JP2005280559A - Vehicular start control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動的にクラッチの断接を行って車両の発進を行う車両の発進制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle start control device that automatically connects and disconnects a clutch to start the vehicle.
バスやトラック等の大型車では、価格が安く、燃費のよい手動変速機と同様の構造の機械式変速機に、クラッチを自動的に断接可能な自動クラッチ装置や自動的に変速段を選択する自動変速装置等を組み合わせて用いている。これは、機械式自動変速機(以下、AMTと略す。)と呼ばれ、上記構成により、変速のタイミングに合わせて、自動的にクラッチを断接制御することで自動的に変速を行うことができるものである。
このAMTでは、変速時のみならず、発進時及び停止時にも自動的にクラッチの断接を行うように制御されており、例えば、発進時には、アクセルペダルを踏込み、アクセルオン状態となれば、自動的にクラッチを接続するように制御しており、停止時には、アクセルペダルの踏込みが無くなり、アクセルオフ状態となり、またはエンジン回転数が所定回転数より小さくなれば、自動的にクラッチを切断するように制御して、発進時及び停止時の制御を行っている。発進時は、アクセル開度(アクセルペダルの踏込量)に応じて、燃料噴射量がエンジンに噴射されてエンジンの回転数が上昇し、エンジンの回転数の上昇に応じて、自動的にクラッチが接続される。
特許文献1には、自動変速機のクラッチ制御に関し、エンジン回転数やアクセル開度から推定したエンジントルクによりクラッチトルク基準値を求め、クラッチ係合の経過時間が所定時間経過したら、クラッチトルク基準値に所定のクラッチトルク値を加算したものをクラッチトルク基準値とするように発進時のクラッチトルクを設定する構成が記載されている。
For large vehicles such as buses and trucks, an automatic clutch device that can automatically connect and disconnect the clutch and a gear stage are automatically selected for a mechanical transmission that has the same structure as a manual transmission that is inexpensive and fuel efficient. A combination of automatic transmission and the like. This is called a mechanical automatic transmission (hereinafter abbreviated as AMT), and with the above configuration, the clutch can be automatically controlled by connecting / disconnecting the clutch according to the timing of the shift. It can be done.
In this AMT, control is performed so that the clutch is automatically engaged and disengaged not only at the time of shifting but also at the time of starting and stopping. For example, when starting, if the accelerator pedal is depressed and the accelerator is on, The clutch is automatically engaged, and when it stops, the clutch is automatically disengaged when the accelerator pedal is not depressed and the accelerator is off, or when the engine speed is lower than the predetermined speed. Control is performed when starting and stopping. When starting, the fuel injection amount is injected into the engine according to the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal), the engine speed increases, and the clutch automatically engages with the engine speed increase. Connected.
Patent Document 1 relates to clutch control of an automatic transmission, obtains a clutch torque reference value from the engine torque estimated from the engine speed and the accelerator opening, and when the elapsed time of clutch engagement has elapsed for a predetermined time, the clutch torque reference value A configuration is described in which the clutch torque at the time of starting is set so that a value obtained by adding a predetermined clutch torque value to the clutch torque reference value is used.
特許文献1においては、発進時のクラッチトルクを補正しているが、補正のパラメータとして車両の重量やギア段、路面の勾配等のエンジンに対する負荷トルクが考慮されていない。トラックなどの積載物によってその車重が大きく変化する車両の発進時においては、最大積載時においてエンストすることが無いように、最大積載時に十分なトルクが変速機に伝達されるようにクラッチトルクが要求されるが、積載量が少なく車重が軽い場合には、エンジンの出力あるいはクラッチの伝達トルクを制御しなければ、車重に対して過度なトルクが車輪に伝達されることになり、積載状態によってドライバの意図する出足と異なり、ドライバビリティーを損ねてしまい兼ねない。また、選択されているギア段や路面の勾配の状態によっても、車両発進時に求められる伝達トルクは自ずと異なってくる。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、車両に加わる負荷トルクを考慮したクラッチの伝達トルクを制御してドライバビリティーが向上する車両の発進制御装置を提供することを目的とする。
In Patent Document 1, the clutch torque at the time of start is corrected, but load torque for the engine such as the weight of the vehicle, the gear stage, and the gradient of the road surface is not considered as a correction parameter. When starting a vehicle whose vehicle weight varies greatly depending on the load such as a truck, the clutch torque should be set so that a sufficient torque is transmitted to the transmission at the maximum loading so that the engine does not stall at the maximum loading. Although required, if the load is small and the vehicle weight is light, unless the engine output or clutch transmission torque is controlled, excessive torque will be transmitted to the wheels. Depending on the situation, unlike the driver ’s intention, the drivability may be impaired. Also, the transmission torque required when starting the vehicle naturally varies depending on the selected gear stage and road surface gradient.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle start control device in which drivability is improved by controlling a transmission torque of a clutch in consideration of a load torque applied to the vehicle.
