专利名称：车辆的驱动力控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在搭载有内燃机、变矩器(torque converter )与变速机(变 速器)的车辆中、通过相对于驾驶者的输出要求控制内燃机以及变速机而 进行车辆的输出控制的车辆的驱动力控制装置。
背景技术：
在车辆的驱动力控制中， 一般，基于驾驶者将加速踏板向下踩而变化 的加速器开度(加速踏板开度)，求出该驾驶者所要求的目标(要求)转 矩，与该目标转矩相对应地控制发动机的节气门开度、燃料喷射量、点火 正时等。另一方面，在搭载有自动变速机的车辆中，通过使变速动作中的 发动机转矩暂时下降，进行緩和伴随着该变速动作的变速冲击的转矩减小 控制。在该转矩减小控制中，例如，运算转矩减小量与转矩减小定时(时 刻，timing),以与转矩减小要求量相对应的比例佳发动机的点火正时延 迟，由此^J^动机的输出转矩下降。
作为搭载有这样的发动机以及自动变速机的车辆的驱动力控制装置， 例如，具有下述专利文献1所记载的装置。
该专利文献l所记载的发动机输出控制装置，经由调整部将加速器传 感器的输出信号作为加速器开度信号而向发动机控制单元输入，发动机控 制单元基于该加速器开度信号使电子控制节气门工作，由此控制发动机的 输出状态，此时，在变速过程中，调整部暂时使加速器传感器的输出信号 与加速器开度信号的对应关系变化，使电子控制节气门的节气门开度下降 预定宽度，由此佳发动机转矩减小，减轻自动变速机的变速过程中的变速 冲击。
3专利文献1:特开平09-119328号^^艮
发明内容
在上述的以往的车辆的发动机输出控制装置中，使用电子控制节气门， 发动机控制单元在自动变速机的变速过程中，相对于加速器传感器的输出 信号，使电子控制节气门的节气门开度下,定幅度，由此发动机转矩减 小，减轻自动变速机的变速冲击。此时，发动机控制单元设定变速质量变 得最优异的转矩减小量，计算出与该转矩减小量相适应的节气门开度的变 化量，使电子控制节气门的节气门开度下降。
但是，在驾驶者将加速踏板向下踩而使车辆加速时，与其运行状态相 对应，要求的加速感不同。例如，驾驶者有希望驱动力差较小的平滑的加 速感的情况，另一方面也有希望具有推背感(伸"。&3加速感，强加速 感)的情况。但是，在上述的以往的发动机输出控制装置中，通过使与转 矩减小量相适应的节气门开度下降，减轻自动变速机的变速冲击。在有级 式的自动变速机中，变速前后的变速比的变动伴随着变速档(档位，変速斧 亇段，gear position)的切换而阶段性而不是平滑地变化，所以尤其在希望 推背感的车辆的运行状态下，难以兼顾变速冲击的减轻与驾驶者要求的加 速感。
本发明是用于解决这样的问题的发明，其目的在于提供一种能够实现 驾驶者要求的加速感同时能够减轻变速沖击的车辆的驱动力控制装置。
为了解决上述的问题、达成目的，本发明的车辆的驱动力控制装置， 其特征在于，包括变速机输入轴转速检测单元，其检测从内燃机向变速 机输入的变速机输入轴转速；加速器开度检测单元，其检测加速器开度； 变速机要求输出计算单元，其基于所述变速机输入轴转速检测单元检测出 的变速机输入轴转速与所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度计算 所述变速机的要求输出；输出控制单元，其基于该变速机要求输出计算单 元计算出的要求输出控制所述内燃机以及所述变速机；其中，所述变速机 要求输出计算单元在所^口速器开度检测单元检测出的加速器开度为预先设定的预定值(规定值)以下时，与所述变速机输入轴转速检测单元检测
出的变速机输入轴转速无关地，将要求输出i殳定为一定值，另一方面，在 所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度比所述预定值大时，伴随着
要求输出。
在本发明的车辆的驱动力控制装置中，其特征在于所述变速机要求 输出计算单元在所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度为预先i殳定
的预定值以下时，如果所述变速机输入轴转速检测单元检测出的变速机输
