JP3379225B2 - パワートレインの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行する自動車の出力
軸トルク算出装置において、量産時に生じる各出力軸ト
ルク推定装置のそれぞれ持つ固有の機差や出力軸トルク
推定装置が異常を来したり、経時的な変化を起こした場
合でも高精度のトルク推定が可能なパワートレインの制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン回転とタービン回転から
トルクコンバータ（以下トルコンと称す）の特性を用い
て出力トルク（駆動軸トルク）を推定して求めるものが
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で制御に
用いられているトルコン特性のデータテーブルまた関数
式は、開発時に少数個のトルコンを対象として試験によ
って求めた特性となっている。しかし、各トルコンに
は、量産の製造工程で内部の羽根角度に微少な差などと
いった個体差すなわち機差が生じたり、トルコン内部の
流体が経時的な劣化等による変化を起こす場合が考えら
れる。特に前者は、個々のトルコンでばらつきがあり、
その機差によりトルコン特性が大きく変化する。これら
に対しては考慮されておらず、機差があれば最初からト
ルク推定値が機差分だけずれた値を求めることとなり、
経時変化後はさらに精度が悪化し正確な出力トルク（駆
動軸トルク）を得る事ができない。このために自動車の
変速及び駆動力制御等において細かい制御ができなくな
るという問題点があった。

【０００４】本発明は、この問題に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、パワートレインの機差及び経時
変化を考慮した高精度の出力軸トルクを推定を可能にす
るパワートレインの制御装置を提供する事である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に関わるパワートレインの制御装置は、内燃
エンジンまたはモータと変速装置とからなるパワートレ
インを備えた車両のパワートレインの制御装置におい
て、機差及び経時変化を判断するための初期値を記憶さ
せておく初期値記憶手段とその初期値を設定する初期値
設定手段、また制御に用いる推定出力軸トルクを算出す
る主推定トルク算出手段を有し、推定トルク値と初期値
を比較し機差及び経時変化を判断する比較手段とさらに
推定トルクの補正を行う推定トルク補正手段から構成す
ることを特徴としている。

【０００６】

【作用】上記したように構成された本発明により、主推
定トルク算出手段で算出した推定トルクとあらかじめ記
憶している初期値の基準トルクを絶対値及び相対値で比
較を行うことで、機差分，経時変化分を考慮した真の出
力軸トルクがわかり、さらに絶対値及び相対値で補正を
行うことで高精度の出力軸トルク推定が可能となり、駆
動力，変速等のより細やかな制御が可能になる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細
に述べる。

【０００８】図１にトルク補正装置の概略を示す。図１
のエンジン１には筒内噴射方式，リーンバーンエンジン
またモータ駆動による方式を含む。前記したエンジン１
と自動変速機２を有する自動車３２において、トルク推
定を行う際に、車両を構成するエンジン，トルコンの完
成時からすでに存在する固有の機差及び完成後に起こる
経時的な変化による推定トルクの精度低下を防止させる
ためのトルク補正に関して、自動車制御ユニット３内部
には機差や経時変化の影響による実出力軸トルクと推定
出力軸トルクのずれを判断するために基準となる初期値
を記憶させておく初期値記憶手段４０を設ける。初期値
記憶手段４０には機差を判断，補正するための初期値を
あらかじめ記憶させておく。さらにその初期値を設定す
る初期値設定手段４１を設け、経時変化を判断するため
の初期値を設定し、上記した初期値記憶手段４０の初期
値を更新できるようにする。また、トルク推定を行い推
定出力軸トルクを算出する主推定トルク算出手段４２と
その推定トルク値と上記した初期値を比較し、機差及び
経時変化を判断するトルク比較手段４３を設け、さらに
トルク比較手段４３の結果に応じて推定トルクの補正を
行う推定トルク補正手段４４を設けてトルク補正装置を
構成している。ここで主推定トルク算出手段４２の具体
的な方式には、スロットル開度とエンジン回転数から求
めるエンジン特性方式やトルコン１０のトルク特性から
求める方式、さらにこのエンジンとトルコンの特性を組
み合わせた方式があげられる。

【０００９】このトルク補正を行うための自動車からの
情報を得るためにステアリング７の操作量をシャフトに
取り付けた操舵角センサ８から検出するハンドル舵角検
出手段９，エンジン１の出力軸とトルコン１０の入力軸
間に取り付けた歯車１１と電磁ピックアップ１２からな
る速度センサにより回転数を検出するエンジン回転検出
手段１３，トルコン１０と変速機１４との軸間に取り付
けた歯車１５と電磁ピックアップ１６からなる速度セン
サによりトルコンの出力軸回転数（以下タービン回転数
と称す）を検出するタービン回転検出手段１７，変速機
１４の出力軸とデファレンシャルギア２０間、または駆
動輪２１付近に取り付けた歯車１８と電磁ピックアップ
からなる速度センサにより自動車の車速を検出する車速
検出手段２２，車両の出力トルクを出力軸の歪みや位相
差等から検出するトルクセンサによる出力トルク検出手
段２３，トルコン１０内部の流体の温度を検出する流体
温度検出手段２４，車両の加速度を検出する加速度セン
サ２５による加速度検出手段２６，車両に取り付けた車
高センサ２７の変位による車重検出手段２８，ショック
アブソーバ２９の減衰やサスペンション３０の伸縮から
の信号による路面検出手段３１を設けている。トルク補
正にこれらすべての検出手段からの値を用いてもよい
し、また最低限必要とするパラメータを供給する検出手
段を組み合わせて自動車制御ユニット３内部に取り込
む。制御ユニット３内部では、それらの値から推定出力
軸トルクを演算し、初期値を設定し両者を比較して、機
差及び経時変化による影響を補正することにより、出力
軸トルクの推定の高精度化を図れる。

