JP3601347B2 - 車両制御装置及び走行抵抗の測定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される駆動力制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両に用いられる駆動力制御装置としては、特開平９−２４２８６２号公報に開示されるように、平坦路での走行抵抗を基準として、登坂走行時に路面の勾配に応じて変速比を補正し、勾配によって加速度が低下するのを抑制するものが知られている。
【０００３】
また、本願出願人が提案した特願平１０−１９９８９４号のように、平坦路での走行抵抗を基準走行抵抗として、道路勾配に応じて目標駆動力を補正するものがある。
【０００４】
なお、車両の走行抵抗を測定する方法としては、惰性走行による加速度（減速度）から走行抵抗を測定するもの（コーストダウン方法）や、車速に応じた二次関数等により近似的に走行抵抗を決定するものが従来から知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の駆動力制御装置においては、駆動力を補正する基準として、上記コーストダウン方法等によって予め設定した平坦路相当の走行抵抗を用いるため、実際に平坦路を走行すると、駆動系や補機類のフリクションロスも走行抵抗となって加わり、平坦路を走行しているにもかかわらず、駆動力制御装置はこれら走行抵抗を勾配抵抗等として検出し、駆動力の補正を行う場合があるという問題があった。
【０００６】
例えば、変速機としてＶベルト式の無段変速機を用いて駆動力制御装置を構成した場合、図１１に示すようになる。
【０００７】
プライマリプーリ３０とセカンダリプーリ３６は、各可動プーリ３１、３７の油室３４、３９に供給される油圧ＰＲ、ＰＬに応じて、固定プーリ３２、３８との間でＶベルト３５を挟持、押圧してトルクの伝達を行っており、これらの油圧ＰＲ、ＰＬは、シフト位置やアクセルペダルの踏み込み量などの運転条件に応じて設定されている。
【０００８】
走行抵抗をコーストダウン方法にて測定する場合では、シフト位置をＮレンジ（ニュートラル）に設定して惰性走行を行うため、油室３４、３９へ供給される油圧ＰＲ、ＰＬは小さな値に設定される。
【０００９】
一方、アクセルペダルを踏み込んで走行する場合には、油室３４、３９に供給される油圧ＰＲ、ＰＬが運転条件に応じて設定され、このときの油圧は、Ｎレンジよりも大きな値に設定される。
【００１０】
したがって、Ｖベルト３５を挟持する各可動プーリ、固定プーリは、接触摩擦力が増大するのに加えて、油圧によって微少に変形し、Ｖベルト３５のセンターラインが図中Δθだけずれることになり、このＶベルト３５のセンターラインのずれによってフリクションが増大する。
【００１１】
すなわち、上記従来の平坦路相当の走行抵抗に対して、実際に発生する走行抵抗には、上記したようにプーリとＶベルトの接触摩擦力やフリクションなどが加わるため、従来の駆動力制御装置では、平坦路を登坂路と判定して駆動力の補正を行うため、駆動力制御の精度が低下し、目標駆動力は運転者が意図するものより過大となって、違和感を与える場合があった。
【００１２】
なお、変速機として、遊星歯車式の自動変速機を用いる場合でも、ＮレンジとＤレンジ（走行レンジ）では、締結要素へ供給される油圧が異なるため、ＤレンジではＮレンジに比して、油圧の増分によるポンプロスや締結された回転要素のフリクションなどに応じて走行抵抗が増大する。
【００１３】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、基準となる走行抵抗の演算を正確に行って、運転者に違和感を与えることない駆動力制御を行うことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、駆動トルク演算手段を備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した車速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する。
【００１５】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記駆動トルクを測定する車速を、６点以上に設定する。
【００１６】
また、第３の発明は、駆動トルク演算手段と車両の進行方向の風速を検出する風速検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した風速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を風速に応じた基準走行抵抗として設定する。
【００１７】
また、第４の発明は、駆動トルク演算手段とタイヤの空気圧を検出する空気圧検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定したタイヤ空気圧のときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果をタイヤ空気圧に応じた基準走行抵抗として設定する。
【００１８】
また、第５の発明は、駆動トルク演算手段と外気温検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した外気温となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を外気温に応じた基準走行抵抗として設定する。
【００１９】
また、第６の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、車速を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した車速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２１】
また、第７の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、
前記車両進行方向の風速を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した風速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、
前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２２】
また、第８の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、タイヤの空気圧を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した空気圧となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２３】
また、第９の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、外気温を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した外気温となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２４】
また、第１０の発明は、前記第６ないし第９の発明のいずれかひとつにおいて、前記駆動トルク演算手段は、エンジン回転数と燃料噴射量とからエンジンの出力トルクを推定するエンジントルク推定手段と、変速機の入出力軸回転数比を検出する変速比検出手段と、入出力軸回転数比と前記エンジンの出力トルクに基づいて駆動軸トルクを演算する理想駆動トルク演算手段と、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、この加速度に基づいて加速抵抗トルクを演算する加速抵抗演算手段と、前記駆動軸トルクから加速抵抗トルクを差し引いて駆動軸トルクを演算する。
【００２５】
また、第１１の発明は、前記第６の発明において、前記基準走行抵抗演算手段は、低車速側から中車速側に向けて走行抵抗が減少するように設定される一方、中車速側から高車速側に向けて基準走行抵抗が増大するように設定されたマップまたは関数を備える。
【００２６】
また、第１２の発明は、前記第１１の発明において、前記基準走行抵抗演算手段は、少なくとも６点以上の車速について基準走行抵抗が予め設定されて、入力された車速に基づいて直線補間により基準走行抵抗を演算する。
【００２７】
【発明の効果】
第１の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、予め設定した車速となったときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗には駆動トルクの伝達に伴う変速機のフリクションの増大や、ポンプロスの増大が含まれることになる。したがって、車両の制御、例えば、勾配を推定して駆動力の補正制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いれば、駆動系の損失を勾配と誤判定することがなくなって、制御精度を大幅に向上させることができる。
【００２８】
また、第２の発明は、６点以上の車速において測定した駆動トルクを、基準走行抵抗として設定することにより、車両の制御を行う際には、車速を入力として直線補間法によって基準走行抵抗を求めることができ、さらに、測定点を６点以上とすることで、演算精度の確保とマップなどの記憶容量の低減を両立することができる。
【００２９】
また、第３の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、車両の進行方向に対する風速が予め設定した値となったときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗には車体形状などに応じた空力損失が含まれることになる。したがって、車両の制御、例えば、駆動力制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いることで、風力による損失を正確に把握して制御精度を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、第４の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、予め設定したタイヤの空気圧のときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗にはタイヤ空気圧の変化による転がり抵抗の変動を正確に捉えることができる。したがって、車両の制御、例えば、駆動力制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いることで、タイヤ空気圧の低下による走行抵抗の増大を、勾配抵抗の増大と誤判定することがなくなって制御精度を大幅に向上させることができる。
【００３１】
また、第５の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、外気温が予め設定した値のときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗には外気温の変動、すなわち空気密度の変化によるエンジントルクの変動を正確に捉えることができる。したがって、車両の制御、例えば、駆動力制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いることで、外気温の上昇によるエンジントルクの低下を、勾配抵抗の増大と誤判定することがなくなって制御精度を大幅に向上させることができる。
【００３２】
また、第６の発明は、第１演算手段と第２演算手段の出力差に応じて車両を制御する場合、この出力差が最小となるべき状態において、基準となる方の第２演算手段の入出力の関係を実際に測定しておくため、第１及び第２演算手段に関係ない要因によって生じる出力誤差を吸収することができ、車両の制御に与える誤差を最小のものとすることができる。
【００３３】
