JP6733613B2 - 車両の駆動トルク制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動トルク制御装置に関する。

特許文献１には、「自動車におけるエンジンブレーキトルク制御を、滑り易い（低摩擦係数）路面でのカーブ走行のために最適化し、且つ、この条件の下で車両安定性を改善する」ことを目的に、「少なくとも一つの駆動輪がエンジンのブレーキ作用によってスリップ閾値を下回るときに、エンジントルクが引き上げられ、且つ、カーブを識別し且つ摩擦係数を識別するための手段を含んでいる、特に自動車のためのエンジンブレーキトルク制御装置において、摩擦係数の低い路面でのカーブ走行の際に、少なくとも一つの駆動輪のためのスリップ閾値が引き上げられる。それによって、エンジンブレーキトルク制御をより敏感に設定する」ことが記載されている。

例えば、運転者によるシフトダウン、或いは、運転者がアクセルペダルから突然足を離した場合に、車両の駆動輪は滑り始める。このとき、駆動輪速度は、車両の速度（車体速度）と比べて、低下する。特許文献１の装置（エンジンブレーキトルク制御装置）の制御は、駆動輪速度がスリップしきい値を下回るときに開始される。エンジンブレーキトルク制御装置は、車両の駆動輪速度が、基準速度（車体速度）まで加速するよう、エンジントルクが引き上げられる。これにより、駆動輪のグリップが回復される。

車輪スリップは、車輪速度センサの検出信号に基づいて演算されるが、該演算において、ノイズ、外乱等の影響によって、演算された車輪スリップには誤差が含まれる。例えば、車輪スリップが必要以上に大きく演算された場合、エンジントルク（駆動源の出力）が不必要に増加されることが懸念され得る。この場合、車両は運転者の意図以上に加速されるため、運転者は違和を感じ得る。このため、駆動源の出力増加制御においては、運転者の違和が抑制されることが望まれている。

特開２００３−２９３８１８号公報

本発明の目的は、エンジンブレーキ等の影響を補償し、駆動車輪の減速スリップを低減する車両の駆動トルク制御装置において、運転者の違和感が好適に抑制され得るものを提供することである。

本発明に係る車両の駆動トルク制御装置は、車両（ＶＨ）を加速する駆動トルク（Ｄｑ）を駆動車輪（ＷＤ）に付与する駆動源（ＰＷ）と、前記車両（ＶＨ）の車輪（ＷＨ）の速度（Ｖｗ）を検出する車輪速度センサ（ＶＷ）と、前記速度（Ｖｗ）に基づいて、前記駆動車輪（ＷＤ）の減速スリップを抑制するよう、前記駆動トルク（Ｄｑ）の増加を指示する指示トルク（Ｄｓ）を演算し、前記指示トルク（Ｄｓ）に基づいて、前記駆動源（ＰＷ）を制御するコントローラ（ＥＣＵ）と、を備える。

本発明に係る車両の駆動トルク制御装置では、前記コントローラ（ＥＣＵ）は、前記車両の加速度（Ｇｓ）が減速状態から加速状態に遷移する時点（ｔ３）の前記指示トルク（Ｄｓ）を遷移トルク（ｄｓ）として記憶し、前記遷移トルク（ｄｓ）に基づいて前記指示トルク（Ｄｓ）を制限するよう構成されている。

記憶された遷移トルクｄｓは、車両の変速機ＴＲ等の動力伝達機構の損失に対応した駆動トルクである。上記構成によれば、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓによって制限されるため、動力伝達機構の動力損失が好適に補償され、適切な駆動トルクの増加制御が実行され得る。

本発明に係る車両の駆動トルク制御装置ＣＳを搭載した車両の全体構成図である。 駆動トルク増加制御の第１の演算処理を説明するための機能ブロック図である。 遷移制限処理ブロックＬＳを説明するための時系列線図である。 駆動トルク増加制御の第２の演算処理を説明するための機能ブロック図である。 駆動トルク増加制御の第３の演算処理を説明するための機能ブロック図である。 作用・効果を説明するための概略図である。

＜本発明に係る車両の駆動トルク制御装置の全体構成＞
図１の全体構成図を参照して、本発明に係る駆動トルク制御装置ＣＳについて説明する。以下の説明において、「ＥＣＵ」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。

車両ＶＨには、駆動力を発生する駆動源（パワーユニット）ＰＷと、駆動源ＰＷに接続された変速機（トランスミッション）ＴＲと、が備えられる。例えば、駆動源ＰＷは、内燃機関（所謂、エンジン）、電気モータである。駆動源ＰＷの出力（駆動トルク）Ｄｑは、変速機ＴＲによって、各車輪ＷＨに伝達される。

駆動トルク制御装置ＣＳを搭載した車両ＶＨでは、駆動源ＰＷの出力である駆動トルクＤｑが、４つの車輪ＷＨに伝達される。ここで、駆動源ＰＷからの駆動トルクＤｑが伝達される車輪ＷＨが、「駆動輪ＷＤ」と称呼される。車両ＶＨでは、所謂、４輪駆動方式が採用されている。つまり、４輪ＷＨの全てが、駆動輪ＷＤである。駆動トルクＤｑは、前輪と後輪とに適宜配分されて伝達される。駆動源ＰＷ、及び、変速機ＴＲは、前輪側に備えられるため、駆動トルクＤｑは、プロペラシャフトＳＣを介して、車両後方の駆動輪ＷＤに伝達される。

前輪の駆動トルクＤｑは、前輪差動ギヤＤＺ、及び、前輪ドライブシャフトＳＺを介して、前方左右の駆動輪ＷＤに、夫々伝達される。後輪の駆動トルクＤｑは、後輪差動ギヤＤＫ、及び、後輪ドライブシャフトＳＫを介して、後方左右の駆動輪ＷＤに、夫々伝達される。変速機ＴＲには、センタ差動ギヤＤＣが備えられ、前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとが、車両ＶＨの走行状態に応じて、適宜調整される。なお、センタ差動ギヤＤＣは、コントローラＥＣＵ（変速信号Ｈｓ）によって制御される。