【００１０】また、タービン回転検出手段は図１に示す
回転センサを付加した検出法ではなく、車速検出手段で
求めた車速から数式１を用いてタービン回転Ｎｔを推定
してもよい。数式１のＶｓｐは車速、Ｇｒはギア比、Ｇ
ｆはファイナルギア比、Ｒｗは駆動輪半径を表す。

【００１１】 Ｎｔ＝(Ｖｓｐ・Ｇｒ・Ｇｆ・１０００)／(２・π・Ｒｗ・６０) …数式１ 図２に加速度検出のブロック図を示し、図１の加速度検
出手段２６をセンサなしで実現するための実施例を述べ
る。車速検出手段２２において回転センサの信号を速度
計測（変換）して求めた車速を差分手段２０２とノイズ
低減のためのフィルタ２０３を用いて加速度を推定しそ
れを前後方向の加速度とする。

【００１２】次に、図１の主推定トルク算出手段４２に
トルコンの特性を用いて出力軸トルクを算出する場合を
例にあげてトルク補正装置によるトルコンのばらついた
固有の機差を判断してトルコン特性を補正し推定出力軸
トルクの高精度化を図る一実施例を以下に説明する。基
本的に機差分を考慮したトルク補正は車両が完成して初
めて走行する時に行うようにする。

【００１３】図３に機差分の出力軸トルクの補正のフロ
ーチャートを示し、流れを説明する。まずエンジン始動
後、車両が走り出したら車両の前後加速度αａを取り込
み、次に主推定トルク算出手段４２によりあらかじめ持
つトルコン特性から推定トルクＴａを演算する。トルク
Ｔａを初期値記憶手段４０に記憶されている初期値デー
タの加速度αａのときの基準トルクＴｂ(αａ)と比較
し、それらのトルク差から機差分を推定し、トルクＴａ
が初期値データのトルクＴｂになるようにトルコンの容
量係数Ｃ及びトルク比ｔといった特性を補正し、それを
トルコンの初期特性として置き換える。

【００１４】主推定トルク算出手段４２として、自動変
速機２のトルコン１０の特性を利用した推定出力軸トル
クＴａ算出のブロック図を図４に示し、詳細な説明をす
る。まず、図１に示したエンジン回転検出手段１３とタ
ービン回転検出手段１７で求めたエンジン回転Ｎｅとタ
ービン回転Ｎｔから速度比ｅ演算１２１で数式２に基づ
き速度比ｅを算出する。

【００１５】 ｅ＝Ｎｔ／Ｎｅ …数式２ さらに速度比ｅからトルコン特性のデータテーブル１２
２，１２３から容量係数ｃ(ｅ)及びトルク比ｔ(ｅ)を求
める。これらにエンジン回転Ｎｅの２乗を掛けるとトル
コンの出力側トルク（以下、タービントルクと呼ぶ）Ｔ
ｔが算出される。最後に現在のギヤ位置ＧＰより決まる
ギヤ比ｒ変換１２４で求めたギヤ比ｒとファイナルギヤ
比ｒｆをタービントルクＴｔに掛けると推定トルクＴａ
が求まる。この関係を数式３に示す。

【００１６】 Ｔａ＝Ｎｅ２・ｔ(ｅ)・ｃ(ｅ)・ｒ・ｒｆ …数式３ 次に主推定トルク算出手段４２の推定トルクＴａと比較
する初期記憶手段４０にあらかじめ記憶されている初期
値データについて述べる。まず図５に平地走行時の加速
度−出力軸トルクの関係を示す。加速度αと出力軸トル
クＴの間には、平地で車重が一定で直進する場合には図
のように関数式ｆ(ｘ)で表せる比例的な特性がある。図
中の関数式ｆ(ｘ)のＫは車両の走行、ころがり抵抗及び
車重を考慮した変数を表す。上記したように機差分のト
ルク補正は新車の初走行時に行うため、初めは平地走行
をするとして関数式ｆ(ｘ)で求めた特性とするが、初走
行が勾配等の場合でもｆ(ｘ)の変数ｋに勾配分を考慮さ
せたものにかえて用いるようにし、車両が初走行する状
態に対応させた加速度と出力トルクの特性にしておく。
この加速度による出力軸トルクの絶対値をデータテーブ
ルもしくは絶対値の出力軸トルクを加速度から求める関
数式ｆ(ｘ)をあらかじめ初期値記憶手段４２に持たせて
おく。

【００１７】図６に比較手段４３での機差分トルクの検
知方法を示す。上記初期値記憶手段４０に持つ出力軸ト
ルクＴのデータテーブルに加速度αａのときに推定した
推定トルクＴａを入力すると点線に示す推定トルクの加
速度による特性が決まる。実線が加速度αａ時の基準ト
ルクＴｂを含む初期値の出力軸トルクＴの特性である。
この２線の間の斜線部が実出力軸トルクに対して推定ト
ルクが狂ってしまう機差分トルクだと判断して、推定ト
ルク補正手段４４で機差分トルクを考慮してＴａ＝Ｔ
ｂ、すなわち点線が実線の特性の傾きと重なるようにト
ルコンの容量係数Ｃ及びトルク比ｔを補正する。

【００１８】図７に推定トルク補正手段４４の一実施例
である機差分を考慮したトルコン特性の補正フローチャ
ートを示す。まず比較手段４３で比較を行った推定トル
クＴａと基準トルクＴｂのトルク差Ｄを求める。さらに
Ｄと加速度αａによる推定機差をデータテーブルとして
記憶しておき、そのテーブルから機差値Ｊを算出する。
そしてそのＪの値から補正係数ｋをそれぞれｋ１，ｋ２
として算出し、トルコンの各特性をｋ倍して機差分を考
慮した新規の特性曲線を作成する。個々のトルコンが機
差による固有の特性をもっているが、生産時のバラツキ
で発生するこの機差には上限と下限値が決まっているた
め補正係数ｋはこの範囲を考慮して推測及び算出した機
差に対するデータもしくは関数式としておく。

