JP2001277906A

JP2001277906A - 車両用駆動力制御装置

Info

Publication number: JP2001277906A
Application number: JP2000100666A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Nagamura; 謙介長村; Hiroyuki Itoyama; 浩之糸山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】コンバータ状態ではエンジン回転数の微分演
算を行わずに推定により求めたイナーシャ補償駆動源ト
ルクを用いることにより、エンジン回転センサのノイズ
の影響を受けることなく、かつ高精度なイナーシャ補償
制御を行う。【解決手段】駆動源出力軸回転角加速度推定手段１８
は、駆動源出力トルクとトルクコンバータの入力トルク
とから運動方程式により駆動源出力軸回転角加速度を推
定し、第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２１
は、トルクコンバータのトルク比と駆動源出力軸回転角
加速度と駆動軸回転角速度と駆動軸回転角加速度と無段
変速機の変速速度と無段変速機の変速比とからコンバー
タ状態における駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響
を補償するためのイナーシャ補償駆動源出力トルクを演
算し、該イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源制
御手段２５が駆動源出力トルク操作手段２６を操作して
駆動源出力トルクを増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源からの出力
をトルクコンバータを備える無段変速機を介して駆動輪
に伝達する車両の駆動力制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無段変速機を備える車両の駆動力制御装
置の従来例としては、例えば特開平１１−２０５１２号
公報に記載されたものがある。この従来例は、無段変速
機を備える車両において、駆動源のトルクを増減させる
ことによって駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響を
補償しようとする制御（以下、イナーシャ補償制御）を
行うようにしている。

【０００３】トルクコンバータを有する車両において、
車速が一定の場合には、回転数変化要素としては、エン
ジン回転数と、トルクコンバータ出力回転数（タービン
回転数）の２つの要素がある。ロックアップ状態では、
これら２つの要素が等しいことから、イナーシャトルク
を、エンジンと変速機入力軸部分とをまとめた無段変速
機ドライブ軸回転変化速度（セカンダリ回転変化速度）
を用いて、簡略な計算方法で算出することができる。

【０００４】しかし、コンバータ状態（ロックアップＯ
ＦＦ状態）ではトルクコンバータの滑りがあり、エンジ
ン回転数およびトルクコンバータ出力回転数（無段変速
機入力回転数）が異なるため、イナーシャトルクもそれ
ぞれの要素について個別に算出する必要がある。したが
って、軸周りの運動方程式にエンジン回転数の微分項が
現れることになるが、実際の演算でエンジン回転センサ
の値を用いて微分を行う（一般的には前回の演算周期に
おける値との差分により算出する）と、エンジン回転セ
ンサのノイズがある場合には微分値も急変するため、イ
ナーシャトルクの算出値も急激に変化することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した急変に対し
て、所定値以上の急変はノイズであると判断する手法を
用いるのが一般的である。しかし、コンバータ状態で
は、トルクコンバータの滑りによってエンジン回転数が
急変することも有り得るため、所定値以上の急変がノイ
ズによる急変なのか、実際の急変なのかを判別すること
が困難である。

【０００６】なお、上記従来例では、コンバータ状態で
ある場合においても、トルクコンバータの速度比を用い
てタービンランナ周りの等価イナーシャを算出すること
により、エンジン回転数の微分演算を行うことなく、ト
ルクコンバータの速度比、無段変速機の出力軸回転数お
よび無段変速機の変速比変化速度を用いてイナーシャト
ルクを算出し得るようにしている。しかし、この算出方
法では、エンジン回転数の微分項は用いていないが、演
算式を導く際にエンジン回転数の微分により表わされる
トルクコンバータの速度比の微分項を省略しているた
め、より高精度な補正を行う場合には適していない。

【０００７】本発明は、コンバータ状態ではエンジン回
転数の微分演算を行うことなく微分値を推定する方法に
より求めたイナーシャ補償駆動源トルクを用いることに
より、エンジン回転センサのノイズの影響を受けること
なく、かつ高精度なイナーシャ補償制御を行うことを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の第１発明は、駆動源からの出力を
トルクコンバータを備える無段変速機を介して駆動輪に
伝達する車両の駆動力制御装置において、駆動源出力ト
ルクと、トルクコンバータの入力トルクとから、駆動源
出力軸周りの運動方程式に従って駆動源出力軸回転角加
速度を推定する駆動源出力軸回転角加速度推定手段と、
トルクコンバータのトルク比と、駆動源出力軸回転角加
速度と、駆動軸回転角速度と、駆動軸回転角加速度と、
無段変速機の変速速度と、無段変速機の変速比とから、
コンバータ状態における駆動系イナーシャが駆動力に及
ぼす影響を補償するためのイナーシャ補償駆動源出力ト
ルクを演算する第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手
段と、前記イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源
出力トルク操作手段を操作して駆動源出力トルクを増減
する駆動源制御手段とを具備して成ることを特徴とす
る。