そして、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じて勾配を検出し、この勾配に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、０％勾配を５０Km/hで走行しているときの測定値を基準走行抵抗としておくことで、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配を５０Km/hで走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となり、前記従来例のように駆動系の損失などを勾配抵抗と誤判定することがなくなって、駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
また、第７の発明は、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じて風速による走行抵抗を検出し、この走行抵抗に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、無風状態の０％勾配を定常走行して基準走行抵抗を検出しておくことにより、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配を無風状態で走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となって、風速に応じた駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、第８の発明は、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じてタイヤ空気圧による走行抵抗を検出し、この走行抵抗に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、０％勾配を予め設定したタイヤ空気圧で定常走行している状態の基準走行抵抗を検出しておくことで、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配を予め設定したタイヤ空気圧で走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となって、タイヤ空気圧に応じた駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、第９の発明は、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じて外気温による走行抵抗、すなわち、エンジンの充填効率の変化によるエンジントルクの変動を検出し、この走行抵抗に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、０％勾配を外気温２５度で定常走行している状態の基準走行抵抗を検出しておくことで、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配で外気温２５度の環境で走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となって、外気温に応じた駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３７】
また、第１０の発明は、駆動軸に伝達されるトルクから加速抵抗トルクを差し引いて求めるようにしたため、定常走行から加速時まで、走行抵抗の変化を高精度で検出することができ、駆動力の補正制御の精度をさらに向上させることができる。
【００３８】
また、第１１の発明は、基準走行抵抗を求めるためのマップまたは関数を、低車速側から中車速側に向けて走行抵抗が減少するように設定する一方、中車速側から高車速側に向けて基準走行抵抗が増大するように設定することで、低車速時にはフリクションなど駆動系の損失による走行抵抗が相対的に増大するのを的確に把握でき、勾配の誤判定などを防いで制御精度を向上させることができる。
【００３９】
また、第１２の発明は、車速に応じた基準走行抵抗をグラフ化した場合、下側に凸状の曲線となることに着目し、駆動力制御の際には直線補間により基準走行抵抗を求めると、得られた基準走行抵抗は、全車速域で直線補間の分だけ実際の値より大きくなるが、勾配に応じて駆動力の補正を行う場合には、実際の走行抵抗に応じた補正量以下の値が加わるだけなので、加速過多になることはなく、運転者へ違和感を与えることなく駆動力の補正を行うことができ、また、少なくとも６点以上の車速について基準走行抵抗を測定することで、マップ等の記憶容量を低減しながら演算精度を確保することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４１】
図１は、エンジン１０１にトルクコンバータを備えた自動変速機１０３を連結し、走行状態に応じて最適な駆動力となるようにエンジン１０１の出力と自動変速機１０３の変速比（入出力軸回転数比）を制御するパワートレイン・コントロール・モジュール５０（以下ＰＣＭ５０とする）を備えた車両に本発明を適用した一例を示す。
【００４２】
このＰＣＭ５０は、アクセルペダル開度センサ１０５（アクセルペダル操作位置検出手段）からのアクセル踏み込み量ＡＰＯ（または、スロットル開度）、自動変速機１０３の変速レンジを切り換えるレンジ選択レバー１０７（またはインヒビタスイッチ）からのセレクト信号、車速センサ１１が検出した車速ＶＳＰ、クランク角センサ（図示せず）からのエンジン回転数ＮＲＰＭなどが入力され、エンジン１０１の燃料噴射量ＴＰや、吸入空気量Ｑａ、点火時期を制御したり、自動変速機１０３の変速比制御及び油圧制御を行って駆動軸へ伝達されるトルクを制御する。
【００４３】
吸入空気量Ｑａを制御するため、エンジン１０１の吸気通路にはアクチュエータによって開閉駆動される電子制御スロットルバルブ１０２が介装されており、ＰＣＭ５０から送られたスロットルバルブ開度信号に基づいて、スロットル・コントロール・モジュール５１（以下ＴＣＭ５１とする）が電子制御スロットルバルブ１０２の開度を制御する。
【００４４】
自動変速機１０３は、ＰＣＭ５０からの変速指令に応じて変速比を設定可能な無段変速機で構成され、ＰＣＭ５０は、車速センサ１１が検出した車速ＶＳＰに所定の定数を乗じた値を出力軸回転数Ｎｏとして演算して、入力軸回転センサ１２が検出した入力軸回転数Ｎｉｎと出力軸回転数Ｎｏとの比から求めた入出力軸回転数比（変速比）ＲＡＴＩＯが、ＰＣＭ５０からの指令値（目標変速比ｔＲＡＴＩＯ）と一致するように、図示しない変速機構の制御を行う。
【００４５】
なお、自動変速機１０３は、例えば、前記図１１のようなＶベルト式の無段変速機が採用される。
【００４６】
さらに、車両の走行環境を把握するため、車両の外気温ＴＭＰを測定する外気温センサ１２０や、車両進行方向の風速ＷＳＰを測定する風速センサ１２１、各タイヤの空気圧ＴＰＲＳを測定する空気圧検出装置１３０等が配設され、これらの測定値や検出値は外部環境情報処理モジュール５２に送信される。
【００４７】
なお、風速センサ１２１としては動圧を測定するピトー管等で構成され、また、空気圧検出装置１３０としては、「自動車工学・１９９６年６月号」（鉄道日本社 発行）の第４２、第４３頁に開示されるように、各車輪速からタイヤの空気圧を推定するものや、タイヤ側に設けた磁性体と車体側に設けたホール素子により空気圧を検出するものなどで構成すればよい。
【００４８】
外部環境情報処理モジュール５２は、外気温ＴＭＰ、風速ＷＳＰ及びタイヤ空気圧ＴＰＲＳの検出値、測定値をＰＣＭ５０へ送出する。
【００４９】
ここで、図２はＰＣＭ５０で行われる駆動力制御の一例を示すブロック図で、アクセルペダル開度センサ１０５からのアクセル踏み込み量ＡＰＯと、車速センサ１１が検出した車速ＶＳＰに基づいて、予め設定したマップより通常目標駆動力（トルク）Ｔｄを求める通常目標駆動力演算手段１と、現在駆動軸へ伝達している駆動トルクＴＲＱＡＬＬを演算する駆動トルク演算手段２と、車速ＶＳＰに基づいて、予め設定したマップより基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを求める基準走行抵抗演算手段３と、演算された駆動トルクＴＲＱＡＬＬと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱから走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱを求めるとともに、通常目標駆動力Ｔｄから走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱを差し引いて、走行抵抗の増大、すなわち、勾配の増大に応じた補正目標駆動駆動力ｃＴｄを演算する目標駆動力補正制御手段４と、この補正目標駆動力ｃＴｄに基づいてエンジン１０１の目標エンジントルクｔＴｅ及び自動変速機１０３の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算する目標駆動力実現手段５から構成される。
【００５０】
そして、駆動トルク演算手段２は、燃料噴射量ＴＰとエンジン回転数ＮＲＰＭからエンジントルクＴｅを演算するエンジントルク演算手段２１と、自動変速機１０３のトルクコンバータのトルク比τＲＡＴＩＯ及び入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯをエンジントルクＴｅに乗じて理想駆動トルクｉｄＴＲＱを演算する理想駆動トルク演算手段２２と、この理想駆動トルクｉｄＴＲＱから加速抵抗トルクＧＴＲＱを差し引いたものを駆動トルクＴＲＱＡＬＬとして演算する。
【００５１】
なお、加速抵抗トルクＧＴＲＱは、予め設定した等価車両重量係数ＫＣＯＮＳＴに車両加速度ＧＤＡＴＡを乗じたものであり、車両加速度ＧＤＡＴＡは車速ＶＳＰの微分値等により求めたもので、また、トルクコンバータのトルク比τＲＡＴＩＯは、エンジン回転数ＮＲＰＭと入力軸回転数Ｎｉｎに基づいて求めたものである。
【００５２】
次に、目標駆動力補正制御手段４には、駆動トルク演算手段２が求めた駆動トルクＴＲＱＡＬＬから基準走行抵抗演算手段３が求めた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを差し引いたものを走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱとして求め、この走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱに基づいて予め設定したマップより、加算駆動力ＡＤＤＦＤを求める加算駆動力演算手段４１と、通常目標駆動力Ｔｄにこの加算駆動力ＡＤＤＦＤを加えて補正目標駆動力ｃＴｄを求める駆動トルク補正手段４２が配設される。
【００５３】
なお、加算駆動力演算手段４１には、走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱが所定値を超えるまで、加算駆動力ＡＤＤＦＤを出力しない不感帯が設定され、演算誤差などによる過大な駆動力補正を防止する。
【００５４】
また、目標駆動力実現手段５では、補正目標駆動力ｃＴｄを入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯで除したものを目標エンジントルクｔＴｅとして、エンジン１０１の燃料噴射量ＴＰや吸入空気量Ｑａを設定する一方、予め設定したマップより車速ＶＳＰと補正目標駆動力ｃＴｄに基づいて、自動変速機１０３の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを設定する。
【００５５】
上記駆動力制御の概要を表したものが図３のフローチャートで、まず、ステップＳ１で車速ＶＳＰ、アクセル踏み込み量ＡＰＯ、エンジン回転数ＮＲＰＭ及び燃料噴射量ＴＰ等の運転状態を示す値を読み込んでから、ステップＳ２で、上記図２の通常目標駆動力演算手段１と同様に、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＯより通常目標駆動力Ｔｄを演算する。
【００５６】
