JP2007064180A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者が加速要求した場合に、要求する駆動力を発生させ良好な加速特性を発現する。
【解決手段】 駆動力制御装置は、アクセル開度を検知して（Ｓ１００）予想Ｇを算出して（Ｓ１１０）基準スロットル開度を算出するステップ（Ｓ１２０）と、スロットル調停処理（Ｓ１３０）と、パワーオンダウンシフトのときには演算用ＮＴとして変速後の同期ＮＴを選択するステップ（Ｓ１４０）と、演算用ＮＴおよび基準スロットル開度からトルクコンバータ結合線図を用いて基準エンジントルクを算出するステップ（Ｓ１５０）と，基準エンジントルクから要求エンジントルクを算出するステップ（Ｓ１７０）と、演算用ＮＴおよび基準エンジントルクからトルクコンバータ特性線図を用いて要求エンジン回転数を算出するステップ（Ｓ１８０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】 図５

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」や「トルクディマンド方式」などと呼ばれる制御手法も、これに類する。

トルクディマンド方式のエンジン制御装置は、アクセル操作量とエンジン回転数と外部負荷とに基づき、エンジンの目標トルクを算出し、この目標トルクに応じて燃料噴射量と供給空気量とを制御する。

このようなトルクディマンド方式のエンジン制御装置では、実際は、要求出力トルクに対し、エンジンやパワートレーン系でロスとなる摩擦トルクなどの損失負荷トルクを加えて、目標発生トルクとして算出し、これを実現するように燃料噴射量と供給空気量を制御することになる。

このトルクディマンド方式のエンジン制御装置によると、車両の制御に直接作用する物理量であるエンジンのトルクを制御の基準値とすることにより、常に一定の操縦感覚を維持できる等、運転性を向上させることができる。

特開平１０−３２５３４８号公報（特許文献１）は、このようなトルクディマンド方式によるエンジンのアイドル回転数制御装置を開示する。この公報に開示されたエンジンのアイドル回転数制御装置は、エンジンの実回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジンの発生すべき目標トルクを算出する目標トルク算出手段と、吸入空気量を所望の制御目標量に制御する吸入空気量制御手段と、少なくとも実エンジン回転数と目標トルクとに基づき、吸入空気量制御手段に与える制御目標量を算出する制御目標量算出手段と、所定のアイドル状態において実エンジン回転数が所定の目標アイドル回転数となるようにフィードバック制御を行うアイドル回転数制御手段と、アイドル回転数制御手段によるフィードバック制御中においては、制御目標量算出手段に入力されるエンジン回転数パラメータとして、実エンジン回転数に代えて目標アイドル回転数を与える切換手段とを備える。

このエンジンのアイドル回転数制御装置によると、通常の運転状態では、運転者のアクセル操作や摩擦損失等の要求に応じて、目標トルク算出手段が目標トルクを設定する。そして、エンジン回転数検出手段により検出される実エンジン回転数と目標トルクとに基づいて、吸入空気量の制御目標量が求められ、かつスロットル弁等からなる吸入空気量制御手段により吸入空気量が制御される。なお、燃料噴射量も目標トルクに応じて与えられる。これに対し、アイドル運転時には、アイドル回転数制御手段により、実エンジン回転数が目標アイドル回転数に近づくようにフィードバック制御が行われる。また、このアイドル制御中（フィードバック制御中）は、吸入空気量制御手段への制御目標量を算出する制御目標量算出手段に対し、切換手段を介して、エンジン回転数パラメータとして実エンジン回転数に代えてアイドル目標回転数が入力される。これにより、例えば何等かの外乱として負荷が増加し実エンジン回転数が低下した場合でも、これに伴って吸入空気量の制御目標量が小さくなることはなく、アイドル目標回転数における必要吸入空気量が確保されることになる。これにより、アイドル制御状態においては、例えば何等かの外乱として負荷が増加し実際のエンジン回転数が低下した場合でも、これに伴って目標スロットル開度が小さくなることはなく、目標アイドル回転数の維持に必要な吸入空気量が確保される。従って、安定したアイドル制御が可能となる。
特開平１０−３２５３４８号公報

