JP2003090423A - 流体式トルクコンバータのタービントルク算出装置、車両の駆動トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タービントルクの推定演算の精度の向上によ
り、変速ショックの一層の低減を図る。 【解決手段】 トルコン特性利用方式による推定タービ
ントルクＴｔが、変速開始の直前におけるエンジン特性
利用方式による推定タービントルクＴｔと一致するよう
に、トルコン特性利用方式による演算に用いられるポン
プ容量係数Ｃｐの値を補正する。トルコン特性利用方式
ではポンプ容量係数Ｃｐのばらつきが大きいが、このば
らつきにはオフセット的な特性があるため、補正された
ポンプ容量係数Ｃｐを用いてスリップ比−容量係数曲線
をオフセットさせることにより、トルコン特性利用方式
による推定タービントルクＴｔの演算を精度良く実行で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、流体式トルクコン
バータの出力軸のトルクを算出するタービントルク算出
装置、および該装置を含んで構成される車両の駆動トル
ク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体式トルクコンバータを備えた
車両において、変速時に生じるトルク変動（いわゆる変
速ショック）を低減する目的から、変速中のある期間に
ついて、エンジン出力低下制御を行う制御装置が各種提
案されている。

【０００３】従来のこの種の装置におけるエンジン出力
低下制御は、特公平５−７２１３号に記載のように、制
御期間中、エンジン制御装置の通常の特性データメモリ
から、変速時特性データメモリへ切り換えて行うのが一
般的であり、その制御タイミング、制御量を変速段毎
に、また、エンジン負荷量別に、各々予め記憶させてお
いたマップより検索して制御していた。

【０００４】図３は、上記した従来技術を用いた変速シ
ョック低減方法の一例を説明するタイミング図である。
ここではエンジン出力低下のための制御量として、点火
時期を用いている。制御タイミングｔ1，ｔ2は、上記の
ようにして求めた入出力回転比が予め記憶させておいた
設定値Ｓ1，Ｓ2を横切った時点で決まる。このｔ1から
ｔ2までの制御期間に、予め記憶させておいた制御量、
すなわち、点火時期リタード量Δθを読み出し、基本点
火時期にこれを加算して制御を実行する。この補正の制
御量は一定値である。

【０００５】この構成によれば、ｔ1からｔ2までの制御
期間における出力軸トルクが図示のごとくほぼフラット
な場合は、上記したリタード制御によって顕著なトルク
変動低減、すなわち変速ショック低減効果をあげること
ができる。しかし、実際のトルク波形は上記制御期間に
おいてかなり変動しており、一定の制御量では十分な補
正制御効果を上げることができないことが多い。

【０００６】また、設定値Ｓ1，Ｓ2、点火時期リタード
量Δθは、開発段階で実機チューニングにより最適値に
適合させる必要があり、このために多大な時間を要して
いた。また、最適値に適合させたとしても経年変化や環
境変化により、上記して決めた設定値では不十分になる
場合があり、完全に変速ショックを低減することは困難
となっていた。

【０００７】このような欠点を解消し、チューニングす
る部分を極力無くして開発工数を低減し、かつ経年変化
や環境変化にも自動的に追従して変速ショックを低減で
きる手段を提供すべく、従来、駆動軸の理想的な目標ト
ルクパターンを発生すると共に、実際の駆動軸トルクを
高精度に推定し、後者が前者に一致するようにフィード
バック制御を行う構成が提案されている（特開平８−１
２１２０２号公報）。

【０００８】この構成によれば、実際の駆動軸トルクが
目標トルクと等しくなるようにエンジンの出力軸トルク
をフィードバック制御するので、変速時の理想的なトル
ク制御が可能となり、チューニング等に要する開発工数
が大幅に低減でき、また経年変化や環境変化にも自動的
に追従できる利点がある。

【０００９】ところで、この従来例では、駆動トルクの
推定演算は、予め記憶しておいたエンジントルク特性を
利用して駆動トルクを推定する第一の方式（以下適宜Ｂ
方式という）と、予め記憶しておいたトルクコンバータ
の特性を利用して駆動トルクを推定する第二の方式（以
下適宜Ａ方式という）とを用意し、トルクコンバータの
滑り（スリップ比または速度比）が小の領域ではＢ方式
を用い、滑りが大の領域ではＡ方式を用いて駆動トルク
を推定するように、両方式を切り換えて利用している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし実際には、トル
クコンバータの滑りが小さい領域で、変速中の過渡状態
にある場合には、上記Ｂ方式を用いても、推定精度が悪
いという問題があった。例えば出願人の実験によれば、
図１０に示すように、タービン回転速度（実測値）が減
少を開始する過渡状態のイナーシャ相の開始と同時に、
入力軸トルク（タービントルク）が立ち上がっていなけ
ればならないところ、上記Ｂ方式によってエンジン回転
速度および出力軸トルク（駆動軸トルク）から推定され
る推定入力軸トルクの立ち上がり点は、イナーシャ相の
開始から５０ミリ秒程度の遅れを持ってしまう。

