(57)【要約】【課題】摩擦係数が低い路面からスムースに発進する車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】エンジンと、アンチロックブレーキシステムと、アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏込量検出手段と、前記アクセル踏み込み量に応じて目標駆動力を設定し、この目標駆動力となるように前記エンジンの出力応答特性を制御する出力応答特性制御手段（４１）と、前記アンチロックブレーキシステム作動時に車両走行路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数演算手段（３０）と、算出された摩擦係数に応じて前記出力応答特性を変化させる出力応答特性変更手段（４２）とを備えたことを特徴とする車両の出力特性制御装置である。【選択図】図１
2006200526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてのエンジンと、
タイヤのスリップを防止するようにブレーキの制動力を制御するアンチロックブレーキシステムと、
アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏込量検出手段と、
前記アクセル踏み込み量に応じて設定される目標駆動力に基づいて前記エンジンの出力応答特性を制御する出力応答特性制御手段と、
前記アンチロックブレーキシステム作動時に車両走行路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数演算手段と、
算出された摩擦係数に応じて前記出力応答特性を変化させる出力応答特性変更手段とを備えたことを特徴とする車両の出力特性制御装置。
【請求項２】
前記出力応答特性変更手段は、前記摩擦係数が小さいほど前記エンジンの出力の立ち上がりが緩やかになるように前記エンジンの出力応答特性を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項３】
前記出力応答特性変更手段は、前記摩擦係数が小さいほど前記エンジンの出力応答特性を制御する時定数を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項４】
走行路面の摩擦係数に基づいて車両の許容最大加速度を設定する最大加速度設定手段を備え、
前記最大加速度設定手段は、前記摩擦係数が小さいほど許容最大加速度を小さく設定し、前記出力応答特性制御手段は、設定された許容最大加速度以下となるように前記エンジンの出力応答特性を制御することを特徴とする請求項項１から３のいずれか一つ記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項５】
前記許容最大加速度に基づいて前記目標駆動力の上限値を設定する駆動力上限設定手段を備え、
この駆動力上限設定手段は、前記摩擦係数が小さいほど、前記目標駆動力の上限値を小さく設定し、前記出力応答特性制御手段は、設定された目標駆動力の上限値以下となるように前記エンジンの出力応答特性を制御することを特徴とする請求項４に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項６】
前記路面摩擦係数演算手段は、前記アンチロックブレーキシステム作動時の車両停止直前の摩擦係数を演算し、
前記出力応答特性変更手段は、発進時にこの摩擦係数に基づいて出力応答特性を補正することを特徴する請求項１に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項７】
前記出力応答特性変更手段は、前記検出したアクセル踏み込み量からアクセルの踏み込み及び踏み戻しを検出し、前記アクセルを踏み戻す場合の前記エンジンの出力応答特性を制御する時定数を、前記アクセルを踏み込む場合及びアクセルの位置を維持する場合の前記時定数より小さく設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項８】
前記出力応答特性変更手段は、前記アクセルを踏み戻す場合の前記時定数を一定値として設定することを特徴とする請求項７に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項９】
前記出力応答特性変更手段は、前記アクセルを踏み込む場合及びアクセルの位置を維持する場合の前記時定数を、路面の摩擦係数が小さいほどを大きく設定することを特徴とする請求項７または８に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項１０】
前記出力応答特性変更手段は、前記算出された路面の摩擦係数が低下する場合の前記エンジンの出力応答特性を制御する時定数を、前記算出された路面の摩擦係数が増大する場合及び不変の場合の前記時定数より小さく設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項１１】
