(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比を無段階で変更することのできるフルトロイダル型無段変速機構（以下、ＣＶＴという）と、
ＣＶＴおよびエンジンの動作を制御する制御部とを備え、
上記ＣＶＴは、
互いに近づく方向に付勢される入力ディスクおよび出力ディスクと、
両ディスク間に形成されたトロイド状間隙に配置され、両ディスク間にトルクを伝達するローラと、
このローラを回転自在に支持するキャリッジと、
このキャリッジを介してローラに両ディスクに対する押引力を付与するための差圧を発生させる一対の油室を有する油圧シリンダとを含み、
上記制御部は、実際のトランスミッション入力トルクを演算する実トランスミッション入力トルク演算部と、ＣＶＴの伝達トルクを制御するための制御部と、エンジンのトルクを制御するためのエンジン制御部とを含み、
上記実トランスミッション入力トルク演算部は、検出された各ディスクの回転速度並びに検出された第１および第２の油室間の差圧に基づいて、実際のトランスミッション入力トルクを演算し、
上記エンジン制御部は、下記式を用いて演算されたエンジントルクＴe を要求エンジントルクＴe,D として設定し、目標エンジン回転速度ωe,T を実際のエンジン回転速度ωe よりも大きくして、上記エンジントルクＴe をエンジン負荷としての実際のトランスミッション入力トルクＴTRN,R よりも大きくすることにより、アクセルを踏み込んだときにおいても、エンジンおよび駆動輪の間のパワーフローをエンジンから駆動輪への正フローに制御することを特徴とする車両の駆動制御装置。
Ｔe ＝Ｉe ×ω’e,AT＋ＴTRN,R 
ω’e,AT＝ｋ3 ×（ωe,T −ωe ）
ただし、
Ｉe ：エンジンイナーシャ
ｋ3 ：制御ゲイン
ωe,T ：目標エンジン回転速度
ωe ：実際のエンジン回転速度
ＴTRN,R ：実際のトランスミッション入力トルク
【請求項２】
請求項１において、
上記制御部は、検出されたアクセル操作量および検出された車速に基づいて、上記目標エンジン回転速度を演算する目標エンジン回転速度演算部を含むことを特徴とする車両の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＴを含む車両において、ＣＶＴおよびエンジン出力を制御する、車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、運転者がアクセルペダルを操作して、エンジン動力を要求する。運転者は、加速が不足していると感じると、さらにアクセルペダルを踏み込むことになる。
特許文献１の制御システムでは、予め記憶したエンジンマップに基づいて、エンジンに対するエネルギー入力と、バリエータにおける反動トルクの双方を調整するようにしている。
【特許文献１】特表平７−５０５６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、アクセルを踏み込んだときに、これに応答する車輪の回転速度に、応答初期においてアンダーシュートが発生する現象、いわゆるＮＭＰ（non minimum phase)挙動が発生するという問題があった。その結果、燃費改善とドライバビリティ向上の両立が困難であった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、燃費改善とドライバビリティ向上を両立することができる、車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、変速比を無段階で変更することのできるフルトロイダル型無段変速機構（以下、ＣＶＴという）と、ＣＶＴおよびエンジンの動作を制御する制御部とを備え、上記ＣＶＴは、互いに近づく方向に付勢される入力ディスクおよび出力ディスクと、両ディスク間に形成されたトロイド状間隙に配置され、両ディスク間にトルクを伝達するローラと、このローラを回転自在に支持するキャリッジと、このキャリッジを介してローラに両ディスクに対する押引力を付与するための差圧を発生させる一対の油室を有する油圧シリンダとを含み、上記制御部は、実際のトランスミッション入力トルクを演算する実トランスミッション入力トルク演算部と、ＣＶＴの伝達トルクを制御するための制御部と、エンジンのトルクを制御するためのエンジン制御部とを含み、上記実トランスミッション入力トルク演算部は、検出された各ディスクの回転速度並びに検出された第１および第２の油室間の差圧に基づいて、実際のトランスミッション入力トルクを演算し、上記エンジン制御部は、下記式を用いて演算されたエンジントルクＴe を要求エンジントルクＴe,D として設定し、目標エンジン回転速度ωe,T を実際のエンジン回転速度ωe よりも大きくして、上記エンジントルクＴe をエンジン負荷としての実際のトランスミッション入力トルクＴTRN,R よりも大きくすることにより、アクセルを踏み込んだときにおいても、エンジンおよび駆動輪の間のパワーフローをエンジンから駆動輪への正フローに制御することを特徴とする車両の駆動制御装置である。
【０００５】
Ｔe ＝Ｉe ×ω’e,AT＋ＴTRN,R 
ω’e,AT＝ｋ3 ×（ωe,T −ωe ）
ただし、
Ｉe ：エンジンイナーシャ
ｋ3 ：制御ゲイン
ωe,T ：目標エンジン回転速度
ωe ：実際のエンジン回転速度
ＴTRN,R ：実際のトランスミッション入力トルク