上記目的を達成するため、本発明は、車両のエンジンから変速機への伝達トルクを断接させるクラッチと、クラッチの接続のストローク量を制御するクラッチストローク制御手段と、アクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、エンジンヘ燃料を噴射供給する燃料供給手段と、燃料供給手段を制御してエンジンの出力トルクを制御するエンジン出力制御手段と、アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に応じて目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、車両の重量を推定する車重推定手段と、目標トルク設定手段により設定された目標トルクを車重推定手段によって推定された車重情報に応じて補正して補正目標トルクを設定する目標トルク補正手段と、車両に加わる負荷トルクを設定する負荷トルク設定手段と、目標トルク補正手段によって設定された補正目標トルクと負荷トルク設定手段によって設定された負荷トルクに応じて最終目的トルクを設定する最終トルク設定手段と、最終トルク設定手段によって設定された最終目的トルクに応じて前記クラッチのストローク量を設定する伝達トルク設定手段と、最終トルク設定手段により設定された最終目標トルクに応じてエンジンの出力トルクを設定するエンジントルク設定手段とを有し、エンジン出力制御手段は、エンジントルク設定手段により設定されたエンジンの出力トルクとなる燃料噴射量を制御すると共に、クラッチストローク制御手段は、伝達トルク設定手段により設定されたクラッチストローク量となるようにクラッチのストローク量を制御してクラッチの接続動作を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a clutch for connecting and disconnecting a transmission torque from a vehicle engine to a transmission, a clutch stroke control means for controlling a stroke amount of the clutch connection, and a depression amount of an accelerator pedal. Accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening, fuel supply means for injecting and supplying fuel to the engine, engine output control means for controlling the fuel supply means to control engine output torque, and accelerator opening detection The target torque setting means for setting the target torque according to the accelerator opening detected by the means, the vehicle weight estimation means for estimating the weight of the vehicle, and the target torque set by the target torque setting means by the vehicle weight estimation means Target torque correction means for correcting and setting the corrected target torque according to the estimated vehicle weight information, and load torque applied to the vehicle are provided. Set by the final torque setting means, the final torque setting means for setting the final target torque according to the corrected target torque set by the target torque correction means and the load torque set by the load torque setting means, and the final torque setting means Transmission torque setting means for setting the clutch stroke amount according to the final target torque, and engine torque setting means for setting the engine output torque according to the final target torque set by the final torque setting means. The engine output control means controls the fuel injection amount to be the engine output torque set by the engine torque setting means, and the clutch stroke control means becomes the clutch stroke amount set by the transmission torque setting means. The clutch stroke amount is controlled by the clutch It is characterized by performing the connection operation.
車重推定手段は、車両の速度を検出する速度検出手段と車両の加速度を検出する加速度検出手段とを有する場合、車速検出手段からの車速情報と加速度検出手段からの加速情報と燃料噴射量とから車重を推定してもよい。
目標トルク補正手段は、推定車重が所定値よりも小さい場合に、補正係数が小さくなるように設定されていることを特徴としている。
最終トルク設定手段は、車両の重量、路面の勾配、変速機のギア段に応じて負荷トルクを算出することを特徴としている。
負荷トルク設定手段で設定された負荷トルクに補正係数を乗じて補正し、最終トルク設定手段は、目標トルク補正手段によって設定された目標補正トルクと補正係数によって補正された補正負荷トルクに応じて最終目的トルクを設定し、伝達トルク設定手段は、最終トルク設定手段によって補正負荷トルクに応じて設定された最終目的トルクに応じてクラッチのストローク量を設定することを特徴としている。
When the vehicle weight estimation means has speed detection means for detecting the speed of the vehicle and acceleration detection means for detecting the acceleration of the vehicle, the vehicle speed information from the vehicle speed detection means, the acceleration information from the acceleration detection means, and the fuel injection amount The vehicle weight may be estimated from
The target torque correction means is characterized in that the correction coefficient is set to be small when the estimated vehicle weight is smaller than a predetermined value.
The final torque setting means calculates the load torque according to the weight of the vehicle, the gradient of the road surface, and the gear stage of the transmission.
The load torque set by the load torque setting means is corrected by multiplying the correction coefficient by the correction coefficient, and the final torque setting means is finalized according to the target correction torque set by the target torque correction means and the corrected load torque corrected by the correction coefficient. The target torque is set, and the transmission torque setting means sets the stroke amount of the clutch according to the final target torque set according to the correction load torque by the final torque setting means.
本発明によれば、アクセル開度に応じて発進時の目標トルクを定め、その目標トルクを推定された車両車重に応じて適宜補正し、その補正した補正目標トルクを負荷トルクに応じてさらに補正して制御の指標として、クラッチストロークを制御するので、伝達されるトルクが車重や負荷トルクに応じて変化するので、発進時の加速感(出足)が車両重量に対応したものとなってドライバの違和感が低減され、ドライバビリティーが向上する。 According to the present invention, the target torque at the start is determined according to the accelerator opening, the target torque is appropriately corrected according to the estimated vehicle weight, and the corrected target torque is further corrected according to the load torque. Since the clutch stroke is controlled as a control index after correction, the transmitted torque changes according to the vehicle weight and load torque, so the acceleration feeling (start) at the start corresponds to the vehicle weight. Driver discomfort is reduced and drivability is improved.