前記出力応答特性変更手段は、前記算出された路面の摩擦係数が低下する場合の前記時定数を一定値として設定することを特徴とする請求項１０に記載の車両の出力特性制御装置。
【請求項１２】
前記出力応答特性変更手段は、前記算出された路面の摩擦係数が増大する場合及び不変の場合の時定数を、前記路面の摩擦係数が小さいほど大きく設定することを特徴とする請求項１０または１１に記載の車両の出力特性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の出力特性制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の出力特性制御は、アクセル踏み込み量より高摩擦係数路走行を前提にした性能マップを用いて目標車速を決定し、この目標車速に実車速が一致するような駆動トルク指令値を算出するという構成になっている（例えば、特許文献１を参照こと）。しかし、氷結路や圧雪路などの発進加速シーンにおいては路面摩擦係数（以下、路面μと示す）に対して過剰な駆動トルク指令値が出力されるため、駆動輪がスリップし、駆動輪がハンチングしてしまうなど安定した加速をすることができなかった。
【０００３】
この課題を解決するために、駆動輪のスリップを検出した場合、駆動輪のスリップ状態に応じた目標駆動輪速を算出し、目標駆動輪速度と駆動輪速度が一致するような駆動トルク指令値を算出することで駆動輪のスリップを抑えた滑らかな加速を実現する技術がある（特許文献２を参照のこと）。
【特許文献１】特開2003-170759号公報
【特許文献２】特開2001-342867号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動輪のスリップを検出した場合に駆動輪のスリップ状態に応じた目標駆動輪速が算出されるため、駆動輪のスリップが検出されるまでの間は駆動トルク指令値が過剰になってしまう。その結果、発進時に駆動輪がスリップしてしまう。さらにはスリップを抑えるようにフィードバック制御（以下、F/B制御と示す）が行われるため、スリップ回復後の加速が遅くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、低路面μでもスリップを伴うことなくスムースに加速することができる車両の出力特性制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、駆動源としてのエンジンと、タイヤのスリップを防止するようにブレーキの制動力を制御するアンチロックブレーキシステムと、アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏込量検出手段と、前記アクセル踏み込み量に応じて目標駆動力を設定し、この目標駆動力となるように前記エンジンの出力応答特性を制御する出力応答特性制御手段と、前記アンチロックブレーキシステム作動時に車両走行路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数演算手段と、算出された摩擦係数に応じて前記出力応答特性を変化させる出力応答特性変更手段とを備えたことを特徴とする車両の出力特性制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、車両走行路面の摩擦係数に応じてエンジンの出力応答特性を変化させて目標駆動力となるようにエンジンを制御するため、例えば、摩擦係数が低い路面では、アクセルの変化に対するエンジンの出力応答特性を遅くして（時定数を大きくして）、スリップを回避することができる一方、摩擦係数が高い路面では、通常のエンジンの伝達特性として加速性を悪化させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の出力特性制御装置のシステム構成を示す図である。
【００１０】
制御開始スイッチ（以下、スイッチをSWと示す）１は、駆動力制御を実行するか否かを検出する。制御SW１は、ドライバーの意思により駆動力制御を行うかどうかを選択するためのスイッチで、SWオン状態の場合は、駆動力制御実行と判断する。SWオフの場合は、駆動力制御を停止する。
【００１１】
ブレーキSW２は、ドライバーがブレーキを踏んでいるか否かを検出する。ブレーキを踏んでいる場合、オン状態となる。ブレーキを離している場合、オフ状態となる。
【００１２】
従動輪速センサ３は、左右各従動輪毎に車輪速度を検出する。アンチロックブレーキシステムコントロールユニット（以下、アンチロックブレーキシステムをABSと、コントロールユニットをECUと示す）４は、駆動力制御ECU１０に対し、ABS作動中か否かを示す信号を出力する。アクセル開度センサ５は、ドライバーのアクセル踏み込み量APOを検出する。駆動輪速センサ６は、左右各駆動輪毎に車輪速度を検出する。検出された左右駆動輪速は駆動力制御ECU１０で平均化され、この平均化した値を駆動輪速aVSPとする。