また、ステップＳ３、Ｓ４では、上記駆動トルク演算手段２と同様に、エンジン回転数ＮＲＰＭ、燃料噴射量ＴＰから求めたエンジントルクＴｅとトルコントルク比τＲＡＴＩＯ及び入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯから理想駆動トルクｉｄＴＲＱを求め、さらに、理想駆動トルクｉｄＴＲＱから加速抵抗トルクＧＴＲＱを差し引いて、駆動トルクＴＲＱＡＬＬを求める。
【００５７】
次に、ステップＳ５では、後述するように、エンジン１０１の駆動力によって平坦路（すなわち、０％勾配路）を所定の車速で走行した場合の走行抵抗を、基準走行抵抗として予め設定したマップまたは配列から、検出した車速ＶＳＰに基づいて基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを求め、ステップＳ６で上記加算駆動力演算手段４１と同様に、現在の駆動トルクＴＲＱＡＬＬから基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを差し引いたものを走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱとして演算する。
【００５８】
そして、ステップＳ７、Ｓ８では、上記図２の目標駆動力補正制御手段４と同様に、この走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱに基づいて加算駆動力ＡＤＤＦＤを演算し、上記ステップＳ２で求めた通常目標駆動力Ｔｄに加算駆動力ＡＤＤＦＤを加えたものを補正目標駆動力ｃＴｄとして演算し、上記図２と同様にエンジン１０１及び自動変速機１０３の制御を行う。
【００５９】
［基準走行抵抗の演算］
ここで、上記ステップＳ５及び基準走行抵抗演算手段３で行われる基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの演算について詳述する。
【００６０】
車速ＶＳＰに応じた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱは、図４に示すように、複数の車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５について、平坦路をエンジン１０１の駆動力により走行したときの駆動トルクＴＲＱＡＬＬをそれぞれ測定し、各車速における測定結果を基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５としてマップあるいは配列に予め設定しておく。
【００６１】
そして、上記図２に示した基準走行抵抗演算手段３で基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを求める際には、図４の破線に示すように、直線補間によって演算するのである。
【００６２】
エンジン１０１の駆動力によって平坦路を走行したときに生じる実際の走行抵抗は、図１１にも示したように、自動変速機１０３のフリクションやポンプロスが加わるため、図４の実線で示すように、下側に凸状の曲線となる。
【００６３】
すなわち、車速ＶＳＰを増大していくと、低車速側（ＶＳＰ０側で、例えば１０Ｋｍ／ｈ）から中車速（ＶＳＰ２側で、例えば４０Ｋｍ／ｈ）へ向かうにつれて走行抵抗を徐々に減少する一方、中車速から高車速（ＶＳＰ５側で、例えば１００Ｋｍ／ｈ以上）へ向かうにつれて再び走行抵抗が増大し、高車速側の走行抵抗は低車速側よりも大きくなる。したがって、従来から行われていたコーストダウンによる走行抵抗曲線が右上がりの曲線になるのに対し、本願による走行抵抗曲線は、下側に凸状の曲線となる。
【００６４】
ここで、実際に測定した複数の車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５における基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５より、直線補間によって基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを演算した場合、図４のΔＴＲＱに示すように、図中破線で示す演算結果は、全車速域において図中実線で示す実際の値よりも必ず大きくなる。
【００６５】
したがって、上記図２の基準走行抵抗演算手段３で求めた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱは、実際の走行抵抗よりも小さく推定されることはなく、車速ＶＳＰの計測誤差などに起因する走行抵抗の演算誤差によって、駆動力の補正が過大になるのを防ぐことができる。
【００６６】
しかし、走行抵抗を予め設定する車速ＶＳＰが少ない場合、演算結果が実際の値よりも大きくなりすぎて、道路勾配の検出精度が低下して駆動力制御を正確に行うことができなくなる。また、走行抵抗を予め設定する車速ＶＳＰが多ければ、演算結果を実際の値に近くすることができるが、基準走行抵抗のマップあるいは配列を格納する記憶手段（ＲＯＭなど）の容量が増大するのに加えて、測定に要する工数も増大するため製造コストの増大を招いてしまう。
【００６７】
そこで、図６に示すように、走行抵抗を設定する点の数と演算結果の誤差について本願発明者が実験を行ったところ、次のようになった。
【００６８】
同一の車速範囲で、平坦路での走行抵抗を測定する車速ＶＳＰを４点、８点、１６点としたところ、１６点で測定した基準走行抵抗により、直線補間を行った場合では演算結果の誤差がほとんどなく、実際の走行抵抗にほぼ一致させることができる。
【００６９】
これに対して、４点の場合では、直線補間を行った演算結果は、実際の走行抵抗に対して勾配換算で２％程度大きくなり、基準走行抵抗が大きく見積もられ過ぎて、駆動力の補正が正確に行うことができない。
【００７０】
一方、基準走行抵抗を８点の車速ＶＳＰで設定したの場合では、直線補間を行った演算結果と実際の走行抵抗の誤差は、勾配換算で０．５％程度となり、直線補間の演算結果が実際の値よりもやや大きい程度となった。
【００７１】
さらに、走行抵抗を設定する車速の数について検討した結果、直線補間による演算誤差が許容できる範囲で、最も少ないものは６点であり、演算精度を考慮すると８点が望ましい。なお、直線補間による演算誤差が許容できる範囲とは、例えば、上記図２の加算駆動力演算手段４１に設けた不感帯を超えない範囲などである。
【００７２】
もちろん、基準走行抵抗を設定する車速の数は、記憶手段の容量や製造コストなど許容する範囲で、６点以上の任意の車速ＶＳＰで基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを測定し、マップあるいは配列として設定することができる。
【００７３】
上記より、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを設定する車速ＶＳＰを６点以上、望ましくは８点とすることで、直線補間の演算誤差が過大になるのを防いで制御精度を確保しながら、記憶手段の容量及び設定に要する工数を抑制して製造コストの上昇を防止できるのである。
【００７４】
［基準走行抵抗の測定］
次に、ＰＣＭ５０に配設されるＲＯＭなどの図示しない記憶手段に格納されて、上記直線補間演算の際に基準となる車速ＶＳＰに応じた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定及び設定について説明する。
【００７５】
基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定は、０％勾配の平坦路で、レンジ選択レバー１０７をＤレンジなどの走行レンジに設定し、ＰＣＭ５０を搭載した車両を定常走行させる。
【００７６】
そして、図２に示したＰＣＭ５０のうち、駆動トルク演算手段２のみを作動させ、予め設定した複数の車速ＶＳＰにおいて、駆動トルク演算手段２の出力である駆動トルクＴＲＱＡＬＬを測定したものを基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱとする。
【００７７】
このとき、目標駆動力補正制御手段４による駆動力の補正は行わず、運転者のアクセル踏み込み量ＡＰＯに応じた駆動力で走行を行う。
【００７８】
すなわち、図５に示すフローチャートのように、運転者の目視などにより車速ＶＳＰを読み込んで（ステップＳ１１）、予め設定した車速ＶＳＰｘに到達して定常状態となっていれば、駆動トルク演算手段２の理想駆動トルク演算手段２２で演算された理想駆動トルクｉｄＴＲＱから加速抵抗トルクＧＴＲＱを差し引いた駆動トルクＴＲＱＡＬＬを、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｘとして設定する（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。
【００７９】
車速ＶＳＰが設定値になければ、運転者がアクセル踏み込み量ＡＰＯを調整して、目標車速ＶＳＰへ移行する（ステップＳ１７）。
【００８０】
上記ステップＳ１２〜Ｓ１６を、予め設定した車速ＶＳＰｘについてそれぞれ行い、測定する車速を、図４に示したように、ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５の６点とした場合、６つの異なる車速ＶＳＰｘで駆動トルクＴＲＱＡＬＬを測定し、この測定結果を基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｘとして設定する。
【００８１】
そして、各車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５に対応した基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５を、基準走行抵抗演算手段３に設定した後に、ＰＣＭ５０の全ての要素を作動させることにより、走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱの演算を高精度で行って、駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００８２】
こうして、平坦路上で実際に車両をエンジン１０１の駆動力によって推進させ、予め設定した複数の車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５で測定した駆動トルクＴＲＱＡＬＬを、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５として設定し、駆動力制御を行う際には入力された車速ＶＳＰから直線補間により基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを演算することにより、駆動力の伝達による自動変速機１０３のフリクションや、ポンプロスなどの駆動系の損失を勾配の増大と誤判定することがなくなるため、駆動力の補正量が過大になるのを抑制して運転者へ違和感を与えることがなくなり、また、車両が平坦路を走行している際には、駆動トルク演算手段２が求めた駆動トルクＴＲＱＡＬＬと、基準走行抵抗演算手段３が求めた直線補間による基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱと実際の値の誤差ΔＴＲＱ（図４参照）は最小となって、駆動力制御の精度を大幅に向上させることができるのである。
【００８３】
さらに、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱと実際の値の誤差ΔＴＲＱは、図４に示したように、直線補間により求めるため、実際の値である駆動トルク演算手段２の出力ＴＲＱＡＬＬよりも必ず大きくなって、図２の加算駆動力演算手段４１では加算駆動力ＡＤＤＦＤが出力されることはなく、したがって、前記従来例のように、平坦路を走行しているにも係わらず自動変速機１０３のフリクションを勾配と誤判定して駆動力が過大に補正されるのを確実に防止でき、運転者に違和感のない駆動力制御を実現できるのである。
【００８４】
なお、上記基準走行抵抗演算手段３は、マップあるいは配列に限定されることはなく、関数であってもよい。
