JP2005337053A - 車両用駆動トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダウンシフト時に運転者が感じる違和感を改善した車両用駆動トルク制御装置を提供する。
【解決手段】車両の運転状態から目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算部２０と、目標駆動トルクに基づきエンジントルク指令値を演算するエンジントルク指令値演算部２１を備えた車両駆動トルク制御装置において、変速比変化に伴う実エンジントルク変化の応答遅れによる駆動トルクの変動を推定し、エンジントルク指令値を補正するエンジントルク指令値補正部２２を備え、応答遅れによる駆動トルクの変動を少なくする。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用駆動トルク制御装置に関するものであり、特にダウンシフト時における駆動トルク制御に関するものである。

従来、運転者の加速操作量（アクセル開度）や車両の状態量に基づき求めた目標駆動トルクを達成するために出力指令値（目標駆動トルク×出力軸回転角速度）を入力し、等出力線とエンジン運転点の交点により求めた入力軸回転数に基づき作成したマップを用いて入力軸回転数（変速比）指令値を演算する。そして、目標駆動トルクを実際の変速比及び最終減速比で除算することにより、エンジントルク指令値を演算するものが、特許文献１に開示されている。
特開２００１−０４７８９１号公報

しかし、上記の発明では、エンジンの応答遅れを考慮せずにエンジントルク指令値を演算しているので、例えば変速比指令がダウンシフトとなりエンジントルクに変化が生じた場合に実際のエンジントルク変化は、エンジントルク指令値よりも遅れて反応し、エンジントルク指令値と実際のエンジントルク（実エンジントルク）との間に偏差を生じる。これによって、駆動トルク（実駆動トルク）が目標とする値よりも大きくなる、すなわちオーバーシュートによって車両の加速度がアクセル開度に応じた加速度よりも大きくなり、運転者に違和感を感じさせてしまう、といった問題がある。

本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、エンジントルク指令値と実エンジントルクの偏差を小さくし、運転者の操作に応じた加速度を車両に与え、運転者の感じる違和感を改善することを目的とする。

本発明では、車両の運転状態から目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算手段と、目標駆動トルクに基づきエンジントルク指令値を演算するエンジントルク演算手段と、実エンジントルクがエンジントルク指令値に追従するようにエンジンを制御するエンジントルク制御手段と、を備える車両駆動力制御装置において、変速比変化に伴う実エンジントルク変化の対応遅れによる駆動トルクの変動を推定し、エンジントルク指令値を補正するエンジントルク指令値補正手段を備える。

また、車両の運転状態に基づいて自動変速機の目標変速比を演算する目標変速比演算手段と、この目標変速比に基づいて自動変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、を含む。

本発明によると、エンジントルク指令値と実エンジントルクとの偏差を少なくすることができ、実エンジントルクの応答遅れによる駆動トルクの変動を少なくし、例えばダウンシフト時などに目標駆動トルクよりも駆動トルクの変動が大きくなることによって運転者が感じる違和感を改善することができる。

本発明の実施形態の構成を図１の構成概略図を用いて説明する。

本発明のパワートレインは、エンジン１と、ロックアップ機構付きトルクコンバータ２と、無段変速機（以下、ＣＶＴ）３で構成する。

エンジン１は、電子制御式スロットルアクチュエータ１ａによりエンジン１への吸入空気を調整することで出力トルクを制御する。

トルクコンバータ２は、ロックアップ機構（図示しない）を備え、このロックアップ機構は、エンジン出力の極低速域のみで開放され、開放状態で車両の停車からの発進を可能とし、更に振動をダンピングする。中高速域では、ロックアップ機構によってトルクコンバータ２の入出力軸間を締結し、その締結力を調整することでエンジン１の出力を一部または完全にＣＶＴ３へ伝達する。

ＣＶＴ３は、トルクコンバータ２と連結するプライマリプーリ４と、車両駆動側と連結するセカンダリプーリ５と、プライマリプーリ４とセカンダリプーリ５間に設け、プライマリプーリ４とセカンダリプーリ５の回転を伝達するベルト６を備え、プライマリプーリ４とセカンダリプーリ５の有効半径を油圧機構によって調節し、変速比を制御する。なお、ＣＶＴ３はベルト式の無段変速機に限らず、トロイダル型無段変速機を使用してもよい。