【００１３】
トランスミッションECU９は、駆動力制御ECU１０に対し、実変速比情報を出力する。
【００１４】
駆動力制御ECU１０は、マイクロコンピューターとその周辺部品により構成され、制御周期（例えば１０ms）毎に制御開始SW１、ブレーキSW２、従動輪速センサ３、ABSECU４、アクセル開度センサ５、駆動輪速センサ６、トランスミッションECU９からの信号を取込んで、エンジンECU８、トランスミッションECU９に指令値を出力する。なお本発明の対象とするスロットルバルブは、いわゆる電制スロットルバルブであって、その開度がアクセルペダルの踏み込み量と必ずしも一致しない制御を可能とする。
【００１５】
駆動力制御ECU１０は、図１に示すように、マイクロコンピューターのソフトウェア形態により構成される制御開始判定部２０、路面μ推定部３０、駆動力制御部４０、駆動力分配部５０を備えている。
【００１６】
駆動力制御ECU１０は、スロットルとトランスミッションを用いることによって、車速を制御する。エンジンECU８は、駆動力制御ECU１０から出力されたエンジントルク指令値cTEをもとにスロットル開度を算出し、スロットルアクチュエータ（以下、アクチュエータをACTRと示す）８１にスロットル開度信号を出力する。スロットルACTR８１は、スロットル開度信号に従ってエンジンの電制スロットルバルブを調整する。トランスミッションECU９は、駆動力制御ECU１０から出力された変速比指令値cRATIOをもとに変速機の変速比を調整する。
【００１７】
以下、駆動力制御ECU１０の各構成について説明する。
《制御開始判定部》
制御開始判定部２０の動作を図２に示したフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】
ステップ１（図では、Ｓ１と略記する。以下同様）では、制御開始SW１からの信号を取込んでSWがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ２へ進み、オフ状態である場合はステップ４へ進む。
【００１９】
ステップ２では、ブレーキSW２からの信号を取込んでSWがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ４へ進み、オフ状態である場合はステップ３へ進む。
【００２０】
ステップ３では制御実行フラグfSTARTを１とし、処理を終了する。ステップ４では制御実行フラグfSTARTを０とし、処理を終了する。制御実行フラグfSTARTが０の場合、駆動力制御は停止される。ドライバーがブレーキを踏んでいる場合は、スロットル開度と変速比では目標車速tVSPに実車両の駆動輪速aVSPを追従させることができないため、フラグを０とし、制御を停止する。制御実行フラグが１の場合、制御実行となる。
【００２１】
制御実行フラグfSTARTは、駆動力制御ECU１０からエンジンECU８、トランスミッションECU９に出力され、エンジンECU８、トランスミッションECU９はフラグに従って以下のように制御される。
【００２２】
制御実行フラグfSTARTが１の場合、エンジンECU８は駆動力制御実行状態と判定し、駆動力制御ECU１０から出力されたエンジントルク指令値cTEに基づいたエンジントルクを出力するようにスロットルACTR８１を制御する。制御実行フラグfSTARTが０の場合、エンジンECU８は駆動力制御停止状態と判定し、アクセル踏み込み量APOに応じたエンジントルクを出力するようにスロットルACTR８１を制御する。
【００２３】
同様に制御実行フラグfSTARTが１の場合、トランスミッションECU９は駆動力制御実行状態と判定し、駆動力制御ECU１０から出力された変速比指令値cRATIOに変速比を設定する。制御実行フラグfSTARTが０の場合、トランスミッションECU９は駆動力制御停止状態と判定し、アクセル踏み込み量APOと駆動輪速aVSPに応じた変速比を設定する。
《路面μ推定部》
路面μ推定部３０は、図３に示すように最大値選択部３１、疑似微分演算部３２、路面許容最大加速度算出部３３より構成され、ブレーキSW2からブレーキSW信号、ABSECU４からABS作動信号、従動輪速センサ３および駆動輪速センサ６から各車輪速信号を取込み、路面許容最大加速度ACCpermitを算出する。
【００２４】
最大値選択部３１は、図４−ａ、４−ｂに示すように制御周期毎に各車輪速の中の最大値を選択し、車輪速最大値VWMAXを算出する。なお、図４−ａ、４−ｂおいて記載はないが、縦軸が車輪速であり、横軸が時間である。
【００２５】
疑似微分演算部３２は、次式に示される伝達特性を有し、車輪速最大値VWMAXを入力とし、車輪速最大値VWMAXの微分値である車輪最大加速度dVWMAXを出力する。例えば特開2003-220940号公報に記載されているように、ABS作動時の車体速度は各車輪速の最大値により推定することができる。よってABS作動時は車輪最大加速度dVWMAXにより車体加速度を推定することができる。なお、車体加速度の推定は、路面許容最大加速度算出部３３で行われる。
