專利名稱：車輛的驅(qū)動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的驅(qū)動控制裝置。
背景技術(shù)：
對車輛而言，駕駛員操作油門踏板，要求發(fā)動機輸出動力。當(dāng)駕駛員 感覺加速不足時，再踩下油門踏板。車輪的轉(zhuǎn)速(相當(dāng)于車速)響應(yīng)該油 門踏板的操作。專利文獻1的控制系統(tǒng)基于預(yù)先儲存的發(fā)動機映像，對相對于發(fā)動機的輸入、禾B CVT (continuously variable transmission)的反作用轉(zhuǎn)矩的雙方 進行調(diào)整。專利文獻l:(日本)特表平7—505699號公報所述CVT為轉(zhuǎn)矩控制型。轉(zhuǎn)矩控制型的情況下，通過用于使輥擠壓 盤的液壓缸壓緊或拉出輥，控制傳遞轉(zhuǎn)矩。該傳遞轉(zhuǎn)矩，例如，相對于 CVT的變速比的變化，非線性進行變化。其結(jié)果是，用于得到所希望的傳遞轉(zhuǎn)矩的液壓缸的液壓控制，需要分 別使用隨變速比不同而不同的多種類的增益。因此，ECU (Electronic Control Unit)的運算成為復(fù)雜的運算，其結(jié) 果是，難以提高動力傳動系統(tǒng)的響應(yīng)性。另外，控制系統(tǒng)的調(diào)諧作業(yè)及校 準消耗的費用也增高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種車輛的驅(qū)動控制裝置，其廉價且響應(yīng)性優(yōu)良。為了實現(xiàn)所述的目的，本發(fā)明的優(yōu)選實施方式具備轉(zhuǎn)矩控制型的無 級變速機構(gòu)(以下，稱作CVT)，其能夠無級地變更變速比；控制部，其 用于控制所述CVT及發(fā)動機的動作。所述控制部包括第一控制部，其用于基于目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩對所述CVT的轉(zhuǎn)矩進行控制；第二控制部， 其用于基于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩進行控制。本實施方式對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩控制和成為發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩負荷的目標變 速器輸入轉(zhuǎn)矩的控制進行組合，故能夠進行最佳的控制。即，在用于控制 CVT的轉(zhuǎn)矩的控制部及發(fā)動機控制部的各控制中，能夠使輸入和輸出的關(guān)系線性化，且控制簡單。其結(jié)果是，具備轉(zhuǎn)矩控制型CVT的車輛能夠廉價地提高動力傳動系統(tǒng)的響應(yīng)性。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一實施方式的車輛的驅(qū)動控制裝置的車輛的概略構(gòu)成的示意圖；圖2是CVT的要部的概略圖；圖3是表示控制部的概略構(gòu)成的方框圖；圖4是表示駕駛員要求變換部的概略構(gòu)成的方框圖；圖5是表示IVT控制部的概略構(gòu)成的方框圖；圖6是表示發(fā)動機控制部的概略構(gòu)成的方框圖；圖7是表示應(yīng)用了本發(fā)明的其他實施方式的車輛的驅(qū)動控制裝置的車輛的概略構(gòu)成的示意圖；圖8是表示圖7實施方式的控制部的概略構(gòu)成的方框圖；圖9是表示圖7實施方式的駕駛員要求變換部的概略構(gòu)成的方框圖；圖10是表示圖7實施方式的CVT控制部的概略構(gòu)成的方框圖；圖11是表示從油門踏板的操作到車速開始變化的響應(yīng)時間與車速水平的關(guān)系的曲線圖。 符號說明1 IVT (infinity variable transmission) 2發(fā)動機5 IVT輸入軸6 CVT7行星齒輪機構(gòu) 8 IVT輸出軸9 CVT輸入軸10 CVT輸出軸 11、 12 輸入盤 13、 14輸出盤 15、 16 輥17滑架18油室19液壓缸20第一油室21第二油室27動力循環(huán)模式離合器29直接模式離合器31第一壓力控制閥33第二壓力控制閥34控制部(用于控制CVT及發(fā)動機的動作的控制部)35油門操作量傳感器36車速傳感器37發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器38 CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器39 CVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器 40壓力傳感器41燃料供給量調(diào)整機構(gòu)42駕駛員要求變換部43 IVT控制部(第一控制部)43A CVT控制部(第一控制部)44發(fā)動機控制部(第二控制部)46 目標車速運算部47 目標車速修正部48 狀態(tài)量運算部51目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部52目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部54目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部 55要求差壓設(shè)定部 59實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部 60要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定部 PD要求差壓TTRN,T目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,AT修正目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,R實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩(實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩)Rv CVT的變速比"i CVT輸入軸轉(zhuǎn)速"。CVT輸出軸轉(zhuǎn)速Te發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te，D要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Ie發(fā)動機慣量"e，T目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 k3控制增益e 油門操作量 V車速具體實施方式
下面，參照

本發(fā)明的具體實施方式
