JP2000168405A

JP2000168405A - 車両駆動力制御装置

Info

Publication number: JP2000168405A
Application number: JP10345315A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Nishijima; 寛朗西島; Shinsuke Higashikura; 伸介東倉; Masaaki Uchida; 正明内田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP3596317B2

Abstract

(57)【要約】【課題】重量勾配抵抗力を精度よく推定し、駆動力補
正時において運転者に与える違和感を低減する。【解決手段】ＰＣＭ１１１は、検出されたアクセルペ
ダル踏み込み量と車速に応じて平坦路での車両の目標駆
動力である通常目標駆動力を設定し、車両の走行中の重
量勾配抵抗力を駆動トルクに対する加速抵抗トルクの応
答遅れを考慮して推定する。そして、ＰＣＭ１１１は推
定された重量勾配抵抗力に勾配抵抗係数を掛けたものを
前記通常目標駆動力に加算して補正目標駆動力を演算
し、補正目標駆動力が実現されるようにエンジン１０２
あるいはＣＶＴ１０３の少なくとも一方を制御する。こ
のように加速抵抗トルクの遅れを考慮して重量勾配抵抗
力を推定するようにしたことにより重量勾配抵抗力を精
度よく推定することができ、駆動力補正の精度を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の運転特性を変化
させる装置に関し、特に、走行中の路面勾配に応じて駆
動力を変化させる駆動力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】登坂路等における走行性能を向上させる
ために、車両が受ける重量勾配抵抗力を推定し、推定さ
れた重量勾配抵抗力に応じて車両特性を変化させる車両
が知られている。

【０００３】このような車両としては、例えば、特開平
３−２４３６２号公報に記載されている装置がある。し
かし、これは車速やスロットル開度やその変化速度から
勾配の大小を判断するだけのものであり、重量勾配抵抗
力を精度よく推定することができなかった。したがっ
て、このようにして推定された重量勾配抵抗力に基づい
て駆動力制御を行っても適切な制御が行えず、運転者に
違和感を与える原因となっていた。

【０００４】そこで、例えば、特開平９−２４２８６２
号公報に記載された装置では、車両駆動トルクから平坦
路走行抵抗トルクと加速抵抗トルクを減じて重量勾配抵
抗トルクを算出し、この重量勾配抵抗トルクにに基づき
重量勾配抵抗力を推定することで制御精度の向上を図っ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている問題点】ところで、重量
勾配抵抗トルクを車両駆動トルクから平坦路走行抵抗ト
ルク、加速抵抗トルクを減じて算出する場合、重量勾配
抵抗トルクを精度よく求めるためには車両駆動トルク、
平坦路走行抵抗トルク及び加速抵抗トルクをそれぞれ正
確に算出する必要がある。

【０００６】しかしながら、この従来装置においては、
車速センサから入力される車速信号を微分して求めた加
速度を基に加速抵抗トルクを算出していたので、車両駆
動トルクに対して加速抵抗トルクが遅れ、重量勾配抵抗
トルクを精度よく求めることができなかった。

【０００７】例えば、一定勾配を走行中にアクセルペダ
ルを踏み込んだ場合、加速抵抗トルクは車両駆動トルク
に比べて遅れて増加するが、車両駆動トルクから加速抵
抗トルクをそのまま減じて重量勾配抵抗トルクを算出す
ると、一定勾配では一定値を保つはずの重量勾配抵抗ト
ルクが変動する。このため、実際は路面勾配が一定であ
るのにもかかわらず、路面勾配が変化していると誤認し
てしまい、それに応じた駆動力補正を行うと運転者に違
和感を与えてしまう。

【０００８】本発明はこのような課題を鑑みてなされた
ものであり、車両駆動トルクと加速抵抗トルクとを同期
させることにより重量勾配抵抗力を精度よく推定し、駆
動力制御の精度を向上することを目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】第１の発明は、車両駆
動力制御装置において、アクセルペダル踏み込み量を検
出する手段と、車速を検出する手段と、検出されたアク
セルペダル踏み込み量と車速に基づき平坦路における通
常目標駆動力を設定する手段と、駆動トルクに対する加
速抵抗トルクの応答遅れを考慮して車両にかかる重量勾
配抵抗力を推定する手段と、前記通常目標駆動力を重量
勾配抵抗力で補正して補正目標駆動力を算出する手段
と、補正目標駆動力を実現するようにエンジン、自動変
速機のうち少なくとも一方を制御する手段とを備えるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、補正
目標駆動力を演算する手段が、推定された重量勾配抵抗
力に０．３から０．７の勾配抵抗係数を掛けたものを通
常目標駆動力に加算することにより補正目標駆動力を算
出することを特徴とするものである。

【００１１】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、重量勾配抵抗力を推定する手段が、エンジン出力
トルク、エンジンイナーシャトルク、トルクコンバータ
のトルク比及び駆動系の変速比に基づき理想車両駆動ト
ルクを算出する手段と、理想車両駆動トルクを駆動系損
失トルクに基づき補正し、有効車両駆動トルクを算出す
る手段と、車速に基づき平坦路における走行抵抗トルク
を算出する手段と、有効車両駆動トルクから走行抵抗ト
ルクを減じて理想車両推進トルクを算出する手段と、理
想車両推進トルクをむだ時間補正してむだ時間補正推進
トルクを算出する手段と、むだ時間補正推進トルクを一
次遅れ補正して有効車両推進トルクを算出する手段と、
車速に基づき加速抵抗トルクを算出する手段と、前記有
効車両推進トルクから加速抵抗トルクを減じて重量勾配
抵抗トルクを求め、この重量勾配抵抗トルクを基に走行
中の重量勾配抵抗力を推定する手段とを備えることを特
徴とするものである。

