図８に示してある。
なお、燃費最適のエンジントルクと変速比の組み合わせを直接求めることも可能であり、この計算は走行中にリアルタイムで行ってもよいし、あらかじめ計算して結果をデータマップとして組み込んでおいてもよいものである。
目的の駆動トルクを達成するエンジントルクと変速比の組み合わせは、無段変速機の場合無限にあるが、いずれも馬力は同じなので燃料消費量特性上に描いた等馬力線上で燃料が最小になる動作点を求めればよいものである。
【００２４】
変速比制御部１３５は、変速比指令部１２５によって求められた目標変速比指令ｔＲＴＯをに基づいて、快適な変速比変化率や、変速機構が許容できる変速比の制限等を計算して、実現できる変速比指令ＲＴＯを変速機構制御駆動部３２に指令する。
変速機構制御駆動部３２は、油圧装置４８の油圧電磁弁を駆動し、変速機構４４の２つの可変溝幅プーリのピストンに印加する油圧のバランスを変えて変速比を制御する。油圧電磁弁を駆動する代りに、変速機構部４４に設けられた油圧サーボ系の指令リンクを動かす電動機を駆動するようにしてもよいものである。
【００２５】
また、目標駆動トルク発生部１２０が出力した目標駆動トルクｔＴｄは、図示しない比例積分補償器を介して、ライン圧指令手段１３０に与えられる。ライン圧指令手段１３０は、除算手段１１５から与えられる変速比ＰＲＴに対応して、目標駆動トルクｔＴｄを伝達するのに必要十分な目標ライン圧指令ｔＰＬを算出する。ベルト式無段変速機の場合、油圧が低すぎるとプーリがベルトを挟む力が弱く、ベルトが滑って摩擦面が傷つくだけでなく、自励振動によりベルトが切れる恐れがある。逆に油圧が高すぎると、摩擦損が増えて伝達効率が低下する。
【００２６】
ここで、図４を用いて、本実施形態によるライン圧指令手段１３０の動作について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置に用いるライン圧指令手段の動作の説明図である。
【００２７】
図４は、変速比ＰＲＴと目標駆動トルクｃＴｄに対する目標ライン圧指令ｔＰＬの関係について示している。ベルトが滑らない範囲でできるだけ低い油圧とするために、図示するように、駆動トルクｃＴｄと変速比ＰＲＴの関数として最適値が与えられる。
ライン圧制御部１４０は、ライン圧指令手段１３０によって求められた目標ライン圧指令ｔＰＬに基づいて、油圧装置４８の応答性や図示しない油圧ポンプの応答性を考慮して、実現できるライン圧指令ＰＬをライン圧ソレノイド制御駆動部３４に出力する。実際には、過渡的なトルク変動にも耐えるようライン圧指令ＰＬに余裕を持たせる必要があり、余裕ライン圧ΔＰＬを加えてライン圧ソレノイド制御駆動部３４に与える。
ライン圧ソレノイド制御駆動部３４は、油圧装置４８のライン圧ソレノイドバルブを駆動し、変速機構部４４に印加する油圧の全体的な強さを制御する。
【００２８】
ライン圧センサ２６は、実際のライン圧ａＰＬを検出する。油圧系の動作が正常であれば、ライン圧センサ２６によって検出された実ライン圧ａＰＬはライン圧指令ＰＬと等しくなっている筈である。実ライン圧ａＰＬには余裕ライン圧ΔＰＬを含んでいる。そこで、減算手段１４５は、実ライン圧ａＰＬから余裕ライン圧ΔＰＬを差し引いた値を、許容駆動トルク演算手段２７に与える。
【００２９】
許容駆動トルク演算手段１５０は、ライン圧指令手段１３０が有している図４に示したマップと逆の特性マップを有している。即ち、許容駆動トルク演算手段１５０は、変速比ＰＲＴとライン圧（ａＰＬ−ΔＰＬ）から許容駆動トルクｐＴｄを求められるマップを有している。許容駆動トルク演算手段１５０は、このマップを用いて、変速比ＰＲＴに対する許容駆動トルクｐＴｄを算出する。
【００３０】
さらに、除算手段１５５は、許容駆動トルクｐＴｄを終段ギヤ比Ｇｆで割って、ｐＴｏを求め、除算手段１６０は、ｐＴｏを変速比ＰＲＴで割って、許容入力軸トルクｐＴｉｎを求める。さらに、除算手段１６５は、許容入力軸トルクｐＴｉｎを、トルク比ＴＲＴで割って、許容エンジントルクｐＴｅを求め、エンジントルク制御部１２に与える。