。圖1是表示本發(fā)明一實施方式的車輛的驅(qū)動控制裝置的概略構(gòu)成的示意圖。參照圖l，變速比無限大無級變速機l (以下，稱作IVT1)具有 通過扭振減震器4與發(fā)動機2的輸出軸3連結(jié)的IVT輸入軸5、由全環(huán)形 無級變速機構(gòu)成的CVT6、行星齒輪機構(gòu)7、與IVT輸入軸5平行設(shè)置且 與驅(qū)動輪連結(jié)的IVT輸出軸8。所述CVT為所謂的轉(zhuǎn)矩控制型的CVT。本實施方式中，根據(jù)具有IVT1的車輛的驅(qū)動控制裝置進行說明，但 本發(fā)明只要是具備轉(zhuǎn)矩控制型CVT的車輛的驅(qū)動控制裝置就能夠適用。CVT4具有與IVT輸入軸5同軸上設(shè)置的CVT輸入軸9、使CVT輸 入軸9穿過的中空的CVT輸出軸10。在CVT輸入軸9上設(shè)置有可一體旋 轉(zhuǎn)的一對輸入盤ll、 12。這些輸入盤ll、 12背靠背地配置，分別形成環(huán) 形帶。另外，在CVT輸出軸IO上設(shè)置有可一體旋轉(zhuǎn)的一對輸出盤13、 14， 該輸出盤13、 14上各自形成有與一對輸入盤11、 12的環(huán)形帶分別對置的 環(huán)形帶。在輸入盤ll、 12和輸出盤13、 14的環(huán)形帶之間，分別配置有用于在 兩盤11、 13; 12、 14間傳遞轉(zhuǎn)矩的輥15、 16。轉(zhuǎn)矩通過輥15由輸入盤 11傳遞到輸出盤13，并且，轉(zhuǎn)矩通過輥16由輸入盤12傳遞到輸出盤14。 各輥15、 16由滑架17支承。圖l為示意性表示，實際上，如圖2所示， 滑架17的軸線在與輥16的旋轉(zhuǎn)軸線正交的方向延伸，且形成規(guī)定的后傾 角P 。輥15和支承其的滑架17也一樣。在兩盤ll、 13; 12、 14上通過油室18的液壓施加末端負荷。另一方 面，輥15、 16通過滑架17接受液壓缸19的第一及第二液壓室20、 21的 差壓形成的施力，壓緊在兩盤ll、 13; 12、 14上。被滑架17支承著的輥15、 16為消除因傳遞轉(zhuǎn)矩而在滑架17上產(chǎn)生 的反作用力與驅(qū)動輸出盤13、 14所需要的轉(zhuǎn)矩的不均衡而傾斜為輥15、 16的旋轉(zhuǎn)軸線繞滑架17的軸線產(chǎn)生擺動角度。由此，改變輥15、 16的姿 勢，連續(xù)地改變兩盤ll、 13; 12、 14間的速度比。行星齒輪機構(gòu)7具有太陽齒輪22、由齒輪架23支承著的多個行星 齒輪24、具有與行星齒輪24嚙合的內(nèi)齒的齒圈25。行星齒輪機構(gòu)7介于CVT輸入軸9和CVT輸出軸10之間。具體地 說，首先，將齒圈25可一體旋轉(zhuǎn)地與IVT輸出軸8連結(jié)。另外，CVT輸入軸9的旋轉(zhuǎn)通過齒輪組26及連結(jié)狀態(tài)的動力循環(huán)模 式離合器(也稱低速離合器)，傳遞到齒輪架23。齒輪組26具有可與 CVT輸入軸9 一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的齒輪26a、和與該齒輪26a嚙合并旋轉(zhuǎn)自 如地由IVT輸出軸8支承的齒輪26b。動力循環(huán)模式離合器27由可連結(jié)/ 分離齒輪26b和齒輪架23的例如多片離合器構(gòu)成。動力循環(huán)模式離合器 27在連結(jié)時，實現(xiàn)在包括變速比無限大的變速比范圍內(nèi)傳遞動力的動力循 環(huán)模式。10另外，CVT輸出軸10的旋轉(zhuǎn)通過齒輪組28傳遞到太陽齒輪22。齒 輪組28具有可一體旋轉(zhuǎn)地與CVT輸出軸10連結(jié)的齒輪28a、和與該齒 輪28a嚙合且可一體旋轉(zhuǎn)地與太陽齒輪22連結(jié)的齒輪28b?？蛇B結(jié)/分離 齒輪28b和IVT輸出軸8的直接模式離合器29 (也稱高速離合器)介于 齒輪28b和IVT輸出軸8之間。直接模式離合器29在連結(jié)時，實現(xiàn)僅通 過CVT6傳遞動力的直接模式。在直接模式離合器29被分離、動力循環(huán)模式離合器27被連結(jié)的狀態(tài) 下，發(fā)動機2的動力通過IVT輸入軸5及齒輪組26傳遞到齒輪架23，其 結(jié)果是，轉(zhuǎn)矩被放大傳遞到行星齒輪機構(gòu)7的齒圈25，向IVT輸出軸8 輸出。此時，作用于齒圈25的驅(qū)動負荷引起的反作用力也在太陽齒輪22上 作用轉(zhuǎn)矩。作用于該太陽齒輪22的轉(zhuǎn)矩通過齒輪組28及CVT輸出軸10 返回到CVT6，在CVT輸入軸9側(cè)與發(fā)動機2的輸出轉(zhuǎn)矩合并，通過齒輪 組26及動力循環(huán)模式離合器27，再傳遞到齒輪架23。艮P，成為發(fā)動機動力向IVT輸出軸8輸出，同時通過CVT6和行星齒 輪機構(gòu)7循環(huán)的所謂的動力循環(huán)模式。該動力循環(huán)模式在車輛前進時、低 速行駛時、中速行駛中的急加速時等需要大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩之時被選擇。另一方面，在動力循環(huán)模式離合器27被分離、直接模式離合器29被 連結(jié)的狀態(tài)下，成為發(fā)動機2的動力經(jīng)過CVT6傳遞到太陽齒輪22，并通 過直接模式離合器29由IVT輸出軸8輸出的直接模式。該直接模式在中 速行駛時、高速行駛中的加速時等不需要大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩之時被選擇。來自第一泵30的液壓由第一壓力控制閥31控制向末端負荷用的油室 18及液壓缸19的第一油室20供給。另外，來自第二泵32的液壓由第二 壓力控制閥33控制向液壓缸19的第二油室21供給。對IVT1及發(fā)動機2的動作進行控制的控制部34由電子控制單元 (ECU: Electronic Control Unit)構(gòu)成?？刂撇?4連接有檢測油門操作量的油門操作量傳感器35、和檢測 車輛的行駛速度的車速傳感器36、和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器37、和檢測CVT 輸入軸9的轉(zhuǎn)速的CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器38、和檢測CVT輸出軸10的 轉(zhuǎn)速的CVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器39、和作為檢測液壓缸19的第一油室20和第二油室21的差壓P的壓力檢測裝置的壓力傳感器40、檢測IVT輸出 軸8的轉(zhuǎn)速的IVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器75。來自這些傳感器36 40、 80的 信號輸入到控制部34?？刂撇?4為了控制發(fā)動機輸出，將指令信號向調(diào)整燃料向發(fā)動機2 的供給量的燃料供給量調(diào)整機構(gòu)41輸出。另外，控制部34為了控制輥15、 16的轉(zhuǎn)矩傳遞力，分別將指令信號向第一壓力控制閥31及第二壓力控制 閥33輸出。