【００１２】第４の発明は、第１または第２の発明にお
いて、重量勾配抵抗力を推定する手段が、エンジン出力
トルク、エンジンイナーシャトルク、トルクコンバータ
のトルク比及び駆動系の変速比に基づき理想車両駆動ト
ルクを算出する手段と、理想車両駆動トルクをむだ時間
補正してむだ時間補正駆動トルクを算出する手段と、車
速に基づき平坦路における走行抵抗トルクを算出する手
段と、車速に基づき加速抵抗トルクを算出する手段と、
前記むだ時間補正駆動トルクから走行抵抗トルクを減じ
て有効車両推進トルクを求める手段と、前記有効車両駆
動トルクから加速抵抗トルクを減じたものを一次遅れ補
正して補正重量勾配抵抗トルクを求め、この補正重量勾
配抵抗トルクを基に走行中の重量勾配抵抗力を推定する
手段とを備えることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用及び効果】第１の発明によると、車両が平坦路を
走行しているときはアクセルペダル踏み込み量と車速に
応じて目標駆動力が設定され、この目標駆動力を実現す
るようにエンジンあるいは変速機が制御されるのに対
し、車両が勾配のあるところを走行しているときは勾配
を走行することで車両が受ける抵抗、すなわち重量勾配
抵抗力に応じて目標駆動力が補正される。これにより、
登坂路等においても運転者が加速不足を感じることはな
く心地よい加速感を得ることができる。

【００１４】特に、重量勾配抵抗力は車両駆動トルク、
平坦路走行抵抗トルク、加速抵抗トルク等に基づき推定
されるが、本発明によると車両駆動トルクに対する加速
抵抗トルクの遅れを考慮して重量勾配抵抗力が推定され
るので、車両駆動トルクに対して加速抵抗トルクが遅れ
ることによる重量勾配抵抗力の推定精度の低下が避けら
れる。

【００１５】第２の発明によると、目標駆動力は、重量
勾配抵抗力に０．３から０．７の間の勾配抵抗係数を掛
けた値を通常目標駆動力に加算した値に設定される。推
定された重量勾配抵抗力をそのまま通常目標駆動力に加
算した値を目標駆動力とすると、平坦路も登坂路も同じ
ように加速するため運転者に違和感を与えてしまうが、
このように重量勾配抵抗力よりも少ない値を加算するよ
うにすることにより、このような違和感を与えるのを防
止できる。

【００１６】第３の発明によると、理想車両推進トルク
にむだ時間補正及び一次遅れ補正を施すことにより有効
車両推進トルクが算出され、この有効車両推進トルクと
加速抵抗トルクに基づき重量勾配抵抗力が推定される。
このように、むだ時間補正及び一次遅れ補正を施すこと
により有効車両推進トルク加速抵抗トルクの同期がとれ
るので、重量勾配抵抗力を精度よく推定することができ
る。

【００１７】第４の発明によると、理想車両駆動トルク
にむだ時間補正を施すことにより、それに基づき算出さ
れる有効車両推進トルクと加速抵抗トルクとの増加の同
期がとれ、重量勾配抵抗力の推定精度が向上する。ま
た、一次遅れ補正を施した補正重量勾配抵抗トルクに基
づき重量勾配抵抗力が算出されるので、重量勾配抵抗力
の急激な変動を抑えることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施の形態について説明する。

【００１９】図１は、この発明が適用されるＣＶＴ搭載
車両１０１の概略構成を示す。この車両１０１の駆動シ
ステムは、トルクコンバータ１０４を内蔵したＣＶＴ１
０３と、プロペラシャフト１０５と、ファイナルギア及
びデファレンシャルギア１０６と、デファレンシャルギ
ア１０６と駆動輪１０８とを連結するドライブシャフト
１０７とを備え、エンジン１０２の出力がそれらを介し
て駆動輪１０８に伝達される構成となっている。

【００２０】ここでＣＶＴ１０３はベルト式無段変速機
を意味するが、トロイダル式無段変速機等他の構造の無
段変速機を備えていてもよい。また、図１に示す車両１
０１は後輪駆動であるが、他の駆動方式であってもよ
い。

【００２１】エンジン１０２には、出力軸であるクラン
クシャフトの回転数Ｎｅを検出するクランク角センサ１
２１が設けられている。また、エンジン１０２の吸気通
路にはアクセルペダルの動きに応じて吸気通路を通る空
気量を調節するスロットルバルブが設けられており、ス
ロットルバルブの開度ＴＶＯはスロットル開度センサ１
２２により検出される。

【００２２】ＣＶＴ１０３は、コントロールバルブ等か
らなる油圧制御回路とステップモータを備え、ステップ
モータの回転位置に応じて無段階に変速を行うことがで
きる。また、ＣＶＴ１０３には、ＣＶＴ入力軸回転数Ｎ
ｉｎを検出する入力軸回転数センサ１２３、前記油圧制
御回路内の油圧Ｐｌを検出する油圧センサ１２５、油温
Ｔｍｐを検出する油温センサ１２６が設けられている。