しかしながら、この公報に開示されたエンジンのアイドル回転数制御装置の通常の運転状態において加速する場合には、運転者のアクセル加速操作や摩擦損失等の要求に応じて、目標トルク算出手段が目標トルクが設定されて、エンジン回転数検出手段により検出される実エンジン回転数と目標トルクとに基づいて、吸入空気量の制御目標量が求められる。すなわち、実エンジン回転数に基づいてエンジンを制御する。

駆動力ディマンド方式のトルクコンバータ付き自動変速機搭載車両においてこのような加速処理を実行すると、実エンジン回転数を使用するので、動的な過渡遅れを補償した要求トルクを算出することができない。これは、実際のエンジン回転数を使用するトルクディマンド方式においては、そもそも動的遅れが補償されない制御系を構成するためである。さらに、実エンジン回転数を検知してその目標値に対する偏差をなくするような閉ループ系のフィードバック制御系においては、伝達系の周波数特性によるフィードバック遅れにより制御系が不安定（発散または振動）となることもある。

このような結果、上述した公報に開示された、実エンジン回転数を用いてトルクディマンド方式でエンジンを制御すると、加速時における十分な動的性能を発現することができないで、車両の加速遅れ感、加速不足感が発生し得る。

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、運転者が加速要求した場合に、要求する駆動力を発生させ良好な加速特性を発現することができる、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、エンジンとエンジンにトルクコンバータを介して接続された変速機とを備えるパワートレーンを搭載した車両の駆動力を制御する。この制御装置は、エンジンの目標エンジントルクを設定するための目標トルク設定手段と、目標トルク設定手段から出力された目標エンジントルクに基づいて、エンジンを制御するための制御手段とを含む。目標トルク設定手段は、エンジンのスロットル開度およびトルクコンバータのタービン回転数に基づいて、目標エンジントルクを設定するための手段を含む。

第１の発明によると、トルクコンバータの存在によりタービン回転数の変化速度は、エンジン回転数の変化速度よりも遅くなる。これは、タービン回転数自体が変速機のギヤ比および変速機出力軸回転数に支配されるためである。このような過渡特性を有する場合において、検知された現在のエンジン回転数を用いるのではなく、トルクコンバータのタービン回転数に基づいて、目標エンジントルクを設定するようにした。このため、エンジン回転数を制御対象とした閉ループ系のフィードバック制御系を構成するのではないため、伝達系の周波数特性によるフィードバック遅れにより制御系が不安定（発散または振動）になることを回避できる。さらに、変速処理中において目標エンジントルクを算出する場合には、変速後の同期タービン回転数を用いて目標エンジントルクを算出するようにすると、タービン回転数の過渡遅れを見越して目標エンジントルクを算出できるので、過渡遅れを解消することができる。その結果、運転者が加速要求した場合に、要求する駆動力を発生させ良好な加速特性を発現することができる、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、目標トルク設定手段は、エンジンの性能およびトルクコンバータの特性を考慮して、スロットル開度をパラメータとして、タービン回転数とタービントルクとの関係を規定した情報に基づいて、目標エンジン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、タービン回転数とタービントルクとの関係を規定したトルクコンバータ結合線図を用いて、タービン回転数からタービントルクを算出することができ、タービントルクを換算して目標エンジントルクを算出することができる。検知された現在のエンジン回転数を用いるのではなく、タービン回転数を用いるので、制御の安定化、応答性の向上を実現できる。

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、目標トルク設定手段は、エンジンの性能およびトルクコンバータの特性を考慮して、スロットル開度をパラメータとして、タービン回転数とタービントルクとの関係を規定したマップに基づいて、目標エンジン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、タービン回転数とタービントルクとの関係を規定したトルクコンバータ結合線図であるマップを用いて、タービン回転数からタービントルクを算出することができ、タービントルクを換算して目標エンジントルクを算出することができる。検知された現在のエンジン回転数を用いるのではなく、タービン回転数を用いるので、制御の安定化、応答性の向上を実現できる。