另外，控制部34為了對動力循環(huán)模式及直接模式進行切換， 將接離指令信號(參照圖3)向動力循環(huán)模式離合器27及直接模式離合器 29輸出。參照圖3，控制部34具有通過計算機執(zhí)行規(guī)定的程序處理而軟件實現(xiàn) 的多個功能處理部。即，控制部34具有駕駛員要求變換部42、作為第 一控制部的IVT控制部43、用于控制發(fā)動機2的作為第二控制部的發(fā)動 機控制部44。駕駛員要求變換部42求出用于實現(xiàn)駕駛員所要求的車輛的 驅(qū)動狀態(tài)的狀態(tài)量。IVT控制部43具有轉(zhuǎn)矩控制CVT6的功能、及切換 動力循環(huán)模式及直接模式的功能。將油門操作量傳感器35檢測出的油門操作量e及車速傳感器36檢測 出的車速V輸入到要求變換部42，基于這些，作為上述狀態(tài)量，運算用于賦予發(fā)動機2最大效率的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速O)e,T及目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩Ttrn,t。將由駕駛員要求變換部42賦予的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,T、通過 CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器38檢測出的CVT輸入軸轉(zhuǎn)速w i、通過CVT輸出 軸轉(zhuǎn)速傳感器39檢測出的CVT輸出軸轉(zhuǎn)速"。、及通過壓力傳感器40檢 測出的壓力差P輸入到IVT控制部43，基于這些，分別將指令信號輸出 到第一及第二壓力控制閥31、 33的例如螺線管。另外，將通過CVT輸入 軸轉(zhuǎn)速傳感器38檢測出的CVT輸入軸轉(zhuǎn)速Wi(相當(dāng)于IVT輸入軸轉(zhuǎn)速)、 及通過IVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器80檢測出的IVT輸出軸轉(zhuǎn)速WwT,。輸入到 IVT控制部43，基于這些，將用于對模式進行切換的接離指令信號輸出到 動力循環(huán)模式離合器27及直接模式離合器29。將由駕駛員要求變換部42賦予的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e,T、由發(fā)動機轉(zhuǎn)速 傳感器37檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e、由CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器38檢測出的CVT輸入軸轉(zhuǎn)速"i、由CVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器39檢測出的CVT輸出 軸轉(zhuǎn)速w。、及由壓力傳感器40檢測出的壓力差P輸入到發(fā)動機控制部44， 基于這些，將與閥的開度指令對應(yīng)的信號輸出到作為燃料供給量調(diào)整機構(gòu) 41的例如節(jié)氣門開度調(diào)整閥的螺線管。參照圖4，駕駛員要求變換部42具有目標發(fā)動機輸出運算部45、 目標車速運算部46、目標車速修正部47、狀態(tài)量運算部48。將通過油門 操作量傳感器35檢測出的油門操作量9輸入目標發(fā)動機輸出運算部45，利用預(yù)先儲存的第一發(fā)動機映像71運算目標發(fā)動機輸出Pe,T。第一發(fā)動機映像71為預(yù)先儲存有與油門操作量e及車速V相對應(yīng)的發(fā)動機輸出P的 映像。將上述的目標發(fā)動機輸出Pe，T輸入目標車速運算部46，利用預(yù)先儲存的第二發(fā)動機映像72運算目標車速VT。第二發(fā)動機映像72為將按照發(fā) 動機輸出Pe能夠?qū)崿F(xiàn)最大效率的發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te的關(guān)系作 為最大效率曲線(PEC: peak efficiency curve)儲存而成的映像。在設(shè)Pv為車輛驅(qū)動功率、r!pwT為傳動系統(tǒng)效率、TRL為車輛行駛阻力、"w為驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速時，車輛驅(qū)動功率Pv等于發(fā)動機輸出Pe和傳動系統(tǒng) 效率T1PWT的乘積，且等于車輛行駛阻力TRL和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速"w的乘積。即，式Pv=Pe X ri pWT=TRL X " w成立。在此，車輛行駛阻力TRL作為驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速"w的函數(shù)TRL ( "w)表示。 即，式Trl-Trl("w)成立。因此，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速"w可以作為發(fā)動機輸出 Pe的函數(shù)表示。即，式"w- 0w (Pe)成立。因此，能夠利用上述的第 二發(fā)動機映像72和目標發(fā)動機輸出Pe,T求出目標驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速，g卩，目標車速VT。運算出的目標車速VT被輸出到目標車速修正部47。 目標車速修正部47輸入上述的目標車速VT，在控制增益乘法部49 將控制增益kl乘以上述目標車速VT和車速傳感器36檢測得到的實際的 車速V的偏差(Vt—V)，并將得到的修正量klX (VT—V)與目標車速Vt相加，由此得到修正目標車速VAT。艮口，基于下述式(1)，得到修正目標車速VA丁。VAT=vT+klX (Vt—V)…(1)得到的修正目標車速VAT被輸出到狀態(tài)量運算部48。狀態(tài)量運算部 48輸入上述的修正目標車速VAT，基于該修正目標車速VAT，運算用于賦 予發(fā)動機2最大效率的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速03 e，T及目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,T。具體地說，狀態(tài)量運算部48具有修正后目標發(fā)動機輸出運算部50、作為目標發(fā)動機性能運算部的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部51、目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部52。修正后目標發(fā)動機輸出運算部50輸入修正目標車速VAT，利用上述的第一發(fā)動機映像71運算與修正目標車速VAT相對應(yīng)的修正后目標發(fā)動機 輸出Pe,AT。