【００１９】図８に補正係数ｋのデータテーブルを示
す。補正係数ｋを用いて、全域を一律にｋ倍して補正し
てもよいが、速度比ｅに対して容量係数の値はクラッチ
ポイントを過ぎてからのカップリング範囲では急激に０
に近づき、トルク比もほぼ１となる。そこで図のように
Ｊ値と速度比ｅとで上記の性質を考慮した補正係数ｋを
設定したテーブルを持ち、一律に同率ｋ倍ではなく、速
度比ｅに見合った補正係数ｋを求め特性の補正をしても
よい。また、あらかじめ記憶しているトルコンの各特性
を基にして補正を行うのではなく、機差を考慮した各特
性データをもあらかじめ記憶しておき、機差値Ｊの値に
よって対応する各特性データを選択して、新規の特性と
置き換えてもよい。

【００２０】上記した機差分を考慮し補正を行うのは新
車の初走行時であり流体温度は低く、あらかじめ持つト
ルコン特性は低温時の特性が対象となる。そのために低
温時で温度が異なる（０〜２０゜Ｃ）トルコン特性を最
初からいくつか記憶しておき、流体温度検出手段２４で
走行時の温度に対応するトルコン特性を選択し、主推定
トルク算出手段４２での推定トルクＴａ算出の基とし、
また機差分を考慮した補正対象のトルコン特性とする。
補正係数ｋも上記の温度分を考慮して補正対象のトルコ
ン特性の温度に対応したデータテーブルもしくは関数式
を用いる。

【００２１】次に推定トルク補正手段４４での流体温度
高温時のトルコン特性の補正を説明する。トルコンの各
特性は内部の流体温度の上昇で大きく変化するため、ト
ルクの推定精度を向上させるには低温から高温までの温
度に対応したトルコン特性をデータテーブルとして記憶
しておくか、もしくはある温度のトルコン特性から演算
により異なる温度のトルコン特性を求める関数式を記憶
しておくのがよい。いずれにしても機差分の特性の補正
はすべての温度において必要である。上記してきた初走
行時の低温時の特性を機差分を考慮し補正した新規のト
ルコン特性を用いて、温度の異なるトルコン特性をも補
正する一実施例を述べる。図９に高温時トルコン特性補
正のフローチャートを示す。車両初走行時の機差分の補
正が完了したかを判断する。補正完了後、上記した補正
を加えた新規の低温時のトルコン特性が対応する流体温
度を補正特性温度としておく。次に流体温度（高温時）
Ｘと補正特性温度（低温時）から求める温度別補正係数
ｋ′のデータテーブルもしくは関数式を推測及び演算に
よりあらかじめ設定しておき、それを用いて温度別補正
係数ｋ′(Ｘ)を補正を行うトルコン特性の流体温度Ｘと
補正特性温度から算出する。ｋ′（ｘ）を高温に対応し
たトルコン特性それぞれに算出し、図中の式にあるよう
に補正を完了したトルコン特性Ｃ′，ｔ′をｋ′(Ｘ)倍
して容量係数Ｃ″及びトルク比ｔ″を新規で算出して高
温に対応するトルコン特性の補正を行う。

【００２２】図１０に機差分を考慮した補正トルコン特
性の例を示す。図中の点線があらかじめ持つ低温時での
容量係数Ｃ、トルク比ｔの特性であり、実線で示した容
量係数Ｃ′，トルク比ｔ′が機差分を考慮して補正係数
により補正をかけて得た新規のトルコン特性である。ま
た高温時特性も上記方法で補正を行い、これをトルク推
定を行う各流体温度のトルコンの初期特性として用い
る。これにより、個々のトルコンで異なる機差を考慮し
ての真のトルクを求めることができ、高精度の実出力
（駆動）軸トルクの推定が可能になる。この機差分の補
正を行って推定した高精度の実出力軸トルクは、トルク
フィードバッグ制御，変速・油圧制御，勾配推定制御，
マップレス変速制御，エンジントルク制御，リーンバー
ン制御，過負荷防止制御，暖気時のクリープ力制御等の
出力軸トルクが制御パラメータとなるすべてに用いるこ
とができ、さらに細かい制御を可能にする。また、車両
が初走行してから機差分を判断し、それを考慮したトル
コン特性の補正を行い、各流体温度別のトルコン特性の
補正が完了するまでの間は上記したすべての制御は行わ
ないこととする。

【００２３】次に、図１の主推定トルク算出手段４２に
トルコンの特性を用いて出力軸トルクを推定する場合を
例にあげてトルク補正装置によるトルコンの経時的変化
を判断してトルコン特性を補正し推定出力軸トルクの高
精度化を図り、またトルコンの異常時を判断する診断に
ついて説明する。

【００２４】まず、上記補正及び診断に用いる図１中の
各検出手段について詳細に述べる。図１１にハンドル舵
角検出のブロック図を示し、図１に示す操舵角センサ８
を使用しない場合のハンドル舵角検出手段の実施例を述
べる。

【００２５】後輪を駆動輪とする自動車の場合、左右の
駆動輪付近に取り付けられた車輪速センサ（回転セン
サ）３０１，３０２をそれぞれ周期，周波数計測などに
より速度計測（変換）３０３を行い求めたＶｒ，Ｖｌを
基に舵角判断手段３０４によっての擬似的な舵角信号を
生成し、ハンドル舵角検出手段とする。