【００１１】また、図１１に示すように、Ｂ方式によっ
て得た推定入力軸トルクを用いて、変速機構の係合側ク
ラッチの伝達トルクの推定を行ったところ、伝達トルク
の実測値（センサー出力）との一致度が悪いという結果
を得た。なお、この試験は、図１５に示される数式に従
い、計測可能なパラメータを使って行われたものであ
る。

【００１２】この推定精度の悪化の原因は、Ｂ方式では
過渡的な特性がモデル化されていないことにある。一
方、トルクコンバータの特性を利用する場合（Ａ方式）
についてみると、図１２に示す式に従いトルクコンバー
タの滑りに対する容量係数を試験により求めてみると、
図１３に示すとおりばらつきを生じ、１本の滑り−容量
係数曲線では近似できなくなる。よってＢ方式同様に、
過渡的な特性を正確に捉え高精度の推定を行うことは、
一般的には困難である。

【００１３】しかし、このばらつきについて更に詳細に
分析したところ、出願人は、このトルクコンバータの特
性のばらつきがオフセット的なものであることを発見し
た。すなわち、図１４に示すように、上記一本の滑り−
容量係数曲線をＹ軸方向にオフセットさせて適用する場
合、つまり、元の滑り−容量係数曲線に一定の容量係数
値を足し込んだものを適用する場合には、この補正後の
滑り−容量係数曲線が現実の滑りとポンプ容量係数との
関係を良く近似していることが判明したのである。

【００１４】本発明は、かかる新知見に基づいてなされ
たものであって、その目的は、タービントルクの推定演
算の精度の向上により、変速ショックの一層の低減を図
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、原動機
に接続された流体式トルクコンバータの出力軸のトルク
を算出するタービントルク算出装置であって、予め記憶
された原動機トルク特性を利用して前記トルクコンバー
タのタービントルクを推定する第一のタービントルク演
算手段と、予め互いに関連づけて記憶されたトルクコン
バータの滑りとポンプ容量係数とを利用して前記トルク
コンバータのタービントルクを推定する第二のタービン
トルク演算手段と、前記第二のタービントルク演算手段
の推定値が、変速開始の直前における第一のタービント
ルク演算手段の推定値と一致するように、前記第二のタ
ービントルク演算手段の演算に用いられるポンプ容量係
数の値を補正する容量係数補正手段と、を備えることを
特徴とするタービントルク算出装置である。

【００１６】第１の本発明は、予め記憶されたエンジン
トルク特性を利用してトルクコンバータのタービントル
クを推定する第一のタービントルク演算手段と、予め互
いに関連づけて記憶されたトルクコンバータの滑りとポ
ンプ容量係数とを利用してタービントルクを推定する第
二のタービントルク演算手段とをもつ。

【００１７】ここで第１の本発明では、容量係数補正手
段が、第二のタービントルク演算手段の推定値が変速開
始の直前における第一のタービントルク演算手段の推定
値と一致するように、第二のタービントルク演算手段の
演算に用いられるポンプ容量係数の値を補正するので、
補正されたポンプ容量係数を用いて第二のタービントル
ク演算手段における演算を精度良く実行できる。

【００１８】第２の本発明は、第１の本発明のタービン
トルク算出装置において、前記容量係数補正手段が、前
記補正に係る補正量を用いて前記滑りに対応する前記ポ
ンプ容量係数の値を前記滑りの全領域について補正する
ことを特徴とするタービントルク算出装置である。

【００１９】第２の本発明では、容量係数補正手段が、
算出された補正量を用いて、トルクコンバータの滑りに
対応するポンプ容量係数の値を、滑りの全領域について
補正する。したがって第２の本発明では、滑りが変化す
る場合にもポンプ容量係数を精度良く算出できる。

【００２０】第３の本発明は、第２の本発明のタービン
トルク算出装置において、前記補正量を記憶する記憶手
段を更に備え、前記容量係数補正手段が前記記憶した補
正量を用いて前記補正を行うことを特徴とするタービン
トルク算出装置である。

【００２１】第３の本発明では、記憶手段に記憶された
補正量を参照して補正を行うこととしたので、第１およ
び第２の本発明の効果を簡易な構成で実現でき好適であ
る。

【００２２】第４の本発明は、第１ないし第３のいずれ
かの本発明のタービントルク算出装置において、前記滑
りが小の領域では第一のタービントルク演算手段を用
い、前記滑りが大の領域では第二のタービントルク演算
手段を用いるように、第一および第二のタービントルク
演算手段を切り換える切り換え手段を更に備えたことを
特徴とするタービントルク算出装置である。

【００２３】第４の本発明では、第一および第二のター
ビントルク演算手段の切り換えを行い、滑りが小の領域
では第一のタービントルク演算手段を用い、滑りが大の
領域では第二のタービントルク演算手段を用いて、自動
変速機の出力軸のトルクを推定する。元来、第一のター
ビントルク演算手段は定常時の推定精度が良いが過渡時
の推定精度が悪く、また第二のタービントルク演算手段
は過渡時の推定精度が良いが滑りが小の領域ではばらつ
きが大きいという特徴があるが、第４の本発明では第二
のタービントルク演算手段における従来の短所である推
定値のばらつきを解消しつつ、第一・第二のタービント
ルク演算手段を効果的に使い分けて精度の良い推定を実
行できる。

