车辆的驱动控制装置的制作方法

文档序号:3983445阅读:178来源:国知局
专利名称:车辆的驱动控制装置的制作方法
技术领域
本发明涉及车辆的驱动控制装置。
背景技术
对车辆而言,驾驶员操作油门踏板,要求发动机输出动力。当驾驶员 感觉加速不足时,再踩下油门踏板。车轮的转速(相当于车速)响应该油 门踏板的操作。专利文献1的控制系统基于预先储存的发动机映像,对相对于发动机的输入、禾B CVT (continuously variable transmission)的反作用转矩的双方 进行调整。专利文献l:(日本)特表平7—505699号公报所述CVT为转矩控制型。转矩控制型的情况下,通过用于使辊挤压 盘的液压缸压紧或拉出辊,控制传递转矩。该传递转矩,例如,相对于 CVT的变速比的变化,非线性进行变化。其结果是,用于得到所希望的传递转矩的液压缸的液压控制,需要分 别使用随变速比不同而不同的多种类的增益。因此,ECU (Electronic Control Unit)的运算成为复杂的运算,其结 果是,难以提高动力传动系统的响应性。另外,控制系统的调谐作业及校 准消耗的费用也增高。发明内容本发明的目的在于提供一种车辆的驱动控制装置,其廉价且响应性优良。为了实现所述的目的,本发明的优选实施方式具备转矩控制型的无 级变速机构(以下,称作CVT),其能够无级地变更变速比;控制部,其 用于控制所述CVT及发动机的动作。所述控制部包括第一控制部,其用于基于目标变速器输入转矩对所述CVT的转矩进行控制;第二控制部, 其用于基于目标发动机转速对发动机的转矩进行控制。本实施方式对发动机的转矩控制和成为发动机的转矩负荷的目标变 速器输入转矩的控制进行组合,故能够进行最佳的控制。即,在用于控制 CVT的转矩的控制部及发动机控制部的各控制中,能够使输入和输出的关系线性化,且控制简单。其结果是,具备转矩控制型CVT的车辆能够廉价地提高动力传动系统的响应性。


图1是表示应用了本发明的一实施方式的车辆的驱动控制装置的车辆的概略构成的示意图;图2是CVT的要部的概略图;图3是表示控制部的概略构成的方框图;图4是表示驾驶员要求变换部的概略构成的方框图;图5是表示IVT控制部的概略构成的方框图;图6是表示发动机控制部的概略构成的方框图;图7是表示应用了本发明的其他实施方式的车辆的驱动控制装置的车辆的概略构成的示意图;图8是表示图7实施方式的控制部的概略构成的方框图;图9是表示图7实施方式的驾驶员要求变换部的概略构成的方框图;图10是表示图7实施方式的CVT控制部的概略构成的方框图;图11是表示从油门踏板的操作到车速开始变化的响应时间与车速水平的关系的曲线图。 符号说明1 IVT (infinity variable transmission) 2发动机5 IVT输入轴6 CVT7行星齿轮机构 8 IVT输出轴9 CVT输入轴10 CVT输出轴 11、 12 输入盘 13、 14输出盘 15、 16 辊17滑架18油室19液压缸20第一油室21第二油室27动力循环模式离合器29直接模式离合器31第一压力控制阀33第二压力控制阀34控制部(用于控制CVT及发动机的动作的控制部)35油门操作量传感器36车速传感器37发动机转速传感器38 CVT输入轴转速传感器39 CVT输出轴转速传感器 40压力传感器41燃料供给量调整机构42驾驶员要求变换部43 IVT控制部(第一控制部)43A CVT控制部(第一控制部)44发动机控制部(第二控制部)46 目标车速运算部47 目标车速修正部48 状态量运算部51目标发动机转速及目标发动机转矩运算部52目标变速器输入转矩运算部54目标变速器输入转矩修正部 55要求差压设定部 59实际变速器输入转矩运算部 60要求发动机转矩设定部 PD要求差压TTRN,T目标变速器输入转矩TTRN,AT修正目标变速器输入转矩TTRN,R实际变速器输入转矩(实际的变速器输入转矩)Rv CVT的变速比"i CVT输入轴转速"。CVT输出轴转速Te发动机转矩Te,D要求发动机转矩Ie发动机惯量"e,T目标发动机转速实际的发动机转速 k3控制增益e 油门操作量 V车速具体实施方式
下面,参照

本发明的具体实施方式