【００８５】
すなわち、図２において、エンジン回転数ＮＲＰＭ、入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯ、車両加速度ＧＤＡＴＡなどの複数の入力に対して駆動トルクＴＲＱＡＬＬを一つの出力とする第１演算系を駆動トルク演算手段２とし、この第１演算系の入力要素を除いた入力である車速ＶＳＰに対して基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを一つの出力とする基準走行抵抗演算手段３を第２演算系とし、これら第１及び第２演算系の出力誤差に応じて目標駆動力ｃＴｄを変更する制御系を、通常目標駆動力演算手段１、目標駆動力補正制御手段４、目標駆動力実現手段５とすると、これらの関係は図７に示すようになる。
【００８６】
この図７において、第２演算系の入出力関数、すなわち車速ＶＳＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの関数は、第１演算系と第２演算系の出力誤差が最小となるべき平坦路を定常走行中に、複数の車速で測定されたものとして表すことができる。
【００８７】
図８は、基準走行抵抗として車両進行方向の風速ＷＳＰによる走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗを用い、風速ＷＳＰの変動に応じて駆動力の補正を行う場合を示す。
【００８８】
この場合では、０％勾配で車両を予め設定した車速ＶＳＰで定常走行させておき、風速ＷＳＰを測定する風速センサ１２１（図１参照）からの測定値に基づいて、複数の風速ＷＳＰに対応した走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗを予め設定したものである。
【００８９】
なお、図８では、５つの風速ＷＳＰ０〜ＷＳＰ４について、それぞれ実際の走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜４を測定したもので、風速が増大してＷＳＰ３を超えると走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗが減少しているが、これは風速ＷＳＰ３を超える走行領域が超高速域であり、車体から剥離した乱流により車両が推進される場合である。
【００９０】
したがって、図２に示した基準走行抵抗演算手段３が、平坦路走行中の風速ＷＳＰに応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗを演算することで、車体形状などに応じた空力損失を含んで車両走行中に発生する走行抵抗を正確に補正することができ、駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００９１】
図９は、基準走行抵抗としてタイヤ空気圧ＴＰＲＳによる走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを用い、タイヤ空気圧ＴＰＲＳの変動に応じて駆動力の補正を行う場合を示す。
【００９２】
この場合は、車両を予め設定した車速ＶＳＰで定常走行させておき、各タイヤの空気圧ＴＰＲＳを測定する空気圧検出装置１３０（図１参照）からの測定値に基づいて、複数の空気圧ＴＰＲＳに対応した走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを予め設定したものである。
【００９３】
なお、図９では、４つのタイヤ空気圧ＴＰＲＳ０〜ＴＰＲＳ４について、それぞれ実際の走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜３を測定したものである。
【００９４】
したがって、基準走行抵抗演算手段３が、平坦路走行中のタイヤ空気圧ＴＰＲＳに応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを演算することで、タイヤ空気圧ＴＰＲＳの変化による転がり抵抗の変動を正確に捉えることができ、タイヤ空気圧ＴＰＲＳの低下による走行抵抗の増大に応じて駆動力を補正することができる。
【００９５】
図１０は、基準走行抵抗として外気温ＴＭＰによる走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｍを用い、外気温ＴＭＰの変動に応じて駆動力の補正を行う場合を示す。
【００９６】
この場合は、車両を予め設定した車速ＶＳＰで定常走行させておき、外気温ＴＭＰを測定する外気温センサ１２０からの測定値に基づいて、複数の温度ＴＭＰ０〜ＴＭＰ３に対応した走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｍを予め設定したもので、例えば、外気温ＴＭＰが上昇した場合、空気密度の減少によってエンジン１０１の充填効率が低下し、エンジントルクＴｅが低下するのを走行抵抗として捉えたものである。
【００９７】
なお、図１０では、４つの外気温ＴＭＰ０〜ＴＭＰ４について、それぞれ実際の走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜３を測定したものである。
【００９８】
したがって、基準走行抵抗演算手段３が、平坦路走行中の外気温ＴＭＰの変動に応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを演算することで、車両走行中に発生するエンジントルクの変動をより正確に検出して補正することができ、駆動力制御の精度をさらに向上させることができる。
【００９９】
なお、上記実施形態において、車速ＶＳＰと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ、風速ＷＳＰと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗ、タイヤ空気圧ＴＰＲＳと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔ及び外気温ＴＭＰと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｍをそれぞれ独立して用いる場合について述べたが、これら走行状態の変化に応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ〜ＲＬＤＴＲＱｍを合算して基準走行抵抗とすれば、車両に加わる走行抵抗をさらに高精度で求めることが可能となり、駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【０１００】
また、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定及び設定を０％勾配路で実際に車両を走行させて行う場合について述べたが、シャシーダイナモ等において同等の走行環境で行っても同様の作用、効果を得ることができる。
【０１０１】
また、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを測定する点を、複数の車速ＶＳＰとしたが、基準走行抵抗曲線が関数などで規定できる場合には、１つの車速ＶＳＰで基準走行抵抗の測定を行い、測定した基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱに応じて関数をシフトさせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、駆動力を制御する車両の概略構成図。
【図２】パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すブロック図。
【図３】同じく、パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すフローチャート。
【図４】同じく、基準走行抵抗演算手段３の一例を示すマップで、車速ＶＳＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの関係を示す。
【図５】同じく、基準走行抵抗の設定の様子を示すフローチャート。
【図６】同じく、車速ＶＳＰに応じた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定点の数と、直線補間の様子を示すマップである。
【図７】同じく、パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示す概念図。
【図８】第２の実施形態を示し、風速ＷＳＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱのマップである。
【図９】第３の実施形態を示し、タイヤ空気圧ＴＰＲＳと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱのマップである。
【図１０】第４の実施形態を示し、外気温ＴＭＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱのマップである。
【図１１】Ｖベルト式無段変速機の概略図で、無負荷時とトルク伝達時の違いを示す。
【符号の説明】
１１ 車速センサ
５０ パワートレイン・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）
１０１ エンジン
１０２ 電子制御スロットルバルブ
１０３ 自動変速機
１０５ アクセルペダル開度センサ
１２０ 外気温センサ
１２１ 風速センサ
１３０ 空気圧検出装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される駆動力制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両に用いられる駆動力制御装置としては、特開平９−２４２８６２号公報に開示されるように、平坦路での走行抵抗を基準として、登坂走行時に路面の勾配に応じて変速比を補正し、勾配によって加速度が低下するのを抑制するものが知られている。
【０００３】
また、本願出願人が提案した特願平１０−１９９８９４号のように、平坦路での走行抵抗を基準走行抵抗として、道路勾配に応じて目標駆動力を補正するものがある。
【０００４】
なお、車両の走行抵抗を測定する方法としては、惰性走行による加速度（減速度）から走行抵抗を測定するもの（コーストダウン方法）や、車速に応じた二次関数等により近似的に走行抵抗を決定するものが従来から知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の駆動力制御装置においては、駆動力を補正する基準として、上記コーストダウン方法等によって予め設定した平坦路相当の走行抵抗を用いるため、実際に平坦路を走行すると、駆動系や補機類のフリクションロスも走行抵抗となって加わり、平坦路を走行しているにもかかわらず、駆動力制御装置はこれら走行抵抗を勾配抵抗等として検出し、駆動力の補正を行う場合があるという問題があった。
【０００６】
例えば、変速機としてＶベルト式の無段変速機を用いて駆動力制御装置を構成した場合、図１１に示すようになる。
【０００７】
プライマリプーリ３０とセカンダリプーリ３６は、各可動プーリ３１、３７の油室３４、３９に供給される油圧ＰＲ、ＰＬに応じて、固定プーリ３２、３８との間でＶベルト３５を挟持、押圧してトルクの伝達を行っており、これらの油圧ＰＲ、ＰＬは、シフト位置やアクセルペダルの踏み込み量などの運転条件に応じて設定されている。
【０００８】
走行抵抗をコーストダウン方法にて測定する場合では、シフト位置をＮレンジ（ニュートラル）に設定して惰性走行を行うため、油室３４、３９へ供給される油圧ＰＲ、ＰＬは小さな値に設定される。
【０００９】
一方、アクセルペダルを踏み込んで走行する場合には、油室３４、３９に供給される油圧ＰＲ、ＰＬが運転条件に応じて設定され、このときの油圧は、Ｎレンジよりも大きな値に設定される。
【００１０】
したがって、Ｖベルト３５を挟持する各可動プーリ、固定プーリは、接触摩擦力が増大するのに加えて、油圧によって微少に変形し、Ｖベルト３５のセンターラインが図中Δθだけずれることになり、このＶベルト３５のセンターラインのずれによってフリクションが増大する。