第４の発明に係る駆動力制御装置は、第２または３の発明の構成に加えて、変速機の変速状態を検知するための手段と、運転者のアクセル操作状態とを検知するための手段とをさらに含む。目標トルク設定手段は、変速状態およびアクセル操作状態に基づいて、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数を決定して、決定されたタービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、目標エンジントルクを算出するための手段を含む。

第４の発明によると、たとえば、アクセルペダルが踏み込まれてダウンシフトされるパワーオンダウンシフトにおいては、変速後に同期するタービン回転数を、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数であると決定する。このようにすると、目標エンジントルクを算出する場合において、変速後の同期タービン回転数を用いるので、変速制御時の目標エンジントルクの過渡遅れを回避できる。

第５の発明に係る駆動力制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、目標トルク設定手段は、変速状態がパワーオンダウンシフト変速中であると、変速後の同期タービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、目標エンジントルクを算出するための手段を含む。

第５の発明によると、パワーオンダウンシフトにおいては、変速後に同期するタービン回転数を、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数であると決定する。このようにすると、目標エンジントルクを算出する場合において、変速後の同期タービン回転数を用いるので、変速制御時の目標エンジントルクの過渡遅れを回避できる。

第６の発明に係る駆動力制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、目標トルク設定手段は、変速状態がオフアップシフト変速中であると、変速後の同期タービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、目標エンジントルクを算出するための手段を含む。

第６の発明によると、アクセルペダルがオフでアップシフトするオフアップシフトにおいては、変速後に同期するタービン回転数を、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数であると決定する。このようにすると、目標エンジントルクを算出する場合において、変速後の同期タービン回転数を用いるので、変速制御時の目標エンジントルクの過渡遅れを回避できる。

第７の発明に係る駆動力制御装置は、第２または３の発明の構成に加えて、変速機の一方向クラッチの状態を検知するための手段と、運転者のアクセル操作状態とを検知するための手段とをさらに含む。目標トルク設定手段は、一方向クラッチの状態およびアクセル操作状態に基づいて、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数を決定して、決定されたタービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、目標エンジントルクを算出するための手段を含む。

第７の発明によると、たとえば、一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）が非駆動状態のときに（再）加速要求があると、ワンウェイクラッチが駆動状態になるまでに遅れ時間が生じる。このような場合においては、変速後（ワンウェイクラッチが非駆動状態から駆動状態になる変速後）に同期するタービン回転数を、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数であると決定する。このようにすると、目標エンジントルクを算出する場合において、変速後の同期タービン回転数を用いるので、変速制御時の目標エンジントルクの過渡遅れを回避できる。

第８の発明に係る駆動力制御装置においては、第７の発明の構成に加えて、目標トルク設定手段は、一方向クラッチが非駆動状態からの再加速中であると、変速後の同期タービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、目標エンジントルクを算出するための手段を含む。

第８の発明によると、一方向クラッチが非駆動状態からの再加速中においては、変速後に同期するタービン回転数を、目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数であると決定する。このようにすると、目標エンジントルクを算出する場合において、変速後の同期タービン回転数を用いるので、変速制御時の目標エンジントルクの過渡遅れを回避できる。

第９の発明に係る駆動力制御装置は、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、トルクコンバータのタービン回転数と目標エンジントルクから、トルクコンバータ特性を用いて、目標エンジン回転数を算出するための手段をさらに含む。制御手段は、目標エンジントルクに加えて目標エンジン回転数に基づいて、エンジンを制御するための手段を含む。

第９の発明によると、目標エンジン回転数も算出して、目標エンジントルクと目標エンジン回転数とからエンジン逆特性を用いてスロットル開度と点火時期とを求めて、エンジンを制御することができる。

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を参照して、本実施の形態に係る車両制御システム１０００の全体ブロックについて説明する。なお、制動系、操舵系、サスペンション系などは、図示を省略している。