【００２４】第５の本発明は、第１ないし第４のいずれ
かの本発明のタービントルク算出装置を含んで構成され
る車両の駆動トルク制御装置であって、前記流体式トル
クコンバータの出力軸に接続された変速機構の出力軸の
トルクを推定する駆動トルク演算手段と、前記変速機構
の出力軸の変速中の目標トルクを発生する目標トルク発
生手段と、前記駆動トルク演算手段で推定した駆動トル
クと前記目標トルク発生手段で発生した目標トルクとの
偏差を解消すべく前記原動機の出力トルクを制御する原
動機トルク制御手段と、を備えた車両の駆動トルク制御
装置である。第５の本発明では、第１ないし第４の本発
明を車両における変速ショックの低減に好適に利用でき
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき図
面を用いて詳細に説明する。図１は本発明のシステム構
成図である。１はガソリン式の内燃機関であるエンジ
ン、２は自動変速機（ＡＴ）、３は駆動軸、４は終減速
機を兼ねる差動装置、５は駆動輪、６はＡＴの油圧回路
である。

【００２６】７はマイクロコンピュータ内蔵のＡＴのコ
ントロールユニット（電子制御装置）であり、以下適宜
ＡＴＣＵ７という。８はマイクロコンピュータ内蔵のエ
ンジンのコントロールユニット（電子制御装置）であ
り、以下適宜ＥＣＵ８という。

【００２７】９はエアークリーナ、１０はエアーフロー
センサ、１１はスロットルチャンバ、１２は吸入マニホ
ールド、１３は燃料を噴射するインジェクタである。

【００２８】ＡＴ２の内部はさらに、循環するオイルの
作用によりトルクを増幅して後方に伝達する周知の流体
式のトルクコンバータ１４と、遊星歯車機構などからな
る有段式の変速機構であるギアトレイン１５に分かれて
いる。トルクコンバータ１４は、ポンプインペラに一体
化させたフロントカバーと、タービンライナを一体に取
り付けたハブと、ロックアップクラッチを有し、入力側
のポンプインペラの回転が流体エネルギに変換されてタ
ービンライナおよびこれと一体の出力軸に伝達されるも
のである。

【００２９】ＡＴ２には、トルクコンバータ１４の出力
軸回転数、すなわち、ミッション入力軸回転数を検出す
るタービンセンサ１６、ミッション出力軸回転数を検出
するミッション出力軸回転センサ１７が付設されてい
る。

【００３０】ＥＣＵ８はクランク角センサ、エアーフロ
ーセンサ１０、スロットルセンサ１８等の情報の入力を
受け、エンジン回転数信号他の諸演算を実行して、イン
ジェクタ１３に開弁駆動信号を出力して燃料量を制御
し、アイドルスピードコントロールバルブＩＳＣ１９に
開弁駆動信号を出力して補正空気量を制御し、また、図
示していないが、点火プラグに点火信号を出力して点火
時期を制御する等、種々の制御を実行する。

【００３１】一方、ＡＴＣＵ７はミッション出力軸回転
センサ１７、ＡＴ油温センサ等からの信号、及びＥＣＵ
８からのエンジン回転数、スロットル開度信号等の入力
を受け、諸演算を実行して、油圧回路６に装着された油
圧制御切り換え電磁弁２０の開弁駆動信号、ＩＳＣ１９
の駆動信号、点火時期修正信号等を出力するようになっ
ている。

【００３２】上記したＡＴＣＵ７，ＥＣＵ８のごとき制
御装置の構成例を図２に示す。制御装置は少なくともＣ
ＰＵ３３とＲＯＭ３５とＲＡＭ３６と入出力インタフェ
ース回路３８、これらを連絡するバス３４から成り、図
１に示したようにＡＴＣＵ７とＥＣＵ８をＬＡＮで結ぶ
場合はＬＡＮ制御回路３７が必要である。上記したＡＴ
ＣＵ７，ＥＣＵ８を一体化し、１つのＣＰＵで両者の機
能を実現するタイプのものでも、本実施形態と同様の効
果を発揮できる。

【００３３】図４は、本実施形態によるアップシフトシ
ョックの低減法の説明用のタイミング図である。変速制
御は変速指令によって開始される。推定タービントルク
の演算は、変速指令とは無関係に所定の時間間隔で行わ
れる。この推定タービントルクの演算方法は後述する。

【００３４】図示してないが、変速指令が立つと、その
変速段用の油圧切り換え電磁弁２０が作動し、その変速
段用のクラッチ、ブレーキ等の締結摩擦要素の締結が開
始され、その結果、その変速段用のギアの締結が開始さ
れる。ギアの締結が開始されると推定タービントルクは
図示のごとくほぼステップ的に増大する。これはアップ
シフトに伴ってエンジン回転数、タービン回転数が急激
に低下することにより、エンジン等の慣性分が重畳する
ためである。

【００３５】本実施形態では、この推定タービントルク
の立上り点をスライスレベルＳｔで検出、識別し、この
時刻ｔ0を推定出力軸トルクの演算に用いるギア比のス
テップ的切り換え点、及び目標トルクパターンの発生点
として用いる。推定出力軸トルクも推定タービントルク
と同様に、変速指令とは無関係に所定の時間間隔で演算
することで算出している。