【０００９】上記目的を達成するため、請求項２に記載
の第２発明は、駆動源からの出力をトルクコンバータを
備える無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両の駆動
力制御装置において、駆動源出力トルクと、トルクコン
バータの入力トルクとから、駆動源出力軸周りの運動方
程式に従って駆動源出力軸回転角加速度を推定する駆動
源出力軸回転角加速度推定手段と、トルクコンバータの
トルク比と、駆動源出力軸回転角加速度と、駆動軸回転
角速度と、無段変速機の変速速度とから、コンバータ状
態における駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響の
内、変速比の変化に比例する影響と、駆動源出力軸回転
角速度の変化に比例する影響とを補償するためのイナー
シャ補償駆動源出力トルクを演算する第１イナーシャ補
償駆動源トルク演算手段と、前記イナーシャ補償駆動源
トルクに従って駆動源出力トルク操作手段を操作して駆
動源出力トルクを増減する駆動源制御手段とを具備して
成ることを特徴とする。

【００１０】上記目的を達成するため、請求項３に記載
の第３発明は、駆動源からの出力をトルクコンバータを
備える無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両の駆動
力制御装置において、駆動源出力トルクと、トルクコン
バータの入力トルクとから、駆動源出力軸周りの運動方
程式に従って駆動源出力軸回転角加速度を推定する駆動
源出力軸回転角加速度推定手段と、駆動源出力軸回転角
加速度から、コンバータ状態における駆動系イナーシャ
が駆動力に及ぼす影響の内、駆動源出力軸回転角速度の
変化に比例する影響を補償するためのイナーシャ補償駆
動源出力トルクを演算する第１イナーシャ補償駆動源ト
ルク演算手段と、前記イナーシャ補償駆動源トルクに従
って駆動源出力トルク操作手段を操作して駆動源出力ト
ルクを増減する駆動源制御手段とを具備して成ることを
特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の第４発明は、上記第１〜
第３発明において、ロックアップ状態を判定するロック
アップ状態判定手段と、該ロックアップ状態判定手段が
ロックアップ状態を判定した場合に、無段変速機の変速
速度と、駆動軸回転角速度とから、ロックアップ状態に
おける駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響を補償す
るためのイナーシャ補償駆動源トルクを演算する第２イ
ナーシャ補償駆動源トルク演算手段とを備えることを特
徴とする。

【００１２】請求項５に記載の第５発明は、上記第４発
明において、前記第１イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段および第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手段か
らそれぞれ出力されるイナーシャ補償駆動源出力トルク
を、前記ロックアップ状態判定手段の出力に基づき、所
定期間かけて連続的に切替える第３イナーシャ補償駆動
源トルク演算手段を備えることを特徴とする。

【００１３】請求項６に記載の第６発明は、上記第１〜
第５発明において、前記駆動源出力トルクは、前記駆動
源出力トルク操作手段の操作量に基づいて推定して求め
ることを特徴とする。

【００１４】請求項７に記載の第７発明は、上記第１〜
第５発明において、前記トルクコンバータ入力トルク
は、駆動源出力軸回転角速度、トルクコンバータ出力軸
回転角速度およびトルクコンバータ容量係数から推定し
て求めることを特徴とする。

【００１５】請求項８に記載の第８発明は、上記第１，
第２，第４，第５発明において、前記変速速度は、変速
機制御系の伝達関数に基づいて、目標変速比から推定し
て求めることを特徴とする。

【００１６】

【発明の効果】第１発明においては、駆動源出力軸回転
角加速度推定手段は、駆動源出力トルクと、トルクコン
バータの入力トルクとから、駆動源出力軸周りの運動方
程式に従って駆動源出力軸回転角加速度を推定し、第１
イナーシャ補償駆動源トルク演算手段は、トルクコンバ
ータのトルク比と、駆動源出力軸回転角加速度と、駆動
軸回転角速度と、駆動軸回転角加速度と、無段変速機の
変速速度と、無段変速機の変速比とから、コンバータ状
態における駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響を補
償するためのイナーシャ補償駆動源出力トルクを演算
し、駆動源制御手段は、前記イナーシャ補償駆動源トル
クに従って駆動源出力トルク操作手段を操作して駆動源
出力トルクを増減する。したがって、第１発明によれ
ば、イナーシャ補償制御に影響力の大きい駆動源出力軸
回転角加速度の項を省略することなく盛り込むことがで
き、しかも駆動源回転数の微分計算を行うことなく微分
値を推定できるので、駆動源回転センサのノイズの影響
を受けることなく、高精度のイナーシャ補償制御を行う
ことができる。

【００１７】第２発明においては、駆動源出力軸回転角
加速度推定手段は、駆動源出力トルクと、トルクコンバ
ータの入力トルクとから、駆動源出力軸周りの運動方程
式に従って駆動源出力軸回転角加速度を推定し、第１イ
ナーシャ補償駆動源トルク演算手段は、トルクコンバー
タのトルク比と、駆動源出力軸回転角加速度と、駆動軸
回転角速度と、無段変速機の変速速度とから、コンバー
タ状態における駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響
の内、変速比の変化に比例する影響と、駆動源出力軸回
転角速度の変化に比例する影響とを補償するためのイナ
ーシャ補償駆動源出力トルクを演算し、駆動源制御手段
は、前記イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源出
力トルク操作手段を操作して駆動源出力トルクを増減す
る。したがって、第２発明によれば、上記第１発明のイ
ナーシャ補償駆動源トルクの内、駆動軸回転角加速度に
比例する項は運転性劣化につながりにくいことからこの
駆動軸回転角加速度に比例する項を補償対象から除外す
ることにより、上記第１発明と同様の作用効果を得る際
に、制御効果の劣化を抑えつつ演算負荷を軽減すること
ができる。