入轴转速处于预先设定的预定的低转速区域，则伴随着该变速机输入轴转
速的增减而增减要求输出，如果变速机输入轴转速处于比所述低转速区域
高的高转速区域，则与该变速机输入轴转速无关地，将要求输出设定为一定值。
在本发明的车辆的驱动力控制装置中，其特征在于在所述内燃机与 所述变速机之间配置有变矩器，所述变速机输入轴转速检测单元检测从所 述内燃机经由所述变矩器向所述变速机输入的变速机输入轴转速。
根据本发明的车辆的驱动力控制装置，设有基于变速机输入轴转速与 加速器开度计算变速机的要求输出的变速机要求输出计算单元，和基于该 要求输出控制内燃机以及变速机的输出控制单元，变速机要求输出计算单 元在加速器开度为预先i殳定的预定值以下时，与变速机输入轴转速无关地， 将要求输出设定为一定值，另一方面，在加速器开度比预定值大时，伴随 着变速机输入轴转速的增减而增减要求输出，由此通过在加速器开度为预 定值以下时，将要求输出设定为一定值，能够实现在变速前后驱动力差较 小的平滑的加速，通过在加速器开度比预定值大时，伴随着变速机输入轴 转速的增减而增减要求输出，能够实现变速后的驱动力的下,小的具有 推背感的加速，其结果，能够实现驾驶者要求的加速感同时能够减轻变速 冲击。
5图1是对与本发明的一个实施例有关的车辆的驱动力控制装置进行表
示的积克略结构图2是对与变速机输入轴转速相对的要求输出进行表示的曲线图，其 中该要求输出是与加速器开度相对应地设定的；
图3是本实施例的车辆的驱动力控制装置中的驱动力控制的流程图； 图4是表示加速器开度为预定值以下时的车辆的驱动力变化的曲线
图5是表示加速器开度比预定值大时的车辆的驱动力变化的曲线图。
符号说明11:发动机(内燃机)
20:电子控制式节气门装置
25:喷射器(injector)
26:火花塞
27:发动机控制单元、ECU
41:变矩器
42:自动变速机
47:液压控制装置
48:变速控制单元、TCU (变速机要求输出计算单元)
49:输入轴转速传感器(变速机输入轴转速检测单元)
50:加速器开度传感器(加速器开度检测单元)
52:电子控制单元(输出控制单元)
具体实施例方式
下面，基于附图详细说明与本发明有关的车辆的驱动力控制装置的实 施例。另外，本发明并不限定于该实施例。 实施例
图1是对与本发明的一个实施例有关的车辆的驱动力控制装置进行表
示的概略结构图；图2是对与变速机输入轴转速相对的要求输出进行表示的曲线图，其中该要求输出是与加速器开度相对应地设定的；图3是本实 施例的车辆的驱动力控制装置中的驱动力控制的流程图；图4是表示加速 器开度为预定值以下时的车辆的驱动力变化的曲线图；图5是表示加速器 开度比预定值大时的车辆的驱动力变化的曲线图。
在本实施例的车辆的驱动力控制装置中，如图l所示，作为内燃机的 发动机ll为水冷式直列4缸发动机,是在气釭体上连结有气缸盖而构成的，
将4个气缸12形成为直列。而且，在这4个气釭12上升降自如地嵌合未 图示的活塞，各活塞经由连杆连结有曲轴。
燃烧室13是通过气缸体(气釭12)与气缸盖和活塞划分而构成的。 进气口 14以及排气口 15形成为相对向地与该燃烧室13连通，该进气口 14以及排气口 15通过未图示的进气门以及排气门而开闭自如。因此，与 发动机同步，进气凸轮以及排气凸轮使进气门以及排气门在预定的定时上 下移动，由此能够对进气口 14以及排气口 15进行开闭，使进气口 14与燃 烧室13连通，使燃烧室13与排气口 15连通。
在各进气口 14上，经由进气歧管16连结有调整槽17 (surge tank)。 另一方面，在进气管18的空气获取口上安装有空气滤清器19,在该进气 管18上，设有位于空气滤清器19的下游侧而具有节气门的电子节气门装 置20。而且，该进气管18的下游端部被连结在调整槽17上。
在排气口 15上，经由排气歧管21连结有排气管22，在该排气管22 上安装有三元催化剂23、 24。
在发动机11上，安装有向进气口 14或者燃烧室13喷射燃料的喷射器 25，并且在燃烧室13上安装有对混合气体点火的火花塞26。