【００３６】推定出力軸トルクは、推定タービントルク
にそのときのギア比を乗じて出したミッションの出力軸
トルクである。時刻ｔ0の情報が入った時点で、上記演
算に用いるギア比を、変速指令前のギア比から変速指令
後のギア比（締結後のギア比）にステップ的に切り換え
る。これは推定タービントルクの立上り点が、同時に変
速指令前のギアから変速指令後のギアへの切り換え開始
点であり、トルク伝達経路の切り換え点であることに起
因している。

【００３７】このギア比のステップ的切り換えにより、
時刻ｔ0で推定出力軸トルクは一旦ステップ的に小さく
なり、その後、推定タービントルクの立上り波形と比例
した波形を呈するようになる（図示の制御前トルク波形
参照）。推定タービントルクはギアの締結が終了する
と、図示のごとく、再び所定の低い値に戻る。

【００３８】この推定タービントルクが台形波的に大き
くなっている期間が、実際のギア締結期間であり、エン
ジン回転数、タービン回転数が急激に低下している期間
である。そしてこの期間、慣性分のトルクが放出される
ことにより推定タービントルクが台形波的に大きくなっ
ている。ここで、推定出力軸トルクも推定タービントル
クの波形と比例した波形を呈するから、変速中の推定出
力軸トルクに基づいて、タービントルクを推定できるわ
けである。乗車している人はこの推定出力軸トルクの時
間的変化分を感知して、変速ショックと感じることにな
る。したがって、変速ショックを低減するには、この推
定出力軸トルクの時間的変化分を小さく抑える必要があ
る。

【００３９】本実施形態では、次に示すようにしてこれ
を達成している。時刻ｔ0で変速直前の推定出力軸トル
クの平均値Ｔobを求める。推定出力軸トルクは所定時間
ごと（例えば１０ｍｓごと）に推定演算し、ＲＡＭに順
次格納していくようになっている。この場合、格納個数
は任意の複数個（例えば１４個）用意しておき、最新の
推定演算値を格納すると、その前に格納されていた推定
演算値は順次となりの格納個所に移され、最も古い推定
演算値は消去されるようになっている。そして、時刻ｔ
0でこの格納していた全ての、又は一部の推定演算値を
読み出し、変速直前の推定出力軸トルクの平均値Ｔobを
求めるようになっている。

【００４０】つぎに、変速前後の出力軸トルクの比が、
変速前後のギア比の比の逆数になることを利用して、変
速直後の出力軸トルクＴoaをＴoa＝（Ｔob／変速前のギ
ア比）×（変速後のギア比）の演算により求める。そし
てこの両者の差分より、変速前後の出力軸トルク落差Δ
Ｔoを求める。次に、予め設定しておいた目標とする変
速時間Δｔusと前記出力軸トルク落差ΔＴoより、変速
中の目標トルクパターンの時間的傾斜角度θｔを求め、
図示のごとく時刻ｔ0時点から時間的傾斜角度θｔで所
定の時間間隔ごとに目標トルクを算出する。最終的には
図示のごとく、目標トルクパターンは変速中において斜
めに漸減する特性となる。

【００４１】そしてこの目標トルクパターン発生期間
中、所定の時間間隔ごとに算出した推定出力軸トルクＴ
oと目標トルクの偏差δを求め、この偏差δを零とすべ
くエンジンの点火時期を補正制御し、エンジンの出力ト
ルクを制御するようになっている。

【００４２】このトルクフィードバック制御は、図４に
おける時刻ｔ0〜ｔ3の間で行われる。時刻ｔ0から斜め
に発生させた目標トルクパターン上の目標トルクｔＴon
と、推定出力軸トルクＴonとの偏差δが、所定の時間間
隔Δｔｓごとに算出され、この偏差δを零とすべくエン
ジンの点火時期を補正制御し、エンジンの出力トルクを
制御するようになっている。

【００４３】ここで、（推定出力軸トルクＴon）−（目
標トルクｔＴon）＝偏差δとして偏差δを求めるわけで
あるが、δが正のときは点火時期をリタード（遅角）さ
せ、δが負のときは点火時期をアドバンス（進角）させ
る。目標トルクパターンの終了点に達すると、以上のト
ルクフィードバック制御（点火時期補正量制御）は終了
する。

【００４４】なお、図４の例では、時刻ｔ0からの所定
経過時間の間（例えば５０ｍｓ間）でδが負の場合、点
火時期はアドバンス（進角）させず、δが正になりだし
た時点から点火時期をリタード（遅角）させるようにし
ている。これは変速開始初期のトルクの落ちこみ分を補
正しようとすると、点火時期アドバンス量（進角量）を
ノッキングが発生する領域まで大きくしてしまう可能性
があるためである。この影響が無視できる場合にはこの
ような方法は用いなくてよい。

