(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の出力を無段階に変速する無段変速機と、
目標変速比にしたがって前記無段変速機の変速比を制御する変速機制御手段と、
前記目標変速比に基づいて、前記無段変速機の変速比を変えたときに前記駆動源側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを補償するための駆動源トルク増減指令値を演算する駆動源トルク増減指令値演算手段と、
前記駆動源トルク増減指令値に基づいて前記駆動源の出力増減量を演算する出力増減量演算手段と、
前記出力増減量に応じて前記駆動源を制御する駆動源制御手段とを備え、
前記駆動源トルク増減指令値演算手段は、前記無段変速機の前記目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れと、前記駆動源のトルク発生遅れと、電子制御式スロットルの遅れとに対して位相調整を行う位相調整機能と、近似微分機能とを有するフィルターを低次のフィルターに近似して前記目標変速比に施し、前記駆動源トルク増減指令値を演算することを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御装置。
【請求項２】
駆動源の出力を無段階に変速する無段変速機と、
目標変速比に到達するまでの変速比の時間的な変化を制限するための変速比指令値を設定する変速比指令値設定手段と、
前記変速比指令値にしたがって前記無段変速機の変速比を制御する変速機制御手段と、
前記変速指令値に基づいて、前記無段変速機の変速比を変えたときに前記駆動源側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを補償するための駆動源トルク増減指令値を演算する駆動源トルク増減指令値演算手段と、
前記駆動源トルク増減指令値に基づいて前記駆動源の出力増減量を演算する出力増減量演算手段と、
前記出力増減量に応じて前記駆動源を制御する駆動源制御手段とを備え、
前記駆動源トルク増減指令値演算手段は、前記無段変速機の前記目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れと、前記駆動源のトルク発生遅れと、電子制御式スロットルの遅れとに対して位相調整を行う位相調整機能と、近似微分機能とを有するフィルターを低次のフィルターに近似して前記変速比指令値に施し、前記駆動源トルク増減指令値を演算することを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無段変速機を備えた車両の制御装置に関し、特に、変速比を変えたときの運転性能の低下を改善するものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
無段変速機を備えた車両において、変速比を操作したときに次のような現象が発生することがある。
（１）  加速時に変速機をダウンシフトすると、駆動系の等価イナーシャが増加して変速中に加速力不足となり、乗員に加速感の不良を感じさせる。
（２）  加速状態から定常状態への移行時などに変速機をアップシフトすると、駆動系の等価イナーシャが減少して変速中に車両が加速され、乗員に違和感を与える。
【０００３】
このような変速比を操作したときの運転性能の低下を防止するために、等価イナーシャの変化によって見かけ上発生するトルク（以下、イナーシャトルクと呼ぶ）を考慮して変速速度を制御する制御装置が提案されている（例えば、特開平７−２３９００２号公報参照）。
この制御装置では、イナーシャトルクが所定値以上大きくならないように、運転条件、具体的には変速機出力軸回転速度（∝車速）に応じて変速速度を調節している。
【０００４】
また、ダウンシフトを開始する前に点火時期を遅角してエンジントルクを低下させ、変速開始後の変速比変化量に応じて点火時期の遅角を止め、イナーシャトルクを補償する制御装置も提案されている（例えば、特開平８−１７７５４１号公報参照）。
【０００５】
しかしながら、変速速度を下げてイナーシャトルクを抑制する前者の制御装置では、ダウンシフト時の加速が緩やかなものになり、十分な加速感が得られないという問題がある。
そこで、後者の制御装置のように、変速速度を維持したまま何らかの方法でイナーシャトルクを補償し、加速感を犠牲にせずに変速比を操作する必要がある。
【０００６】
ここで、変速比を変えたときにエンジン側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクは次式により表される。