在车辆上，搭载有发动机控制单元(ECU) 27，该ECU27能够控制 喷射器25的燃料喷射定时、火花塞26的点火正时等，基于所检测出的吸 入空气量、节气门开度、发动机转速等发动机运行状态确定燃料喷射量、 喷射时刻、点火正时等。即，在进气管18的上游侧安装有空气流传感器 28,将所计测出的^A^空气量向ECU27输出。另外，在电子节气门装置 20上设有节气门位置传感器29，将现在的节气门开度向ECU27输出。进而，在曲轴上设有曲轴转角传感器30，将所检测出的曲轴转角向ECU27输出，ECU27基于曲轴转角计算发动机转速。另外，在气缸体上设有水温传感器31，将所检测出的发动机冷却水温向ECU27输出。
这样构成的发动机11经由变矩器41连结有级式的自动变速机42。而且，在自动变速机42上连结有传动轴43，在该传动轴43上经由差速齿轮44连结有左右的驱动轴45，在该驱动轴45上连结有左右的驱动轮46。
因此，如果发动机ll驱动，则其驱动力从曲轴输出，经由变矩器41向自动变速机42的输入轴输入，在这里以预定的变速比减速。然后，减速后的驱动力从自动变速机42的输出轴向传动轴43输出，从该传动轴43经由差速齿轮44向左右的驱动轴45传递，能够驱动左右的驱动轮46而使它们旋转。
该自动变速机42由液压(油压)控制装置47进行液压控制。在车辆上，搭载有变速控制单元(TCU) 48，该TCU48控制液压控制装置47而对自动变速机42进行液压控制，由此能够控制变速定时等。即，对于自动变速机42，设有检测输入轴转速的输入轴转速传感器(变速才几输入轴转速检测单元)49，将所检测出的输入轴转速向TCU48输出。另外，设有检测与加速踏板的下踩量相对应的加速器转动的加速器开度传感器(加速器开度检测单元)50，将所检测出的加速器开度向TCU48输出。进而，在TCU48上连接有驾驶者操作的变速杆装置51，输入停车(P)、倒车(R)、空档(N)、驱动(D)等操作信号。
因此，ECU27与TCU48两者作为车辆的电子控制单元52而起作用，在相互之间进行信息的输入输出。因此，与驾驶者对加速踏板的下踩量相对应地控制发动机ll与自动变速机42,由此控制车辆的驱动力。
而且，在本实施例的车辆的驱动力控制装置中，包括变速机要求输出计算单元，其基于输入轴转速传感器49检测出的变速机输入轴转速NT与加速器开度传感器50检测出的加速器开度PAP计算自动变速机42 (车辆)的要求输出P;和输出控制单元，其基于该变速机要求输出计算单元计算出的要求输出P控制发动机ll以及自动变速机42。此时，在本实施例中，TCU48作为变速机要求输出计算单元而起作用，电子控制单元52(ECU27、 TCU48)作为输出控制单元而起作用。
而且，TCU (变速4几要求输出计算单元)48，在加速器开度传感器50检测出的加速器开度PAP为预先设定的预定值PAPs以下时，与输入轴转速传感器49检测出的变速机输入轴转速NT无关地，将要求输出P设定为一定值，另一方面，在加速器开度传感器49检测出的加速器开度PAP比预定值PAPs大时，伴随着输入轴转速传感器49检测出的变速机输入轴转速NT的增减而增减要求输出P。
另外，在控制车辆的驱动力时，主要控制轴转矩。但是，当在发动机11与自动变速机42之间安装变矩器41时，发动机11的曲轴的转速与自动变速机42的输入轴转速不同，因此两者的轴转矩也不同，驱动轮46的轴转矩也不同。因此，在本实施例中，将相对于驾驶者对加速踏板的下踩量(加速器开度PAP)要求的物理参数设为与变速机输入轴转速NT相对应的要求输出P而进行各种计算。此时，通过输出-系数Ax轴转矩x转速，来表示。
即，在驾驶者对加速踏板的下踩量(加速器开度)较小时，能够推测为想要得到平滑的加速感，在驾驶者对加速踏板的下踩量(加速器开度)较大时，能够推测为想要得到推背感。驾驶者感受到的加速感中，所谓平滑的加速感是加速度緩慢下降的加速感，所谓推背感是加速度大致一定或者緩慢变大的加速感。
因此，在本实施例中，如图2所示，制作出设定与变速机输入轴转速NT相对的要求输出P的图(map),对每个节气门开度设定该图。而且，在加速器开度PAP为预定值PAPs以下时，例如在PAP1 ~ PAP3的区域，与变速机输入轴转速NT无关地，将要求输出P设定为一定值。另一方面，在加速器开度PAP比预定值PAPs大时，例如在PAP4 ~ PAPmax的区域，伴随着变速机输入轴转速NT的增减而增减要求输出P地进行设定。
