(57)【要約】【課題】パワートレーントルクディマンド制御においてエンジントルクディマンド制御と同等のトルク特性を実現する。【解決手段】内燃エンジンを含む動力源に接続された無段変速機を介して車両を駆動する車両において、車両の目標駆動力を算出し、目標駆動力に基づき目標トランスミッション入力回転速度を求める。目標駆動力と目標トランスミッション入力回転速度とから目標トランスミッション入力トルクを算出する。さらに、目標トランスミッション入力回転速度と目標トランスミッション入力トルクから内燃エンジンの目標スロットル開口面積を算出する。目標スロットル開口面積に基づき内燃エンジンへの負荷指令値を出力することで、駆動力制御におけるレスポンスの遅れやトルク段差を減らすことができる。【選択図】図２
2014134184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンを含む動力源に接続された無段変速機を介して車両を駆動する、車両の駆動力制御装置において、
車両の目標駆動力を算出する目標車両駆動力算出手段と、
前記目標駆動力に基づき目標トランスミッション入力回転速度を求める目標トランスミッション入力回転速度算出手段と、
前記目標駆動力と前記目標トランスミッション入力回転速度とから目標トランスミッション入力トルクを算出する目標トランスミッション入力トルク算出手段と、
目標トランスミッション入力回転速度と目標トランスミッション入力トルクから前記内燃エンジンの目標スロットル開口面積を算出する目標スロットル開口面積算出手段と、
目標スロットル開口面積に基づいて前記内燃エンジンへの負荷指令値を算出する負荷指令値算出手段と、を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記目標スロットル開口面積と、実測あるいは推定された実トランスミッション入力回転速度とに基づき負荷トルク指令値を算出する負荷トルク指令値算出手段を、さらに備える請求項１の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記動力源として、前記内燃エンジンの他に無スロットル動力発生装置を備える、請求項２の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記目標スロットル開口面積算出手段は、前記目標トランスミッション入力回転速度と、前記目標トランスミッション入力トルクとから、前記内燃エンジンの目標体積効率を求め、体積効率と、スロットル開口面積を内燃エンジンの回転速度と排気量とで除した単位スロットル開口面積との一定の関係に基づき、目標体積効率から目標単位スロットル開口面積を計算し、目標単位スロットル開口面積に前記目標トランスミッション入力回転速度と内燃エンジンの排気量とを乗じることで、前記内燃エンジンの目標スロットル開口面積を算出するよう構成される、請求項１から３のいずれかの車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記負荷トルク指令値算出手段は、前記目標スロットル開口面積を実測あるいは推定された実トランスミッション入力回転速度と前記内燃エンジンの排気量とで除した目標単位スロットル開口面積を計算し、単位スロットル開口面積と前記内燃エンジンの体積効率との一定の関係に基づき、目標単位スロットル開口面積から前記内燃エンジンの目標体積効率を求め、目標体積効率と前記実トランスミッション入力回転速度とに基づき前記負荷トルク指令値を算出するよう構成される、請求項２または３の車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、この発明は、目標車両駆動力に基づき無段変速機の変速比と内燃エンジンの運転とを制御するパワートレーントルクディマンド制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動力制御に関しては、従来はアクセルペダルの踏み込み量に基づき内燃エンジンの出力を制御し、内燃エンジンの出力と車速に基づき自動変速機の変速比を制御する、いわゆるエンジントルクディマンド（ＥＴＤ）制御が行われていた。
【０００３】
これに対して特許文献１は、アクセルペダルの踏み込み量と車速から、目標車両駆動力を設定し、目標車両駆動力と実トランスミッション入力回転速度とから、目標トランスミッション入力トルクを計算し、目標トランスミッション入力トルクが得られるように自動変速機の変速比と内燃エンジンの運転とを制御するパワートレーントルクディマンド（ＰＴＤ）制御に関する提案を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０６１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術は、無段変速機への目標トランスミッション入力トルクの計算を、目標車両駆動力と実トランスミッション入力回転速度に基づき計算するか、あるいは目標車両駆動力と目標トランスミッション入力回転速度に基づき計算するかを、無段変速機の目標出力回転速度と実出力回転速度との偏差に応じて決めることを提案している。