【数１】
Ｊ１＊ωｗ＊Ｇｆ＊（ｄＧ／ｄｔ）
数式１において、Ｊ１はエンジンおよび無段変速機の入力側の慣性モーメント、ωｗは駆動輪の角速度、Ｇｆは最終減速機の減速比、Ｇは無段変速機の変速比である。
【０００７】
ところで、変速比の計測値には計測誤差やノイズが含まれるので、このような計測値に基づいてイナーシャトルクの補償を行うと正確な補償ができない。特に、変速比の微分値（ｄＧ／ｄｔ）の項については、計測誤差やノイズの影響が大きくなり、所望の結果が得られないばかりか、かえって運転性能を悪化させるおそれがある。
【０００８】
図８は、減速比１．０から２．０へ２秒間で変速する場合に、０．０１の分散の正規分布のノイズが混入した計測値を示す。図９（ａ）は、図８に示す計測値の真値に対して、サンプル時間ごとの偏差（差分）を近似的に変速比微分値（ｄＧ／ｄｔ）と見なした特性図である。また、図９（ｂ）は、図８に示す計測値に対してサンプル時間ごとの偏差（差分）を近似的に変速比微分値（変速比変化率）（ｄＧ／ｄｔ）と見なした特性図である。図９（ｂ）は図９（ａ）に対して１桁以上大きな、まったく意味をなさない値を示し、これを数式１の変速比微分値（ｄＧ／ｄｔ）として用いると正確なイナーシャトルクが得られない。
【０００９】
一方、変速比計測値にフィルター処理を施し、ノイズ成分を低減することが考えられる。
図１０は、図８に示すノイズが重畳した変速比計測値に対し、所定のフィルター処理を施した特性図である。変速比計測値にフィルター処理を施すと、信号のバラツキは小さくなるが、真値ａに対してフィルター処理後の計測値ｂは位相がずれる。
また、図１１は、図１０に示すフィルター処理後の変速比の、サンプル時間ごとの偏差（差分）を近似的に変速比微分値（ｄＧ／ｄｔ）と見なした特性図である。図９（ａ）、図９（ｂ）と比較してノイズの影響が低減されたものの、まだかなり大きな変動があり、これを数式１の変速比微分値（ｄＧ／ｄｔ）として用いることはできない。
【００１０】
さらに、図１２、図１３は、図１０、図１１に対してフィルター特性を変えたものである。信号のバラツキは抑制されるが、位相のずれが大きくなり、この位相ずれのために補償精度がさらに悪化する。
【００１１】
本発明の目的は、運転性能を低下させずに無段変速機の変速比を操作することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（１）  請求項１の発明は、駆動源の出力を無段階に変速する無段変速機と、目標変速比にしたがって無段変速機の変速比を制御する変速機制御手段と、目標変速比に基づいて、無段変速機の変速比を変えたときに駆動源側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを補償するための駆動源トルク増減指令値を演算する駆動源トルク増減指令値演算手段と、駆動源トルク増減指令値に基づいて駆動源の出力増減量を演算する出力増減量演算手段と、出力増減量に応じて駆動源を制御する駆動源制御手段とを備え、駆動源トルク増減指令値演算手段は、無段変速機の目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れと、駆動源のトルク発生遅れと、電子制御式スロットルの遅れとに対して位相調整を行う位相調整機能と、近似微分機能とを有するフィルターを低次のフィルターに近似して目標変速比に施し、駆動源トルク増減指令値を演算する。
（２）  請求項２の発明は、駆動源の出力を無段階に変速する無段変速機と、目標変速比に到達するまでの変速比の時間的な変化を制限するための変速比指令値を設定する変速比指令値設定手段と、変速比指令値にしたがって無段変速機の変速比を制御する変速機制御手段と、変速指令値に基づいて、無段変速機の変速比を変えたときに駆動源側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを補償するための駆動源トルク増減指令値を演算する駆動源トルク増減指令値演算手段と、駆動源トルク増減指令値に基づいて駆動源の出力増減量を演算する出力増減量演算手段と、出力増減量に応じて駆動源を制御する駆動源制御手段とを備え、駆動源トルク増減指令値演算手段は、無段変速機の目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れと、駆動源のトルク発生遅れと、電子制御式スロットルの遅れとに対して位相調整を行う位相調整機能と、近似微分機能とを有するフィルターを低次のフィルターに近似して変速比指令値に施し、駆動源トルク増減指令値を演算する。