車両制御システム１０００は、アクセル操作入力検知部１１００と、ＰＤＲＭ（Power Train Driver Model）１２００と、ＰＴＭ（Power Train Manager）１４００、エンジン制御部１６００および変速機（ＥＣＴ（Electronically Controlled Automatic Transmission））制御部１７００とから構成される。

アクセル操作入力検知部１１００は、運転者がエンジントルクの要求値を入力する、最も一般的なデバイスであるアクセルペダルの開度を検知する。ここで、検知されたアクセルペダル開度（以下、アクセル開度を記載する場合がある）は、ＰＤＲＭ１２００に出力される。

ＰＤＲＭ１２００は、ドライバモデル１２１０と調停部１２２０とを含む。アクセル操作入力検知部１１００で検知されたアクセル開度に基づいて、エンジンの基準スロットル開度を、マップや関数から算出する。このマップや関数は、非線形なものである。調停部１２２０は、たとえばクルーズコントロールなどの運転支援部１３００において算出されたエンジンの要求スロットル開度と、ドライバモデル１２１０にて算出された基準スロットル開度とを調停する。なお、調停部１２２０は、たとえば、そのときの車両の状態に基づいて、運転支援部１３００において算出された要求スロットル開度と、ドライバモデル１２１０にて算出された基準スロットル開度とのいずれか一方を優先させたりする関数や、いずれか大きい開度を選択する関数や、いずれか小さい開度を選択する関数等で実現される。

ＰＴＭ１４００は、調停部１４１０と、エンジントルク要求部１４２０と、ＥＣＴのギヤ段決定部１４３０とを含む。

調停部１４１０は、たとえばＶＳＣ（Vehicle Stability Control）やＶＤＩＭ（Vehicle Dynamics Integrated Management）などのブレーキ制御・車両運動補償部１５００において算出されたエンジンの要求スロットル開度と、ＰＤＲＭ１２００にて算出された要求スロットル開度とを調停する。なお、調停部１４１０も調停部１２２０と同様に、たとえば、そのときの車両の状態に基づいて、ブレーキ制御・車両運動補償部１５００において算出されたエンジンの要求スロットル開度と、ＰＤＲＭ１２００にて算出された要求スロットル開度とのいずれか一方を優先させたりする関数や、いずれか大きい開度を選択する関数や、いずれか小さい開度を選択する関数等で実現される。調停部１４１０で調停された要求スロットル開度に基づいて、エンジントルク要求部１４２０において要求エンジントルクＴＥＲＥＱおよび要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱが算出され、ギヤ段決定部１４３０においてギヤ段が決定される。これらについての詳細は後述する。

エンジン制御部１６００は、ＰＴＭ１４００から入力された、要求エンジントルクＴＥＲＥＱおよび要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱに基づいてエンジンを制御する。変速制御部１７００は、ＰＴＭ１４００から入力された、ギヤ段に基づいてＥＣＴを制御する。なおお、以下の説明では、ＥＣＴは、有段の歯車式自動変速機であるとして説明するが、自動変速機はＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であってもよく、その場合、ギヤ段はギヤ比となる。また、いずれの自動変速機であってもトルクコンバータを備えている。トルクコンバータは、その入力側（ポンプ側）がエンジンの出力軸に接続され、その出力側（タービン側）が自動変速機の入力軸に接続されている。

図２を参照して、図１のＰＴＭ１４００の制御ブロックについて説明する。
図１の調停部１４１０が図２にも調停部１４１０として記載されている。ブレーキ制御・車両運動補償部１５００からのトルク要求に基づいてエンジン特性から要求スロットル開度が算出され、この要求スロットル開度とＰＤＲＭ１２００にて算出された基準スロットル開度との間の調停を、調停部１４１０が実行する。

調停部１４１０で調停された要求スロットル開度に基づいて、現在タービン回転数（現在ＮＴ）を用いてトルクコンバータ結合線図から基準エンジントルクが算出されるか、変速後の同期タービン回転数（同期ＮＴ）を用いてトルクコンバータ結合線図から基準エンジントルクＴＥが算出される。本実施の形態に係る駆動力制御装置である車両制御システム１０００においては、この基準エンジントルクＴＥを算出する場合に、現在タービン回転数ＮＴを用いるのか、変速後の同期タービン回転数ＮＴを用いるのかを、選択している点が特徴である。