【００２６】図１２は舵角度決定のフローチャートを示
し、舵角判断手段３０４を説明する。旋回する自動車の
駆動輪では差動装置により外輪が速く、内輪が遅く回転
するため、処理４０１で取り込まれた左右の駆動輪の回
転速度Ｖｒ，Ｖｌの速度差Ｄを求め、それを処理４０
２，４０３で設定値ＡもしくはＢと比較して、処理404,
４０５で速度差Ｄに対応した舵角度βを決定する。な
お、処理４０６の速度差Ｄが０にほぼ等しい場合は処理
４０７において舵角度β＝０となり、自動車は直進して
いると判断する。

【００２７】また、他のハンドル舵角検出手段として、
自動車の鉛直軸方向の回転角速度（ヨーレート）を検出
することが挙げられる。左右旋回時のその検出値の度合
を図１２の処理４０１の速度差Ｄに相当する値に置き換
え、速度差Ｄと同様に設定値を用い、比較してハンドル
の舵角度を決定することができる。

【００２８】図１３に車重検出手段２８の構成ブロック
図の一実施例を示す。車体に取り付けた車高センサ５０
１を用いて車両重量のみの車高を基準として、車重に変
化が起きた時の車体とサスペンション及びショックアブ
ソーバとの下方向距離の変位と、燃料タンク内のフロー
ト信号５０２により燃料残量を検出し、燃料相当値を算
出して車重算出手段５０３に取り込み、車重を検出す
る。

【００２９】図１４に車重算出のフローチャートを示
す。処理６０１にあるように、車重算出はエンジン始動
後の車速０Ｋｍすなわち車両停止時で、車重算出済みを
表す車重ＦＬＡＧが０の時に行う。条件が成立すれば処
理６０２の車高の変位Ｘを検出する。処理６０３で変位
Ｘが設定値Ａ（例えば５人乗車した時の車高の変位）よ
り大きければ、処理６０４のように仮に車重Ｍは車両重
量ｍ＋３００kgとする。逆に小さければ、処理６０５で
設定値Ｂと比較する。そして処理６０６もしくは処理６
０７，６０８を経て、変位Ｘに相当する車重を算出す
る。仮に処理６０９のような変位Ｘが設定値Ｄ(限りな
く０に近い)より小さい時は車重Ｍ＝車両重量ｍとす
る。この状態はエンジンは始動しているが、車両内は無
人と判断した状態である。次に処理６１２で燃料残量を
検出し、処理６１３で燃料相当の重量を足し込んで車重
Ｍとする。最後に処理６１４として、車重算出済みの車
重ＦＬＡＧに１を立てて終了する。

【００３０】図１５に車重ＦＬＡＧクリアするＲＥＳＥ
Ｔ処理例を示す。ここで、エンジンが運転中においてド
アやトランクの開閉が行われたり、またエンジン再始動
時には、車重が変化している可能性があるため、上記条
件がどれか成立した時点でＲＥＳＥＴ処理を起動させて
車重ＦＬＡＧを０にし、再度、車両停止時に図１４に示
した車重算出を行う。

【００３１】図１６に路面状態検出手段の一実施例フロ
ーチャートを示し、図１に示す路面状態検出手段３１を
説明する。路面の走行（ころがり）抵抗が、制御ユニッ
ト内の記憶装置に持つデータデーブルの値と食い違って
いる状態すなわち路面が濡れていたり、凸凹が激しい時
には、経時変化に対する推定トルクの補正及びトルコン
異常時の診断は行わない方が望ましい。処理８０１でワ
イパが動作している状態は路面が濡れていると判断して
処理８０２にある補正が行えるか否かを表す平路フラグ
を０にする。ワイパが非動作で処理８０３の路面の凸凹
を検出するセンサの信号が設定のＬevel 以下であれ
ば、平地走行と判断し処理８０４で平路フラグを１にセ
ットする。

【００３２】図１７に路面の凸凹検出センサの信号と平
路フラグの状態を示す。センサとして例を挙げると、シ
ョックアブソーバに内蔵された圧力センサ信号や加速度
センサ信号などがある。センサの検出値が図中に破線で
表す設定Ｌevel を越えた時は、平路フラグを０にし、
それ以外は１にする。図のように路面状態は時々刻々に
変化するので経時変化による推定トルクの補正及びトル
コン異常の診断は、路面が（平路フラグ＝１）安定して
いる（平地走行）時に行うようにする。

【００３３】以下、経時変化分のトルコン特性の補正及
びトルコン異常時を判断する診断を実現する実施例を述
べる。制御ユニット３内部のトルク補正装置において主
推定トルク算出手段４２は、上記したトルコン特性を用
いた推定トルク算出方式とする。また、初期値設定手段
４１には推定トルクＴａと比較するための基準となる基
準トルクＴｂを算出するために、経時変化のしずらい且
つ主推定トルク算出手段４２において使用しないパラメ
ータを用いた方式を持たせておく。

【００３４】図１８にトルコン特性の補正及び診断の基
本概念を示す。この経時変化及びトルコン異常判断は、
前記した各流体温度で機差分を考慮したトルコン特性の
補正がすべて完了した後、行うものとする。