駆動系において、トルク制御されるＣＶＴを用いた場合、車両慣性を考慮することなく、上記式を用いて要求エンジトルクとして求めることができる。上記式は、ニュートンの第２法則に基づく式であり、上記式において、右辺の第１項は、エンジンの実際の回転速度と目標エンジン回転速度の偏差を解消するためのエンジントルク成分である。ω’e,ATは目標エンジン回転加速度に相当する。
【０００６】
トルク制御型のＣＶＴでは、ＣＶＴの入力および出力トルクを直接制御することができるので、パワーフローを、エンジンから車輪への正フローとして、常に、維持することが可能となる。すなわち、エンジントルクＴe が実トランスミッション入力トルクＴTRN,R よりも大きい状態（Ｔe ＞ＴTRN,R ）を実質的に担保し、維持することが可能となる。
したがって、アクセルを踏み込んだときに、これに応答する車輪の回転速度に、応答初期においてアンダーシュートが発生する現象、いわゆるＮＭＰ（non minimum phase)の発生を防止することができる。その結果、ドライバビリティと燃費を向上することができる。      
【０００８】
また、ＩＶＴのようにパワーフローがコントロールされる駆動系において、トルク制御されるＣＶＴを用いた場合、車両慣性を考慮することなく、上記式を用いて要求エンジトルクとして求めることができる。上記式は、ニュートンの第２法則に基づく式であり、上記式において、右辺の第１項は、エンジンの実際の回転速度と目標エンジン回転速度の偏差を解消するためのエンジントルク成分である。ω'e,AT は目標エンジン回転加速度に相当する。
【０００９】
トルク制御型のＣＶＴでは、ＣＶＴの入力および出力トルクを直接制御することができるので、パワーフローを、エンジンから車輪への正フローとして、常に、維持することが可能となる。すなわち、エンジントルクＴe が実際のトランスミッション入力トルクＴTRN,R よりも大きい状態（Ｔe ＞ＴTRN,R ）を実質的に担保し、維持することが可能となる。したがって、アクセルを踏み込んだときに、これに応答する車輪の回転速度に、応答初期においてアンダーシュートが発生する現象、いわゆるＮＭＰ（non minimum phase)の発生を防止することができる。その結果、ドライバビリティと燃費を向上することができる。
【００１０】
上記エンジントルクＴe がエンジン負荷としての実際のトランスミッション入力トルクＴTRN,R よりも大きくなるように、エンジンおよび駆動輪の間のパワーフローが制御されるので、パワーフローを、エンジンから車輪への正フローとして、常に、維持することが実質的に担保され、上記のＮＭＰ（non minimum phase)の発生が確実に防止される。
【００１１】
上記制御部は、検出されたアクセル操作量および検出された車速に基づいて、上記目標エンジン回転速度を演算する目標エンジン回転速度演算部を含む場合がある。この場合、要求エンジントルク演算部は、目標エンジン回転速度演算部による演算結果と上記式とを用いて、要求エンジントルクを演算することができる。
上記ＣＶＴは、互いに近づく方向に付勢される入力ディスクおよび出力ディスクと、両ディスク間に形成されたトロイド状間隙に配置され、両ディスク間にトルクを伝達するローラと、このローラを回転自在に支持するキャリッジと、このキャリッジを介してローラに両ディスクに対する押引力を付与するための差圧を発生させる一対の油室を有する油圧シリンダとを含み、上記制御部は、実際のトランスミッション入力トルクを演算する実トランスミッション入力トルク演算部を含み、この実トランスミッション入力トルク演算部は、検出された各ディスクの回転速度またはこれと等価なパラメータ、並びに検出された第１および第２の油室間の差圧またはこれと等価なパラメータに基づいて、実際のトランスミッション入力トルクを演算する場合がある。
【００１２】
この場合、要求エンジントルク演算部は、実トランスミッション入力トルク演算部によって演算された実際のトランスミッション入力トルクと上記式を用いて、要求エンジントルクを演算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施の形態の、車両の駆動制御装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、変速比無限大無段変速機１（以下、ＩＶＴ１という）は、エンジン２の出力軸３にトーショナルダンパ４を介して連結されたＩＶＴ入力軸５と、フルトロイダル型無段変速機からなるＣＶＴ６と、遊星ギヤ機構７と、ＩＶＴ入力軸５と平行に設けられ駆動輪に連結されたＩＶＴ出力軸８とを備えている。上記のＣＶＴ６は、いわゆるトルク制御型のＣＶＴである。
【００１４】
本実施の形態では、ＩＶＴ１を有する車両の駆動制御装置に則して説明するが、本発明は、トルク制御型のＣＶＴを備える車両の駆動制御装置であれば、適用することができる。
ＣＶＴ６は、ＩＶＴ入力軸５と同軸上に設けられたＣＶＴ入力軸９と、ＣＶＴ入力軸９を挿通させる中空のＣＶＴ出力軸１０とを備えている。ＣＶＴ入力軸９には、一対の入力ディスク１１，１２が一体回転可能に設けられている。これらの入力ディスク１１，１２は、背中合わせに配置され、それぞれ、トロイダルレースを形成している。また、ＣＶＴ出力軸１０には、一対の入力ディスク１１，１２のトロイダルレースにそれぞれ対向するトロイダルレースをそれぞれ形成した一対の出力ディスク１３，１４が、一体回転可能に設けられている。