駆動源ＰＷ（例えば、内燃機関）には、スロットル開度Ｔｈを検出するスロットルセンサＴＨ、燃料噴射量Ｆｉを検出する噴射量センサＦＩ、及び、駆動回転数Ｎｅを検出る回転数センサＮＥが設けられる。変速機（トランスミッション）ＴＲには、変速比（ギヤ位置）Ｇｐを検出するためのギヤ位置センサＧＰが設けられている。スロットル開度Ｔｈ、燃料噴射量Ｆｉ、駆動回転数Ｎｅ、及び、ギヤ位置Ｇｐは、車両ＶＨのパワートレイン（駆動源ＰＷ、変速機ＴＲの総称）からの出力（駆動トルク）を演算するために採用される。なお、駆動源ＰＷが、駆動用の電気モータである場合には、駆動源ＰＷへの通電量（例えば、電流値）が検出される。各センサによって得られた信号は、後述する通信バスＣＭを介して、コントローラＥＣＵに入力される。

車両ＶＨには、加速操作部材ＡＰ、加速操作量センサＡＡ、制動操作部材ＢＰ、制動操作量センサＢＡ、車輪速度センサＶＷ、前後加速度センサＧＸ、コントローラＥＣＵ、及び、制動アクチュエータ（単に、「アクチュエータ」ともいう）ＢＲが備えられる。さらに、車両ＶＨの４つの車輪ＷＨ（駆動輪ＷＤ）には、ブレーキキャリパＣＰ、ホイールシリンダＷＣ、回転部材ＫＴ、及び、摩擦部材ＭＳが備えられる。アクチュエータＢＲとホイールシリンダＷＣとは、制動配管ＨＫを介して接続されている。

加速操作部材（例えば、アクセルペダル）ＡＰは、運転者が車両ＶＨを加速し、一定の速度で走行するために操作する部材である。加速操作部材ＡＰが操作されることによって、車輪ＷＨに対する駆動トルク（車両を加速するトルク）Ｄｑが調整され、車輪ＷＨに駆動力が発生される。

加速操作部材ＡＰには、加速操作量センサＡＡが設けられる。加速操作量センサＡＡによって、運転者による加速操作部材（アクセルペダル）ＡＰの操作量Ａａが検出される。加速操作量センサＡＡとして、加速操作部材ＡＰの操作変位を検出する操作変位センサ、及び、加速操作部材ＡＰの操作力を検出する操作力センサのうちの少なくとも１つが採用される。つまり、加速操作量センサＡＡによって、加速操作量Ａａとして、加速操作部材ＡＰの操作変位、及び、加速操作部材ＡＰの操作力のうちの少なくとも１つが検出される。加速操作量Ａａは、コントローラＥＣＵ（特に、駆動コントローラＥＣＰ）に入力される。

制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰは、運転者が車両ＶＨを減速するために操作する部材である。制動操作部材ＢＰが操作されることによって、車輪ＷＨに対する制動トルクが調整され、車輪ＷＨに制動力が発生される。

制動操作部材ＢＰには、制動操作量センサＢＡが設けられる。制動操作量センサＢＡによって、運転者による制動操作部材（ブレーキペダル）ＢＰの操作量Ｂａが検出される。制動操作量センサＢＡとして、マスタシリンダＭＣの圧力を検出する液圧センサ、制動操作部材ＢＰの操作変位を検出する操作変位センサ、及び、制動操作部材ＢＰの操作力を検出する操作力センサのうちの少なくとも１つが採用される。つまり、制動操作量センサＢＡによって、制動操作量Ｂａとして、マスタシリンダＭＣの圧力、制動操作部材ＢＰの操作変位、及び、制動操作部材ＢＰの操作力のうちの少なくとも１つが検出される。制動操作量Ｂａは、コントローラＥＣＵ（特に、制動コントローラＥＣＢ）に入力される。

制動操作部材ＢＰには、制動操作スイッチＢＳが設けられる。制動操作スイッチＢＳによって、運転者による制動操作部材ＢＰの操作の有無が検出される。制動操作部材ＢＰが操作されていない場合（即ち、非制動時）には、制動操作スイッチＢＳによって、操作信号Ｂｓとしてオフ信号が出力される。一方、制動操作部材ＢＰが操作されている場合（即ち、制動時）には、操作信号Ｂｓとしてオン信号が出力される。制動操作信号Ｂｓは、コントローラＥＣＵ（特に、制動コントローラＥＣＢ）に入力される。

ブレーキキャリパ（単に、キャリパともいう）ＣＰには、ホイールシリンダＷＣが設けられる。キャリパＣＰのホイールシリンダＷＣ内の液圧が調整（増加、又は、減少）されることによって、ホイールシリンダＷＣ内のピストンが回転部材ＫＴに対して移動（前進、又は、後退）される。このピストンの移動によって、摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）ＭＳが、回転部材ＫＴに押し付けられ、押圧力が発生する。回転部材ＫＴと車輪ＷＨとは、一体となって回転するように固定されている。このため、上記押圧力にて生じる摩擦力によって、車輪ＷＨに制動トルク（制動力）が発生される。

車両ＶＨの車輪ＷＨの各々には、車輪速度センサＶＷが備えられる。４つの車輪速度センサＶＷによって、４つの車輪速度Ｖｗが検出される。車輪速度Ｖｗは、コントローラＥＣＵ（特に、制動コントローラＥＣＢ）に入力される。

車両ＶＨの車体（ばね上部分）には、前後加速度センサＧＸが備えられる。前後加速度センサＧＸによって、車両ＶＨの前後方向（前進方向）の車体加速度（「前後加速度」ともいう）Ｇｘが検出される。例えば、車体加速度Ｇｘは、車両ＶＨが前進方向に加速状態にある場合に正（プラス）の値で、車両ＶＨが前進方向に減速状態にある場合に負（マイナス）の値で表される。

