JP2007113736A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機のフェール時であっても要求エンジントルクが過大に算出されず、正常時には安定な駆動力制御を実現する。
【解決手段】駆動力制御装置は、変速制御の指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）を読出すステップ（Ｓ１００）と、実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）を算出するステップ（Ｓ２００）と、ｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）／α｝またはｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）−β｝であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、自動変速機が低ギヤ段側でフェールが発生していると判定するステップ（Ｓ４００）と、ｋｇｅａｒ（１）およびｋｇｅａｒ（２）の大きい方を演算用ギヤ比に代入するステップ（Ｓ５００）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンと自動変速機とを有するパワートレーンが搭載された車両の制御装置に関し、特に、運転者の要求駆動力に対応する駆動力を出力できる駆動力制御装置に関する。

運転者のアクセルペダル操作とは独立にエンジン出力トルクを制御することが可能なエンジンと自動変速機とを備えた車両において、運転者のアクセルペダル操作量や車両の運転条件等に基づいて算出された正負の目標駆動トルクを、エンジントルクと自動変速機の変速ギヤ比で実現する「駆動力制御」という考え方がある。また、「駆動力要求型」や「駆動力ディマンド型」と呼ばれる制御手法もこれに類する。

特開２００２−８７１１７号公報（特許文献１）は、駆動力の定常目標と過渡目標をエンジントルクと変速比の同調制御により実現する制御仕様とすることで、運転者の要求通りの駆動力を実現でき、動力性および運転性を大幅に改良できる駆動力制御装置を開示する。

この公報に開示された駆動力制御装置は、エンジンと変速機を有するパワートレーンにおいて、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、検出されたアクセル操作量と車速から静的な目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、目標駆動力の変化のパターンを演算する駆動力パターン演算手段と、目標駆動力に基づいてエンジントルク定常目標値を演算し、検出されたアクセル操作量と車速から変速比定常目標値を演算する定常目標値演算手段と、目標駆動力の変化パターンに基づいて、エンジントルク過渡目標値と変速比過渡目標値を演算する過渡目標値演算手段と、エンジントルク定常目標値とエンジントルク過渡目標値を実現する目標エンジントルク実現手段と、変速比定常目標値と変速比過渡目標値を実現する目標変速比実現手段とを備える。

この駆動力制御装置によると、走行時、目標駆動力演算手段において、アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量と、車速検出手段により検出された車速から静的な目標駆動力が演算され、駆動力パターン演算手段において、目標駆動力の変化のパターンが演算される。そして、定常目標値演算手段において、目標駆動力に基づいてエンジントルク定常目標値が演算され、検出されたアクセル操作量と車速から変速比定常目標値が演算され、過渡目標値演算手段において、目標駆動力の変化パターンに基づいて、エンジントルク過渡目標値と変速比過渡目標値が演算される。そして、目標エンジントルク実現手段において、エンジントルク定常目標値とエンジントルク過渡目標値が実現され、目標変速比実現手段において、変速比定常目標値と変速比過渡目標値が実現される。すなわち、変速機の変速遅れや回転変化に伴うイナーシャトルクの発生をすべてエンジントルクによって補償するのではなく、駆動力の定常目標と過渡目標をエンジントルクと変速比の同調制御により実現する制御仕様としている。よって、運転者の要求通りの駆動力を実現でき、動力性・運転性を大幅に改良することができる。
特開２００２−８７１１７号公報

ところで、駆動力制御において、目標駆動力を変速機よりも駆動輪側のドライブラインにおける駆動力として算出するにあたり、内燃機関の出力すべきトルクを演算する場合に変速比が必要になる。特許文献１に開示された駆動力制御装置においては、変速機の入出力回転数の比率から算出される実際の変速比を用いている。