【００１８】第３発明においては、駆動源出力軸回転角
加速度推定手段は、駆動源出力トルクと、トルクコンバ
ータの入力トルクとから、駆動源出力軸周りの運動方程
式に従って駆動源出力軸回転角加速度を推定し、第１イ
ナーシャ補償駆動源トルク演算手段は、駆動源出力軸回
転角加速度から、コンバータ状態における駆動系イナー
シャが駆動力に及ぼす影響の内、駆動源出力軸回転角速
度の変化に比例する影響を補償するためのイナーシャ補
償駆動源出力トルクを演算し、駆動源制御手段は、前記
イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源出力トルク
操作手段を操作して駆動源出力トルクを増減する。した
がって、第３発明によれば、駆動源出力軸周りのイナー
シャに対してトルクコンバータ出力軸周りのイナーシャ
が十分小さいため、上記第１発明のイナーシャ補償駆動
源トルクの内、トルクコンバータ出力軸周りのイナーシ
ャに関する変速比変化速度に比例する項は運転性劣化に
つながりにくいことからこのトルクコンバータ出力軸周
りのイナーシャに関する変速比変化速度に比例する項を
補償対象から除外することにより、上記第１発明と同様
の作用効果を得る際に、制御効果の劣化を抑えつつ演算
負荷を軽減することができる。

【００１９】第４発明においては、上記第１〜第３発明
においてロックアップ状態判定手段がロックアップ状態
を判定した場合には、第２イナーシャ補償駆動源トルク
演算手段は、無段変速機の変速速度と、駆動軸回転角速
度とから、ロックアップ状態における駆動系イナーシャ
が駆動力に及ぼす影響を補償するためのイナーシャ補償
駆動源トルクを演算する。したがって、第４発明によれ
ば、ロックアップ状態判定手段の判定結果を利用して、
ロックアップ状態では、トルクコンバータのトルク比は
固定値であるものとし、また、トルクコンバータ入出力
回転速度は一致しているものとして、コンバータ状態よ
りも簡略化した演算式でイナーシャ補償駆動源トルクを
演算することにより、演算負荷をさらに軽減することが
できる。

【００２０】第５発明においては、上記第４発明におい
て、第３イナーシャ補償駆動源トルク演算手段は、前記
第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手段および第２イ
ナーシャ補償駆動源トルク演算手段からそれぞれ出力さ
れるイナーシャ補償駆動源出力トルクを、前記ロックア
ップ状態判定手段の出力に基づき、所定期間かけて連続
的に切替える。したがって、第５発明によれば、コンバ
ータ状態およびロックアップ状態間の切替に伴う駆動力
変化のショックを低減することができる。

【００２１】第６発明においては、上記第１〜第５発明
において、駆動源出力トルクは、前記駆動源出力トルク
操作手段の操作量に基づいて推定して求める。したがっ
て、第６発明によれば、駆動源出力トルクが推定により
求まるため、トルクセンサ等の検出手段が不要になり、
安価に構成することができる。

【００２２】第７発明においては、上記第１〜第５発明
において、トルクコンバータ入力トルクは、駆動源出力
軸回転角速度、トルクコンバータ出力軸回転角速度およ
びトルクコンバータ容量係数から推定して求める。した
がって、第７発明によれば、トルクコンバータ入力トル
クが推定により求まるため、トルクセンサ等の検出手段
が不要になり、安価に構成することができる。

【００２３】第８発明においては、上記第１，第２，第
４，第５発明において、変速速度は、変速機制御系の伝
達関数に基づいて、目標変速比から推定して求める。し
たがって、第８発明によれば、エンジン回転センサによ
る検出値の微分演算に比べて簡単に、かつエンジン回転
数センサのノイズの影響を受けずに、無段変速機の変速
速度を推定することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
に係る車両用駆動力制御装置の構成を示すブロック線図
であり、図２は第１実施形態の車両用駆動力制御装置を
適用すべき駆動系のモデルを示す図である。本実施形態
の車両用駆動力制御装置は、図１に示すように、変速比
検出手段１１、駆動源出力軸回転角速度検出手段１２、
駆動軸回転角速度検出手段１３、トルクコンバータ出力
軸回転角速度演算手段１４、トルクコンバータトルク比
推定手段１５、トルクコンバータ入力トルク推定手段１
６、駆動源出力トルク推定手段１７、駆動源出力軸回転
角加速度推定手段１８、駆動軸回転角加速度推定手段１
９、変速速度推定手段２０、第１イナーシャ補償駆動源
トルク演算手段２１、第２イナーシャ補償駆動源トルク
演算手段２２、第３イナーシャ補償駆動源トルク演算手
段２３、ロックアップ状態判定手段２４、駆動源制御手
段２５および駆動源出力トルク操作手段２６を具備して
成る。また、本実施形態の車両用駆動力制御装置により
制御すべき駆動系は、図２に示すように、駆動源１、ト
ルクコンバータ２、無段変速機３、ファイナルギア４お
よび駆動輪５−１，５−２より成る。なお、本実施形態
では、ロックアップの作動状態に応じてイナーシャ補償
駆動源トルクを異なる方法で演算するようにしている。