【００３１】
エンジントルク制御部１２は、エンジン特性や実際に動作中のエンジンパラメータから目的のエンジントルクを発生するようなスロットル開度を計算して、スロットル開度指令ＶＡを電子スロットル制御駆動部１４に出力する。このため、エンジントルク制御部１２は、エンジン制御部１６と密接に連携して制御情報を交換している。電子スロットル制御駆動部１４は、電動スロットル弁２２の電動機を駆動してその動作角をスロットル開度指令ＶＡに一致させるようサーボ制御する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態においては、ライン圧センサ５６を用いて、実際に変速機構に印加されるライン圧ａＰＬを検出し、この検出されたライン圧ａＰＬに基づいて、変速機入力トルクが許容値ｐＴｅとなるように制御するようにしている。従って、油圧系が何らかの原因でライン圧が低下した場合、例えばライン圧ソレノイドバルブが不調になったり、油量収支が不足したりして実際のライン圧が低下した場合には、それに合わせてエンジントルクが低下して、ベルトやクラッチが滑らない程度の駆動トルクに抑えるので変速機が壊れる恐れがなくなるものである。
【００３３】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態による自動車の駆動力制御装置の詳細な構成について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００３４】
本実施形態においては、図２に示した構成に加えて、駆動力制御手段１００Ａは、スイッチ回路１７０と、減算手段１７５と、積分器１８０と、加算手段１８５とを備えている。スイッチ回路１７０は、ライン圧センサ５６が故障した場合の保護のために用いられる。また、減算手段１７５と積分器１８０と加算手段１８５は、ライン圧をフィードバック制御するものであり、これにより、油圧系の特性ばらつき等によるライン圧制御の誤差を補正するようにしている。
【００３５】
ライン圧センサ５６で検出された実ライン圧ａＰＬは、スイッチ回路１７０を経て余裕ライン圧ΔＰＬを差し引かれ、許容駆動トルク演算手段１５０の入力となる。ここで、許容駆動トルク演算手段１５０は、図４に示したものとは逆の特性マップにより変速比ＰＲＴに対する許容駆動トルクｐＴｄを計算する。
【００３６】
除算手段１７５は、目標駆動トルクｔＴｄと、許容駆動トルクｐＴｄとの偏差を求め、さらに、積分器１８０は、その偏差を積分する。加算手段１８５は、積分器１８０による積分値を、目標駆動トルクｔＴｄに加えることにより、フィードフォワード制御に積分型のフィードバック制御を組み合わせた制御系となる。
【００３７】
この制御系を用いることにより、フィードバック積分補償が働いて実油圧を基にした許容駆動トルクｐＴｄが目標駆動トルクｔＴｄと等しくなるので、機差や温度変化による油圧系の応答誤差が生じた場合でも補正することができる。
【００３８】
また、スイッチ回路１７０は、ライン圧センサ５６が断線した場合等の故障検知信号によって切り換えられる。ライン圧センサ５６が故障すると、故障モードが断線／短絡あるいは天絡／地絡により、実ライン圧ａＰＬが０あるいは最大値になってしまうため、ライン圧フィードバックによりライン圧が極端に低下したり、許容エンジントルクｐＴｅが最大になったりして、故障あるいは暴走と言った危険な状態を招くことになる。
【００３９】
そこで、故障モードが断線／短絡あるいは天絡／地絡となると、故障フラグを立て、スイッチ回路１７０を切り換えることにより、許容駆動トルク演算手段１５０に、ライン圧指令ＰＬが入力されるようにする。油圧系の動作が正常であれば、検出された実ライン圧ａＰＬはライン圧指令ＰＬと等しくなっているので、ライン圧センサ故障時はライン圧指令ＰＬで代用することができる。もちろん油圧系の機差や温度変化の影響は反映されないので補正することはできないが、フェイルセーフ制御を行うことができる。
【００４０】