【００１３】
【発明の効果】
（１）  請求項１の発明によれば、イナーシャトルクを正確に補償することができ、運転性能を低下させずに無段変速機の変速比を操作することができる上に、駆動源、無段変速機および電子制御式スロットルに遅れ要素があってもイナーシャトルクを正確に補償できる。
（２）  請求項２の発明によれば、変速比変化にともなうイナーシャトルクを正確に補償することができ、運転性能を低下させずに無段変速機の変速比を操作することができる上に、駆動源、無段変速機および電子制御式スロットルに遅れ要素があってもイナーシャトルクを正確に補償できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を内燃機関を走行駆動源とする車両に適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明は電動機を走行駆動源とする電気自動車、あるいは内燃機関および電動機を走行駆動源とするハイブリッド車両に対しても適用することができる。また、油圧源により推進する車両、フライホイールに蓄積されたエネルギーを動力源とする車両に対しても本発明を適用することができる。
【００１５】
《発明の第１の実施の形態》
図１は一実施の形態の構成を示す図である。
エンジン１の駆動力は、トルクコンバーターおよび正逆切換機構２、無段変速機３、最終減速機および差動機構４を介して駆動輪５に伝達される。エンジン１にはガソリンエンジンやディーゼルエンジンを用いることができ、エンジンコントローラー６によって燃料噴射制御、点火時期制御、スロットルバルブ制御などが行われる。無段変速機３にはトロイダル式やベルト式のものを用いることができ、無段変速機コントローラー７によって変速比が無段階に調節される。制御装置８はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、総合的な車両の制御を行う。この制御装置８には、乗員によるアクセルペダル（不図示）の操作量を検出するアクセルセンサー９と、車速を検出するための車速センサー１０と、駆動輪５の角速度を検出するための車輪速センサー１１と、エンジン１の回転速度を検出するためのエンジン回転センサー１２とが接続される。
【００１６】
図２はエンジン１の構造を示す図である。
この実施の形態ではガソリンエンジンを用いた例を示す。このガソリンエンジン１は、スロットルバルブ１ａをモーター１ｂにより開閉駆動する電制スロットルを備えている。エンジンコントローラー６は、制御装置８からのスロットルバルブ開度指令値にしたがってスロットルバルブ１ａの開度を駆動制御する。なお、エンジン１のその他の構成については周知であり、説明を省略する。
【００１７】
図３は無段変速機３の構造を示す図である。
この実施の形態ではトロイダル式無段変速機を用いた例を示す。エンジン１の出力軸側にトルクコンバーター２ａと正逆切換機構２ｂが配置され、その後段にトロイダル式無段変速機３が配置される。変速機コントローラー７は、制御装置８からの変速比指令値にしたがって無段変速機３の変速比を制御する。なお、このトロイダル式無段変速機の構造については周知であり、説明を省略する。
【００１８】
図４は制御装置８の制御ブロック図である。
制御装置８は、マイクロコンピューターのソフトウエア形態により制御ブロック８ａ〜８ｄを備える。目標変速比演算部８ａは、乗員によるアクセルペダルの操作量と車速に基づいて無段変速機３の目標入力軸回転速度（以下、単に目標入力回転数と呼ぶ）を設定し、その目標入力回転数と車速により目標変速比Ｇｔを演算する。
【００１９】
図５は目標変速比演算手順を示すフローチャートであり、このフローチャートにしたがってその手順を説明する。
ステップ１でアクセルセンサー９によりアクセルペダルの操作量を検出し、続くステップ２で車速センサー１０により車速Ｖｓｐを検出する。ステップ３では、予め設定したアクセルペダル操作量と車速に対する無段変速機３の目標入力回転数のマップ（図６参照）から、検出したアクセルペダル操作量と車速Ｖｓｐに対応する目標入力回転数Ｎｉを表引き演算する。なお、図６に示すマップは予め設定され、制御装置８のメモリに記憶されている。ステップ４で、目標入力回転数Ｎｉと車速Ｖｓｐに基づいて目標変速比Ｇｔを次式により演算する。
【数２】
Ｇｔ＝Ｎｉ／Ｖｓｐ＊ｋ１
数式２において、ｋ１は最終減速比や目標入力回転数Ｎｉと車速Ｖｓｐの単位変換から選定される定数である。
【００２０】
