JP5136653B2

JP5136653B2 - パワートレーンの制御装置および制御方法

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Publication number: JP5136653B2
Application number: JP2010537619A
Authority: JP
Inventors: 清二桑原; 俊弥大石
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: WO2010055550A1; JPWO2010055550A1

Description

本発明は、パワートレーンの制御装置および制御方法に関し、特に、駆動源の出力値もしくは変速機の入力値の目標値を設定し、設定された目標値を用いて駆動源を制御する技術に関する。

従来より、スロットルバルブの開度（以下、スロットル開度とも記載する）などにより、出力トルクの値などが定まるエンジンが知られている。一般的に、スロットル開度は、アクセルペダルの位置（以下、アクセル開度とも記載する）と一義的に対応するように作動する。しかしながら、スロットル開度とアクセル開度とが常に一義的に対応していると、たとえば車両の挙動が乱れた場合などにおいて、車両の駆動力などを運転者の意思と関係なく制御することが困難である。そこで、アクセル開度に依存せずに出力トルクなどを制御することが可能であるように、アクチュエータにより作動する電子スロットルバルブがエンジンに設けられた車両がある。電子スロットルバルブが設けられた車両においては、アクセル開度の他、車両の挙動などに基づいて目標エンジントルクを設定し、実際のエンジントルクが設定された目標エンジントルクになるようにエンジンを制御することが可能である。

特開２００６−２９７９９３号公報は、運転者のアクセルペダルの操作量に基づいて第１目標駆動力を算出する第１目標駆動力算出部と、車両が一定の車速を保つように、又は、車両周辺対象物に対して所定の相対距離又は相対速度関係を保つように、第２目標駆動力を算出する第２目標駆動力算出部と、運転者の加減速意思を判断する意思判断部と、意思判断部にて判断された運転者の加減速意思を考慮しつつ、第１目標駆動力と第２目標駆動力を駆動力ベースで調停する調停部と、調停部にて調停した目標駆動力に基づいて駆動力発生装置を制御する駆動力制御部とを備える駆動力制御装置を開示する。

特開２００６−２９７９９３号公報に記載の駆動力制御装置によれば、駆動力ベースで調停を行ないつつ、運転者の加減速意思に応じた適切な調停を可能である。なお、特開２００６−２９７９９３号公報においては、駆動力が目標エンジントルクに変換される。
特開２００６−２９７９９３号公報

しかしながら、特開２００６−２９７９９３号公報に記載の駆動力制御装置のように駆動力ベースで調停を行なう場合、たとえば、変速機がニュートラル状態であると、変速機からエンジンに反力を与えることができない。そのため、エンジン回転数が不安定になる。したがって、エンジンの出力トルクすなわち駆動力が変動し易く、駆動力ベースで制御を行なうことが難しい。

本発明の目的は、制御精度を向上することができるパワートレーンの制御装置および制御方法を提供することである。

ある局面に係るパワートレーンの制御装置は、駆動源と、駆動源に連結される変速機とが設けられたパワートレーンの制御装置である。制御装置は、駆動源の出力回転数および変速機の入力回転数のうちのいずれか一方の目標回転数を設定する第１の設定部と、目標回転数を、回転数とは異なる駆動源の出力値および変速機の入力値のうちのいずれか一方の第１の目標値に変換する変換部と、回転数とは異なる駆動源の出力値および変速機の入力値のうちのいずれか一方の第２の目標値を設定する第２の設定部と、回転数とは異なる駆動源の出力値および変速機の入力値のうちのいずれか一方の第３の目標値を設定する第３の設定部と、第１の目標値を第４の目標値として選択する状態と、第２の目標値を第４の目標値として選択する状態とを切換えることによって、第１の目標値および第２の目標値のうちのいずれか一方を第４の目標値として選択するように、第１の目標値および第２の目標値を調停する第１の調停部と、第３の目標値および第４の目標値の大きさを比較した結果に応じて、第３の目標値および第４の目標値のうちのいずれか一方を第５の目標値として選択するように、第３の目標値および第４の目標値を調停する第２の調停部と、第５の目標値に応じて駆動源を制御する制御部とを備える。

この構成によると、駆動源の出力値（たとえば出力トルク）もしくは変速機の入力値（たとえば入力トルク）の第２の目標値ならびに第３の目標値に加えて、駆動源の出力回転数もしくは変速機の入力回転数の目標回転数から変換された第１の目標値が得られる。これらの第１〜３の目標値のうちのいずれかが、最終的には、駆動源を制御するために用いられる第５の目標値として選択される。これにより、駆動源の出力回転数もしくは変速機の入力回転数に対する要求を満たすように駆動源を制御することが好ましい場合には出力回転数もしくは入力回転数に基づいて駆動源を制御し、駆動源の出力値もしくは変速機の入力値に対する要求を満たすように駆動源を制御することが好ましい場合には出力値もしくは入力値に基づいて駆動源を制御することができる。そのため、駆動源の制御精度を向上することができる。ところで、第１の目標値を第４の目標値として選択する状態と、第２の目標値を第４の目標値として選択する状態とを切換えることによって、第１の目標値および第２の目標値のうちのいずれか一方が、第３の目標値と比較される第４の目標値として選択される。そのため、第１の目標値の大きさ、ならびに第２の目標値の大きさなどを考慮せずに、第１の目標値および第２の目標値のうちのいずれか一方を第４の目標値として選択することができる。そのため、目標回転数から変換された第１の目標値に基づく制御と第２の目標値に基づく制御との干渉を回避することができる。一方、第３の目標値および第４の目標値の大きさを比較した結果に応じて、第３の目標値および第４の目標値のうちのいずれか一方が、駆動源を制御するために用いられる第５の目標値として選択される。そのため、目標回転数から変換された第１の目標値が第４の目標値として選択されていても、第３の目標値および第４の目標値の大きさを考慮すると、第３の目標値を第５の目標値として選択することが好ましい場合には、第３の目標値を第５の目標値として選択することができる。そのため、駆動源の出力回転数もしくは変速機の入力回転数に対する要求を満たすように駆動源を制御することよりも、駆動源の出力値もしくは変速機の入力値に対する要求を満たすように駆動源を制御することが好ましい場合には、出力値もしくは入力値の目標値に基づいて駆動源を制御することができる。その結果、制御精度をより好適に向上することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを判定する判定部をさらに備える。第１の調停部は、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定された場合において、第１の目標値を第４の目標値として選択し、変速機の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定された場合において、第２の目標値を第４の目標値として選択する。