コントローラ（「電子制御ユニット」ともいう）ＥＣＵは、マイクロプロセッサ等が実装された電気回路基板と、マイクロプロセッサにプログラムされた制御アルゴリズムにて構成されている。コントローラＥＣＵは、制動アクチュエータＢＲ用のコントローラＥＣＢ（「制動コントローラ」ともいう）、駆動源ＰＷ用のコントローラＥＣＰ（「駆動コントローラ」ともいう）、及び、変速機ＴＲ用のコントローラＥＣＴ（「変速コントローラ」ともいう）を含んで構成される。制動コントローラＥＣＢ、駆動コントローラＥＣＰ、及び、変速コントローラＥＣＴは、センサ信号、内部演算値等の情報が共有されるよう、通信バスＣＭにて接続されている。換言すれば、コントローラＥＣＵは、制動コントローラＥＣＢ、駆動コントローラＥＣＰ、及び、変速コントローラＥＣＴの総称である。

コントローラＥＣＵ（特に、制動コントローラＥＣＢ）では、車輪速度センサＶＷの検出信号（車輪速度）Ｖｗに基づいて、車輪ＷＨの過大な減速スリップを低減し、車輪ＷＨのロック傾向を防止するよう、アンチスキッド制御が実行される。具体的には、車輪速度Ｖｗに基づいて、各車輪ＷＨの減速スリップ度合を表す減速スリップ量Ｓｌが演算される。そして、減速スリップ量Ｓｌに基づいて、ホイールシリンダＷＣ内の液圧を調整するための制動信号Ｂｒが演算され、アクチュエータＢＲに送信される。

コントローラＥＣＵ（特に、駆動コントローラＥＣＰ）では、加速操作量Ａａに基づいて、駆動輪ＷＤの駆動トルクＤｑが制御される。コントローラＥＣＰにて演算された駆動信号Ｐｗに基づいて、駆動源ＰＷが制御されて、駆動トルクＤｑが調整される。例えば、駆動源ＰＷが内燃機関である場合には、駆動信号Ｐｗに基づいて、燃料噴射量Ｆｉ、及び、スロットル開度Ｔｈが制御される。また、駆動源ＰＷが電気モータである場合には、駆動信号Ｐｗに基づいて、電気モータへの通電量（供給電流）が制御される。

更に、コントローラＥＣＵでは、上記減速スリップ量Ｓｌに基づいて、駆動輪ＷＤの過大な減速スリップを低減するよう、駆動源ＰＷによる抵抗力を低減する制御が実行される。例えば、車両ＶＨの走行中に、アクセルペダルが戻され、エンジンの出力が低下されると、駆動輪ＷＤには制動が作用する（所謂、エンジンブレーキ）。車両ＶＨの定速走行状態では、エンジン出力（駆動トルクＤｑ）と、車両ＶＨの走行抵抗とが均衡している。この状態から、エンジン出力が低下されると、エンジンの機械摩擦損失、ポンピングロス（吸排気の流体抵抗）、補機駆動損失等が、エンジンの抗力（引き摺りトルク）として作用し、駆動輪ＷＤには制動トルクＢｑが作用する。特に、摩擦係数が低い路面では、該制動トルクＢｑによって、駆動輪ＷＤに過大な減速スリップが生じることがある。コントローラＥＣＵでは、このような駆動輪ＷＤの減速スリップを抑制するよう、駆動源ＰＷの出力（つまり、駆動トルクＤｑ）が増加される。該制御が、「駆動トルク増加制御」と称呼される。例えば、駆動トルク増加制御では、制動コントローラＥＣＢにて減速スリップ量Ｓｌに基づいて演算された指示トルクＤｓが駆動コントローラＥＣＰに送信され、駆動コントローラＥＣＰにて指示トルクＤｓを達成するよう駆動源ＰＷの駆動信号Ｐｗが形成され、駆動源ＰＷが駆動信号Ｐｗに基づいて制御される。

コントローラＥＣＵ（特に、変速コントローラＥＣＴ）によって、車両ＶＨの走行状態に基づいて、センタ差動ギヤＤＣが制御され、駆動力配分制御が実行される（つまり、駆動トルクＤｑが、前後の駆動輪ＷＤに適宜、配分される）。アンチスキッド制御が実行されていない場合には、センタ差動ギヤＤＣのクラッチが締結状態にされ、車両ＶＨの４つの車輪ＷＨが駆動輪ＷＤとなっている。一方、アンチスキッド制御が実行される場合には、該クラッチが解放状態にされ、所謂、２輪駆動の状態にされる。

車両ＶＨの車体には、制動アクチュエータＢＲが備えられる。アクチュエータＢＲは、制動操作部材（ブレーキペダル）ＢＰの操作力に応じた制動液圧を発生するマスタシリンダＭＣ、及び、ホイールシリンダＷＣに供給する制動液圧を独立して調整可能な液圧ユニットＨＵにて構成される。マスタシリンダＭＣは、制動操作部材ＢＰと、ブレーキロッドを介して、機械的に接続されている。マスタシリンダＭＣによって、制動操作部材ＢＰの操作力（ブレーキペダル踏力）が、制動液の圧力に変換される。マスタシリンダＭＣとホイールシリンダＷＣとの間には、液圧ユニットＨＵが設けられている。液圧ユニットＨＵは、コントローラＥＣＢからの制動信号Ｂｒによって制御される。例えば、アンチスキッド制御が実行される場合には、液圧ユニットＨＵによって、ホイールシリンダＷＣの制動液圧が、各輪独立で調整される。液圧ユニットＨＵは、複数の電磁弁（例えば、２位置弁）、低圧リザーバ、液圧ポンプ、及び、電気モータにて構成される。

＜駆動トルク増加制御の第１の演算処理＞
図２の機能ブロック図を参照して、駆動トルク増加制御の第１の演算処理について説明する。駆動トルク増加制御では、駆動源ＰＷによる走行抵抗（例えば、エンジンブレーキ）によって駆動輪ＷＤに制動トルクＢｑが付与され、駆動輪ＷＤがロック傾向となることを抑制するため、駆動源ＰＷの駆動トルクＤｑが増加される。駆動トルク増加制御は、車体速度演算ブロックＶＸ、スリップ量演算ブロックＳＬ、車体加速度演算ブロックＧＳ、指示トルク演算ブロックＤＳ、遷移制限処理ブロックＬＳ、及び、駆動トルク制御ブロックＤＱにて構成される。