【００３５】まず、車両走行時の任意の時間ｔａにおけ
る初期値設定手段４１で求め初期値記憶手段４０に記憶
されている基準トルクＴｂと主推定トルク算出手段４２
で求めた推定トルクＴａを基にして、比較手段４３にお
いて両者を記憶するとともに比較しその差Ｄａを算出す
る。その後学習を重ね、初期値設定手段４１で算出した
基準トルクＴｂがすでに比較手段４３に記憶されている
時間ｔａで求めた時のＴｂと等しくなった時点、図では
時間ｔｂの時に再度、主推定トルク算出手段４２により
推定トルクＴａを求め、時間ｔａ時同様にＴｂとの差Ｄ
ｂを求める。そして時間ｔａでの差Ｄａと時間ｔｂでの
差Ｄｂを比較して、Ｄｂ−ＤａであるＤｃが予め決定し
ておいた設定値を越えた時に、Ｄｃの度合から経時変化
及びトルコン異常かを判断して、それぞれに経時変化分
のトルコン特性の補正及びトルコン異常時の警告を行い
主推定トルク算出手段４２で算出する上記した実出力
（駆動）軸トルクを必要とする制御に高精度な推定を行
った推定出力軸トルクを供給する事ができる。この時比
較の基準となる基準トルクＴｂは実際の出力軸トルクと
は一致していなくてもよいが、同一条件下では常に同じ
値を算出するものでなければならない。この基準トルク
Ｔｂと主推定トルクＴａを比較することで、その相対値
からトルコンの経時変化と異質の流体（油の入れ違い）
やトルコン内部の羽根車の破損によるトルコン異常を判
断し考慮した真の推定トルクが推定でき、トルコンの診
断ができる。上記は主推定トルク算出手段４２にエンジ
ントルク特性を用いた場合での経時変化及びエンジン異
常の判断も相対値を用いて同様に行うことができる。さ
らに任意の時間で初期値設定手段４１で基準トルクを算
出するのではなく、算出の条件をあらかじめ初期値記憶
手段４０に記憶させておいて、初期値設定手段４１で算
出した基準トルクがその条件に合致した時に、主推定ト
ルク算出手段４２の推定トルクと基準トルクを比較手段
４３で比較（記憶）して、それを基準とした相対値によ
る補正及び診断を行ってもよい。

【００３６】次に上記した相対値での比較の基本概念を
用いた一実施例を詳細に説明する。まず、図１に示す初
期値設定手段４１となる基準トルクＴｂ算出のブロック
図を図１９に示す。これは加速トルクと勾配トルクと平
地走行トルクの和から出力軸トルクを算出しようとする
方式である。加速トルク演算１１１は数式４に示すよう
に自動車総重量Ｗｏ(kg)と回転手段相当重量Ｗｒ(kg)の
和に前後方向加速度ΔＶｓｐと駆動輪半径Ｒｗ(ｍ)を掛
け合わせるため、車重検出手段２８で算出した車重Ｍ(k
g)が自動車総重量Ｗｏに相当し、ΔＶｓｐには車速検出
手段で求めた車速の微分（差分）値を前後方向加速度と
して用いてＴαを求めることができる。

【００３７】 Ｔα＝(Ｗｏ＋Ｗｒ)・ΔＶｓｐ・Ｒｗ …数式４ 勾配トルク演算１１２は数式５で求めることができ、上
記車重Ｍ(kg)と加速度検出手段２６で求めた加速度Ｇを
用い、またsinθ を求めるためにθ変換１１３では数式
６を用いる。

【００３８】 Ｔθ＝Ｗｏ・ｇ・sinθ・Ｒｗ …数式５ sinθ＝(Ｇ−ΔＶｓｐ)／ｇ …数式６ 平地走行トルク演算１１４は、数式７の走行抵抗Ｆａと
ころがり抵抗Ｆｒの和に駆動輪半径Ｒｗを掛けた式で求
まる。μａは空気抵抗係数、Ａは車両の前面投影面積、
μｒは転がり抵抗係数である。

【００３９】 Ｔｃ＝(Ｆａ＋Ｆｒ)・Ｒｗ ＝μａ・Ａ・Ｖｓｐ２＋μｒ・Ｗｏ・ｇ)・Ｒｗ …数式７ ここで転がり抵抗Ｆｒは、一般的に自動車総重量Ｗｏの
１次式とみなす事が出来、また走行抵抗Ｆａも車速Ｖｓ
ｐに大きく依存し、他は一定値とすることができるの
で、これらから求める平地走行トルクＴｃは、シミュレ
ーションや試験による実測値で作成したデータテーブル
を用いて、車速などでテーブル検索で求めてもよい。

【００４０】上記した加速トルクＴαと勾配トルクＴθ
及び平地走行トルクＴｃの総和により、基準トルクＴｂ
を算出する。また、総和ではなく、ある条件下でたとえ
ば、勾配トルクが無い場合や加速トルクが無い場合とい
った状態でも平地走行トルクＴｃだけを用いて基準トル
クＴｂとして算出し初期値設定手段４１の出力とする。

【００４１】図２０に上記した図４，図１９で算出した
推定トルクＴａ，基準トルクＴｂを用いた比較手段４３
の簡単なフローチャート図を示す。このプログラムは、
任意の時間及び周期のあるタイミングで起動するように
しておく。まず、処理１３１で走行状態を検出する必要
がある。初期値設定手段４１で採用している方式が成り
立つのは車両が直進している時であり、旋回中では、新
たなトルク分が加わるため加速度を基本とした算出では
精度が悪化してしまう。このために基本的に車両が直進
している状態で基準トルクＴｂ算出を行うようにする。
この走行状態を検出するのに図１，図１１，図１２に示
したハンドル舵角検出手段９により求めたハンドル舵角
度βが０°の場合、直進走行中を表す直進フラグを１に
セットするような処理を行う。そして処理１３２でフラ
グを判断し、旋回中（直進フラグ＝０）ならばプログラ
ム終了し、直進中ならば処理１３３に移る。処理１３
３，１３４では処理１３１の場合と同様に路面状態でも
精度が悪化してしまうため図１及び図１６で示した路面
状態検出手段３１で求めた平路フラグを検出し、フラグ
が１で路面が安定していると判断した場合に次の処理１
３５を行う。処理135ではトルコン特性が内部の流体温
度によって変化するため、それぞれの温度に対応したト
ルコン特性を用いてトルクを推定する必要がある。ここ
では、流体温度として油温ＴＯを読み込み、油温Ｘ，
Ｙ，Ｚでそれぞれに対応したトルコン特性データを選択
するようにしている。さらに基となる基準トルクＴｂが
既に算出済みを表すメインフラグと後述する容量フラグ
を設定し、比較プログラム１３７が起動される。