変速比指令値設定部８ｂは、無段変速機３の変速比を目標変速比Ｇｔに一致させるときに、目標変速比Ｇｔに到達するまでの変速比の時間的な変化を制限するための変速比指令値Ｇｉを設定する。この設定方法には次のような方法がある。
【００２１】
第１の設定方法は、目標変速比Ｇｔを入力とする簡単な一次遅れの伝達関数により変速比指令値Ｇｉを設定する方法である。
【数３】
Ｇｉ＝１／（１＋Ｔｓ）＊Ｇｔ
数式３において、Ｔは一次遅れ伝達関数の時定数、ｓはラプラス演算子である。
【００２２】
第２の設定方法は、前回のサンプリング時の変速比指令値Ｇｉ（ｋ−１）と今回のサンプリング時の目標変速比Ｇｔｋから、次式によりランプ的に変速比指令値Ｇｉを設定する方法である。
【数４】
Ｇｉ＝Ｇｉ（ｋ−１）＋ｓｉｇｎ（Ｇｔｋ−Ｇｉ（ｋ−１））＊ｍｉｎ（ΔＧ、｜Ｇｔｋ−Ｇｉ（ｋ−１）｜）
数式４において、ｓｉｇｎは（Ｇｔｋ−Ｇｉ（ｋ−１））の演算結果の符号を表し、ｍｉｎはΔＧと｜Ｇｔｋ−Ｇｉ（ｋ−１）｜の小さい方を選択することを表す。
【００２３】
第３の設定方法は、目標変速比Ｇｔに到達するまでの望ましい変速比の変化を数式で表した規範モデルＲ１（ｓ）と、無段変速機３の伝達特性の推定モデルＲ２（ｓ）とに基づいて、変速比指令値Ｇｉを設定する方法である。
【数５】
Ｇｉ＝Ｒ１（ｓ）／Ｒ２（ｓ）＊Ｇｔ
【００２４】
第４の設定方法は、目標変速比Ｇｔに規範モデル特性Ｍ（ｓ）のフィルタを施して変速比指令値Ｇｉを設定するものである。実際には、連続時間系で記述された規範モデル特性Ｇｍ（ｓ）を離散時間系に変換して得られるデジタルフィルターを、目標変速比Ｇｔに施す。規範モデル特性Ｍ（ｓ）を、
【数６】
Ｍ（ｓ）＝１／（１＋Ｔ１ｓ）
とした場合、変速比指令値Ｇｉは次式により表される。
【数７】
Ｇｉ＝Ａ＊Ｇｔ（ｋ−１）＋Ｂ＊Ｇｉ（ｋ−１）
数式６において、Ｔ１は一時遅れ伝達関数の時定数、ｓはラプラス演算子である。また、数式７において、Ｇｉ（ｋ−１）は前回のサンプリング時の目標変速比、Ｇｉ（ｋ−１）は前回のサンプリング時の変速比指令値、また、
【数８】
Ｂ＝ｅｘｐ（−Ｔｓ／Ｔ１），
Ａ＝１−Ｂ
ここで、Ｔｓはサンプリング周期である。
【００２５】
変速比指令値設定部８ｂは、変速比指令値Ｇｉを無段変速機コントローラー７とイナーシャトルク演算部８ｃへ出力する。無段変速機コントローラー７は、変速比がその目標値Ｇｉに一致するように無段変速機３を駆動制御する。
【００２６】
次に、イナーシャトルク演算部８ｃにおけるイナーシャトルクの演算方法を説明する。
変速比を変えたときにエンジン側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクは、上述した数式１の変速比変化率（ｄＧ／ｄｔ）に、
【数９】
（ｄＧ／ｄｔ）＝（Ｇｉｋ−Ｇｉ（ｋ−１））／Δｔ
を代入することによって演算することができる。数式９において、Δｔはサンプリング時間である。
【００２７】
上述したように、変速比を変えたときにエンジン側の等価イナーシャ変化に起因してイナーシャトルクが発生し、運転性能が低下する。そこで、変速時に発生するイナーシャトルクをキャンセルするように、エンジンの出力トルクを増減することによって、運転性能の低下を避けることができる。
駆動力補償量演算部８ｄは、予め計測されたエンジン１の特性マップ（図７参照）から、現在のエンジン回転速度において、イナーシャトルクに相当するエンジントルクを増減させるためのスロットルバルブ開度を表引き演算し、その増減量を現在のスロットルバルブ開度に加えてスロットルバルブ開度指令値を求める。そして、スロットルバルブ開度指令値をエンジンコントローラー６へ出力する。エンジンコントローラー６は、スロットルバルブ１ａの開度がその指令値に一致するようにモーター１ｂを駆動制御する。
【００２８】
このように、目標変速比Ｇｔに到達するまでの変速比の時間的な変化を制限するための変速比指令値Ｇｉを設定し、無段変速機の変速比を変えたときにエンジン側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを変速比指令値Ｇｉに基づいて演算する。そして、このイナーシャトルクを補償するためのエンジントルクの増減量を演算し、このエンジントルクの増減量に応じてエンジンを制御するようにしたので、従来のようにダウンシフト時に加速力が不足したり、アップシフト時に加速されるようなことがなく、運転性能を低下させずに無段変速機の変速比を操作することができる。
【００２９】