車体速度演算ブロックＶＸにて、車両ＶＨの走行速度（車体速度）Ｖｘが演算される。車輪速度Ｖｗは、各車輪ＷＨの車輪速度センサＶＷによって検出され、該車輪速度Ｖｗに基づいて、車体速度Ｖｘが演算される。例えば、車両ＶＨの非制動時（加速時を含む）には、車輪速度Ｖｗのうちで、最遅のものに基づいて、車体速度Ｖｘが決定される。また、車両ＶＨの制動時には、車輪速度Ｖｗのうちで、最速のものに基づいて、車体速度Ｖｘが決定される。

スリップ量演算ブロックＳＬにて、車体速度Ｖｘ、及び、車輪速度Ｖｗに基づいて、減速スリップ量Ｓｌが演算される。減速スリップ量Ｓｌは、車輪ＷＨの減速スリップの度合いを表し、駆動トルク増加制御における制御変数（状態量）である。ここで、「減速スリップ」は、車輪ＷＨの回転方向における滑りであり、該減速スリップが発生している場合には「Ｖｗ＜Ｖｘ」の状態である。例えば、車体速度Ｖｘと車輪速度Ｖｗとの差（物理量は速度であり、「減速スリップ速度」という）が、減速スリップ量Ｓｌ（＝Ｖｘ−Ｖｗ）として演算される。また、車輪速度Ｖｗに対する車体速度Ｖｘと車輪速度Ｖｗとの差（無次元数であり、「減速スリップ率」という）が、減速スリップ量Ｓｌ（＝（Ｖｘ−Ｖｗ）／Ｖｘ）として決定され得る。つまり、減速スリップ量Ｓｌは、スリップ速度、及び、スリップ率のうちの少なくとも１つに基づいて演算される。減速スリップ量Ｓｌが大きいほど、車体速度Ｖｘと車輪速度Ｖｗとの差は大きく、スリップ量Ｓｌが小さいほど、その差は小さい。なお、減速スリップとは逆の車輪滑りは「加速スリップ」であり、該加速スリップが発生している場合には「Ｖｗ＞Ｖｘ」の状態である。

車体加速度演算ブロックＧＳにて、車体速度Ｖｘに基づいて、車体加速度Ｇｓが演算される。具体的には、車体速度Ｖｘが時間微分されて、車体加速度Ｇｓが演算される。また、車体加速度Ｇｓは、前後加速度センサＧＸの検出結果（前後加速度Ｇｘ）に基づいて決定され得る。前後加速度Ｇｘが採用される場合には、前後加速度Ｇｘがそのまま、車体加速度Ｇｓとして決定される。車体加速度演算ブロックＧＳでは、車体速度Ｖｘ、及び、前後加速度Ｇｘのうちの少なくとも１つに基づいて、車体加速度Ｇｓが演算される。車体加速度Ｇｓは、車両ＶＨが減速状態である場合には負符号で、車両ＶＨが加速状態である場合には正符号で表現される。

指示トルク演算ブロックＤＳにて、減速スリップ量Ｓｌ、及び、演算マップＺｄｓに基づいて、指示トルクＤｓが演算される。指示トルクＤｓは、駆動源ＰＷに駆動トルクＤｑの増加を指示するための目標値である。演算マップＺｄｓに従って、スリップ量Ｓｌの増加に応じて、指示トルクＤｓは単調増加するように演算される。また、指示トルクＤｓは、スリップ量Ｓｌが所定スリップｓｘ未満では、「０」よりも小さい値として（つまり、制動トルクを要求するように）決定され、スリップ量Ｓｌが所定スリップｓｘよりも大きい場合には、「０」よりも大きい値として（つまり、駆動トルクを要求するように）決定される。ここで、所定スリップｓｘは、予め設定された定数である。

遷移制限処理ブロックＬＳにて、指示トルクＤｓ、及び、車体加速度Ｇｓに基づいて、制限された指示トルク（「制限指示トルク」という）Ｄｓｓが演算される。制限指示トルクＤｓｓは、指示トルク演算ブロックＤＳからの指示トルクＤｓに対して制限が加えられたものである。遷移制限処理ブロックＬＳでは、車体加速度Ｇｓに基づいて、車両ＶＨが減速状態であるか、加速状態であるかが判定される。そして、車両ＶＨが、減速状態から加速状態に遷移した時点（該当する演算周期）にて、指示トルクＤｓは保持される。具体的には、先ず、負符号である車体加速度Ｇｓが、「０」に変化した時点（「遷移時点」という）における指示トルクＤｓの値ｄｓ（「遷移トルク」という）が記憶される。そして、遷移時点の後は、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓよりも大きくなった場合には、指示トルクＤｓは遷移トルクｄｓに制限され、最終の指示トルクＤｓｓが演算される。以上、車体速度演算ブロックＶＸから遷移制限処理ブロックＬＳまでの演算処理は、制動コントローラＥＣＢにプログラムされている。

駆動コントローラＥＣＰ内の駆動トルク制御ブロックＤＱでは、通常時（駆動トルク増加制御の非実行時）には、加速操作量Ａａに基づいて、駆動トルクＤｑが決定される。そして、駆動トルクＤｑが達成されるよう、駆動信号Ｐｗが演算され、駆動信号Ｐｗに基づいて、駆動源ＰＷが制御される。具体的には、駆動信号Ｐｗに基づいて、スロットル開度Ｔｈ、及び、燃料噴射量Ｆｉが制御される。

一方、駆動トルク増加制御が実行されると、制限された最終的な指示トルク（制限指示トルク）Ｄｓｓが、通信バスＣＭを介して、駆動コントローラＥＣＰにて受信される。この場合、駆動トルク制御ブロックＤＱにて、制限指示トルクＤｓｓに基づいて、駆動トルクＤｑが増加されるよう、駆動信号Ｐｗが演算される。そして、駆動信号Ｐｗに基づいて、駆動源ＰＷが制御（増加調整）される。制限された指示トルクＤｓｓによって、駆動トルクＤｑが増加されるため、駆動源ＰＷによる走行抵抗が低減され、駆動輪ＷＤの減速スリップが減少される。結果、駆動輪ＷＤのグリップが回復される。