しかしながら、このような実際の変速比を用いる場合、回転数の変動やセンサ精度の影響を受けるので制御の安定性が低下する可能性がある。一方、変速機を制御する制御装置から出力される変速比指令値を用いることも考えられるが、フェール時には実際の変速比との乖離が発生する可能性もあり、その場合、内燃機関の出力すべきトルクを的確に算出できない可能性もある。特に、変速比指令値の変速比の小さい（高ギヤ段側の２ｎｄや３ｒｄ）信号であるにもかかわらず、実際の変速比は大きい（低ギヤ段側の１ｓｔ）状態にしかならないフェールが発生している場合に変速比指令値を用いて内燃機関の出力すべきトルクを算出する場合に問題が顕著になる。この場合、変速比が小さいものとして内燃機関の出力すべきトルクが大きく算出される。この結果、この大きめに算出された内燃機関の出力すべきトルクに、実際の大きい変速比で変速され、実際に駆動輪側に出力される駆動力は大きくなり過ぎる。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、自動変速機のフェール時には動力源の出力すべきトルクが過大に算出されることはなく、正常時には安定な駆動力制御を実現できる、車両の駆動力制御装置を提供することである。

第１の発明に係る駆動力制御装置は、動力源と動力源に接続された自動変速機とを備える車両の駆動力を制御する。この制御装置は、自動変速機よりも駆動輪側において発生する目標駆動力を設定するための目標駆動力設定手段と、目標駆動力と自動変速機の変速比とに基づいて、動力源にて発生すべき出力トルクを算出するためのトルク算出手段と、目標駆動力に基づいて、自動変速機の変速比を制御するための変速比制御手段と、自動変速機の入出力回転数に基づいて、変速比を算出するための変速比算出手段と、変速比算出手段により算出された変速比と変速比制御手段により出力された変速比指令値とに基づいて、自動変速機の異常を判定するための異常判定手段とを含む。トルク算出手段は、異常判定手段による判定結果に基づいて、変速比算出手段により算出された変速比および変速比制御手段により出力された変速比指令値とのいずれかを用いて、動力源にて発生すべき出力トルクを算出するための手段を含む。

第１の発明によると、異常判定手段は、自動変速機の実際の入出力回転数から算出された変速比と、変速比指令値とに大きな乖離があると、自動変速機に異常が発生していると判定する。正常時はこのような乖離が発生しないはずであるからである。このような場合に、トルク算出手段は、実際の入出力回転数から算出された変速比と、変速比指令値とのいずれかを、異常の有無に応じて選択して、出力トルクを算出する。たとえば、異常があるときには、より大きい変速比を選択して、動力源にて発生すべき出力トルクが過大に算出されることを回避できる。異常がないときには、変速指令値を選択して、回転変動やセンサ精度の影響により駆動力制御の安定性が低下することを防止できる。その結果、自動変速機のフェール時には内燃機関の出力すべきトルクが過大に算出されることはなく、正常時には安定な駆動力制御を実現できる、車両の駆動力制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る駆動力制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、トルク算出手段は、異常判定手段により異常であると判定されると、変速比算出手段により算出された変速比と、変速比制御手段により出力された変速比指令値とでより大きい変速比を用いて、動力源にて発生すべき出力トルクを算出するための手段を含む。

第２の発明によると、異常があるときには、より大きい変速比を選択して、動力源にて発生すべき出力トルクが過大に算出されることを回避できる。すなわち、変速比指令値が小さい（高ギヤ段側）信号であるにもかかわらず、実際の変速比は大きい（低ギヤ段側）状態にしかならないフェールが発生したときであっても、動力源の出力すべきトルクが過大に算出されない。

第３の発明に係る駆動力制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、トルク算出手段は、異常判定手段により異常であると判定されないと、変速比制御手段により出力された変速比指令値を用いて、動力源にて発生すべき出力トルクを算出するための手段を含む。

第３の発明によると、異常がないときには、変速指令値を選択して、回転変動やセンサ精度の影響により駆動力制御の安定性が低下することを防止でき、安定な駆動力制御を実現できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に、本実施の形態に係る駆動力制御装置の制御ブロック図を示す。この駆動力制御装置は、車両に実装された、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）において、そのＣＰＵで実行されるプログラムにより実現される。