以上の一実施の形態の構成において、無段変速機３が無段変速機を、エンジン１が走行駆動源を、無段変速機コントローラー７が変速機制御手段を、制御装置８がイナーシャトルク演算手段、出力増減量演算手段および変速比指令値設定手段を、エンジンコントローラー６が駆動源制御手段をそれぞれ構成する。
【００３０】
なお、上述した一実施の形態では電制スロットルによりエンジンへの吸入空気量を制御してエンジントルクを調節する例を示したが、エンジンに供給する燃料の量を制御してエンジントルクを調節するようにしてもよい。
【００３１】
また、上述した一実施の形態では、目標変速比Ｇｔに到達するまでの変速比の時間的な変化を制限するための変速比指令値Ｇｉを設定し、この変速比指令値Ｇｉの変化率（ｄＧｉ／ｄｔ）に基づいてイナーシャトルクを演算する例を示したが、目標変速比Ｇｔの変化率（ｄＧｔ／ｄｔ）に基づいてイナーシャトルクを演算するようにしてもよい。
【００３２】
例えば、数式１の変速比変化率（ｄＧ／ｄｔ）に、目標変速比Ｇｔに規範モデル特性を用いた近似微分Ｎ（ｓ）＝ｓ＊Ｍ（ｓ）のフィルターを施したものを代入する。実際には、連続時間系で記述された近似微分Ｎ（ｓ）を離散時間系に変換して得られるデジタルフィルターを、目標変速比Ｇｔに施す。
【数１０】
Ｎ（ｓ）＝ｓ／（１＋Ｔ１ｓ），
（ｄＧ／ｄｔ）＝Ｃ＊Ｇｔ（ｋ）＋Ｄ＊Ｇｔ（ｋ−１）＋Ｅ＊（ｄＧ／ｄｔ）（ｋ−１），
Ｃ＝（１−ｅｘｐ（−Ｔｓ／Ｔ１））／Ｔｓ，
Ｄ＝（ｅｘｐ（−Ｔｓ／Ｔ１）−１）／Ｔｓ，
Ｅ＝ｅｘｐ（−Ｔｓ／Ｔ１）
なお、Ｔｓはサンプリング周期である。
【００３３】
《発明の第２の実施の形態》
無段変速機の変速比を変えたときにエンジン側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを補償するためのエンジントルク増減指令値（駆動源トルク指令値）を目標変速比に基づいて演算し、このエンジントルク増減指令値に基づいてスロットルバルブ開度指令値（出力増減量）を演算する第２の実施の形態を説明する。なお、この第２の実施の形態の構成は図１に示す第１の実施の形態の構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００３４】
ここで、スロットルバルブの開度変化から実際にシリンダーの吸気量が変化するまでのエンジンの吸気遅れの時定数をＴＥとし、シリンダーに空気と燃料が吸入されてから実際に燃焼してトルクが発生するまでのエンジントルクのむだ時間をＴＤとする。また、スロットルバルブ開度指令から実際にスロットルバルブが指令値の開度となるまでの電制スロットル（電子制御式スロットル）の遅れの時定数をＴＥＴＣとし、目標変速比Ｇｔが変化してから実変速比Ｇが変化するまでの無段変速機の変速遅れの時定数をＴＣＶＴとする。
【００３５】
目標変速比Ｇｔから実変速比Ｇまでの伝達特性が、
【数１１】
0003596318.tif 000002
で表される場合（ラプラス変換領域）、数式１よりエンジン軸トルクで考えたイナーシャトルクΔＴｅ＿ｉｎｅｒｔｉａは、
【数１２】
0003596318.tif 000003
となる。
【００３６】
このイナーシャトルクΔＴｅ＿ｉｎｅｒｔｉａを打ち消すために、イナーシャトルクΔＴｅ＿ｉｎｅｒｔｉａと同一波形で、且つ増減の方向が逆方向となるように、エンジントルクを増減させる必要がある。上述した第１の実施の形態では、エンジンのトルク発生遅れを考慮せずにイナーシャトルクから直接スロットルバルブ開度指令値を求めるようにしたが、この実施の形態ではエンジンのトルク発生遅れを考慮する。具体的には、イナーシャトルクの位相よりエンジントルクの遅れ分だけ位相が進んだエンジントルク増減指令値を演算し、このエンジントルク増減指令値からスロットルバルブ開度指令値を求める。これにより、スロットルバルブ開度を増減する指令に対して、遅れて発生するエンジントルクの増減がイナーシャトルクを正確に打ち消すようになる。
【００３７】
位相調整機能と近似微分機能とを有するフィルターをＧｆｉｌ０（ｓ）とすると、エンジントルク増減指令値ΔＴｅ＿ｃｏｎｔｒｏｌは、
【数１３】
0003596318.tif 000004
となる。数式１２と数式１３から、フィルターＧｆｉｌ０（ｓ）は、
【数１４】
0003596318.tif 000005