【０００６】
ＰＴＤ制御において、目標トランスミッション入力トルクを、目標車両駆動力と実トランスミッション入力回転速度に基づき計算する場合は、無段変速機の応答遅れが生じる過度期の始めに、実トランスミッション入力トルクがオーバーシュートする。そのため、レスポンスは良いが駆動力段差が生じやすく、運転性が悪化したり、燃料消費を悪化させる可能性がある。
【０００７】
一方、ＰＴＤ制御において、目標トランスミッション入力トルクを、目標車両駆動力と目標トランスミッション入力回転速度に基づき計算する場合は、燃料消費を低減するうえでは好ましいが、過渡時の動力発生に関してレスポンスが悪化する。また、車両駆動力を一定に保ったままで、回転速度の変化要求がある場合に、回転速度が変化する過渡状態で車両駆動力を一定に維持できない。
【０００８】
この発明の目的は、ＰＴＤ制御の目標トランスミッション入力トルクの算出に関する上記問題に鑑みてなされたもので、ＰＴＤ制御においてＥＴＤ制御と同等のトルク特性を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するために、この発明は、動力源に接続された無段変速機を介して車両を駆動する、車両の駆動力制御装置に適用される。駆動力制御装置は、目標車両駆動力を算出する目標車両駆動力算出手段と、目標車両駆動力に基づき目標トランスミッション入力回転速度を算出する目標トランスミッション入力回転速度算出手段とを備える。また、算出した目標車両駆動力と目標トランスミッション入力回転速度とから目標トランスミッション入力トルクを求める目標トランスミッション入力トルク算出手段を備える。さらに、目標トランスミッション入力回転速度と目標トランスミッション入力トルクから目標スロットル開口面積を算出する目標スロットル開口面積算出手段と、目標スロットル開口面積に基づいて動力源への負荷指令値を算出する負荷指令値算出手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
目標車両駆動力に基づき計算された目標トランスミッション入力回転速度と目標トランスミッション入力トルクから、目標スロットル開口面積を求め、目標スロットル開口面積に基づいて動力源への負荷指令値を算出するので、目標トランスミッション入力回転速度と目標トランスミッション入力トルクとを短時間で実現できる。したがって、トランスミッション入力トルクをオーバーシュートさせることなく、駆動力制御のレスポンスを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態による車両の駆動力制御装置の概略構成図である。
【図２】この発明の実施形態によるコントローラが実行する駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】コントローラが備える目標トランスミッション（ＴＭ）入力トルク算出部と目標ＴＭ入力回転速度算出部の構成を説明するブロックダイアグラムである。
【図４】コントローラが備える負荷指令値または負荷トルクの出力部の構成を説明するブロックダイアグラムである。
【図５】コントローラが備える負荷指令値算出部及び負荷トルク算出部の構成を説明するブロックダイアグラムである。
【図６】負荷指令値算出部及び負荷トルク算出部が備える目標体積効率演算部の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図７】目標体積効率演算部の別の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図８】負荷指令値算出部及び負荷トルク算出部が備える負荷指令値算出部の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図９】負荷指令値算出部及び負荷トルク算出部が備える負荷トルク指令値算出部の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図１０】負荷トルク指令値算出部の別の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図１１】内燃エンジンのみを動力源とする車両における駆動力制御装置の制御結果を説明するタイミングチャートである。