車両を制御するコントローラは、車両の駆動トルクを制御する駆動トルク制御コントローラ１０と、エンジントルクを制御するエンジントルクコントローラ１１と、ＣＶＴ３の変速比とクラッチを制御するＣＶＴコントローラ１２を備える。これらのコントローラは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、デジタルポート、Ａ／Ｄポート、各種タイマ機能を内蔵するワンチップマイコン（あるいは同機能を実現する機能チップ）と、高速通信用回路、各アクチュエータ駆動用回路などによって構成される。

また、コントローラで制御を行うための車両の状態を検出するセンサとして、ドライバーの操作するアクセル開度を計測するアクセルセンサ１３と、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１４と、エンジンクランク軸（図示しない）に取り付けられ、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ（クランク角センサ）１５と、ＣＶＴ３のプライマリプーリ軸に取り付けられ、プライマリプーリの回転速度を検出するプライマリ回転速度センサ１６と、ＣＶＴ３のセカンダリプーリ軸に取り付けられ、セカンダリプーリの回転速度を検出するセカンダリ回転速度センサ１７と、エンジン１の運転点を燃費重視あるいは加速重視にするかを切り換えるエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８と、を備える。なお、車輪速センサ１４、エンジン回転速度センサ１５、プライマリ回転速度センサ１６、セカンダリ回転速度センサ１７は電磁ピックアップなどを使用する。なお、エンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８は、運転者によって操作され、例えばシフトレバー近辺に設けられる。

駆動トルク制御コントローラ１０のエンジントルク制御系について、図２のブロック図を用いて説明する。

駆動トルク制御コントローラ１０のエンジントルク制御系は、車両の目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算部（目標駆動トルク演算手段）２０と、目標駆動トルクとＣＶＴ３の実変速比からエンジントルク指令値を演算するエンジントルク指令値演算部（エンジントルク演算手段）２１と、目標駆動トルクとエンジントルク指令値と実変速比からエンジントルク指令値を補正した最終エンジントルク指令値を演算するエンジントルク指令値補正部（エンジン指令値補正手段）２２と、エンジン１のトルクを制御するエンジントルク制御部（エンジントルク制御手段）２３を備える。

次に駆動トルク制御コントローラ１０の処理内容を図３のフローチャートを用いて説明する。図３のフローチャートは所定時間毎、例えば１０ｍｓｅｃ毎に行われる。

ステップＳ１では、ドライバーの踏み込み量からアクセルセンサ１３に設けられたＡ／Ｄポートによってアクセル信号を読み取り、アクセル開度Ａ_poを計測する。

ステップＳ２では、車輪速センサ１４に設けられたマイコンのタイマー機能の一つであるインプットキャプチャ機能を用いて計測された車輪速パルス幅（ｎ周期分）の逆数から駆動輪の車輪速Ｖｗを演算する。

ステップＳ３では、エンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８のＯＮ／ＯＦＦ状態をマイコンのディジタルＩ／Ｏポートを用いて判定する。

ステップＳ４では、プライマリ速度センサ１６からプライマリ回転速度ω_p、セカンダリ速度センサ１７からセカンダリ回転速度ω_sを計測し、ＣＶＴコントローラ１２によって演算した変速比Ｉ_pを、またクランク角センサ１５から計測したエンジン回転速度ω_eを高速通信受信バッファから読み取る。

ステップＳ５では、目標駆動トルク演算部２０によって、アクセル開度Ａ_poと車輪速Ｖ_wに基づき目標駆動トルクＴ_d ^*を算出する。なお、目標駆動トルクＴ_d ^*は、図４に示すマップから読み出す。図４はアクセル開度Ａ_poと車輪速Ｖ_wに対する目標駆動トルクＴ_d ^*を示すマップであり、アクセル開度Ａ_poが大きくなると目標駆動トルクＴ_d ^*は大きくなり、また車輪速Ｖ_wが遅くなると目標駆動トルクＴ_d ^*は小さくなる。

また、ここでは目標駆動トルクＴ_d ^*に対し、エンジンの伝達特性Ｇ_e’（ｓ）と予め設定された或る所定の伝達特性Ｇ_t（ｓ）から構成される式（１）のフィルタ処理により位相補償（第１の位相補償）を施しても良い。これによって、より運転者の違和感を少なくすることができる。なお、実際の演算ではタスティン近似などで離散化して得られた漸化式を用いて演算する（ステップ５が目標駆動トルク用位相補償手段を構成する）。

