(57)【要約】【課題】  車両の過渡時においても、走行抵抗を推定する。【解決手段】  エンジンＥＣＵは、検知されたエンジンの回転数とエンジンの出力軸における慣性モーメントとに基づいて、駆動輪における車輪軸の出力トルクを算出して、検知された車輪の回転数と駆動輪における車両の慣性モーメントとに基づいて、駆動輪における車輪軸トルクを算出して、走行抵抗演算器１２０において、車輪軸の出力トルクと車輪軸トルクとの差に基づく走行抵抗を算出する。【選択図】        図３
2006232167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行抵抗を推定する抵抗推定装置であって、
前記車両に搭載されたエンジンの回転数を検知するための手段と、
前記検知された回転数と前記エンジンの出力軸における慣性モーメントとに基づいて、駆動輪における第１の駆動力を算出するための算出手段と、
前記車輪の回転数を検知するための手段と、
前記検知された回転数と前記駆動輪における前記車両の慣性モーメントとに基づいて、前記駆動輪における第２の駆動力を算出するための手段と、
前記第１の駆動力と前記第２の駆動力との差に基づいて、前記走行抵抗を推定するための推定手段とを含む、抵抗推定装置。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記検知された回転数と前記エンジンの慣性モーメントとに基づいて、前記エンジンの出力軸トルクを算出するための手段と、
前記出力軸トルクと前記出力軸から前記駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、前記駆動輪の第１の駆動力を算出するための手段とを含む、請求項１に記載の抵抗推定装置。
【請求項３】
前記車両には、トルクコンバータと変速機構とを含む自動変速機が搭載され、
前記算出手段は、前記トルクコンバータがロックアップ状態でない場合において、
前記検知された回転数と前記エンジンの慣性モーメントとに基づいて、前記エンジンの出力軸トルクを算出するための手段と、
前記エンジンの出力軸トルクと前記トルクコンバータのトルク比とに基づいて、前記自動変速機の出力軸トルクを算出するための手段と、
前記自動変速機の出力軸トルクと前記自動変速機から前記駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、前記駆動輪の第１の駆動力を算出するための手段とを含む、請求項１に記載の抵抗推定装置。
【請求項４】
前記車両には、制動装置が搭載され、
前記推定手段は、前記制動装置が作動していないときに、前記走行抵抗を推定するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の抵抗推定装置。
【請求項５】
前記抵抗推定装置は、前記車両の速度を検知するための手段をさらに含み、
前記推定手段は、前記車両の速度の変化量が予め定められた変化量以下であるときに、前記走行抵抗を推定するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の抵抗推定装置。
【請求項６】
前記推定手段は、前記エンジンへの燃料の供給が停止しているときに、前記走行抵抗を推定するための手段を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の抵抗推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の抵抗推定装置に関し、特に、過渡時の車両の走行抵抗を推定する抵抗推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行する際には、空気抵抗や勾配抵抗など様々な走行抵抗が車両に作用する。走行中の車両に作用する走行抵抗を推定する技術として、たとえば、特開平６−２７０７１４号公報（特許文献１）は、イニシャライズ出力を確実に実行して、目標スロットルバルブ開度まで短時間で到達可能とし、かつ、車速のアンダーシュートを回避する定速走行制御装置を開示する。この定速走行制御装置は、現在のエンジントルクと現在の車両の加速度から走行抵抗値を推定し、現在の車速と目標車速との速度誤差と、走行抵抗値とに基づいて目標スロットルバルブ開度を決定し、負圧式スロットルアクチュエータのスロットルバルブ開度を目標スロットルバルブ開度にフィードバック制御することにより、定速走行制御を行う。定速走行制御装置は、定速走行制御開始時に、負圧式スロットルアクチュエータのダイアフラム内の負圧が目標スロットルバルブ開度に対応した所定の負圧に達するまでのアクチュエータ応答無駄時間に応じたイニシャライズ出力時間を演算するイニシャライズ出力時間演算手段と、イニシャライズ出力時間が経過するまでスロットルバルブ開度のフィードバック制御を禁止するフィードバック禁止手段とを備える。
【０００３】
特許文献１に開示された定速走行制御装置によると、目標スロットルバルブ開度まで短時間で到達可能とし、かつ、車速のアンダーシュートを回避することができる。