即，得到被增加的目標發(fā)動機輸出。運算出的修正后目標發(fā)動機輸出Pe,AT被輸出到目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目 標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部5 1 。目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部5 1輸 入上述的修正后目標發(fā)動機輸出Pe，AT，利用上述的第二發(fā)動機映像72運 算目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速COe，T和目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,T。此時，根據(jù)最大效率曲線 (PEC)，運算目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e，T和目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te，T，由此，不損害 加速性而提高燃料消耗率的驅(qū)動控制是有效的。將通過目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部51運算出的目標發(fā) 動機轉(zhuǎn)速"e,T及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,T輸入到目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部 52，另一方面，將運算出的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e，T輸入到發(fā)動機控制部44。目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部52輸入上述的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e,T及目 標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,T，運用下述式(2)運算目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,T。 T丁RN,產(chǎn)Te,丁 ... (2)由(2)式得到目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TT^,T。接著，參照圖5， IVT控制部43具有實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部 53、作為CVT轉(zhuǎn)矩控制部的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部54、要求差壓運 算部55、信號輸出部56、模式切換部76。模式切換部76基于由CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器38檢測出的CVT輸入 軸轉(zhuǎn)速"i (相當(dāng)于IVT輸入軸轉(zhuǎn)速)、及由IVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器75檢 測出的IVT輸出軸轉(zhuǎn)速"wT，o，運算IVT變速比，根據(jù)求出來的IVT變速 比，將接離指令信號輸出到動力循環(huán)模式離合器27及直接模式離合器29， 由此進行模式切換。實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部53輸入由CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器38檢 測出的CVT輸入軸轉(zhuǎn)速"i、由CVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器39檢測出的CVT 輸出軸轉(zhuǎn)速"。、及由壓力傳感器40檢測出的第一及第二的油室20、 21 之間的壓力差P,基于下述式(3)，運算實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,R (其 中，這是直接模式的情況的例子)。TTRN，R=krX 〔Rv/ (Rv—l)) XP …(3)其中kr:幾何學(xué)的常數(shù)Rv: CVT的變速比(Rv-"o/"i)cji: CVT輸入軸轉(zhuǎn)速co。 CVT輸出軸轉(zhuǎn)速。目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部54輸入由實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部53 運算出的實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN，R，將控制增益乘法部57在該實際變速 器輸入轉(zhuǎn)矩TT^,r與由駕駛要求變換部42的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部 52賦予的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩Ttrn,t的偏差(Ttrn，t —Ttrn,r)上乘以控 制增益k2而得到的修正量k2X (TTRN，T —TTRN,R)與目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩 TTRN，T相加，得到修正目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN，AT。艮口，基于下述式(4)得到修正目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,AT。Ttrn,at^ T丁rn,t十k2 X ( Ttrn,t — Ttrn,r ) … (4)要求差壓運算部55輸入由目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部54運算出的修 正目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,at，并且，為了運算CVT6的變速比Rv，輸 入CVT輸入軸轉(zhuǎn)速coi及CVT輸出軸轉(zhuǎn)速"。，利用下述被線性化的反函 數(shù)關(guān)系式(5)，運算需要施加在液壓缸19的第一及第二油室20、 21間之 間的要求差壓Po (其中，這是直接模式情況的例子。)Pd=Ttrn,at/ 〔krXRv/ (Rv—l)〕 …(5)信號輸出部56輸入由要求差壓運算部55運算出的要求差壓PD，并將 其變換成相對于第一壓力控制閥31及第二壓力控制閥33的各螺線管的電 壓指令信號而輸出。