。图1是表示本发明一实施方式的车辆的驱动控制装置的概略构成的示意图。参照图l,变速比无限大无级变速机l (以下,称作IVT1)具有 通过扭振减震器4与发动机2的输出轴3连结的IVT输入轴5、由全环形 无级变速机构成的CVT6、行星齿轮机构7、与IVT输入轴5平行设置且 与驱动轮连结的IVT输出轴8。所述CVT为所谓的转矩控制型的CVT。本实施方式中,根据具有IVT1的车辆的驱动控制装置进行说明,但 本发明只要是具备转矩控制型CVT的车辆的驱动控制装置就能够适用。CVT4具有与IVT输入轴5同轴上设置的CVT输入轴9、使CVT输 入轴9穿过的中空的CVT输出轴10。在CVT输入轴9上设置有可一体旋 转的一对输入盘ll、 12。这些输入盘ll、 12背靠背地配置,分别形成环 形带。另外,在CVT输出轴IO上设置有可一体旋转的一对输出盘13、 14, 该输出盘13、 14上各自形成有与一对输入盘11、 12的环形带分别对置的 环形带。在输入盘ll、 12和输出盘13、 14的环形带之间,分别配置有用于在 两盘11、 13; 12、 14间传递转矩的辊15、 16。转矩通过辊15由输入盘 11传递到输出盘13,并且,转矩通过辊16由输入盘12传递到输出盘14。 各辊15、 16由滑架17支承。图l为示意性表示,实际上,如图2所示, 滑架17的轴线在与辊16的旋转轴线正交的方向延伸,且形成规定的后倾 角P 。辊15和支承其的滑架17也一样。在两盘ll、 13; 12、 14上通过油室18的液压施加末端负荷。另一方 面,辊15、 16通过滑架17接受液压缸19的第一及第二液压室20、 21的 差压形成的施力,压紧在两盘ll、 13; 12、 14上。被滑架17支承着的辊15、 16为消除因传递转矩而在滑架17上产生 的反作用力与驱动输出盘13、 14所需要的转矩的不均衡而倾斜为辊15、 16的旋转轴线绕滑架17的轴线产生摆动角度。由此,改变辊15、 16的姿 势,连续地改变两盘ll、 13; 12、 14间的速度比。行星齿轮机构7具有太阳齿轮22、由齿轮架23支承着的多个行星 齿轮24、具有与行星齿轮24啮合的内齿的齿圈25。行星齿轮机构7介于CVT输入轴9和CVT输出轴10之间。具体地 说,首先,将齿圈25可一体旋转地与IVT输出轴8连结。另外,CVT输入轴9的旋转通过齿轮组26及连结状态的动力循环模 式离合器(也称低速离合器),传递到齿轮架23。齿轮组26具有可与 CVT输入轴9 一体旋转地连结的齿轮26a、和与该齿轮26a啮合并旋转自 如地由IVT输出轴8支承的齿轮26b。动力循环模式离合器27由可连结/ 分离齿轮26b和齿轮架23的例如多片离合器构成。动力循环模式离合器 27在连结时,实现在包括变速比无限大的变速比范围内传递动力的动力循 环模式。10另外,CVT输出轴10的旋转通过齿轮组28传递到太阳齿轮22。齿 轮组28具有可一体旋转地与CVT输出轴10连结的齿轮28a、和与该齿 轮28a啮合且可一体旋转地与太阳齿轮22连结的齿轮28b。可连结/分离 齿轮28b和IVT输出轴8的直接模式离合器29 (也称高速离合器)介于 齿轮28b和IVT输出轴8之间。直接模式离合器29在连结时,实现仅通 过CVT6传递动力的直接模式。在直接模式离合器29被分离、动力循环模式离合器27被连结的状态 下,发动机2的动力通过IVT输入轴5及齿轮组26传递到齿轮架23,其 结果是,转矩被放大传递到行星齿轮机构7的齿圈25,向IVT输出轴8 输出。此时,作用于齿圈25的驱动负荷引起的反作用力也在太阳齿轮22上 作用转矩。作用于该太阳齿轮22的转矩通过齿轮组28及CVT输出轴10 返回到CVT6,在CVT输入轴9侧与发动机2的输出转矩合并,通过齿轮 组26及动力循环模式离合器27,再传递到齿轮架23。艮P,成为发动机动力向IVT输出轴8输出,同时通过CVT6和行星齿 轮机构7循环的所谓的动力循环模式。该动力循环模式在车辆前进时、低 速行驶时、中速行驶中的急加速时等需要大的驱动转矩之时被选择。另一方面,在动力循环模式离合器27被分离、直接模式离合器29被 连结的状态下,成为发动机2的动力经过CVT6传递到太阳齿轮22,并通 过直接模式离合器29由IVT输出轴8输出的直接模式。该直接模式在中 速行驶时、高速行驶中的加速时等不需要大的驱动转矩之时被选择。来自第一泵30的液压由第一压力控制阀31控制向末端负荷用的油室 18及液压缸19的第一油室20供给。另外,来自第二泵32的液压由第二 压力控制阀33控制向液压缸19的第二油室21供给。对IVT1及发动机2的动作进行控制的控制部34由电子控制单元 (ECU: Electronic Control Unit)构成。