【図１２】ハイブリッド駆動車両における駆動力制御装置の制御結果を説明するタイミングチャートである。
【図１３】ハイブリッド駆動車両における内燃エンジンと無スロットル動力発生装置とのトルク分担を説明するタイミングチャートである。
【図１４】コントローラが備える目標ＴＭ駆動力基本値算出部の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図１５】コントローラが備える目標ＴＭ入力回転基本値算出部の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図１６】コントローラが備える目標ＴＭ入力トルク算出部の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図１７】コントローラのＲＯＭに格納された目標入力回転テーブルの特性を示すダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、車両の内燃エンジン１の出力はトルクコンバータ１１を介して無段変速機（ＣＶＴ）１２に入力される。ＣＶＴ１２はプライマリプーリ１３とセカンダリプーリ１４と、これらに掛け回されたＶベルト１５とを備える。プライマリプーリ１３は油圧Ｐｐｒｉに応じて溝幅を変化させることで、Ｖベルト１５との接触半径を変化させる。セカンダリプーリ１４は油圧Ｐｓｅｃに応じて溝幅を変化させることで、Ｖベルト１５との接触半径を変化させる。結果として、ＣＶＴ１２は油圧Ｐｐｒｉと油圧Ｐｓｅｃの制御に応じて、入力回転速度と出力回転速度の比、すなわち変速比を無段階に変化させる。油圧Ｐｐｒｉと油圧Ｐｓｅｃは油圧供給装置１６により生成される。
【００１３】
セカンダリプーリ１４はファイナルギア１８とディファレンシャル１９を介して駆動輪に結合する。
【００１４】
内燃エンジン１は吸気量を調整する吸気スロットル装置３を備える。吸気スロットル装置３は、内燃エンジン１の吸気通路２に設けた吸気スロットル４と、吸気スロットルの開度を入力信号に応じて変化させる電動モータ５を備える。
【００１５】
油圧供給装置１６と吸気スロットル装置３はコントローラ２１が出力する指令信号に応じて作動する。
【００１６】
コントローラ２１は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラを複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００１７】
コントローラ２１には吸気スロットル４のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ６、車両が備えるアクセルペダル７のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２２、内燃エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２３、プライマリプーリ１３の回転速度を検出するプライマリプーリ回転速度センサ２４、セカンダリプーリ１４の回転速度を検出するセカンダリプーリ回転速度センサ２５、及び車両の走行速度を検出する車速センサ２６から検出信号がそれぞれ信号として入力される。
【００１８】
コントローラ２１はこれらの検出信号に応じて、吸気スロットル４の開度制御と、油圧供給装置１６を介したＣＶＴ１２の変速制御を行うことで、車両の駆動力を制御する。
【００１９】
この実施形態による駆動力制御装置は、アクセルペダル７の開度と車速から、目標車両駆動力を設定し、目標車両駆動力と実トランスミッション（ＴＭ）入力回転速度とから、目標トランスミッション（ＴＭ）入力トルクを計算し、目標ＴＭ入力トルクが得られるようにＣＶＴ１２の変速比と内燃エンジン１の運転とを制御するパワートレーントルクディマンド（ＰＴＤ）制御を行なう。
【００２０】
ＰＴＤ制御の問題点は、前述のように、過渡時の動力発生に関してレスポンスが悪化することである。また、車両駆動力を一定に保ったままで、回転速度の変化要求がある場合に、回転速度が変化する過渡状態で車両駆動力を一定に維持できないという問題点もある。
【００２１】
図２を参照して、上記の問題を解決すべくコントローラ２１実行する駆動力制御ルーチンを説明する。
【００２２】
このルーチンは車両の走行中に一定時間ごと、すなわち例えば１０ミリ秒毎に実行される。
【００２３】
ステップＳ１でコントローラ２１は車両のアクセルペダル７の開度を含む様々な駆動力要求に基づき車両の目標駆動力を計算する。
【００２４】
ステップＳ２でコントローラ２１は、目標駆動力に基づき目標ＴＭ入力回転速度を計算する。