在该加速器开度PAP为预定值PAPs以下(PAP1 ~ PAP3的区域)时，在输入轴转速传感器49检测出的变速机输入轴转速NT处于预先设定的预
9定的低转速区域时，伴随着变速机输入轴转速NT的增减而增减要求输出P，在变速机输入轴转速NT处于比低转速区域高的高转速区域时，与该变速机输入轴转速NT无关地，将要求输出P设定为一定值。
而且，在图2所示的设定与变速机输入轴转速NT相对的要求输出P的图中，在最大加速器开度PAPmax以下的区域，设定了6种加速器开度PAP1 PAP6的图(映射，map)，但是该数目并不限定于6种，也可以是其以上或以下，也可以在其间进行插值(補間)。而且，也可以不使用这样的三维图，而使用函数式从加速器开度PAP与变速机输入轴转速NT算出要求输出P。
另外，在本实施例的车辆的驱动力控制装置的驱动力控制中，如图3的流程图所示，在步骤Sll中，TCU48读取输入轴转速传感器49检测出的变速机输入轴转速NT，并且读取加速器开度传感器50检测出的加速器开度PAP。接下来，在步骤S12中，TCU48基于变速机输入轴转速NT与加速器开度PAP并基于图2的三维图，计算自动变速机42 (车辆)的要求输出P。
然后，在步骤S13中，电子控制单元52基于该要求输出P控制发动机ll以及自动变速机42的驱动力。即，ECU27基于吸入空气量、节气门开度、发动机转速等发动机运行状态确定燃料喷射量、喷射时刻、点火正时等，控制喷射器25以及火花塞26, TCU48基于发动机运行状态确定变速档、变速定时，控制液压控制装置47。
此时，在加速器开度传感器50检测出的加速器开度PAP为预定值PAPs以下时，与变速机输入轴转速NT无关地，将要求输出P设定为一定值。因此，车辆的加速度緩慢地下降，能够实现在自动变速机42的变速前后驱动力差较小的平滑的加速。另一方面，在加速器开度传感器49检测出的加速器开度PAP比预定值PAPs大时，伴随着变速机输入轴转速NT的增减而增减要求输出P地进行设定。因此，车辆的加速度大致一定(或者緩慢地增大)，能够实现自动变速机42的变速后的驱动力的下,小的具有推背感的加速。在这里，对于加速器开度传感器50检测出的加速器开度PAP为预定值PAPs以下时和加速器开度传感器50检测出的加速器开度PAP比预定值PAPs大时的车辆的驱动力变化进行详细说明。
如图4所示，在驾驶者将加速踏板向下踩、在预定值的加速器开度PAPs以下维持为一定时，基于此时的加速器开度PAP与变速机输入轴转速NT设定一定的要求输出P。于是，通过自动变速机42，与变速机输入轴转速NT的增加相对应地执行1档-2档-3档的变速，由此车速V增加，另一方面加速度G緩慢下降。因此，由自动变速机42进行的变速前后的加速度G的差为0，车辆能够实现驱动力差较小的平滑的加速。
另一方面，如图5所示，在驾驶者将加速踏板向下踩、在比预定值的加速器开度PAPs大的加速器开度PAP维持为一定时，基于此时的加速器开度PAP与变速机输入轴转速NT,设定伴随着变速机输入轴转速NT的增减而增减的要求输出P。于是，通过自动变速机42，与变速机输入轴转速NT的增加相对应地执4亍1档-2档-3档的变速，由此在车速V增加时，加速度G稍下落一些地保持为大致一定。因此，即使由自动变速机42进行的加速前后的加速度G产生差，但变为在各变速档输出上升的特性，所以作为结果，变速时的加速度G的下落变小，能够实现具有推背感的加速。
这样在本实施例的车辆的驱动力控制装置中，设有检测从发动机ll向自动变速机42输入的变速机输入轴转速的输入轴转速传感器49，检测加速器开度的加速器开度传感器50,基于输入轴转速传感器49检测出的变速机输入轴转速与加速器开度传感器50检测出的加速器开度计算自动变速机42的要求输出的TCU48,和基于该要求输出控制发动机11以及自动变速机42的电子控制单元52; TCU48在加速器开度为预定值以下时，与变速机输入轴转速无关地，将要求输出设定为一定值，另一方面，在加速器开度比预定值大时，伴随着变速机输入轴转速的增减而增减要求输出地进行设定。
因此，在加速器开度为预定值以下时，将要求输出设定为一定值，由此能够在自动变速机42的变速前后减小驱动力差而实现平滑的加速，在加速器开度比预定值大时，伴随着变速机输入轴转速的增减而增减要求输出，