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施形態による自動車の駆動力制御装置の詳細な構成について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図５と同一符号は、同一部分を示している。
【００４１】
本実施形態においては、図５に示した構成に加えて、原動機としてモータ７０を備えたハイブリット原動機システムとなっており、エンジン２０と１次プーリの間にはクラッチ４３が設けられ、エンジンを切り離すようになっている。また、１次プーリには新たにモータ７０が接続され、エンジン２０の代りに動力を供給することができるようになっている。また、駆動力制御手段１００Ｂは、ハイブリット制御部１９０と、モータ制御部１９５とを備えている。
【００４２】
ハイブリッド制御部１９０は、エンジンと電動機のトルク配分を決める必要があるため、許容入力軸トルクｐＴｉｎからエンジントルク指令ｐＴｅと電動機トルク指令Ｔｍを算出する。なお、図６の構成とは異なり、トルクコンバータはないのでトルク比ＴＲＴの計算は必要なくなる。エンジントルク指令ｐＴｅと電動機トルク指令Ｔｍの配分演算は、例えば、図示しないバッテリの状態信号等を入力して、最もエネルギ効率が良くなるように計算することができる。
【００４３】
ハイブリッド制御部１９０によって求められた許容エンジントルク指令ｐＴｅは、エンジントルク制御部１２に与えられ、電動機トルク指令Ｔｍは新たに設けるモータ制御部１９５に与えられる。モータ制御部１９５は、エンジン制御部１６と同様に、図示しない各種センサからの信号を入力して電動機を最適な状態に制御するもので、従来から電気自動車で用いられていたモータコントロールユニットに相当するものである。
【００４４】
以上のように構成しているので、何らかの原因でライン圧が低下した場合、ハイブリッド制御部１９０の入力は許容入力軸トルクｐＴｉｎに制限されるので、ハイブリッド制御部１９０はエンジンと電動機のトルクの和をｐＴｉｎに押さえるように、エンジントルク指令ｐＴｅをエンジントルク制御部１２に、電動機トルク指令Ｔｍをモータ制御部１９５に各々指令する。すなわち、配分はどうであれＣＶＴに入力されるトルクの総和は許容入力軸トルクｐＴｉｎに押さえられるので、何らかの原因でライン圧が低下したとしても変速機が壊れる恐れはなくなる。特に、ハイブリッド原動機システムにおいては、走行中にエンジンを停止することもあるため油圧ポンプをエンジンで駆動せず、別置の電動式油圧ポンプを用いる例が多いため、モータ動作に関係なく油圧ポンプ圧が低下する恐れも多くなる。しかしながら、このような場合でも、トルクを許容値内に押さえることができる。
【００４５】
次に、図７を用いて、本発明の第４の実施形態による自動車の駆動力制御装置の詳細な構成について説明する。
図７は、本発明の第４の実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図５と同一符号は、同一部分を示している。
【００４６】
本実施形態においては、図５に示した構成とは異なり、変速機として有段変速機を用いている。
【００４７】
運転者の指令は、アクセルペダルセンサ５４の出力ＡＰＳとして、目標駆動トルク発生部１２０に与えられる。目標駆動トルク発生部１２０は、図２の場合と同様に快適な加速感が得られる様な目標駆動トルクパターンｔＴｄを発生する。変速比指令部１２５は、入力した目標駆動トルクｔＴｄと車速ＶＳＰに基づいて、この目標駆動トルクｔＴｄを達成する上で最適なギヤ段を選択して、変速比指令ＲＴＯを算出する。最適な変速比は、図２の場合と同様に求めることができ、例えば、エンジンの燃料消費量が最小となるような変速比を求めるには、エンジン特性やトルクコンバータ特性等を用いてシステム全体の効率が最高になる動作点から算出する。目的の駆動トルクを達成するエンジントルクと変速比の組み合わせは、有段変速機の場合変速段の数しかないので、燃料消費量特性上に描いた等馬力線上で燃料が最小になる動作点を求めればよく、たかだか数回の繰り返し演算で算出できる。この計算は走行中にリアルタイムで行ってもよいし、あらかじめ計算して結果を変速マップとして組み込んでおいてもよいものである。