式（１）の位相補償を施すことにより、実駆動トルクＴ_dを設計時に予め設定した伝達特性とすることができる。なお、ここでの位相補償は、式（１）に限られず、或る所定の伝達特性Ｇ_t（ｓ）を異なる伝達特性とすることも可能である。

また、路面勾配といった外乱が生じた場合にも目標とする実駆動トルクが得られるように目標駆動トルク（または加速度）に対しフィードバック制御を施しても良い。（ステップＳ５が目標エンジン駆動トルク演算手段を構成する）。

ステップＳ６では、目標駆動トルクＴ_d ^*、駆動輪角速度ω_w（ω_w＝車輪速Ｖ_w／タイヤ半径）およびエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８の状態から予めメモリに記憶された図５に示すマップより目標プライマリ回転速度ω_p ^*を読み出す。図５は、等出力線（駆動トルク×駆動輪角速度）とエンジン運転点拘束線とプライマリ回転速度ω_p ^*とエンジントルクの関係を示す図であり、等出力線とエンジン運転点拘束線の交点から目標プライマリ回転速度ω_p ^*を読み出す。また、エンジントルクが正の場合、すなわち等速度走行、または加速走行の場合には、エンジン運転点拘束線は、燃費を重視した最適燃費運転線と、エンジントルクに余裕を持たせ加速性能を重視した加速性重視線があり、運転者がエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８を操作することによりどちらかのエンジン運転点拘束線に選択される。また、エンジントルクが負値の場合は、エンジンブレーキ特性線を示す。なお、図５ではエンジン運転点拘束線のうち最適燃費運転線を実線で示し、加速性重視線を破線で示し、等出力線を二点鎖線、等燃費消費線を一点鎖線で示す。一点鎖線で囲まれた領域はそれぞれ等燃料消費域である。

ステップＳ７では、目標プライマリ回転速度ω_p ^*から、
Ｉ_p ^*＝ω_p ^*／ω_s 式（２）
に基づき目標変速比である変速比指令値Ｉ_p ^*を演算する（ステップＳ７が目標変速比演算手段を構成する）。

ステップＳ８では、エンジントルク指令値演算部２１によって目標駆動トルクＴ_d ^*および無段変速機の実変速比Ｉ_pから、
Ｔ_e ^*＝Ｔ_d ^*／（Ｉ_p×Ｉ_f） 式（３）
に基づいて目標駆動トルクに対するエンジン１のトルク指令値である基本エンジントルク指令値Ｔ_e ^*を演算する。ここで、Ｉ_f：最終減速比である（ステップＳ８がエンジントルク演算手段を構成する）。

ステップＳ９では、エンジントルク指令値補正部２２によって目標駆動トルクＴ_d ^*または基本エンジントルク指令値Ｔ_e ^*と実変速比Ｉ_pから、変速比変化に伴うエンジントルク指令値変化に対する実エンジントルクの遅れ（偏差）を推定し、その遅れによる実駆動トルク変動分を推定し、この変動分を打ち消すための最終エンジントルク補正値Ｔ_{e_ERR}’を演算する。このエンジントルク指令値補正部２２の詳細については後述する。

ステップＳ１０では、ステップＳ８で演算した基本エンジントルク指令値Ｔ_e ^*と、ステップＳ９で演算した最終エンジントルク補正値Ｔ_{e_ERR}’を加算し、最終エンジントルク指令値Ｔ_e ^*’を演算する。これによってトルク指令値変化に対する実エンジントルクの遅れを補正するので、実駆動トルクが目標駆動トルクから大きく外れることを防止することができる（ステップＳ９、Ｓ１０がエンジントルク指令値補正手段を構成し、ステップＳ１０が最終エンジントルク指令値演算手段を構成する）。

ステップＳ１１では、最終エンジントルク指令値Ｔ_e ^*’をエンジントルクコントローラ１１へ、変速比指令値Ｉ_p ^*をＣＶＴコントローラ１２へそれぞれ高速通信線を介して出力し、エンジントルク制御部２３によってエンジン１のエンジントルクをエンジントルク指令値Ｔ_e ^*’、ＣＶＴ３のプライマリプーリ４とセカンダリプーリ５の変速比を変速比指令値Ｉ_p ^*に制御する（ステップＳ１１がエンジントルク制御手段、変速比制御手段を構成する）。