【００４２】図２１に図２０にある比較プログラム１３
７のフローチャートの実施例を示す。ここで基になる基
準トルクＴｂは１つではなく、任意のタイミングで算出
した基準トルクＴｂを設定個数だけメモリに記憶させて
おくものである。まず、処理１４１において基本となる
基準トルクＴｂが既に算出済みを表すメインフラグを判
断する。フラグが０であれば、基となるＴｂが計算され
ていないため処理142,１４３においてＴｂ，Ｔａを各算
出方式により計算する。その値を処理１４４で油温別の
メモリアドレスＡＤＤを決定し、メモリに記憶する基準
トルクＴｂが設定個数に達すれば１となる容量フラグを
判断する処理１４５があり、処理１４６で基となる基準
トルクＴｂ及び推定トルクＴａをアドレスＡＤＤ及びＡ
ＤＤ＋１に一対の比較基準データとして記憶させ、プロ
グラムを終了する。

【００４３】メインフラグが１のときは、比較基準デー
タが最低一対は記憶されていることを表しており、比較
対象となるＴａ，Ｔｂを処理１４２，１４３で計算し、
処理１４７で比較基準データの記憶領域を検索し、デー
タの最終アドレスＬＡＤを決定する。処理１４８でま
ず、ＬＡＤのデータとＴｂを比較し、さらに記憶されて
いるすべてのデータとＴｂを比較する。全てのデータと
Ｔｂとが一致しなかった場合は、処理１４４へと分岐し
て容量フラグが０ならば、Ｔａ及びＴｂを一対の比較基
準データとして新たに記憶しておく。

【００４４】処理１４８でアドレスＬＡＤ内の比較基準
データとＴｂが一致した場合は、処理１４９において比
較基準データとして一対で記憶している２つのトルク値
の絶対差と、今回算出したＴｂとＴａの絶対差を計算
し、双方の差から相対変位Ｄを算出する。算出したＤが
設定値Ｓ１，Ｓ２を超えれば処理１４０のトルコン特性
の補正を行う。設定値Ｓ１，Ｓ２があるのは、トルコン
の経時変化や異常時の相対変位Ｄが正か負かを予想でき
ないため、Ｓ１，Ｓ２は必ず正，負両側に設定しどちら
かの設定値をこえれば補正を行う。さらに一度補正を施
した場合は該当する油温の記憶している比較基準データ
は精度向上のためにクリアして補正後、新規に比較基準
データを記憶するようにする。

【００４５】図２２に油温別のメモリアドレスＡＤＤ決
定のフローチャートを示し、図２１に示した処理１４４
の油温別のメモリアドレスＡＤＤ決定方法を説明する。
これにおいては比較基準データの設定個数は記憶するＴ
ａ及びＴｂを対として１００組としている。まず油温Ｔ
Ｏにより該当メモリ領域を選択する。ここで油温Ｘ時を
例にとり説明を行う。アドレスのカウンタとなるＸcoun
t を判断して０ならばＡＤＤにメモリの先頭アドレスＴ
ＯＰを代入し、同時に比較基準データの有無を表すメイ
ンフラグに反映されるＸフラグを１とする。またＸcoun
t が０以外の場合はＡＤＤにＴＯＰとＸcount の和を代
入する。それぞれにおいてＡＤＤを決定した後、Ｘcoun
t に２を加算し、Ｘcount が１９８となった場合には今
回の記憶データで設定個数の１００組となるので、容量
フラグに反映されるＸ１フラグを１として処理を終了す
る。他の油温時でも動作は同様である。

【００４６】図２３に比較基準データのメモリへの記憶
形態図の一実施例を示す。メモリには不揮発性で電機的
に書換え可能なＦlashメモリやバックアップＲＡＭを用
いることで、自動車が連続走行していなくても例えばエ
ンジン停止等があっても常に補正継続することができ
る。基準トルクと推定トルクのデータを一対として、油
温Ｘ時はメモリ先頭アドレスＡＤＤはＴＯＰから順に、
油温Ｙ時にはアドレスＴＯＰ＋２００から順にデータを
格納していく。さらにカウンタであるＸcountやＸフラ
グ，Ｘ１フラグといったものもこのメモリ内に格納して
おく。

【００４７】図２４に格納データの最終アドレスＬＡＤ
を検索するフローチャートを示し、図２１に示す処理１
４７について説明する。油温ＴＯにより該当する油温別
の比較基準データが格納されている領域の先頭アドレス
をＡＤＤに代入する。ここでメモリのカウンタである該
当するＸ，Ｙ，Ｚcount は次回比較基準データの格納ア
ドレスを示す値となっているため２を減算してからＡＤ
Ｄに足し込んで最終データアドレスＬＡＤを求める。

【００４８】図２５にトルコン特性の補正方法の一実施
例フローチャートを示す。図２１の比較プログラムの処
理１４９で算出した相対変位Ｄをもとに設定値Ｓ１から
Ｄが正か負かを判断する。次にそれぞれでＤと設定値と
の差Ｊを算出し、そのＪが補正の度合を表す基準値ＪＰ
１，ＪＰ２やＪＭ１，ＪＭ２のどれに相当するかを判別
してその度合に見合ったトルコン特性データＴＣＣの補
正を行う。補正の例として図に示すようにＴＣＣに度合
に見合った補正係数０.８,０.５や１.５,１.２といった
一律に定数を掛け合わせたり、また加減算することが挙
げられる。