本発明に係る車両の発進制御装置の実施形態について図面を用いて説明する。図1に示す車両の発進制御装置は、車両の自動変速機において用いられる。自動変速機は、主に、マニュアル車と同様の乾式の単板摩擦クラッチを有するトルク断接用クラッチ機構(以降、「クラッチ」と記す)1、マニュアル車と同様の同期噛み合い式変速機(以降、単に「変速機」と記す)2、図示しない流体圧式のギヤアクチュエータを用いてギヤシフト操作を行うギヤシフトユニット(以降、「GSU」と記す。)3等から構成されている。この自動変速機は、所謂、機械式自動変速機(AMT)と言われるもので、例えば、トラックやバス等の大型車両に好適なものとして搭載されるものである。 An embodiment of a vehicle start control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The vehicle start control device shown in FIG. 1 is used in an automatic transmission of a vehicle. The automatic transmission is mainly composed of a torque connection / disconnection clutch mechanism (hereinafter referred to as “clutch”) 1 having a dry single-plate friction clutch similar to that of a manual vehicle, and a synchronous meshing transmission (hereinafter referred to as “clutch”). , Simply referred to as “transmission”) 2, a gear shift unit (hereinafter referred to as “GSU”) 3 for performing a gear shift operation using a fluid pressure type gear actuator (not shown), and the like. This automatic transmission is a so-called mechanical automatic transmission (AMT), and is mounted as suitable for large vehicles such as trucks and buses.
クラッチ1を介して変速機2と連結するエンジン4には、燃料の噴射量を制御して、エンジン4に燃料を供給する燃料供給手段としてのインジェクションポンプ5を有する。このインジェクションポンプ5は、エンジン出力制御手段としてのエンジン用ECU6からの制御信号L2により制御されている。エンジン用ECU6は、エンジン4の回転数を検出するエンジン回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ7からのエンジン回転数信号L4等を監視して、例えば、エンジン4の出力トルク等が所望の運転状態に保たれるようにインジェクションポンプ5を制御している。
The engine 4 connected to the
エンジン4から変速機2への伝達トルクを断接するクラッチ1は、クラッチストローク制御手段としての流体圧式のクラッチアクチュエータ8により、クラッチ板のストローク量が制御されて、自動的に断接制御が行われるように構成されている。具体的には、クラッチアクチュエータ8のストローク量信号L7が、AMT用ECU9ヘフィードバックされ、ストローク量に基づいたAMT用ECU9からの制御信号により、クラッチコントロールユニットが制御され、クラッチアクチュエータ8への流体の供給又は排出を行うことで、クラッチアクチュエータ8のストローク量を目標ストロークヘ制御して、クラッチ1の接続または切断が行われている。
The clutch 1 for connecting / disconnecting the transmission torque from the engine 4 to the
クラッチアクチュエータ8には、クラッチ板のストローク量を検出するクラッチストローク検出手段としてのクラッチストロークセンサ23が設けられており、クラッチストロークセンサ23のストローク量信号L7に基づき、目標ストロークに追従するように、AMT用ECU9によりPIDフィードバック制御を行っている。上記構成により、クラッチ1の断接2つの状態だけではなく、手動式の変速機における半クラッチのような状態とすることが可能であり、エンジン4の出力を変速機2に円滑に伝達することができる。
The
変速機2自体の構成は、本発明に直接係るものではないため、関係する部分を簡単に説明する。変速機2は、後退段と複数の前進段の変速段を有する自動変速式の変速機である。変速機2の上部には、変速機内部の変速段を選択するためのGSU3が設けられている。GSU3は、エアタンク10等から供給される高圧エアにより、内部のギヤアクチュエータ等が駆動されて、自動的にシフト操作が行われている。GSU3内には、変速段を検出するギア位置センサが設けられており、ギア位置センサからの変速機ギア位置信号L8をAMT用ECU9が監視し、変速時には、AMT用ECU9からGSU3へ制御信号L8を出力して、変速を行っている。
Since the configuration of the
エアタンク10は、ブレーキ作動用の空気圧源として設けられており、エアマスタ11,12を介して、ホイールシリンダ13,14へ作動エアを供給して、その作動を行わせるように構成されている。これらは、図示しないブレーキバルブにより制御されるが、登坂路発進時には、登坂路発進補助ブレーキ用マグネットバルブ15,16の動作により自動的な制動が行なわれるように構成されている。
The
エアタンク10からの作動エアは、ホイールシリンダ13,14等の制動系だけではなく、GSU3のギヤアクチュエータ及びクラッチアクチュエータ8にも供給されるように構成されており、それぞれの動作により所要の運転状態が実現されるように構成されている。つまり、これらのアクチュエータでは、流体圧として空気圧が用いられており(空気圧式アクチュエータとも呼ぶ)、本形態では、その空気圧源(流体圧源)として、ブレーキ作動用の空気圧源であるエアタンク10を共用し、エマージェンシ用エアタンク17によりバックアップされている。なお、空気圧式アクチュエータに代えて、電気−油圧式アクチュエータや電動モータに直接駆動されるアクチュエータを用いてもよい。
The working air from the