以上の制御により、例えば運転者によるエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８の操作によるエンジン運転点拘束線の変化、またはアクセル開度の増大によるダウンシフト時に実駆動トルクが目標駆動トルクから大きく外れる（目標駆動トルクよりも実駆動トルクが大きくなり加速側へ外れる）ことを防ぐことができ、運転者などに与える違和感を少なくすることができる。

次にステップＳ９で最終エンジントルク補正値Ｔ_e__ERR’を演算するエンジントルク指令値補正部２２の詳細について図６、図７、図８のブロック図を用いて説明する。なお、図７はステップ５においてフィルタ処理を施さない場合のブロック図であり、図８はステップ５においてフィルタ処理を施した場合のブロック図である。エンジントルク指令値補正部２２は、目標駆動トルクから駆動トルク規範値を演算する駆動トルク規範値演算部３０（駆動トルク規範値演算手段）と、目標駆動トルクと実変速比から駆動トルク推定値を演算する駆動トルク推定値演算部３１（駆動トルク推定値演算手段）と、駆動トルク規範値と駆動トルク推定値からエンジントルク補正値を演算するエンジントルク補正値演算部３２（エンジントルク補正値演算手段）と、エンジントルク指令値とエンジントルク補正値から最終エンジントルク指令値を演算する最終エンジントルク指令値演算部３３（最終エンジントルク指令値演算手段）を備える。

駆動トルク規範値演算部３０は、遅れ処理部４０によってステップＳ５で演算した目標駆動トルクＴ_d ^*を入力とし、式（４）または式（５）に示す伝達特性Ｇ₁（ｓ）の遅れ（一時遅れ＋むだ時間）処理を施し、変速比変化によるエンジントルク指令値変化分に遅れが生じないと仮定した場合の駆動トルク規範値Ｔ_d__REFを演算する。実際にはタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて演算する。なお式（４）はステップ５において目標駆動トルクに式（１）に示す位相補償を施していない場合の伝達特性であり、式（５）はステップ５において目標駆動トルクに式（１）に示す位相補償を施した場合の伝達特性である。

ただし、τ_e：エンジンの一次遅れ時定数、Ｌ_e：むだ時間、であり、これらの値は図９、１０に基づいて設定される。図９はエンジン１の回転速度とエンジン１の一次遅れ時定数の関係を示した図であり、エンジン回転速度が速くなると、エンジンの一次遅れ時定数は減少する。また、図１０はエンジン１の回転速度とむだ時間の関係を示した図であり、エンジン回転速度が速くなるとむだ時間は減少する。ステップＳ５において目標駆動トルクに式（１）に示す位相補償を行った場合には式（５）の伝達特性を施すことで、エンジントルク規範値における駆動トルクの遅れ処理を精度良く行うことができる。

駆動トルク推定値演算部３１では、まず遅れ処理部４１によってステップＳ８において演算したエンジントルク指令値Ｔ_e ^*’に式（４）に示すエンジン伝達特性相当の遅れ処理を施しエンジントルク指令値変化分に遅れが生じた場合のエンジントルク推定値Ｔ_e__ESTを演算する。また、ステップＳ５においてフィードバック制御が行われている場合には、フィードバックによる補正が施される以前の目標駆動トルクを除算したエンジントルク指令値Ｔ_e ^*に式（４）のエンジン伝達特性相当の遅れ処理を施し、エンジントルク推定値Ｔ_e__ESTを演算しても良い。これにより、フィードバックの安定性を損なうことなく、エンジントルクの補正を行うことができる。

そして、エンジントルク推定値Ｔ_e__ESTと実変速比Ｉ_pならびに最終減速比Ｉ_fから、積算部４２によって、
Ｔ_{d_EST}＝Ｔ_{e_EST}×Ｉ_p×Ｉ_f 式（６）
により、エンジントルク指令値変化分に遅れが生じた場合の駆動トルク推定値Ｔ_d__ESTを演算する。

エンジントルク補正値演算部３２では、まず駆動トルク規範値Ｔ_d__REFと駆動トルク推定値Ｔ_{d_EST}から、加算部４３によって、
Ｔ_{d_ERR}＝Ｔ_{d_REF}−Ｔ_{d_EST} 式（７）
により、エンジントルク指令値変化分に遅れが生じたことによって生じる駆動トルク変動Ｔ_d__ERRを演算する。