なお、調停部１４１０で調停された要求スロットル開度に基づいて、変速判断部でＥＣＴのギヤ段が決定される。この変速判断部は、ＡＩ（Artificial Intelligence）制御機能を含む。

トルクコンバータ結合線図は、図３に示すような、たとえば、横軸をタービン回転数ＮＴ（詳しくは、タービン回転数ＮＴは、自動変速機の出力軸回転数Ｎｏｕｔ×ギヤ比）として、縦軸をエンジントルクＴＴとしたマップであって、スロットル開度がパラメータである。タービン回転数ＮＴとスロットル開度とが決定されると、一義的にトルクコンバータのタービントルクＴＴが算出できる。なお、図３に示すように、スロットル開度が大きいほど、同じタービン回転数ＮＴであっても、タービントルクＴＴが大きくなる。なお、タービントルクＴＴからエンジントルクＴＥに換算可能である。このため、図２において、トルクコンバータ結合線図からは基準エンジントルクＴＥが出力されている。

図３に示すトルクコンバータ結合線図は、エンジンのトルク特性曲線（横軸がエンジン回転数ＮＥで縦軸がエンジントルクＴＥ）に図４に示すトルクコンバータ特性線図を重畳させたものである。なお、図４は、一般的なトルクコンバータの特性性能を表わし、ｔはトルク比、τはトルク容量、ηは効率をそれぞれ表わす。

２つのタービン回転数ＮＴ（現在ＮＴまたは同期ＮＴ）のいずれかを用いて、トルクコンバータ結合線図から算出された基準エンジントルクＴＥは、変速制御部１７００からのエンジントルク要求との間でトルク調停部により調停される。

調停されたエンジントルクが、要求エンジントルクＴＥＲＥＱとして、エンジン制御部１６００に出力される。また、調停されたエンジントルクが、要求エンジントルクＴＥＲＥＱとして、エンジン制御部１６００に出力される。また、調停されたエンジントルクと、２つのタービン回転数ＮＴ（現在ＮＴまたは同期ＮＴ）のいずれかとを用いて、トルクコンバータ特性線図から、要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱが算出される。

エンジン制御部１６００は、エンジン逆特性に基づいて、要求エンジントルクＴＥＲＥＱと要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱとを実現する、スロットル開度および点火時期を算出して、エンジンを制御する。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置である車両制御システム１０００において実行される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、車両制御システム１０００は、アクセル入力信号を検知する。より具体的には、アクセル操作入力検知部１１００により、運転者のアクセルペダルの操作量（アクセルペダル開度（アクセル開度））が検知される。

Ｓ１１０にて、車両制御システム１０００は、車両の予想Ｇ（加速度）（予想駆動力）を算出する。より具体的には、たとえば、ＰＤＲＭ１２００のドライバモデル１２１０により、アクセル開度から車両の予想Ｇ（予想駆動力）が算出される。

Ｓ１２０にて、車両制御システム１０００は、車両の予想Ｇ（予想駆動力）から基準スロットル開度ＴＡ（予測スロットル開度ＴＡ）を算出する。より具体的には、たとえば、ＰＤＲＭ１２００のドライバモデル１２１０により、車両の予想Ｇ（予想駆動力）から基準スロットル開度ＴＡが算出される。

Ｓ１３０にて、車両制御システム１０００は、ＰＴＭ１４００の調停部１４１０により、ブレーキ制御・車両運動補償部１５００からの要求スロットル開度と、Ｓ１２０にて算出された基準スロットル開度ＴＡとを調停する。

Ｓ１４０にて、車両制御システム１０００は、ＰＴＭ１４００により、演算用タービン回転数ＮＴの選択処理（現在ＮＴまたは同期ＮＴのいずれかを選択）を実行する。なお、この処理（サブルーチン）の詳細については後述する。