この構成によると、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定された場合、目標回転数から変換された第１の目標値が第４の目標値として選択される。これにより、駆動源の出力軸に対して反力を与えることができない状態であり、回転数に基づく制御が好ましいことが明らかな場合には、回転数に基づく制御を実行し易くすることができる。変速機の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定された場合、目標回転数を考慮せずに設定された第２の目標値が第４の目標値として選択される。これにより、駆動源の出力軸に対して反力を与えることができる状態であり、出力値もしくは入力値に基づく制御が好ましいことが明らかな場合には、回転数に基づく制御を実行しないようにすることができる。そのため、駆動源の制御精度をより向上することができる。

さらに好ましくは、判定部は、変速機の変速レンジにニュートラルレンジおよびパーキングレンジのいずれかが選択されている場合、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定し、変速機の変速レンジにドライブレンジおよびリバースレンジのいずれかが選択されている場合、変速機の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定する。

この構成によると、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか否かを変速レンジに応じて精度よく判定することができる。

さらに好ましくは、判定部は、変速機の入力回転数および出力回転数に基づいて、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを判定する。

この構成によると、変速機の入力回転数および出力回転数に基づいて、変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを精度よく判定することができる。

さらに好ましくは、第２の調停部は、第３の目標値および第４の目標値のうちの大きい方を第５の目標値として選択する状態と、第３の目標値および第４の目標値のうちの小さい方を第５の目標値として選択する状態とを、パワートレーンの運転状態に応じて変更する。

この構成によると、第３の目標値および第４の目標値のうちの大きい方もしくは小さい方が、第５の目標値として選択される。これにより、駆動源の出力が過剰になったり、不足したりしないようにすることができる。

さらに好ましくは、制御装置は、目標回転数と、駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差に応じて第１の目標値を補正し、第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、第１の目標値の補正を停止する補正部をさらに備える。

この構成によると、回転数差に応じて第１の目標値を補正するフィードバック制御により、目標回転数と実際の回転数との差を小さくすることができる。目標回転数から変換される第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第４の目標値ではなく第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、すなわち、目標回転数と実際の回転数との差が必然的に生じる場合、第１の目標値の補正が停止される。これにより、第１の目標値を誤って補正することを抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、目標回転数と、駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差に応じて第１の目標値を補正し、第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、第１の目標値を維持する補正部をさらに備える。

この構成によると、回転数差に応じて第１の目標値を補正するフィードバック制御により、目標回転数と実際の回転数との差を小さくすることができる。目標回転数から変換される第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第４の目標値ではなく第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、すなわち、目標回転数と実際の回転数との差が必然的に生じる場合、第１の目標値の補正量が維持される。これにより、第１の目標値を誤って補正することを抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、目標回転数と、駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差に応じて第１の目標値を補正し、第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、第１の目標値の補正量を低減する補正部をさらに備える。

この構成によると、回転数差に応じて第１の目標値を補正するフィードバック制御により、目標回転数と実際の回転数との差を小さくすることができる。目標回転数から変換される第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第４の目標値ではなく第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、すなわち、目標回転数と実際の回転数との差が必然的に生じる場合、第１の目標値の補正量が低減される。これにより、第１の目標値を誤って補正することを抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、目標回転数と、駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差の積分値に応じて第１の目標値を補正し、第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、積分値をクリアする補正部をさらに備える。

この構成によると、回転数差の積分値に応じて第１の目標値を補正するフィードバック制御により、目標回転数と実際の回転数との差を小さくすることができる。目標回転数から変換される第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第４の目標値ではなく第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、すなわち、目標回転数と実際の回転数との差が必然的に生じる場合、積分値がクリアされる。これにより、第１の目標値を誤って補正することを抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、目標回転数と、駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差の積分値に応じて第１の目標値を補正し、第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、積分値を維持する補正部をさらに備える。

この構成によると、回転数差の積分値に応じて第１の目標値を補正するフィードバック制御により、目標回転数と実際の回転数との差を小さくすることができる。目標回転数から変換される第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第４の目標値ではなく第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、すなわち、目標回転数と実際の回転数との差が必然的に生じる場合、積分値が維持される。これにより、第１の目標値を誤って補正することを抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、目標回転数と、駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差の積分値に応じて第１の目標値を補正し、第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、第５の目標値に応じて駆動源が制御されることによって変化した後の駆動源の実際の出力回転数および変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方と、目標回転数との差の分だけ、積分値をクリアする補正部をさらに備える。

この構成によると、回転数差の積分値に応じて第１の目標値を補正するフィードバック制御により、目標回転数と実際の回転数との差を小さくすることができる。目標回転数から変換される第１の目標値が第４の目標値として選択され、かつ第４の目標値ではなく第３の目標値が第５の目標値として選択された場合、すなわち、目標回転数と実際の回転数との差が必然的に生じる場合、変化した後の実際の回転数と目標回転数との差の分だけ、積分値がクリアされる。これにより、変化前後の実際の回転数の差に対応する積分値、すなわち、目標回転数に対して実現された回転数の変化量に対応する積分値を残し、変化後の実際の回転数と目標回転数との差に対応する積分値、すなわち、目標回転数に対して実現されなかった回転数の変化量に対応する積分値のみをクリアすることができる。そのため、第１の目標値の補正量を低減することができる。これにより、第１の目標値を誤って補正することを抑制することができる。

さらに好ましくは、目標回転数は、駆動源の出力回転数の目標回転数である。第１〜５の目標値は、駆動源の出力トルクの目標値である。

この構成によると、駆動源の出力回転数の目標回転数ならびに出力トルクの目標値を用いて、駆動源を所望の運転状態に精度よく制御することができる。

本発明によれば、駆動源の制御精度を向上することができる。

車両のパワートレーンを示す概略構成図である。オートマチックトランスミッションのプラネタリギヤユニットを示すスケルトン図である。オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。オートマチックトランスミッションの油圧回路を示す図である。パワートレーンの制御ブロック図である。パワートレーンドライバモデルを示す図である。目標エンジン回転数ＮＥＴを設定するために用いられるマップおよびモデルを示す図である。目標エンジン回転数ＮＥＴを示す図である。アップシフト時にＥＣＴシステムにより設定される目標エンジントルクを示す図である。パワートレーンマネージャの詳細を示す図である。目標エンジン回転数を第１目標エンジントルクに変換する変換コントローラを示す図である。