となる。ここで、フィルターＧｆｉｌ０（ｓ）は、目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れの処理、近似微分処理、エンジンのトルク発生遅れ分だけエンジントルク増減指令値の位相をイナーシャトルクの位相より進ませる処理、の３つの処理を同時に行う機能を有するフィルターである。なお、目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れの処理と近似微分処理とを同時に目標変速比に施すことは、第１の実施の形態で説明したフィルターＮ（ｓ）を目標変速比に施す処理と同義であり、イナーシャトルクを求めることに相当する。
【００３８】
したがって、目標変速比Ｇｔに基づいてイナーシャトルクを打ち消すためのエンジントルク増減指令値を演算する場合には、数式１４で表されるフィルターＧｆｉｌ０（ｓ）を用いて次式によりエンジントルク増減指令値ΔｔＴｅを演算すればよい。
【数１５】
0003596318.tif 000006
エンジントルク増減指令値ΔｔＴｅを算出したら、このΔｔＴｅに相当するスロットルバルブ開度の増減量を表引き演算し、その増減量を現在のスロットルバルブ開度に加えてスロットルバルブ開度指令値を求める。
【００３９】
このように、目標変速比Ｇｔにしたがって無段変速機の変速比を制御するとともに、変速比変化時のイナーシャトルクを補償するためのエンジントルク増減指令値を、位相調整機能と近似微分機能とを有するフィルターを目標変速比に施して演算する。そして、エンジントルク増減指令値に基づいてスロットルバルブ開度の増減量を表引き演算し、スロットルバルブ開度の増減量を現在のスロットルバルブ開度に加えてエンジンを制御するようにしたので、エンジンと無段変速機に遅れ要素があってもイナーシャトルクを正確に補償でき、運転性能を低下させずに無段変速機の変速比を操作することができる。
【００４０】
ここで、エンジン、電制スロットル、無段変速機（変速制御ロジックも含めて目標変速比Ｇｔから実変速比Ｇまで）の伝達特性の車両運転状態による変化が無視できない場合には、すべての車両運転状態でイナーシャトルクとエンジントルク増減量との位相を最適化するために、上記数式１１〜１５のパラメーターを、エンジン回転数Ｎｅ、負荷を表すＴＰ（吸入空気量検出値）、車速ＶＳＰ、変速比Ｇ、無段変速機のライン圧ＰＬ、油温Ｔｏなどに基づいて予め設定されたテーブルやマップ、あるいは数値演算により求め、車両の運転状態に応じて各パラメーターを切り換える構成とすればよい。
【００４１】
具体的には、例えばエンジンの吸気遅れの時定数ＴＥと、エンジントルクのむだ時間ＴＤは、それぞれエンジン回転数Ｎｅとの間に図１４と図１５に示すような関係がある。また、電制スロットルの遅れの時定数ＴＥＴＣはあまり車両運転状態に依存しないことが知られている。さらに、無段変速機本体の伝達関数ＧＣＶＴ（ｓ）を、
【数１６】
0003596318.tif 000007
で表した場合に、パラメーターａ，ｂ，ｇ，ｆは図１６から図２０に示すような関係がある。したがって、車両の運転条件に応じたパラメーターａ，ｂ，ｇ，ｆを設定したＧｃｖｔ（ｓ）と変速制御ロジックの伝達関数とで数式１４のＰ（ｓ）を置き換えれば、車両の運転状態に適したフィルターＧｆｉｌ０（ｓ）を求めることができる。
【００４２】
このように、車両の運転状態に基づいて近似微分フィルターの演算式の係数を求めるようにしたので、エンジンや無段変速機の特性の車両運転状態による変化を補償することができ、イナーシャトルクを正確に補償することができる。
【００４３】
《発明の第３の実施の形態》
無段変速機の変速比を変えたときにエンジン側の等価イナーシャ変化に起因して発生するイナーシャトルクを補償するためのエンジントルク増減指令値（駆動源トルク増減指令値）を目標変速比に基づいて演算し、このエンジントルク増減指令値に基づいてスロットルバルブ開度指令値（出力増減量）を演算する第３の実施の形態を説明する。なお、この第３の実施の形態の構成は図１に示す第１の実施の形態の構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００４４】
この実施の形態では、変速比指令値Ｇｉから実変速比Ｇまでの伝達特性が、
【数１７】
0003596318.tif 000008
で表され（ラプラス変換領域）、且つ、目標変速比Ｇｔと変速比指令値Ｇｉの関係が、
【数１８】
0003596318.tif 000009
で表されるものとすると、数式１によりエンジン軸トルクで考えたイナーシャトルクΔＴｅ＿ｉｎｅｒｔｉａは、
【数１９】
0003596318.tif 000010
となる。
【００４５】