【００２６】
【数１】
2006200526.tif 000003
【００２７】
路面許容最大加速度算出部３３は、ブレーキSW信号、ABS作動信号、疑似微分演算部３２にて算出された車輪最大加速度dVWMAXを入力とし、路面許容最大加速度ACCpermitを算出する。
【００２８】
路面許容最大加速度算出部３３の動作を図５に示したフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
ステップ１１では、ブレーキSW信号がOFFからONとなったか否かを判定する。運転者がブレーキを踏んでブレーキSW信号がOFFからONとなった瞬間の場合、ステップ１２へ進む。ブレーキSW信号OFF継続、またはON継続、またはONからOFFへ切り換わった瞬間の場合は、ステップ１３へ進む。
【００３０】
ステップ１２では、路面許容最大加速度ACCpermitを高μ路アクセル全開発進時の車両加速度相当値ACCMAXで初期化する。ステップ１３では、ブレーキSW信号がON継続中であるか否かを判定する。ON継続中であると判定された場合は、ステップ１４へ進む。OFFである場合は、ステップ１６へ進む。ステップ１４では、ABS作動中であるか否かを判定する。ABS作動中であると判定された場合は、ステップ１５へ進む。ABS停止中であると判定された場合は、ステップ１７へ進む。
【００３１】
ステップ１５では、ABS作動時の車輪最大加速度dVWMAXから車体加速度を推定し、この車体加速度から路面μを次式から算出する。通常ABS作動時は路面μの最大値近傍で制動しており、算出された路面μは最大値と推定できる。
【００３２】
【数２】
2006200526.tif 000004
【００３３】
算出された路面μから路面許容最大加速度ACCpermitを設定する。
【００３４】
そしてステップ１６で、路面許容最大加速度ACCpermit前回値と路面許容最大加速度ACCpermit今回値の絶対値を比較し、より小さい値を路面許容最大加速度ACCpermitとして更新する。ステップ１７では、路面許容最大加速度ACCpermitに前回値を設定する（ACCpermit前回値保持）。
【００３５】
なお、制動時の路面μ推定方法として前述の方法の他に、特開平11-78845号公報に示される方法がある。特開平11-78845号公報では、車輪加速度、ブレーキ液圧、前後Gセンサ、横Gセンサより算出された輪荷重より、路面μを推定している。路面μ推定値μMAXより、下式を用いることで推定路面での発進最大加速度αMAXを算出することができる。尚、下式は前輪駆動車の場合の算出式である。
【００３６】
【数３】
2006200526.tif 000005
【００３７】
ここで、H：重心高[m]、L：ホイールベース[m]、μr：転がり抵抗係数、g：重力加速度[m/s2]、Wf：前輪荷重[kg]、Wr：後輪荷重[kg]を示す。
《駆動力制御部》
駆動力制御部４０は、図６に示すように目標駆動トルクマップ４１、エンジンモデル時定数決定部４２、加速度上限リミッタ処理４３、位相補償器４４、エンジンモデル４５、走行抵抗マップ４６、加速度変換部４７、積分器４８、フィードバック補償器（以下F/B補償器）４９より構成され、アクセル踏み込み量APO、駆動輪速aVSP、路面μ推定部３０で設定された路面許容最大加速度ACCpermitを取込み、駆動トルク指令値cTDRを算出する。駆動力制御部４０の内、エンジンモデル４５、走行抵抗マップ４６、加速度変換４７、積分器４８により規範モデルGR(s)を構成する。規範モデルGR(s)には、平坦路走行している場合の車両特性を定義した。
【００３８】
目標駆動トルクマップ４１は、アクセル踏み込み量APOと駆動輪速aVSPから図７に示すマップをもとに目標駆動トルクtTDRを決定する。図７に示されるように目標駆動トルクtTDRは、アクセル踏み込み量が大きいほど大きくなる。また車速が高くなるほどギア比は高くなるため、図７では同じアクセル踏み込み量であれば、車速が高いほど目標駆動トルクtTDRは小さくなるように設定されている。
【００３９】
エンジンモデル時定数決定部４２については後述する。
【００４０】
上限リミッタ処理部４３は、路面許容最大加速度ACCpemitを入力とし、下式をもとに目標駆動トルクtTDRの上限リミット値、目標駆動トルク上限リミッタ値tTDRlmtを算出する。
【００４１】
【数４】
2006200526.tif 000006
【００４２】
ここでMは車両質量[Kg]、Rtはタイヤ有功半径[m]を示す。目標駆動トルク上限リミッタ値tTDRlmtはtTDRとACCpermit×M×Rtを比較し、より小さな値を選択する。
【００４３】