由此，能夠在輥15、 16上作用所希望的反作用力， 并將所希望的傳遞轉(zhuǎn)矩傳遞到CVT6。下面，參照圖6，發(fā)動機控制部44具有目標發(fā)動機旋轉(zhuǎn)加速度運算部58、實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部59、要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部60、信號 輸出部61。實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部59輸入由CVT輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器38檢 測出的CVT輸入軸轉(zhuǎn)速"i、由CVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器39檢測出的CVT 輸出軸轉(zhuǎn)速w。、及由壓力傳感器40檢測出的第一及第二油室20、 21之間的差壓P，基于上述式(3)運算實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TT眠R。運算出的實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TT^,K輸出到要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部60。要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部60輸入上述的實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN，R、和 由駕駛員要求變換部42的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部51輸 入的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e,T、和由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器37檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 ^e，將利用下式(6—1)、 (6—2)運算出的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te作為要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,D 〔Te，D=IeXk3 ("e,T—"e) +TTRN，R〕設(shè)定。Te=IeX o)， e'AT+T，,R ... (6 — 1)"，e,八產(chǎn)k3X ((Oe,T—"e) ... (6 — 2)其中，Ie:發(fā)動機慣量 k3:控制增益式(6—1)的右邊的第一項為用于消除發(fā)動機2的實際轉(zhuǎn)速"e與目 標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e,T的偏差("e,T—"e)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩成分。另外，右邊的第二項為反映基于IVT控制部43的轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)果的實際變動器輸入轉(zhuǎn)矩Tto^。
"' e,AT相當(dāng)于目標發(fā)動機旋轉(zhuǎn)加速度。信號輸入部61輸入由要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩運算部60設(shè)定的要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,D，并將其變換成相對于作為燃料供給量調(diào)整機構(gòu)41的例如節(jié)氣門閥開度調(diào)整用的電磁閥的螺線管的電壓指令信號而輸出。由此，能夠使發(fā)動機2發(fā)揮所希望的動力特性。根據(jù)本實施方式，由于組合了發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩控制和成為發(fā)動機2的 轉(zhuǎn)矩負荷的變速器輸入轉(zhuǎn)矩的控制，故能夠進行最佳的控制。換言之，對 發(fā)動機控制附加了經(jīng)由轉(zhuǎn)矩控制型的CVT6的發(fā)動機負荷轉(zhuǎn)矩的控制，因 此，能夠進行最佳的控制。具體地說，在IVT控制部43及發(fā)動機控制部44的各控制中，能夠使輸入和輸出的關(guān)系線性化，從而控制簡單。其結(jié)果是，價格便宜，也能夠 提高動力傳動系統(tǒng)的響應(yīng)性。艮P，在如IVT那樣控制功率通量的驅(qū)動系統(tǒng)中，如本實施方式所示，在使用轉(zhuǎn)矩控制型的CVT6的情況下，可將發(fā)動機慣性從車輛慣性分開而使用。因此，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te不會直接對車輪的轉(zhuǎn)速(實質(zhì)相當(dāng)于車速V)產(chǎn)生影響。在這樣的前提下，對IVT控制部43進行的CVT6的轉(zhuǎn)矩控制、 和發(fā)動機控制部44進行的發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩控制進行組合，控制系統(tǒng)的功 率通量，作為其控制原則，利用上述的牛頓第二法則的上述式(6—1)。 由此，可以不考慮車輛慣性，就能夠設(shè)定要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te，d，能夠基于 此調(diào)整發(fā)動機輸出。另外，在轉(zhuǎn)矩控制型的CVT6中，直接控制CVT6的輸入及輸出，因 此，作為從發(fā)動機2向車輛的正通量，能夠始終維持功率通量。即，實質(zhì)上能夠擔(dān)保、維持發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te比實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTO^大的狀態(tài)(Te 〉T丁rn,R ) o因此，在驅(qū)動控制的過渡動作中，能夠維持從發(fā)動機2向驅(qū)動輪的功率通量(正通量發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te比實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩TT^,k大的狀態(tài)Te〉TTRN,R)。 g卩，在踩下油門時，能夠防止在響應(yīng)初期，在與其響應(yīng)的車 輛的轉(zhuǎn)速上發(fā)生欠速的現(xiàn)象、所謂的NMP (non minimum phase)的發(fā)生。 