【００２５】上記変速比検出手段１１は、無段変速機３
の変速比を検出し、該変速比をトルクコンバータ出力軸
回転角速度演算手段１４、第１イナーシャ補償駆動源ト
ルク演算手段２１および第２イナーシャ補償駆動源トル
ク演算手段２２に入力するものである。上記駆動源出力
軸回転角速度検出手段１２は、エンジン等の駆動源の出
力軸回転角速度を検出し、該駆動源出力軸回転角速度を
トルクコンバータトルク比推定手段１５およびトルクコ
ンバータ入力トルク推定手段１６に入力するものであ
る。上記駆動軸回転角速度検出手段１３は、駆動軸であ
る無段変速機３の出力軸の回転角速度を検出し、該駆動
軸回転角速度をトルクコンバータ出力軸回転角速度演算
手段１４、駆動軸回転角加速度推定手段１９、第１イナ
ーシャ補償駆動源トルク演算手段２１および第２イナー
シャ補償駆動源トルク演算手段２２に入力するものであ
る。

【００２６】上記トルクコンバータ出力軸回転角速度演
算手段１４は、入力される無段変速機３の変速比および
駆動軸回転角速度に基づきトルクコンバータ２の出力軸
回転角速度を演算し、該出力軸回転角速度をトルクコン
バータトルク比推定手段１５およびトルクコンバータ入
力トルク推定手段１６に入力するものである。上記トル
クコンバータトルク比推定手段１５は、入力される駆動
源出力軸回転角速度およびトルクコンバータ出力軸回転
角速度に基づきトルクコンバータ２のトルク比を推定
し、該トルク比を第１イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２１に入力するものである。上記トルクコンバータ
入力トルク推定手段１６は、入力される駆動源出力軸回
転角速度およびトルクコンバータ出力軸回転角速度に基
づきトルクコンバータ２の入力トルクを推定し、該入力
トルクを駆動源出力軸回転角加速度推定手段１８に入力
するものである。

【００２７】上記駆動源出力トルク推定手段１７は、駆
動源出力トルク操作手段２６の操作量に基づき駆動源出
力トルクを推定し、該駆動源出力トルクを駆動源出力軸
回転角加速度推定手段１８に入力するものである。上記
駆動源出力軸回転角加速度推定手段１８は、入力される
トルクコンバータ２の入力トルクおよび駆動源出力トル
クに基づき駆動源出力軸回転角加速度を推定し、該駆動
源出力軸回転角加速度を第１イナーシャ補償駆動源トル
ク演算手段２１に入力するものである。上記駆動軸回転
角加速度推定手段１９は、入力される駆動軸回転角速度
に基づき駆動軸回転角加速度を推定し、該駆動軸回転角
加速度を第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２１
および第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２２に
入力するものである。上記変速速度推定手段２０は、無
段変速機３の変速速度を後述する推定方法により推定
し、該変速速度を第１イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２１および第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手
段２２に入力するものである。

【００２８】上記第１イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２１は、入力される無段変速機３の変速比、駆動軸
回転角速度、トルクコンバータ２のトルク比、駆動源出
力軸回転角加速度、駆動軸回転角加速度および無段変速
機３の変速速度に基づきコンバータ状態における駆動系
イナーシャが駆動力に及ぼす影響を補償するためのイナ
ーシャ補償駆動源出力トルクを演算し、該イナーシャ補
償駆動源出力トルクを第３イナーシャ補償駆動源トルク
演算手段２３に入力するものである。上記第２イナーシ
ャ補償駆動源トルク演算手段２２は、ロックアップ状態
判定手段２４がロックアップ状態を判定した場合に、入
力される無段変速機３の変速比、駆動軸回転角速度、駆
動軸回転角加速度および無段変速機３の変速速度に基づ
きコンバータ状態における駆動系イナーシャが駆動力に
及ぼす影響を補償するためのイナーシャ補償駆動源出力
トルクを演算し、該イナーシャ補償駆動源出力トルクを
第３イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２３に入力す
るものである。

【００２９】上記第３イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２３は、ロックアップ状態判定手段２４の出力に基
づき、第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２１お
よび第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２２から
それぞれ出力されるイナーシャ補償駆動源出力トルク
を、所定期間かけて連続的に切替え、切替えられたイナ
ーシャ補償駆動源出力トルクを駆動源制御手段２５に入
力するものである。上記ロックアップ状態判定手段２４
は、ロックアップ状態であるか否かを判定し、判定結果
を第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２２および
第３イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２３に入力す
るものである。上記駆動源制御手段２５は、第３イナー
シャ補償駆動源トルク演算手段２３から出力されるイナ
ーシャ補償駆動源出力トルクに従って駆動源出力トルク
操作手段２６を操作して駆動源出力トルクを増減するも
のである。