【００２３】トルクコンバータ１０４は、エンジン１０
２のクランクシャフトに直結されているポンプと、ＣＶ
Ｔ１０３の入力軸に直結されているタービンと、前記ポ
ンプとタービンの間にオイルを介して設けられるステー
タと、クラッチ部材を利用したロックアップ機構とを有
する。

【００２４】ファイナルギア及びデファレンシャルギア
１０６には、車速に比例する出力軸回転数を検出する車
速センサ１２４が設けられている。

【００２５】上記エンジン１０２及びＣＶＴ１０３はパ
ワートレイン・コントロール・モジュール（以下ＰＣ
Ｍ）１１１により制御される。ＰＣＭ１１１はＣＰＵ、
ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成され、ＰＣＭ１１１にはク
ランク角センサ１２１からのエンジン回転数Ｎｅ、スロ
ットル開度センサ１２２からのスロットル開度ＴＶＯ、
油圧センサ１２５からの油圧Ｐｌ、油温センサ１２６か
らの油温Ｔｍｐ、アクセルペダル踏み込み量センサ１２
８からのアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯ、車速センサ
１２４からの車速信号ＶＳＰ等の信号が入力される。Ｐ
ＣＭ１１１はこれら各種信号に基づき、エンジン１０２
の燃料供給量や点火時期の制御、ＣＶＴ１０３の変速比
や油圧の制御を行う。

【００２６】以下、このＰＣＭ１１１の構成及びその機
能について詳しく説明する。

【００２７】図２は、ＰＣＭ１１１をブロック線図で表
したものである。ＰＣＭ１１１は、通常目標駆動力設定
部１６１、重量勾配抵抗推定部１５４、駆動力補正量演
算部１６２、エンジントルク制御部１６９、目標入出力
回転数比演算部１６５、ＣＶＴ入出力回転数比制御部１
６７、加算部１６３及び乗算部１６８を備える。

【００２８】通常目標駆動力設定部１６１は、所定のマ
ップ１５３を参照して、アクセルペダル踏み込み量セン
サ１２８で検出されたアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯ
と、車速センサ１２４で検出された車速ＶＳＰに対応す
る通常目標駆動力ｔＴｄ＿ｎ（平坦路における車両の駆
動力目標値）を設定する。

【００２９】重量勾配抵抗推定部１５４は、車速ＶＳ
Ｐ、スロットル開度ＴＶＯの他、各種信号に基づき、勾
配のある路面を走行する際に車両が受ける重量勾配抵抗
力ＲＦＯＲＣＥを推定する。重量勾配抵抗推定部１５４
をブロック線図で表すと図３に示すようになるが、これ
については後で説明する。

【００３０】駆動力補正量演算部１６２は、重量勾配抵
抗力ＲＦＯＲＣＥよりも小さな駆動力補正量ΔＲＦＯＲ
ＣＥを演算する。駆動力補正量ΔＲＦＯＲＣＥを演算す
るには、例えば、所定の勾配抵抗係数α（０＜α＜１）
を予め設定しておき、 ΔＲＦＯＲＣＥ＝α×ＲＦＯＲＣＥ（１）により演算する。

【００３１】加算部１６３は、通常目標駆動力設定部１
５３で設定された通常目標駆動力ｔＴｄ＿ｎに駆動力補
正量演算部１６２で演算された駆動力補正量ΔＲＦＯＲ
ＣＥを加算し、目標駆動力ｔＴｄを演算する。

【００３２】乗算部１６８は、目標駆動力ｔＴｄにＣＶ
Ｔ１０３の入出力回転数比ＲＡＴＩＯを乗じて目標とす
るエンジントルクｔＴｅを演算する。

【００３３】エンジントルク制御部１６９は、目標エン
ジントルクｔＴｅを実現するためにエンジン１０Ｆ２の
スロットル開度、燃料噴射量、点火時期等を制御する。

【００３４】目標入出力回転数比演算部１６５は、所定
のマップ１７１を参照して目標駆動力ｔＴｄと車速ＶＳ
Ｐに対応するＣＶＴ１０３の目標入出力回転数比ｔＲＡ
ＴＩＯを演算する。なお、変速機の入出力回転数比制御
には入力軸回転数の目標値を用いることが多いため、い
ったんこの入力軸回転数の目標値を求めてから車速との
関係で目標入出力回転数比ｔＲＡＴＩＯを求めても良
い。

【００３５】ＣＶＴ入出力回転数比制御部１６７は、目
標入出力回転数比ｔＲＡＴＩＯが実現されるようにＣＶ
Ｔ１０３を制御する。

【００３６】したがって、登坂路においては、通常目標
駆動力ｔＴｄ＿ｎに勾配に応じた駆動力補正量ΔＲＦＯ
ＲＣＥが加算された値が目標駆動力ｔＴｄとなり、この
目標駆動力ｔＴｄを実現するようにエンジン１０２及び
ＣＶＴ１０３が制御されることになる。

【００３７】なお、ここではエンジン１０２、ＣＶＴ１
０３両方を制御し、目標駆動力を実現する構成となって
いるが、どちらか一方を制御することにより目標駆動力
を実現する構成であっても良い。