【００１５】
入力ディスク１１，１２と出力ディスク１３，１４のトロイダルレース間には、両ディスク１１，１３；１２，１４間にトルクを伝達するためのローラ１５，１６がそれぞれ配置されている。入力ディスク１１からローラ１５を介して出力ディスク１３にトルクが伝達されるとともに、入力ディスク１２からローラ１６を介して出力ディスク１４にトルクが伝達される。各ローラ１５，１６は、キャリッジ１７により支持されている。図１では、模式的に示してあるが、実際には、図２に示すように、キャリッジ１７の軸線は、ローラ１６の回転軸線と直交する方向に延び、且つ所定のキャスタ角βをなしている。ローラ１５とそれを支持するキャリッジ１７に関しても同じである。
【００１６】
両ディスク１１，１３；１２，１４には、油室１８の油圧により端末負荷が付与されている。一方、ローラ１５，１６は、キャリッジ１７を介して、油圧シリンダ１９の第１および第２の油室２０，２１の差圧による付勢力を受けて、両ディスク１１，１３；１２，１４に押し付けられている。
キャリッジ１７に支持されたローラ１５，１６は、トルクを伝達することによりキャリッジ１７に生ずるリアクション力と、出力ディスク１３，１４を駆動するのに必要なトルクとのアンバランスを解消するべく、キャリッジ１７の軸線回りにローラ１５，１６の回転軸線が揺動角度を生ずるように傾斜させる。これにより、ローラ１５，１６の姿勢が変化し、両ディスク１１，１３；１２，１４間の速度比が連続的に変化するようになっている。
【００１７】
遊星ギヤ機構７は、サンギヤ２２と、キャリア２３によって支持された複数の遊星ギヤ２４と、遊星ギヤ２４に噛み合う内歯を有するリングギヤ２５とを備えている。
遊星ギヤ機構７は、ＣＶＴ入力軸９とＣＶＴ出力軸１０との間に介在している。具体的には、まず、リングギヤ２５が、ＩＶＴ出力軸８に一体回転可能に連結されている。
また、ＣＶＴ入力軸９の回転が、ギヤ列２６および連結状態の動力循環モードクラッチ２７（ロークラッチともいう）を介して、キャリア２３に伝達されるようになっている。ギヤ列２６は、ＣＶＴ入力軸９と一体回転可能に連結されたギヤ２６ａと、このギヤ２６ａに噛み合いＩＶＴ出力軸８に回転自在に支持されたギヤ２６ｂとを有している。動力循環モードクラッチ２７は、ギヤ２６ｂとキャリア２３とを連結／解放可能な、例えば多板クラッチからなる。動力循環モードクラッチ２７は、連結されたときに、変速比無限大を含む変速比範囲で動力を伝達する動力循環モードを実現する。
【００１８】
また、ＣＶＴ出力軸１０の回転が、ギヤ列２８を介して、サンギヤ２２に伝達されるようになっている。ギヤ列２８は、ＣＶＴ出力軸１０に一体回転可能に連結されたギヤ２８ａと、このギヤ２８ａに噛み合い、サンギヤ２２に一体回転可能に連結されたギヤ２８ｂとを有している。ギヤ２８ｂとＩＶＴ出力軸８との間には、ギヤ２８ｂとＩＶＴ出力軸８とを連結／解放可能な直結モードクラッチ２９（ハイクラッチともいう）が介在している。直結モードクラッチ２９は、連結されたときに、ＣＶＴ６のみで動力を伝達する直結モードを実現する。
【００１９】
直結モードクラッチ２９が解放され、動力循環モードクラッチ２７が連結された状態では、エンジン２の動力は、ＩＶＴ入力軸５およびギヤ列２６を介して、キャリア２３に伝達され、その結果、遊星ギヤ機構７のリングギヤ２５にトルク増幅されて伝達され、ＩＶＴ出力軸８に出力される。
このとき、リングギヤ２５にかかる駆動負荷による反力がサンギヤ２２にもトルクを及ぼす。このサンギヤ２２に作用するトルクは、ギヤ列２８およびＣＶＴ出力軸１０を介してＣＶＴ６に戻り、ＣＶＴ入力軸９側でエンジン２の出力トルクと合わさって、ギヤ列２６および動力循環モードクラッチ２７を介して再びキャリア２３に伝達される。
【００２０】
すなわち、エンジン動力がＩＶＴ出力軸８に出力されるとともに、ＣＶＴ６と遊星ギヤ機構７を通って循環するいわゆる動力循環モードとなる。この動力循環モードは、車両発進時、低速走行時、中速走行での急加速時等の大きな駆動トルクが必要とされるときに選択される。
一方、動力循環モードクラッチ２７が解放され、直結モードクラッチ２９が連結された状態では、エンジン２の動力は、ＣＶＴ６を経てサンギヤ２２に伝達され、直結モードクラッチ２９を介して、ＩＶＴ出力軸８から出力される、直結モードとなる。この直結モードは、中速走行時、高速走行での加速時等のさほど大きな駆動トルクが必要とされないときに選択される。
【００２１】
端末負荷用の油室１８および油圧シリンダ１９の第１の油室２０には、第１のポンプ３０から油圧が、第１の圧力制御弁３１によって制御されて供給されるようになっている。また、油圧シリンダ１９の第２の油室２１には、第２のポンプ３２からの油圧が、第２の圧力制御弁３３によって制御されて供給されるようになっている。
ＩＶＴ１およびエンジン２の動作を制御する制御部３４は、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit)により構成されている。
【００２２】