【００２５】
ステップＳ３でコントローラ２１は、目標駆動力と目標ＴＭ入力回転速度とに基づき、目標ＴＭ入力トルクを計算する。
【００２６】
ステップＳ４でコントローラ２１は、目標ＴＭ入力回転速度と目標ＴＭ入力トルクとに基づき、負荷指令値を計算する。
【００２７】
ステップＳ５でコントローラ２１は、車両の動力発生システムが内燃エンジン単体であるかどうかを判定する。これは、電気自動車やハイブリッド駆動電気自動車への適用を考慮して設けたステップである。図１に示した車両は内燃エンジン１を単体の動力発生システムとしている。その場合には、ステップＳ５の判定は肯定的となり、コントローラ２１はステップＳ６で負荷指令値として目標スロットル開口面積を出力する。これにより、内燃エンジン１のスロットル開が目標スロットル開口面積へと制御される。なお、この場合にはステップＳ４では負荷指令値として目標スロットル開口面積を計算しておく。
【００２８】
一方、車両の動力発生システムが内燃エンジン単体ではない場合、すなわち車両が電気自動車やハイブリッド駆動電気自動車の場合は、ステップＳ５の判定が否定的となる。この場合には、コントローラ２１はステップＳ７で実ＴＭ入力回転速度をプライマリプーリ回転速度センサ２４の出力信号から読み取る。次のステップＳ８でコントローラ２１は、ステップＳ４で計算した負荷指令値と実ＴＭ入力回転速度とに基づき、負荷トルク指令値を計算し、出力する。ハイブリッド駆動車両や電気自動車においては、この負荷トルク指令値に基づき動力源の出力トルクが制御される。
【００２９】
以上のルーチンは、内燃エンジン１のみを走行用動力源とする車両にも、電気自動車やハイブリッド駆動電気自動車にも、適用することができる。
【００３０】
次に各ステップＳ１−Ｓ８の処理内容を個別に説明する。
【００３１】
図３を参照すると、ステップＳ１で行なわれる目標駆動力の計算は、コントローラ２１が備える目標ＴＭ入力回転下限基本値演算部５１と目標減速度演算部５２と目標駆動力演算部５３において行なわれる。ステップＳ２で行なわれる目標ＴＭ入力回転速度の計算は、コントローラ２１が備える目標ＴＭ入力回転速度演算部５５で行なわれる。ステップＳ３で行なわれる目標ＴＭ入力トルクの計算は、コントローラ２１が備える目標ＴＭ入力トルク演算部５４で行なわれる。なお、図３-図１０、図１４-図１６に示す各ブロックはコントローラ２１の各機能を、仮想的なユニットとして示したものであり、物理的な存在を意味しない。
【００３２】
目標ＴＭ入力回転下限基本値演算部５１は、次のようにして目標ＴＭ入力回転下限基本値を算出する。すなわち、予めＲＯＭに格納されたマップを参照して、車速ＶＳＰから目標ＴＭ入力回転下限基本値を検索する。また、スポーツモード要求、エンジンブレーキ要求、余裕駆動力要求のいずれかが存在しているかどうかを判定する。
【００３３】
ここで、スポーツモード要求は、ドライバが車両のシフトレバーに付設されたスイッチ操作を行うことでＯＮになる。エンジンブレーキ要求はエンジンブレーキを強化したい場合に発せられる要求であり、例えばシフトレバーがＬレンジに入ることでＯＮになる。余裕駆動力要求は、ナビゲーションシステムの情報に基づき、例えばワインディングロードな走行中に、アクセル操作に対する駆動力のレスポンス向上を目的としてＯＮに設定される。
【００３４】
目標ＴＭ入力回転下限基本値演算部５１は、これらのいずれかの要求がＯＮの場合には、目標ＴＭ入力回転下限基本値をそのまま出力する。一方、スポーツモード要求、エンジンブレーキ要求、余裕駆動力要求のすべてがＯＦＦの場合には、目標ＴＭ入力回転下限基本値としてゼロを出力する。
【００３５】
目標減速度演算部５２はナビゲーションシステムの情報に基づき、車両の現在の走行環境を住宅地、市街地、その他の３種類に分別し、走行環境に応じた目標減速度を出力する。その他には郊外が含まれる。設定される減速度は住宅地、市街地、その他の順に小さくなる。
【００３６】
図１４を参照すると、目標駆動力演算部５３はあらかじめＲＯＭに格納された、図示された特性のマップ１８１を参照して、車速とアクセル開度から車両の目標駆動力基本値を計算する目標駆動量基本値演算部８１を備える。目標駆動力演算部５３は目標駆動量基本値演算部８１が計算した目標駆動力基本値に、余裕駆動力要求、エンジンブレーキ要求、目標ＴＭ入力回転下限基本値演算部５１が計算した目標ＴＭ入力回転下限基本値、アイドルスイッチ、目標減速度演算部５２が計算した目標減速度に基づく補正演算を行なって、車両の目標駆動力を算出する。アイドルスイッチはアクセル開度ゼロのときにＯＮに切り換わる仮想的スイッチである。目標減速度は目標駆動力基本値を負の方向に補正するために用いられる。
【００３７】