【００３８】また、駆動力補正量演算部１６２において
重量勾配抵抗力ＲＦＯＲＣＥに勾配抵抗係数αを掛けて
求めた駆動力補正量ΔＲＦＯＲＣＥを出力するようにな
っているのは、通常目標駆動力ｔＴｄ＿ｎに重量勾配抵
抗力ＲＦＯＲＣＥをそのまま加算した値に基づき駆動力
制御を行うと、登坂路でも平坦路と同じように車が加速
してしまい、運転者に違和感を与えてしまうのを防止す
るためである。勾配抵抗係数αは好ましくは０．３〜
０．７の間の値に設定される。

【００３９】次に、上記重量勾配抵抗推定部１５４の構
成について説明する。

【００４０】重量勾配抵抗推定部１５４をブロック線図
で表すと図３のようになる。重量勾配抵抗推定部１５４
は、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅの他、
各種入力信号に基づき有効車両駆動トルクＴｏｙを算出
する車両駆動トルク算出部１と、車速ＶＳＰに基づき平
坦路走行抵抗トルクＴｒｌを算出する走行抵抗トルク算
出部２と、同じく車速ＶＳＰに基づき加速抵抗トルクＴ
ｒａｒを算出する加速抵抗トルク算出部４を備える。さ
らに、重量勾配抵抗推定部１５４は、推進トルク補正部
５と、減算部３、６と、除算部７とを備える。

【００４１】減算部３は有効車両駆動トルクＴｏｙから
平坦路走行抵抗トルクＴｒｌを減じて理想車両推進トル
クＴｔｒを算出する。推進トルク補正部５は、理想車両
推進トルクＴｔｒを車両特性に関連して実際に有効な有
効車両推進トルクＴｔｙに補正する。この推進トルク補
正部５を備えたことが従来装置と大きく異なる点であ
る。そして、減算部６は有効車両推進トルクＴｔｙから
加速抵抗トルクＴｒａｒを減じて重量勾配抵抗トルクＴ
ｒｇを算出し、除算部７は重量勾配抵抗トルクＴｒｇを
駆動輪半径ｒで除して重量勾配抵抗力ＲＦＯＲＣＥを算
出する。

【００４２】これら車両駆動トルク算出部１、走行抵抗
トルク算出部２、加速抵抗トルク算出部４及び推進抵抗
トルク５をブロック線図で表すと、それぞれ図４、図
５、図６及び図７に示すようになる。以下、それぞれの
構成について詳しく説明する。

【００４３】まず、図４を参照しながら車両駆動トルク
算出部１について説明すると、この車両駆動トルク算出
部１は、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅ、
ＣＶＴ入力軸回転数Ｎｉｎ、変速比Ｉｐ及び油圧Ｐｌに
基づき車両駆動トルクＴｏｙを算出するものである。

【００４４】車両駆動トルク算出部１は、理想車両駆動
トルク算出部１０と、損失トルク算出部１２と、減算部
３５とを備える。理想車両駆動トルク算出部１０は、エ
ンジン出力トルク算出部２１と、エンジンイナーシャト
ルク算出部２２と、トルク比算出部２４と、減算部２３
と、乗算部２５、２６、３１とから構成される。

【００４５】エンジン出力トルク算出部２１は、所定の
エンジントルクマップ３３を参照して、スロットル開度
ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅに対応するエンジン出力ト
ルクＴｅを求める。

【００４６】エンジンイナーシャトルク算出部２２は、
エンジン回転数Ｎｅを時間微分演算部２７で微分してエ
ンジン回転数微分値ｄＮｅ／ｄｔを算出し、これにエン
ジンイナーシャ定数Ｉｅｎｇを乗算部２２ａで乗じてエ
ンジンイナーシャトルクＴｅｉを算出する。

【００４７】減算部２３は、エンジン出力トルクＴｅｉ
からエンジンイナーシャトルクＴｅｉを減じて実エンジ
ン出力トルクＴｅ２を算出する。

【００４８】トルク比算出部２４はトルクコンバータ１
０４のトルク比τを算出するもので、除算部２９にてＣ
ＶＴ入力軸回転数Ｎｉｎをエンジン回転数Ｎｅで除する
ことにより回転速度比ｅを求め、トルコントルク比マッ
プ３４を参照して回転速度比ｅに対応するトルク比τを
算出する。

【００４９】乗算部２５は、実エンジン出力トルクＴｅ
２にトルク比τを乗じてＣＶＴ１０３への入力トルクＴ
ｉｎを算出する。乗算部２６は、入力トルクＴｉｎに変
速比Ｉｐを乗じてＣＶＴ１０３の出力トルクＴｓｅｃを
算出する。乗算部３１は、ＣＶＴ１０３の出力トルクＴ
ｓｅｃにファイナルギア比Ｆｉｎａｌを乗じて理想車両
駆動トルクＴｏｒを算出する。

【００５０】損失トルク算出部１２は、損失トルクマッ
プ３２を参照してＣＶＴ１０３の油圧Ｐｌに対応する駆
動系損失トルクＴｌｏｓを算出する。損失トルクマップ
３２では駆動系損失トルクＴｌｏｓと油圧Ｐｌの関係は
二次曲線で表される。なお、駆動系損失トルクＴｌｏｓ
は油圧Ｐｌ以外にもエンジン回転数Ｎｅ、変速比Ｉｐ、
油温Ｔｍｐにも影響を受けるため、エンジン回転数Ｎ
ｅ、変速比Ｉｐ、油温Ｔｍｐのいずれか一つに基づいて
損失トルクを算出するようにしても良い。