【特許文献１】特開平６−２７０７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、走行抵抗は、車両が定速で走行している場合に、車両が車速を維持するための車両の駆動力を算出することにより推定することができる。しかしながら、車両が加速あるいは減速する場合のような車両の過渡時において走行抵抗を推定できないという問題がある。走行抵抗は、クルーズコントロールや車両の姿勢制御等に利用されることが考えられるが、過渡時における走行抵抗が推定できないと、適切な制御行なえないという問題がある。
【０００５】
特許文献１において開示された定速走行制御装置においては、エンジンのトルクと車両重量と加速度とから走行抵抗を推定するものであるが、エンジンの慣性系で消費されるトルクについて考慮されていないため、車両の過渡時の走行抵抗を精度よく推定することはできない。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためのなされたものであって、その目的は、車両の過渡時においても、走行抵抗を推定できる抵抗推定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る抵抗推定装置は、車両の走行抵抗を推定する抵抗推定装置である。抵抗推定装置は、車両に搭載されたエンジンの回転数を検知するための手段と、検知された回転数とエンジンの出力軸における慣性モーメントとに基づいて、駆動輪における第１の駆動力を算出するための算出手段と、車輪の回転数を検知するための手段と、検知された回転数と駆動輪における車両の慣性モーメントとに基づいて、駆動輪における第２の駆動力を算出するための手段と、第１の駆動力と第２の駆動力との差に基づいて、走行抵抗を推定するための推定手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、推定手段は、エンジンの回転数と出力軸における慣性モーメントとに基づいて算出される駆動輪における第１の駆動力と、車輪の回転数と駆動輪における車両の慣性モーメントとに基づいて算出される第２の駆動力との差に基づいて、走行抵抗を推定する。車輪の回転数と駆動輪における車両の慣性モーメントとに基づいて算出される第２の駆動力は、車両の走行中の実質的な駆動力を示す。一方、エンジンの回転数と出力軸における慣性モーメントとから算出される第１の駆動力は、エンジンから出力されるトルクが動力伝達経路を伝達して、駆動輪において発現すると想定される駆動力を示す。したがって、第１の駆動力と第２の駆動力との差が車両の走行抵抗に対応する。第１の駆動力および第２の駆動力は、エンジンあるいは車両の慣性モーメントに基づいて、算出するため、定速走行時ばかりでなく、車両の加速時や減速時等を含む過渡時においても、走行抵抗を算出することができる。したがって、車両の過渡時においても、走行抵抗を推定できる抵抗推定装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る抵抗推定装置においては、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、検知された回転数とエンジンの慣性モーメントとに基づいて、エンジンの出力軸トルクを算出するための手段と、出力軸トルクと出力軸から駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、駆動輪の第１の駆動力を算出するための手段とを含む。
【００１０】
第２の発明によると、算出手段は、検知されたエンジンの回転数と慣性モーメントとに基づいて、エンジンの出力軸トルクを算出する。すなわち、検知されたエンジンの回転数に基づくエンジンの回転数の変化量すなわち、出力軸の角加速度と、エンジンの慣性モーメントとに基づいて、出力軸を回転させるのに消費されるトルクを算出できる。したがって、エンジンの回転数に対応するエンジンの出力軸トルクと、エンジンの作動に伴なう損失（たとえば、フリクションロスやポンピングロス）と、エンジンの慣性モーメントにより消費されるトルクとに基づいて、エンジンの出力軸から出力される実質的なトルクを算出することができる。算出された出力軸トルクと、出力軸から駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、駆動輪において発現すると想定される第１の駆動力を算出することができる。
【００１１】
第３の発明に係る抵抗推定装置においては、第１の発明の構成に加えて、車両には、トルクコンバータと変速機構とを含む自動変速機が搭載される。算出手段は、トルクコンバータがロックアップ状態でない場合において、検知された回転数とエンジンの慣性モーメントとに基づいて、エンジンの出力軸トルクを算出するための手段と、エンジンの出力軸トルクとトルクコンバータのトルク比とに基づいて、自動変速機の出力軸トルクを算出するための手段と、自動変速機の出力軸トルクと自動変速機から駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、駆動輪の第１の駆動力を算出するための手段とを含む。