制御部３４には、アクセル操作量を検出するアクセル操作量センサ３５と、車両の走行速度を検出する車速センサ３６と、エンジン回転速度センサ３７、ＣＶＴ入力軸９の回転速度を検出するＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８と、ＣＶＴ出力軸１０の回転速度を検出するＣＶＴ出力軸回転速度センサ３９と、油圧シリンダ１９の第１の油室２０と第２の油室２１の差圧Ｐを検出する圧力検出手段としての圧力センサ４０と、ＩＶＴ出力軸８の回転速度を検出するＩＶＴ出力軸回転速度センサ７５とが接続されており、これらのセンサ３５〜４０，７５からの信号が制御部３４に入力されるようになっている。
【００２３】
制御部３４では、エンジン出力を制御するために、エンジン２への燃料の供給量を調整する燃料供給量調整機構４１に指令信号を出力し、また、ローラ１５，１６のトルク伝達力を制御するために、第１の圧力制御弁３１および第２の圧力制御弁３３にそれぞれ指令信号を出力し、また、動力循環モードおよび直結モードの切り換えのために、動力循環モードクラッチ２７および直結モードクラッチ２９に接離指令信号（図３参照）を出力する。
【００２４】
図３を参照して、制御部３４は、コンピュータが所定のプログラム処理を実行することによってソフトウエア的に実現される複数の機能処理部を有している。すなわち、制御部３４は、運転者の要求する車両の駆動状態を実現するための状態量を求める運転者要求変換部４２と、ＣＶＴ６をトルク制御する機能、並びに動力循環モードおよび直結モードを切り換える機能を有するＩＶＴ制御部４３と、エンジン２を制御するためのエンジン制御部４４とを備えている。
【００２５】
運転者要求変換部４２は、アクセル操作量センサ３５により検出されたアクセル操作量θおよび車速センサ３６により検出された車速Ｖを入力し、これらに基づいて、上記状態量として、エンジン２に最大効率を与えるための目標エンジン回転速度ωe,T および目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T を演算する。
ＩＶＴ制御部４３は、運転者要求変換部４２から与えられた目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T 、ＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８により検出されたＣＶＴ入力軸回転速度ωi 、ＣＶＴ出力軸回転速度センサ３９により検出されたＣＶＴ出力軸回転速度ωo 、および圧力センサ４０により検出された差圧Ｐを入力し、これらに基づいて、第１および第２の圧力制御弁３１，３３の例えばソレノイドにそれぞれ指令信号を出力する。また、ＩＶＴ制御部４３は、ＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８により検出されたＣＶＴ入力軸回転速度ωi （ＩＶＴ入力軸回転速度に相当）、およびＩＶＴ出力軸回転速度センサ７５により検出されたＩＶＴ出力軸回転速度ωIVT,o を入力し、これらに基づいて、動力循環モードクラッチ２７および直結モードクラッチ２９に、モード切り換えのための接離指令信号を出力する。
【００２６】
エンジン制御部４４は、運転者要求変換部４２から与えられる目標エンジン回転速度ωe,T 、エンジン回転速度センサ３７により検出されたエンジン回転速度ωe 、ＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８により検出されたＣＶＴ入力軸回転速度ωi 、ＣＶＴ出力軸回転速度センサ３９により検出されたＣＶＴ出力軸回転速度ωo 、および圧力センサ４０により検出された差圧Ｐを入力し、これらに基づいて、燃料供給量調整機構４１としての例えばスロットル開度調整弁のソレノイドに、弁の開度指令に応じた信号を出力する。              
【００２７】
図４を参照して、運転者要求変換部４２は、目標エンジン出力演算部４５と、目標車速演算部４６と、目標車速補正部４７と、状態量演算部４８とを備えている。目標エンジン出力演算部４５は、アクセル操作量センサ３５により検出されたアクセル操作量θを入力し、予め記憶された第１のエンジンマップ７１を用いて、目標エンジン出力Ｐe,T を演算する。第１のエンジンマップ７１は、アクセル操作量θおよび車速Ｖに応じたエンジン出力Ｐが予め記憶されたマップである。
【００２８】
目標車速演算部４６は、上記の目標エンジン出力Ｐe,T を入力し、予め記憶した第２のエンジンマップ７２を用いて、目標車速ＶT を演算する。第２のエンジンマップ７２は、エンジン出力Ｐｅに応じて最大効率を達成することのできるエンジン回転速度ωe とエンジントルクＴｅとの関係を、最大効率曲線（ＰＥＣ：peak efficiency curve)として記憶したものである。
【００２９】
Ｐv を車両駆動パワーとし、ηPWT をドライブトレーン効率とし、ＴRLを車両走行抵抗とし、ωW を駆動輪回転速度としたときに、車両駆動パワーＰv は、エンジン出力Ｐｅとドライブトレーン効率ηPWT の積に等しいとともに、車両走行抵抗ＴRLと駆動輪回転速度ωW の積に等しい。すなわち、式Ｐv ＝Ｐｅ×ηPWT ＝ＴRL×ωW が成立する。
ここで、車両走行抵抗ＴRLは、駆動輪回転速度ωW の関数ＴRL（ωW ）として表される。すなわち、式ＴRL＝ＴRL（ωW ）が成立する。したがって、駆動輪回転速度ωW は、エンジン出力Ｐｅの関数として表すことが可能である。すなわち、式ωW ＝ωW （Ｐｅ）が成立する。したがって、上記の第２のエンジンマップ７２と目標エンジン出力Ｐe,T を用いて、目標駆動輪回転速度、すなわち、目標車速ＶT を求めることができる。