Ｓ１５０にて、車両制御システム１０００は、ＰＴＭ１４００により、演算用タービン回転数ＮＴ、基準スロットル開度ＴＡから、図３に示すトルクコンバータ結合線図を用いてタービントルクＴＴを算出して、それを基準エンジントルクＴＥに換算する。

Ｓ１６０にて、車両制御システム１０００は、ＰＴＭ１４００のトルク調停部により、変速機制御部１７００からの要求エンジントルクＴＥと、Ｓ１５０にて算出された基準エンジントルクＴＥとを調停する。このとき、たとえば、変速制御中であれば、変速機制御部１７００からの要求エンジントルクＴＥが優先処理される。

Ｓ１７０にて、車両制御システム１０００は、調停の結果を用いて、要求エンジントルクＴＥＲＥＱを算出する。

Ｓ１８０にて、車両制御システム１０００は、演算用ＮＴ（現在ＮＴまたは同期ＮＴのいずれか）、基準エンジントルクＴＥから、図４のトルクコンバータ特性線図を用いて、要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱを算出する。

Ｓ１９０にて、車両制御システム１０００は、要求エンジントルクＴＥＲＥＱおよび要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱを、エンジン制御部１６００に送信する。

図６を参照して、図５のＳ１４０の演算用ＮＴ選択処理の詳細について説明する。
Ｓ３００にて、車両制御システム１０００は、変速制御中であるか否かを判断する。この判断は、変速制御部１７００からの信号に基づいて判断される。変速指令が出力されてから変速完了までは変速制御中であると判断される。変速制御中であると判断されると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３４０へ移される。

Ｓ３１０にて、車両制御システム１０００は、変速がダウンシフト変速であるか否かを判断する。この判断も、変速制御部１７００からの信号に基づいて判断される。ダウンシフト変速であると判断されると（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、処理はＳ３２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３１０にてＮＯ）、処理はＳ３３０へ移される。

Ｓ３２０にて、車両制御システム１０００は、アクセルペダルが緩やかに踏まれたか否かを判断する。アクセルペダルが緩やかに踏まれた（パワーオンダウンシフトでない）と判断されると（Ｓ３２０にてＹＥＳ）、処理はＳ３４０へ移される。もしそうでないと（パワーオンダウンシフトであると）（Ｓ３２０にてＮＯ）、処理はＳ３５０へ移される。

Ｓ３３０にて、車両制御システム１０００は、変速がオフアップシフト変速またはワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）非駆動状態からの再加速のいずれかであるか否かを判断する。オフアップシフト変速とは、アクセルペダルが踏まれていない状態でアップシフト変速線を横切った場合に発生する変速である。ワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）は、自動変速機内の動力伝達要素であって、一方向にのみ回転を伝達する機械要素である。非駆動状態から再加速されると非駆動状態から駆動状態になって動力が伝達される。変速がオフアップシフト変速またはワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）非駆動状態からの再加速のいずれかであると判断されると（Ｓ３３０にてＹＥＳ）、処理はＳ３５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３３０にてＮＯ）、処理はＳ３４０へ移される。

Ｓ３４０にて、車両制御システム１０００は、演算用タービン回転数ＮＴに現在タービン回転数ＮＴを代入する。Ｓ３５０にて、車両制御システム１０００は、演算用タービン回転数ＮＴに同期タービン回転数ＮＴ（変速後の同期回転数）を代入する。Ｓ３４０およびＳ３５０の処理後、処理は図５のＳ１５０へ移される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る制御装置である車両制御システム１０００を搭載した車両の動作について説明する。

運転者がこの車両を運転中にアクセルペダルを操作すると、アクセル開度が検知され（Ｓ１００）、予想Ｇ（予想加速度）が算出され（Ｓ１１０）、基準スロットル開度ＴＡが算出される（Ｓ１２０）。他システムにおける基準スロットル開度との間で調停処理が実行されて（Ｓ１３０）、基準スロットル開度が決定される。