其結(jié)果是，能夠提高汽車的運轉(zhuǎn)性能和燃料消耗率。另夕卜，在IVT控制部43進行的CVT6的轉(zhuǎn)矩控制及發(fā)動機控制部44 迸行的發(fā)動機2的轉(zhuǎn)矩控制中，分別使用單一的控制增益k2、 k3，故控制 簡單，且價格低廉。發(fā)動機控制部44具有如下作用使發(fā)動機響應(yīng)從CVT6的輸入轉(zhuǎn)矩 (負荷)分離，使發(fā)動機速度響應(yīng)線性化，系統(tǒng)的響應(yīng)成為一次系統(tǒng)的單 調(diào)增加(減少)。因此，其優(yōu)點在于，不論控制增益k2、 k3如何，都能夠 使發(fā)動機2的轉(zhuǎn)速"e和車輪的轉(zhuǎn)速(實質(zhì)上相當(dāng)于車速V)穩(wěn)定地響應(yīng)。另夕卜，要求差壓設(shè)定部55基于上述式(5)即Pd-Ttrn，atX (1—Rv) /C設(shè)定要求差壓Po，使要求差壓PD和修正目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,AT 的關(guān)系線性化，并且，使要求差壓Pd和CVT6的變速比Rv的關(guān)系線性化，故要求差壓PD的運算變簡單。具體地說，要求差壓PD隨CVT6的變速比RV的增減而增減，并且， 與目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TT^，AT的增減成比例增減，要求差壓PD的運算非 常簡單。
另外，通過駕駛員要求變換部42的作用，能夠?qū)Ⅰ{駛員通過油門踏 板對車輛的要求，變換成能夠賦予發(fā)動機2最大效率的所謂目標發(fā)動機轉(zhuǎn)
速"e,T及目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTj^,T的狀態(tài)量。由此，能夠盡可能地按照 駕駛員的要求且不影響車輛的加速性能地使發(fā)動機2以最高效率工作。其 結(jié)果是，能夠同時提高燃料消耗率和車輛的運轉(zhuǎn)性能。
另外，駕駛員要求變換部42能夠通過目標車速修正部47基于目標車 速VT和實際車速V的比較來修正目標車速VT，由此人工增加發(fā)動機動力， 以達到駕駛員的要求。尤其是，與實際的車速V進行比較，具體地說，利
用目標車速VT與實際車速V的偏差(Vt — V)修正目標車速VT，因此能
夠使控制循環(huán)低容量化。
目標車速修正部47將在目標車速VT與實際車速V的偏差(Vt—V) 上乘以規(guī)定的增益kl而得到的修正量klX (Vt—V)與上述目標車速VT 相加，得到修正目標車速vat。由于使用單一的kl，所以在發(fā)動機2的動 力控制中，過渡特性的調(diào)諧容易。另外，控制循環(huán)簡易且廉價。換言之， 能夠廉價地提供變速的反沖(年y夕夕'々y)功能。
駕駛員要求變換部42按照駕駛員的要求，修正目標車速VT,根據(jù)得 到的修正目標車速VAT，修正目標發(fā)動機輸出。因此，按照駕駛員的要求
增加發(fā)動機輸出。其被增加的發(fā)動機輸出的目標值(目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e,T 及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,T)依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速"e和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te的關(guān)系中最 大效率曲線(PEC)進行運算。由此，不損害加速性而提高燃料消耗率是 有效的。
另外，上述式(1) (6—1)中的式(1)、 (2)、 (4)、 (6—1)為無 論直接模式或動力循環(huán)模式都能夠采用的式子，式(3)、 (5)為適合于直 接模式的例子。
圖7 圖IO表示本發(fā)明的其他實施方式。即，上述的圖1 圖6的實 施方式為具有IVT的車輛的驅(qū)動裝置的實施方式，但本實施方式為具備不 構(gòu)成IVT的轉(zhuǎn)矩控制型的CVT的車輛的驅(qū)動裝置的實施方式。參照圖7，本實施方式與圖1的實施方式主要不同之處在于，廢止了
行星齒輪機構(gòu)7、 IVT輸出軸8、齒輪組26、 28、動力循環(huán)模式離合器27、 直接模式離合器29、 IVT輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器75。 CVT輸出軸IO通過齒輪 組80、差速器裝置81及驅(qū)動軸82，與驅(qū)動輪83連結(jié)。齒輪組80包括與 CVT輸出軸10 —體旋轉(zhuǎn)的齒輪80a、與該齒輪80a嚙合且與差速器裝置 81的殼體一體旋轉(zhuǎn)的齒輪80b。
參照圖8，本實施方式的控制部34A與圖3的實施方式的控制部34 主要不同之處在于，代替IVT控制部43，設(shè)有CVT控制部43A。本實施 方式中，由駕駛員要求變換部42賦予CVT控制部43A的目標變速器輸入 轉(zhuǎn)矩TTRN,T相當(dāng)于目標CVT輸入轉(zhuǎn)矩。
另外，參照圖9，通過本實施方式的控制部34A的駕駛員要求變換部 42的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部52運算出的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩TTRN,T 賦予CVT控制部43A。
另外，參照圖IO，本實施方式的CVT控制部43A與圖5的IVT控制 部43主要不同之處在于，廢止了模式切換部76。本實施方式中，通過圖 10的實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部53運算的實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩Tt^，k相 當(dāng)于實際CVT輸入轉(zhuǎn)矩(實際的CVT輸入轉(zhuǎn)矩)。
本實施方式中的發(fā)動機控制部44與圖6的實施方式具有相同的構(gòu)成。
本實施方式也能夠?qū)崿F(xiàn)與圖1 圖6的實施方式相同的作用效果，能 夠同時提高燃料消耗率和汽車的運轉(zhuǎn)性能。
本發(fā)明不限定于上述實施方式，只要行星齒輪機構(gòu)7具有與CVT輸 入軸9連結(jié)的要素、與CVT輸出軸IO連結(jié)的要素、及與驅(qū)動輪連結(jié)的要 素即可。也可以代替齒輪組26、 28的至少一方而使用鏈*鏈輪機構(gòu)。另 外，CVT不限于全環(huán)式，也可以是半環(huán)式，還可以是帶式、鏈式其他各種 形式的CVT。
實施例
在與圖1 圖6的實施方式相同的控制構(gòu)成中，使用相對減小圖4的 目標車速修正部47的控制增益kl而增加發(fā)動機輸出的實施例1、和相對 增大控制增益kl而增加發(fā)動機輸出的實施例2、和廢止了目標車速修正部 的比較例1 ，在通過模擬確認了操作油門踏板之后到車速開始變化的響應(yīng)時間時，得到了圖11所示的結(jié)果。