図１５を参照すると、目標ＴＭ入力回転速度演算部５５は目標ＴＭ入力回転基本値演算部１７１を備える。目標ＴＭ入力回転基本値演算部１７１は目標駆動力に車速を乗じて目標出力を計算する。さらに、あらかじめコントローラ２１のＲＯＭに格納された、図示された特性のマップ１８３を参照して、目標出力に応じた目標ＴＭ入力回転基本値を求める。
【００３８】
図１５を参照して、マップ１８３の内容を説明する。図の横軸は目標出力を表し、縦軸は目標ＴＭ入力回転速度を表す。ドライブ領域はＣＶＴ１２においてプライマリプーリ１３からセカンダリプーリ１４とトルクが伝達されている状態、つまり、内燃エンジン１が駆動輪を回転駆動している状態、を意味する。減速領域はセカンダリプーリ１４からプライマリプーリ１３へトルクが伝達されている状態、つまり、エンジンブレーキ状態を意味する。なお、目標ＴＭ入力回転基本値出力部１７１が参照するのはマップのドライブ領域の部分である。図の実線に示すように、ドライブ領域と減速領域の境目となる目標出力ゼロｋｗの状態で目標ＴＭ入力回転速度の値は最小値となる。
【００３９】
目標ＴＭ入力回転速度演算部５５はさらに、目標ＴＭ入力回転基本値演算部１７１が計算した目標ＴＭ入力回転基本値に、アイドルスイッチ、目標減速度演算部５２が計算した目標減速度に基づく補正演算を行なって、目標ＴＭ入力回転速度を算出する。目標減速度は目標ＴＭ入力回転基本値を負の方向に補正するために用いられる。
【００４０】
図１６を参照すると、目標ＴＭ入力トルク演算部５４は除算器２４２，２４４−２４６と乗算器２４１，２４３，２４７とを備える。乗算器２４１は車両のタイヤの有効半径からタイヤの周長を求める。除算器２４２は車速（ｍ／ｍｉｎ）をタイヤの周長で除してタイヤの回転速度を演算する。乗算器２４３はタイヤの回転速度にファイナルギヤ比を乗じることで、ＣＶＴ１２のＴＭ出力回転速度を演算する。除算器２４４は目標ＴＭ入力回転速度演算部５５が演算した目標ＴＭ入力回転速度とＴＭ出力回転速度との比からＣＶＴ１２のＴＭ変速比を演算する。除算器２４５と２４６は目標駆動力演算部５２が演算した目標駆動力をＴＭ変速比とファイナルギヤ比で除してＴＭ目標入力駆動力を演算する。乗算器２４７はＴＭ目標入力駆動力にタイヤの周長を乗じることで、目標ＴＭ入力トルクを演算する。
【００４１】
再び図２を参照すると、ステップＳ４−Ｓ８のプロセスで、コントローラ２１は、以上のようにして算出された目標ＴＭ入力回転速度と目標ＴＭ入力トルクとを用いて負荷指令値または負荷トルク指令値を出力する。
【００４２】
図４を参照すると、負荷指令値及び負荷トルク指令値の計算はコントローラ２１が備える負荷指令値及び負荷トルク指令値算出部５６により行なわれる。
【００４３】
負荷指令値及び負荷トルク指令値算出部５６には目標ＴＭ入力回転速度と目標ＴＭ入力トルクとともに、プライマリプーリ回転速度センサ２４が検出する実ＴＭ入力回転速度が入力される。
【００４４】
図５を参照すると、負荷指令値及び負荷トルク指令値算出部５６は目標体積効率算出部６１、負荷指令値算出部６２、及び負荷トルク指令値算出部６３を備える。
【００４５】
図６を参照すると、目標体積効率算出部６１は目標ＴＭ入力回転速度と目標ＴＭ入力トルクに基づき、あらかじめコントローラ２１のＲＯＭに格納された、図示された特性の３次元マップ１８４を参照して、目標体積効率を算出する。
【００４６】
なお、３次元マップ１８４を参照するかわりに、次のような簡略的手法により目標体積効率を算出することが可能である。
【００４７】
すなわち、体積効率は内燃エンジン１が発生可能な上限トルクに対する現時点のエンジントルクの割合と同等である。したがって、内燃エンジン１が発生可能な最大トルクと最小トルクとをＴＭ入力回転速度ごとに割りつけた最大トルクテーブル１８７と最小トルクテーブル１８８とをコントローラ２１のＲＯＭに格納しておく。
【００４８】
図７を参照すると、目標体積効率算出部６１はこれらのテーブルを参照して、目標ＴＭ入力回転速度に対応する最大トルクと最小トルクを求める。そして、目標ＴＭ入力トルクと最小トルクの差を、最大トルクと最小トルクの差で除した値を目標体積効率として計算する。このように構成することで、目標体積効率算出部６１は３次元マップを用いずに簡易に目標体積効率を計算することができる。
【００４９】
その場合の体積効率と、内燃エンジン１の単位回転速度・単位排気量当たりのスロットル開口面積との関係は、特許第３５４１６６１号並びに図８のマップ１８５に示されるように、内燃エンジン１の回転速度によらずほぼ同一である。
【００５０】