図１に示すように、この駆動力制御装置は、最終的に、エンジン３００に要求エンジントルクを出力するとともに、ＥＣＴ（Electronically Controlled automatic Transmission）４００に要求ギヤ段を出力する。なお、ＥＣＴ４００は、ベルト式ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であってもよく、その場合の出力は、要求ギヤ段ではなく要求ギヤ比になる。以下の説明においてはギヤ比を用いる。

以下、図１を参照して、本実施の形態に係る駆動力制御装置の構成について詳しく説明する。なお、以下に示す、マップ、伝達関数、係数、パラメータの種類は一例であって、本発明がこれらに限定されるものではない。

この駆動力制御装置は、ドライバモデル１００とパワトレマネージャ２００とを含み、ドライバモデル１００に含まれる目標過渡特性付加演算部１２０において車両のハードウェア特性以外の人間の感性に関するチューニングを行ない、パワトレマネージャ２００に含まれる特性補償器２２０において人間の感性以外の車両のハードウェア特性に関するチューニングを行なうようにして、人間の感性と車両のハードウェア特性とを区別している。また、車両のハードウェア特性の非線形性による過渡特性のチューニングを容易にしている。以下、駆動力制御装置について、ドライバモデル１００、パワトレマネージャ２００の順で説明する。

図１に示すように、ドライバモデル１００は、目標ベース駆動力算出部（静特性）１１０と、目標ベース駆動力算出部（静特性）１１０から出力された目標駆動力に基づいて最終目標駆動力を算出する目標過渡特性付加演算部１２０とを含む。

目標ベース駆動力算出部（静特性）１１０は、たとえば、図１のベース駆動力ＭＡＰ等として示すように、アクセル開度をパラメータとして、車速により目標駆動力が決定されるマップに基づいて目標駆動力を算出する。すなわち、この目標ベース駆動力算出部（静特性）１１０においては、運転者により操作されたアクセル開度とそのときの車両の速度（車速）とにより目標駆動力が算出されることになる。

さらに、目標ベース駆動力算出部（静特性）１１０における最大値は、現在発生し得る最大駆動力としている。この最大駆動力は、現在変速可能なギヤ比、エンジントルク特性に基づいて算出される。

また、目標ベース駆動力算出部（静特性）１１０におけるアクセルオフ時の目標ベース駆動力の初期値として、現在発生駆動力を用いている。すなわち、目標ベース駆動力Ｆ（ｐａｐ）は（ｐａｐはアクセル開度）、マップまたは関数により算出されるので、Ｆ（ｐａｐ）＝ｆ（ｐａｐ）として表わされるが、Ｆ（０）＝現在発生駆動力とした。このようにして、現在発生している駆動力に対応するスロットル開度からのスロットル開度量を算出する。このため、アクセルオフ時の目標ベース駆動力を現在発生駆動力としなかった場合の、目標値と現在値（アクセルオフで駆動力が０）との乖離が大きくなり過ぎても、アクセルオフからオンに移行した初期における発生駆動力の過大な増加を抑制して、ショックの発生を回避することができる。

目標過渡特性付加演算部１２０は、人間の感性の立場に基づいて（車両のハードウェア特性とは切り離して）、どのような過渡特性にするのかを決定する演算を行なう部分である。この目標過渡特性付加演算部１２０は、たとえば図１の「目標駆動力過渡特性ＭＡＰ等」として示すように、時系列で与えられたり、伝達関数Ｆ（ｓ）（２次遅れ）で与えられたりする。この目標過渡特性付加演算部１２０がこのような時系列や伝達関数で与えられることにより（後述する特性補償器２２０が正常に動作していることが前提となるが）、車両のハードウェア特性に依存することなく、目標駆動力過渡特性ＭＡＰにおける目標応答性を調整することにより、アクセル開度に対する車両加速度特性（静特性および動特性）をチューニング（カスタマイズ）することが可能になる。以下においては、「目標駆動力過渡特性ＭＡＰ等」が伝達関数で与えられる場合について説明する。