次に、演算した駆動トルク変動Ｔ_d__ERRを実変速比Ｉ_pならびに最終減速比Ｉ_fから、除算部４４によって
Ｔ_{e_ERR}＝Ｔ_{d_ERR}／（Ｉ_p×Ｉ_f） 式（８）
によりエンジントルク補正値Ｔ_{e_ERR}を演算する。

そして、演算したエンジントルク補正値Ｔ_{e_ERR}に、位相補償部４５において次式（９）に示す位相補償フィルタ（第２の位相補償）を施し、最終エンジントルク補正値Ｔ_{e_ERR}’を演算する。実際の演算にはタスティン近似などで離散化して得られた漸化式を用いて算出する。

ただし、τ₁、τ₂：位相補償定数であり、ここではτ₂を上述したエンジン一次遅れ時定数（τ_e）とする。τ₂をエンジン一次遅れ時定数とすることによりエンジントルクの遅れと位相補償を同期することでエンジンの応答特性が変化した場合でも安定した位相補償を得ることができる。

最終エンジントルク指令値演算部３３は、上記ステップＳ１０で説明したように基本エンジントルク指令値Ｔ_e ^*と最終エンジントルク補正値Ｔ_e__ERR’から最終エンジントルク指令値Ｔ_e ^*’を演算する。

以上により、エンジントルク指令値補正部２２によって最終エンジントルク指令値Ｔ_e ^*’を演算する。

以上の制御によって、エンジントルク指令値に実エンジントルクの応答遅れ処理を施すことで、実駆動トルクの変動を応答遅れが無い場合の実駆動トルクに近づけることが可能な最終エンジントルク補正値を演算することができる。

次に本発明を用いない場合と、用いた場合の実駆動トルク変化を図１１、図１２に示すタイムチャートを用いて説明する。図１１は本発明を用いずにエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８を燃費性重視線から加速性重視線へ、操作したときの実駆動トルクなどの変化を示す図であり、図１２は本発明を用いた場合の実駆動トルクなどの変化を示す図である。

まず本は発明を用いない場合について説明する。時間ｔ１以前では、アクセル開度Ａ_po1、変速比Ｉ_p1、エンジントルクＴ_e1、実駆動トルクＴ_d1であり、アクセル開度一定、かつ駆動トルクが走行抵抗と釣り合っている状態、すなわち車速一定の状態である。

そして時間ｔ１において、運転者によりエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８が切り換えられ、燃費性重視線から加速性重視線へ変更される。これにより、変速比指令値がＩ_p1からＩ_p2へ変更、すなわちダウンシフト方向へ変更される。なお、変速比の指令値が変化した場合に、指令値に対する機械的な遅れが生じるがここではその時間をｔ２とする。

時間ｔ２では変速比指令に基づいてエンジントルク指令値が出され、ダウンシフトに伴いエンジントルク指令値は減少する。しかし実エンジントルク（図中実値）は例えば燃料の輸送遅れなどによってエンジントルク指令値に対して遅れて反応し、エンジントルク指令値と実エンジントルクとの間に偏差が生じる。実駆動トルクはエンジン運転点拘束切換ＳＷ１８が変更されても、偏差がない場合にはアクセル開度は一定なので、駆動トルク規範値（図中目標値）は変化せずに一定となる。しかし、偏差がある場合には、変速比の実変化とエンジントルクの実変化にずれが生じるために実駆動トルク（図中実値）は増加する方向へ変化する。これにより実駆動トルクは、実エンジントルクがエンジントルク指令値に対する反応遅れに伴い減少し始める時間ｔ３まで増加し、その後実エンジントルクの減少と共に減少する。このときアクセル開度が一定にも関わらず、実駆動トルクが大きく増加するため、運転者などの違和感を感じさせることがある。

時間ｔ４では、実変速比が変速比指令値となり、時間ｔ５では、実エンジントルクがエンジントルク指令値となり、実駆動トルクは駆動トルク規範値と一致する。

本発明を用いた場合には、エンジントルク指令値に対する実エンジントルクの応答遅れによる変動分を推定し補正を施す。時間ｔ２までは、本発明を用いない場合と同じである。

時間ｔ２から補正されたエンジントルク指令値（ステップＳ９、Ｓ１０）が減少する。ここではエンジントルク指令値が補正されることで補正前のエンジントルク指令値と比較すると補正後のエンジントルク指令値は、その変化率（減少率）をｔ３’まで大きくし、その後エンジントルク指令値の変化率（増加率）を小さくする。これにより、若干の偏差が生じるものの実エンジントルクを変速比変化に応じたエンジントルク指令値、すなわち実駆動トルクに変動を生じさせないエンジントルク変化に近づけることができる。これにより、実駆動トルクが駆動トルク規範値に近くなり、運転者などが感じる実駆動トルクの変化による違和感を少なくすることができる。なお、補正によるエンジントルク指令値は、図１２に示すような変化以外でもよく、エンジントルク指令値に補正を施すことで実駆動トルクが駆動トルク規範値に近づけることができる。