【００５１】減算部３５は、理想車両駆動トルクＴｏｒ
から損失トルクＴｌｏｓを減じて有効車両駆動トルクＴ
ｏｙを算出する。

【００５２】以上のような構成により、車両駆動トルク
算出部１は、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎ
ｅ、ＣＶＴ入力軸回転数Ｎｉｎ、変速比Ｉｐに基づきエ
ンジン出力トルクＴｅ、エンジンイナーシャトルクＴｅ
ｉ、トルク比τをそれぞれ算出し、これらに基づき理想
車両駆動トルクＴｏｒを算出する。さらに、油圧Ｐｌに
基づき算出した駆動系損失トルクＴｌｏｓを理想車両駆
動トルクＴｏｒから減じて有効車両駆動トルクＴｏｙを
算出する。

【００５３】次に、図５を参照しながら走行抵抗トルク
算出部２について説明する。

【００５４】走行抵抗トルク算出部２は、車両が平坦路
を走行しているときに受ける抵抗（ころがり摩擦抵抗、
空気抵抗等）をトルクに換算して算出するものである。
具体的には、平坦路走行抵抗トルクマップ２０を参照し
て車速ＶＳＰに対応する平坦路走行抵抗トルクＴｒｌを
算出する。

【００５５】次に、図６を参照しながら加速抵抗トルク
算出部４について説明する。

【００５６】加速抵抗トルク算出部４は、車両が加速す
るときに受ける抵抗（慣性力）をトルクに換算して算出
するもので、車速センサ１２４からの車速ＶＳＰに基づ
き加速抵抗トルクＴｒａを算出する。

【００５７】具体的には、時間微分演算部４１、乗算部
４３、４５を備え、車速ＶＳＰを時間微分演算部４１に
て微分して加速度Ａｃｅｌを算出し、この加速度Ａｃｅ
ｌに車両重量Ｉｖと駆動輪半径ｒを乗算部４３、４５に
てそれぞれ乗じることで理想加速抵抗Ｔｒａｒを算出す
る。

【００５８】したがって、理想加速抵抗トルクＴｒａｒ
は、Ｔｒａｒ＝（ｄＶＳＰ／ｄｔ）・Ｉｖ・ｒ（２）で表される。

【００５９】続いて、本発明の特徴である推進トルク補
正部５について説明する。図７に示すように、この推進
トルク補正部７は、むだ時間補正部６０と、一次遅れ補
正部７０とを備える。

【００６０】ここで推進トルク補正部５に入力される理
想車両推進トルクＴｔｒがデジタル信号とすると、むだ
時間補正部６０は、理想車両推進トルクＴｔｒをホール
ド部６１にて保管し、ｍサンプリング周期前の理想車両
推進トルクＴｔｒをむだ時間補正推進トルクＴｔｍとし
て出力する。

【００６１】一次遅れ補正部７０は、ゲイン乗算部７
１、７２、７３と、ホールド部７４と、加算部７５を備
える。加算部７５では、ゲイン乗算部７１においてむだ
時間補正推進トルクＴｔｍにゲイン係数Ａを乗じた値
に、ホールド部７４で保管された１サンプリング周期前
の有効車両推進トルクＴｔｙにフィードバック係数Ｂを
乗じた値を加える。そして、その値にゲイン乗算部７２
においてゲイン係数Ａとフィードバック係数Ｂの和の逆
数（１／Ａ＋Ｂ）を乗じることで有効車両推進トルクＴ
ｔｙを算出する。

【００６２】したがって、この推進トルク補正部５に理
想車両推進トルクＴｔｒが入力されると、それにむだ時
間補正及び一次遅れ補正を施した値である有効車両推進
トルクＴｔｙが出力される。

【００６３】次に、重量勾配抵抗推定部１５４の処理内
容を図８に示すフローチャートを参照しながら説明す
る。

【００６４】図８のステップＳ１１からＳ２０は有効車
両駆動トルクＴｏｙを算出するステップであり、図４に
示した車両駆動トルク算出部１に対応するステップであ
る。

【００６５】まず、ステップＳ１１では、クランク角セ
ンサ１２１からのエンジン回転数Ｎｅと、スロットル開
度センサ１２２からのスロットル開度ＴＶＯと、入力軸
回転数センサ１２３からのＣＶＴ入力軸回転数Ｎｉｎ
と、ＰＣＭ１１１のＣＶＴ制御部で演算される変速比Ｉ
ｐを読み込む。

【００６６】そして、ステップＳ１２では、エンジント
ルクマップを検索してエンジン回転数Ｎｅとスロットル
開度ＴＶＯに対応するエンジン出力トルクＴｅを求め、
ステップＳ１３では、エンジン回転数Ｎｅを時間微分し
てエンジン回転数微分値ｄＮｅ／ｄｔを算出し、これに
エンジンイナーシャ定数Ｉｅｎｇを乗じてエンジンイナ
ーシャトルクＴｅｉを算出する。

【００６７】ステップＳ１４では、ＣＶＴ入力軸回転数
Ｎｉｎをエンジン回転数Ｎｅで除してトルクコンバータ
１０４の回転速度比ｅを演算し、ステップＳ１５では、
トルコントルク比マップを検索してこの回転速度比ｅに
対応するトルク比τを求める。