控制部34连接有检测油门操作量的油门操作量传感器35、和检测 车辆的行驶速度的车速传感器36、和发动机转速传感器37、和检测CVT 输入轴9的转速的CVT输入轴转速传感器38、和检测CVT输出轴10的 转速的CVT输出轴转速传感器39、和作为检测液压缸19的第一油室20和第二油室21的差压P的压力检测装置的压力传感器40、检测IVT输出 轴8的转速的IVT输出轴转速传感器75。来自这些传感器36 40、 80的 信号输入到控制部34。控制部34为了控制发动机输出,将指令信号向调整燃料向发动机2 的供给量的燃料供给量调整机构41输出。另外,控制部34为了控制辊15、 16的转矩传递力,分别将指令信号向第一压力控制阀31及第二压力控制 阀33输出。另外,控制部34为了对动力循环模式及直接模式进行切换, 将接离指令信号(参照图3)向动力循环模式离合器27及直接模式离合器 29输出。参照图3,控制部34具有通过计算机执行规定的程序处理而软件实现 的多个功能处理部。即,控制部34具有驾驶员要求变换部42、作为第 一控制部的IVT控制部43、用于控制发动机2的作为第二控制部的发动 机控制部44。驾驶员要求变换部42求出用于实现驾驶员所要求的车辆的 驱动状态的状态量。IVT控制部43具有转矩控制CVT6的功能、及切换 动力循环模式及直接模式的功能。将油门操作量传感器35检测出的油门操作量e及车速传感器36检测 出的车速V输入到要求变换部42,基于这些,作为上述状态量,运算用于赋予发动机2最大效率的目标发动机转速O)e,T及目标变速器输入转矩Ttrn,t。将由驾驶员要求变换部42赋予的目标变速器输入转矩TTRN,T、通过 CVT输入轴转速传感器38检测出的CVT输入轴转速w i、通过CVT输出 轴转速传感器39检测出的CVT输出轴转速"。、及通过压力传感器40检 测出的压力差P输入到IVT控制部43,基于这些,分别将指令信号输出 到第一及第二压力控制阀31、 33的例如螺线管。另外,将通过CVT输入 轴转速传感器38检测出的CVT输入轴转速Wi(相当于IVT输入轴转速)、 及通过IVT输出轴转速传感器80检测出的IVT输出轴转速WwT,。输入到 IVT控制部43,基于这些,将用于对模式进行切换的接离指令信号输出到 动力循环模式离合器27及直接模式离合器29。将由驾驶员要求变换部42赋予的目标发动机转速"e,T、由发动机转速 传感器37检测出的发动机转速"e、由CVT输入轴转速传感器38检测出的CVT输入轴转速"i、由CVT输出轴转速传感器39检测出的CVT输出 轴转速w。、及由压力传感器40检测出的压力差P输入到发动机控制部44, 基于这些,将与阀的开度指令对应的信号输出到作为燃料供给量调整机构 41的例如节气门开度调整阀的螺线管。参照图4,驾驶员要求变换部42具有目标发动机输出运算部45、 目标车速运算部46、目标车速修正部47、状态量运算部48。将通过油门 操作量传感器35检测出的油门操作量9输入目标发动机输出运算部45,利用预先储存的第一发动机映像71运算目标发动机输出Pe,T。第一发动机映像71为预先储存有与油门操作量e及车速V相对应的发动机输出P的 映像。将上述的目标发动机输出Pe,T输入目标车速运算部46,利用预先储存的第二发动机映像72运算目标车速VT。第二发动机映像72为将按照发 动机输出Pe能够实现最大效率的发动机转速"e和发动机转矩Te的关系作 为最大效率曲线(PEC: peak efficiency curve)储存而成的映像。在设Pv为车辆驱动功率、r!pwT为传动系统效率、TRL为车辆行驶阻力、"w为驱动轮转速时,车辆驱动功率Pv等于发动机输出Pe和传动系统 效率T1PWT的乘积,且等于车辆行驶阻力TRL和驱动轮转速"w的乘积。即,式Pv=Pe X ri pWT=TRL X " w成立。在此,车辆行驶阻力TRL作为驱动轮转速"w的函数TRL ( "w)表示。 即,式Trl-Trl("w)成立。因此,驱动轮转速"w可以作为发动机输出 Pe的函数表示。即,式"w- 0w (Pe)成立。因此,能够利用上述的第 二发动机映像72和目标发动机输出Pe,T求出目标驱动轮转速,g卩,目标车速VT。运算出的目标车速VT被输出到目标车速修正部47。 目标车速修正部47输入上述的目标车速VT,在控制增益乘法部49 将控制增益kl乘以上述目标车速VT和车速传感器36检测得到的实际的 车速V的偏差(Vt—V),并将得到的修正量klX (VT—V)与目标车速Vt相加,由此得到修正目标车速VAT。