【００４８】
変速比としては、変速比指令ＲＴＯを用いればいいので、目標の駆動トルクを伝達するのに必要十分な目標ライン圧指令ｔＰＬを算出する方法も、目標エンジントルク指令ｔＴｅを求める方法も、図２の場合と同様に行えばよいものである。
【００４９】
このようにして制御すると、アクセルペダルで指令した目標駆動力を、最適なエンジントルクと変速段の組み合わせで実現することができるが、例えばライン圧ソレノイドバルブが不調になったり、油量収支が不足したりして実際のライン圧が何らかの原因で低下した場合でも、予定通りのエンジントルクが発生するので変速用のクラッチが滑り、クラッチを壊してしまう恐れがあった。
【００５０】
そこで、本実施形態においては、図２の場合と同様にライン圧センサ５６および許容駆動トルク演算手段１５０を設けている。許容駆動トルク演算手段１５０は、クラッチの摩擦力とクラッチ圧の関係式を用いて、実ライン圧ａＰＬと変速比ＰＲＴから許容駆動トルクｐＴｄを算出する。これを終段ギヤ比Ｇｆおよび変速比ＰＲＴで換算して許容入力軸トルクｐＴｉｎを求め、さらにトルク比ＴＲＴで割ると許容エンジントルクｐＴｅが求められるので、エンジントルク制御部１２に与える。エンジントルク制御部１２および電子スロットル制御駆動部１４の制御は、図２の場合と同様である。
【００５１】
本実施形態によれば、実際に変速機クラッチに印加されるライン圧に基づいて変速機入力トルクを制御するので、何らかの原因でライン圧が低下したとしてもクラッチが滑って摩耗する恐れがなくなる。
【００５２】
なお、図２，図５，図６および図７に示した例においては、エンジンと変速機を一つの制御装置で制御する方式を示してあるが、複数のマイクロプロセッサで役割を分担してもよく、また別個の制御装置を用いてもよいものである。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、変速機が許容できるトルク伝達量に基づいて原動機トルクを発生させ、変速機を保護することができる。即ち、何らかの原因でライン圧が低下した場合でも、実際に変速機に印加されるライン圧に基づいて変速機入力トルクを許容値に制御するので、ベルトやクラッチが滑って摩擦面を傷つけたり、自励振動によりベルトが切れたりする恐れがなく、寿命が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置を用いた制御システムの概略構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置に用いる目標駆動トルク発生部の動作の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による自動車の駆動力制御装置に用いるライン圧指令手段の動作の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による自動車の駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…エンジン制御手段
１２…エンジントルク制御部
１４…エンジントルク制御部１２
１６…エンジン制御部
２０…エンジン
３０…ＣＶＴ制御手段
３２…変速比制御手段
３４…ライン圧制御手段
４０…自動変速機
５６…油圧センサ
７０…モータ
１１０…トルクコンバータトルク比特性部
１２０…目標駆動トルク発生部
１２５…変速比指令部
１３０…ライン圧指令手段
１３５…変速比制御部
１５０…許容駆動トルク演算手段
１９０…ハイブリット制御部
１９５…モータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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