【００６８】ステップＳ１６では、ステップＳ１２で求
めたエンジン出力トルクＴｅからステップＳ１３で算出
したエンジンイナーシャトルクＴｅｉを減じた値に、ス
テップＳ１４で求めたトルク比τを乗じて駆動系の入力
トルクＴｉｎを算出する。ステップＳ１７では、この入
力トルクＴｉｎに変速比Ｉｐと最終減速比Ｆｉｎａｌを
乗じて理想車両駆動トルクＴｏｒを算出する。

【００６９】ステップＳ１８では、油圧センサ１２５か
らの油圧Ｐｌを読み込み、所定の損失トルクマップを参
照して駆動系損失トルクＴｌｏｓを求める。そして、ス
テップＳ２０ではステップＳ１７で求めた理想車両駆動
トルクＴｏｒから駆動系損失トルクＴｌｏｓを減じて有
効車両駆動トルクＴｏｙを算出する。

【００７０】次のステップＳ２１からステップＳ２３は
理想車両推進トルクＴｔｒを算出するステップで、図５
の走行抵抗トルク算出部２、図３の減算部３に対応する
ステップである。

【００７１】まず、ステップＳ２１で車速ＶＳＰを読み
込み、ステップＳ２２で平坦路走行抵抗トルクマップを
参照して車速ＶＳＰに対応する平坦路走行抵抗トルクＴ
ｒｌを求める。

【００７２】そして、ステップＳ２３で、ステップＳ２
０で算出した有効車両駆動トルクＴｏｙからステップＳ
２２で求めた平坦路走行抵抗トルクＴｒｌを減じて理想
車両推進トルクＴｔｒを算出する。

【００７３】次のステップＳ２４、ステップＳ２５は理
想車両推進トルクＴｔｒを補正して有効車両推進トルク
Ｔｔｙを算出するステップである。図７に示した推進ト
ルク補正部５に対応するステップで、ステップＳ２４で
は、理想車両推進トルクＴｔｒにむだ時間補正を施して
無駄時間補正推進トルクＴｔｍを算出し、ステップＳ２
５では、このむだ時間補正推進トルクＴｔｍに一次遅れ
補正を施して有効車両推進トルクＴｔｙを算出する。

【００７４】次のステップＳ２６、ステップＳ２７は理
想加速抵抗トルクＴｒａｒを算出するステップである。
図６に示した加速抵抗トルク算出部４に対応するステッ
プで、ステップＳ２６では車速ＶＳＰを時間微分して加
速度Ａｃｅｌを算出し、ステップＳ２７では、この加速
度Ａｃｅｌに車両重量Ｉｖと駆動輪半径ｒを乗じて理想
加速抵抗トルクＴｒａｒを算出する。

【００７５】以上のステップを経て有効車両推進トルク
Ｔｔｙ、理想加速抵抗トルクＴｒａｒを算出したら、ス
テップＳ２８で有効車両推進トルクＴｔｙから理想加速
抵抗トルクＴｒａｒを減じて重量勾配抵抗トルクＴｒｇ
を算出し、ステップＳ２９でこの重量勾配抵抗トルクＴ
ｒｇを駆動輪半径ｒで除して重量勾配抵抗力ＲＦＯＲＣ
Ｅを算出する。

【００７６】したがって、このフローチャートを処理す
ることにより、重量勾配抵抗推定部１５４は理想車両駆
動トルクＴｏｒから駆動系損失トルクＴｌｏｓを考慮し
て有効車両駆動トルクＴｏｙを算出し、この有効車両駆
動トルクＴｏｙから、平坦路走行抵抗トルクＴｒｌを減
じて理想車両推進トルクＴｔｒを算出する。さらに、理
想車両推進トルクＴｔｒにむだ時間補正及び一次遅れ補
正を施して有効車両推進トルクＴｔｙを求め、そこから
理想加速抵抗トルクＴｒａｒを減じて重量勾配抵抗トル
クＴｒｇ、重量勾配抵抗力ＲＦＯＲＣＥを推定する。

【００７７】図９は本発明による作用効果を示すタイミ
ングチャートである。

【００７８】これは車両が一定勾配を走行しているとき
に運転者がアクセルペダルを踏み込んで加速した場合の
スロットル開度、車速、推進トルク、加速抵抗トルク及
び重量勾配抵抗トルクの変化の様子を示し、（ａ）が従
来装置の場合、（ｂ）が本発明による装置の場合を示
す。

【００７９】従来の装置では、（ａ）に示すように運転
者がアクセルペダルを踏み込んでスロットル開度ＴＶＯ
が増加すると、その直後に理想車両推進トルクも増加す
るが、加速抵抗トルクは理想車両推進トルクに比べて遅
れて増加する。このため、理想車両推進トルクから加速
抵抗トルクを差し引いて求まる重量勾配抵抗トルクは左
最下段のグラフに示すように加速直後に増加してしま
う。実際の勾配は一定であるにもかかわらず勾配が変化
しているものと推定されてしまうので、これに基づき駆
動力制御を行った場合、運転者に違和感を与えてしま
う。