図８を参照すると、負荷指令値算出部６２は目標体積効率算出部６１が算出した目標体積効率から、予めコントローラ２１のＲＯＭに格納されたマップ１８５を参照して、単位回転速度・単位排気量当たりのスロットル開口面積を求める。そして、これに内燃エンジン１の排気量と目標ＴＭ入力回転速度を乗じることで負荷指令値としての目標スロットル開口面積を計算する。
【００５１】
より詳細には、負荷指令値算出部６２は単位スロットル開口面積演算部６２Ａと乗算器６２Ｂからなる。
【００５２】
単位スロットル開口面積演算部６２Ａは、目標体積効率を予め定めた目標基本体積効率ｍＴＴＱＨＯＳＴと比較し、目標体積効率が目標基本体積効率ｍＴＴＱＨＯＳＴ以上の場合には、目標体積効率に基づきマップ１８５を参照して単位回転速度・単位排気量当たりのスロットル開口面積を求める。目標体積効率が目標基本体積効率ｍＴＴＱＨＯＳＴ以下の場合には目標基本体積効率ｍＴＴＱＨＯＳＴに基づきマップ１８５を参照して単位回転速度・単位排気量当たりのスロットル開口面積を求める。マップ１８５を用いることで、計算プロセスを簡易化することができる。
【００５３】
乗算器６２Ｂは単位回転速度・単位排気量当たりのスロットル開口面積に内燃エンジン１の排気量ｍＶＯＬと目標ＴＭ入力回転速度演算部５５が計算した目標ＴＭ入力回転速度を乗じることで、内燃エンジン１の目標スロットル開口面積を計算し、負荷指令値として出力する。負荷指令値算出部６２が算出する目標スロットル開口面積は、したがって、目標ＴＭ入力回転速度に基づく値である。
【００５４】
図９を参照すると、負荷トルク指令値算出部６３は、負荷指令値算出部６２が計算した負荷指令値である目標スロットル開口面積を内燃エンジン１の排気量ｍＶＯＬと実ＴＭ入力回転速度とで除すことで、単位回転速度・単位排気量当たりのスロットル開口面積に換算する。この換算値から前述のマップ１８５を参照して目標体積効率を計算する。この場合も、マップ１８５を用いることで、計算プロセスを簡易化することができる。
【００５５】
さらに、得られた目標体積効率と実ＴＭ入力回転速度とから、コントローラ２１のＲＯＭに格納された３次元マップ１８６を参照して、目標ＴＭ入力トルクを求める。３次元マップ１８６は実質的に３次元マップ１８４と同じものである。負荷トルク指令値算出部６３は求めた目標ＴＭ入力トルクを負荷トルク指令値として出力する。負荷トルク指令値算出部６３が算出する目標ＴＭ入力トルクは、したがって、目標ＴＭ入力回転速度から求めた負荷指令値と実ＴＭ入力回転速度に基づく値である。
【００５６】
なお、この場合も３次元マップ１８６を参照するかわりに、図１０に示す簡略的手法により目標体積効率を算出することが可能である。
【００５７】
すなわち、体積効率は内燃エンジン１が発生可能な上限トルクに対する現時点のエンジントルクの割合と同等である。そこで、図７のケースと同様に、内燃エンジン１が発生可能な最大トルクと最小トルクとをＴＭ入力回転速度ごとに割りつけた最大トルクテーブル１８７と最小トルクテーブル１８８とをコントローラ２１のＲＯＭに格納しておく。
【００５８】
一方、負荷トルク指令値算出部６３は、図９の負荷指令値算出部６２が計算したのと同じ手法で実ＴＭ入力回転速度から目標体積効率を計算する。実ＴＭ入力回転速度はプライマリプーリ回転速度センサ２４で検出される。実ＴＭ入力回転速度に代えて、入力回転速度の推定値を用いても良い。
【００５９】
負荷トルク指令値算出部６３は、実ＴＭ入力回転速度に基づき最大トルクテーブル１８７と最小トルクテーブル１８８を参照して、実ＴＭ入力回転速度に対応する最大トルクと最小トルクを求める。
【００６０】
負荷トルク指令値算出部６３は、体積効率と内燃エンジン１が発生可能な上限トルクに対する現時点のエンジントルクの割合とが同等であることを利用して、最大トルクの値と最小トルクの値から、目標体積効率が得られるように、目標トルクを算出し、目標トルクを負荷トルク指令値として出力する。
【００６１】
負荷トルク指令値算出部６３は、実ＴＭ入力回転速度に基づき最大トルクテーブル１８７と最小トルクテーブル１８８を参照して、実ＴＭ入力回転速度に対応する最大トルクと最小トルクを求める。
【００６２】
以上の構成により、コントローラ２１は、車両のアクセル開度と車速に、さらに余裕駆動力要求、スポーツモード要求、走行環境などを加味することで、負荷指令値及び負荷トルク指令値算出部５６は負荷指令値としての目標スロットル開口面積と、負荷トルク指令値とを並行して計算する。
【００６３】
再び図４を参照すると、このようにして負荷指令値及び負荷トルク指令値算出部５６が計算した負荷指令値（目標スロットル開口面積）と負荷トルク指令値とを、コントローラ２１はスイッチ５７と５８を介して出力する。
【００６４】