【００１１】
すなわち、上記従来の平坦路相当の走行抵抗に対して、実際に発生する走行抵抗には、上記したようにプーリとＶベルトの接触摩擦力やフリクションなどが加わるため、従来の駆動力制御装置では、平坦路を登坂路と判定して駆動力の補正を行うため、駆動力制御の精度が低下し、目標駆動力は運転者が意図するものより過大となって、違和感を与える場合があった。
【００１２】
なお、変速機として、遊星歯車式の自動変速機を用いる場合でも、ＮレンジとＤレンジ（走行レンジ）では、締結要素へ供給される油圧が異なるため、ＤレンジではＮレンジに比して、油圧の増分によるポンプロスや締結された回転要素のフリクションなどに応じて走行抵抗が増大する。
【００１３】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、基準となる走行抵抗の演算を正確に行って、運転者に違和感を与えることない駆動力制御を行うことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、駆動トルク演算手段を備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した車速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する。
【００１５】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記駆動トルクを測定する車速を、６点以上に設定する。
【００１６】
また、第３の発明は、駆動トルク演算手段と車両の進行方向の風速を検出する風速検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した風速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を風速に応じた基準走行抵抗として設定する。
【００１７】
また、第４の発明は、駆動トルク演算手段とタイヤの空気圧を検出する空気圧検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定したタイヤ空気圧のときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果をタイヤ空気圧に応じた基準走行抵抗として設定する。
【００１８】
また、第５の発明は、駆動トルク演算手段と外気温検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した外気温となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を外気温に応じた基準走行抵抗として設定する。
【００１９】
また、第６の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、車速を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した車速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２１】
また、第７の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、
前記車両進行方向の風速を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した風速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、
前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２２】
また、第８の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、タイヤの空気圧を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した空気圧となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２３】
また、第９の発明は、エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、外気温を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した外気温となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定される。
【００２４】
また、第１０の発明は、前記第６ないし第９の発明のいずれかひとつにおいて、前記駆動トルク演算手段は、エンジン回転数と燃料噴射量とからエンジンの出力トルクを推定するエンジントルク推定手段と、変速機の入出力軸回転数比を検出する変速比検出手段と、入出力軸回転数比と前記エンジンの出力トルクに基づいて駆動軸トルクを演算する理想駆動トルク演算手段と、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、この加速度に基づいて加速抵抗トルクを演算する加速抵抗演算手段と、前記駆動軸トルクから加速抵抗トルクを差し引いて駆動軸トルクを演算する。
【００２５】
また、第１１の発明は、前記第６の発明において、前記基準走行抵抗演算手段は、低車速側から中車速側に向けて走行抵抗が減少するように設定される一方、中車速側から高車速側に向けて基準走行抵抗が増大するように設定されたマップまたは関数を備える。
【００２６】
また、第１２の発明は、前記第１１の発明において、前記基準走行抵抗演算手段は、少なくとも６点以上の車速について基準走行抵抗が予め設定されて、入力された車速に基づいて直線補間により基準走行抵抗を演算する。
【００２７】
【発明の効果】
第１の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、予め設定した車速となったときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗には駆動トルクの伝達に伴う変速機のフリクションの増大や、ポンプロスの増大が含まれることになる。したがって、車両の制御、例えば、勾配を推定して駆動力の補正制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いれば、駆動系の損失を勾配と誤判定することがなくなって、制御精度を大幅に向上させることができる。
【００２８】
また、第２の発明は、６点以上の車速において測定した駆動トルクを、基準走行抵抗として設定することにより、車両の制御を行う際には、車速を入力として直線補間法によって基準走行抵抗を求めることができ、さらに、測定点を６点以上とすることで、演算精度の確保とマップなどの記憶容量の低減を両立することができる。
【００２９】
また、第３の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、車両の進行方向に対する風速が予め設定した値となったときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗には車体形状などに応じた空力損失が含まれることになる。したがって、車両の制御、例えば、駆動力制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いることで、風力による損失を正確に把握して制御精度を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、第４の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、予め設定したタイヤの空気圧のときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗にはタイヤ空気圧の変化による転がり抵抗の変動を正確に捉えることができる。したがって、車両の制御、例えば、駆動力制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いることで、タイヤ空気圧の低下による走行抵抗の増大を、勾配抵抗の増大と誤判定することがなくなって制御精度を大幅に向上させることができる。
【００３１】
また、第５の発明は、０％勾配の路面をエンジンの駆動力により定常走行して、外気温が予め設定した値のときに求めた駆動トルクを基準走行抵抗とすることで、基準走行抵抗には外気温の変動、すなわち空気密度の変化によるエンジントルクの変動を正確に捉えることができる。したがって、車両の制御、例えば、駆動力制御を行う場合に、この基準走行抵抗を用いることで、外気温の上昇によるエンジントルクの低下を、勾配抵抗の増大と誤判定することがなくなって制御精度を大幅に向上させることができる。
【００３２】
また、第６の発明は、第１演算手段と第２演算手段の出力差に応じて車両を制御する場合、この出力差が最小となるべき状態において、基準となる方の第２演算手段の入出力の関係を実際に測定しておくため、第１及び第２演算手段に関係ない要因によって生じる出力誤差を吸収することができ、車両の制御に与える誤差を最小のものとすることができる。
【００３３】
そして、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じて勾配を検出し、この勾配に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、０％勾配を５０Km/hで走行しているときの測定値を基準走行抵抗としておくことで、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配を５０Km/hで走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となり、前記従来例のように駆動系の損失などを勾配抵抗と誤判定することがなくなって、駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
また、第７の発明は、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じて風速による走行抵抗を検出し、この走行抵抗に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、無風状態の０％勾配を定常走行して基準走行抵抗を検出しておくことにより、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配を無風状態で走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となって、風速に応じた駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、第８の発明は、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じてタイヤ空気圧による走行抵抗を検出し、この走行抵抗に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、０％勾配を予め設定したタイヤ空気圧で定常走行している状態の基準走行抵抗を検出しておくことで、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配を予め設定したタイヤ空気圧で走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となって、タイヤ空気圧に応じた駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、第９の発明は、車両の駆動トルクと基準走行抵抗の差に応じて外気温による走行抵抗、すなわち、エンジンの充填効率の変化によるエンジントルクの変動を検出し、この走行抵抗に応じて目標駆動力を補正する場合、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態として、例えば、０％勾配を外気温２５度で定常走行している状態の基準走行抵抗を検出しておくことで、実際に車両の駆動力制御を行う際には、０％勾配で外気温２５度の環境で走行すると第１及び第２演算手段の出力差は最小となって、外気温に応じた駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００３７】