符号の説明

１０００エンジン、１００４補機、２０００オートマチックトランスミッション、２１００トルクコンバータ、４００４オイルポンプ、５０００プロペラシャフト、６０００デファレンシャルギヤ、７０００後輪、８０００ＥＣＵ、８００２ＲＯＭ、８００４シフトレバー、８００６ポジションスイッチ、８００８アクセルペダル、８０１０アクセル開度センサ、８０１２エアフローメータ、８０１６電子スロットルバルブ、８０１８スロットル開度センサ、８０２０エンジン回転数センサ、８０２２入力回転数センサ、８０２４出力回転数センサ、８０２６油温センサ、８０２８水温センサ、９０００パワートレーンドライバモデル、９０１０ドライバーズサポートシステム、９０２０ＶＤＩＭシステム、９０３０ダシュポットトルク制御システム、９０４０ＥＣＴシステム、９１００パワートレーンマネージャ、９１１１スイッチング調停部、９１１２最大／最小調停部、９１１４判定部、９１２０回転数調停部、９１３０変換コントローラ、９１３２フィードフォワード制御部、９１３４フィードバック制御部、９１４０駆動力調停部、９１４２トルク調停部、９２００エンジン制御システム。

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一である。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を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、トルクコンバータ２１００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、プロペラシャフト５０００と、デファレンシャルギヤ６０００と、後輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。エンジン１０００により、オルタネータおよびエアコンディショナーなどの補機１００４が駆動される。エンジン１０００の出力トルク（エンジントルクＴＥ）は、電子スロットルバルブ８０１６の作動量、すなわちスロットル開度などに応じて変化する。なお、エンジン１０００の代わりにもしくは加えて、動力源にモータを用いるようにしてもよい。また、ディーゼルエンジンを用いるようにしてもよい。ディーゼルエンジンにおいては、インジェクタの開弁時間（作動量）、すなわち燃料噴射量に応じて出力トルクが変化する。

オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ２１００を介してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。なお、ギヤ段を形成するオートマチックトランスミッションの代わりに、ギヤ比を無段階に変更するＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を搭載するようにしてもよい。さらに、油圧アクチュエータもしくは電動モータにより変速される常時噛合式歯車からなる自動変速機を搭載するようにしてもよい。

オートマチックトランスミッション２０００から出力されたトルクは、プロペラシャフト５０００およびデファレンシャルギヤ６０００を介して、左右の後輪７０００に伝達される。

ＥＣＵ８０００には、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、エアフローメータ８０１２と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力回転数センサ８０２２と、出力回転数センサ８０２４と、油温センサ８０２６と、水温センサ８０２８とがハーネスなどを介して接続されている。

シフトレバー８００４の位置（シフトポジション）は、ポジションスイッチ８００６により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。エアフローメータ８０１２は、エンジン１０００に吸入される空気量を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量が調整される。

なお、電子スロットルバルブ８０１６の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ（図示せず）や排気バルブ（図示せず）のリフト量や開閉する位相を変更する可変バルブリフトシステムにより、エンジン１０００に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数（以下、エンジン回転数ＮＥとも記載する）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力回転数ＮＩ（トルクコンバータ２１００のタービン回転数ＮＴ）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力回転数ＮＯを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

油温センサ８０２６は、オートマチックトランスミッション２０００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

水温センサ８０２８は、エンジン１０００の冷却水の温度（水温）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、エアフローメータ８０１２、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力回転数センサ８０２２、出力回転数センサ８０２４、油温センサ８０２６、水温センサ８０２８などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）８００２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。なおＥＣＵ８０００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。また、ＥＣＵ８０００を複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、前進１速〜８速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とを連結するように、後述する摩擦係合要素（クラッチおよびブレーキ）が予め定められた組合せで係合されることにより、ギヤ段が形成される。前進１速〜８速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されると、後輪７０００にトルクが伝達され得る。なおＤレンジにおいて、８速ギヤ段よりも高速のギヤ段を形成可能であるようにしてもよい。形成するギヤ段は、車速とアクセル開度とをパラメータとして実験等により予め作成された変速線図に基づいて決定される。

シフトレバー８００４がＮ（ニュートラル）ポジションもしくはＰ（パーキング）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＮ（ニュートラル）レンジもしくはＰ（パーキング）レンジが選択された場合、摩擦係合要素が解放され、オートマチックトランスミッション２０００はニュートラル状態になる。ニュートラル状態では、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断される。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸２１０２を有するトルクコンバータ２１００に接続されている。

プラネタリギヤユニット３０００は、フロントプラネタリ３１００と、リアプラネタリ３２００と、Ｃ１クラッチ３３０１と、Ｃ２クラッチ３３０２と、Ｃ３クラッチ３３０３と、Ｃ４クラッチ３３０４と、Ｂ１ブレーキ３３１１と、Ｂ２ブレーキ３３１２と、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０とを含む。

フロントプラネタリ３１００は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である。フロントプラネタリ３１００は、第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２と、１対の第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４と、キャリア（ＣＡ）３１０６と、リングギヤ（Ｒ）３１０８とを含む。

第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４は、第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２および第１リングギヤ（Ｒ）３１０８と噛合っている。第１キャリア（ＣＡ）３１０６は、第１ピニオンギヤ（Ｐ１）３１０４が公転および自転可能であるように支持している。

第１サンギヤ（Ｓ１）３１０２は、回転不能であるようにギヤケース３４００に固定される。第１キャリア（ＣＡ）３１０６は、プラネタリギヤユニット３０００の入力軸３００２に連結される。

リアプラネタリ３２００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。リアプラネタリ３２００は、第２サンギヤ（Ｓ２）３２０２と、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４と、リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６と、リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８と、第３サンギヤ（Ｓ３）３２１０と、第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２とを含む。

第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４は、第２サンギヤ（Ｓ２）３２０２、リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８および第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２と噛合っている。第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２は、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４に加えて、第３サンギヤ（Ｓ３）３２１０と噛合っている。

リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、第２ピニオンギヤ（Ｐ２）３２０４および第３ピニオンギヤ（Ｐ３）３２１２が公転および自転可能であるように支持している。リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０に連結される。リアキャリア（ＲＣＡ）３２０６は、１速ギヤ段の駆動時（エンジン１０００から出力された駆動力を用いた走行時）に回転不能となる。リアリングギヤ（ＲＲ）３２０８は、プラネタリギヤユニット３０００の出力軸３００４に連結される。

ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０は、Ｂ２ブレーキ３３１２と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチ（Ｆ）３３２０のアウターレースはギヤケース３４００に固定され、インナーレースはリアキャリア（ＲＣＡ）３２０６に連結される。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、前進１速〜８速のギヤ段と、後進１速および２速のギヤ段が形成される。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬ５リニアソレノイド（以下、ＳＬ（５）と記載する）４２５０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションもしくはＰポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｃ１クラッチ３３０１、Ｃ２クラッチ３３０２およびＣ３クラッチ３３０３に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３３１２に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３３０１に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３３０２に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｃ３クラッチ３３０３に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｃ４クラッチ３３０４に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（５）４２５０は、Ｂ１ブレーキ３３１１に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検出されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、ＳＬ（５）４２５０およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３３１２に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３３１２には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３３１２には、Ｒレンジ圧が供給される。

図５を参照して、ＥＣＵ８０００についてさらに説明する。図５中の「Ｆ」は駆動力を、「ＴＥ」はエンジントルクを、「Ｎ」は回転数を示す。本実施の形態において、「駆動力」の単位は、たとえば「Ｎ（ニュートン）」である。トルクの単位は、たとえば「Ｎ・ｍ（ニュートン・メートル）」である。なお、以下に説明するＥＣＵ８０００の各機能は、ハードウエアにより実現するようにしてもよく、ソフトウエアにより実現するようにしてもよい。

図５に示すように、ＥＣＵ８０００には、パワートレーンドライバモデル（PDRM: Power train Driver Model）９０００と、ドライバーズサポートシステム（DSS: Drivers Support System）９０１０と、ＶＤＩＭ(Vehicle Dynamics Integrated Management)システム９０２０と、ダシュポットトルク制御システム９０３０と、ＥＣＴ(Electronic Controlled Transmission)システム９０４０と、パワートレーンマネージャ（PTM: Power Train Manager）９１００と、エンジン制御システム９２００とが実装される。

なお、ＥＣＵ８０００を複数のＥＣＵに分割し、パワートレーンドライバモデル９０００と、ＥＣＴシステム９０４０と、パワートレーンマネージャ９１００とをＥＣＴ−ＥＣＵに、エンジン制御システム９２００をエンジンＥＣＵに、ドライバーズサポートシステム９０１０、ＶＤＩＭシステム９０２０およびダシュポットトルク制御システム９０３０をそれぞれ専用のＥＣＵに実装するようにしてもよい。

パワートレーンドライバモデル９０００は、ドライバの操作に基づいて、車両の目標駆動力および目標エンジン回転数ＮＥＴを設定するために用いられるモデル（関数）である。

本実施の形態においては、図６に示すように、実験およびシミュレーションの結果などに基づいて予め定められたマップに従って、アクセル開度から目標駆動力が設定される。さらに、アクセル開度から目標エンジン回転数ＮＥＴが設定される。

目標エンジン回転数ＮＥＴは、図７に示すように、最終的に到達すべきエンジン回転数ＮＥＬをアクセル開度に応じて設定し、設定されたエンジン回転数ＮＥＬを、たとえば、１次遅れの関数で表現されたモデルＧ（ｓ）を用いてイナーシャによる遅れを考慮して処理することにより得られる。なお、２次遅れの関数で表現されたモデルを用いるようにしてもよい。

モデルＧ（ｓ）では、下記の式１を用いた演算が実行される。
今回のＮＥＴ＝前回のＮＥＴ＋（今回のＮＥＬ−前回のＮＥＴ）／係数・・・（１）
目標エンジン回転数ＮＥＴの初期値には、制御開始時の実際のエンジン回転数ＮＥが用いられる。

これにより、図８に示すように、制御開始時のエンジン回転数ＮＥから、アクセル開度に応じて徐々に変化する目標エンジン回転数ＮＥＴが得られる。

ドライバーズサポートシステム９０１０は、クルーズコントロールシステム、パーキングアシストシステムおよびプリクラッシュセーフティシステムなどにより、車両の挙動に応じて、車両の目標駆動力を自動的に設定する。

クルーズコントロールシステムは、ドライバにより設定された車速を維持するシステムである。パーキングアシストシステムは、運転者が設定した位置への駐車を全自動もしくは一部自動で行なうシステムである。たとえば、運転者が設定した位置へ駐車するためのステアリング操作ならびに車速制御が自動で行なわれる。プリクラッシュセーフティシステムは、車両の衝突を防止するシステムである。たとえば、車両が前方を走行する車両に接近すると、減速するように車速が制御される。

ドライバーズサポートシステム９０１０は、これらの制御を行なうために必要な目標駆動力を、設計者により予め作成されたマップなどに基づいて自動的に設定する。

ＶＤＩＭシステム９０２０は、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)、ＴＲＣ(TRaction Control)、ＡＢＳ(Anti lock Brake System)、ＥＰＳ(Electric Power Steering)などを統合するシステムであって、アクセル、ステアリング、ブレーキの操作量によるドライバの走行イメージと、各種センサ情報による車両挙動との差を算出し、その差を縮めるように車両の駆動力、ブレーキ油圧などを制御する。

ＶＳＣは、前後輪が横滑りしそうな状態をセンサが検出した場合において、各輪のブレーキ油圧および車両の目標駆動力などを自動的に設定し、車両の安定性を確保する制御である。

ＴＲＣは、滑りやすい路面での発進時および加速時に、駆動輪の空転をセンサが感知すると、各輪のブレーキ油圧および車両の目標駆動力などを自動的に設定し、最適な駆動力を確保する制御である。

ＡＢＳは、ブレーキ油圧の最適値を自動的に設定し、車輪のロックを防止する制御システムである。ＥＰＳは、電動モータの力によってステアリングホイールの操舵をアシストする制御システムである。

ダシュポットトルク制御システム９０３０は、車両が駆動状態から非駆動状態に移行する際に、エンジントルクの正負を緩やかに反転せしめるダシュポットトルクを目標エンジントルクとして設定するシステムである。

ＥＣＴシステム９０４０は、オートマチックトランスミッション２０００の変速制御を行なうとともに、オートマチックトランスミッション２０００の状態を制御するために要求するエンジン１０００の目標エンジントルクおよび目標エンジン回転数ＮＥＴを設定する。