【００１２】
第３の発明によると、算出手段は、検知されたエンジンの回転数と慣性モーメントとに基づいて、エンジンの出力軸トルクを算出する。検知されたエンジンの回転数に基づくエンジンの回転数の変化量、すなわち、角加速度と、エンジンの慣性モーメントとにより、出力軸を回転させる際に消費される消費トルクを算出することができる。したがって、エンジンの回転数に対応するエンジンの軸トルクと、エンジンの作動に伴なう損失（たとえば、フリクションロスやポンピングロス）と、エンジンの慣性モーメントにより消費されるトルクとに基づいて、エンジンの出力軸から出力される実質的な出力軸トルクを算出することができる。また、自動変速機が搭載される車両においては、自動変速機に含まれるトルクコンバータがロックアップ状態でない場合に、トルクコンバータの入力軸に入力されたトルクとトルクコンバータの出力軸から出力されたトルクとのトルク比は、入力軸と出力軸との速度比に対応する。そのため、トルクコンバータがロックアップ状態でないと、エンジンの出力軸とトルクコンバータのトルク比とに基づいて、トルクコンバータの出力軸から出力されるトルクを算出することができる。したがって、トルクコンバータの出力軸から出力されるトルクと、変速機構から駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、駆動輪において発現すると想定される第１の駆動力を算出することができる。
【００１３】
第４の発明に係る抵抗推定装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両には、制動装置が搭載される。推定手段は、制動装置が作動していないときに、走行抵抗を推定するための手段を含む。
【００１４】
第４の発明によると、車両に搭載された制動装置が作動すると、走行抵抗を算出したときに、算出された走行抵抗には、制動装置において発現する制動力が含まれる。そのため、制動装置が作動していないときに、制動力を除いた走行抵抗を推定することにより、精度よく走行抵抗を推定することができる。
【００１５】
第５の発明に係る抵抗推定装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、車両の速度を検知するための手段をさらに含む。推定手段は、車両の速度の変化量が予め定められた変化量以下であるときに、走行抵抗を推定するための手段を含む。
【００１６】
第５の発明によると、車両の速度の変化量が予め定められた変化量以下であるとき、すなわち、車両が定速走行するときに、走行抵抗を推定することにより、精度よく走行抵抗を推定することができる。
【００１７】
第６の発明に係る抵抗推定装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、推定手段は、エンジンへの燃料の供給が停止しているときに、走行抵抗を推定するための手段を含む。
【００１８】
第６の発明によると、エンジンへの燃料の供給が停止しているときにおいては、車両は、駆動力を発現していない状態、すなわち、走行抵抗により減速している状態である。このような場合に、走行抵抗を推定することにより、精度よく走行抵抗を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る車両の抵抗推定装置について説明する。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。
【００２０】
本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る車両の制御装置は、図１に示すＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００に
より実行されるプログラムにより実現される。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。
【００２１】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、詳しくは、図１に示すＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ１０２０により実現される。
【００２２】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。
【００２３】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００２４】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチと、入力軸側のポンプ羽根車と、出力軸側のタービン羽根車と、ワンウェイクラッチを有しトルク増幅機能を発現するステータとから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサにより検知される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサにより検知される。
【００２５】