【００３０】
演算された目標車速ＶT は目標車速補正部４７に出力される。
目標車速補正部４７は、上記の目標車速ＶT を入力し、上記目標車速ＶT と車速センサ３６の検出による実際の車速Ｖとの偏差（ＶT −Ｖ）に、制御ゲイン乗算部４９において制御ゲインｋ1 を乗じ、得られた補正量ｋ1 ×（ＶT −Ｖ）を目標車速ＶT に加算することにより、補正目標車速ＶATを得る。
【００３１】
すなわち、下記式（１）に基づいて、補正目標車速ＶATを得る。
ＶAT＝ＶT ＋ｋ1 ×（ＶT −Ｖ）          …（１）
得られた補正目標車速ＶATは、状態量演算部４８に出力される。状態量演算部４８は、上記の補正目標車速ＶATを入力し、この補正目標車速ＶATに基づいて、エンジン２に最大効率を与えるための目標エンジン回転速度ωe,T および目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T を演算する。
【００３２】
具体的には、状態量演算部４８は、補正後目標エンジン出力演算部５０と、目標エンジン性能演算部としての、目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク演算部５１と、目標トランスミッション入力トルク演算部５２とを備えている。
補正後目標エンジン出力演算部５０は、補正目標車速ＶATを入力し、上記の第１のエンジンマップ７１を用いて、補正目標車速ＶATに応じた補正後目標エンジン出力Ｐe,ATを演算する。すなわちブーストされた目標エンジン出力を得ることになる。
【００３３】
演算された補正後目標エンジン出力Ｐe,ATは、目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク演算部５１に出力される。目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク演算部５１は、上記の補正後目標エンジン出力Ｐe,ATを入力し、上記の第２のエンジンマップ７２を用いて、目標エンジン回転速度ωe,T と目標エンジントルクＴe,T を演算する。このとき、最大効率曲線（ＰＥＣ）に則って、目標エンジン回転速度ωe,T と目標エンジントルクＴe,T が演算されることにより、加速性を損なうことなく燃費を向上させる駆動制御が実効あるものとなる。
【００３４】
目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク演算部５１により演算された目標エンジン回転速度ωe,T および目標エンジントルクＴe,T は、目標トランスミッション入力トルク演算部５２に出力される一方、演算された目標エンジン回転速度ωe,T は、エンジン制御部４４に出力される。
目標トランスミッション入力トルク演算部５２は、上記の目標エンジン回転速度ωe,T および目標エンジントルクＴe,T を入力し、下記の式（２）を用いて、目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T を演算する。
【００３５】
ＴTRN,T ＝Ｔe,T                   …（２）
式（２）より、目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T が得られる。
次いで、図５を参照して、ＩＶＴ制御部４３は、実トランスミッション入力トルク演算部５３と、ＣＶＴトルク制御部としての目標トランスミッション入力トルク補正部５４と、要求差圧演算部５５と、信号出力部５６と、モード切り換え部７６とを備えている。
【００３６】
モード切り換え部７６は、ＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８により検出されたＣＶＴ入力軸回転速度ωi （ＩＶＴ入力軸回転速度に相当）、およびＩＶＴ出力軸回転速度センサ７５により検出されたＩＶＴ出力軸回転速度ωIVT,o に基づいて、ＩＶＴ変速比を演算し、求めたＩＶＴ変速比に応じて、動力循環モードクラッチ２７および直結モードクラッチ２９に接離指令信号を出力することにより、モードを切り換える。
【００３７】
実トランスミッション入力トルク演算部５３は、ＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８により検出されたＣＶＴ入力軸回転速度ωi 、ＣＶＴ出力軸回転速度センサ３９により検出されたＣＶＴ出力軸回転速度ωo 、および圧力センサ４０により検出された第１および第２の油室２０，２１間の差圧Ｐを入力し、下記式（３）に基づいて、実トランスミッション入力トルクＴTRN,R を演算する（ただし、これは、直結モードの場合の例である。）。
【００３８】
ＴTRN,R ＝ｋr ×〔Ｒｖ／（Ｒｖ−１）〕×Ｐ        …（３）
ただし、
ｋr ：幾何学的定数
Ｒｖ：ＣＶＴの変速比（Ｒｖ＝ωo ／ωi ）
ωi ：ＣＶＴ入力軸回転速度
ωo ：ＣＶＴ出力軸回転速度