【００３０】次に、本実施形態における各種演算につい
て説明する。まず、駆動系のモデルとして図２に示す構
成を想定する。この場合、各構成要素間の軸周りの運動
方程式と、トルクコンバータの入力トルクおよび出力ト
ルクの関係式である（１）式から、（２）式が成立す
る。（２）式では、無段変速機３およびファイナルギア
においては、入力されたトルクを、変速比および減速比
に従って単純に増幅して出力するものとし、フリクショ
ン等による損失は考慮していない。なお、以下の演算式
において、パラメータの上部に記入したドットは当該パ
ラメータの時間微分値を表わすものとする。

【００３１】

【数１】ただし、（１）〜（３）式における各パラメータは以下
の通りである。Ｔｒｔｏ：トルクコンバータのトルク比Ｔｔｃｉ：トルクコンバータ入力トルク（＝駆動源出力
軸トルク）Ｔｔｃｏ：トルクコンバータ出力トルクＦｄ：駆動力［Ｎ］Ｒ：駆動輪有効半径［ｍ］（定数）Ｇ：無段変速機の変速比Ｇｆ：ファイナルギアの減速比（定数）Ｔｅ：駆動源出力トルク［Ｎｍ〕（駆動源出力軸ト
ルクとは異なるパラメータである）Ｊ１０：駆動源出力軸周りの慣性モーメント［Ｎｍｓ
^２］（定数）Ｊ１１：トルクコンバータ出力軸周りの慣性モーメン
ト［Ｎｍｓ^２］（定数）Ｊ２：無段変速機出力軸周りの慣性モーメント［Ｎ
ｍｓ^２］（定数）Ｊ３：駆動輪周りの慣性モーメント［Ｎｍｓ^２〕
（定数） ω_ｅ：駆動源出力軸回転角速度［ｒａｄ／ｓ］ ω_ｗ：駆動軸回転角速度［ｒａｄ／ｓ］Ｊｔｏｔａｌ：中間パラメータ

【００３２】上記において、（２）式の右辺の第２項以
下の項が、イナーシャによる駆動力への影響を表わして
いる。なお、（２）式は、駆動源出力軸周りのイナーシ
ャトルクを駆動源出力軸回転角速度ω_ｅを用いて、ト
ルクコンバータよりも下流側のイナーシャトルクを駆動
軸回転角速度ω_ｗおよび変速比Ｇを用いて表現するこ
とにより、ロックアップＯＦＦ時のトルクコンバータの
滑りがある場合に適用することができる。

【００３３】上記第１イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２１では、ロックアップＯＦＦ時のイナーシャトル
クの補償のために必要な駆動源出力トルクの増減量を演
算するが、例えば次の（４）式に基づいて演算を行う。
（４）式は、（２）式の関係から求められる。（４）式
のＪｔｏｔａｌは、上記（３）式で表わされる。

【数２】ただし、（４）式において、ｔＴｅ＿ｉｎａＡ：イナーシャ補償駆動源トルクである。ここで、

【外１】は、以下のようにして算出する。

【００３４】上記変速速度推定手段２０では、例えば、
目標変速比から実際の変速比までの変速比制御系の伝達
関数に基づいて変速速度を推定する。その際、次の
（５）式から、変速速度を求める。ここで、Ｓはラプラ
ス演算子である。

【数３】ただし、（５）式において、Ｍ（ｓ）：変速比制御系の伝達関数ｔＧ：無段変速機の目標変速比である。

【００３５】ただし、実際には離散時間演算が行われ
る。例えば、変速比制御系の伝達関数Ｍ（ｓ）が、
（６）式のような２次振動要素で表わされる場合、Ｇは
次の（７）式から演算する。

【数４】ただし、（６），（７）式において、Ｍ（ｓ）：変速比制御系の伝達関数 ζ_ｃｖｔ：変速比制御系の伝達関数パラメータ ω_ｃｖｔ：変速比制御系の伝達関数パラメータＴ：サンプリング時間［ｓ］ｔＧ：無段変速機の目標変速比である。ここで、Ｔは定数として与えるが、ζ_ｃｖｔお
よびω_ｃｖｔは、定数として与えても、運転状態によっ
て変化させるようにしてもよい。

【００３６】上記駆動源出力軸回転角加速度推定手段１
８では、例えば、駆動源出力軸周りの運動方程式に基づ
いて、（８）式から駆動源出力軸回転角加速度を推定す
る。

【数５】

【００３７】上記トルクコンバータトルク比推定手段１
５では、トルクコンバータの特性に基づき、トルク比を
推定する。例えば、以下のようにして求める。第１に、
（９）式から、トルクコンバータの入出力回転数比を演
算する。