目標過渡特性付加演算部１２０は、図１に示すように、伝達関数Ｆ（ｓ）＝Ｋ／（Ｔｓ＋１）²が用いられる。ここでパラメータＴ（周期）は、以下のように算出される。

パラメータＴ（周期）は、通常時のパラメータであるＴベース値にｆ（ｄＦ）を加算して算出される。ｄＦは、現在発生駆動力とアクセルオフ時の目標ベース駆動力（基準値）との差である。この差ｄＦを用いてマップｆまたは関数ｆから算出した値ｆ（ｄＦ）（ｆ（ｄＦ）≧０）をＴベース値に加算している。このようにすると、アクセルオフからアクセルオン時において、現在発生駆動力と目標ベース駆動力の差（ｄＦ）が大きいほどｆ（ｄＦ）が大きくなるようにしておいて（マップｆ、関数ｆを設定する）、パラメータＴ（周期）が大きくなり、駆動力の増加勾配が小さくなる（緩やかになる）。

図１に示す伝達関数は、上述したように、２次遅れ要素から構成されている一例である。目標駆動力の変化をステップ状の変化として（アクセルペダルをステップ状に踏込んだ場合等）、時間領域において、この伝達関数により２次遅れ系の過度応答となる。この点からは、要求駆動力に対して２次遅れ系のフィルタが設けられているともいえる。

実際の調整（チューニング）の具体例としては、上述した伝達関数における、パラメータωｎとパラメータζとをチューニングする。この伝達関数のステップ応答の波形を解析すると以下のようなことがわかる。なお、以下の説明は、Ｆ（ｓ）＝Ｋ／（Ｔｓ＋１）²を、Ｆ（ｓ）＝Ｋ・ωｎ／（ｓ²＋２ζωｎ＋ωｎ²）に、伝達関数を表わす式を変換した場合について説明する。

パラメータζは、０＜ζ＜１（不足制振）ではオーバシュートを発生して、パラメータζが小さいほど大きく振動する。ζ＞１（過制振）では振動しないでパラメータζが大きくなるに従って、より緩やかに目標値に漸近する。ζ＝１（臨界制振）では、振動することなく目標値に収束する。

０＜ζ＜１（不足制振）の場合の行き過ぎ量Φについては以下のようなことがわかる。不足制振ではオーバシュートとアンダーシュートとを繰り返す振動が発生するので、実際にパラメータζをこの０＜ζ＜１（不足制振）の領域に設定することができない。そこで、パラメータζについては、以下のような方針に基づいてチューニングすることになる。

まろやか感のある加速度変化を運転者が求める場合や、車両のコンセプトとしてファミリーカー的なチューニングが求められ場合には、パラメータζ（＞１）は、より大きくなるように調整する、すなわち、ζ＝２．０やζ＝４．０のように、緩やかな立ち上がりを実現させる。

他方、ダイレクト感のある加速度変化を運転者が求める場合や、車両のコンセプトとしてスポーティカー的なチューニングが求められる場合には、パラメータζは限りなく１に近い値であって、１よりも大きい値に調整することになる。すなわち、ζ＝１．０を限界として１に近い値である。ζ＝１．０の場合に示すように、速やかな立ち上がりを実現させることができる。

次に、パラメータωｎのチューニングについて説明する。パラメータωｎは、２次遅れ系のステップ応答における、変曲点に至るまでの応答曲線の形状に影響を与える。パラメータζを１とした場合において、パラメータωｎを大きくすると、上述した応答曲線の形状がすぐに直線になり、パラメータωｎを小さくすると緩やかに（丸みを帯びて）直線になる。そこで、パラメータωｎについては、以下のような方針に基づいてチューニングすることになる。

まろやか感のある加速度変化を運転者が求める場合や、車両のコンセプトとしてファミリーカー的なチューニングが求められる場合には、パラメータωｎは小さくなるように調整する。すなわち、変曲点近傍において丸みを帯びた緩やかな立ち上がりを実現させる。