【００８０】これに対し、本発明による装置では、
（ｂ）に示すように、理想車両推進トルクに遅れ補正を
施して求めた有効車両推進トルクと加速抵抗トルクが同
期し、増加のタイミングが一致するので、重量勾配抵抗
トルクは右最下段のグラフに示すように加速時もほぼ一
定値に収まる。これにより、重量勾配抵抗力は加速時に
おいても精度よく推定される。

【００８１】なお、ここでは一定勾配走行時にアクセル
ペダルを踏み込んだ状況を例に挙げて本発明が重量勾配
抵抗力を正しく推定可能なことを示したが、他の状況で
あっても同様に重量勾配抵抗力を正しく推定できる。

【００８２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００８３】この第２の実施形態は、先の実施形態と比
べ、重量勾配抵抗推定部１５４の構成が異なる。

【００８４】図１０はその重量勾配抵抗推定部１５４の
ブロック線図である。この実施形態においては、推進ト
ルク補正部５を持たない代わりに減算部６と除算部７間
に勾配抵抗トルク補正部８を備えている。

【００８５】勾配抵抗トルク補正部８の構成は、図６に
示した一次遅れ補正部７０と同じであり、重量勾配抵抗
トルクＴｒｇが入力されるとそれを一次遅れ補正したＴ
ｒｇ２を出力する。

【００８６】また、車両駆動トルク算出部１の構成も異
なり、この実施形態では、図４に示す理想車両駆動トル
ク算出部１０の後ろにむだ時間補正部を備える。このむ
だ時間補正部は図７に示したむだ時間補正部６０と同じ
ものであり、具体的には、図４の乗算部３１と減算部３
５の間に設けられる。

【００８７】重量勾配抵抗推定部１５４における処理内
容は図１１に示すフローチャートのようになる。ステッ
プＳ３１以降の処理が図８に示したものと異なる。

【００８８】ステップＳ３１以降の処理について説明す
ると、まず、ステップＳ３１では理想車両駆動トルクＴ
ｏｒをむだ時間補正してむだ時間補正駆動トルクＴｏｒ
２を算出する。そして、ステップＳ３２、Ｓ３３では油
圧Ｐｌに基づき駆動系損失トルクＴｌｏｓを求め、ステ
ップＳ３４ではむだ時間補正駆動トルクＴｏｒ２から駆
動系損失トルクＴｌｏｓを減じて有効車両駆動トルクＴ
ｏｙを算出するステップＳ３５、Ｓ３６では車速ＶＳＰ
に基づき平坦路走行抵抗トルクＴｒｌを求め、ステップ
Ｓ３７では有効車両駆動トルクＴｏｙから平坦路走行抵
抗トルクＴｒｌを減じて有効車両推進トルクＴｔｙを算
出する。

【００８９】ステップＳ３８、Ｓ３９では車速ＶＳＰの
微分値に基づき理想加速抵抗トルクＴｒａｒを算出し、
ステップＳ４０では有効車両推進トルクＴｔｙから理想
加速抵抗トルクＴｒａｒを減じて重量勾配抵抗トルクＴ
ｒｇを算出する。

【００９０】ステップＳ４１では、重量勾配抵抗トルク
Ｔｒｇを一次遅れ補正して補正重量勾配抵抗トルクＴｒ
ｇ２とし、ステップＳ４２ではこの補正重量勾配抵抗ト
ルクＴｒｇ２を駆動輪半径ｒで除して重量勾配抵抗力Ｒ
ＦＯＲＣＥを算出する。

【００９１】したがって、この実施形態において重量勾
配抵抗推定部１５４は、理想車両駆動トルクＴｏｒを算
出するまでは先の実施形態と同じ処理を行うが、理想車
両駆動トルクＴｏｒを算出した後は、理想車両駆動トル
クＴｏｒをむだ時間補正してむだ時間補正駆動トルクＴ
ｏｒ２とし、ここから駆動系損失トルクＴｌｏｓを減じ
て有効車両駆動トルクＴｏｙを算出する。そして、この
有効車両駆動トルクＴｏｙから平坦路走行抵抗トルクＴ
ｒｌを減じて有効車両推進トルクＴｔｙを算出し、有効
車両推進トルクＴｔｙから理想加速抵抗トルクＴｒａｒ
を減じて重量勾配抵抗トルクＴｒｇを算出する。

【００９２】さらに、この重量勾配抵抗トルクＴｒｇに
一次遅れ補正を施して補正重量勾配トルクＴｒｇ２を算
出し、この補正重量勾配抵抗トルクＴｒｇ２に基づき重
量勾配抵抗力ＲＦＯＲＣＥを算出する。

【００９３】したがって、図１２のタイミングチャート
に示すようにこの実施形態においても先の実施形態と同
様に有効車両推進トルクＴｔｙがスロットル開度ＴＶＯ
の増加よりも遅れて立ち上がるようになり、理想加速抵
抗トルクＴｒａと同期させることができる。

【００９４】また、重量勾配抵抗トルクＴｒｇをそのま
ま重量勾配抵抗力演算に用いるのではなく、重量勾配抵
抗トルクＴｒｇに一次遅れ補正を施した補正重量勾配抵
抗トルクＴｒｇ２に基づき重量勾配抵抗力ＲＦＯＲＣＥ
を算出するようにしているので、重量勾配抵抗力が急激
に変動するのを抑えることができる。