スイッチ５７は、車両が動力源して内燃エンジン１の他に例えば電動モータのような無スロットル動力発生装置を使用可能な状況にあるかどうかに応じて、負荷指令値と負荷トルク指令値とを選択的に出力する。具体的には無スロットル動力発生装置を使用可能な状況では、負荷トルク指令値を出力し、無スロットル動力発生装置を使用不可能な状況では、負荷指令値(目標スロットル開口面積)を出力する。
【００６５】
スイッチ５８は、車両の内燃エンジン１のみの動力で走行する、いわゆるエンジン単体システムの車両かどうかを判定し、判定結果に応じて、スイッチ５７の出力と、負荷指令値(目標スロットル開口面積)とを選択的に出力する。スイッチ５８の出力が、コントローラ２１の最終的な出力となる。すなわち、コントローラ２１はスイッチ５８の出力に基づき内燃エンジン１の運転を制御する。さらに、内燃エンジン１をアシスト可能な無スロットル動力発生装置が存在する場合には、無スロットル動力発生装置の運転も制御する。
【００６６】
以上の説明のうち、負荷指令値及び負荷トルク指令値算出部５６が図２のステップＳ４とS７及びステップＳ８のうちの負荷トルク指令値の算出とを実行する。図４のスイッチ５７と５８がステップＳ５の判定プロセスと、判定結果に応じて負荷指令値と負荷トルク指令値とを選択的に出力するステップＳ６とＳ８の出力プロセスを実行する。
【００６７】
図１１−１３を参照して、コントローラ２１が実行する以上の制御の結果を説明する。
【００６８】
図１１は内燃エンジン１のみを動力源とする車両にこの駆動力制御装置を適用した場合を示す。車両の走行中にドライバにより（ａ）に示すようにアクセルペダルが踏み込まれると同時に（ｂ）の目標駆動力が増大する。コントローラ２１は目標車両駆動力に基づき計算した目標ＴＭ入力回転速度と目標ＴＭ入力トルクから、直ちに（ｄ）の目標スロットル開口面積を求める。
【００６９】
コントローラ２１は図２のルーチンのステップＳ５の判定が肯定的となるため、ステップＳ６で、内燃エンジン１の負荷指令値として目標スロットル開口面積を出力し、内燃エンジン１のスロットル開度を目標スロットル開口面積へと制御する。言い換えれば、コントローラ２１は、図４のスイッチ５７と５８の動作の結果、内燃エンジン１の負荷指令値として目標スロットル開口面積を出力し、内燃エンジン１のスロットル開度を目標スロットル開口面積へと制御する。このとき、（ｃ）の破線に示す目標ＴＭ入力回転速度はアクセルペダルの踏み込みと同時に増大するが、実ＴＭ入力回転速度は図の実線に示すように目標ＴＭ入力回転速度に向けて滑らかかつ速やかに増加する。
【００７０】
図１２は内燃エンジン１と電動モータのような無スロットル動力発生装置とを備えたハイブリッド駆動車両にこの駆動力制御装置を適用した場合を示す。この場合には、ステップＳ６の判定が肯定的となるため、ステップＳ８で計算された負荷トルク指令値が出力され、コントローラ２１は内燃エンジン１と無スロットル動力発生装置の合計出力トルクを負荷トルク指令値へと制御する。ただし、この制御が適用されるのは、無スロットル動力発生装置がトルク発生可能な場合に限られる。無スロットル動力発生装置がトルク発生不可能な場合には、ステップＳ５の判定が肯定的となり、あるいはスイッチ５７，５８負荷指令値を選択することにより、前述のようにステップＳ６を介して内燃エンジン１の負荷指令値として目標スロットル開口面積が出力される。
【００７１】
以上の制御の結果として、無スロットル動力発生装置がトルク発生可能な場合に出力される負荷トルク指令値は図の（ａ）の実線に示される。この負荷トルク指令値は、目標駆動力と目標ＴＭ入力回転速度から求めた負荷指令値と実ＴＭ入力回転速度とに基づく値である。これに対して、実ＴＭ入力回転速度を用いずに、目標駆動力と目標ＴＭ入力回転速度に基づき求めた負荷トルク指令値は図の（ａ）の破線に示される。一方、目標ＴＭ入力回転速度を用いずに目標駆動力と実ＴＭ入力回転速度に基づき求めた負荷トルク指令値は図（ａ）の鎖線に示される。
【００７２】
実ＴＭ入力回転速度を用いずに、目標駆動力と目標ＴＭ入力回転速度に基づき求めた負荷トルク指令値を用いると実ＴＭ入力トルクは図の（ｂ）の破線のように漸増する。この場合には、実ＴＭ入力トルクが目標ＴＭ入力トルクに達するまでに時間がかかる。一方、目標ＴＭ入力回転速度を用いずに目標駆動力と実ＴＭ入力回転速度に基づき求めた負荷トルク指令値を用いると実ＴＭ入力トルクは図の（ｂ）の鎖線のように大きく増大した後減少する。この場合には、アクセルペダル操作に対するレスポンスは良いもののトルク変動が大きくトルク段差を生じる可能性がある。
【００７３】
これに対して、この駆動力制御装置が出力する負荷トルク指令値を用いると図（ｂ）の実線に示すように、トルク変動を抑えつつ実ＴＭ入力トルクを速やかに目標ＴＭ入力トルクへと一致させることができる。
【００７４】