他方、ダイレクト感のある加速度変化を運転者が求める場合や、車両のコンセプトとしてスポーティカー的なチューニングが求められる場合には、パラメータωｎは大きくなるように調整する。すなわち、変曲点近傍において丸みを帯びない速やかな立ち上がりを実現させる。

このように、まろやか感のある加速度変化を運転者が求める場合や、車両のコンセプトとしてファミリーカー的なチューニングが求められる場合には、パラメータζ（＞１）は大きくなるように、パラメータωｎは小さくなるように、それぞれ調整する。ダイレクト感のある加速度変化を運転者が求める場合や、車両のコンセプトとしてスポーティカー的なチューニングが求められる場合には、パラメータζ（＞１）を限りなく１に近くなるように、パラメータωｎは大きくなるように、それぞれ調整する。なお、これらのパラメータおよびパラメータの調整方法は一例であって、本発明がこれらに限定されるものではない。

上述したように、図１に示すような伝達関数で目標駆動力過渡特性を与えると、適合者が容易に、運転者の感性や車両のコンセプトに容易に合致させることができるチューニングを実現することができる。このように、後述するパワトレマネージャ２００の特性補償器２２０で車両のハードウェア特性（特に非線形特性）に関する補償器を構成して、ドライバモデル１００においては、このような車両のハードウェア特性に影響しない人間の感性に影響する因子のみを、車両のハードウェア特性とは別にして調整できるようにしている。

次に、パワトレマネージャ２００は、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０と、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０から出力された目標エンジントルクに基づいて要求エンジントルクを算出する特性補償器２２０とを含む。この特性補償器２２０は、車両に発生する加速度である車両Ｇの応答性であって、車両のハードウェア特性に依存する部分を補償する。

ここで、この目標エンジントルクは、ドライバモデル１００からパワトレマネージャ２００に入力された最終目標駆動力にＡＴギヤ比を乗算することにより算出される。このため、自動変速機の変速比が必要になる。本実施の形態に係る制御装置においては、この変速比を、１）通常時における駆動力制御の安定性を確保、２）フェール時におけるエンジントルクが過大に算出されることを回避するように算出している。詳しくはフローチャートを用いて後述する。

この特性補償器２２０は、本発明においては任意的な要素であって、人間の感性の立場を切り離して、車両のハードウェア特性であって、特に非線形性の強い部分について、実車または詳細シミュレーションモデルを同定することによって求めたエンジンスロットル開度から車両加速度までの伝達関数の逆関数に基づいて設計される。このような構成とすることにより、車両のハードウェア特性に大きく影響されることなく、アクセル開度−車両加速度特性（静特性、動特性）を一定に保持することができる。これにより、常に、上述した目標過渡特性付加演算部１２０と相まって、満足度の高い加速度特性をユーザに提供することができる。

目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０から出力された要求ギヤ比はＥＣＴ４００に入力され、変速機の油圧回路が制御されて、要求ギヤ比を変速機で形成させる。

さらに、図１に示すように、この特性補償器２２０においては、目標Ｇ（目標エンジントルク）から実Ｇ（要求エンジントルク）までのトータルの伝達関数Ｇ（ｓ）（スロットル開度→車両Ｇの動特性モデルの逆関数を含む）が「Ｇ（ｓ）＝１」になるように設計している。このようにすると、高周波数領域においても（急にアクセル開度が変化した場合においても）、良好な応答性を維持することができる。なお、スロットル開度→車両Ｇの動特性モデルは、エンジン、トルクコンバータ、車両の動特性モデルに基づいて作成されるものである。

なお、このトータルな伝達関数Ｇ（ｓ）においては、運転領域を複数の領域に分けて、それぞれの領域毎に部分線形化する等により、スロットル開度→車両Ｇの動特性モデルの逆関数が算出できるようにするようにしてもよい。さらに、この特性補償器２２０は、車両運転状態情報（エンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数Ｎｔ、出力軸回転数Ｎｏ、車速）でその特性を変化させたり切り替えたりするようにしてもよい。このようにすると、動特性モデル自体を変更するような効果がある。