由此能够减小自动变速机42的变速后的驱动力的下落而实现具有推背感的加速，其结果，能够实现驾驶者所要求的加速感并且减轻变速冲击。
另外，在本实施例的驱动力控制装置中，TCU48在加速器开度为预先设定的预定值以下时，如果变速机输入轴转速处于预先设定的预定的低转速区域，则伴随着该变速机输入轴转速的增减而增减要求输出，如果变速机输入轴转速处于比低转速区域高的高转速区域，则与该变速机输入轴转速无关地，将要求输出设定为一定值。因此，能够设定与驾驶者对加速踏板的下錄4呈度相对应的要求输出，能够在自动变速机42的变速前后减小驱动力差而实现平滑的加速。
另外，在本实施例的驱动力控制装置中，在发动机11与自动变速机42之间配置变矩器41，输入轴转速传感器49检测从发动机11经由变矩器41向自动变速机42输入的变速机输入轴转速，将相对于加速器开度要求的物理参数设为与变速机输入轴转速相对应的要求输出。因此，要求输出在发动机11的输出侧、自动变速机42的输入侧以及输出侧、驱动轮46侧变为同等，所以不需要运算由变速(变矩器41)引起的轴转矩的变化的处理，能够实现控制的简单化。
如上所述，与本发明有关的车辆的驱动力控制装置能够实现驾驶者要求的加速感同时能够减轻变速冲击，应用在任何车辆中都有用。
权利要求
1.一种车辆的驱动力控制装置，其特征在于，包括变速机输入轴转速检测单元，其检测从内燃机向变速机输入的变速机输入轴转速；加速器开度检测单元，其检测加速器开度；变速机要求输出计算单元，其基于所述变速机输入轴转速检测单元检测出的变速机输入轴转速与所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度计算所述变速机的要求输出；输出控制单元，其基于该变速机要求输出计算单元计算出的要求输出控制所述内燃机以及所述变速机；其中，所述变速机要求输出计算单元，在所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度为预先设定的预定值以下时，与所述变速机输入轴转速检测单元检测出的变速机输入轴转速无关地，将要求输出设定为一定值；在所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度比所述预定值大时，伴随着所述变速机输入轴转速检测单元检测出的变速机输入轴转速的增减而增减要求输出。
2. 如权利要求l所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于所述 变速机要求输出计算单元，在所i^口速器开度检测单元检测出的加速器开 度为预先设定的预定值以下时，如果所述变速机输入轴转速检测单元检测 出的变速机输入轴转速处于预先设定的预定的低转速区域，则伴随着该变 速机输入轴转速的增减而增减要求输出，如果变速机输入轴转速处于比所 述低转速区域高的高转速区域，则与该变速机输入轴转速无关地，将要求 输出设定为一定值。
3. 如权利要求l所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于在所 述内燃机与所述变速机之间配置有变矩器，所述变速机输入轴转速检测单元检测从所述内燃机经由所述变矩器向所述变速机输入的变速机输入轴转速。
全文摘要
在车辆的驱动力控制装置中，设有检测从发动机(11)向自动变速机(42)输入的变速机输入轴转速的输入轴转速传感器(49)，检测加速器开度的加速器开度传感器(50)，基于变速机输入轴转速与加速器开度计算自动变速机(42)的要求输出的TCU(48)，和基于该要求输出控制发动机(11)以及自动变速机(42)的电子控制单元(52)；TCU(48)在加速器开度为预定值以下时，与变速机输入轴转速无关地，将要求输出设定为一定值，另一方面，在加速器开度比预定值大时，伴随着变速机输入轴转速的增减而设定成使要求输出增减；由此能够实现驾驶者要求的加速感同时能够减轻变速冲击。
文档编号F02D29/00GK101636576SQ20088000845
公开日2010年1月27日 申请日期2008年3月10日 优先权日2007年3月16日
发明者小川裕之, 新居谦治 申请人:丰田自动车株式会社