＜遷移制限処理ブロックＬＳ＞
図３の時系列線図を参照して、遷移制限処理ブロックＬＳについて説明する。摩擦係数が低い路面を一定速度で走行している場合に、加速操作部材（例えば、アクセルペダル）ＡＰが、「Ａａ＝０」にまで、急に戻された状況を想定している。なお、指示トルク演算ブロックＤＳにて、スリップ量Ｓｌに基づいて演算され指示トルクＤｓは、遷移制限処理ブロックＬＳにて制限されるが、制限後の指示トルクＤｓは、「制限指示トルクＤｓｓ」と表記される。制限指示トルクＤｓｓは、駆動トルク制御ブロックＤＱに対する最終的な要求信号である。

時点ｔ０にて、加速操作部材ＡＰが戻され、駆動源ＰＷによる走行抵抗（例えば、エンジンブレーキ）による制動トルクＢｑが急に増加される。これにより、時点ｔ０から、駆動輪ＷＤの減速スリップ量Ｓｌが徐々に増加する。つまり、車体速度Ｖｘと車輪速度Ｖｗとの差が徐々に拡大し始める。

時点ｔ１にて、駆動トルク増加制御において、制御変数であるスリップ量Ｓｌが、その開始しきい値を超過するため、制御実行が開始され、演算マップＺｄｓに従って、指示トルクＤｓが値ｄ１にまで増加される。指示トルクＤｓに基づいて、駆動源ＰＷの駆動トルクＤｑが増加されるため、駆動輪ＷＤの減速運動は緩和され、減速スリップ量Ｓｌは、一旦は増加するものの、徐々に減少される。このとき、車両ＶＨには、駆動源ＰＷによる制動トルクＢｑが作用するため、車両ＶＨは減速状態であり、車体加速度Ｇｓは負（マイナス）の値である。

時点ｔ２にて、スリップ量Ｓｌは減少を開始し、車輪速度Ｖｗは、車体速度Ｖｘに近づき始める。指示トルクＤｓは、演算マップＺｄｓに基づいて、スリップ量Ｓｌが大きいほど大きく演算され、スリップ量Ｓｌが小さいほど小さく演算されるため、時点ｔ２から、指示トルクＤｓは、徐々に減少される。これに伴って、駆動トルクＤｑが減少され、車体加速度Ｇｓは徐々に増加する。つまり、車両ＶＨの減速の程度が徐々に弱まっていく。

時点ｔ３にて、車体加速度Ｇｓが負符号から、「０」、又は、正符号に変化する。即ち、時点ｔ３にて、車両ＶＨは、減速状態から加速状態に遷移する。この時点ｔ３（遷移時点）の指示トルクＤｓが、遷移トルクｄｓとして記憶される。時点ｔ１から時点ｔ３までは、指示トルクＤｓは実質的には制限されず、制限指示トルクＤｓｓとして、指示トルク演算ブロックＤＳからの指示トルクＤｓがそのまま決定される（つまり、「Ｄｓｓ＝Ｄｓ」）。しかし、時点ｔ３以降は、指示トルクＤｓは、遷移トルクｄｓによって制限される。遷移トルクｄｓは、「Ｇｓ＝０」に対応する駆動トルクＤｑであるため、遷移トルクｄｓは、変速機ＴＲ等の摩擦抵抗に相当する値であり、「０」以上の値（制動トルクではなく、駆動トルク）である。

例えば、時点ｔ３以降は、制限指示トルクＤｓｓは、遷移トルクｄｓに保持される。「Ｄｓｓ＝ｄｓ」の状態が維持されることによって、駆動源ＰＷ、変速機ＴＲに起因する走行抵抗が好適に補償され、駆動輪ＷＤのスリップ状態が適切に抑制され得る。更に、駆動源ＰＷが発生する駆動トルクＤｑには、時間遅れが含まれるため、指示トルクＤｓｓが一定に維持されることにより、該時間遅れに起因して駆動トルクＤｑが振動的になることが回避され得る。ここで、「Ｄｓｓ＝ｄｓ」とされたが、遷移トルクｄｓに所定値αが加味された値「ｄｓ±α」が採用され得る。

また、遷移トルクｄｓが上限値とされ、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓを超えないように制限され得る。つまり、指示トルクＤｓが、遷移トルクｄｓ以下の場合には、指示トルクＤｓは制限されず、そのまま、最終的な指示トルクＤｓｓとして決定される。しかし、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓよりも大きい場合には、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓに制限されて、「Ｄｓｓ＝ｄｓ」で演算される。この場合でも、駆動源ＰＷ、変速機ＴＲに起因する走行抵抗が好適に補償され、駆動輪ＷＤのグリップ状態が適切に回復され得る。上記同様、指示トルクＤｓの上限値として、遷移トルクｄｓに所定値αが考慮された値「ｄｓ±α」が採用され得る。

以上で説明したように、第１の処理例では、指示トルクＤｓが車体加速度Ｇｓの変化に基づいて制限される。駆動輪ＷＤの車輪速度Ｖｗが低下している場合、これを迅速に回復させるためには、より大きな駆動トルクＤｑを発生させることが望ましい。しかし、駆動トルクＤｑが過大であると、車両ＶＨが不必要に加速される。このため、車体加速度Ｇｓの変化に基づいて、車両ＶＨの加速状態が参酌されて、指示トルクＤｓの制限が行われる。このため、上記トレードオフが満足され、駆動輪ＷＤの減速スリップが好適に抑制され得る。

＜駆動トルク増加制御の第２の演算処理＞
図４の機能ブロック図を参照して、駆動トルク増加制御の第２の演算処理について説明する。第１の処理例では、車体加速度Ｇｓの遷移状態に基づいて指示トルクＤｓの制限が行われたが、第２の処理例では、駆動トルク増加制御の開始からの継続時間Ｔｕに基づいて、指示トルクＤｓの制限が実行される。指示トルクＤｓの演算は、第１の処理例と同じであるため、説明は省略される。