【００４５】点火時期補正量Δθｉｇは、前記して求め
た偏差δに所定の換算係数ｋｃを乗じて、Δθｉｇ＝ｋ
ｃ×δとして算出する。この算出方法は時刻ｔ0〜ｔ2の
間で行う。時刻ｔ2〜ｔ3では、上記して行ってきたトル
クフィードバック制御を滑らかに終了させるため、Δθ
ｉｇ＝（ｋｃ／Ｎ）×δとして点火時期補正量Δθｉｇ
を算出する。

【００４６】ここでＮは、時刻ｔ2以降の所定の演算周
期での点火時期補正量Δθｉｇの演算回数又は時間の単
調増加関数で、１以上の値をとる。上記換算係数ｋｃ又
はｋｃ／Ｎは一種のフィードバック制御ゲインであり、
時刻ｔ0〜ｔ2の間は一定値の制御ゲイン、時刻ｔ2〜ｔ3
の間では時間経過とともに制御ゲインを小さくしていく
ことになる。時刻ｔ2は制御ゲインを変更するタイミン
グを表し、時刻ｔ3は点火制御打ち切り、及びライン圧
復帰タイミングを表す。

【００４７】次に、ライン圧の制御方法について述べ
る。変速指令前の通常時ライン圧ＰL0に対し、変速指令
直後の推定タービントルクから第一の変速時ライン圧Ｐ
L1を決め、さらに時刻ｔ1時点でライン圧ＰL1より所定
の比率小さくなるように第二の変速時ライン圧ＰL2を決
め、時刻ｔ3 時点で変速後の通常時ライン圧ＰL0'に復
帰させる。

【００４８】ここで、変速指令直後に第一の変速時ライ
ン圧ＰL1にするとギアの締結開始時期（図示のｔ0）が
遅くなる恐れがある場合は、時刻ｔ0あるいはこれより
多少前の時刻まで通常時ライン圧ＰL0を用い、そののち
第一の変速時ライン圧ＰL1にする方法を用いればよい。

【００４９】以上の制御を実行することにより、推定出
力軸トルクＴoは図４の点線で示すように、ほぼ目標ト
ルクパターンに追従した形となり、変速ショックを低減
できる。

【００５０】次に、タービントルクＴｔおよびトランス
ミッションの出力軸トルクＴ0を推定する方法について
詳述する。本実施形態では、エンジン特性から推定する
方法（Ｂ方式。以下適宜、エンジン特性利用方式とい
う）と、トルクコンバータの特性から推定する方法（Ａ
方式。以下適宜、トルコン特性利用方式という）とが、
切り換えて用いられる。

【００５１】図５は、エンジン特性からタービントルク
Ｔｔおよびトランスミッションの出力軸トルクＴ0を求
める方法（Ｂ方式）の制御ブロック系統図である。

【００５２】エンジントルクＴｅは、予めＲＯＭに記憶
しておいたマップから読み出して用いる。このマップは
エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＶＯに対応した
エンジントルクＴｅが所定の大きさごとに記憶されてお
り、スロットル開度センサからの情報によりスロットル
開度ＴＶＯを、またクランク角センサからの情報（ＥＣ
Ｕを経由しても可）によりエンジン回転数Ｎｅをそれぞ
れ入力して、ブロック４０でマップ検索し、補間計算を
実行してそのときのエンジントルクＴｅを算出する。ま
たブロック４０'では、エンジン回転数Ｎｅを入力して
エンジン回転数の微分値を求め、エンジンの慣性トルク
を算出する。

【００５３】ブロック４１ではｅ＝Ｎｔ／Ｎｅの演算を
実行してトルクコンバータ１４のスリップ比ｅを算出す
る。ここでＮｔはトルクコンバータ１４の出力回転数で
あり、通称、タービン回転数と云われている。このター
ビン回転数Ｎｔは、タービンセンサ１６から直接検出し
て利用する方法、あるいは、車速Ｖｓｐにそのときのギ
ア比を乗じて間接的に求める方法のいずれで求めても良
い。

【００５４】ブロック４２では予めＲＯＭに記憶されて
いる、スリップ比ｅに対するトルク比ｔの特性マップよ
り、トルクコンバータのトルク比ｔ（＝トルクコンバー
タの出力トルクＴｔ／トルクコンバータの入力トルクＴ
ｅ）を検索、補間計算して求める。

【００５５】ブロック４３では、Ｔｔ＝（Ｔｅ−２πＪ
・（ｄＮｅ／ｄｔ））×ｔとしてトルクコンバータの出
力トルクＴｔ、すなわち、タービントルクＴｔを算出す
る。ここでタービントルクＴｔは、スリップ比ｅ、その
関数であるトルク比ｔ（ｅ）、推定エンジントルクＴ
ｅ、エンジンの慣性Ｊ、エンジン回転数の微分値（ｄＮ
ｅ／ｄｔ）、およびミッション内での摩擦損失分及びエ
アコン・パワーステアリング用油圧ポンプ・ヘッドラン
プ等の補機類によるエネルギ損失分であるフリクション
・補機類トルクＴcalに基づいて、次の数式 Ｔｔ＝ｔ（ｅ）・（Ｔｅ−２πＪ・（ｄＮｅ／ｄｔ）−
Ｔcal） によって算出される。