ＥＣＴシステム９０４０は、オートマチックトランスミッション２０００の制御に好適な目標エンジントルクを設定する。ＥＣＴシステム９０４０により設定される目標エンジントルクは、たとえば、変速ショックを低減するためのトルクダウンもしくはトルクアップを実現し得るように設定される。

図９に示すように、アップシフトする際、トルク相中においてエンジントルクＴＥが大きくなるようにトルクアップが行なわれ、イナーシャ相中においてエンジントルクＴＥが小さくなるようにトルクダウンが行なわれる。

また、ＥＣＴシステム９０４０は、たとえばオートマチックトランスミッション２０００の変速レンジがドライブレンジからニュートラルレンジに変更された際などにおいて、オートマチックトランスミッション２０００の耐久性などを向上する上で好適となる目標エンジントルクを設定する。たとえば、エンジントルクＴＥが予め定められた変化率で漸減したり、予め定められた値で待機したりするように目標エンジントルクが設定される。

さらに、ＥＣＴシステム９０４０は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断されている状態、すなわちニュートラル状態において好適な目標エンジン回転数ＮＥＴを設定する。たとえばエンジン回転数をアイドル回転数以上に保つような目標エンジン回転数ＮＥＴが設定される。

前述したように、ＥＣＴシステム９０４０は、たとえばオートマチックトランスミッション２０００の変速レンジがドライブレンジからニュートラルレンジに変更された際などにおいて、オートマチックトランスミッション２０００の耐久性などを向上する上で好適となる目標エンジントルクを設定するとともに、オートマチックトランスミッション２０００がニュートラル状態である場合において好適な目標エンジン回転数ＮＥＴを設定する。

したがって、目標エンジントルクに基づく制御領域（制御実行される車両あるいはパワートレーンの運転状態）と、目標エンジン回転数ＮＥＴに基づく制御領域とが部分的に重複する。制御領域が重複する場合、すなわち、オートマチックトランスミッション２０００の変速レンジがドライブレンジからニュートラルレンジに変更された際などにおいては、確実にエンジントルクを抑制、あるいは維持することが要求される場合もあるため、目標エンジン回転数ＮＥＴに基づく制御よりも、ＥＣＴシステム９０４０により設定された目標エンジントルクに基づく制御が好ましい場合がある。

このような場合においては、オートマチックトランスミッション２０００の制御のために好適な目標エンジントルクに基づく制御を優先すべく、本実施の形態においては、後述するように、目標エンジン回転数ＮＥＴを反映させて定められた目標エンジントルクと、目標エンジン回転数ＮＥＴを反映させずに定められた目標エンジントルクとの大きさを比較した結果に応じて、最終的にエンジン１０００の制御に用いられる目標エンジントルクが定められる。

パワートレーンマネージャ９１００は、パワートレーンドライバモデル９０００、ドライバーズサポートシステム９０１０、ＶＤＩＭシステム９０２０、ダシュポットトルク制御システム９０３０およびＥＣＴシステム９０４０から入力される目標駆動力、目標エンジントルクおよび目標エンジン回転数ＮＥＴから、最終的にエンジン１０００の制御に用いられる目標エンジントルクを定める。目標エンジントルクは、エンジン制御システム９２００に入力される。パワートレーンマネージャ９１００については、後で詳細に説明する。

エンジン制御システム９２００は、パワートレーンマネージャ９１００から入力された目標エンジントルクを実現するように、電子スロットルバルブ８０１６、点火時期、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブなど、エンジン１０００の出力トルク（エンジントルク）を制御するためにエンジン１０００に設けられた機器を制御する。

図１０を参照して、パワートレーンマネージャ９１００についてさらに説明する。パワートレーンマネージャ９１００は、ドライバの操作、車両の挙動およびＥＣＴシステム９０４０からの要求などに基づいてエンジン１０００の目標エンジントルクを設定する。

より具体的には、スイッチング調停部９１１１が、目標エンジン回転数ＮＥＴを考慮して設定される第１目標エンジントルクと、車両の目標駆動力を考慮して設定される第２目標エンジントルクとのうちのいずれか一方を、第４目標エンジントルクとして選択するように、第１目標エンジントルクと第２目標エンジントルクとを調停する。

さらに、最大／最小調停部９１１２が、ＥＣＴシステム９０４０により設定された目標エンジントルク（以下、ＥＣＴシステム９０４０により設定された目標エンジントルクを第３目標エンジントルクとも記載する）と、スイッチング調停部９１１１において選択された第４目標エンジントルクとのうちのいずれか一方を、第５目標エンジントルクとして選択するように、第３目標エンジントルクと第４目標エンジントルクとを調停する。

第５目標エンジントルクが、エンジン制御システム９２００に対して出力する最終的な目標エンジントルクとして用いられる。すなわち、エンジン制御システム９２００は、パワートレーンマネージャ９１００から入力された第５目標エンジントルクを実現するようにエンジン１０００を制御する。

スイッチング調停部９１１１は、目標エンジン回転数ＮＥＴを考慮して設定される第１目標エンジントルクを第４目標エンジントルクとして選択する状態と、車両の目標駆動力を考慮して設定される第２目標エンジントルクを第４目標エンジントルクとして選択する状態とを切換えることによって、第１目標エンジントルクと第２目標エンジントルクとのうちのいずれか一方を第４目標エンジントルクとして選択するように、第１目標エンジントルクと第２目標エンジントルクとを調停する。

スイッチング調停部９１１１は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断される状態（ニュートラル状態）であると判定部９１１４により判定されると、目標エンジン回転数ＮＥＴを考慮して設定される第１目標エンジントルクを第４目標エンジントルクとして選択する。

また、スイッチング調停部９１１１は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定部９１１４により判定されると、車両の目標駆動力を考慮して設定される第２目標エンジントルクを第４目標エンジントルクとして選択する。

判定部９１１４は、たとえば、オートマチックトランスミッション２０００の変速レンジにニュートラルレンジおよびパーキングレンジのいずれかが選択されている場合、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定する。

また、判定部９１１４は、オートマチックトランスミッション２０００の変速レンジにドライブレンジおよびリバースレンジのいずれかが選択されている場合、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定する。

さらに、判定部９１１４は、オートマチックトランスミッション２０００の入力回転数ＮＩおよび出力回転数ＮＯに基づいて、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを判定する。