時間制限処理ブロックＬＴにて、駆動トルク増加制御の開始からの継続時間Ｔｕに基づいて、指示トルクＤｓが制限されて、指示トルクＤｓｓが演算される。具体的には、減速スリップ量Ｓｌが、制御開始のしきい値を超過し、指示トルクＤｓが「０」よりも大きい値に決定された時点（即ち、駆動トルク増加要求が開始された時点）を起点にして、タイマのカウントが開始される（つまり、「Ｔｕ＝０」がセットされる）。継続時間Ｔｕが、所定時間ｔｘに到達するまでは、指示トルク演算ブロックＤＳにて演算された指示トルクＤｓが、そのまま、制限指示トルクＤｓｓとして、時間制限処理ブロックＬＴから出力される。ここで、所定時間ｔｘは、予め設定された所定値である。

継続時間Ｔｕが所定時間ｔｘに達した時点ｕ１にて、指示トルクＤｓが所定トルクｄｔに向けて減少されて、制限指示トルクＤｓｓが決定される。ここで、所定トルクｄｔは、予め設定された「０」を含む所定値である。また、所定トルクｄｔは、上記の遷移トルクｄｓに基づいて設定され得る。この場合、時間制限処理ブロックＬＴには、車体加速度Ｇｓが入力され、車体加速度Ｇｓの変化に基づいて遷移トルクｄｓが記憶されている。また、指示トルクＤｓの減少には、その変化勾配（減少速度）に制限が設けられる。時点ｕ２にて、「Ｄｓｓ＝ｄｔ」が演算される。

車輪加速度演算ブロックＤＶにて、車輪速度Ｖｗに基づいて、車輪加速度ｄＶが演算される。具体的には、車輪速度Ｖｗが時間微分されて、車輪加速度ｄＶが演算される。車輪加速度ｄＶは、車輪ＷＨが減速状態である場合（回転停止に向かう場合）には負符号で、車輪ＷＨが加速状態である場合には正符号で表される。

車輪加速度制限処理ブロックＬＵにて、指示トルクＤｓｓ、及び、車輪加速度ｄＶに基づいて、制限指示トルクＤｓｓが演算される。車輪加速度制限処理ブロックＬＵには、選択処理ブロックＳＮが含まれる。選択処理ブロックＳＮには、車輪加速度ｄＶ、時間制限処理ブロックＬＴからの制限指示トルクＤｓｓ、及び、所定トルクｄｏが入力される。ここで、所定トルクｄｏは、所定トルクｄｔよりも大きい、予め設定された所定値である。なお、所定トルクｄｔと同様に、所定トルクｄｏも上記遷移トルクｄｓに基づいて設定され得る。

選択処理ブロックＳＮにて、車輪加速度ｄＶに基づいて、「車輪加速度ｄＶが所定加速度ｄｘ未満であるか、否か」が判定される。ここで、所定加速度ｄｘは、「０」を含む予め設定された所定値である。「ｄＶ＜ｄｘ」であり、上記判定が肯定される場合（例えば、駆動輪ＷＤが減速中の場合）には、制限指示トルクＤｓｓとして、所定トルクｄｏ（＞Ｄｓｓ）が採用される。一方、「ｄＶ≧ｄｘ」であり、判定が否定される場合（例えば、駆動輪ＷＤが加速中の場合）には、時間制限処理ブロックＬＴからの制限指示トルクＤｓｓが、最終的な制限指示トルクＤｓｓとして、車輪加速度制限処理ブロックＬＵから出力される。

例えば、所定時間ｔｘが、比較的短時間に設定されている場合、駆動トルクＤｑの付与が不足する場合が生じ得る。車輪加速度制限処理ブロックＬＵでは、「ｄｏ＞ｄｔ」として設定され、駆動輪ＷＤの加減速状態（つまり、車輪加速度ｄＶ）に基づいて、選択処理が実行される。車輪加速度制限処理ブロックＬＵでは、車輪速度Ｖｗが回復しつつある場合（例えば、車輪加速度ｄＶが加速状態を示す場合）には、２つの入力のうちで小さい方（つまり、時間制限処理ブロックＬＴからの指示トルクＤｓｓ）が選択され、最終的な制限指示トルクＤｓｓ（＝ｄｔ）として決定される。また、車輪速度Ｖｗが未だ減少している場合（例えば、車輪加速度ｄＶが減速状態を示す場合）には、２つの入力のうちで大きい方（つまり、所定トルクｄｏ）が選択され、「Ｄｓｓ＝ｄｏ」として決定される。車輪加速度ｄＶに基づいて、駆動輪ＷＤの加減速状態に応じて、最終的な制限指示トルクＤｓｓが選択的に決定されるため、駆動トルクＤｑの付与が過不足なく行われ得る。

＜駆動トルク増加制御の第３の演算処理＞
図５の機能ブロック図を参照して、駆動トルク増加制御の第３の演算処理について説明する。第３の処理例では、車輪加速度ｄＶに基づいて、指示トルク演算ブロックＤＳにて演算された指示トルクＤｓと、所定トルクｄｕとが比較されて、指示トルクＤｓが制限される。指示トルクＤｓ、及び、車輪加速度ｄＶの演算は、上記と同様であるため、説明は省略される。

車輪加速度制限処理ブロックＬＶにて、指示トルクＤｓ、及び、車輪加速度ｄＶに基づいて、制限指示トルクＤｓｓが演算される。車輪加速度制限処理ブロックＬＶには、選択処理ブロックＳＭが含まれる。選択処理ブロックＳＭには、車輪加速度ｄＶ、指示トルク演算ブロックＤＳからの指示トルクＤｓ、及び、所定トルクｄｕが入力される。ここで、所定トルクｄｕは、予め設定された所定値であり、指示トルクＤｓよりも小さい値である。なお、上記同様に、所定トルクｄｕも上記遷移トルクｄｓに基づいて設定され得る。

選択処理ブロックＳＭにて、車輪加速度ｄＶに基づいて、「車輪加速度ｄＶが所定加速度ｄｘ未満であるか、否か」が判定される。ここで、所定加速度ｄｘは、「０」を含む予め設定された所定値である。「ｄＶ＜ｄｘ」であり、上記判定が肯定される場合（例えば、駆動輪ＷＤが減速中の場合）には、制限指示トルクＤｓｓとして、指示トルク演算ブロックＤＳにて決定された指示トルクＤｓ（＞ｄｕ）が採用される。一方、「ｄＶ≧ｄｘ」であり、判定が否定される場合（例えば、駆動輪ＷＤが加速中の場合）には、制限指示トルクＤｓｓとして、所定トルクｄｕが採用される。