由試驗結(jié)果可知，實際驗證了如下情況根據(jù)駕駛員要求來修正目標 車速從而增加發(fā)動機輸出的實施例1、 2的響應(yīng)性與比較例1進行比較， 特別優(yōu)良。
以上，通過具體的實施方式詳細地說明了本發(fā)明，但是理解了上述內(nèi) 容的本領(lǐng)域技術(shù)人員可比較容易地考慮其變更、改變及等同物。因此，本 發(fā)明應(yīng)該為權(quán)利要求的范圍及其等同的范圍。
本申請與日本國專利局提出來的下述的申請相對應(yīng)，在此引用了下述
申請的全公開內(nèi)容。
特愿2005—289085號(申請日2005年9月30日) 特愿2006 — 099806號(申請日2006年3月31曰) 特愿2006—099807號(申請日2006年3月31日) 特愿2006—099808號(申請日2006年3月31日) 特愿2006 — 221231號(申請日2006年8月14曰) 特愿2006—221232號(申請日2006年8月14曰) 特愿2006—221233號(申請日2006年8月14日)
權(quán)利要求
1、 一種車輛的驅(qū)動控制裝置，具備轉(zhuǎn)矩控制型的無級變速機構(gòu)(以下，稱作CVT)，其能夠無級地變更變速比；控制部，其用于控制所述CVT及發(fā)動機的動作，所述控制部包括第一控制部，其用于基于目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩對所 述CVT的轉(zhuǎn)矩進行控制；第二控制部，其用于基于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩進行控制。
2、 如權(quán)利要求1所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述CVT包括輸入盤及輸出盤，其被向彼此接近的方向施力；輥，其配置在形成于所述輸入盤及輸出盤之間的環(huán)狀間隙中，在輸入盤及輸出盤之間傳遞轉(zhuǎn)矩；滑架，其支承所述輥使其旋轉(zhuǎn)自如；液壓缸，其具有產(chǎn)生差壓的第一及第二油室，所述差壓用于通過所述 滑架對輥賦予相對于輸入盤及輸出盤的壓緊力，所述第一控制部包括要求差壓設(shè)定部，該要求差壓設(shè)定部為消除目標 變速器輸入轉(zhuǎn)矩和實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩的偏差而設(shè)定第一及第二油室 間的要求差壓。
3、 如權(quán)利要求2所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述第一控制部包括目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部，該目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部為消除目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩和實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩的偏差 而對目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩進行修正，所述要求差壓設(shè)定部基于由目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩修正部賦予的修正 變速器輸入轉(zhuǎn)矩，設(shè)定所述要求差壓。
4、 如權(quán)利要求3所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述要求差壓設(shè)定部基于下述式設(shè)定要求差壓PD， Pd=Ttrn,at/ 〔krXRv/ (Rv—l))其中，TTRN,AT:修正目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩kr:幾何學(xué)的常數(shù)Rv: CVT的變速比(Rv=o)。/o)i)coi: CVT輸入軸轉(zhuǎn)速w。 CVT輸出軸轉(zhuǎn)速。
5、 如權(quán)利要求3所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述要求差壓根據(jù)CVT的變速比的增減而增減，并且，與修正變速器輸入轉(zhuǎn)矩的增減成比例增減。
6、 如權(quán)利要求1所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述第二控制部包括將利用下述式運算出的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te作為要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te,d進行設(shè)定的要求發(fā)動機轉(zhuǎn)矩設(shè)定部，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Ie:發(fā)動機慣量 k3:控制增益 "e，T:目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速TTRN，R:實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩。
7、 如權(quán)利要求6所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 控制發(fā)動機及驅(qū)動輪之間的功率通量，以使所述發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te比作為發(fā)動機負荷的實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩Ttrn,r大。
8、 如權(quán)利要求6所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述第二控制部包括基于檢測出的油門操作量及檢測出的車速運算所述目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速運算部。