たとえば、入力回転数ＮＩが出力回転数ＮＯとオートマチックトランスミッション２０００の現状のギヤ比との積と異なる場合、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定される。また、入力回転数ＮＩが出力回転数ＮＯとオートマチックトランスミッション２０００の現状のギヤ比との積と等しい場合、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定される。

なお、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを判定する方法はこれらに限らない。

最大／最小調停部９１１２は、ＥＣＴシステム９０４０により設定された第３目標エンジントルクおよびスイッチング調停部９１１１において選択された第４目標エンジントルクの大きさを比較した結果に応じて、第３目標エンジントルクおよび第４目標エンジントルクのうちのいずれか一方を第５目標エンジントルクとして選択するように、第３目標エンジントルクおよび第４目標エンジントルクを調停する。

最大／最小調停部９１１２は、第３目標エンジントルクと第４目標エンジントルクとのうちの大きい方を第５目標エンジントルクとして選択する状態と、小さい方を第５目標エンジントルクとして選択する状態とをパワートレーンの運転状態に応じて変更する。

パワートレーンマネージャ９１００は、目標エンジン回転数ＮＥＴを考慮した第１目標エンジントルクを設定するため、回転数調停部９１２０において、パワートレーンドライバモデル９０００により設定された目標エンジン回転数ＮＥＴと、ＥＣＴシステム９０４０により設定された目標エンジン回転数ＮＥＴとを調停する。どちらの目標エンジントルクが選択されるかは、車両の運転状態などに応じて決定される。回転数調停部９１２０において調停された目標エンジン回転数ＮＥＴは、変換コントローラ９１３０に入力される。

変換コントローラ９１３０は、目標エンジン回転数ＮＥＴを第１目標エンジントルクに変換する。本実施の形態においては、変換コントローラ９１３０は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸と出力軸とが遮断された状態、すなわちニュートラル状態である場合に適した第１目標エンジントルクを設定する。これは、変換コントローラ９１３０の機能が、特にオートマチックトランスミッション２０００のニュートラル状態において、目標エンジン回転数ＮＥＴに基づいてエンジン１０００を制御するものであるからである。

図１１を参照して、変換コントローラ９１３０が目標エンジン回転数ＮＥＴを目標エンジントルクに変換する方法について説明する。変換コントローラ９１３０は、フィードフォワード制御部９１３２と、フィードバック制御部９１３４とを含む。

フィードフォワード制御部９１３２は、エンジン回転数ＮＥを維持するために要するエンジントルクに、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＴまで変化するために要するエンジントルクを加算することにより、目標エンジン回転数ＮＥＴを第１目標エンジントルクに変換する。

本実施の形態においては、エンジン１０００自体の摩擦抵抗およびオイルポンプ４００４の負荷により損失するエンジントルクと、トルクコンバータ２１００の入力軸の回転数を維持するために要するエンジントルクとの和が、エンジン回転数ＮＥを維持するために要するエンジントルクとして算出される。なお、エンジン回転数ＮＥを維持するために要するエンジントルクはこれに限らない。

エンジン１０００自体の摩擦抵抗およびオイルポンプ４００４の負荷により損失するエンジントルクは、たとえば、エンジン回転数ＮＥをパラメータに有し、実験などにより予め作成されたマップに従って算出される。

トルクコンバータ２１００の入力軸の回転数を維持するために要するエンジントルクは、たとえば、トルクコンバータ２１００の速度比ｅ（タービン回転数ＮＴ／エンジン回転数ＮＥ）によって定まるトルク容量τ（入力軸の回転数維持に要するエンジントルク／エンジン回転数ＮＥ²）と、エンジン回転数ＮＥとを用いて算出される。

エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＴまで変化するために要するエンジントルクは、イナーシャおよび目標エンジン回転数ＮＥＴの変化率（角加速度）を用いて算出される。イナーシャと目標エンジン回転数ＮＥＴの変化率との積が、エンジン回転数ＮＥの変化に要するエンジントルクとして算出される。

イナーシャには、エンジン１０００からオートマチックトランスミッション２０００の入力軸までのイナーシャが用いられる。より具体的には、エンジン１０００、ドライブプレート、トルクコンバータ２１００およびオートマチックトランスミッション２０００において、トルクの伝達経路上、フォワードクラッチ（特にＣ１クラッチ３３０１）よりもエンジン１０００側に位置する部材のイナーシャである。すなわち、オートマチックトランスミッション２０００がニュートラル状態（入力軸と出力軸とが遮断された状態）である場合のイナーシャが用いられる。イナーシャは、予めデータとして記憶される。

フィードバック制御部９１３４は、目標エンジン回転数ＮＥＴと実際のエンジン回転数ＮＥとを用いてフィードバック制御を実行し、第１目標エンジントルクを補正する。より具体的には、目標エンジン回転数ＮＥＴと実際のエンジン回転数ＮＥとの差に対して、ＰＩＤ（Proportion Integration Differential）制御が実行され、目標エンジン回転数ＮＥＴと実際のエンジン回転数ＮＥとの差が小さくなるように、エンジントルクの補正量が算出される。算出された補正量は、予め定められた下限値以上であって、予め定められた上限値以下になるように制限される。なお、フィードバック制御が開始される際のトルクの補正量の初期値は、たとえば零である。

また、スイッチング調停部９１１１において、目標エンジン回転数ＮＥＴから変換された第１目標エンジントルクが第４目標エンジントルクとして選択され、かつ、最大／最小調停部９１１２において、第４目標エンジントルクではなく、ＥＣＴシステム９０４０により設定された第３目標エンジントルクが第５目標エンジントルクとして選択された場合、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正が停止される。すなわち、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正量が零にされる。目標エンジン回転数ＮＥＴと実際のエンジン回転数ＮＥとの差が必然的に大きくなるため、フィードバック制御を実行するのに適切な状態ではないからである。フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正を停止することにより、第１目標エンジントルクを誤って補正することを抑制することができる。

なお、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正を停止する代わりに、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正量を維持するようにしてもよい。すなわち、第１目標エンジントルクが第４目標エンジントルクとして選択され、かつ、第３目標エンジントルクが第５目標エンジントルクとして選択される間は、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正量の変化量を零にするようにしてもよい。

また、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正を停止する代わりに、フィードバック制御による第１目標エンジントルクの補正量を低減するようにしてもよい。