また、第１０の発明は、駆動軸に伝達されるトルクから加速抵抗トルクを差し引いて求めるようにしたため、定常走行から加速時まで、走行抵抗の変化を高精度で検出することができ、駆動力の補正制御の精度をさらに向上させることができる。
【００３８】
また、第１１の発明は、基準走行抵抗を求めるためのマップまたは関数を、低車速側から中車速側に向けて走行抵抗が減少するように設定する一方、中車速側から高車速側に向けて基準走行抵抗が増大するように設定することで、低車速時にはフリクションなど駆動系の損失による走行抵抗が相対的に増大するのを的確に把握でき、勾配の誤判定などを防いで制御精度を向上させることができる。
【００３９】
また、第１２の発明は、車速に応じた基準走行抵抗をグラフ化した場合、下側に凸状の曲線となることに着目し、駆動力制御の際には直線補間により基準走行抵抗を求めると、得られた基準走行抵抗は、全車速域で直線補間の分だけ実際の値より大きくなるが、勾配に応じて駆動力の補正を行う場合には、実際の走行抵抗に応じた補正量以下の値が加わるだけなので、加速過多になることはなく、運転者へ違和感を与えることなく駆動力の補正を行うことができ、また、少なくとも６点以上の車速について基準走行抵抗を測定することで、マップ等の記憶容量を低減しながら演算精度を確保することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４１】
図１は、エンジン１０１にトルクコンバータを備えた自動変速機１０３を連結し、走行状態に応じて最適な駆動力となるようにエンジン１０１の出力と自動変速機１０３の変速比（入出力軸回転数比）を制御するパワートレイン・コントロール・モジュール５０（以下ＰＣＭ５０とする）を備えた車両に本発明を適用した一例を示す。
【００４２】
このＰＣＭ５０は、アクセルペダル開度センサ１０５（アクセルペダル操作位置検出手段）からのアクセル踏み込み量ＡＰＯ（または、スロットル開度）、自動変速機１０３の変速レンジを切り換えるレンジ選択レバー１０７（またはインヒビタスイッチ）からのセレクト信号、車速センサ１１が検出した車速ＶＳＰ、クランク角センサ（図示せず）からのエンジン回転数ＮＲＰＭなどが入力され、エンジン１０１の燃料噴射量ＴＰや、吸入空気量Ｑａ、点火時期を制御したり、自動変速機１０３の変速比制御及び油圧制御を行って駆動軸へ伝達されるトルクを制御する。
【００４３】
吸入空気量Ｑａを制御するため、エンジン１０１の吸気通路にはアクチュエータによって開閉駆動される電子制御スロットルバルブ１０２が介装されており、ＰＣＭ５０から送られたスロットルバルブ開度信号に基づいて、スロットル・コントロール・モジュール５１（以下ＴＣＭ５１とする）が電子制御スロットルバルブ１０２の開度を制御する。
【００４４】
自動変速機１０３は、ＰＣＭ５０からの変速指令に応じて変速比を設定可能な無段変速機で構成され、ＰＣＭ５０は、車速センサ１１が検出した車速ＶＳＰに所定の定数を乗じた値を出力軸回転数Ｎｏとして演算して、入力軸回転センサ１２が検出した入力軸回転数Ｎｉｎと出力軸回転数Ｎｏとの比から求めた入出力軸回転数比（変速比）ＲＡＴＩＯが、ＰＣＭ５０からの指令値（目標変速比ｔＲＡＴＩＯ）と一致するように、図示しない変速機構の制御を行う。
【００４５】
なお、自動変速機１０３は、例えば、前記図１１のようなＶベルト式の無段変速機が採用される。
【００４６】
さらに、車両の走行環境を把握するため、車両の外気温ＴＭＰを測定する外気温センサ１２０や、車両進行方向の風速ＷＳＰを測定する風速センサ１２１、各タイヤの空気圧ＴＰＲＳを測定する空気圧検出装置１３０等が配設され、これらの測定値や検出値は外部環境情報処理モジュール５２に送信される。
【００４７】
なお、風速センサ１２１としては動圧を測定するピトー管等で構成され、また、空気圧検出装置１３０としては、「自動車工学・１９９６年６月号」（鉄道日本社 発行）の第４２、第４３頁に開示されるように、各車輪速からタイヤの空気圧を推定するものや、タイヤ側に設けた磁性体と車体側に設けたホール素子により空気圧を検出するものなどで構成すればよい。
【００４８】
外部環境情報処理モジュール５２は、外気温ＴＭＰ、風速ＷＳＰ及びタイヤ空気圧ＴＰＲＳの検出値、測定値をＰＣＭ５０へ送出する。
【００４９】
ここで、図２はＰＣＭ５０で行われる駆動力制御の一例を示すブロック図で、アクセルペダル開度センサ１０５からのアクセル踏み込み量ＡＰＯと、車速センサ１１が検出した車速ＶＳＰに基づいて、予め設定したマップより通常目標駆動力（トルク）Ｔｄを求める通常目標駆動力演算手段１と、現在駆動軸へ伝達している駆動トルクＴＲＱＡＬＬを演算する駆動トルク演算手段２と、車速ＶＳＰに基づいて、予め設定したマップより基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを求める基準走行抵抗演算手段３と、演算された駆動トルクＴＲＱＡＬＬと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱから走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱを求めるとともに、通常目標駆動力Ｔｄから走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱを差し引いて、走行抵抗の増大、すなわち、勾配の増大に応じた補正目標駆動駆動力ｃＴｄを演算する目標駆動力補正制御手段４と、この補正目標駆動力ｃＴｄに基づいてエンジン１０１の目標エンジントルクｔＴｅ及び自動変速機１０３の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを演算する目標駆動力実現手段５から構成される。
【００５０】
そして、駆動トルク演算手段２は、燃料噴射量ＴＰとエンジン回転数ＮＲＰＭからエンジントルクＴｅを演算するエンジントルク演算手段２１と、自動変速機１０３のトルクコンバータのトルク比τＲＡＴＩＯ及び入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯをエンジントルクＴｅに乗じて理想駆動トルクｉｄＴＲＱを演算する理想駆動トルク演算手段２２と、この理想駆動トルクｉｄＴＲＱから加速抵抗トルクＧＴＲＱを差し引いたものを駆動トルクＴＲＱＡＬＬとして演算する。
【００５１】
なお、加速抵抗トルクＧＴＲＱは、予め設定した等価車両重量係数ＫＣＯＮＳＴに車両加速度ＧＤＡＴＡを乗じたものであり、車両加速度ＧＤＡＴＡは車速ＶＳＰの微分値等により求めたもので、また、トルクコンバータのトルク比τＲＡＴＩＯは、エンジン回転数ＮＲＰＭと入力軸回転数Ｎｉｎに基づいて求めたものである。
【００５２】
次に、目標駆動力補正制御手段４には、駆動トルク演算手段２が求めた駆動トルクＴＲＱＡＬＬから基準走行抵抗演算手段３が求めた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを差し引いたものを走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱとして求め、この走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱに基づいて予め設定したマップより、加算駆動力ＡＤＤＦＤを求める加算駆動力演算手段４１と、通常目標駆動力Ｔｄにこの加算駆動力ＡＤＤＦＤを加えて補正目標駆動力ｃＴｄを求める駆動トルク補正手段４２が配設される。
【００５３】
なお、加算駆動力演算手段４１には、走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱが所定値を超えるまで、加算駆動力ＡＤＤＦＤを出力しない不感帯が設定され、演算誤差などによる過大な駆動力補正を防止する。
【００５４】
また、目標駆動力実現手段５では、補正目標駆動力ｃＴｄを入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯで除したものを目標エンジントルクｔＴｅとして、エンジン１０１の燃料噴射量ＴＰや吸入空気量Ｑａを設定する一方、予め設定したマップより車速ＶＳＰと補正目標駆動力ｃＴｄに基づいて、自動変速機１０３の目標入力軸回転数ｔＮｉｎを設定する。
【００５５】
上記駆動力制御の概要を表したものが図３のフローチャートで、まず、ステップＳ１で車速ＶＳＰ、アクセル踏み込み量ＡＰＯ、エンジン回転数ＮＲＰＭ及び燃料噴射量ＴＰ等の運転状態を示す値を読み込んでから、ステップＳ２で、上記図２の通常目標駆動力演算手段１と同様に、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＯより通常目標駆動力Ｔｄを演算する。
【００５６】
また、ステップＳ３、Ｓ４では、上記駆動トルク演算手段２と同様に、エンジン回転数ＮＲＰＭ、燃料噴射量ＴＰから求めたエンジントルクＴｅとトルコントルク比τＲＡＴＩＯ及び入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯから理想駆動トルクｉｄＴＲＱを求め、さらに、理想駆動トルクｉｄＴＲＱから加速抵抗トルクＧＴＲＱを差し引いて、駆動トルクＴＲＱＡＬＬを求める。
【００５７】
次に、ステップＳ５では、後述するように、エンジン１０１の駆動力によって平坦路（すなわち、０％勾配路）を所定の車速で走行した場合の走行抵抗を、基準走行抵抗として予め設定したマップまたは配列から、検出した車速ＶＳＰに基づいて基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを求め、ステップＳ６で上記加算駆動力演算手段４１と同様に、現在の駆動トルクＴＲＱＡＬＬから基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを差し引いたものを走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱとして演算する。
【００５８】
そして、ステップＳ７、Ｓ８では、上記図２の目標駆動力補正制御手段４と同様に、この走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱに基づいて加算駆動力ＡＤＤＦＤを演算し、上記ステップＳ２で求めた通常目標駆動力Ｔｄに加算駆動力ＡＤＤＦＤを加えたものを補正目標駆動力ｃＴｄとして演算し、上記図２と同様にエンジン１０１及び自動変速機１０３の制御を行う。
【００５９】
［基準走行抵抗の演算］
ここで、上記ステップＳ５及び基準走行抵抗演算手段３で行われる基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの演算について詳述する。
【００６０】
車速ＶＳＰに応じた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱは、図４に示すように、複数の車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５について、平坦路をエンジン１０１の駆動力により走行したときの駆動トルクＴＲＱＡＬＬをそれぞれ測定し、各車速における測定結果を基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５としてマップあるいは配列に予め設定しておく。
【００６１】
そして、上記図２に示した基準走行抵抗演算手段３で基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを求める際には、図４の破線に示すように、直線補間によって演算するのである。
【００６２】
エンジン１０１の駆動力によって平坦路を走行したときに生じる実際の走行抵抗は、図１１にも示したように、自動変速機１０３のフリクションやポンプロスが加わるため、図４の実線で示すように、下側に凸状の曲線となる。