艮口,基于下述式(1),得到修正目标车速VA丁。VAT=vT+klX (Vt—V)…(1)得到的修正目标车速VAT被输出到状态量运算部48。状态量运算部 48输入上述的修正目标车速VAT,基于该修正目标车速VAT,运算用于赋 予发动机2最大效率的目标发动机转速03 e,T及目标变速器输入转矩TTRN,T。具体地说,状态量运算部48具有修正后目标发动机输出运算部50、作为目标发动机性能运算部的目标发动机转速及目标发动机转矩运算部51、目标变速器输入转矩运算部52。修正后目标发动机输出运算部50输入修正目标车速VAT,利用上述的第一发动机映像71运算与修正目标车速VAT相对应的修正后目标发动机 输出Pe,AT。即,得到被增加的目标发动机输出。运算出的修正后目标发动机输出Pe,AT被输出到目标发动机转速及目 标发动机转矩运算部5 1 。目标发动机转速及目标发动机转矩运算部5 1输 入上述的修正后目标发动机输出Pe,AT,利用上述的第二发动机映像72运 算目标发动机转速COe,T和目标发动机转矩Te,T。此时,根据最大效率曲线 (PEC),运算目标发动机转速"e,T和目标发动机转矩Te,T,由此,不损害 加速性而提高燃料消耗率的驱动控制是有效的。将通过目标发动机转速及目标发动机转矩运算部51运算出的目标发 动机转速"e,T及目标发动机转矩Te,T输入到目标变速器输入转矩运算部 52,另一方面,将运算出的目标发动机转速"e,T输入到发动机控制部44。目标变速器输入转矩运算部52输入上述的目标发动机转速"e,T及目 标发动机转矩Te,T,运用下述式(2)运算目标变速器输入转矩TTRN,T。 T丁RN,产Te,丁 ... (2)由(2)式得到目标变速器输入转矩TT^,T。接着,参照图5, IVT控制部43具有实际变速器输入转矩运算部 53、作为CVT转矩控制部的目标变速器输入转矩修正部54、要求差压运 算部55、信号输出部56、模式切换部76。模式切换部76基于由CVT输入轴转速传感器38检测出的CVT输入 轴转速"i (相当于IVT输入轴转速)、及由IVT输出轴转速传感器75检 测出的IVT输出轴转速"wT,o,运算IVT变速比,根据求出来的IVT变速 比,将接离指令信号输出到动力循环模式离合器27及直接模式离合器29, 由此进行模式切换。实际变速器输入转矩运算部53输入由CVT输入轴转速传感器38检 测出的CVT输入轴转速"i、由CVT输出轴转速传感器39检测出的CVT 输出轴转速"。、及由压力传感器40检测出的第一及第二的油室20、 21 之间的压力差P,基于下述式(3),运算实际变速器输入转矩TTRN,R (其 中,这是直接模式的情况的例子)。TTRN,R=krX 〔Rv/ (Rv—l)) XP …(3)其中kr:几何学的常数Rv: CVT的变速比(Rv-"o/"i)cji: CVT输入轴转速co。 CVT输出轴转速。目标变速器输入转矩修正部54输入由实际变速器输入转矩运算部53 运算出的实际变速器输入转矩TTRN,R,将控制增益乘法部57在该实际变速 器输入转矩TT^,r与由驾驶要求变换部42的目标变速器输入转矩运算部 52赋予的目标变速器输入转矩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)与目标变速器输入转矩 TTRN,T相加,得到修正目标变速器输入转矩TTRN,AT。艮口,基于下述式(4)得到修正目标变速器输入转矩TTRN,AT。Ttrn,at^ T丁rn,t十k2 X ( Ttrn,t — Ttrn,r ) … (4)要求差压运算部55输入由目标变速器输入转矩修正部54运算出的修 正目标变速器输入转矩TTRN,at,并且,为了运算CVT6的变速比Rv,输 入CVT输入轴转速coi及CVT输出轴转速"。,利用下述被线性化的反函 数关系式(5),运算需要施加在液压缸19的第一及第二油室20、 21间之 间的要求差压Po (其中,这是直接模式情况的例子。)Pd=Ttrn,at/ 〔krXRv/ (Rv—l)〕 …(5)信号输出部56输入由要求差压运算部55运算出的要求差压PD,并将 其变换成相对于第一压力控制阀31及第二压力控制阀33的各螺线管的电 压指令信号而输出。由此,能够在辊15、 16上作用所希望的反作用力, 并将所希望的传递转矩传递到CVT6。下面,参照图6,发动机控制部44具有目标发动机旋转加速度运算部58、实际变速器输入转矩运算部59、要求发动机转矩运算部60、信号 输出部61。