アクセルペダル18の近傍には、アクセルペダル18の踏込量を踏込量信号L9として出力するアクセル開度センサ24が設けられている。踏込量信号L9は、AMT用ECU9へ入力され、AMT用ECU9によって踏込量信号L9に応じたアクセル開度が検出される。AMT用ECU9には、エンジン回転数センサ7からエンジン回転数信号L4、クラッチ1に設けたクラッチ回転数センサ20からのクラッチ回転数信号L6、GSU3からの変速機ギア位置信号L8、変速機2に設けたの車速センサ21からの車速信号L10が各々入力されるように構成されている。車速センサ21は、車両の速度を検出する車速検出手段であって、本形態では変速機2に設けて出力軸の回転から車速を検出しているが、車両の図示しない車輪を回転駆動する車軸の回転から車速を検出するようにしても良い。車両には、路面の勾配を検出する勾配検出手段であるとるともに、車両の加速度を検出する加速度検出手段としてのGセンサ25が設けられていて、Gセンサ25からの勾配信号(加速信号)L13を後述する負荷トルク設定手段55に入力している。
In the vicinity of the
本形態では、これらの入力信号に基づき、AMT用ECU9からエンジン用ECU6ヘ燃料噴射量指示値信号L1を出力すると共に、クラッチ1へはクラッチ断接制御信号L7を、GSU3と負荷トルク設定手段55へは変速機ギア位置信号L8を出力して、GSU3及びクラッチアクチュエータ8の動作を制御して、クラッチ1の断接動作や変速段の選択動作を行う。また、制動系やその他の機器へも所要の信号が各々出力されており、例えば、選択された変速段の表示信号L11は、変速段表示機19に表示されるようになっている。
In this embodiment, based on these input signals, the fuel injection amount instruction value signal L1 is output from the
ドライバの運転指令は、アクセル開度及び図示しないシフトレバーの位置により制御系へ伝達されるように構成されており、エンジン始動後、シフトレバーをDレンジ(Drive)に設定すると、ギアが「1st」又は「2nd」の何れかが選択され、アクセルペダル18を踏み込むと、発進動作が始まるようになっている。
The driver's operation command is transmitted to the control system based on the accelerator opening and the position of a shift lever (not shown). After the engine is started, when the shift lever is set to the D range (Drive), the gear is set to “1st ”Or“ 2nd ”is selected, and when the
エンジン用ECU6、AMT用ECU9は、各々演算処理装置(CPU)と記憶装置と入出力信号の処理回路となるインタフェイス等を有する周知のコンピュータでそれぞれ構成されている。記憶装置としては、所謂、制御プログラムやマップデータ等を記憶するとともに演算作業領域となるROMやRAMで構成されている。エンジン用ECU6、AMT用ECU9では、各センサでの検出信号等の入力情報に基づき記憶領域にあるマップデータを用いて演算を行い、算出された演算結果に基づいて、エンジン4やクラッチ1を相互に連動して制御し、走行時だけではなく、発進時にも、アクセル開度に対応してクラッチ制御やシフト制御が、エンジン制御と連動して行われる。マップデータとしては、後述するアクセル開度に対する目標トルクのマップデータ、目標トルクとエンジン回転数に対する燃料噴射量のマップデータ、重量に対する補正値マップデータ、最終目標トルクに対応するクラッチストローク量のマップデータを有する。
Each of the
本発明の発進制御装置は、発進時に単にクラッチ1の断接制御だけを行うのではなく、発進時において、アクセル開度に応じた目標トルクを設定し、この設定された目標トルクを車重情報に応じて補正し、補正された補正目標トルクと負荷トルクに応じて最終目的トルクを設定し、この最終目的トルクに対してクラッチ伝達トルク、つまり、クラッチストロークを制御し、また、設定された最終目標トルクに対してエンジントルク、つまり、燃料噴射量を制御して、クラッチ接続時にクラッチに過大な負荷がかかることなく、スムーズな発進を可能にすることが特徴である。なお、登坂路での発進時には、坂道発進用の補助ブレーキが作動し、発進動作と連動して、適切なタイミングでブレーキの制動状態を解除するように、補助ブレーキが制御されている。 The start control device of the present invention does not merely perform the clutch 1 connection / disconnection control at the start, but sets a target torque corresponding to the accelerator opening degree at the start, and uses the set target torque as the vehicle weight information. The final target torque is set according to the corrected correction target torque and load torque, the clutch transmission torque, that is, the clutch stroke is controlled with respect to the final target torque, and the set final target torque is set. The engine torque, that is, the fuel injection amount is controlled with respect to the target torque, and smooth start is possible without applying an excessive load to the clutch when the clutch is connected. When starting on an uphill road, the auxiliary brake for starting the hill is activated, and the auxiliary brake is controlled so as to release the braking state of the brake at an appropriate timing in conjunction with the starting operation.