【００６３】
すなわち、車速ＶＳＰを増大していくと、低車速側（ＶＳＰ０側で、例えば１０Ｋｍ／ｈ）から中車速（ＶＳＰ２側で、例えば４０Ｋｍ／ｈ）へ向かうにつれて走行抵抗を徐々に減少する一方、中車速から高車速（ＶＳＰ５側で、例えば１００Ｋｍ／ｈ以上）へ向かうにつれて再び走行抵抗が増大し、高車速側の走行抵抗は低車速側よりも大きくなる。したがって、従来から行われていたコーストダウンによる走行抵抗曲線が右上がりの曲線になるのに対し、本願による走行抵抗曲線は、下側に凸状の曲線となる。
【００６４】
ここで、実際に測定した複数の車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５における基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５より、直線補間によって基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを演算した場合、図４のΔＴＲＱに示すように、図中破線で示す演算結果は、全車速域において図中実線で示す実際の値よりも必ず大きくなる。
【００６５】
したがって、上記図２の基準走行抵抗演算手段３で求めた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱは、実際の走行抵抗よりも小さく推定されることはなく、車速ＶＳＰの計測誤差などに起因する走行抵抗の演算誤差によって、駆動力の補正が過大になるのを防ぐことができる。
【００６６】
しかし、走行抵抗を予め設定する車速ＶＳＰが少ない場合、演算結果が実際の値よりも大きくなりすぎて、道路勾配の検出精度が低下して駆動力制御を正確に行うことができなくなる。また、走行抵抗を予め設定する車速ＶＳＰが多ければ、演算結果を実際の値に近くすることができるが、基準走行抵抗のマップあるいは配列を格納する記憶手段（ＲＯＭなど）の容量が増大するのに加えて、測定に要する工数も増大するため製造コストの増大を招いてしまう。
【００６７】
そこで、図６に示すように、走行抵抗を設定する点の数と演算結果の誤差について本願発明者が実験を行ったところ、次のようになった。
【００６８】
同一の車速範囲で、平坦路での走行抵抗を測定する車速ＶＳＰを４点、８点、１６点としたところ、１６点で測定した基準走行抵抗により、直線補間を行った場合では演算結果の誤差がほとんどなく、実際の走行抵抗にほぼ一致させることができる。
【００６９】
これに対して、４点の場合では、直線補間を行った演算結果は、実際の走行抵抗に対して勾配換算で２％程度大きくなり、基準走行抵抗が大きく見積もられ過ぎて、駆動力の補正が正確に行うことができない。
【００７０】
一方、基準走行抵抗を８点の車速ＶＳＰで設定したの場合では、直線補間を行った演算結果と実際の走行抵抗の誤差は、勾配換算で０．５％程度となり、直線補間の演算結果が実際の値よりもやや大きい程度となった。
【００７１】
さらに、走行抵抗を設定する車速の数について検討した結果、直線補間による演算誤差が許容できる範囲で、最も少ないものは６点であり、演算精度を考慮すると８点が望ましい。なお、直線補間による演算誤差が許容できる範囲とは、例えば、上記図２の加算駆動力演算手段４１に設けた不感帯を超えない範囲などである。
【００７２】
もちろん、基準走行抵抗を設定する車速の数は、記憶手段の容量や製造コストなど許容する範囲で、６点以上の任意の車速ＶＳＰで基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを測定し、マップあるいは配列として設定することができる。
【００７３】
上記より、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを設定する車速ＶＳＰを６点以上、望ましくは８点とすることで、直線補間の演算誤差が過大になるのを防いで制御精度を確保しながら、記憶手段の容量及び設定に要する工数を抑制して製造コストの上昇を防止できるのである。
【００７４】
［基準走行抵抗の測定］
次に、ＰＣＭ５０に配設されるＲＯＭなどの図示しない記憶手段に格納されて、上記直線補間演算の際に基準となる車速ＶＳＰに応じた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定及び設定について説明する。
【００７５】
基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定は、０％勾配の平坦路で、レンジ選択レバー１０７をＤレンジなどの走行レンジに設定し、ＰＣＭ５０を搭載した車両を定常走行させる。
【００７６】
そして、図２に示したＰＣＭ５０のうち、駆動トルク演算手段２のみを作動させ、予め設定した複数の車速ＶＳＰにおいて、駆動トルク演算手段２の出力である駆動トルクＴＲＱＡＬＬを測定したものを基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱとする。
【００７７】
このとき、目標駆動力補正制御手段４による駆動力の補正は行わず、運転者のアクセル踏み込み量ＡＰＯに応じた駆動力で走行を行う。
【００７８】
すなわち、図５に示すフローチャートのように、運転者の目視などにより車速ＶＳＰを読み込んで（ステップＳ１１）、予め設定した車速ＶＳＰｘに到達して定常状態となっていれば、駆動トルク演算手段２の理想駆動トルク演算手段２２で演算された理想駆動トルクｉｄＴＲＱから加速抵抗トルクＧＴＲＱを差し引いた駆動トルクＴＲＱＡＬＬを、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｘとして設定する（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。
【００７９】
車速ＶＳＰが設定値になければ、運転者がアクセル踏み込み量ＡＰＯを調整して、目標車速ＶＳＰへ移行する（ステップＳ１７）。
【００８０】
上記ステップＳ１２〜Ｓ１６を、予め設定した車速ＶＳＰｘについてそれぞれ行い、測定する車速を、図４に示したように、ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５の６点とした場合、６つの異なる車速ＶＳＰｘで駆動トルクＴＲＱＡＬＬを測定し、この測定結果を基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｘとして設定する。
【００８１】
そして、各車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５に対応した基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５を、基準走行抵抗演算手段３に設定した後に、ＰＣＭ５０の全ての要素を作動させることにより、走行抵抗増加量ＲＥＳＴＲＱの演算を高精度で行って、駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００８２】
こうして、平坦路上で実際に車両をエンジン１０１の駆動力によって推進させ、予め設定した複数の車速ＶＳＰ０〜ＶＳＰ５で測定した駆動トルクＴＲＱＡＬＬを、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜５として設定し、駆動力制御を行う際には入力された車速ＶＳＰから直線補間により基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを演算することにより、駆動力の伝達による自動変速機１０３のフリクションや、ポンプロスなどの駆動系の損失を勾配の増大と誤判定することがなくなるため、駆動力の補正量が過大になるのを抑制して運転者へ違和感を与えることがなくなり、また、車両が平坦路を走行している際には、駆動トルク演算手段２が求めた駆動トルクＴＲＱＡＬＬと、基準走行抵抗演算手段３が求めた直線補間による基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱと実際の値の誤差ΔＴＲＱ（図４参照）は最小となって、駆動力制御の精度を大幅に向上させることができるのである。
【００８３】
さらに、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱと実際の値の誤差ΔＴＲＱは、図４に示したように、直線補間により求めるため、実際の値である駆動トルク演算手段２の出力ＴＲＱＡＬＬよりも必ず大きくなって、図２の加算駆動力演算手段４１では加算駆動力ＡＤＤＦＤが出力されることはなく、したがって、前記従来例のように、平坦路を走行しているにも係わらず自動変速機１０３のフリクションを勾配と誤判定して駆動力が過大に補正されるのを確実に防止でき、運転者に違和感のない駆動力制御を実現できるのである。
【００８４】
なお、上記基準走行抵抗演算手段３は、マップあるいは配列に限定されることはなく、関数であってもよい。
【００８５】
すなわち、図２において、エンジン回転数ＮＲＰＭ、入出力軸回転数比ＲＡＴＩＯ、車両加速度ＧＤＡＴＡなどの複数の入力に対して駆動トルクＴＲＱＡＬＬを一つの出力とする第１演算系を駆動トルク演算手段２とし、この第１演算系の入力要素を除いた入力である車速ＶＳＰに対して基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを一つの出力とする基準走行抵抗演算手段３を第２演算系とし、これら第１及び第２演算系の出力誤差に応じて目標駆動力ｃＴｄを変更する制御系を、通常目標駆動力演算手段１、目標駆動力補正制御手段４、目標駆動力実現手段５とすると、これらの関係は図７に示すようになる。
【００８６】
この図７において、第２演算系の入出力関数、すなわち車速ＶＳＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの関数は、第１演算系と第２演算系の出力誤差が最小となるべき平坦路を定常走行中に、複数の車速で測定されたものとして表すことができる。
【００８７】
図８は、基準走行抵抗として車両進行方向の風速ＷＳＰによる走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗを用い、風速ＷＳＰの変動に応じて駆動力の補正を行う場合を示す。
【００８８】
この場合では、０％勾配で車両を予め設定した車速ＶＳＰで定常走行させておき、風速ＷＳＰを測定する風速センサ１２１（図１参照）からの測定値に基づいて、複数の風速ＷＳＰに対応した走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗを予め設定したものである。
【００８９】
なお、図８では、５つの風速ＷＳＰ０〜ＷＳＰ４について、それぞれ実際の走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜４を測定したもので、風速が増大してＷＳＰ３を超えると走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗが減少しているが、これは風速ＷＳＰ３を超える走行領域が超高速域であり、車体から剥離した乱流により車両が推進される場合である。
【００９０】
したがって、図２に示した基準走行抵抗演算手段３が、平坦路走行中の風速ＷＳＰに応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗを演算することで、車体形状などに応じた空力損失を含んで車両走行中に発生する走行抵抗を正確に補正することができ、駆動力制御の精度を向上させることができる。
【００９１】
図９は、基準走行抵抗としてタイヤ空気圧ＴＰＲＳによる走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを用い、タイヤ空気圧ＴＰＲＳの変動に応じて駆動力の補正を行う場合を示す。
【００９２】
この場合は、車両を予め設定した車速ＶＳＰで定常走行させておき、各タイヤの空気圧ＴＰＲＳを測定する空気圧検出装置１３０（図１参照）からの測定値に基づいて、複数の空気圧ＴＰＲＳに対応した走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを予め設定したものである。