实际变速器输入转矩运算部59输入由CVT输入轴转速传感器38检 测出的CVT输入轴转速"i、由CVT输出轴转速传感器39检测出的CVT 输出轴转速w。、及由压力传感器40检测出的第一及第二油室20、 21之间的差压P,基于上述式(3)运算实际变速器输入转矩TT眠R。运算出的实际变速器输入转矩TT^,K输出到要求发动机转矩运算部60。要求发动机转矩运算部60输入上述的实际变速器输入转矩TTRN,R、和 由驾驶员要求变换部42的目标发动机转速及目标发动机转矩运算部51输 入的目标发动机转速"e,T、和由发动机转速传感器37检测出的发动机转速 ^e,将利用下式(6—1)、 (6—2)运算出的发动机转矩Te作为要求发动机转矩Te,D 〔Te,D=IeXk3 ("e,T—"e) +TTRN,R〕设定。Te=IeX o), e'AT+T,,R ... (6 — 1)",e,八产k3X ((Oe,T—"e) ... (6 — 2)其中,Ie:发动机惯量 k3:控制增益式(6—1)的右边的第一项为用于消除发动机2的实际转速"e与目 标发动机转速"e,T的偏差("e,T—"e)的发动机转矩成分。另外,右边的第二项为反映基于IVT控制部43的转矩控制的结果的实际变动器输入转矩Tto^。
"' e,AT相当于目标发动机旋转加速度。信号输入部61输入由要求发动机转矩运算部60设定的要求发动机转矩Te,D,并将其变换成相对于作为燃料供给量调整机构41的例如节气门阀开度调整用的电磁阀的螺线管的电压指令信号而输出。由此,能够使发动机2发挥所希望的动力特性。根据本实施方式,由于组合了发动机2的转矩控制和成为发动机2的 转矩负荷的变速器输入转矩的控制,故能够进行最佳的控制。换言之,对 发动机控制附加了经由转矩控制型的CVT6的发动机负荷转矩的控制,因 此,能够进行最佳的控制。具体地说,在IVT控制部43及发动机控制部44的各控制中,能够使输入和输出的关系线性化,从而控制简单。其结果是,价格便宜,也能够 提高动力传动系统的响应性。艮P,在如IVT那样控制功率通量的驱动系统中,如本实施方式所示,在使用转矩控制型的CVT6的情况下,可将发动机惯性从车辆惯性分开而使用。因此,发动机转矩Te不会直接对车轮的转速(实质相当于车速V)产生影响。在这样的前提下,对IVT控制部43进行的CVT6的转矩控制、 和发动机控制部44进行的发动机2的转矩控制进行组合,控制系统的功 率通量,作为其控制原则,利用上述的牛顿第二法则的上述式(6—1)。 由此,可以不考虑车辆惯性,就能够设定要求发动机转矩Te,d,能够基于 此调整发动机输出。另外,在转矩控制型的CVT6中,直接控制CVT6的输入及输出,因 此,作为从发动机2向车辆的正通量,能够始终维持功率通量。即,实质上能够担保、维持发动机转矩Te比实际变速器输入转矩TTO^大的状态(Te 〉T丁rn,R ) o因此,在驱动控制的过渡动作中,能够维持从发动机2向驱动轮的功率通量(正通量发动机转矩Te比实际变速器输入转矩TT^,k大的状态Te〉TTRN,R)。 g卩,在踩下油门时,能够防止在响应初期,在与其响应的车 辆的转速上发生欠速的现象、所谓的NMP (non minimum phase)的发生。 其结果是,能够提高汽车的运转性能和燃料消耗率。另夕卜,在IVT控制部43进行的CVT6的转矩控制及发动机控制部44 迸行的发动机2的转矩控制中,分别使用单一的控制增益k2、 k3,故控制 简单,且价格低廉。发动机控制部44具有如下作用使发动机响应从CVT6的输入转矩 (负荷)分离,使发动机速度响应线性化,系统的响应成为一次系统的单 调增加(减少)。因此,其优点在于,不论控制增益k2、 k3如何,都能够 使发动机2的转速"e和车轮的转速(实质上相当于车速V)稳定地响应。另夕卜,要求差压设定部55基于上述式(5)即Pd-Ttrn,atX (1—Rv) /C设定要求差压Po,使要求差压PD和修正目标变速器输入转矩TTRN,AT 的关系线性化,并且,使要求差压Pd和CVT6的变速比Rv的关系线性化,故要求差压PD的运算变简单。具体地说,要求差压PD随CVT6的变速比RV的增减而增减,并且, 与目标变速器输入转矩TT^,AT的增减成比例增减,要求差压PD的运算非 常简单。
另外,通过驾驶员要求变换部42的作用,能够将驾驶员通过油门踏 板对车辆的要求,变换成能够赋予发动机2最大效率的所谓目标发动机转