【数６】ただし、（９）式において、Ｓｌｉｐ：トルクコンバータ入出力回転数比 ω_ｔｃ：トルクコンバータ出力軸回転角速度［ｒａ
ｄ／ｓ］である。

【００３８】第２に、トルクコンバータ入出力回転数比
からトルク比を推定する。トルクコンバータ入出力回転
数比およびトルク比の関係は、予めトルク比推定テーブ
ルとして用意しておくものとする。トルク比推定テーブ
ルの一例を図３に示す。

【００３９】上記トルクコンバータ入力トルク推定手段
１６では、トルクコンバータの特性に基づき、トルクコ
ンバータ入力トルクを推定する。例えば、以下のように
して求める。第１に、前記（９）式と同一の演算式か
ら、トルクコンバータ入出力回転数比を算出する。第２
に、トルクコンバータ入出力回転数比からトルクコンバ
ータ容量係数を推定する。トルクコンバータ入出力回転
数比およびトルクコンバータ容量係数の関係は予めトル
クコンバータ容量係数推定テーブルとして用意しておく
ものとする。トルクコンバータ容量係数推定テーブルの
一例を図４に示す。

【００４０】第３に、（１０）式から、トルクコンバー
タ入力トルクを求める。

【数７】ただし、（１０）式において、 π ：円周率Ｃａｐ：トルクコンバータの容量係数である。

【００４１】上記駆動軸回転角加速度推定手段１９で
は、駆動軸回転角速度のサンプリング時間当たりの変化
を駆動軸回転角加速度として近似的に求める。具体的に
は、次の（１１）式から求める。ここで、ｚはｚ変換の
演算子であり、ｚ^−１は１演算遅れを表わすものであ
る。

【数8】ここで、Ｔは定数として与えるものとする。

【００４２】上記駆動源出力トルク推定手段１７では、
駆動源出力トルク操作手段２６の操作量に基づいて駆動
源出力トルクを推定する。例えば、駆動源としてディー
ゼルエンジンを想定した場合、エンジントルク制御の操
作量である燃料噴射量に基づいて、エンジン回転速度を
パラメータとして、エンジントルクを推定する。例え
ば、エンジン回転速度と燃料噴射量とエンジントルクと
の関係を予めエンジントルク推定マップとして用意し、
マップ検索によってエンジントルクを推定する。エンジ
ントルク推定マップの一例を図５に示す。

【００４３】上記トルクコンバータ出力軸回転角速度演
算手段１４では、駆動軸回転角速度から、ファイナルギ
アの減速比および無段変速機の変速比に従って、トルク
コンバータ出力軸回転角速度を、次の（１２）式から演
算する。

【数９】

【００４４】上記第２イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２２では、ロックアップ時のイナーシャトルクを補
償するための駆動源出力トルクを以下のように算出す
る。図２においては、駆動源および無段変速機は直結状
態にあるので、各構成要素間の軸周りのイナーシャに対
する運動方程式から、（１３）式の関係を導くことがで
きる。

【数１０】ただし、（１３）式において、Ｊ１：駆動源出力軸およびトルクコンバータ出力軸周り
の慣性モーメントの和［Ｎｍｓ^２〕である。

【００４５】上記（１３）式において、右辺の第２項以
下の項が、イナーシャによる駆動力への影響を表わして
いるので、ロックアップ状態でのイナーシャ補償駆動源
トルクは次のように表わすことができる。

【数１１】

【００４６】上記ロックアップ判定手段２４では、ロッ
クアップの作動状態を判定する。例えば、ロックアップ
を指令する信号をロックアップ判定手段２４の判定信号
としてもよい。あるいは、トルクコンバータの入出力の
回転速度差を演算し、回転速度差が所定値よりも小さい
場合にロックアップが作動している状態にあるものと判
定するようにしてもよい。

【００４７】上記第３イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段２３では、ロックアップ判定手段２４によるロック
アップ状態の判定結果に従って、第１イナーシャ補償駆
動源トルク演算手段２１および第２イナーシャ補償駆動
源トルク演算手段２２の出力を、次のようにして時間補
間で連続的に切替える。

【００４８】第１に、時間補間で切替えるための係数を
ロックアップ状態の判定結果から算出する。ここで、判
定結果を表わす信号は、ロックアップ状態では１であ
り、トルクコンバータ状態では−１であるものとする。
時間補間切替係数は、例えば（１５），（１６）式から
計算する。

【数１２】ただし、（１５），（１６）式において、Ｔ：サンプリング時間［ｓ］Ｔｔｒ：移行期間［ｓ］ＬＵｓｉｇ：ロックアップ状態判定信号 α ：時間補間切替係数 β ：中間パラメータである。ここで、Ｔは定数として与えるものとするが、
Ｔｔｒは定数として与えても、運転状態により変化させ
るようにしてもよい。

【００４９】第２に、時間補間切替係数に従って、イナ
ーシャ補償駆動源トルクを、次の（１７）式から演算す
る。

【数１３】ただし、（１７）式において、ｔＴｅ＿ｉｎａＣ：イナーシャ補償駆動源トルク［Ｎ
ｍ］である。

【００５０】本実施形態では、以上のようにして、エン
ジン回転数の微分である

【外２】を微分演算することなく推定することにより、エンジン
回転センサのノイズの影響を受け難く、かつ高精度にイ
ナーシャ補償トルクを算出することができる。

【００５１】図６は本発明の第２実施形態に係る車両用
駆動力制御装置の構成を示すブロック線図である。本実
施形態の車両用駆動力制御装置は、図１に示す第１実施
形態の車両用駆動力制御装置から駆動軸回転角加速度推
定手段１９を削除したものであり、それ以外の部分は上
記第１実施形態と同様に構成する。