以上より、目標駆動トルクtTDRは路面許容最大加速度ACCpemitにより上限値を制限される。よって制動時のABS作動により低μ路と判定された場合は、アクセルを全開で踏み込んでも目標駆動トルク（目標加速度）が目標駆動トルク上限リミッタ値tTDRlmtに制限されるため、スリップを抑制することができる。
【００４４】
位相補償器４４は、目標駆動トルク上限リミッタ値tTDRlmtを入力とし、駆動輪速aVSPを出力とした場合の制御対象の応答特性を、規範モデルGR(s)の特性に一致させるよう位相補償を行う（図１２参照）。位相補償器４４の伝達特性は、規範モデルGR(s)の構成要素であるエンジンモデル動特性Gre(s)に制御対象のエンジン特性Ge(s)の逆系をかけた式で表される。
【００４５】
制御対象の車両モデルは、駆動トルク指令値cTDRを操作量とし、車速aVSPを制御量としてモデル化することによって、車両のパワートレインの挙動は図１１に示す簡易非線形モデルで表すことができる。図１１は平坦路を走行している車両の特性を定義している。よって走行抵抗は、車両の転がり抵抗と空気抵抗となる。ここでLは無駄時間を表す。駆動トルク指令値を入力とし、車速を出力とする車両モデルは積分特性となる。ただし、制御対象の特性にはパワートレイン系の遅れによる無駄時間も含まれることになり、使用するアクチュエータやエンジンによって無駄時間Lは変化する。
【００４６】
エンジンモデル４５は、下式に示されるように時定数tau_Emの一次遅れと制御対象と同じ無駄時間Lが設定された無駄時間処理により構成される。
【００４７】
【数５】
2006200526.tif 000007
【００４８】
ここで、sはラプラス演算子を表す。
【００４９】
走行抵抗マップ４６は、車速aVSPを入力とし、走行抵抗[Nm]を出力する。走行抵抗は制御対象の転がり抵抗と空気抵抗を設定している。
【００５０】
加速度変換部４７は、目標駆動トルクtTDRlmtを車両質量Mとタイヤ有功半径Rtで割ることにより、目標加速度tACCを算出する。
【００５１】
積分器４８は、制御実行フラグfSTART、駆動輪速aVSP、目標加速度tACCをもとに目標車速tVSPを算出する。図８に積分器４８の処理内容を示す。ステップ２１で制御実行フラグfSTARTを判定し、制御実行フラグfSTARTが０の場合、つまり制御開始SW１がオフ状態、またはブレーキを踏んでいる場合は、ステップ２３で目標車速tVSPとtVSP前回値を駆動輪速aVSPで初期化する。制御実行フラグfSTARTが１の場合、つまり制御開始SW１がオン状態且つブレーキを踏んでいない場合は、ステップ２２に進み、tVSP前回値に目標加速度tACCと制御周期をかけた値を加算して目標車速tVSPとする。目標車速tVSP算出後、tVSP前回値を目標車速tVSPで更新する。
【００５２】
F/B補償器４９は、目標車速tVSPに駆動輪速aVSPが一致するようF/B出力を算出する。F/B出力により外乱やモデル化誤差による影響を抑える。F/B補償器の一例として図６に示す比例ゲインKP、積分ゲインKI、微分ゲインKDからなるPID補償器がある。
【００５３】
位相補償器４４のフィードフォワード出力（F/F出力）に、F/B補償器のF/B出力を加えた値を駆動トルク指令値cTDRとし、駆動力配分部５０へ出力する。
【００５４】
エンジンモデル時定数決定部４２は、路面許容最大加速度ACCpermitを入力とし、図９で示される特性マップをもとにエンジンモデル時定数tau_Emを決定する。図９に示されるようにエンジンモデル時定数tau_Emは、路面許容最大加速度ACCpermitが小さいほど（路面μが低いほど）、大きな値をとる。エンジンモデル時定数tau_Emは規範モデルGR(s)内のエンジンモデルGre(s)に反映される。図１０に示される通り、同じ目標駆動トルクが与えられてもエンジンモデル時定数tau_Emが大きくなるほど、目標加速度tACCの立上りは緩やかになる。よって路面μが低いと判定された場合、目標加速度tACCの立上り（目標車速tVSPの立上り）は緩やかになるため、駆動輪スリップの発生を抑制することができる。図１５に示されるように目標加速度の上限値制限と応答性を落とすことで低μ路発進でもスリップの発生を抑えることができ、駆動トルクによるハンチングの発生も抑えることができる。
《駆動力分配部》
駆動力分配部５０について図１３を用いて説明する。駆動力分配部５０では、駆動輪速aVSP、駆動トルク指令値cTDR、実変速比aRATIOを入力として変速比指令値cRATIOとエンジントルク指令値cTEを算出する。
【００５５】
変速比指令値cRATIOについては、変速比指令値設定部５１にて算出される。変速比指令値設定部５１では、図１４に示されるマップを用いて駆動トルク指令値cTDRと自車速aVSPから変速比指令値cRATIOを決定する。尚、図１４は無段変速機を用いた場合のマップを示している。
【００５６】
エンジントルク指令値算出部５２では、駆動トルク指令値cTDRと実変速比aRATIOより下式に従ってエンジントルク指令値cTEを算出する。
【００５７】
