JPS61171618A - 無段変速機を備えたエンジン車両の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、変速比を連続的に段差なく変化させることが
できる変速機（以下、無段変速機と呼ぶ）を備えたエン
ジン車両において、燃料供給量および変速比を制御する
ことにより走行速度を制御する装置に関するものである
。

（従来の技術） 従来、無段変速機を備えたエンジン車両のエンジン（燃
料噴射量）および変速比を制御する制御装置としては、
特開昭５８−３９８．７０号公報に記載されたものがあ
る。この装置は、アクセルペダルの踏込量を運転者がエ
ンジンの最大出力の何％で走行したいかを示す値とし、
このアクセルペダルの踏込量からエンジンの目標回転数
および燃料供給量をそれぞれ所定の関数関係（例えば燃
料消費が最も少ない関係）で決定するとともに、エンジ
ンの目標回転数と実際の回転数との偏差が小さくなる方
向に無段変速機の変速比を制御するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 一方、今日では無段変速機を備えたエンジン車両におい
ても、従来の多段変速機を備えたエンジン車両で広〈実
施されている定速走行制御の適用が望まれている。しか
しながら、上記従来例を用いて定速走行制御を行なおう
とした場合、上記従来例ではエンジン回転数に注目して
エンジン回転数が目標回転数となるようにエンジンおよ
び無段変速機を制御するため、エンジン回転数を一定に
することはできるが走行条件による車両にかかる負荷の
変動が生じた場合に車両の走行速度を一定に保つことが
できず、上記従来例を基にして定速走行制御を行うこと
は不可能であった。

そこで本発明は、無段変速機を備えたエンジン車両にお
いて定速走行を可能にする速度制御装置を提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、目標となる走
行速度を目標車速指令装置によって目標車速信号として
指令し、実際の走行速度を車速センサによって実車速信
号として検出し、前記目標車速信号と実車速信号とから
第１の演算回路により両信号の偏差に基づいて要求馬力
をエンジン要求馬力信号として算出し、前記実車速信号
とエンジン要求馬力信号とから第２の演算回路により燃
料供給量および変速比をそれぞれ電気信号として算出し
て、燃料供給装置および無段変速機をそれぞれ制御する
ことにより定速走行を可能にするものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。第
１図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。第１図において、１はエンジン、２は外部から電気
信号として指示された燃″（［ｅＪＩＱｉ＝”°１”′
”′°″″″ｌ［＆ｔ　　　　；ｉる燃料供給装置でエ
ンジン１は燃料供給装置２から供給された燃料ｑの関数
であるエンジントルクＴＥを出力する。３はエンジン１
に機械的に連結された無段変速機で、エンジン１からの
エンジン１〜ルクＴＥが伝達される。無段変速機３はそ
の出力軸に車軸４が機械的に連結されていて、エンジン
トルクＴＥを外部から電気信号として指示された変速比
ｅに従って車軸トルクＴＶに変換して１ｆ軸４に伝達す
る。　５は無段変速機３の出力軸に機械的に連結されて
車両の実際の走行速度。

即ち実車速ＮＷを検出する速度センサで、検出結果を電
気信号で出力する。６は車両の目標となる走行速度、即
ち目標車速ＮＷＯを指令する目標車速指令装置で、アク
セルペダルの踏込量やスロットル開度を検出するセンサ
や、定速走行時の車速を調整レバーで設定する車速設定
装置、または車速を指令する電子装置のように、車速を
電気信号で指令するものであればよい。７は車速センサ
５および目標車速指令装置６からの実車速ＮＷおよび目
標車速ＮＷＯをそれぞれ指示する電気信号を入力として
、燃料供給量Ｑおよび変速比ｅを算出し、各算出結果を
電気信号として燃料供給装置２および無段変速機３にそ
れぞれ指令する制御装置で、マイクロコンピータ等から
構成されている。