時間ｔ４’では、実変速比が変速指令値となり、実エンジントルクがエンジントルク指令値となり、実駆動トルクが駆動トルク規範値と一致する。なお、実変速比と実エンジントルクは同時間において変速比指令値またはエンジントルク指令値を一致しない場合もあるが、この場合でも図１１に示す時間ｔ４から時間ｔ５までと比較すると一致するまでの時間を短縮することができる。

さらにアクセル開度を開いた場合における本発明を用いない場合と、用いた場合の実駆動トルク変化を図１３、図１４に示すタイムチャートを用いて説明する。図１３は本発明を用いずにアクセル開度を運転者が増大させた場合の実駆動トルクなどの変化を示す図であり、図１４は本発明を用いた場合の実駆動トルクなどの変化を示す図である。

まず本発明を用いない場合のタイムチャートについて説明する。時間ｔ１以前では、アクセル開度Ａ_po3、変速比Ｉ_p3、エンジントルクＴ_e3、実駆動トルクＴ_d3の状態、アクセル開度一定、かつ実駆動トルクが走行抵抗と釣り合っている状態、すなわち車速一定の状態で走行している。

そして時間ｔ１において、運転者によってアクセルが踏み込まれ、アクセル開度がＡ_po3からＡ_po4に変化する。これによって変速比の指令値がＩ_p3からＩ_p4へ、エンジントルクの指令値がＴ_e3からＴ_e4へ、実駆動トルクの目標値がＴ_d3からＴ_d4へ変化する。なお、エンジントルク指令値が変化した場合に、指令値に対する機械的な遅れが生じるがここではエンジントルクの変化開始をｔ２とする。

時間ｔ２ではアクセル開度の増加によって、まず実エンジントルクが増加し始める。また、エンジントルクの増加に伴って実駆動トルクが増加する。

時間ｔ３では変速比変化に基づいてエンジントルクが減少するようにエンジントルク指令値が出され、加速のためのダウンシフトに伴いエンジントルク指令値Ｔ_e4からＴ_e5へ減少する。しかし実エンジントルクは例えばスロットルの遅れなどによってエンジントルク指令値に対して遅れて反応し、エンジントルク指令値と実エンジントルクとの間に偏差が生じる。この偏差により実駆動トルクは偏差がない場合の駆動トルク規範値よりも増加する方向へ変化する。

時間ｔ４では偏差によって駆動トルク規範値よりも大きくなった実駆動トルクがオーバーシュートを起こし、運転者のアクセル踏み込み量に応じた駆動トルク規範値よりも大きくなる。そのため運転者が要求する加速度よりも大きな加速度となり、運転者に違和感を感じさせる。駆動トルクは実エンジントルクと実変速比の積が減少する時間ｔ５まで増加する。

時間ｔ５以降では実エンジントルクが減少し、それに伴い実駆動トルクも減少し、時間ｔ６において実変速比が変速比指令値となり、時間ｔ７において実エンジントルクがエンジントルク指令値となり、実駆動トルクも駆動トルク規範値と一致する。

本発明を用いた場合には、エンジントルク指令値に対する実エンジントルクの遅れによる変動分を推定し補正を施す。時間ｔ２までは、本発明を用いない場合と同じである。また、時間ｔ２ではアクセル開度の増加によって、まず実エンジントルクが増加し始め、エンジントルクの増加に伴って実駆動トルクが増加する。