図2は、本発明に係る発進制御の一例を示すブロック図である。本形態における発進制御は、以下の開始条件を全て満たして開始する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of start control according to the present invention. The start control in the present embodiment starts by satisfying all the following start conditions.
(1)現在選択されているギア段が所定のギア段であるか確認する。所定のギア段としては、例えば、発進ギア段となる1速ギヤ段、2速ギヤ段であるか確認を行う。
(2)クラッチ1が切断状態であるか確認する。
(3)アクセルペダル18が踏込まれたか確認する。
(4)クラッチ回転数<エンジン回転数であるか確認する。
つまり、上記開始条件は、車両が停止している状態から発進しようとしている状態であるのかを確認している。
本形態では、図2に示すように、アクセル開度に応じて目標トルクを設定する目標トルク設定手段となる目標トルク設定マップ50と、車速信号L10と加速信号L13と燃料噴射量から車両の重量を推定する車重推定手段51と、目標トルク設定マップ50により設定された目標トルクを車重推定手段51で推定された車重に応じて補正して、補正目標トルクを設定する目標トルク補正手段となる補正目標トルク設定マップ52と、車両に加わる負荷トルクを設定する負荷トルク設定手段55と、補正目標トルク設定マップ52によって設定された目標補正トルクと負荷トルク設定手段55によって設定された負荷トルクに応じて最終目的トルクを設定する最終トルク設定手段57と、最終トルク設定手段によって設定された最終目的トルクに応じてクラッチ1の伝達トルクと相関するストローク量を設定する伝達トルク設定手段となる伝達トルク設定マップ53と、最終目的トルクとエンジン回転数からエンジンの出力トルクとなる燃料噴射量を設定するエンジントルク設定手段としての出力トルク設定マップ54とを上記記憶手段に予め設定されている。
(1) Check whether the currently selected gear stage is a predetermined gear stage. As the predetermined gear stage, for example, it is confirmed whether it is a first gear stage or a second gear stage that is a starting gear stage.
(2) Check if the clutch 1 is disengaged.
(3) Check whether the
(4) Check if clutch speed <engine speed.
That is, it is confirmed whether the start condition is a state where the vehicle is about to start from a state where the vehicle is stopped.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the weight of the vehicle is calculated from the target
車重推定手段51は、車速信号L10と加速信号L12より道路勾配を下記(1)式で算出するとともに、駆動力と車速信号L10、算出した道路勾配から車重を、下記(2)式で求めて推定している。
100×sin−1((「Gセンサーの加速度」−「車速信号より求めた車両加速度」)/g)
・・・(1)
重量W=g(F−RI)−Wr・αv2/αv+g・sinθ+g・μ ・・・(2)
F:エンジンの燃料噴射量から求めた駆動力
Wr:回転部分慣性重量
RI:空気抵抗
g:重量加速度
μ:転がり抵抗係数
PP:車速Km/h (1)式での車両加速度算出用に用いた車速信号からの車速
av:車速から求めた車両加速度
(2)式は、周知の車両の運動方程式を重量Wについて整理したものである。
補正目標トルク設定マップ52は、推定車重が所定値Kよりも小さい場合に、補正係数が小さくなるように設定されている。本形態では、推定車重が所定値Kよりも大きい場合には補正係数を1とし、実質的な補正、すなわちクラッチ1の伝達トルクの低減は行わず、推定車重が所定値Kよりも小さい場合には補正係数を徐々に下げ、最終的には、0.8として、実質的にクラッチ1の伝達トルクを低減するようになっている。この補正係数の下限値としては、車両の最大積載時と非積載時の差に応じて適宜マッチングを図って定めればよく、0.8に限定されるものではない。
The vehicle weight estimation means 51 calculates the road gradient from the vehicle speed signal L10 and the acceleration signal L12 by the following equation (1), and calculates the vehicle weight from the driving force and the vehicle speed signal L10 and the calculated road gradient by the following equation (2). Estimate by seeking.
100 × sin −1 ((“G sensor acceleration” − “vehicle acceleration determined from vehicle speed signal”) / g)
... (1)
Weight W = g (F−RI) −Wr · αv2 / αv + g · sinθ + g · μ (2)
F: Driving force obtained from engine fuel injection amount Wr: Rotating partial inertia weight
RI: Air resistance g: Weight acceleration μ: Rolling resistance coefficient PP: Vehicle speed Km / h Vehicle speed from vehicle speed signal used for calculating vehicle acceleration in equation (1) av: Vehicle acceleration obtained from vehicle speed Equation (2) is The well-known equation of motion of the vehicle is arranged with respect to the weight W.