速"e,T及目标变速器输入转矩TTj^,T的状态量。由此,能够尽可能地按照 驾驶员的要求且不影响车辆的加速性能地使发动机2以最高效率工作。其 结果是,能够同时提高燃料消耗率和车辆的运转性能。
另外,驾驶员要求变换部42能够通过目标车速修正部47基于目标车 速VT和实际车速V的比较来修正目标车速VT,由此人工增加发动机动力, 以达到驾驶员的要求。尤其是,与实际的车速V进行比较,具体地说,利
用目标车速VT与实际车速V的偏差(Vt — V)修正目标车速VT,因此能
够使控制循环低容量化。
目标车速修正部47将在目标车速VT与实际车速V的偏差(Vt—V) 上乘以规定的增益kl而得到的修正量klX (Vt—V)与上述目标车速VT 相加,得到修正目标车速vat。由于使用单一的kl,所以在发动机2的动 力控制中,过渡特性的调谐容易。另外,控制循环简易且廉价。换言之, 能够廉价地提供变速的反冲(年y夕夕'々y)功能。
驾驶员要求变换部42按照驾驶员的要求,修正目标车速VT,根据得 到的修正目标车速VAT,修正目标发动机输出。因此,按照驾驶员的要求
增加发动机输出。其被增加的发动机输出的目标值(目标发动机转速"e,T 及目标发动机转矩Te,T)依据发动机转速"e和发动机转矩Te的关系中最 大效率曲线(PEC)进行运算。由此,不损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)为无 论直接模式或动力循环模式都能够采用的式子,式(3)、 (5)为适合于直 接模式的例子。
图7 图IO表示本发明的其他实施方式。即,上述的图1 图6的实 施方式为具有IVT的车辆的驱动装置的实施方式,但本实施方式为具备不 构成IVT的转矩控制型的CVT的车辆的驱动装置的实施方式。参照图7,本实施方式与图1的实施方式主要不同之处在于,废止了
行星齿轮机构7、 IVT输出轴8、齿轮组26、 28、动力循环模式离合器27、 直接模式离合器29、 IVT输出轴转速传感器75。 CVT输出轴IO通过齿轮 组80、差速器装置81及驱动轴82,与驱动轮83连结。齿轮组80包括与 CVT输出轴10 —体旋转的齿轮80a、与该齿轮80a啮合且与差速器装置 81的壳体一体旋转的齿轮80b。
参照图8,本实施方式的控制部34A与图3的实施方式的控制部34 主要不同之处在于,代替IVT控制部43,设有CVT控制部43A。本实施 方式中,由驾驶员要求变换部42赋予CVT控制部43A的目标变速器输入 转矩TTRN,T相当于目标CVT输入转矩。
另外,参照图9,通过本实施方式的控制部34A的驾驶员要求变换部 42的目标变速器输入转矩运算部52运算出的目标变速器输入转矩TTRN,T 赋予CVT控制部43A。
另外,参照图IO,本实施方式的CVT控制部43A与图5的IVT控制 部43主要不同之处在于,废止了模式切换部76。本实施方式中,通过图 10的实际变速器输入转矩运算部53运算的实际变速器输入转矩Tt^,k相 当于实际CVT输入转矩(实际的CVT输入转矩)。
本实施方式中的发动机控制部44与图6的实施方式具有相同的构成。
本实施方式也能够实现与图1 图6的实施方式相同的作用效果,能 够同时提高燃料消耗率和汽车的运转性能。
本发明不限定于上述实施方式,只要行星齿轮机构7具有与CVT输 入轴9连结的要素、与CVT输出轴IO连结的要素、及与驱动轮连结的要 素即可。也可以代替齿轮组26、 28的至少一方而使用链*链轮机构。另 外,CVT不限于全环式,也可以是半环式,还可以是带式、链式其他各种 形式的CVT。
实施例
在与图1 图6的实施方式相同的控制构成中,使用相对减小图4的 目标车速修正部47的控制增益kl而增加发动机输出的实施例1、和相对 增大控制增益kl而增加发动机输出的实施例2、和废止了目标车速修正部 的比较例1 ,在通过模拟确认了操作油门踏板之后到车速开始变化的响应时间时,得到了图11所示的结果。
由试验结果可知,实际验证了如下情况根据驾驶员要求来修正目标 车速从而增加发动机输出的实施例1、 2的响应性与比较例1进行比较, 特别优良。
以上,通过具体的实施方式详细地说明了本发明,但是理解了上述内 容的本领域技术人员可比较容易地考虑其变更、改变及等同物。因此,本 发明应该为权利要求的范围及其等同的范围。
本申请与日本国专利局提出来的下述的申请相对应,在此引用了下述
申请的全公开内容。