【００５６】そしてブロック４４で、そのときのギア比
を乗ずることにより、トランスミッションの出力軸トル
クＴoが求まることになる。

【００５７】なお、エンジン特性を利用してタービント
ルクＴｔおよびトランスミッションの出力軸トルクＴo
を推定する方法（Ｂ方式）としては、本実施形態のよう
にエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＶＯから推定
する方法のほか、計測可能な他の各種の情報によるもの
が適用でき、例えばエンジン回転数Ｎｅと空気質量流量
からエンジントルクを推定する方法、エンジン回転数Ｎ
ｅと吸気圧力・吸気温度からエンジントルクを推定する
方法、エンジン回転数Ｎｅとインジェクタパルス幅から
エンジントルクを推定する方法などのうち、いずれか一
つを用いれば良い。

【００５８】次に、トルコン特性利用方式（Ａ方式）に
つき、図６を用いて説明する。クランク角センサからの
情報（ＥＣＵを経由しても可）でエンジン回転数Ｎｅを
入力し、ブロック４１ではｅ＝Ｎｔ／Ｎｅの演算を実行
してトルクコンバータ１４のスリップ比ｅを算出する。
ここでＮｔはトルクコンバータの出力回転数である。こ
のタービン回転数Ｎｔは、タービンセンサ１６から直接
検出して利用する方法、あるいは、車速Ｖｓｐにそのと
きのギア比を乗じて間接的に求める方法のいずれで求め
ても良い。

【００５９】このスリップ比ｅを入力し、ブロック４７
では予めＲＯＭに記憶されているスリップ比ｅとトルク
コンバータ１４のポンプ容量係数Ｃｐの特性マップよ
り、そのときのポンプ容量係数Ｃｐの値を検索、補間計
算して求める。

【００６０】ブロック４８でＮｅ^2を算出し、ブロック
４９で Ｔｐ＝Ｃｐ×Ｎｅ^2 の計算を行い、トルクコンバータの入力トルクＴｐ（＝
Ｔｅ）を求める。これ以降のルーチンは図５〜図９と同
様なので説明は省略する。

【００６１】ここで本実施形態では、変速開始に伴うイ
ナーシャ相の開始を条件に、エンジン特性利用方式（Ｂ
方式）とトルコン特性利用方式（Ａ方式）との切り換え
が行われるが、この切り換えの際に、本発明に係るポン
プ容量係数Ｃｐの補正が行われる。

【００６２】この補正は具体的には、Ｂ方式からＡ方式
への切り換えの際に、Ａ方式による現在のトルク容量係
数Ｃの推定値が、切り換えの直前におけるＢ方式による
トルク容量係数Ｃｐの推定値と一致するように、Ａ方式
の演算に用いられるポンプ容量係数Ｃｐの値を合わせ込
むことで実行される。

【００６３】このＢ方式からＡ方式への切り換えの際の
処理について説明する。図７は、Ｂ方式による運転か
ら、Ａ方式による運転に切り換える際の処理を示すフロ
ー図であり、本ルーチンに入る前提として、Ｂ方式によ
る推定タービントルクＴｔが所定時間ごとに算出されて
いるものとする。

【００６４】まず、Ａ方式への切り換え条件が成立した
かが判断される（Ｓ１０）。この切り換え条件は、Ｂ方
式により検出される推定タービントルクＴｔが上記スラ
イスレベルＳｔを超えたことであってもよいし、スライ
スレベルＳｔと異なる閾値を用いてもよい。また、推定
タービントルクＴｔ以外でイナーシャ相の開始を検出で
きる他の条件、例えばＢ方式による出力軸トルクＴ0が
所定の閾値を超えたことや、変速指令があったことを条
件として用いてもよい。切り換え条件が成立しない場合
には、ステップＳ１０の判断が繰り返し実行される。

【００６５】切り換え条件が成立した場合には、Ｂ方式
による推定タービントルクＴｔに基づいて、現在のトル
ク容量係数Ｃｐ（ｅ）が、次式により算出される（Ｓ２
０）。 Ｃｐ（ｅ）＝Ｔｔ／ｔ（ｅ）・Ｎｅ^2

【００６６】次に、すべり比−トルク容量係数マップか
ら、現在のすべり比ｅに対応するトルク容量係数Ｃ
（ｅ）が読み出される（Ｓ３０）。

【００６７】次に、ステップＳ２０で算出された現在の
トルク容量係数Ｃｐ（ｅ）と、ステップＳ３０で現在の
すべり比ｅに対応して読み出されたトルク容量係数Ｃ
（ｅ）との差分の演算Ｃｒ＝Ｃｐ（ｅ）−Ｃ（ｅ）によ
り、補正量Ｃrが算出され、ＲＡＭ３６に記憶される
（Ｓ４０）。

【００６８】次に、すべり比−トルク容量係数マップ
を、補正量Ｃrによりオフセットさせ、Ａ方式で運転す
る（Ｓ５０）。すなわち、図８に示すように、トルクコ
ンバータのスリップ比ｅに対応するポンプ容量係数Ｃの
値を、スリップ比ｅの全領域について補正、すなわちポ
ンプ容量係数Ｃに補正量Ｃｒを足し込むことでこれをオ
フセットさせ、この補正されたポンプ容量係数Ｃによっ
てＡ方式の演算を行うことにより、推定演算を行う。