【００９５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明の範囲は上記実施形態に限定されるもので
はない。例えば、上記実施形態ではエンジン出力トルク
Ｔｅをエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＶＯから
エンジントルクマップ３３を検索して求めているが、エ
ンジン１０２の燃料噴射量ＴＰとエンジン回転数Ｎｅに
対するエンジン出力トルクＴｅの関係を規定するマップ
を用意しておき、燃料噴射量ＴＰとエンジン回転数Ｎｅ
からそのマップを検索することによりエンジン出力トル
クＴｅを求めるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される車両の概略構成を示す図で
ある。

【図２】ＰＣＭのブロック線図である。

【図３】重量勾配抵抗推定部のブロック線図である。

【図４】車両駆動トルク算出部のブロック線図である。

【図５】走行抵抗トルク算出部のブロック線図である。

【図６】推進抵抗トルク補正部のブロック線図である。

【図７】加速抵抗トルク算出部のブロック線図である。

【図８】重量勾配抵抗推定部における処理内容を示すフ
ローチャートである。

【図９】本発明の作用効果を示すタイミングチャートで
ある。

【図１０】第２の実施形態による重量勾配抵抗推定部の
ブロック線図である。

【図１１】第２の実施形態による重量勾配抵抗推定部に
おける処理内容を示すフローチャートである。

【図１２】第２の実施形態の作用効果を示すタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１０１車両１０２エンジン１０３ＣＶＴ１０４トルクコンバータ１１１ＰＣＭ１２４車速センサ１２８アクセルペダル踏み込み量センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｈ 59:18 59:44 59:52 59:66 (72)発明者内田正明神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3D041 AA31 AA66 AB01 AC09 AC19 AC20 AD02 AD04 AD10 AD37 AD47 AD51 AE04 AE07 AE09 AE36 AF09 3G084 BA05 BA13 BA17 CA04 DA05 DA15 EB08 EC04 FA04 FA05 FA06 FA10 FA33 3G093 AA06 BA15 CA07 CB06 DA01 DA06 DB05 DB11 DB18 EA05 EA09 EA13 EB03 EC01 FA07 FB01 FB02 3G301 HA01 JA03 KA09 KA12 KB07 LA03 LB01 NA09 ND03 NE01 NE06 NE21 PA11A PA11Z PB03A PE01Z PE09A PF01Z PF03Z PF08A PF08Z 3J052 AA04 CA21 EA04 FB31 GC13 GC23 GC43 GC44 GC46 GC71 GC72 GD05 HA11 HA13 LA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセルペダル踏み込み量を検出する手段
と、車速を検出する手段と、検出されたアクセルペダル踏み込み量と車速に基づき平
坦路における通常目標駆動力を設定する手段と、駆動トルクに対する加速抵抗トルクの応答遅れを考慮し
て車両にかかる重量勾配抵抗力を推定する手段と、前記通常目標駆動力を重量勾配抵抗力で補正して補正目
標駆動力を算出する手段と、補正目標駆動力を実現するようにエンジン、自動変速機
のうち少なくとも一方を制御する手段と、を備えること
を特徴とする車両駆動力制御装置。
【請求項２】前記補正目標駆動力を演算する手段は、推定された重量勾配抵抗力に０．３から０．７の勾配抵
抗係数を掛けたものを前記通常目標駆動力に加算するこ
とにより補正目標駆動力を算出することを特徴とする請
求項１に記載の車両駆動力制御装置。
【請求項３】前記重量勾配抵抗力を推定する手段は、エンジン出力トルク、エンジンイナーシャトルク、トル
クコンバータのトルク比及び駆動系の変速比に基づき理
想車両駆動トルクを算出する手段と、理想車両駆動トルクを駆動系損失トルクに基づき補正
し、有効車両駆動トルクを算出する手段と、車速に基づき平坦路における走行抵抗トルクを算出する
手段と、有効車両駆動トルクから走行抵抗トルクを減じて理想車
両推進トルクを算出する手段と、理想車両推進トルクをむだ時間補正してむだ時間補正推
進トルクを算出する手段と、むだ時間補正推進トルクを一次遅れ補正して有効車両推
進トルクを算出する手段と、車速に基づき加速抵抗トルクを算出する手段と、前記有効車両推進トルクから加速抵抗トルクを減じて重
量勾配抵抗トルクを求め、この重量勾配抵抗トルクを基
に走行中の重量勾配抵抗力を推定する手段と、を備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両駆動力
制御装置。
【請求項４】前記重量勾配抵抗力を推定する手段は、エンジン出力トルク、エンジンイナーシャトルク、トル
クコンバータのトルク比及び駆動系の変速比に基づき理
想車両駆動トルクを算出する手段と、理想車両駆動トルクをむだ時間補正してむだ時間補正駆
動トルクを算出する手段と、車速に基づき平坦路における走行抵抗トルクを算出する
手段と、車速に基づき加速抵抗トルクを算出する手段と、前記むだ時間補正駆動トルクから走行抵抗トルクを減じ
て有効車両推進トルクを求める手段と、前記有効車両駆動トルクから加速抵抗トルクを減じたも
のを一次遅れ補正して補正重量勾配抵抗トルクを求め、
この補正重量勾配抵抗トルクを基に走行中の重量勾配抵
抗力を推定する手段と、を備えることを特徴とする請求
項１または２に記載の車両駆動力制御装置。