【００４９】図２６に特性データの部分補正図を示す。
トルコン特性のトルク比ｔや容量係数ｃを一律に補正す
るのではなく、上記したようにトルコン特性は速度比に
よって変化量が大きく異なるので主推定トルク算出手段
４２で算出した速度比ｅを用いて、ｅ点だけ、もしくは
ｅ付近のｎ点範囲（斜線部）だけの特性データｔ(ｅ)，
ｃ(ｅ)を補正しても良い。

【００５０】図２７に部分補正の簡単なフローチャート
を示す。まず速度比ｅを演算し、相対変位Ｄが正か負か
を判別し、速度比ｅと相対変位Ｄからそれぞれでの部分
補正値ｋを算出する。この部分補正値ｋを用いてトルク
比、容量係数のトルコン特性データをそれぞれｋ倍して
補正をかける。部分補正係数ｋは経時変化分による推定
トルクのずれを考慮して補正するため予めデータテーブ
ルもしくは関数式で記憶しておくものとする。

【００５１】図２８に油温別の比較基準データのクリア
のフローチャートを示す。補正を行った場合には該当す
る油温例えばＸ時のデータをクリアする場合は、Ｘcoun
t ，Ｘ，Ｘ１フラグを０にすれば、次回から既存のデー
タの上から書き換えることができ、データを更新するこ
とができる。また、この処理は補正を行った時だけでな
く、補正プログラムが例えば１０００回起動しているの
に、比較基準データと算出した基準トルクＴｂが一致し
なかった場合などにおいても行う。

【００５２】また油の入れ違いやトルコン内部の羽根車
の破損等でトルコン異常が発生すれば、トルコン特性は
一気に大幅な変化をするため、上記したようなトルコン
特性の補正が頻繁に行われる。ここで油の劣化等の経時
的な変化によるトルコン特性の補正はそう頻繁には起こ
らないし、経時変化の限度が推測できるので、同油温で
の補正回数と補正の度合を診断しておき連続して設定回
数以上もしくは、補正限界を越えた補正が行われた場合
は、経時変化分の補正とは別にトルコンに何らかの異常
が発生したと判断して、トルコン異常警報等を出力す
る。

【００５３】図２９にトルコン異常時の診断の簡単なフ
ローチャートを示す。補正回数を診断するため補正の度
にクリアされる比較基準データを油温別にクリア回数を
カウントしておく。さらに補正の限界を診断するために
補正を行った時の補正係数を油温別に積算する。そして
カウント値が設定回数ｎ以上もしくは（且つ）積算値が
経時変化に対してこれ以上補正をかけることはないとす
る限界補正値ｍを超えたならば、トルコンに異常が発生
したと判断して警報等を出力させる。

【００５４】次に自動車が連続走行中にだけ経時変化分
の補正を行う方式について説明する。

【００５５】図３０に連続走行中のみ行う補正の一実施
例フローチャートを示す。補正の基本概念は上記同様で
ある。処理２３０では比較基準データが存在するかを表
す補正フラグを判断し、０であれば処理１４２，２３１
においてそれぞれのトルクＴｂ，Ｔａ(ｘ)を算出する。
ここで処理２３１では数種の油温におけるそれぞれのト
ルコン特性データを用いてトルクをそれぞれに算出す
る。そして求めたＴｂを処理２３２で比較基準データと
なるＴboldに代入する。またＴａ(ｘ)も処理２３３にお
いてそれぞれをＴaold(ｘ)に代入する。これで比較基準
データが確保されたので処理２３４では、補正フラグを
１とする。そして自動車が連続走行中は補正フラグが１
として保持される（後述）ので、次回の補正プログラム
起動時には、処理１４２，１４３においてトルクＴｂ，
Ｔａを算出し、処理２３５でＴboldとＴｂを比較して一
致すれば、処理２３６で処理１４３でＴａを算出した時
の油温に相当するＴaold(ｘ)をＴaoldに代入する。そし
て、処理２３７にあるように相対変位Ｄを算出し、処理
２３８で設定値Ｓ１，Ｓ２とＤを比較判断して、必要が
あれば処理１４０の補正を行う。

【００５６】このように補正フラグが０になった時点で
最初に算出したトルクを基準として、連続走行中はそれ
と一致するトルクが発生したときにのみ補正判断を行う
ものである。また、この方式は車重検出が不可能な場合
でも、連続走行中にしか補正を行わないので、その間車
重は一定とみなすことができ、車重の変化に影響されず
に補正ができる。

【００５７】図３１に補正フラグをクリアするフローチ
ャートを示す。車重が変化する可能性のある状態になっ
たときは、基本的にフラグクリアをする。

【００５８】（ａ）はエンジンが停止した時、または再
始動した時にＲＥＳＥＴ処理内部でフラグをクリアする
ものである。（ｂ）はエンジンは運転中であるが、ドア
やトランクが開放したり、車速が０kmで車両が停止した
場合は、車重の変化が予想されるので、フラグをクリア
する。これにより補正フラグが１の状態のときは、連続
走行中だと判断できる。

【００５９】図３２にハンドル舵角検出手段なしでの直
進フラグ判別フローチャートを示し、ハンドル舵角検出
手段の信号を用いないで走行状態を判断する直進フラグ
を求める簡単な実施例を説明する。スロットル開度ＴＶ
Ｏが一定で、エンジン回転数も一定、車速は上昇中であ
れば、勾配がなく、平地を直進していると判断すること
ができる。この場合、基準トルクＴａを算出するには、
加速トルクＴαと平地走行トルクＴｃの和で良い。