The correction target
負荷トルク設定手段55は、勾配情報sinθとギア段情報と車重推定手段51で推定された車重Wと(3)式を用いて負荷トルクTを算出するものである。
負荷トルクT=(W(μ+sinθ))Rη/(it・if) ・・・(3)
η:動力伝達効率、μ:転がり抵抗係数、λ:空気抵抗係数、it:T/Mギア比
if:デフギア比、R:タイヤ半径(m)、勾配情報:sinθ、車重:W
本形態では、算出された負荷トルクTに対して補正係数56を乗じて補正している。これは、負荷トルクを算出するに当たり、勾配情報や推定車重にばらつきがあった場合、最終目標トルクが大きくなりすぎるのを防止するために行うもので、少なくとも1未満の整数とする。本形態において、補正係数56としては0.5を設定したが、これは車両に応じて適宜すればよく、負荷トルクTの精度が高い場合には特別設け無くとも良い。
The load torque setting means 55 calculates the load torque T using the gradient information sin θ, the gear stage information, the vehicle weight W estimated by the vehicle weight estimation means 51, and the equation (3).
Load torque T = (W (μ + sinθ )) Rη / (i t · i f) ··· (3)
eta: power transmission efficiency, mu: rolling resistance coefficient, lambda: an air resistance coefficient, i t: T / M gear ratio i f: differential gear ratio, R: tire radius (m), gradient information: sin [theta, vehicle weight: W
In this embodiment, the calculated load torque T is corrected by multiplying by the
最終トルク設定手段57としては、式1によって算出された負荷トルクTと補正された目標トルクとを加算して最終目標トルクを設定するのが基本であるが、本形態においては、補正された負荷トルクと補正された目標トルクを用いている。 The final torque setting means 57 basically sets the final target torque by adding the load torque T calculated by Equation 1 and the corrected target torque, but in this embodiment, the corrected load is corrected. Torque and corrected target torque are used.
伝達トルク設定マップ53は、最終目標トルクに対応するクラッチストローク量が予めマッピングされたものであり、このクラッチストローク量は、伝達トルクと相関関係にある。すなわち、スクローク量が大きい場合には伝達トルクは小さく、ストローク量が小さいほどに伝達トルクは大きくなるようになっている。
In the transmission
このような構成の発進制御装置によると、発進制御の制御開始条件を全て満たすと、発進時のアクセルペダル18の踏込量L9に基づきアクセル開度を算出し、算出されたアクセル開度から、予め目標トルク設定マップ50に設定されている目標トルクとアクセル開度のマッブデータを用いて、目標トルクを設定する。
According to the start control device having such a configuration, when all the start control conditions for start control are satisfied, the accelerator opening is calculated based on the depression amount L9 of the
このマップデータは、ドライバの意思に応じた加速感を得るため、例えば、発進時に運転者がアクセルペダルを踏込んだ場合、理想的な加速感を得られるようなデータがよい。本形態では、アクセル関度が小さい領域ではアクセル開度に対する目標トルクの上昇率を大きくとって車両動き出し反応を良くし、アクセル開度が中程度の領域ではアクセル開度に対する目標トルクの上昇率を緩やかにして、車庫入れ等の低速走行に使用しやすいようにし、アクセル開度が大きい領域ではアクセル開度に対する目標トルクの上昇率を大きくとって応答性を良くし、アクセル開度がかなり大きい領域ではエンジンの最大トルクを超えない値としている。 In order to obtain an acceleration feeling according to the driver's intention, the map data is preferably data that can provide an ideal acceleration feeling when the driver depresses the accelerator pedal at the time of departure. In this embodiment, the acceleration rate of the target torque with respect to the accelerator opening is increased in a region where the accelerator degree is small to improve the vehicle movement reaction, and the increase rate of the target torque with respect to the accelerator opening is determined in a region where the accelerator opening is intermediate. It is gentle and easy to use for low-speed driving such as garage entry, and in a region where the accelerator opening is large, the response rate is improved by increasing the rate of increase of the target torque with respect to the accelerator opening, and the accelerator opening is quite large In this case, the maximum torque of the engine is not exceeded.
目標トルクが設定されると、出力トルク設定マップ54に設定されている目標トルクとエンジン回転数のマッブデータを用いて燃料噴射量を設定し、エンジン4に対して燃料噴射量指示を行う。推定には、符号L2の燃料噴射量を使用する。ここで設定された燃料噴射量は、車重推定手段51に送られ、車速センサ21からの車速信号と相まって所定の計算式で構成された車重推定手段51で車重が推定される。
When the target torque is set, the fuel injection amount is set using the target torque set in the output
補正目標トルク設定マップ52では推定された車重から車重に対する補正係数を設定し、その補正係数を目標トルクと乗算し、補正目標トルクを算出して設定する。
In the corrected target
負荷トルク設定手段55では、(3)式を用いて負荷トルクTを算出設定し、この負荷トルクTは補正係数56を乗じることで補正される。最終トルク設定手段57では、この補正された負荷トルクと補正された目標トルクとから最終目標トルクを算出して設定する。伝達トルク設定マップ53では、この最終目標トルクに対応するクラッチストローク量を設定する。クラッチストローク量が設定されると、図1のクラッチアクチュエータ8によってクラッチ1のストローク量が制御され、最終的にクラッチ1が完全に接続されて、車両の発進が行われる。
The load torque setting means 55 calculates and sets the load torque T using equation (3), and this load torque T is corrected by multiplying by the
このように、アクセル開度に応じて発進時の目標トルクを定め、その目標トルクを推定された車両車重に応じて適宜補正し、その補正した補正目標トルクを負荷トルクに応じてさらに補正して制御の指標として、クラッチストロークを制御するので、伝達されるトルクが車重や負荷トルクに応じて変化するので、発進時の加速感(出足)が車両重量に対応したものとなってドライバの違和感が低減され、ドライバビリティーが向上する。 In this way, the target torque at the start is determined according to the accelerator opening, the target torque is appropriately corrected according to the estimated vehicle weight, and the corrected corrected target torque is further corrected according to the load torque. Since the clutch stroke is controlled as an index of control, the transmitted torque changes according to the vehicle weight and load torque, so the acceleration feeling (start) at the start corresponds to the vehicle weight and the driver's Discomfort is reduced and drivability is improved.