車輪加速度制限処理ブロックＬＶでは、駆動輪ＷＤの加減速状態（つまり、車輪加速度ｄＶ）に基づいて、指示トルクＤｓｓが選択的に決定される。車輪加速度制限処理ブロックＬＶでは、車輪速度Ｖｗが回復しつつある場合（例えば、車輪加速度ｄＶが加速状態を表す場合）には、２つの入力のうちで小さい方（つまり、所定トルクｄｕ）が選択され、制限指示トルクＤｓｓとして最終決定される。また、車輪速度Ｖｗが未だ減少している場合（例えば、車輪加速度ｄＶが減速状態を表す場合）には、２つの入力のうちで大きい方（つまり、指示トルクＤｓ）が選択され、「Ｄｓｓ＝Ｄｓ」として決定される。車輪加速度ｄＶに基づいて、駆動輪ＷＤの加減速状態に応じて指示トルクＤｓｓが選択的に決定され、指示トルクＤｓに制限が加えられる。

＜作用・効果＞
図６の概略図を参照して、作用・効果について説明する。本発明に係る駆動トルク制御装置ＣＳには、駆動源ＰＷ、車輪速度センサＶＷ、及び、コントローラＥＣＵが備えられる。駆動源ＰＷによって、車両ＶＨを加速する駆動トルクＤｑが駆動車輪ＷＤに付与される。車輪速度センサＶＷによって、車両ＶＨの車輪ＷＨの速度（車輪速度）Ｖｗが検出される。そして、コントローラＥＣＵによって、車輪速度Ｖｗに基づいて、駆動輪ＷＤの減速スリップ量Ｓｌを抑制するよう、駆動トルクＤｑの増加を要求する指示トルクＤｓが演算される。さらに、指示トルクＤｓが制限されて制限指示トルクＤｓｓが決定され、これに基づいて駆動源ＰＷが制御される。

先ず、駆動源ＰＷの出力と、駆動車輪ＷＤのトルクとの関係について説明する。駆動源ＰＷは、トランスミッションＴＲを介して、駆動輪ＷＤに動力（駆動トルクＤｑ）を伝達する。トランスミッションＴＲには、クラッチＣＬ、減速機ＧＮ、及び、差動ギヤＤＺ、ＤＣ、ＤＫが含まれる。指示トルクＤｓｓは、駆動源ＰＷの出力の目標値として演算される。従って、指示トルクＤｓｓは、矢印（Ａ）で示す、駆動源ＰＷと変速機ＴＲとの間のトルク（駆動源ＰＷの出力トルクであり、変速機ＴＲの入力トルク）の目標値である。駆動源ＰＷによる抵抗力（例えば、エンジンブレーキトルク）は、駆動源ＰＷの機械摩擦損失、補機駆動損失、吸排気の流体抵抗（駆動源ＰＷが内燃機関の場合）等に起因して発生する。更に、駆動源ＰＷのみならず、トランスミッションＴＲ、ドライブシャフトＳＺ、ＳＣ、ＳＫ等の動力伝達機構による抵抗（摩擦損失等）よっても、車輪に制動トルクＢｑが発生される。

駆動輪ＷＤにおいて、車輪スリップ（車輪の回転方向における減速、及び、加速スリップ）が「０」となる場合は、車軸ＪＷにおいて、駆動トルクＤｑと制動トルクＢｑとが釣り合い、車軸ＪＷまわりのトルクが「０」となる場合である。このため、動力伝達機構での動力損失が考慮されて、矢印（Ｂ）で示す部位（駆動輪ＷＤへの入力トルク）のトルクが「０」となるよう、駆動源ＰＷによる駆動トルクＤｑが調整される必要がある。

以上の事項を踏まえて、本発明に係る駆動トルク制御装置ＣＳ（特に、第１の処理例）では、車両ＶＨの加速度Ｇｓが演算され、車体加速度Ｇｓが減速状態から加速状態に遷移する時点（遷移時点）の指示トルクＤｓを遷移トルクｄｓとして記憶される。そして、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓに基づいて制限されて、指示トルクＤｓｓが決定される。車体加速度Ｇｓの遷移時点では、「Ｇｓ＝０」であり、駆動輪ＷＤには、駆動トルクＤｑも制動トルクＢｑも作用していない。つまり、遷移トルクｄｓは、変速機ＴＲ等の動力伝達機能の損失が補償され得る駆動トルクに相当する。このため、遷移時点の指示トルクＤｓが、遷移トルクｄｓとして記憶され、指示トルクＤｓの制限処理が遷移トルクｄｓに基づいて行われる。

例えば、遷移時点以降は、指示トルクＤｓｓが遷移トルクｄｓ（又は、遷移トルクｄｓに所定値αが考慮された値「ｄｓ±α」）に一致するように制限される。また、遷移トルクｄｓによって、指示トルクＤｓの上限値が決定される。つまり、指示トルクＤｓが遷移トルクｄｓ（又は、値「ｄｓ±α」）を超過しないように制限されて、制限指示トルクＤｓｓが決定される。制限指示トルクＤｓｓが、遷移トルクｄｓによって制限されているため、動力伝達機構の動力損失が好適に補償され、適切な駆動トルク増加制御が実行され得る。

本発明に係る駆動トルク制御装置ＣＳ（特に、第２の処理例）では、駆動トルク増加制御の開始時点（指示トルクＤｓが「０」より大きく演算された時点）からの継続時間Ｔｕが演算される。継続時間Ｔｕが所定時間ｔｘに達した時点にて、指示トルクＤｓが所定トルクｄｔに向けて減少されて、制限指示トルクＤｓｓが決定される。所定時間ｔｘは、予め設定された所定値である。所定トルクｄｔは、予め設定された「０」を含む所定値である。また、所定トルクｄｔは、上記の遷移トルクｄｓに基づいて設定され得る。駆動輪ＷＤの慣性モーメント等の諸元は既知であるため、付与した駆動トルクＤｑによって、駆動輪ＷＤの回転運動の回復は予測可能である。このため、継続時間Ｔｕに基づいて、指示トルクＤｓが制限され得る。結果、不必要な駆動トルクＤｑの増加が抑制され得る。