この制御装置７は第１および第２の演算回路８および９
を備えており、第１の演算回路８は車速センサ５および
目標車速指令装置６からそれぞれ電気信号として出力さ
れた実車速ＮＷと目標車速ＮＷＯとを比較し、両者の偏
差の関数であるエンジン要求馬力Ｐを算出し、第２の演
算回路９は車速センサ５および第１の演算回路８からそ
れぞれ出力された実車速ＮＷおよびエンジン要求馬力Ｐ
に基づいて燃料供給量Ｑと変速比ｅとを算出し、それぞ
れ電気信号として燃料供給装置２と無段変速機３とに出
力する。

次に１本実施例の動作を第２図に示すフローチャートを
用いて説明する。第２図は、制御装置７における制御ル
ーチンを示す図でステップ１０で動作が開始されると、
ステップ１１に進んで必要な初期化を行なった後、ステ
ップ１２に進んで定速走行状態であるか否かを判定する
。ここで、定速走行状態であるか否かは、目標車速指令
装置１６からの出力の有無等から判定することができる
。

ステップ１２において、定速走行状態ではないと判定し
た場合は、ステップ１２を繰り返して定速走行状態とな
るまでステップ１２で待機し、定速状態ではあると判定
した時にステップ１３に進む。

ステップ１３では目標車速指令装置６からの目標車速Ｎ
Ｗ○を取り込み、続いてステップ１４で車速センサ５に
より検出した実車速ＮＷを取り込み、ステップ１５で目
標車速ＮＷＯと実車速Ｎｖとの偏差（ＮＷＯ−ＮＷ）を
算出し、この偏差に基づいてステップ１６でエンジン要
求馬力Ｐを算出する。このステップ１３からステップ１
６までの一連の処理は制御袋Ｗ７内の第１の演算回路８
によって行われるものであるが、本実施例のように制御
装置７としてマイクロコンピュータを使用する場合は、
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）上に車速の偏差に対応す
るエンジン要求馬力Ｐのデータを記憶させてもよいし、
また車速の偏差を算出せずに目標ＮＷＯと実車速ＮＷの
両データからマツプ検索によりエンジン要求馬力Ｐを直
接求めてもよい。　　　ステップ１７からステップ１９
は第２の演算回路９によって行われる処理で、まずステ
ップ１７で車速センサ５からの実車速ＮＷを再び取り込
んだ後、この実車速ＮＷとステップ１６で算出したエン
ジン要求馬力Ｐとに基づいて、ステップ１８で変速比ｅ
を算出してこれを無段変速機３に指令し、続いてステッ
プ１９で燃料供給量Ｑを算出してこれを燃料供給装置２
に指令する。そして、ステップ１９の処理が終了すると
ステップ１２に戻って上記の如き処理を繰り返す。

ここで、ステップ１８および１９における変速比ｅおよ
び燃料供給ＩＱの算出方法を説明する。

第３図はエンジン１の性能曲線を示す図で、横軸はエン
ジン回転数ＮＥ、縦軸エンジントルクＴＥを示している
。また、破線で示す各曲線が等エンジン出力馬力曲線（
１０，２０，３０，４０゜５０．６０，７０　　ＰＳ）
　、細い実線で示す各曲線が等燃料消費率曲線（２００
・２１０・２２０・　　　　　　！）２４０．２６０，
３００　　Ｇ／ＰＳ−Ｈ）　、一点鎖線で示す曲線が最
大トルク曲線である。最大トルク曲線は各エンジン回転
数における最大トルクを示しており、エンジン１はこの
最大トルク曲線より大きいトルクを発生できない、そし
て、等エンジン出力馬力曲線と等燃料消費率曲線とから
あるエンジン出力馬力を得るために最も燃料消費率の少
ない点が得られ、この点をエンジン出力馬力全域にわた
って求め、各点を結んだものが太い実線で示す最小燃料
消費率曲線であり、この曲線上でエンジン１を作動させ
ることにより常にエンジン要求馬力Ｐに対して最小の燃
料消費量でエンジン１を作動させることができる。従っ
て、第１の演算回路８で算出したエンジン要求馬力Ｐに
対して目標エンジン回転数ＮＥＲと目標エンジントルク
ＴＥＲが最小燃料消費率曲線により一義的に定まり、こ
の目標エンジン回転数ＮＥＲと実車速ＮＷとから無段変
速機３の変速比ｅは次式により算出することができる。