目標トランスミッション入力トルク補正部５４は、実トランスミッション入力トルク演算部５３により演算された実トランスミッション入力トルクＴTRN,R を入力し、この実トランスミッション入力トルクＴTRN,R と運転要求変換部４２の目標トランスミッション入力トルク演算部５２から与えられた目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T との偏差（ＴTRN,T −ＴTRN,R ）に、制御ゲイン乗算部５７において制御ゲインｋ2 を乗じ、得られた補正量ｋ2 ×（ＴTRN,T −ＴTRN,R ）を目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T に加算することにより、補正目標トランスミッション入力トルクＴTRN,ATを得る。
【００３９】
すなわち、下記式（４）に基づいて、補正目標トランスミッション入力トルクＴTRN,ATを得る。
ＴTRN,AT＝ＴTRN,T ＋ｋ2 ×（ＴTRN,T −ＴTRN,R ）          …（４）
要求差圧演算部５５は、目標トランスミッション入力トルク補正部５４により演算された補正目標トランスミッション入力トルクＴTRN,ATを入力するとともに、ＣＶＴ６の変速比Ｒｖを演算するためにＣＶＴ入力軸回転速度ωi およびＣＶＴ出力軸回転速度ωo を入力し、下記の線形化された逆関数モデルの式（５）を用いて、油圧シリンダ１９の第１および第２の油室２０，２１間に付与されるべき、要求差圧ＰD を演算する（ただし、これは、直結モードの場合の例である。）。
【００４０】
ＰD ＝ＴTRN,AT／〔ｋr ×Ｒｖ／（Ｒｖ−１）〕        …（５）
信号出力部５６は、要求差圧演算部５５により演算された要求差圧ＰD を入力し、これを第１の圧力制御弁３１および第２の圧力制御弁３３の各ソレノイドに対する電圧指令信号に変換して出力することになる。これにより、ローラ１５，１６に所望のリアクション力を働かせ、ＣＶＴ６に所望の伝達トルクを伝達させることができる。
【００４１】
次いで、図６を参照し、エンジン制御部４４は、実トランスミッション入力トルク演算部５９と、要求エンジントルク演算部６０と、信号出力部６１とを備えている。
実トランスミッション入力トルク演算部５９は、ＣＶＴ入力軸回転速度センサ３８により検出されたＣＶＴ入力軸回転速度ωi 、ＣＶＴ出力軸回転速度センサ３９により検出されたＣＶＴ出力軸回転速度ωo 、および圧力センサ４０により検出された第１および第２の油室２０，２１間の差圧Ｐを入力し、上記の式（３）に基づいて、実トランスミッション入力トルクＴTRN,R を演算する。演算された実トランスミッション入力トルクＴTRN,R は、要求エンジントルク演算部６０に出力される。
【００４２】
要求エンジントルク設定部６０は、上記の実トランスミッション入力トルクＴTRN,R と、運転者要求変換部４２の目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク演算部５１から入力した目標エンジン回転速度ωe,T と、エンジン回転速度センサ３７により検出されたエンジン回転速度ωe とを入力し、下記の式（６−１）、（６−２）を用いて演算されたエンジントルクＴe を、要求エンジントルクＴe,D 〔Ｔe,D ＝Ｉe ×ｋ3 ×（ωe,T −ωe ）＋ＴTRN,R 〕として設定する。
【００４３】
Ｔe ＝Ｉe ×ω’e,AT＋ＴTRN,R                       …（６−１）
ω’e,AT＝ｋ3 ×（ωe,T −ωe ）                    …（６−２）
ただし、
Ｉe ：エンジンイナーシャ
ｋ3 ：制御ゲイン
式（６−１）の右辺の第１項は、エンジン２の実際の回転速度ωe と目標エンジン回転速度ωe,T の偏差（ωe,T −ωe ）を解消するためのエンジントルク成分である。また、右辺の第２項は、ＩＶＴ制御部４３によるトルク制御された結果が反映された実トランスミッション入力トルクＴTRN,R である。ω’e,ATは、目標エンジン回転加速度に相当する。
【００４４】
信号出力部６１は、要求エンジントルク設定部６０により設定された要求エンジントルクＴe,D を入力し、これを燃料供給量調整機構４１としての例えばスロットルバルブ開度調整用の電磁弁のソレノイドに対する電圧指令信号に変換して出力することになる。これにより、エンジン２に所望の動力特性を発揮させることができる。
本実施の形態によれば、トルク制御型のＣＶＴ６を介するエンジン負荷トルクの制御をエンジン制御に付加しているので、最適な制御が可能となる。
【００４５】
すなわち、ＩＶＴのようにパワーフローがコントロールされる駆動系において、本実施の形態のように、トルク制御型のＣＶＴ６を用いる場合、エンジン慣性を車両慣性から切り離して扱うことができる。したがって、エンジントルクＴe が車輪の回転速度（実質的に車速Ｖに相当）に直接、影響を与えない。このような前提のもと、ＩＶＴ制御部４３によるＣＶＴ６のトルク制御と、エンジン制御部４４によるエンジン２のトルク制御とを組み合わせて、システムのパワーフローを制御し、その制御則として、上記のニュートンの第２法則による上記式（６）を用いる。これにより、車両慣性を考慮することなく、要求エンジトルクＴe,D を設定でき、これに基づいて、エンジン出力を調整することができる。
【００４６】
また、トルク制御型のＣＶＴ６では、ＣＶＴ６の入力および出力トルクを直接制御することができるので、パワーフローを、エンジン２から車輪への正フローとして、常に、維持することが可能となる。すなわち、エンジントルクＴe が実トランスミッション入力トルクＴTRN,R よりも大きい状態（Ｔe ＞ＴTRN,R ）を実質的に担保し、維持することが可能となる。