図１３はハイブリッド駆動車両にこの駆動力制御装置を適用した場合の内燃エンジン１と無スロットル動力発生装置とのトルクの分担を示す。ハイブリッド駆動車両において無スロットル動力発生装置が動力発生可能な場合には、内燃エンジン１は最適動作点となる負荷指令値または負荷トルク指令値によって制御される。これが図の（ａ）の破線に相当する。一方、駆動力制御装置が出力する負荷トルク指令値は図の（ａ）の実線に示される。この差、すなわち図の（ａ）の車線部分の出力トルクを無スロットル動力発生装置が分担する。
【００７５】
一方、ハイブリッド駆動車両において無スロットル動力発生装置が動力発生可能な場合には、ステップＳ５の判定が肯定的となるため、内燃エンジン１のみを動力源とする車両と同様に、ステップＳ６で負荷指令値として目標スロットル開口面積が出力され、内燃エンジン１のスロットル開度が目標スロットル開口面積へと制御される。この場合には、図の実線に示すようにすべての実ＴＭ入力トルクが内燃エンジン１の出力トルクでまかなわれる。
【００７６】
以上のように、この実施形態による車両の駆動力制御装置は、目標車両駆動力に基づき計算された目標ＴＭ入力回転速度と目標ＴＭ入力トルクから、目標スロットル開口面積を求め、目標スロットル開口面積に相当する負荷指令値を動力源へ出力するので、目標ＴＭ力回転速度と目標ＴＭ入力トルクと速やかかつ段差なく実現できる。このため、ＰＴＤ制御におけるＴＭ入力トルクのオーバーシュートやレスポンスの遅れの問題を解決することができる。
【００７７】
また、この実施形態による車両の駆動力制御装置は、内燃エンジン１の他に電動モータなどの無スロットル動力発生装置を備える車両にも適用可能である。その場合には、無スロットル動力発生装置が内燃エンジン１をアシスト可能な状況にあるかどうかに応じて、無スロットル動力発生装置が内燃エンジン１をアシスト可能な状況にある場合には、目標スロットル開口面積に相当する負荷指令値の代わりに７を出力する。その結果、内燃エンジン１と無スロットル動力発生装置とを動力源とするハイブリッド駆動車両においても、目標ＴＭ力回転速度と目標ＴＭ入力トルクとを速やかかつ段差なく実現できる。
【００７８】
さらに、この実施形態による車両の駆動力制御装置は、負荷指令値（目標スロットル開口面積）と負荷トルク指令値の計算に当たって、内燃エンジン１の単位排気量当たりかつ単位回転速度当たりのアクセル要求開口面積と、内燃エンジン１の体積効率との関係を表すマップを用いている。その結果、簡易な構成でこれらの計算を実行することができる。
【００７９】
以上説明した実施形態において、目標駆動力演算部５３が目標車両駆動力算出手段を構成する。目標ＴＭ入力回転速度演算部５５が目標トランスミッション入力回転速度算出手段を構成する。目標ＴＭ入力トルク演算部５４が目標トランスミッション入力トルク算出手段を構成する。負荷指令値算出部６２が目標スロットル開口面積算出手段を構成する。スイッチ５７と５８が負荷指令値算出手段を構成する。
【００８０】
以上、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  内燃エンジン
２  吸気通路
３  吸気スロットル装置
４  吸気スロットル
５  電動モータ
６  スロットル開度センサ
７  アクセルペダル
１１  トルクコンバータ
１３  プライマリプーリ
１４  セカンダリプーリ
１５  ベルト
１６  油圧供給装置
１８  ファイナルギア
１９  ディファレンシャル
２１  コントローラ
２２  アクセル開度センサ
２３  エンジン回転速度センサ
２４  プライマリプーリ回転速度センサ
２５  セカンダリプーリ回転速度センサ
２６  車速センサ
５１  入力回転下限基本値演算部
５２  目標減速度演算部
５３  目標駆動力演算部
５４  入力トルク演算部
５５  入力回転速度演算部
５６  負荷トルク指令値算出部
５７  スイッチ
５８  スイッチ
６１  目標体積効率算出部
６２  負荷指令値算出部
６２Ａ  単位スロットル開口面積演算部
６２Ｂ  乗算器
６３  負荷トルク指令値算出部
８１  目標駆動量基本値演算部
１７１  入力回転基本値出力部
１８１  マップ
１８３  マップ
１８４  ３次元マップ
１８５  マップ
１８６  ３次元マップ
１８７  最大トルクテーブル
１８８  最小トルクテーブル
２４１  乗算器
２４２  除算器
２４３  乗算器
２４４  除算器
２４５  除算器
２４７  乗算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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