［変速制御中でない場合］
変速制御中でない場合には（Ｓ３００にてＮＯ）、基準エンジントルクＴＥ（図３のトルクコンバータ結合線図のタービントルクＴＴを換算して算出される）を算出するための演算用タービン回転数ＮＴとして現在のタービン回転数ＮＴが代入される。

図３に示すトルクコンバータ結合線図を用いて、演算用タービン回転数ＮＴと基準スロットル階度ＴＡとから基準タービントルクＴＴが算出され、この基準タービントルクＴＴを換算して基準エンジントルクＴＥが算出される。

基準エンジントルクＴＥが調停されて（Ｓ１６０）、調停されたエンジントルクＴＥが要求エンジントルクＴＥＲＥＱとして算出される（Ｓ１７０）。図４に示すトルクコンバータ特性線図を用いて、演算用タービン回転数ＮＴ、基準エンジントルクＴＥとから要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱが算出される（Ｓ１８０）。

エンジン制御部１６００に、要求エンジントルクＴＥＲＥＱおよび要求エンジン回転数ＮＥＲＥＱが送信されて、エンジンが制御される。

変速制御中でない場合には変速による過渡遅れが発生しないので、演算用タービン回転数ＮＴとして現在のタービン回転数ＮＴを用いても、特に応答性が低下することがない。

［変速制御中であるがオフアップシフトでもＯＷＣ非駆動からの再加速でもない場合］
変速制御中であるが（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ダウンシフト変速でなく（Ｓ３１０にてＮＯ）、オフアップシフトでもワンウェイクラッチ非駆動からの再加速でもない場合（Ｓ３３０にてＮＯ）、基準エンジントルクＴＥを算出するための演算用タービン回転数ＮＴとして現在のタービン回転数ＮＴが代入される。

変速制御中であっても、オフアップシフトでもワンウェイクラッチ非駆動からの再加速でもない場合には、過渡遅れが発生しにくいので、演算用タービン回転数ＮＴとして現在のタービン回転数ＮＴを用いても、特に応答性が低下することがない。

［ダウンシフト変速制御中であるがパワーオンダウンシフトでない場合］
変速制御中であって（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ダウンシフト変速であって（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、アクセルペダルが緩やかに踏まれている場合（Ｓ３２０にてＹＥＳ）には、パワーオンダウンシフトではないので、基準エンジントルクＴＥを算出するための演算用タービン回転数ＮＴとして現在のタービン回転数ＮＴが代入される。

ダウンシフト変速制御中であっても、パワーオンダウンシフトでない場合には、過渡遅れが発生しにくいので、演算用タービン回転数ＮＴとして現在のタービン回転数ＮＴを用いても、特に応答性が低下することがない。

［パワーオンダウンシフト、オフアップシフト、ＯＷＣ非駆動からの再加速の場合］
変速制御中であって（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ダウンシフト変速であって（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、アクセルペダルが緩やかに踏まれていない場合（Ｓ３２０にてＮＯ）には、パワーオンダウンシフトであって、基準エンジントルクＴＥを算出するための演算用タービン回転数ＮＴとして変速後の回転数に同期後のタービン回転数ＮＴが代入される。

変速制御中であって（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ダウンシフト変速でないが（Ｓ３１０にてＮＯ）、オフアップシフトまたはワンウェイクラッチ非駆動からの再加速である場合（Ｓ３３０にてＹＥＳ）、基準エンジントルクＴＥを算出するための演算用タービン回転数ＮＴとして変速後の回転数に同期後のタービン回転数ＮＴが代入される。

このような変速や、ワンウェイクラッチが非駆動状態から駆動状態に変更されるのに時間を必要として過渡遅れが発生する。このため、過渡遅れを先読みして変速後の駆動力を要求しておく。そのために、基準エンジントルクＴＥを算出するための演算用タービン回転数ＮＴとして変速後の同期タービン回転数ＮＴが用いられる。特に、タービン回転数の変化速度はエンジン回転数の変化速度に対して遅いので、このような変速や、ワンウェイクラッチが非駆動状態から再加速において、現在のタービン回転数ＮＴを用いて基準エンジントルクＴＥを算出していたのでは、応答遅れが大きくなる。しかしながら、同期タービン回転数を用いることにより、タービン回転数の変化分を先読みして要求エンジントルクＴＥを算出しているので、応答遅れが発生しにくい。その結果、応答遅れを補償できるので、加速遅れ感、加速不足感を解消できる。