【００４７】
したがって、アクセルを踏み込んだときに、これに応答する車輪の回転速度に、応答初期においてアンダーシュートが発生する現象、いわゆるＮＭＰ（non minimum phase)の発生を防止することができる。その結果、ドライバビリティと燃費を向上することができる。
また、ＩＶＴ制御部４３によるＣＶＴ６のトルク制御およびエンジン制御部４４によるエンジン２のトルク制御において、それぞれ単一の制御ゲインｋ2 ，ｋ3 を用いるので、制御が簡単であり、安価である。
【００４８】
また、エンジン制御部４４は、エンジン応答をＣＶＴ６の入力トルク（負荷）から分離し、エンジン速度応答を線形化して、系の応答が１次系の単調増加（減少）となるようにする役割を果たす。したがって、制御ゲインｋ2 ，ｋ3 に拘らず、エンジン２の回転速度ωe と車輪の回転速度（実質的に車速Ｖに相当）を安定的に応答させることができるという利点もある。
【００４９】
また、運転者がアクセルペダルを介して車両に求める要求を、運転者要求変換部４２の働きで、エンジン２に最大効率を与えることのできる、目標エンジン回転速度ωe,T および目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T という状態量に変換する。これにより、可及的に、運転者の要求に応じて、車両の加速性能を損なうことなく、エンジン２を最大効率で動作させることができる。その結果、燃費とドライバビリティを両立させることができる。
【００５０】
また、運転者要求変換部４２では、目標車速補正部４７によって、目標車速ＶT と実際の車速Ｖとの比較に基づいて目標車速ＶT を補正することにより、運転者の要求に見合うように、エンジン動力を人工的にブーストすることができる。特に、実際の車速Ｖと比較すること、具体的には目標車速ＶT と実際の車速Ｖとの偏差（ＶT −Ｖ）を用いて目標車速ＶT を補正するので、制御ループを低容量化することができる。
【００５１】
また、目標車速補正部４７では、目標車速ＶT と実際の車速Ｖとの偏差（ＶT −Ｖ）に所定のゲインｋ1 を乗じて得られる補正量ｋ1 ×（ＶT −Ｖ）を上記目標車速目標車速ＶT に加算して、補正目標車速ＶATを得る。単一のゲインｋ1 を用いるので、エンジン２の動力制御において過渡特性のチューニングが容易である。また、制御ループが簡素で安価である。換言すると、安価に、変速のキックダウン機能を提供することができる。
【００５２】
また、運転者要求変換部４２では、運転者の要求に応じて、目標車速ＶT を補正し、得られた補正目標車速ＶATに応じて、目標エンジン出力を補正する。したがって、運転者の要求に応じて、エンジン出力がブーストされることになる。そのブーストされるエンジン出力の目標値（目標エンジン回転速度ωe,T および目標エンジントルクＴe,T ）が、エンジン回転速度ωe とエンジントルクＴe の関係において最大効率曲線（ＰＥＣ）に則って演算される。これにより、加速性を損なうことなく燃費を向上させることが実効あるものとなる。
【００５３】
なお、上記の式（１）〜（６）のうち、式（１）、（２）、（４）、（６）は、直結モードか動力循環モードかにかかわらず、採用できる式であり、式（３）、（５）については、直結モードの例に適合する式である。
図７〜図１０は本発明の別の実施の形態を示している。すなわち、前述の図１〜図６の実施の形態は、ＩＶＴを有する車両の駆動制御装置に係る実施の形態であったが、本実施の形態は、ＩＶＴを構成しないトルク制御型のＣＶＴを備える車両の駆動制御装置に係る実施の形態である。
【００５４】
図７を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と主に異なるのは、遊星ギヤ機構７、ＩＶＴ出力軸８、ギヤ列２６，２８、動力循環モードクラッチ２７、直結モードクラッチ２９、ＩＶＴ出力軸回転速度センサ７５が廃止されている点にある。ＣＶＴ出力軸１０は、ギヤ列８０、デファレンシャル装置８１および駆動軸８２を介して、駆動輪８３に連結されている。ギヤ列８０は、ＣＶＴ出力軸１０と一体回転するギヤ８０ａと、このギヤ８０ａに噛み合い、デファレンシャル装置８１のケースと一体回転するギヤ８０ｂとを含んでいる。
【００５５】
また、図８を参照して、本実施の形態の制御部３４Ａが、図３の実施の形態の制御部３４と主に異なるのは、ＩＶＴ制御部４３に代えて、ＣＶＴ制御部４３Ａが設けられている点にある。本実施の形態では、運転車要求変換部４２からＣＶＴ制御部４３Ａに与えられる目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T は、目標ＣＶＴ入力トルクに相当する。
また、図９を参照して、本実施の形態の制御部３４Ａの運転者要求変換部４２の目標トランスミッション入力トルク演算部５２によって演算された目標トランスミッション入力トルクＴTRN,T が、ＣＶＴ制御部４３Ａに与えられる。
【００５６】
また、図１０を参照して、本実施の形態のＣＶＴ制御部４３Ａが、図５のＩＶＴ制御部４３と主に異なるのは、モード切り換え部７６が廃止されている点にある。本実施の形態において、図１０の実トランスミッション入力トルク演算部５３により演算される実トランスミッション入力トルクＴTRN,R は、実ＣＶＴ入力トルク（実際のＣＶＴ入力トルク）に相当する。
【００５７】