【数６】
2006200526.tif 000008
【００５８】
駆動力分配部５０にて算出された変速比指令値cRATIOは、図１に示される通り、トランスミッションECU９へ出力される。またエンジントルク指令値cTEは、エンジンECU８へ出力される。
【００５９】
以下、車両発進時を例として本発明の駆動力制御ECU１０の作用を説明する。
【００６０】
まず、発進時直前のABS作動を伴う車両停止時に、車輪速センサ３、６から車両停止直前の各車輪の車輪速を検出して、検出した車輪速の最大値を選択する。選択された車輪速最大値VWMAXを時間微分して車輪最大加速度dVWMAXを算出し、算出した車輪最大加速度dVWMAXから車体加速度を推定する。
【００６１】
ここで車体加速度はABS作動状態での車輪速の最大値に基づき設定されるものであり、ABS作動状態では路面の最大μ近傍で制動が実施されるように制御されているため、スリップを発生させない最大加速度と考えることができる。
【００６２】
そして、推定した車体加速度から前述の（２）式を用いて路面μを算出し、発進時の路面許容最大加速度ACCpermitを設定する。このように、ABS作動状態での停止直前の路面μを算出し、発進時の路面許容最大加速度ACCpermitを設定することで、発進時の路面許容最大加速度ACCpermitを精度よく設定し、発進時のスリップ防止と加速性能のバランスを図ることができる。
【００６３】
また、この路面許容最大加速度ACCpermitと、アクセル踏み込み量と車輪速に基づき決定される目標駆動トルクtTDRとから目標駆動トルク上限リミッタ値tTDRlmtを設定するため、発進時に、例えばアクセルを全開にしても目標駆動トルクの上限値tTDRlmtが制限され、発進時にスリップを起こすことがない。
【００６４】
さらに、路面許容最大加速度ACCpermitに基づいてエンジンモデル時定数tau_Emを設定し、このエンジンモデル時定数tau_Emは、路面許容最大加速度ACCpermitが小さいほど大きな値を設定する。言い換えると路面μが低いほど、エンジンモデル時定数tau_Emを大きくして目標加速度Taccの立ち上がりを緩やかにして発進時のスリップの発生を防止することができる。
【００６５】
また、発進時の路面許容最大加速度ACCpermitを設定するとともにエンジンモデル時定数tau_Emを設定することにより、発進時の上限加速度を規定し、また加速度の立ち上がりを緩やかにできるため、駆動トルクのハンチングの発生を防止することができる。
【００６６】
図１６は、第２の実施形態の出力特性制御装置のシステム構成を示す図である。以下、本実施形態の構成の第１の実施形態との相違点について説明する。
【００６７】
本実施形態は、第１の実施形態の駆動力制御部４０にアクセル踏込み量変化率演算部６０からアクセル踏込み量変化率が入力される点で相違する。
【００６８】
アクセル踏込み量変化率演算部６０は、アクセル開度センサ５により検出されたアクセル踏込み量APOを読み込み、アクセル踏込み量APOの変化率（微分値）ΔAPOを演算する。この演算は、例えば、下式に示すようなハイパスフィルタを用いて行われる。
【００６９】
【数７】
2006200526.tif 000009
【００７０】
ここで、tsuH1はハイパスフィルタの時定数、sはラプラス演算子を表す。なお、実際にはタスティン近似などで離散化して得られた漸化式を用いて演算する。
【００７１】
図１７に示すように、演算されたアクセル踏込み量APOの変化率ΔAPOは、駆動力制御部４０のエンジンモデル時定数決定部４２に入力される。
【００７２】
エンジンモデル時定数決定部４２は、路面許容最大加速度ACCpermit、アクセル踏込み量変化率△APOを入力し、エンジンモデル時定数tau_Emを決定する。エンジンモデル時定数tau_Emの決定は、まず以下の判断に基づき運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるか、アクセルペダルの位置を維持しているか、あるいは踏み戻しているかを判定する。判定条件は、以下とする。
１）アクセル踏込み量変化率ΔAPO≧０である場合、踏み込みと判定。
２）アクセル踏込み量変化率ΔAPO＜０である場合、踏み戻しと判定。
【００７３】
そして、図１８−ａに示すようなマップを用いて、エンジンモデル時定数tau_Emを演算する。図１８−ａに示すマップは、アクセル踏込み量変化率ΔAPOと路面許容最大加速度ACCpermitとからエンジンモデル時定数tau_Emを演算するマップである。このマップは、アクセル踏込み量変化率ΔAPO＜０で、路面許容最大加速度ACCpermitに関わらずエンジンモデル時定数tau_Emは一定値とし、加速度が速やかに変化する小さな値とする。一方、アクセル踏込み量変化率ΔAPO≧０で踏み込み時（アクセルの位置を維持する場合を含む）は、路面許容最大加速度ACCpermitが小さいほど（路面μが低いほど）、エンジンモデル時定数tau_Emは大きな値をとる。ここで、アクセル踏み込み時のエンジンモデル時定数tau_Emの最小値は、アクセル踏み戻し時のエンジンモデル時定数tau_Emの値より大きく、アクセル踏み込み時の特性は、図９に示す第１の実施形態の特性と略同じである。