このような自動変速機３００は、その内部に複数の摩擦要素であるクラッチやブレーキ
を備える。予め定められた作動表に基づいて、摩擦要素であるクラッチ要素（たとえばクラッチＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（たとえばブレーキＢ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（たとえばワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３）が、要求された各ギヤ段に対応して、係合および解放されるように油圧回路が制御される。自動変速機３００の変速ポジション（シフトポジション）には、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）、前進走行（Ｄ）ポジションがある。
【００２６】
これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機３００を制御するＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０とを含む。
【００２７】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、出力軸回転数センサにて検知された出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサにて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わすエンジン回転数信号が入力される。さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、トルクコンバータのタービン回転数センサにて検知されたタービン回転数ＮＴを表わす信号が入力される。
【００２８】
これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００２９】
さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０にエンジン制御信号（たとえばスロットル開度信号）を出力し、エンジンＥＣＵ１０１０は、そのエンジン制御信号や他の制御信号に基づいてエンジン１００を制御する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、トルクコンバータ２００のロックアップクラッチ制御信号を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいて、ロックアップクラッチの係合圧が制御される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、自動変速機３００にソレノイド制御信号を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、自動変速機３００の油圧回路のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段（たとえば第１速〜第５速）を構成するように、摩擦係合要素が係合および解放されるように制御される。
【００３０】
また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０を経由して、アクセル開度センサ２１００から、運転者により操作されたアクセルペダルの開度を表わす信号が入力される。また、ＥＣＵ１０００は、各種データ（しきい値、変速マップ等）やプログラムが記憶されたメモリを有する。
【００３１】
本発明に係る車両の抵抗推定装置は、エンジンＥＣＵ１０１０により実現される。本発明は、エンジンＥＣＵ１０１０が、エンジン１００の回転数とエンジンの出力軸における慣性モーメントとに基づいて算出された駆動輪（図示せず）における駆動力（１）と、車輪速センサ２２００により検知された回転数と駆動輪における車両の慣性モーメントとに基づいて算出される駆動輪における駆動力（２）との差を算出して、走行抵抗を推定する点に特徴を有する。
【００３２】
なお、車両の慣性モーメントおよびエンジンの慣性モーメントは、実験的に求めるようしてもよい。たとえば、エンジン１００の出力軸における慣性モーメントは、図２（Ａ）に示すような回転数とフリクションロスとの関係と、図２（Ｂ）に示すようなエンジン１００の回転数の時間変化とに基づいて算出することができる。すなわち、エンジン１００の回転数とフリクションロスとの関係は、実験により、ＮＥ（１）に対応するＲ（１）およびＮＥ（２）に対応するＲ（２）を求めるなどして、図２（Ａ）に示すような関係を導き出すことができる。また、エンジン１００を予め定められた回転数ＮＥ（３）から燃料の供給を停止させる実験により、図２（Ｂ）に示すようなエンジン１００の回転数の時間変化を導き出すことができる。エンジンの慣性モーメントは、Ｒ（フリクションロス）＝Ｉ（エンジン１００の慣性モーメント）×ΔＮＥ（回転数の変化量）の式により算出できる。したがって、図２（Ｂ）に示すように、時間間隔Δｔ間の回転数の変化量ΔＮＥを算出して、Δｔ間の回転数におけるフリクションロスＲを図２（Ａ）から導き出して、エンジン１００の慣性モーメントを算出することができる。