このイナーシャトルクΔＴｅ＿ｉｎｅｒｔｉａを打ち消すために、イナーシャトルクΔＴｅ＿ｉｎｅｒｔｉａと同一波形で、且つ増減の方向が逆方向となるようにエンジントルクを増減させる必要がある。ここでは、エンジントルクの遅れを考慮するため、イナーシャトルクの位相よりエンジントルクの遅れ分だけ位相が進んだエンジントルク増減指令値をいったん演算し、このエンジントルク増減指令値からスロットルバルブ開度指令値を求めるようにする。これにより、スロットルバルブ開度を増減する指令に対して、遅れて発生するエンジントルクの増減がイナーシャトルクを正確に打ち消すようになる。
【００４６】
位相調整機能と近似微分機能とを有するフィルターをＧｆｉｌ１（ｓ）とすると、エンジントルク増減指令値ΔＴｅ＿ｃｏｎｔｒｏｌは、
【数２０】
0003596318.tif 000011
となる。数式１９と数式２０から、フィルターＧｆｉｌ１（ｓ）は、
【数２１】
0003596318.tif 000012
となる。ここで、フィルターＧｆｉｌ１（ｓ）は、目標変速比から実変速比までの伝達特性による遅れの処理、近似微分処理、エンジンのトルク発生遅れ分だけエンジントルク増減指令値の位相をイナーシャトルクの位相より進ませる処理、の３つの処理を同時に行う機能を有するフィルターである。
【００４７】
したがって、目標変速比Ｇｔに基づいてイナーシャトルクを打ち消すためのエンジントルク増減指令値を演算する場合には、数式２１で表されるフィルターＧｆｉｌ１（ｓ）を用いて次式によりエンジントルク増減指令値ΔｔＴｅを演算すればよい。
【数２２】
0003596318.tif 000013
【００４８】
なお、数式２１がＭ（ｓ）なしでもプロパ（微分要素ｓの分子の次数が分母の次数以下）で実現可能な場合は、変速比指令値Ｇｉに基づいてイナーシャトルクを演算することができる。その場合は、位相調整機能と近似微分機能とを有するフィルターを、
【数２３】
0003596318.tif 000014
とし、エンジントルク増減量ΔｔＴｅを、
【数２４】
0003596318.tif 000015
により演算する。
【００４９】
このように、目標変速比Ｇｔに到達するまでの変速比の時間的な変化を制限するための変速比指令値Ｇｉを設定し、変速比指令値Ｇｉにしたがって無段変速機の変速比を制御するとともに、変速比変化時のイナーシャトルクを変速比指令値Ｇｉに基づいて演算する。そして、このイナーシャトルクを補償するためのエンジントルク増減指令値を、位相調整機能と近似微分機能とを有するフィルターを変速比指令値Ｇｉに施して演算し、エンジントルク増減指令値に応じてエンジンを制御するようにしたので、エンジンや無段変速機の駆動系に遅れ要素があってもイナーシャトルクを打ち消すためのエンジントルク増減指令値を正確に求めることができ、イナーシャトルクを正確に補償して運転性能を低下させずに無段変速機の変速比を操作することができる。
【００５０】
ここで、エンジン、電制スロットル、無段変速機（変速制御ロジックも含めて目標変速比Ｇｔから実変速比Ｇまで）の伝達特性の車両運転状態による変化が無視できない場合には、すべての車両運転状態でイナーシャトルクとエンジントルク増減量との位相を最適化するために、上記数式１７〜２４のパラメーターを、エンジン回転数Ｎｅ、負荷を表すＴＰ（吸入空気量検出値）、車速ＶＳＰ、変速比Ｇ、無段変速機のライン圧ＰＬ、油温Ｔｏなどに基づいて予め設定されたテーブルやマップ、あるいは数値演算により求め、車両の運転状態に応じて各パラメーターを切り換える構成とすればよい。具体的な演算方法は上述した第２の実施の形態の演算方法と同様であり、説明を省略する。
【００５１】
《発明の第４の実施の形態》
上記第２および第３の実施の形態で用いた、位相調整機能と近似微分機能とを有するフィルターＧｆｉｌ０（ｓ）、Ｇｆｉｌ１（ｓ）、Ｇｆｉｌ２（ｓ）は、オンラインでその演算を実行するには次数が高いので、公知の「周波数重みつき平衡実現」などの手法により低次元化し、次式に示すようなフィルターＧｆｉｌ（ｓ）とする。
【数２５】
0003596318.tif 000016
ここで、Ｔｒｅｄは時定数である。このフィルターＧｆｉｌ（ｓ）を用いてエンジントルク増減量ΔｔＴｅを、
【数２６】
0003596318.tif 000017
により演算する。
【００５２】
ここで、数式２５により近似した場合、時定数Ｔｒｅｄは主にエンジン回転数Ｎｅと負荷を表すＴＰ（吸入空気量検出値）とに依存することがわかっており、その関係は図２１に示すようになる。したがって、すべての車両運転状態でイナーシャトルクとそれを補償するためのエンジントルク増減量との位相を最適化するには、時定数Ｔｒｅｄをエンジン回転数Ｎｅと負荷を表すＴＰ（吸入空気量検出値）に基づいて予め設定されたテーブルやマップを参照し、車両運転状態によって各パラメーターを切り換えるようにすればよい。