また、本実施の形態において、エンジン制御部４４については、図６の実施の形態と同じ構成である。
本実施の形態においても、図１〜図６の実施の形態と同様の作用効果を奏することができ、燃費とドライバビリティを両立することができる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、遊星ギヤ機構７は、ＣＶＴ入力軸９に連結される要素、ＣＶＴ出力軸１０に連結される要素、および駆動輪に連結される要素を有していればよい。ギヤ列２６，２８の少なくとも一方に代えて、チェーン・スプロケット機構を用いてもよい。また、ＣＶＴは、フルトロイダル式に限らず、ハーフトロイダル式であってもよく、また、ベルト式、チェーン式その他の各種のタイプのＣＶＴであってもよい。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
試験
図１〜図６の実施の形態と同じ制御構成において、図４の目標車速補正部４７の制御ゲインｋ1 を相対的に小さくしてエンジン出力をブーストする実施例１と、制御ゲインｋ1 を相対的に大きくしてエンジン出力をブーストする実施例２と、目標車速補正部を廃止した比較例１とを用いて、アクセルペダルを操作してから車速が変化を開始するまでの応答時間を、シミュレーションにより確認したところ、図１１に示す結果を得た。
【００５８】
試験結果から、運転者要求に応じて目標車速を補正することによりエンジン出力をブーストするサンプル１，２の応答性が、サンプル３と比較して格段に優れていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態の車両の駆動制御装置が適用された車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】ＣＶＴの要部の概略図である。
【図３】制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】運転者要求変換部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】ＩＶＴ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】エンジン制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の別の実施の形態の車両の駆動制御装置が適用された車両の概略構成を示す模式図である。
【図８】図７の実施の形態の制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図７の実施の形態の運転者要求変換部の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図７の実施の形態のＣＶＴ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】アルセルペダルの操作から車速が変化を開始するのでの応答時間と、車速レベルとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…ＩＶＴ、２…エンジン、５…ＩＶＴ入力軸、６…ＣＶＴ、７…遊星ギヤ機構、８…ＩＶＴ出力軸、９…ＣＶＴ入力軸、１０…ＣＶＴ出力軸、１１，１２…入力ディスク、１３，１４…出力ディスク、１５，１６…ローラ、１７…キャリッジ、１８…油室、１９…油圧シリンダ、２０…第１の油室、２１…第２の油室、２７…動力循環モードクラッチ、２９…直結モードクラッチ、３１…第１の圧力制御弁、３３…第２の圧力制御弁、３４…制御部、３５…アクセル操作量センサ、３６…車速センサ、３７…エンジン回転速度センサ、３８…ＣＶＴ入力軸回転速度センサ、３９…ＣＶＴ出力軸回転速度センサ、４０…圧力センサ、４１…燃料供給量調整機構、４２…運転者要求変換部、４３…ＩＶＴ制御部（ＣＶＴのトルクを制御するための制御部）、４３Ａ…ＣＶＴ制御部、４４…エンジン制御部、５１…目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク演算部、５２…目標トランスミッション入力トルク演算部、５４…目標トランスミッション入力トルク補正部、５５…要求差圧設定部、５９…実トランスミッション入力トルク演算部、６０…要求エンジントルク設定部、Ｔe …エンジントルク、Ｔe,D …要求エンジントルク、Ｉe …エンジンイナーシャ、ωe,T …目標エンジン回転速度、ωe …実際のエンジン回転速度、ＴTRN,T …目標トランスミッション入力トルク、ＴTRN,R …実際のトランスミッション入力トルク、ｋ3 …制御ゲイン、θ…アクセル操作量、Ｖ…車速
【図１】
0005225563.tif 000002
【図２】
0005225563.tif 000003
【図３】
0005225563.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005225563.tif 000006
【図６】
0005225563.tif 000007
【図７】
0005225563.tif 000008
【図８】
0005225563.tif 000009
【図９】
0005225563.tif 000010
【図１０】
0005225563.tif 000011
【図１１】
0005225563.tif 000012