【００９３】
なお、図９では、４つのタイヤ空気圧ＴＰＲＳ０〜ＴＰＲＳ４について、それぞれ実際の走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜３を測定したものである。
【００９４】
したがって、基準走行抵抗演算手段３が、平坦路走行中のタイヤ空気圧ＴＰＲＳに応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを演算することで、タイヤ空気圧ＴＰＲＳの変化による転がり抵抗の変動を正確に捉えることができ、タイヤ空気圧ＴＰＲＳの低下による走行抵抗の増大に応じて駆動力を補正することができる。
【００９５】
図１０は、基準走行抵抗として外気温ＴＭＰによる走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｍを用い、外気温ＴＭＰの変動に応じて駆動力の補正を行う場合を示す。
【００９６】
この場合は、車両を予め設定した車速ＶＳＰで定常走行させておき、外気温ＴＭＰを測定する外気温センサ１２０からの測定値に基づいて、複数の温度ＴＭＰ０〜ＴＭＰ３に対応した走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｍを予め設定したもので、例えば、外気温ＴＭＰが上昇した場合、空気密度の減少によってエンジン１０１の充填効率が低下し、エンジントルクＴｅが低下するのを走行抵抗として捉えたものである。
【００９７】
なお、図１０では、４つの外気温ＴＭＰ０〜ＴＭＰ４について、それぞれ実際の走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ０〜３を測定したものである。
【００９８】
したがって、基準走行抵抗演算手段３が、平坦路走行中の外気温ＴＭＰの変動に応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔを演算することで、車両走行中に発生するエンジントルクの変動をより正確に検出して補正することができ、駆動力制御の精度をさらに向上させることができる。
【００９９】
なお、上記実施形態において、車速ＶＳＰと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ、風速ＷＳＰと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｗ、タイヤ空気圧ＴＰＲＳと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｔ及び外気温ＴＭＰと走行抵抗ＲＬＤＴＲＱｍをそれぞれ独立して用いる場合について述べたが、これら走行状態の変化に応じた走行抵抗ＲＬＤＴＲＱ〜ＲＬＤＴＲＱｍを合算して基準走行抵抗とすれば、車両に加わる走行抵抗をさらに高精度で求めることが可能となり、駆動力制御の精度を向上させることが可能となる。
【０１００】
また、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定及び設定を０％勾配路で実際に車両を走行させて行う場合について述べたが、シャシーダイナモ等において同等の走行環境で行っても同様の作用、効果を得ることができる。
【０１０１】
また、基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱを測定する点を、複数の車速ＶＳＰとしたが、基準走行抵抗曲線が関数などで規定できる場合には、１つの車速ＶＳＰで基準走行抵抗の測定を行い、測定した基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱに応じて関数をシフトさせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、駆動力を制御する車両の概略構成図。
【図２】パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すブロック図。
【図３】同じく、パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すフローチャート。
【図４】同じく、基準走行抵抗演算手段３の一例を示すマップで、車速ＶＳＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの関係を示す。
【図５】同じく、基準走行抵抗の設定の様子を示すフローチャート。
【図６】同じく、車速ＶＳＰに応じた基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱの測定点の数と、直線補間の様子を示すマップである。
【図７】同じく、パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示す概念図。
【図８】第２の実施形態を示し、風速ＷＳＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱのマップである。
【図９】第３の実施形態を示し、タイヤ空気圧ＴＰＲＳと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱのマップである。
【図１０】第４の実施形態を示し、外気温ＴＭＰと基準走行抵抗ＲＬＤＴＲＱのマップである。
【図１１】Ｖベルト式無段変速機の概略図で、無負荷時とトルク伝達時の違いを示す。
【符号の説明】
１１ 車速センサ
５０ パワートレイン・コントロール・モジュール（ＰＣＭ）
１０１ エンジン
１０２ 電子制御スロットルバルブ
１０３ 自動変速機
１０５ アクセルペダル開度センサ
１２０ 外気温センサ
１２１ 風速センサ
１３０ 空気圧検出装置
Claims (12)
- 駆動トルク演算手段を備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した車速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定することを特徴とする走行抵抗の測定方法。
- 前記駆動トルクを測定する車速を、６点以上に設定したことを特徴とする請求項１に記載の走行抵抗の測定方法。
- 駆動トルク演算手段と車両の進行方向の風速を検出する風速検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した風速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を風速に応じた基準走行抵抗として設定することを特徴とする走行抵抗の測定方法。
- 駆動トルク演算手段とタイヤの空気圧を検出する空気圧検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定したタイヤ空気圧のときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果をタイヤ空気圧に応じた基準走行抵抗として設定することを特徴とする走行抵抗の測定方法。
- 駆動トルク演算手段と外気温検出手段とを備えた車両を、０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した外気温となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を外気温に応じた基準走行抵抗として設定することを特徴とする走行抵抗の測定方法。
- エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、
車速を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した車速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、
前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、
前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定されたことを特徴とする車両制御装置。 - エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、
前記車両進行方向の風速を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した風速となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、
前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、
前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、 当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定されたことを特徴とする車両制御装置。 - エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、
タイヤの空気圧を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した空気圧となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、
前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、
前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定されたことを特徴とする車両制御装置。 - エンジン及び駆動系の運転状態を示す複数の入力に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段を備えた第１演算手段と、
外気温を入力として０％勾配の路面でエンジンの駆動力により定常走行させて、予め設定した外気温となったときに、エンジンの運転状態に基づいて駆動軸に伝達される駆動トルクを演算して、この演算結果を基準走行抵抗として設定する基準走行抵抗演算手段を備えた第２演算手段と、
前記第１演算手段と第２演算手段の出力の差に基づいて目標駆動力を補正する目標駆動力補正手段を有する制御手段とを備え、
前記第２演算手段は、第１及び第２演算手段の出力差が最小となるべき状態において、入力に対する出力を測定しておき、この測定結果に基づいて入出力の関係を予め設定し、当該第２演算手段の入出力の関係は、０％勾配を定常走行している状態で測定した走行抵抗に基づいて設定されたことを特徴とする車両制御装置。 - 前記駆動トルク演算手段は、
エンジン回転数と燃料噴射量とからエンジンの出力トルクを推定するエンジントルク推定手段と、
変速機の入出力軸回転数比を検出する変速比検出手段と、
入出力軸回転数比と前記エンジンの出力トルクに基づいて駆動軸トルクを演算する理想駆動トルク演算手段と、
車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
この加速度に基づいて加速抵抗トルクを演算する加速抵抗演算手段と、
前記駆動軸トルクから加速抵抗トルクを差し引いて駆動軸トルクを演算することを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかひとつに記載の車両制御装置。 - 前記基準走行抵抗演算手段は、低車速側から中車速側に向けて走行抵抗が減少するように設定される一方、中車速側から高車速側に向けて基準走行抵抗が増大するように設定されたマップまたは関数を備えたことを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
- 前記基準走行抵抗演算手段は、少なくとも６点以上の車速について基準走行抵抗が予め設定されて、入力された車速に基づいて直線補間により基準走行抵抗を演算することを特徴とする請求項１１に記載の車両制御装置。
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