【００５２】ところで、上記第１実施形態では、ロック
アップＯＦＦ時には（４）式からイナーシャトルクの補
償量を演算するようにしているが、（４）式の右辺第３
項（駆動軸回転角加速度に比例する項）は、右辺第１項
（駆動源出力軸回転角加速度の変化に比例する項）およ
び第２項（変速比の変化に比例する項）に比べて発生す
る期間が長い傾向にあり、補償しなくても駆動力段差の
ような運転性劣化にはつながりにくい。このことを考慮
して、本実施形態では、（４）式の右辺第３項を省略し
ている。

【００５３】同様に、上記第１実施形態では、ロックア
ップ時には（１４）式からイナーシャトルクの補償量を
演算するようにしているが、（１４）式の右辺第２項
（駆動軸回転角加速度に比例する項）は、右辺第１項
（変速比の変化に比例する項）に比べて発生する期間が
長い傾向にあり、補償しなくても駆動力段差のような運
転性劣化にはつながりにくい。このことを考慮して、本
実施形態では、（１４）式の右辺第２項を省略してい
る。以上により、演算負荷が低減されることになる。

【００５４】なお、本実施形態の第１イナーシャ補償駆
動源トルク演算手段３１および第２イナーシャ補償駆動
源トルク演算手段３２における演算は、上記第１実施形
態の第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２１およ
び第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２２の場合
とは若干異なるため、以下に説明する。

【００５５】上記第１イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段３１では、コンバータ状態のイナーシャ補償駆動源
トルクを、次の（１８）式によって演算する。

【数１４】ただし、（１８）式において、ｔＴｅ＿ｉｎａＡ’：コンバータ状態でのイナーシャ補
償駆動源トルク［Ｎｍ］である。

【００５６】上記第２イナーシャ補償駆動源トルク演算
手段３２では、ロックアップ状態のイナーシャ補償駆動
源トルクを、次の（１９）式によって演算する。

【数１５】ただし、（１９）式において、ｔＴｅ＿ｉｎａＢ’：ロックアップ状態でのイナーシャ
補償駆動源トルク［Ｎｍ］である。なお、その他の計算部分については、上記第１
実施形態と同様である。

【００５７】図７は本発明の第３実施形態に係る車両用
駆動力制御装置の構成を示すブロック線図である。本実
施形態の車両用駆動力制御装置は、図６に示す第２実施
形態の車両用駆動力制御装置からトルクコンバータトル
ク比推定手段１５を削除したものであり、それ以外の部
分は上記第２実施形態と同様に構成する。

【００５８】本実施形態では、駆動源出力軸周りのイナ
ーシャに対して、トルクコンバータ出力軸周りのイナー
シャが十分小さいことを前提として、トルクコンバータ
状態での補償量の演算を簡略化している。

【００５９】すなわち、本実施形態の第１イナーシャ補
償駆動源トルク演算手段４１では、例えば（２０）式に
よってトルクコンバータ状態での補償量の演算を行う。
この（２０）式は（１８）式に対し、Ｊ１１がＪ１０に
対し十分小さいことを考慮して、（１８）式の右辺第２
項が無視できる場合を想定したものである。

【数１６】ただし、（２０）式において、ｔＴｅ＿ｉｎａＡ’’：トルクコンバータ状態でのイナ
ーシャ補償駆動源トルク［Ｎｍ］である。なお、これ以外の計算部分については、上記第
２実施形態と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用駆動力制
御装置の構成を示すブロック線図である。

【図２】第１実施形態の車両用駆動力制御装置を適用
すべき駆動系のモデルを示す図である。

【図３】本発明で使用するトルク比推定テーブルを例
示する図である。

【図４】本発明で使用するトルクコンバータ容量係数
推定テーブルを例示する図である。

【図５】本発明で使用するエンジントルク推定マップ
を例示する図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る車両用駆動力制
御装置の構成を示すブロック線図である。