図１に示すように、目標過渡特性付加演算部１２０をパワトレマネージャ２００よりも前に出して、このパワトレマネージャ２００を目標過渡特性付加演算部１２０とは別の機能ブロックとした。目標過渡特性付加演算部１２０を人間の感性とは関係がある部分のみを処理する機能ブロックとして構成するとともに、パワトレマネージャ２００を車両のハードウェア特性に依存する部分のみを処理する機能ブロックとして構成した。

図２を参照して、パワトレマネージャ２００の目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０において実行される演算用ギヤ比算出処理のプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０は、変速制御の指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）を読出す。これは、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０からＥＣＴ４００に出力される信号である要求ギヤ比に対応する。

Ｓ２００にて、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０は、変速機の入力軸回転数であるタービン回転数ＮＴを出力軸回転数であるＮＯＵＴで除算して、実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）を算出する。

Ｓ３００にて、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０は、ｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）／α｝（少なくともαは１より大きい）またはｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）−β｝（少なくともβは０より大きい）か否かを判断する。ｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）／α｝またはｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）−β｝であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ４００へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ６００へ移される。なお、このα、βは、確実にフェールを検知できるように余裕を持たせて設定される。また、フェールが発生していなければ、基本的には（センサ精度を十分に考慮しなければ）、ｋｇｅａｒ（１）＝ｋｇｅａｒ（２）である。

Ｓ４００にて、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０は、指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）に対して実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）が低ギヤ段（大ギヤ比）側でフェールが発生していると判定する。たとえば、指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）は小さい（高ギヤ段側の２ｎｄや３ｒｄ）にもかかわらず、実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）は大きい（低ギヤ段側の１ｓｔ）状態にしかならないフェールが発生している。

Ｓ５００にて、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０は、演算用ギヤ比にｍａｘ｛ｋｇｅａｒ（１），ｋｇｅａｒ（２）｝を代入する。関数ｍａｘはいずれか大きい値を選択するものである。Ｓ６００にて、目標エンジントルク＆ＡＴギヤ比演算部２１０は、演算用ギヤ比にｋｇｅａｒ（１）を代入する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく駆動力制御装置における演算用ギヤ比算出動作について説明する。

駆動力制御が実行される車両が走行中において、変速制御の指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）が読み出されるとともに（Ｓ１００）、実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）を算出する（Ｓ２００）。

［自動変速機が正常である場合］
この場合、変速制御の指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）と実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）とは、ほぼ等しい。そのため、ｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）／α｝もｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）−β｝も成立しない（Ｓ３００にてＮＯ）。

このため、自動変速機の入力軸回転数や出力軸回転数の変動の影響や回転数を検知するセンサの精度の影響を考慮しなくて済む指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）が、演算用変速比に代入される（Ｓ６００）。

この結果、エンジントルクを算出するための演算に用いられる演算用ギヤ比が、回転数の変動やセンサ精度の影響を受けないので、駆動力制御の安定性が低下することを回避できる。

［自動変速機が正常でない場合］
この場合、変速制御の指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）と実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）とは、等しくなくなり大きく乖離する。そのため、ｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）／α｝またはｋｇｅａｒ（１）＜｛ｋｇｅａｒ（２）−β｝が成立する（Ｓ３００にてＹＥＳ）。なお、ここでは、指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）に対して実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）が低ギヤ段（大ギヤ比）側にしかならないフェールの発生を想定している。
このため、自動変速機の入力軸回転数や出力軸回転数の変動の影響や回転数を検知するセンサの精度の影響を考慮しなくて済む指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）、およびフェール時においても実際のギヤ比でガードが可能な実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）のいずれかの大きい方の変速比が演算用変速比に代入される（Ｓ５００）。