本発明に係る駆動トルク制御装置ＣＳ（特に、第２、第３の処理例）では、駆動輪ＷＤの回転運動の変化状態（つまり、加減速状態）が参照されて、指示トルクＤｓの制限が行われる。具体的には、車輪速度Ｖｗが時間微分されて、車輪加速度ｄＶが演算され、「車輪加速度ｄＶが所定加速度ｄｘ未満であるか、否か」が判定される。そして、判定結果に基づいて、減速スリップ量Ｓｌに応じた指示トルクＤｓ（指示トルク演算ブロックＤＳの出力）、及び、所定値のうちの何れか一方が、選択されて、最終的な制限指示トルクＤｓｓが決定される。ここで、所定加速度ｄｘは、「０」を含む予め設定された所定値である。

例えば、車輪加速度ｄＶが所定加速度ｄｘ未満である場合には、駆動輪ＷＤは減速しているため、指示トルクＤｓ（又は、Ｄｓｓ）、及び、所定値（所定トルクｄｏ、ｄｕ）のうちで大きい方（図４の所定トルクｄｏ、図５の指示トルクＤｓ）が、最終的な制限指示トルクＤｓｓとして選択される。該選択によって、より大きな駆動トルクＤｑが指示されるため、駆動輪ＷＤの減速スリップが迅速に減少され得る。一方、車輪加速度ｄＶが所定加速度ｄｘ以上である場合には、駆動輪ＷＤの減速の程度は弱まるか、又は、駆動輪ＷＤは加速し始めているため、指示トルクＤｓ（又は、Ｄｓｓ）、及び、所定値（所定トルクｄｏ、ｄｕ）のうちで小さい方（図４の時間制限処理ブロックＬＴからの指示トルクＤｓｓ、図５の所定トルクｄｕ）が、最終的な制限指示トルクＤｓｓとして選択される。この状況では、駆動トルクＤｑの増加は不要になりつつあるため、駆動トルクＤｑの指示が低減され、不必要な駆動トルクＤｑの増加が回避され得る。

以上で説明したように、本発明に係る駆動トルク制御装置ＣＳでは、減速スリップ量Ｓｌに基づいて演算された指示トルクＤｓに、各種の制限処理が加えられ、駆動トルク増加制御が実行される。このため、駆動源ＰＷの出力トルクの増加において、車両ＶＨは運転者の意図以上に加速されることが回避され、運転者に対する違和が抑制され得る。

＜他の実施形態＞
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果（不必要な駆動トルクＤｑの増加の抑制）を奏する。

上記実施形態では、駆動トルク制御装置ＣＳが搭載される車両ＶＨとして、４輪駆動方式のものが例示された。これに代えて、２輪駆動方式の車両が採用され得る。例えば、前輪駆動の車両では、前輪が駆動輪ＷＤであり、後輪が非駆動輪である。後輪駆動の車両では、前輪が非駆動輪であり、後輪が駆動輪ＷＤである。

上記実施形態では、ディスク型制動装置（ディスクブレーキ）の構成が例示された。この場合、摩擦部材ＭＳはブレーキパッドであり、回転部材ＫＴはブレーキディスクである。ディスク型制動装置に代えて、ドラム型制動装置（ドラムブレーキ）が採用され得る。ドラムブレーキの場合、キャリパＣＰに代えて、ブレーキドラムが採用される。また、摩擦部材ＭＳはブレーキシューであり、回転部材ＫＴはブレーキドラムである。

上記実施形態では、車輪ＷＨに制動トルクを付与する装置として、制動液を介した液圧式のものが例示された。これに代えて、電気モータによって駆動される、電動式のものが採用され得る。電動式装置では、電気モータの回転動力が、直線動力に変換され、これによって、摩擦部材ＭＳが回転部材ＫＴに押し付けられる。従って、制動液の圧力に依らず、電気モータによって、直接、制動トルクが発生される。さらに、前輪用として、制動液を介した液圧式のものが採用され、後輪用として、電動式のものが採用された、複合型の構成が形成され得る。

上記実施形態では、制動コントローラＥＣＢにて指示トルクＤｓｓが演算され、指示トルクＤｓｓが駆動コントローラＥＣＰに送信され、駆動コントローラＥＣＰにて駆動トルクＤｑが制御された。各種コントローラ（ＥＣＢ等）は、通信バスＣＭによって、信号授受が相互に可能である。このため、各種演算等は、何れのコントローラにおいても処理され得る。

上記第２の処理例では、時間制限処理ブロックＬＴ、及び、車輪加速度制限処理ブロックＬＵによって、指示トルクＤｓが制限された。ここで、車輪加速度制限処理ブロックＬＵは、省略され得る。この場合、制限指示トルクＤｓｓは、時間制限処理ブロックＬＴから、駆動トルク制御ブロックＤＱに送信される。継続時間Ｔｕに基づいて、指示トルクＤｓは制限されるため、不必要な駆動トルクＤｑの増加は、適切に抑制され得る。

ＶＨ…車両、ＷＨ…車輪、ＷＤ…駆動輪、ＣＳ…駆動トルク制御装置、ＰＷ…駆動源、ＥＣＵ…コントローラ、ＶＷ…車輪速度センサ、ＧＸ…前後加速度センサ、Ｓｌ…減速スリップ量、Ｖｗ…車輪速度、Ｇｓ…車体加速度、ｄＶ…車輪加速度、Ｄｓ…指示トルク、Ｄｓｓ…制限指示トルク。

Claims (1)

1. 車両を加速する駆動トルクを駆動車輪に付与する駆動源と、
   前記車両の車輪の速度を検出する車輪速度センサと、
   前記速度に基づいて、前記駆動車輪の減速スリップを抑制するよう、前記駆動トルクの増加を指示する指示トルクを演算し、前記指示トルクに基づいて、前記駆動源を制御するコントローラと、
   を備えた車両の駆動トルク制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記車両の加速度が、減速状態から加速状態に遷移する時点の前記指示トルクを遷移トルクとして記憶し、
   前記遷移トルクに基づいて前記指示トルクを制限するよう構成された、車両の駆動トルク制御装置。