【００３３】
また、車両の慣性モーメントおよびエンジンの慣性モーメントは、車両およびエンジンを構成する各構成部品の各々の要素情報（たとえば、寸法や重量等）に基づいて近似的に算出するようにしてもよいし、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析により算出するようにしてもよく、車両およびエンジンの慣性モーメントの算出方法については、周知の技術を用いればよく、特に限定されるものではない。好ましくは、自動変速機３００が有段式の変速機構を有する場合には、変速段に対応した車両の慣性モーメントを予め算出しておくことが望ましい。たとえば、シフトポジションが１速であるときの車両の発進時と２速であるときの車両の発進時とでは、変速比および動力伝達経路が異なるため、駆動輪における車両の慣性モーメントも異なるためである。自動変速機３００が無段式の変速機構を有する場合には、変速比（ギヤ比）と車両の慣性モーメントとの関係を示すマップを予め記憶しておくようにしてもよい。
【００３４】
以下の説明においては、エンジンＥＣＵ１０１０のハードウェア（演算回路）により実現される抵抗推定装置について説明するがハードウェアではなく、エンジンＥＣＵ１０１０で実行されるプログラム（ソフトウェア）により実現されてもよい。
【００３５】
以下、図３を参照して、本実施の形態に係る車両の推定装置であるエンジンＥＣＵ１０１０が走行抵抗を算出する場合について説明する。
【００３６】
エンジンＥＣＵ１０１０は、軸トルク演算器１０２を含む。軸トルク演算器１０２は、図示トルクからポンピングロスおよびエンジン１００のフリクションロスを減じた値に対応するエンジン軸トルクを後述するエンジン出力演算器１１０に出力する。図示トルクとは、軸トルクとエンジン回転数と吸入空気量との関係を示すマップから算出されるトルクを示す。
【００３７】
エンジンＥＣＵ１０１０は、乗算器１０４と、微分器１０６と、消費トルク演算器１０８と、エンジン出力演算器１１０とをさらに含む。乗算器１０４は、エンジン１００から送信される回転数検知信号に対応するエンジン１００の回転数に、回転数の単位（ｒｐｍ）を角速度の単位（ｒａｄ／ｓもしくはｄｅｇ／ｓ）に換算する係数Ｋを乗じた値を微分器１０６に出力する。微分器１０６は、乗算器１０４から入力された値を時間微分した値に対応する角加速度を消費トルク演算器１０８に出力する。消費トルク演算器１０８は、微分器１０６から入力された角加速度に、エンジン１００の慣性モーメントを乗じた値に対応するエンジンの慣性系による消費トルクをエンジン出力演算器１１０に出力する。
【００３８】
エンジン出力演算器１１０は、軸トルク演算器１０２から入力されたエンジン軸トルクと、消費トルク演算器１０８から入力されたエンジン１００の慣性系による消費トルクとの差をエンジン１００の出力トルクとして出力する。
【００３９】
エンジンＥＣＵ１０１０は、速度比演算器１１２と、トルク比演算器１１４とをさらに含む。速度比演算器１１２には、エンジン１００から送信される回転数検知信号に対応するエンジン１００の回転数と、トルクコンバータ２００のタービン回転数とが入力される。速度比演算器１１２は、エンジン１００の回転数とタービン回転数とに基づいて速度比を算出して、トルク比演算器１１４に出力する。トルク比演算器１１４は、速度比演算器１１２から入力された速度比と、予め記憶された、速度比とトルク比との関係を示すマップとに基づいて、トルク比を算出して、後述するコンバータ出力演算器１１６に出力する。
【００４０】
エンジンＥＣＵ１０１０は、コンバータ出力演算器１１６と、乗算器１１８とをさらに含む。コンバータ出力演算器１１６は、エンジン出力演算器１１０から入力されたエンジン出力トルクにトルク比演算器１１４から入力されたトルク比を乗じた値をトルクコンバータの出力トルクとして、乗算器１１８に出力する。乗算器１１８は、コンバータ出力演算器１１６から入力されたトルクコンバータの出力トルクに、車輪軸における出力トルクに換算する係数Ａを乗じた値に対応する車輪軸の出力トルクを後述する走行抵抗演算器１２０に出力する。なお、係数Ａは、トルクコンバータ２００の出力軸から駆動輪までの動力伝達経路における減速比に基づいて設定される。したがって、係数Ａは、自動変速機３００の有段式の変速機構を有する場合には、変速段に応じて異なる値が設定される。自動変速機３００が無段式の変速機構を有する場合には、タービン回転数と自動変速機３００の出力軸回転数との比（変速比）に基づく減速比と、係数Ａとの関係を示すマップを予め記憶しておくようにしてもよい。
【００４１】