特愿2005—289085号(申请日2005年9月30日) 特愿2006 — 099806号(申请日2006年3月31曰) 特愿2006—099807号(申请日2006年3月31日) 特愿2006—099808号(申请日2006年3月31日) 特愿2006 — 221231号(申请日2006年8月14曰) 特愿2006—221232号(申请日2006年8月14曰) 特愿2006—221233号(申请日2006年8月14日)
权利要求
1、 一种车辆的驱动控制装置,具备转矩控制型的无级变速机构(以下,称作CVT),其能够无级地变更变速比;控制部,其用于控制所述CVT及发动机的动作,所述控制部包括第一控制部,其用于基于目标变速器输入转矩对所 述CVT的转矩进行控制;第二控制部,其用于基于目标发动机转速对发动机的转矩进行控制。
2、 如权利要求1所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述CVT包括输入盘及输出盘,其被向彼此接近的方向施力;辊,其配置在形成于所述输入盘及输出盘之间的环状间隙中,在输入盘及输出盘之间传递转矩;滑架,其支承所述辊使其旋转自如;液压缸,其具有产生差压的第一及第二油室,所述差压用于通过所述 滑架对辊赋予相对于输入盘及输出盘的压紧力,所述第一控制部包括要求差压设定部,该要求差压设定部为消除目标 变速器输入转矩和实际的变速器输入转矩的偏差而设定第一及第二油室 间的要求差压。
3、 如权利要求2所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述第一控制部包括目标变速器输入转矩修正部,该目标变速器输入转矩修正部为消除目标变速器输入转矩和实际的变速器输入转矩的偏差 而对目标变速器输入转矩进行修正,所述要求差压设定部基于由目标变速器输入转矩修正部赋予的修正 变速器输入转矩,设定所述要求差压。
4、 如权利要求3所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述要求差压设定部基于下述式设定要求差压PD, Pd=Ttrn,at/ 〔krXRv/ (Rv—l))其中,TTRN,AT:修正目标变速器输入转矩kr:几何学的常数Rv: CVT的变速比(Rv=o)。/o)i)coi: CVT输入轴转速w。 CVT输出轴转速。
5、 如权利要求3所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述要求差压根据CVT的变速比的增减而增减,并且,与修正变速器输入转矩的增减成比例增减。
6、 如权利要求1所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述第二控制部包括将利用下述式运算出的发动机转矩Te作为要求发动机转矩Te,d进行设定的要求发动机转矩设定部,<formula>formula see original document page 3</formula>其中,Ie:发动机惯量 k3:控制增益 "e,T:目标发动机转速实际的发动机转速TTRN,R:实际的变速器输入转矩。
7、 如权利要求6所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 控制发动机及驱动轮之间的功率通量,以使所述发动机转矩Te比作为发动机负荷的实际的变速器输入转矩Ttrn,r大。
8、 如权利要求6所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述第二控制部包括基于检测出的油门操作量及检测出的车速运算所述目标发动机转速的目标发动机转速运算部。
9、 如权利要求6所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述CVT包括输入盘及输出盘,其被向彼此接近的方向施力;辊,其配置在形成于所述输入盘及输出盘之间的环状间隙中,在输入 盘及输出盘之间传递转矩;滑架,其支承所述辊使其旋转自如;液压缸,其具有产生差压的第一及第二油室,所述差压用于通过所述 滑架对辊赋予相对于输入盘及输出盘的压紧力,所述第一控制部包括运算实际的变速器输入转矩的实际变速器输入 转矩运算部,所述实际变速器输入转矩运算部,基于检测出的输入盘的转速及输出 盘的各自的转速或与该转速等价的参数、及检测出的第一及第二油室间的 差压或与该差压等价的参数,运算实际的变速器输入转矩。