【００５３】
このように、近似微分フィルターを低次のフィルターに近似してエンジントルク増減量の演算を行うようにしたので、演算を実行するマイクロコンピューターの負担を軽減できる上に、演算処理の高速化を図ることができ、変速比の速い変化に対してもイナーシャトルクを補償するためのエンジントルク増減量を正確に求めることができる。
【００５４】
《発明の第５の実施の形態》
上述した第４の実施の形態において、図２１に示す時定数Ｔｒｅｄが主にエンジン回転数Ｎｅに依存し、負荷へはほとんど依存しないと見なせる場合には、時定数Ｔｒｅｄを図２２に示すようなエンジン回転数Ｎｅにのみ依存するテーブル値としてもよい。これにより、マイクロコンピューターによる演算処理の負担を軽減でき、演算処理の高速化を図りながらイナーシャトルクを正確に補償することができる。
【００５５】
なお、上述した第２〜第５の実施の形態では、無段変速機の伝達特性による遅れの処理、近似微分処理、エンジンのトルク発生遅れ処理、の３つの処理を同時に行う機能を有するフィルターを用いてエンジントルク増減指令値を演算するようにしたが、第１の実施の形態で説明した方法によって、まずイナーシャトルクを演算し、このイナーシャトルクにエンジンのトルク発生遅れの処理を行うフィルターを施してエンジントルク増減指令値を演算するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】エンジンの構造を示す図である。
【図３】無段変速機の構造を示す図である。
【図４】制御装置の変速制御を示す制御ブロック図である。
【図５】目標変速比演算手順を示すフローチャートである。
【図６】車速とアクセルペダル操作量に対する無段変速機入力軸回転速度の特性マップを示す図である。
【図７】スロットルバルブ開度とエンジン回転速度に対するエンジントルクの特性マップを示す図である。
【図８】変速比を１．０から２．０へ２秒間で変速する場合に、０．０１の分散の正規分布のノイズが混入した計測値を示す図である。
【図９】図８に示す計測値に対してサンプリング時間ごとの偏差（差分）を近似的に変速比微分値（ｄＧ／ｄｔ）と見なした特性図である。
【図１０】図８に示すノイズが重畳した変速比計測値に対し、所定のフィルター処理を施した特性図である。
【図１１】図１０に示すフィルター処理後の変速比の、サンプリング時間ごとの偏差（差分）を近似的に変速比微分値（ｄＧ／ｄｔ）と見なした特性図である。
【図１２】図１０に対してフィルター特性を変えた場合の特性図である。
【図１３】図１１に対してフィルター特性を変えた場合の特性図である。
【図１４】エンジン回転数Ｎｅとエンジンの吸気遅れ時定数ＴＥとの関係を示す図である。
【図１５】エンジン回転数Ｎｅとエンジントルクのむだ時間ＴＤとの関係を示す図である。
【図１６】無段変速機のライン圧、油温および負荷とパラメーターａとの関係を示す図である。
【図１７】無段変速機のライン圧、油温および負荷とパラメーターｂとの関係を示す図である。
【図１８】無段変速機のライン圧および油温とパラメーターｇとの関係を示す図である。
【図１９】無段変速機のライン圧および負荷とパラメーターｇとの関係を示す図である。
【図２０】車速とパラメーターｆとの関係を示す図である。
【図２１】エンジン回転数Ｎｅおよび負荷とパラメーターＴｒｅｄとの関係を示す図である。
【図２２】エンジン回転数ＮｅとパラメーターＴｒｅｄとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  トルクコンバーターおよび正逆切換機構
３  無段変速機
４  最終減速機および差動機構
５  駆動輪
６  エンジンコントローラー
７  無段変速機コントローラー
８  制御装置
８ａ  目標変速比演算部
８ｂ  変速比指令値設定部
８ｃ  イナーシャトルク演算部
８ｄ  駆動力補償量演算部
９  アクセルセンサー
１０  車速センサー
１１  車輪速センサー
１２  エンジン回転センサー
【図１】
0003596318.tif 000018
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003596318.tif 000029
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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