ここでｈは定数で車両によって異なり、またエンジン要
求馬力Ｐの算出時と変速比ｅおよび燃料供給量Ｑの算出
時とで実車速ＮＷを別々に入力しているが（第３図参照
）、実車速ＮＷは、その変動が無段変速機３およびエン
ジン１の応答に比べると非常に緩慢であるので、一連の
演算を行う際に一定と考えてよい。次に、通常エンジン
ではエンジントルクと燃料供給量とがほぼ比例するので
、燃料供給−ｕＱは次式により算出することができる。

Ｑ＝ＴＥＲＸｋ ここでｋは比例定数であり、エンジンの機種によってそ
れぞれ固有の値を有する。また燃料供給量とエンジント
ルクとが比例しない場合には、エンジントルクの一義的
な関数として次式により燃料供給ＪｉｌＱを算出しても
よい。

Ｑ”ｆ　（ＴＥＲ） 上記のように目標車速ＮＷＯと実車速ＮＷとの偏差に対
応したエンジン要求馬力Ｐと実車速ＮＷとに基づいて変
速比ｅおよび燃料供給量Ｑをそれぞれ算出することによ
り、走行負荷が変動しても実車速ＮＷが目標車速ＮＷＯ
となるように無段変速機３および燃料供給装置２を制御
することができるので、定速走行が可能となる。

なお、上記実施例では第１および第２の演算回路８およ
び９をマイクロコンピュータにより構成したが、これら
をＯＰアンプを用いた演算同等路により容易に構成でき
ることは明白である。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明は、外部からの電気（８号
により燃料供給量を制御する燃料供給装置と、外部から
の電気信号により変速比を連続的に変化させる無段変速
機とを備えたエンジン車両において、目標車速を目標車
速指令装置により指令し、実車速を車速センサにより検
出し、第１の演算回路で目標車速と実車速との偏差に基
づいてエンジン要求馬力を算出し、第２の演算回路で実
車速とエンジン要求馬力とに基づいて変速比および燃料
供給量を算出して無段変速機および燃料供給装置を制御
するもので、目標車速と実車速との偏差に注目し、この
偏差に対応したエンジン要求馬力と実車速とに基づいて
変速比および燃料供給量を決定するので、車両の走行速
度を目標車速に制御することができ、定速走行が可能と
なる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は、本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第３図は、エンジンの性能曲線を示す図で
ある。 １・・・エンジン、　２・・・燃料供給装置３・・・無
段変速機、４・・・車軸。 ５・・・車速センサ、６・・・目標車速指令装置、８・
・・第１の演算回路、 ９・・・第２の演算回路。 哨

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部からの電気信号により燃料供給量を制御する
   燃料供給装置を有するエンジンと、外部からの電気信号
   により変速比が連続的に変化する無段変速機を備えた車
   両において、 目標とする走行速度を目標車速信号として指令する目標
   車速指令装置と、実際の走行速度を実車速信号として検
   出する車速センサと、 前記目標車速信号と実車速信号とを入力信号とし、両信
   号の偏差に基づいてエンジン要求馬力を算出しエンジン
   要求馬力信号として出力する第１の演算回路と、 前記実車速信号とエンジン要求馬力信号とを入力信号と
   して燃料供給量および変速比を算出し、算出結果を電気
   信号として前記燃料供給装置および無段変速機にそれぞ
   れ出力する第２の演算回路とを備えたことを特徴とする
   無段変速機を備えたエンジン車両の速度制御装置。