【００６９】このＡ方式による運転は、所定のＢ方式へ
の切り換え条件が成立するまでの間、繰り返し実行され
る（Ｓ６０）。そしてＢ方式への切り換え条件が成立し
た場合には、Ｂ方式による運転に切り換えられて（Ｓ７
０）本ルーチンが終了する。

【００７０】以上のとおり、本実施形態では、Ａ方式に
よる推定タービントルクＴｔが、変速開始の直前におけ
るＢ方式による推定タービントルクＴｔと一致するよう
に、Ａ方式による演算に用いられるポンプ容量係数Ｃの
値を補正する。したがって本実施形態では、補正された
ポンプ容量係数Ｃを用いてＡ方式による推定タービント
ルクＴｔの演算を精度良く実行できる。

【００７１】また本実施形態では、算出された補正量Ｃ
ｒを用いて、トルクコンバータのスリップ比ｅに対応す
るポンプ容量係数Ｃの値を、スリップ比ｅの全領域につ
いて補正、すなわちポンプ容量係数Ｃに補正量Ｃｒを足
し込むことでこれをオフセットさせる。したがって本実
施形態では、スリップ比ｅが変化する場合にもポンプ容
量係数Ｃを精度良く算出でき好適である。

【００７２】なお、上記図１１に示される従来例につい
ての試験と同様の条件で、本実施形態について、Ｂ方式
によって得た推定入力軸トルクを用いた係合側クラッチ
の伝達トルクの推定を行ったところ、図９に示すよう
に、伝達トルクの実測値（センサー出力）との間で良い
一致が確認された。

【００７３】また本実施形態では、ＲＡＭ３６に記憶さ
れた補正量Ｃｒを参照して補正を行うこととしたので、
本発明の効果を簡易な構成で実現できる。

【００７４】また本実施形態では、Ａ方式およびＢ方式
のタービントルク演算手段の切り換えを行い、スリップ
比ｅが小の領域ではＡ方式により推定タービントルクＴ
ｔの演算を行い、スリップ比ｅが大の領域ではＢ方式に
より推定タービントルクＴｔの演算を行って、ギアトレ
イン１５の出力軸のトルクを推定する。元来、Ｂ方式に
よる推定タービントルクの演算は定常時の推定精度が良
いが過渡時の推定精度が悪く、またＡ方式による推定タ
ービントルクの演算は過渡時の推定精度が良いがスリッ
プ比ｅが小の領域ではばらつきが大きいという特徴があ
るが、本実施形態では補正量Ｃｒにより、Ａ方式による
推定タービントルクの演算における従来の短所を解消し
つつ、両方式のタービントルク演算手段を効果的に使い
分けて精度の良い推定を実行できる。

【００７５】なお、Ａ方式であっても、スリップ比ｅが
小さい領域、例えばｅ＜０．９の領域では、Ａ方式でも
タービントルクの推定値のばらつきが小さく、実用上許
容できる。したがって、上記実施形態のようなタービン
トルク推定方式の切り換えを行う構成に代えて、Ａ方式
による推定タービントルクのみを用いて駆動トルクの制
御を行い、変速時にのみＢ方式による推定タービントル
クを参照してポンプ容量係数の補正を行う構成としても
よい。

【００７６】また、本実施形態では、トルクフィードバ
ック制御として、トランスミッションの出力軸の目標ト
ルクｔＴonと、推定したトランスミッションの出力軸ト
ルクＴonとの偏差δを零とすべく、エンジンの点火時期
を制御することとしたが、このような構成に代えて、変
速中におけるタービントルクの目標トルクと、推定した
タービントルクとの偏差を零とすべく、エンジンの点火
時期を制御することとしてもよく、かかる構成によって
も上記実施形態と同様の効果を得ることができる。この
タービントルクの目標トルクは、例えば時刻ｔ0時点か
ら時間的傾斜角度θｔで所定の時間間隔ごとに算出され
るトランスミッション出力軸の目標トルク、および変速
前後のギヤ比の比に基づいて算出するのが好適である
が、他の方法により設定してもよい。

【００７７】また、本実施形態ではエンジン出力低下の
ための制御を点火時期の調整によって行うこととした
が、他の方式によってもよい。また、本実施形態では原
動機として内燃機関であるエンジンを利用した車両に本
発明を適用した例について説明したが、本発明はモータ
を利用した電気自動車や、内燃機関とモータとを組み合
わせたハイブリッド車について適用することも可能であ
って、かかる構成も本発明の範疇に属するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の概略を示すブロック図で
ある。