この結果、エンジントルクを算出するための演算に用いられる演算用ギヤ比は、正常時には、指令ギヤ比ｋｇｅａｒ（１）および実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）のより大きいギヤ比が選択され、フェール時には実ギヤ比ｋｇｅａｒ（２）が選択される。結果的に演算用ギヤ比には小さいギヤ比が選択されることが回避され、フェールが発生してもエンジントルクが過大に算出されることはなく、駆動力が過大になることもない。

以上のようにして、本実施の形態に係る駆動力制御装置においては、人間の感性や車両のコンセプトに関係する感性に影響を与える機能ブロック（目標過渡特性付加演算部）と、車両のハードウェア特性に影響を与える機能ブロック（特性補償器）とに分けて構成した。目標過渡特性付加演算部においては、目標駆動力から最終目標駆動力への伝達関数を適合者が感覚的にチューニングしやすい、たとえば、２次遅れの伝達関数で表わすようにした。これにより、アクセルペダルをステップ状に踏んでからの立ち上がり特性等の時間領域における過渡特性を調整することが容易になった。また、特性補償器においては、スロットル開度から車両Ｇの動特性モデルの逆関数を含むトータルの伝達関数Ｇ（ｓ）についてＧ（ｓ）＝１として規定することにより、非線形性を排除して目標エンジントルクから要求エンジントルクを算出できるようにした。この結果、人間の感性に関するチューニングを適合者が容易に実行できるとともに、非線形性の制御特性を有する車両のハードウェア特性に関わらずハードウェア特性を補償することができるようになる。

さらに、目標ベース駆動力算出部において、目標ベース駆動力の最大値を、現在発生し得る最大の駆動力とした。このようにすると、アクセル全開時において、駆動力目標より算出されるスロットル開度目標が全開になることを補償することが可能となる。

また、最終目標駆動力から要求エンジントルクを算出するときに必要になるＡＴギヤ比を、自動変速機のフェールを考慮して、的確に選択できるようにした。その結果、自動変速機のフェール時には要求エンジントルクが過大に算出されることなく、正常時には回転数変動や回転数センサの精度に影響を受けないで安定な駆動力制御を実現できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置の全体構成を示すブロック図である。 図１のエンジンシステムのパワトレマネージャで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ ドライバモデル、１１０ 目標ベース駆動力算出部（静特性）、１２０ 目標過渡特性付加演算部、２００ パワトレマネージャ、２１０ 目標エンジントルク＆ＡＴギヤ段演算部、２２０ 特性補償器、３００ エンジン、４００ ＥＣＴ。

Claims (3)

1. 動力源と前記動力源に接続された自動変速機とを備える車両の駆動力制御装置であって、
   前記自動変速機よりも駆動輪側において発生する目標駆動力を設定するための目標駆動力設定手段と、
   前記目標駆動力と前記自動変速機の変速比とに基づいて、前記動力源にて発生すべき出力トルクを算出するためのトルク算出手段と、
   前記目標駆動力に基づいて、前記自動変速機の変速比を制御するための変速比制御手段と、
   前記自動変速機の入出力回転数に基づいて、変速比を算出するための変速比算出手段と、
   前記変速比算出手段により算出された変速比と前記変速比制御手段により出力された変速比指令値とに基づいて、前記自動変速機の異常を判定するための異常判定手段とを含み、
   前記トルク算出手段は、前記異常判定手段による判定結果に基づいて、前記変速比算出手段により算出された変速比および前記変速比制御手段により出力された変速比指令値とのいずれかを用いて、前記動力源にて発生すべき出力トルクを算出するための手段を含む、車両の駆動力制御装置。
2. 前記トルク算出手段は、前記異常判定手段により異常であると判定されると、前記変速比算出手段により算出された変速比と、前記変速比制御手段により出力された変速比指令値とでより大きい変速比を用いて、前記動力源にて発生すべき出力トルクを算出するための手段を含む、請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
3. 前記トルク算出手段は、前記異常判定手段により異常であると判定されないと、前記変速比制御手段により出力された変速比指令値を用いて、前記動力源にて発生すべき出力トルクを算出するための手段を含む、請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。

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