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。

本実施の形態に係る車両制御システムの全体ブロック図である。 図１のパワートレーンマネージャの制御ブロック図である。 トルクコンバータの結合線図である。 トルクコンバータの特性線図である。 本実施の形態に係る車両制御システム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。 図５のＳ１４０のサブルーチン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

１０００ 車両制御システム、１１００ アクセル操作検知部、１２００ ＰＤＲＭ、１２１０ ドライバモデル、１２２０ 調停部、１３００ 運転支援部、１４００ ＰＴＭ、１４１０ 調停部、１４２０ エンジントルク要求部、１４３０ ギヤ段決定部、１５００ ブレーキ制御・車両運動補償部、１６００ エンジン制御部、１７００ 変速制御部。

Claims (9)

1. エンジンと前記エンジンにトルクコンバータを介して接続された変速機とを備えるパワートレーンを搭載した車両の駆動力制御装置であって、
   前記エンジンの目標エンジントルクを設定するための目標トルク設定手段と、
   前記目標トルク設定手段から出力された目標エンジントルクに基づいて、前記エンジンを制御するための制御手段とを含み、
   前記目標トルク設定手段は、前記エンジンのスロットル開度およびトルクコンバータのタービン回転数に基づいて、前記目標エンジントルクを設定するための手段を含む、車両の駆動力制御装置。
2. 前記目標トルク設定手段は、前記エンジンの性能および前記トルクコンバータの特性を考慮して、スロットル開度をパラメータとして、タービン回転数とタービントルクとの関係を規定した情報に基づいて、前記目標エンジン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. 前記目標トルク設定手段は、前記エンジンの性能および前記トルクコンバータの特性を考慮して、スロットル開度をパラメータとして、タービン回転数とタービントルクとの関係を規定したマップに基づいて、前記目標エンジン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。
4. 前記駆動力制御装置は、
   前記変速機の変速状態を検知するための手段と、
   運転者のアクセル操作状態とを検知するための手段とをさらに含み、
   前記目標トルク設定手段は、前記変速状態および前記アクセル操作状態に基づいて、前記目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数を決定して、前記決定されたタービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、前記目標エンジントルクを算出するための手段を含む、請求項２または３に記載の車両の駆動力制御装置。
5. 前記目標トルク設定手段は、前記変速状態がパワーオンダウンシフト変速中であると、変速後の同期タービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、前記目標エンジントルクを算出するための手段を含む、請求項４に記載の車両の駆動力制御装置。
6. 前記目標トルク設定手段は、前記変速状態がオフアップシフト変速中であると、変速後の同期タービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、前記目標エンジントルクを算出するための手段を含む、請求項４に記載の車両の駆動力制御装置。
7. 前記駆動力制御装置は、
   前記変速機の一方向クラッチの状態を検知するための手段と、
   運転者のアクセル操作状態とを検知するための手段とをさらに含み、
   前記目標トルク設定手段は、前記一方向クラッチの状態およびアクセル操作状態に基づいて、前記目標エンジントルクを算出するために用いるタービン回転数を決定して、前記決定されたタービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、前記目標エンジントルクを算出するための手段を含む、請求項２または３に記載の車両の駆動力制御装置。
8. 前記目標トルク設定手段は、前記一方向クラッチが非駆動状態からの再加速中であると、変速後の同期タービン回転数を用いて算出されたタービントルクを用いて、前記目標エンジントルクを算出するための手段を含む、請求項７に記載の車両の駆動力制御装置。
9. 前記駆動力制御装置は、トルクコンバータのタービン回転数と目標エンジントルクから、トルクコンバータ特性を用いて、目標エンジン回転数を算出するための手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記目標エンジントルクに加えて前記目標エンジン回転数に基づいて、前記エンジンを制御するための手段を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置。

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