より具体的には、積分制御により得られた積分値、すなわち目標エンジン回転数ＮＥＴと実際のエンジン回転数ＮＥとの差の積分値をクリアするようにしてもよい。また、積分値をクリアする代わりに、積分値を維持したりするようにしてもよい。すなわち、第１目標エンジントルクが第４目標エンジントルクとして選択され、かつ、第３目標エンジントルクが第５目標エンジントルクとして選択される間は、目標エンジン回転数ＮＥＴと実際のエンジン回転数ＮＥとの差の積分を停止して、積分値の変化量を零にするようにしてもよい。

さらに、第１目標エンジントルクが第４目標エンジントルクとして選択され、かつ、第３目標エンジントルクが第５目標エンジントルクとして選択された場合、第５目標エンジントルクを実現するようにエンジン１０００が制御された後の実際のエンジン回転数ＮＥと目標エンジン回転数ＮＥＴとの差の分だけ、積分値をクリアするようにしてもよい。これにより、変化前後の実際のエンジン回転数ＮＥの差に対応する積分値を残し、変化後の実際のエンジン回転数ＮＥと目標エンジン回転数ＮＥＴとの差に対応する積分値のみをクリアすることができる。すなわち、目標エンジン回転数ＮＥＴに対して実現されたエンジン回転数ＮＥの変化量に対応する積分値が残され、目標エンジン回転数ＮＥＴに対して実現されなかったエンジン回転数ＮＥの変化量に対応する積分値のみがクリアされる。さらに言い換えると、エンジン１０００に対するフィードバック制御において積分項として反映された部分の積分値が残され、反映されなかった部分の積分値がクリアされる。

図１０に戻って、パワートレーンマネージャ９１００は、車両の目標駆動力を考慮した第２目標エンジントルクを設定するために、パワートレーンドライバモデル９０００、ドライバーズサポートシステム９０１０、ＶＤＩＭシステム９０２０などにより設定された目標駆動力を駆動力調停部９１４０において調停する。たとえば、駆動力調停部９１４０において、最も小さい目標駆動力もしくは最も大きい目標駆動力が選択される。

駆動力調停部９１４０において調停された目標駆動力は、たとえば、後輪７０００の半径、デファレンシャルギヤ６０００のギヤ比、オートマチックトランスミッション２０００の現在のギヤ比およびトルクコンバータ２１００のトルク比などを用いて、目標エンジントルクに変換される。なお、駆動力をトルクに変換する方法は周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

目標駆動力から変換された目標エンジントルクおよびダシュポットトルク制御システム９０３０により設定された目標エンジントルクとのうちのいずれか一方が、トルク調停部９１４２により、第２目標エンジントルクとして選択される。どちらのエンジントルクが第２目標エンジントルクとして選択されるかは、車両の運転状態およびオートマチックトランスミッション２０００の変速状態などに応じて決定される。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、目標エンジン回転数から変換された第１目標エンジントルク、車両の目標駆動力から設定される第２目標エンジントルクおよびオートマチックトランスミッションの制御に対して好適になるように定められる第３目標エンジントルクのうちのいずれか一つが、最終的に、エンジンを制御するために用いられる第５目標エンジントルクとして選択される。これにより、エンジン回転数に対する要求を満たすようにエンジンを制御することが好ましい場合にはエンジン回転数に基づいてエンジンを制御し、エンジンの出力トルクに対する要求、すなわち車両の駆動力に対する要求を満たすようにエンジンを制御することが好ましい場合には出力トルクに基づいてエンジンを制御することができる。ところで、第１目標エンジントルクを第４目標エンジントルクとして選択する状態と、第２目標エンジントルクを第４目標エンジントルクとして選択する状態とを切換えることによって、第１目標エンジントルクおよび第２目標エンジントルクのうちのいずれか一方が、第３目標エンジントルクと比較される第４目標エンジントルクとして選択される。そのため、第１目標エンジントルクの大きさ、ならびに第２目標エンジントルクの大きさなどを考慮せずに、第１目標エンジントルクおよび第２目標エンジントルクのうちのいずれか一方を第４目標エンジントルクとして選択することができる。これにより、目標エンジン回転数に基づく制御と車両の目標駆動力に基づく制御との干渉を回避することができる。一方、第３目標エンジントルクおよび第４目標エンジントルクの大きさを比較した結果に応じて、第３目標エンジントルクおよび第４目標エンジントルクのうちのいずれか一方が、エンジンを制御するために用いられる第５目標エンジントルクとして選択される。そのため、目標エンジン回転数から変換された第１目標エンジントルクが第４目標エンジントルクとして選択されていても、第３目標エンジントルクおよび第４目標エンジントルクの大きさを考慮すると、第３目標エンジントルクを第５目標エンジントルクとして選択することが好ましい場合には、第３目標エンジントルクを第５目標エンジントルクとして選択することができる。そのため、エンジン回転数に対する要求を満たすようにエンジンを制御することよりも、オートマチックトランスミッションの制御のためにはエンジンの出力トルクに対する要求を満たすようにエンジンを制御することが好ましい場合には、出力トルクに基づいて駆動源を制御することができる。その結果、制御精度を向上することができる。

なお、目標エンジン回転数および目標エンジントルクの代わりに、目標タービン回転数および目標タービントルクを設定するようにしてもよい。すなわち、オートマチックトランスミッション２０００の目標入力回転数と目標入力トルクを設定するようにしてもよい。この場合、フィードバック制御などにおいて、実際のエンジン回転数ＮＥの代わりに、オートマチックトランスミッション２０００の実際の入力回転数ＮＩを用いるようにしてもよい。

また、トルクの代わりに駆動力を用いてもよい。
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請求の範囲によって示され、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。