9、 如權(quán)利要求6所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述CVT包括輸入盤及輸出盤，其被向彼此接近的方向施力；輥，其配置在形成于所述輸入盤及輸出盤之間的環(huán)狀間隙中，在輸入 盤及輸出盤之間傳遞轉(zhuǎn)矩；滑架，其支承所述輥使其旋轉(zhuǎn)自如；液壓缸，其具有產(chǎn)生差壓的第一及第二油室，所述差壓用于通過所述 滑架對輥賦予相對于輸入盤及輸出盤的壓緊力，所述第一控制部包括運算實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩的實際變速器輸入 轉(zhuǎn)矩運算部，所述實際變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部，基于檢測出的輸入盤的轉(zhuǎn)速及輸出 盤的各自的轉(zhuǎn)速或與該轉(zhuǎn)速等價的參數(shù)、及檢測出的第一及第二油室間的 差壓或與該差壓等價的參數(shù)，運算實際的變速器輸入轉(zhuǎn)矩。
10、 如權(quán)利要求1所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，用于控制所述CVT及發(fā)動機的動作的控制部包括駕駛員要求變換部，該駕駛員要求變換部求出用于實現(xiàn)駕駛員所要求的車輛的驅(qū)動狀態(tài)的狀
11、 如權(quán)利要求io所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述駕駛員要求變換部，基于通過油門操作量檢測裝置檢測出的油門 操作量及通過車速檢測裝置檢測出的車速，作為所述目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及所 述目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩，運算用于賦予發(fā)動機最大效率的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速 及目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩。
12、 如權(quán)利要求ll所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述駕駛員要求變換部包括目標車速運算部，其基于檢測出的油門操作量及檢測出的車速運算目標車速；目標車速修正部，其基于對通過所述目標車速運算部運算出的目標車速及檢測出的車速進行的比較，修正目標車速，得到修正目標車速；狀態(tài)量運算部，其基于所述修正目標車速，運算目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目 標變速器輸入轉(zhuǎn)矩。
13、 如權(quán)利要求12所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述目標車速修正部將在由所述目標車速運算部運算出的目標車速 和檢測出的車速的偏差上乘以規(guī)定的增益而得到的修正量與所述目標車 速相加，得到修正目標車速。
14、 如權(quán)利要求12所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述狀態(tài)量運算部包括目標發(fā)動機性能運算部，其基于與修正目標車速相對應(yīng)的發(fā)動機輸 出，運算用于賦予發(fā)動機最大效率的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩；目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部，其基于由目標發(fā)動機性能運算部運算出 的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，運算目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩。
15、 如權(quán)利要求14所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 由所述目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩運算部運算出的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩被輸出到所述第一控制部。
16、 如權(quán)利要求14所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，由所述目標發(fā)動機性能運算部運算出的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速被輸出到第 二控制部。
17、 如權(quán)利要求15所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述CVT包括全環(huán)形CVT。
18、 如權(quán)利要求10所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 所述駕駛員要求變換部包括作為所述狀態(tài)量的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩及目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速，通過所述駕駛員要求變換部求出的目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩被輸出到第 一控制部，通過所述駕駛員要求變換部求出的目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速被輸出到第二控 制部。
19、 如權(quán)利要求1 18中任一項所述的車輛的驅(qū)動控制裝置，其特征 在于，具備能夠?qū)崿F(xiàn)變速比無限大的狀態(tài)的變速比無限大無級變速機(以 下，稱為IVT)， 所述IVT包括所述CVT;行星齒輪機構(gòu)，其夾裝于所述CVT的輸入軸及輸出軸之間； 動力循環(huán)模式離合器，其在實現(xiàn)在包括變速比無限大的變速比范圍傳 遞動力的動力循環(huán)模式時連結(jié)；直接模式離合器，其在實現(xiàn)只由所述CVT傳遞動力的直接模式時連結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛的驅(qū)動控制裝置，具備轉(zhuǎn)矩控制型的無級變速機構(gòu)(以下，稱作CVT(1))，其能夠無級地變更變速比；控制部(34)，其用于控制所述CVT(1)及發(fā)動機(2)的動作。所述控制部(34)包括第一控制部(43、43A)，其用于基于目標變速器輸入轉(zhuǎn)矩(T_TRN，T)對所述CVT(1)的轉(zhuǎn)矩進行控制；第二控制部(44)，其用于基于目標發(fā)動機轉(zhuǎn)速(ω_e，T)對發(fā)動機(2)的轉(zhuǎn)矩進行控制。
文檔編號B60W30/18GK101312867SQ200680043908
公開日2008年11月26日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者羅伯特·?？怂? 蓮田康彥 申請人:株式會社捷太格特