【図７】本発明の第３実施形態に係る車両用駆動力制
御装置の構成を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１駆動源２トルクコンバータ３無段変速機４ファイナルギア５−１，５−２駆動軸１１変速比検出手段１２駆動源出力軸回転角速度検出手段１３駆動軸回転角速度検出手段１４トルクコンバータ出力軸回転角速度演算手段１５トルクコンバータトルク比推定手段１６トルクコンバータ入力トルク推定手段１７駆動源出力トルク推定手段１８駆動源出力軸回転角加速度推定手段１９駆動軸回転角加速度推定手段２０変速速度推定手段２１，３１，４１第１イナーシャ補償駆動源トルク演
算手段２２．３２．４２第２イナーシャ補償駆動源トルク演
算手段２３第３イナーシャ補償駆動源トルク演算手段２４ロックアップ状態判定手段２５駆動源制御手段２６駆動源出力トルク操作手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 59/06 Ｆ１６Ｈ 59/06 59/14 59/14 59/38 59/38 Ｆターム(参考） 3D041 AA11 AA51 AB01 AC08 AC19 AD02 AD23 AD31 AD51 AE07 AF09 3G084 BA03 BA13 CA08 DA03 DA06 DA18 DA20 EC04 FA06 FA32 FA33 FA38 3G093 AA06 BA03 BA15 BA27 CA05 CB08 DA01 DA06 DB03 EA03 EA09 FA06 FA07 3J552 MA07 MA12 NA01 NB01 PA51 PA54 RA01 RB14 SA32 TA01 TA16 TB03 TB07 UA07 VA12W VA32W VA34W VA37W VA39W VA42W VA43W VA66W VA74W VA74Y VA76W VC00W VC01W VC02W VC06Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源からの出力をトルクコンバータを
備える無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両の駆動
力制御装置において、駆動源出力トルクと、トルクコンバータの入力トルクと
から、駆動源出力軸周りの運動方程式に従って駆動源出
力軸回転角加速度を推定する駆動源出力軸回転角加速度
推定手段と、トルクコンバータのトルク比と、駆動源出力軸回転角加
速度と、駆動軸回転角速度と、駆動軸回転角加速度と、
無段変速機の変速速度と、無段変速機の変速比とから、
コンバータ状態における駆動系イナーシャが駆動力に及
ぼす影響を補償するためのイナーシャ補償駆動源出力ト
ルクを演算する第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手
段と、前記イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源出力ト
ルク操作手段を操作して駆動源出力トルクを増減する駆
動源制御手段とを具備して成ることを特徴とする車両用
駆動力制御装置。
【請求項２】駆動源からの出力をトルクコンバータを
備える無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両の駆動
力制御装置において、駆動源出力トルクと、トルクコンバータの入力トルクと
から、駆動源出力軸周りの運動方程式に従って駆動源出
力軸回転角加速度を推定する駆動源出力軸回転角加速度
推定手段と、トルクコンバータのトルク比と、駆動源出力軸回転角加
速度と、駆動軸回転角速度と、無段変速機の変速速度と
から、コンバータ状態における駆動系イナーシャが駆動
力に及ぼす影響の内、変速比の変化に比例する影響と、
駆動源出力軸回転角速度の変化に比例する影響とを補償
するためのイナーシャ補償駆動源出力トルクを演算する
第１イナーシャ補償駆動源トルク演算手段と、前記イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源出力ト
ルク操作手段を操作して駆動源出力トルクを増減する駆
動源制御手段とを具備して成ることを特徴とする車両用
駆動力制御装置。
【請求項３】駆動源からの出力をトルクコンバータを
備える無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両の駆動
力制御装置において、駆動源出力トルクと、トルクコンバータの入力トルクと
から、駆動源出力軸周りの運動方程式に従って駆動源出
力軸回転角加速度を推定する駆動源出力軸回転角加速度
推定手段と、駆動源出力軸回転角加速度から、コンバータ状態におけ
る駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響の内、駆動源
出力軸回転角速度の変化に比例する影響を補償するため
のイナーシャ補償駆動源出力トルクを演算する第１イナ
ーシャ補償駆動源トルク演算手段と、前記イナーシャ補償駆動源トルクに従って駆動源出力ト
ルク操作手段を操作して駆動源出力トルクを増減する駆
動源制御手段とを具備して成ることを特徴とする車両用
駆動力制御装置。
【請求項４】ロックアップ状態を判定するロックアッ
プ状態判定手段と、該ロックアップ状態判定手段がロッ
クアップ状態を判定した場合に、無段変速機の変速速度
と、駆動軸回転角速度とから、ロックアップ状態におけ
る駆動系イナーシャが駆動力に及ぼす影響を補償するた
めのイナーシャ補償駆動源トルクを演算する第２イナー
シャ補償駆動源トルク演算手段とを備えることを特徴と
する請求項１〜３の何れか１項記載の車両用駆動力制御
装置。
【請求項５】前記第１イナーシャ補償駆動源トルク演
算手段および第２イナーシャ補償駆動源トルク演算手段
からそれぞれ出力されるイナーシャ補償駆動源出力トル
クを、前記ロックアップ状態判定手段の出力に基づき、
所定期間かけて連続的に切替える第３イナーシャ補償駆
動源トルク演算手段を備えることを特徴とする請求項４
記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項６】前記駆動源出力トルクは、前記駆動源出
力トルク操作手段の操作量に基づいて推定して求めるこ
とを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の車両用
駆動力制御装置。
【請求項７】前記トルクコンバータ入力トルクは、駆
動源出力軸回転角速度、トルクコンバータ出力軸回転角
速度およびトルクコンバータ容量係数から推定して求め
ることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の車
両用駆動力制御装置。
【請求項８】前記変速速度は、変速機制御系の伝達関
数に基づいて、目標変速比から推定して求めることを特
徴とする請求項１，２，４，５の何れか１項記載の車両
用駆動力制御装置。