【図２】 ＡＴＣＵ，ＥＣＵ等の制御装置の構成例を示
すブロック図である。

【図３】 従来のアップシフトショック低減法の一例を
示すタイミング図である。

【図４】 実施形態に係るアップシフトショック低減法
を示すタイミング図である。

【図５】 エンジン特性から駆動トルクを推定する方法
のブロック図である。

【図６】 トルコン特性から駆動トルクを推定する方法
のブロック図である。

【図７】 Ｂ方式からＡ方式への切り換えの際の処理を
示すフロー図である。

【図８】 Ｂ方式からＡ方式への切り換えの際の補正処
理を示すスリップ比−容量係数グラフである。

【図９】 本実施形態につきＢ方式によって得た推定入
力軸トルクを用いて係合側クラッチの伝達トルクの推定
を行った結果を示すグラフである。

【図１０】 従来例における入力軸トルクの推定値、お
よびその時の回転速度・入力軸トルクを示すタイミング
図である。

【図１１】 従来例につきＢ方式によって得た推定入力
軸トルクを用いて係合側クラッチの伝達トルクの推定を
行った結果を示すグラフである。

【図１２】 Ａ方式に従ってトルクコンバータの容量係
数を導出する条件と数式を示す説明図である。

【図１３】 スリップ比−ポンプ容量係数特性の変速中
におけるばらつきを示すグラフである。

【図１４】 変速中におけるスリップ比−ポンプ容量係
数特性のオフセット的変化を示すグラフである。

【図１５】 係合側クラッチの伝達トルクを推定する数
式を示す説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン、２ ＡＴ、３ 駆動軸、４ 差動装置、
５ 駆動輪、６ ＡＴの油圧回路、７ ＡＴＣＵ、８
ＥＣＵ、９ エアークリーナ、１０ エアーフローセン
サ、１１ スロットルチャンバ、１２ 吸入マニホール
ド、１３ インジェクタ、１４ トルクコンバータ、１
５ ギアトレイン、１６ タービンセンサ、１７ ミッ
ション出力軸回転センサ（車速センサ）、１８ スロッ
トルセンサ、１９ アイドルスピードコントロールバル
ブ（ＩＳＣ）、２０ 油圧制御切り換え電磁弁、３３
ＣＰＵ、３４ バス、３５ ＲＯＭ、３６ ＲＡＭ、３
７ＬＡＮ制御回路、３８ 入出力インターフェース回
路。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ 45/00 ３３０ 45/00 ３３０ // Ｆ１６Ｈ 59:16 Ｆ１６Ｈ 59:16 59:40 59:40 59:42 59:42 (72)発明者 西澤 博幸 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大澤 正敬 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 河野 克己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅原 則己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 戸倉 隆明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA53 AB01 AC01 AC08 AC15 AC18 AD02 AD04 AD05 AD22 AD23 AD30 AD31 AD51 AE03 AE09 AE22 AE31 AE39 AF01 AF09 3G084 BA02 BA17 CA08 DA04 DA18 EA11 EB08 EB12 EC04 FA06 FA07 FA10 FA33 FA38 3G093 AA01 AA05 BA03 BA14 CB08 DA01 DA06 DA07 DA09 DB01 DB05 DB09 EA02 EA05 EA06 EA07 EA13 EB03 EC04 FA04 FA05 FA06 FA07 FA09 FB03 3J552 MA01 MA12 NA01 NB01 PA02 PA51 UA08 VA32Z VA34W VA37Z VA39W VA39Y VA42W

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機に接続された流体式トルクコンバ
   ータの出力軸のトルクを算出するタービントルク算出装
   置であって、 予め記憶された原動機トルク特性を利用して前記トルク
   コンバータのタービントルクを推定する第一のタービン
   トルク演算手段と、 予め互いに関連づけて記憶されたトルクコンバータの滑
   りとポンプ容量係数とを利用して前記トルクコンバータ
   のタービントルクを推定する第二のタービントルク演算
   手段と、 前記第二のタービントルク演算手段の推定値が、変速開
   始の直前における第一のタービントルク演算手段の推定
   値と一致するように、前記第二のタービントルク演算手
   段の演算に用いられるポンプ容量係数の値を補正する容
   量係数補正手段と、 を備えることを特徴とするタービントルク算出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のタービントルク算出装
   置において、 前記容量係数補正手段が、前記補正に係る補正量を用い
   て前記滑りに対応する前記ポンプ容量係数の値を前記滑
   りの全領域について補正することを特徴とするタービン
   トルク算出装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のタービントルク算出装
   置において、 前記補正量を記憶する記憶手段を更に備え、前記容量係
   数補正手段が前記記憶した補正量を用いて前記補正を行
   うことを特徴とするタービントルク算出装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のタ
   ービントルク算出装置において、 前記滑りが小の領域では第一のタービントルク演算手段
   を用い、前記滑りが大の領域では第二のタービントルク
   演算手段を用いるように、第一および第二のタービント
   ルク演算手段を切り換える切り換え手段を更に備えたこ
   とを特徴とするタービントルク算出装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のタ
   ービントルク算出装置を含んで構成される車両の駆動ト
   ルク制御装置であって、 前記流体式トルクコンバータの出力軸に接続された変速
   機構の出力軸のトルクを推定する駆動トルク演算手段
   と、 前記変速機構の出力軸の変速中の目標トルクを発生する
   目標トルク発生手段と、 前記駆動トルク演算手段で推定した駆動トルクと前記目
   標トルク発生手段で発生した目標トルクとの偏差を解消
   すべく前記原動機の出力トルクを制御する原動機トルク
   制御手段と、 を備えた車両の駆動トルク制御装置。