Claims

駆動源と、前記駆動源に連結される変速機とが設けられたパワートレーンの制御装置であって、
前記駆動源の出力回転数および前記変速機の入力回転数のうちのいずれか一方の目標回転数を設定する第１の設定部と、
前記目標回転数を、回転数とは異なる前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第１の目標トルクに変換する変換部と、
前記第１の目標トルクとは別に、車両の目標駆動力を考慮して、前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第２の目標トルクを設定する第２の設定部と、
前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクとは別に、前記変速機の制御のための前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第３の目標トルクを設定する第３の設定部と、
前記第１の目標トルクを第４の目標トルクとして選択する状態と、前記第２の目標トルクを前記第４の目標トルクとして選択する状態とを切換えることによって、前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクのうちのいずれか一方を前記第４の目標トルクとして選択するように、前記第１の目標トルクと前記第２の目標トルクとを調停する第１の調停部と、
前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクの大きさを比較した結果に応じて、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちのいずれか一方を第５の目標トルクとして選択するように、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクを調停する第２の調停部と、
前記第５の目標トルクに応じて前記駆動源を制御する制御部とを備え、
前記第２の調停部は、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちの大きい方を前記第５の目標トルクとして選択する状態と、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちの小さい方を前記第５の目標トルクとして選択する状態とを、前記パワートレーンの運転状態に応じて変更する、パワートレーンの制御装置。
前記変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを判定する判定部をさらに備え、
前記第１の調停部は、前記変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定された場合において、前記第１の目標トルクを前記第４の目標トルクとして選択し、前記変速機の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定された場合において、前記第２の目標トルクを前記第４の目標トルクとして選択する、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記判定部は、前記変速機の変速レンジにニュートラルレンジおよびパーキングレンジのいずれかが選択されている場合、前記変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であると判定し、前記変速機の変速レンジにドライブレンジおよびリバースレンジのいずれかが選択されている場合、前記変速機の入力軸と出力軸とが連結される状態であると判定する、請求項２に記載のパワートレーンの制御装置。
前記判定部は、前記変速機の入力回転数および出力回転数に基づいて、前記変速機の入力軸と出力軸とが遮断される状態であるか連結される状態であるかを判定する、請求項２に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数と、前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差に応じて前記第１の目標トルクを補正し、前記第１の目標トルクが前記第４の目標トルクとして選択され、かつ前記第３の目標トルクが前記第５の目標トルクとして選択された場合、前記第１の目標トルクの補正を停止する補正部をさらに備える、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数と、前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差に応じて前記第１の目標トルクを補正し、前記第１の目標トルクが前記第４の目標トルクとして選択され、かつ前記第３の目標トルクが前記第５の目標トルクとして選択された場合、前記第１の目標トルクの補正量を維持する補正部をさらに備える、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数と、前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差に応じて前記第１の目標トルクを補正し、前記第１の目標トルクが前記第４の目標トルクとして選択され、かつ前記第３の目標トルクが前記第５の目標トルクとして選択された場合、前記第１の目標トルクの補正量を低減する補正部をさらに備える、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数と、前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差の積分トルクに応じて前記第１の目標トルクを補正し、前記第１の目標トルクが前記第４の目標トルクとして選択され、かつ前記第３の目標トルクが前記第５の目標トルクとして選択された場合、前記積分トルクをクリアする補正部をさらに備える、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数と、前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差の積分トルクに応じて前記第１の目標トルクを補正し、前記第１の目標トルクが前記第４の目標トルクとして選択され、かつ前記第３の目標トルクが前記第５の目標トルクとして選択された場合、前記積分トルクを維持する補正部をさらに備える、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数と、前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方との差の積分トルクに応じて前記第１の目標トルクを補正し、前記第１の目標トルクが前記第４の目標トルクとして選択され、かつ前記第３の目標トルクが前記第５の目標トルクとして選択された場合、前記第５の目標トルクに応じて前記駆動源が制御されることによって変化した後の前記駆動源の実際の出力回転数および前記変速機の実際の入力回転数のうちのいずれか一方と、前記目標回転数との差の分だけ、前記積分トルクをクリアする補正部をさらに備える、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
前記目標回転数は、前記駆動源の出力回転数の目標回転数であり、
前記第１〜５の目標トルクは、前記駆動源の出力トルクの目標トルクである、請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
駆動源と、前記駆動源に連結される変速機とが設けられたパワートレーンの制御方法であって、
前記駆動源の出力回転数および前記変速機の入力回転数のうちのいずれか一方の目標回転数を設定するステップと、
前記目標回転数を、回転数とは異なる前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第１の目標トルクに変換するステップと、
前記第１の目標トルクとは別に、車両の目標駆動力を考慮して、前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第２の目標トルクを設定するステップと、
前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクとは別に、前記変速機の制御のための前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第３の目標トルクを設定するステップと、
前記第１の目標トルクを第４の目標トルクとして選択する状態と、前記第２の目標トルクを前記第４の目標トルクとして選択する状態とを切換えることによって、前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクのうちのいずれか一方を前記第４の目標トルクとして選択するように、前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクを調停するステップと、
前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクの大きさを比較した結果に応じて、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちのいずれか一方を第５の目標トルクとして選択するように、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクを調停するステップと、
前記第５の目標トルクに応じて前記駆動源を制御するステップとを備え、
前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクを調停するステップは、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちの大きい方を前記第５の目標トルクとして選択する状態と、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちの小さい方を前記第５の目標トルクとして選択する状態とを、前記パワートレーンの運転状態に応じて変更するステップを含む、パワートレーンの制御方法。
駆動源と、前記駆動源に連結される変速機とが設けられたパワートレーンの制御装置であって、
前記駆動源の出力回転数および前記変速機の入力回転数のうちのいずれか一方の目標回転数を設定するための第１の設定手段と、
前記目標回転数を、回転数とは異なる前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第１の目標トルクに変換するための変換手段と、
前記第１の目標トルクとは別に、車両の目標駆動力を考慮して、前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第２の目標トルクを設定するための第２の設定手段と、
前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクとは別に、前記変速機の制御のための前記駆動源の出力トルクおよび前記変速機の入力トルクのうちのいずれか一方の第３の目標トルクを設定するための第３の設定手段と、
前記第１の目標トルクを第４の目標トルクとして選択する状態と、前記第２の目標トルクを前記第４の目標トルクとして選択する状態とを切換えることによって、前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクのうちのいずれか一方を前記第４の目標トルクとして選択するように、前記第１の目標トルクおよび前記第２の目標トルクを調停するための第１の調停手段と、
前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクの大きさを比較した結果に応じて、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちのいずれか一方を第５の目標トルクとして選択するように、前記第３の目標トルクと前記第４の目標トルクとを調停するための第２の調停手段と、
前記第５の目標トルクに応じて前記駆動源を制御するための制御手段とを備え、
前記第２の調停手段は、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちの大きい方を前記第５の目標トルクとして選択する状態と、前記第３の目標トルクおよび前記第４の目標トルクのうちの小さい方を前記第５の目標トルクとして選択する状態とを、前記パワートレーンの運転状態に応じて変更する、パワートレーンの制御装置。