【００７４】
算出されたエンジンモデル時定数tau_Emは、規範モデルGR(s)内のエンジンモデル４５に反映される。これにより、図１０に示すように、同じ目標駆動トルクが与えられてもエンジンモデル時定数tau_Emが大きくなるほど、目標加速度の応答は緩やかになり、またエンジンモデル時定数tau_Emが小さくなるほど、目標加速度の応答は俊敏になる。
【００７５】
第１の実施形態では、エンジンモデル時定数tau_Emは図９に示すように摩擦μに応じて設定されるため、摩擦μが同じであればアクセルの踏み込み、踏み戻しに関わらず同じ値とした。このため、図１９に示すように路面μが低いと判定された場合、例えば圧雪路から氷結路に切り換わった場合に路面μが低下し、スリップが生じて運転者がアクセルを踏み戻した場合でもエンジンモデル時定数tau_Emは変化しないため、実際の加速度が変化するまでの応答遅れが大きくなる。このため、運転者がアクセルを踏み戻したにも関わらずスリップ量が大きいという問題が生じる恐れがある。
【００７６】
対して第２の実施形態では、図２０に示すようにアクセル踏込み量変化率ΔAPO＜０でエンジンモデル時定数tau_Emは小さい一定値を取るため、アクセル踏込み量変化率ΔAPO＜０で目標加速度が減少する場合に、エンジンモデル時定数tau_Emは小さく、加速度が速やかに減少する。このため、前述のスリップが生じるような場合であっても、運転者がアクセルを踏み戻した場合に加速度が速やかに低下し、スリップ量を抑制することができる。
【００７７】
また、第２の実施形態では、アクセルを踏み込んだ時には、エンジンモデル時定数tau_Emは踏み戻し時より大きな値を取り、かつ路面μが小さいほど大きな値を設定する。これにより、目標加速度Taccの立上り（目標車速tVSPの立上り）は緩やかになるため、駆動輪スリップの発生を抑制することができる。さらに路面μが低下し、再度スリップすることによりアクセルを戻した場合においても、速やかに目標加速度は変化するため、スリップを抑制することができる。
【００７８】
次に、第３の実施形態について説明する。これは、図２１に示すように、第２の実施形態でのアクセル開度変化率演算部６０に代えて路面μ変化率演算部７０を備え、路面μ変化率演算部７０は、路面μ推定方法、例えば車両の加減速度とスリップ比との関係式の傾きに基づいて路面とタイヤとのあいだの路面μを推定する路面μ推定方法（例えば、特開2001-334920号公報参照）を用いて常時路面μを推定する。そして、その推定結果より路面μの変化を算出する。演算された路面μの変化方向は、駆動力制御部４０のエンジンモデル時定数決定部４２に入力される。
【００７９】
エンジンモデル時定数決定部４２は、路面許容最大加速度ACCpermit、路面μの変化方向を入力し、エンジンモデル時定数tau_Emを決定する。
【００８０】
エンジンモデル時定数tau_Emの決定は、図１８−ｂに示すマップに基づき決定される。このマップは、路面μが減少（路面許容最大加速度変化率ΔACCpermit＜０）する場合に、エンジンモデル時定数tau_Emは一定値とし、加速度が速やかに変化する小さな値とする。一方、路面μが増加または不変（路面許容最大加速度変化率ΔACCpermit≧０）の場合には、路面μが低いほどエンジンモデル時定数tau_Emは大きな値をとる。ここで、路面μが増加または不変時のエンジンモデル時定数tau_Emの最小値は、路面μ減少時のエンジンモデル時定数tau_Emの値より大きく、路面μが増加または不変時の特性は、図９に示す第１の実施形態の特性と略同じである。
【００８１】
第１の実施形態では、図２２に示すように、路面μが変化、例えば小さくなったと判定された場合、目標駆動トルク上限値TTDRlmtを小さくする。第１の実施形態の場合には路面μが小さい方に変化すると、エンジンモデル時定数tau_Emは大きい方に変化するため、実際の加速度が変化するまでの応答遅れが大きくなる。このため、スリップ量がさらに大きくなるという問題が生じる恐れがある。
【００８２】
第３の実施形態では、路面μ変化率演算部７０を備え、図２３に示すように路面μが低下することを推定し、路面μの低下に伴い目標駆動トルク上限値TTDRlmtが減少中は、アクセルの踏み込み、踏み戻しに関わらずエンジンモデル時定数tau_Emを図１８−ｂに示すマップに基づき小さくする。このマップは、路面μが低下する場合には、エンジンモデル時定数tau_Emを小さい値として、路面μが増大、または維持される場合には、エンジンモデル時定数tau_Emを大きい値に設定する。さらに路面μが増大、または維持される場合には、エンジンモデル時定数tau_Emは路面μが小さいほど大きく設定される。