【００６０】

【発明の効果】主推定トルク算出手段で算出した推定ト
ルクとあらかじめ記憶している初期値の基準トルクを絶
対値及び相対値で比較を行うことで、機差分，経時変化
分を考慮した真の出力軸トルクがわかり、さらに絶対値
及び相対値で補正を行うことで高精度の出力軸トルク推
定が可能となり、駆動力，変速等のより細やかな制御が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】推定トルク補正システムの概略図。

【図２】加速度検出のブロック図。

【図３】機差分の出力軸トルク補正のフローチャート
図。

【図４】推定トルクＴａ算出のブロック図。

【図５】平地走行時の加速度と出力軸トルクの関係図。

【図６】比較手段での機差分トルクの検出方法を示す説
明図。

【図７】推定トルク補正手段での補正を示すフローチャ
ート図。

【図８】補正係数Ｋのデータテーブルの一例を示す概略
図。

【図９】高温時トルコン特性補正のフローチャート図。

【図１０】機差分考慮の補正トルコン特性の一例を示す
関係図。

【図１１】ハンドル舵角検出のブロック図。

【図１２】舵角度決定のフローチャート図。

【図１３】車重検出手段の構成を示すブロック図。

【図１４】車重算出のフローチャート図。

【図１５】車重ＦＬＡＧクリアするＲＥＳＥＴ処理例を
示すフローチャート図。

【図１６】路面状態検出手段の一実施例のフローチャー
ト図。

【図１７】路面の凸凹検出センサの信号と平路フラグの
状態を示すタイムチャート図。

【図１８】トルコン特性の補正及び診断の基本概念を表
すタイムチャート図。

【図１９】基準トルクＴｂ算出のブロック図。

【図２０】比較手段の簡単なフローチャート図。

【図２１】比較プログラムのフローチャート図。

【図２２】油温別のメモリアドレスＡＤＤ決定のフロー
チャート図。

【図２３】比較基準データのメモリへの記憶形態図。

【図２４】格納データの最終アドレスＬＡＤを検索する
フローチャート図。

【図２５】トルコン特性の補正方法の一実施例フローチ
ャート図。

【図２６】特性データの部分補正図。

【図２７】部分補正の簡単フローチャート図。

【図２８】油温別の比較基準データのクリアのフローチ
ャート図。

【図２９】トルコン異常時の診断フローチャート図。

【図３０】連続走行中のみ行う学習補正の一実施例フロ
ーチャート図。

【図３１】補正フラグをクリアするフローチャート図。

【図３２】ハンドル舵角検出手段なしでの直進フラグ判
別フローチャート図。

【符号の説明】

４０…初期値記憶手段、４１…初期値設定手段、４２…
主推定トルク算出手段、４３…トルク比較手段、４４…
推定トルク補正手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 射場本 正彦 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (72)発明者 増田 光泰 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 (56)参考文献 特開 昭62−3137（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−201523（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144231（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−212663（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−361（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 41/00 - 41/28 F02D 29/00 - 29/06 F16H 59/00 - 63/50

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃エンジン或いは電動機と自動変速機と
   から成るパワートレインを備えた車両のパワートレイン
   の制御装置において、 前記車両の加速度を検出或いは演算する加速度検出手段
   と、 前記パワートレインの出力軸トルクを前記自動変速機の
   トルクコンバータの特性を用いて演算するトルク算出手
   段と、 前記車両の加速度と前記パワートレインの出力軸トルク
   との関係を初期値として記憶する初期値記憶手段と、 前記加速度検出手段から得られた加速度に対応して前記
   初期値記憶手段により求められた第一のトルクと前記ト
   ルク算出手段により求められた第二のトルクとを比較す
   るトルク比較手段と、 前記トルク比較手段で比較された結果に基づいて得られ
   た絶対値又は相対値を用いて前記トルクコンバータの速
   度比に対するトルク比と前記トルクコンバータの速度比
   に対する容量係数を補正する補正手段と、 を設けたパワートレインの制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のパワートレインの制御装置
   において、 前記初期値記憶手段に記憶された初期値を更新する、即
   ち、再度初期値を設定する為の初期値設定手段を設け、 該初期値設定手段によって更新された加速度とトルクの
   関係を用いて、トルクコンバータ特性を補正し、前記補
   正されたトルクコンバータ特性を用いて、前記パワート
   レインの経時変化時に前記第二のトルクを推定すること
   を特徴とするパワートレインの制御装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のパワートレインの制御装置
   において、 前記トルクコンバータの特性は少なくとも油温が異なる
   場合の特性であることを特徴とするパワートレインの制
   御装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のパワートレインの制御装置
   において、 前記トルク比較手段で比較された結果を用いて前記トル
   クコンバータの特性を補正することを特徴とするパワー
   トレインの制御装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のパワートレインの制御装置
   において、 前記パワートレインの個体差である機差を考慮した補正
   を加えたトルクコンバータの機差特性で、前記油温の異
   なる場合のトルクコンバータの特性を補正することを特
   徴とするパワートレインの制御装置。
6. 【請求項６】請求項１記載のパワートレインの制御装置
   において、 前記第二のトルクの補正の完了を検出する補正完了検出
   手段と、 前記補正の完了が検出されない場合に前記出力軸トルク
   が制御パラメータとなる制御への前記第二のトルクの適
   用を禁止する手段と、 を設けたことを特徴とするパワートレインの制御装置。
7. 【請求項７】請求項１記載のパワートレインの制御装置
   において、 前記初期値記憶手段には、機差を判断・補正する為の初
   期値を予め記憶させておく、即ち、車両が走行し始める
   前に初期値を記憶させておくこと、及び前記第一のトル
   クと前記第二のトルクとの比較は車両が完成して初めて
   走行するときに行うようにすること、 を特徴とするパワートレインの制御装置。