また、推定した車重が所定値Kよりも低い場合には、補正係数を1よりも低く値としているので、補正目標トルクが低めに設定されることとなる。このため、推定された車重が現実の車重よりも軽い場合であっても、伝達トルクが低くなるので、急な発進や車輪の空転等を防止することができ、より一層ドライバビリティーが向上する。さらに、負荷トルクTは、補正係数によって低くなるように補正されるので、負荷トルクにバラツキがあっても、平均化に低く算定されるので、過度なトルク増大を抑えられ、クラッチ1の磨耗を低減することができる。 When the estimated vehicle weight is lower than the predetermined value K, the correction target torque is set to a value lower than 1, so that the correction target torque is set to be lower. For this reason, even when the estimated vehicle weight is lighter than the actual vehicle weight, the transmission torque becomes low, so it is possible to prevent sudden start, wheel idling, etc., and further driveability is improved. improves. Further, since the load torque T is corrected so as to be lowered by the correction coefficient, even if there is a variation in the load torque, it is calculated to be low in averaging, so that an excessive increase in torque can be suppressed and wear of the clutch 1 can be reduced. Can be reduced.
上記形態では、車両の重量を、加速情報、車速情報と燃料噴射量とから推定しているが、例えば、車高の高さを検出する車高検出手段となる車高センサを備えた車両においては、この車高センサによって停止時のサスペンションの変位量を測定して車高の変化を検出し、所定値Kとなる所定高さを設定する。ここでいう所定高さとは、非積載時の車高の高さであり、この所定高さよりも車高が低い場合には車重が重いものと推定するようにしても良い。あるいは、所定の高さを非積載時と最大積載値との中間の高さとした場合には、所定高さを超えている場合には車重が重い判断して補正係数を1とし、所定高さよりも低い場合には車重が軽いと判断して補正係数を1よりも低く設定する。そして、この補正係数と目標トルクとで補正目標トルク設定し、この補正目標トルクに対応させてクラッチスローク量を制御することで、伝達されるトルクを車重に応じて変化させることができ、発進時の加速感(出足)が車両重量に対応したものとなってドライバの違和感が低減され、ドライバビリティーを向上することができる。 In the above embodiment, the weight of the vehicle is estimated from the acceleration information, the vehicle speed information, and the fuel injection amount. For example, in a vehicle provided with a vehicle height sensor serving as a vehicle height detection means for detecting the height of the vehicle. The vehicle height sensor detects the change in the vehicle height by measuring the amount of suspension displacement when the vehicle is stopped, and sets a predetermined height that is a predetermined value K. The predetermined height here is the height of the vehicle when not loaded, and it may be estimated that the vehicle weight is heavy when the vehicle height is lower than the predetermined height. Alternatively, when the predetermined height is an intermediate height between the non-loading state and the maximum load value, if the predetermined height is exceeded, the vehicle weight is judged to be heavy and the correction coefficient is set to 1, and the predetermined height is set. If it is lower than this, it is determined that the vehicle weight is light, and the correction coefficient is set lower than 1. And by setting the correction target torque with this correction coefficient and the target torque, and controlling the clutch stroke amount corresponding to this correction target torque, the transmitted torque can be changed according to the vehicle weight, The acceleration feeling (starting) at the start corresponds to the vehicle weight, so that the driver's uncomfortable feeling is reduced and drivability can be improved.