【００８３】
その結果、路面μが低下する場合には、加速度は速やかに変化するため、スリップ量を小さくすることができる。また、その後路面μが略一定になった場合にはエンジンモデル時定数tau_Emを大きくするため、さらにアクセルを踏み込んだ時にもスリップ量を小さくすることができる。
【００８４】
さらに、アクセル踏込み量変化率ΔAPOと路面μの変化（＝路面許容最大加速度変化率ΔACCpermit）の両方により図１８−ｃに示すマップを用いて時定数を決定してもよい。
【００８５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態のシステム全体構成図。
【図２】制御開始判定部２０についての動作を示したフローチャート。
【図３】路面μ推定部３０の詳細なブロック図。
【図４ａ】最大値選択部３１の動作を説明する図。
【図４ｂ】最大値選択部３１の動作を説明する図。
【図５】路面許容最大加速度算出部３３についての動作を示したフローチャート。
【図６】駆動力制御部４０の詳細なブロック図。
【図７】目標駆動トルクマップ４１にて用いられる目標駆動トルク算出マップの例。
【図８】積分器４８についての動作を示したフローチャート。
【図９】エンジンモデル時定数決定部４２にて用いられるエンジンモデル時定数算出マップの一例。
【図１０】エンジンモデル時定数を切替えた際の動作を示す図。
【図１１】駆動力制御部４０の説明の際に用いる制御対象のブロック図。
【図１２】位相補償器４４の説明の際に用いる位相補償器と制御対象の結合ブロック図。
【図１３】駆動力配分部５０の詳細なブロック図。
【図１４】変速比指令値設定部５１にて用いられる変速比算出マップの例。
【図１５】本発明による効果を示す図。
【図１６】第２の実施形態のシステム全体構成図。
【図１７】駆動力制御部４０の詳細なブロック図。
【図１８ａ】エンジンモデル時定数決定部４２にて用いられるエンジンモデル時定数算出マップの一例。
【図１８ｂ】エンジンモデル時定数決定部４２にて用いられるエンジンモデル時定数算出マップの一例。
【図１８ｃ】エンジンモデル時定数決定部４２にて用いられるエンジンモデル時定数算出マップの一例。
【図１９】第１の実施形態による課題を示す図。
【図２０】第２の実施形態による効果を示す図。
【図２１】第３の実施形態のシステム全体構成図。
【図２２】第１の実施形態による課題を示す図。
【図２３】第３の実施形態による他の効果を示す図。
【符号の説明】
【００８７】
１  制御開始スイッチ
２  ブレーキスイッチ
３  従動輪速センサ
４  ABSECU
５  アクセル開度センサ
６  駆動輪速センサ
８  エンジンECU
９  トランスミッションECU
１０  駆動力制御ECU
２０  制御開始判定部
３０  路面μ推定部
３１  最大値選択部
３２  疑似微分演算部
３３  路面許容最大加速度算出部
４０  駆動力制御部
４１  目標駆動トルクマップ
４２  エンジンモデル時定数決定部
４３  上限リミッタ処理部
４４  位相補償器
４５  エンジンモデル
４６  走行抵抗マップ
４７  加速度変換器
４８  積分器
４９  F/B補償器
５０  駆動力分配部
５１  変速比指令値設定部
５２  エンジントルク指令値算出部
６０  アクセル踏込み量変化率演算部
７０  路面μ変化率演算部
【図１】
2006200526.tif 000010
【図２】
2006200526.tif 000011
【図３】
2006200526.tif 000012
【図４ａ】
2006200526.tif 000013
【図４ｂ】
2006200526.tif 000014
【図５】
2006200526.tif 000015
【図７】
2006200526.tif 000016
【図８】
2006200526.tif 000017
【図９】
2006200526.tif 000018
【図１０】
2006200526.tif 000019
【図１３】
2006200526.tif 000020
【図１４】
2006200526.tif 000021
【図１５】
2006200526.tif 000022
【図１６】
2006200526.tif 000023
【図１７】
2006200526.tif 000024
【図１８ａ】
2006200526.tif 000025
【図１８ｂ】
2006200526.tif 000026
【図１８ｃ】
2006200526.tif 000027
【図１９】
2006200526.tif 000028
【図２０】
2006200526.tif 000029
【図２１】
2006200526.tif 000030
【図２２】
2006200526.tif 000031
【図２３】
2006200526.tif 000032
【図６】
2006200526.tif 000033
【図１１】
2006200526.tif 000034
【図１２】
2006200526.tif 000035