時間ｔ３’からダウンシフトに伴い補正されたエンジントルク指令値（ステップＳ９、Ｓ１０）が減少する。ここではエンジントルク指令値が補正されることで、補正前のエンジントルク指令値と比較すると補正後のエンジントルク指令値は、その変化率（減少率）が時間ｔ４’まで大きくし、その後エンジントルク指令値の変化率を小さくする。これによって補正されたエンジントルク指令値に応じて実エンジントルクが変化するので、若干の偏差が生じるが、偏差を小さくすることができ、実駆動トルクを駆動トルク規範値に近づけることができる。これにより、実駆動トルクが駆動トルク規範値に近くなり、すなわち実駆動トルクの変動が少なくなり、運転者などが感じる実駆動トルクの変化による違和感を少なくすることができる。なお、補正によるエンジントルク指令値は、図１４に示すような変化以外でもよく、エンジントルク指令値に補正を施すことで実駆動トルクが駆動トルク規範値に近づける。

時間ｔ５’では、実駆動トルクが駆動トルク規範値よりも大きくなり、オーバーシュートを起こすが、本発明を用いない場合と比較するとその量は少なく、運転者が感じる違和感を少なくすることができる。

時間ｔ６’では、実変速比が変速指令値となり、実エンジントルクがエンジントルク指令値となり、実駆動トルクが駆動トルク規範値と一致する。なお、実変速比と実エンジントルクは同時間において変速比指令値またはエンジントルク指令値を一致しない場合もあるが、この場合でも図１３に示す時間ｔ６から時間ｔ７までと比較すると一致するまでの時間を短縮することができる。

本発明の第１実施形態の効果について説明する。

本発明では、変速比変化に伴ってエンジントルクが変化する場合に、エンジントルク指令値にエンジンの応答遅れによる実駆動トルクの変動を推定し、エンジントルク指令値に補正を施すことで、応答遅れがない場合のエンジントルク指令値と実エンジントルクの偏差を少なくし、応答遅れがない場合の実駆動トルクと実際の実駆動トルクとの差を小さくする。これにより、例えばエンジン運転点拘束線切換ＳＷ１８が操作された際、または運転者のアクセル踏み込み時によるダウンシフトの際に、エンジントルクの応答遅れによって生じる実駆動トルクの増加を小さくすることができ、運転者などが感じる違和感を改善することができる。

駆動トルク規範値演算部３０、駆動トルク推定値演算部３１において行うエンジンの遅れ処理の伝達特性をエンジンの伝達特性（式（４））とすることで、エンジントルクの補正を精度良く行うことができる。また、目標駆動トルクにフィードバック制御を行った際（ステップ５）には、フィードバック制御が施される前の目標駆動トルクに遅れ処理を施すことで、フィードバック制御の安定性を損なうことなくエンジントルクの補正を行うことができる。

また、目標駆動トルクに位相補償（式（１））を施した場合に、駆動トルク規範値演算部３０において、位相補償（式（１））に応じた遅れ処理を行うことで、エンジントルクの補正を精度良く行うことができる。

エンジン１の遅れ処理を行う伝達特性（式（４））のエンジン一次遅れ時定数（τ_e）、エンジンむだ時間（Ｌ_e）をエンジンの運転状態に応じて設定するので、エンジン１の運転状態に応じてエンジン１の遅れ処理を行い、エンジントルクの補正を正確に行うことができる。

エンジントルク補正値に進み位相補償（式（９））を施すことで、エンジントルクの応答遅れを小さくし、エンジントルクの補正を更に正確に行うことができる。また、進み位相補償の位相補償定数（τ₂）をエンジン１の一次遅れ時定数（τ_e）とすることで、エンジンの運転状態に応じてエンジントルクの補正を更に正確に行うことができる。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