1 クラッチ
2 変速機
4 エンジン
5 燃料供給手段
6 エンジン出力制御手段
8 クラッチストローク制御手段
9 アクセル開度検出手段
18 アクセルペダル
21 速度検出手段
25 加速検出手段
50 目標トルク設定手段
51 車重推定手段
52 目標トルク補正手段
53 伝達トルク設定手段、
54 エンジントルク設定手段
55 負荷トルク設定手段
56 補正係数
57 最終目標トルク設定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
54 Engine torque setting means 55 Load torque setting means 56 Correction coefficient 57 Final target torque setting means
Claims (5)
前記クラッチの接続のストローク量を制御するクラッチストローク制御手段と、
アクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記エンジンヘ燃料を噴射供給する燃料供給手段と、
前記燃料供給手段を制御して、前記エンジンの出力トルクを制御するエンジン出力制御手段と、
前記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度に応じて、目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記車両の重量を推定する車重推定手段と、
前記目標トルク設定手段により設定された目標トルクを前記車重推定手段によって推定された車重情報に応じて補正して、補正目標トルクを設定する目標トルク補正手段と、
前記車両に加わる負荷トルクを設定する負荷トルク設定手段と、
前記目標トルク補正手段によって設定された補正目標トルクと負荷トルク設定手段によって設定された負荷トルクに応じて最終目的トルクを設定する最終トルク設定手段と、
前記最終トルク設定手段によって設定された最終目的トルクに応じて前記クラッチのストローク量を設定する伝達トルク設定手段と、
前記最終トルク設定手段により設定された最終目標トルクに応じて、前記エンジンの出力トルクを設定するエンジントルク設定手段とを有し、
前記エンジン出力制御手段は、前記エンジントルク設定手段により設定された前記エンジンの出力トルクとなる燃料噴射量を制御すると共に、
前記クラッチストローク制御手段は、前記伝達トルク設定手段により設定されたクラッチストローク量となるように前記クラッチのストローク量を制御して、前記クラッチの接続動作を行うことを特徴とする車両の発進制御装置。 A clutch for connecting and disconnecting the transmission torque from the vehicle engine to the transmission;
Clutch stroke control means for controlling a stroke amount of connection of the clutch;
An accelerator opening detecting means for detecting an accelerator opening corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal;
Fuel supply means for injecting and supplying fuel to the engine;
Engine output control means for controlling the fuel supply means to control the output torque of the engine;
Target torque setting means for setting a target torque according to the accelerator opening detected by the accelerator opening detection means;
Vehicle weight estimation means for estimating the weight of the vehicle;
Target torque correction means for correcting the target torque set by the target torque setting means according to the vehicle weight information estimated by the vehicle weight estimation means, and setting a corrected target torque;
Load torque setting means for setting a load torque applied to the vehicle;
Final torque setting means for setting a final target torque in accordance with the corrected target torque set by the target torque correction means and the load torque set by the load torque setting means;
Transmission torque setting means for setting the stroke amount of the clutch according to the final target torque set by the final torque setting means;
Engine torque setting means for setting the output torque of the engine according to the final target torque set by the final torque setting means,
The engine output control means controls the fuel injection amount to be the engine output torque set by the engine torque setting means,
The start control device for a vehicle, wherein the clutch stroke control means controls the clutch stroke amount so as to be the clutch stroke amount set by the transmission torque setting means, and performs the clutch connecting operation. .
前記車両の速度を検出する速度検出手段と、
前記車両の加速度を検出する加速度検出手段とを有し、
前記車重推定手段は、前記車速検出手段からの車速情報と前記加速度検出手段からの加速情報と前記燃料噴射量とから車重を推定することを特徴とする車両の発進制御装置。 In the vehicle start control device according to claim 1,
Speed detecting means for detecting the speed of the vehicle;
Acceleration detecting means for detecting acceleration of the vehicle,
The vehicle start control device, wherein the vehicle weight estimation means estimates the vehicle weight from vehicle speed information from the vehicle speed detection means, acceleration information from the acceleration detection means, and the fuel injection amount.
前記目標トルク補正手段は、前記推定車重が所定値よりも小さい場合に、補正係数が小さくなるように設定されていることを特徴とする車両の発進制御装置。 In the vehicle start control device according to claim 1 or 2,
The vehicle start control device, wherein the target torque correction means is set so that a correction coefficient is small when the estimated vehicle weight is smaller than a predetermined value.
前記最終トルク設定手段は、車両の重量、路面の勾配、前記変速機のギア段に応じて負荷トルクを算出することを特徴とする車両の発進制御装置。 In the vehicle start control device according to claim 1, 2, or 3,
The vehicle start control device, wherein the final torque setting means calculates a load torque according to a vehicle weight, a road surface gradient, and a gear stage of the transmission.
前記負荷トルク設定手段で設定された負荷トルクに補正係数を乗じて補正し、
前記最終トルク設定手段は、目標トルク補正手段によって設定された目標補正トルクと前記補正係数によって補正された補正負荷トルクに応じて最終目的トルクを設定し、
前記伝達トルク設定手段は、最終トルク設定手段によって補正負荷トルクに応じて設定された最終目的トルクに応じて前記クラッチのストローク量を設定することを特徴とする車両の発進制御装置。
In the vehicle start control device according to any one of claims 1 to 4,
Correction by multiplying the load torque set by the load torque setting means by a correction coefficient,
The final torque setting means sets a final target torque according to the target correction torque set by the target torque correction means and the correction load torque corrected by the correction coefficient,
The vehicle start control device characterized in that the transmission torque setting means sets the stroke amount of the clutch according to the final target torque set according to the correction load torque by the final torque setting means.
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---|---|---|---|
JP2004099396A JP2005280559A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Vehicular start control device |
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004099396A patent/JP2005280559A/en active Pending
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