10、 如权利要求1所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于,用于控制所述CVT及发动机的动作的控制部包括驾驶员要求变换部,该驾驶员要求变换部求出用于实现驾驶员所要求的车辆的驱动状态的状
11、 如权利要求io所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于,所述驾驶员要求变换部,基于通过油门操作量检测装置检测出的油门 操作量及通过车速检测装置检测出的车速,作为所述目标发动机转速及所 述目标变速器输入转矩,运算用于赋予发动机最大效率的目标发动机转速 及目标变速器输入转矩。
12、 如权利要求ll所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述驾驶员要求变换部包括目标车速运算部,其基于检测出的油门操作量及检测出的车速运算目标车速;目标车速修正部,其基于对通过所述目标车速运算部运算出的目标车速及检测出的车速进行的比较,修正目标车速,得到修正目标车速;状态量运算部,其基于所述修正目标车速,运算目标发动机转速及目 标变速器输入转矩。
13、 如权利要求12所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于,所述目标车速修正部将在由所述目标车速运算部运算出的目标车速 和检测出的车速的偏差上乘以规定的增益而得到的修正量与所述目标车 速相加,得到修正目标车速。
14、 如权利要求12所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于,所述状态量运算部包括目标发动机性能运算部,其基于与修正目标车速相对应的发动机输 出,运算用于赋予发动机最大效率的目标发动机转速及目标发动机转矩;目标变速器输入转矩运算部,其基于由目标发动机性能运算部运算出 的目标发动机转速及目标发动机转矩,运算目标变速器输入转矩。
15、 如权利要求14所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 由所述目标变速器输入转矩运算部运算出的目标变速器输入转矩被输出到所述第一控制部。
16、 如权利要求14所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于,由所述目标发动机性能运算部运算出的目标发动机转速被输出到第 二控制部。
17、 如权利要求15所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述CVT包括全环形CVT。
18、 如权利要求10所述的车辆的驱动控制装置,其特征在于, 所述驾驶员要求变换部包括作为所述状态量的目标变速器输入转矩及目标发动机转速,通过所述驾驶员要求变换部求出的目标变速器输入转矩被输出到第 一控制部,通过所述驾驶员要求变换部求出的目标发动机转速被输出到第二控 制部。
19、 如权利要求1 18中任一项所述的车辆的驱动控制装置,其特征 在于,具备能够实现变速比无限大的状态的变速比无限大无级变速机(以 下,称为IVT), 所述IVT包括所述CVT;行星齿轮机构,其夹装于所述CVT的输入轴及输出轴之间; 动力循环模式离合器,其在实现在包括变速比无限大的变速比范围传 递动力的动力循环模式时连结;直接模式离合器,其在实现只由所述CVT传递动力的直接模式时连结。
全文摘要
本发明提供一种车辆的驱动控制装置,具备转矩控制型的无级变速机构(以下,称作CVT(1)),其能够无级地变更变速比;控制部(34),其用于控制所述CVT(1)及发动机(2)的动作。所述控制部(34)包括第一控制部(43、43A),其用于基于目标变速器输入转矩(T<sub>TRN,T</sub>)对所述CVT(1)的转矩进行控制;第二控制部(44),其用于基于目标发动机转速(ω<sub>e,T</sub>)对发动机(2)的转矩进行控制。
文档编号B60W30/18GK101312867SQ200680043908
公开日2008年11月26日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年9月30日
发明者罗伯特·福克斯, 莲田康彦 申请人:株式会社捷太格特
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