オートマチックトランスミッションを搭載して駆動力制御を行う車両などに利用することができる。

本発明の概略構成図である。 本発明の駆動トルク制御コントローラのブロック図である。 本発明の駆動トルク制御コントローラが行うフローチャートである。 本発明の目標駆動トルクを算出するマップである。 本発明の目標プライマリプーリの回転速度を算出するマップである。 本発明のエンジントルク指令値補正部を示すブロック図である。 本発明のエンジントルク指令値補正部を示すブロック図であり、目標駆動トルクに位相補償を施さない場合のブロック図である。 本発明のエンジントルク指令値補正部を示すブロック図であり、目標駆動トルクに位相補償を施す場合のブロック図である。 本発明のエンジンの一次遅れ時定数を算出するマップである。 本発明のエンジンのむだ時間を算出するマップである。 本発明を用いない場合においてエンジン運転点拘束線切換ＳＷが操作された場合のタイムチャートである。 本発明を用いた場合においてエンジン運転点拘束線切換ＳＷが操作された場合のタイムチャートである。 本発明を用いない場合においてアクセル開度が開かれた場合のタイムチャートである。 本発明を用いた場合においてアクセル開度が開かれた場合のタイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 無段変速機（ＣＶＴ）
４ プライマリプーリ
５ セカンダリプーリ
１０ 駆動トルク制御コントローラ
１１ エンジントルクコントローラ
１２ ＣＶＴ、クラッチコントローラ
１８ エンジン運転点拘束線切換ＳＷ
２０ 目標駆動トルク演算部（目標駆動トルク演算手段）
２１ エンジントルク指令値演算部（エンジントルク演算手段）
２２ エンジントルク指令値補正部（エンジントルク指令値補正手段）
２３ エンジントルク制御部（エンジントルク制御手段）
３０ 駆動トルク規範値演算部（駆動トルク規範値演算手段）
３１ 駆動トルク推定値演算部（駆動トルク推定値演算手段）
３２ エンジントルク補正値演算部（エンジントルク補正値演算手段）
３３ 最終エンジントルク指令値演算部（最終エンジントルク指令値演算手段）

Claims (9)

1. 車両の運転状態から目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算手段と、
   前記目標駆動トルクに基づきエンジントルク指令値を演算するエンジントルク演算手段と、
   実エンジントルクが前記エンジントルク指令値に追従するようにエンジンを制御するエンジントルク制御手段と、を備える車両駆動力制御装置において、
   変速比変化に伴う前記実エンジントルク変化の応答遅れによる駆動トルクの変動を推定し、前記エンジントルク指令値を補正するエンジントルク指令値補正手段を備えることを特徴とする車両用駆動トルク制御装置。
2. 前記エンジントルク演算手段は前記目標駆動トルクを実変速比で除算することによりエンジントルク指令値を演算し、
   前記エンジントルク指令値補正手段は、前記目標駆動トルクに直接遅れ処理を施し前記駆動トルクの変動が生じない場合の駆動トルク規範値を演算する駆動トルク規範値演算手段と、
   前記目標駆動トルクを前記実変速比で除算した結果に遅れ処理を施した後、前記実変速比を乗算することにより前記トルク変動が生じた場合の駆動トルク推定値を演算する駆動トルク推定値演算手段と、
   前記駆動トルク規範値と前記駆動トルク推定値から最終エンジントルク補正値を演算するエンジントルク補正値演算手段と、
   前記エンジントルク指令値と前記最終エンジントルク補正値から最終エンジントルク指令値を演算する最終エンジントルク指令値演算手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動トルク制御装置。
3. 前記エンジントルク補正値演算手段は、前記駆動トルク規範値と前記駆動トルク推定値の偏差を前記実変速比で除算することにより前記エンジントルク補正値を演算することを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動トルク制御装置。
4. 前記駆動トルク規範値演算手段ならびに前記駆動トルク推定値演算手段における遅れ処理の伝達特性をエンジンの伝達特性とすることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用駆動トルク制御装置。
5. エンジンの伝達特性と所定の伝達特性からなる第１の位相補償によって前記目標駆動トルクに位相補償を行う目標駆動トルク用位相補償手段を備え、
   前記目標駆動トルク用位相補償手段によって前記目標駆動トルクに第１の位相補償を施した場合に、
   前記駆動トルク規範値演算手段における遅れ処理の伝達特性を前記所定の伝達特性とし、
   前記駆動トルク推定値演算手段における遅れ処理の伝達特性を前記エンジンの伝達特性とすることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用駆動トルク制御装置。
6. 前記エンジンの伝達特性は、ラプラス演算子とエンジン一次遅れ時定数とエンジンむだ時間からなる伝達特性であることを特徴とする請求項４または５に記載の車両用駆動トルク制御装置。
7. 前記エンジン一次遅れ時定数と前記エンジンむだ時間は、前記エンジンの状態に基づいて設定することを特徴とする請求項６に記載の車両用トルク制御装置。
8. 前記最終エンジントルク補正値は、前記駆動トルク規範値と前記駆動トルク推定値から算出されるエンジントルク補正値に第２の位相補償を施すことを特徴とする請求項４から７のいずれか一つに記載の車両用駆動トルク制御装置。
9. 前記第２の位相補償は、少なくとも前記エンジンの一次遅れ時定数を有し、前記エンジンの伝達特性と同期させる位相補償であることを特徴とする請求項８に記載の車両用駆動トルク制御装置。

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