エンジンＥＣＵ１０１０は、乗算器２０２と、微分器２０４と、車輪軸トルク演算器２０６とをさらに含む。乗算器２０２は、車輪速センサ２２００により検知される車輪速度に、車輪速度の単位（ｒｐｍ）を角速度の単位（ｒａｄ／ｓもしくはｄｅｇ／ｓ）に換算する係数Ｋを乗じた値を微分器１０６に出力する。微分器２０４は、乗算器２００から入力された角速度を時間微分した値、すなわち、角加速度を車輪軸トルク演算器２０６に出力する。車輪軸トルク演算器２０６は、微分器２０４から入力された角加速度に、駆動輪における車両の慣性モーメントを乗じた値に対応する車輪軸トルクを、後述する走行抵抗演算器１２０に出力する。
【００４２】
エンジンＥＣＵ１０１０は、走行抵抗演算器１２０をさらに含む。走行抵抗演算器１２０は、乗算器１１８から入力された車輪軸の出力トルクと、車輪軸トルク演算器２０６から入力された車輪軸トルクとの差を算出する。走行抵抗演算器１２０は、算出されたトルクに対応する走行抵抗を出力する。
【００４３】
以上のような構成に基づく、本実施の形態に係る車両の抵抗推定装置であるエンジンＥＣＵ１０１０の動作について説明する。
【００４４】
車両の加速時において、検知されたエンジン回転数に基づいて、エンジン１００の出力軸の角加速度が算出される。算出された角加速度とエンジン１００の慣性モーメントとを乗じてエンジンの慣性系の消費トルクが算出される。そのため、図示トルクからエンジン１００の作動に伴なうフリクションロスとポンピングロスとを減じて算出されるエンジン軸トルクからさらにエンジンの慣性系の消費トルクを減じることにより、実質的なエンジン１００の出力トルクが算出される。
【００４５】
また、エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。したがって、エンジン１００の出力トルクに、エンジン回転数とタービン回転数との速度比に応じて算出されるトルク比を乗じてトルクコンバータ２００から出力される出力トルクが算出される。トルクコンバータ２００から出力される出力トルクに、自動変速機３００から駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づく係数Ａを乗じて、駆動輪における車輪軸の出力トルクが算出される。このとき、自動変速機３００の変速段あるいはタービン回転数と自動変速機３００の出力軸回転数との比（変速比）に対応した係数Ａを用いて、車輪軸の出力トルクが算出される。
【００４６】
一方、検知された車輪速度に基づいて、車輪軸の角加速度が算出される。算出されたック加速度と駆動輪における車両の慣性モーメントとを乗じて、車輪軸トルクが算出される。このとき、自動変速機３００の変速段あるいはタービン回転数と自動変速機３００の出力軸回転数との比に対応した車両の慣性モーメントを用いて、車輪軸トルクが算出される。
【００４７】
そして、エンジン１００の回転数に基づいて車輪軸に発現していると想定される車輪軸の出力トルクと車輪速センサ２２００により検知された車輪速度に基づいて駆動輪において発現している車輪軸トルクとの差が走行抵抗に対応する。
【００４８】
また、上述した説明においては、トルクコンバータ２００がロックアップ状態でない場合の車両の走行抵抗について説明したが、トルクコンバータ２００がロックアップ状態であると、トルクコンバータ２００の入力軸の回転数と出力軸の回転数とが同じになる。したがって、トルクコンバータ２００におけるトルク比を「１」として計算するようにしてもよいし、あるいは、エンジンＥＣＵ１０１０はトルクコンバータ２００がロックアップ状態であることを示す信号をＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から受信した場合には、エンジンＥＣＵ１０１０は、図４に示すような構成を用いて走行抵抗を算出するようにしてもよい。
【００４９】
すなわち、エンジンＥＣＵ１０１０は、図３を用いて説明したトルクコンバータ２００がロックアップ状態でない場合のエンジンＥＣＵ１０１０が走行抵抗を算出する構成と比較して、図４に示すように、速度比演算器１１２と、トルク比演算器１１４と、コンバータ出力演算器１１６とが不要となる。
【００５０】
したがって、エンジン出力演算器１１０は、軸トルク演算器１０２から入力されたエンジン軸トルクに、消費トルク演算器１０８から入力されたエンジン１００の慣性系の消費トルクを減じた値に対応するエンジン１００の出力トルクを乗算器１１８に出力する。乗算器１１８は、入力されたエンジン１００の出力トルクに、車輪軸における出力トルクに換算する係数Ａを乗じた値に対応する車輪軸の出力を走行抵抗演算器１２０に出力する。図４に示すような構成を用いても、トルクコンバータ２００がロックアップ状態である場合における車両の走行抵抗を算出することが可能となる。
【００５１】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両の抵抗推定装置によると、車輪速度と駆動輪における車両の慣性モーメントとに基づいて算出される車輪軸トルクは、車両の走行中の実質的な駆動力を示す。一方、エンジンの回転数と出力軸における慣性モーメントとから算出される車輪軸の出力トルクは、エンジンから出力されるトルクが動力伝達経路を伝達して、駆動輪において発現すると想定される駆動力を示す。したがって、車輪軸の出力トルクと車輪軸トルクとの差が車両の走行抵抗に対応する。車輪軸の出力トルクおよび車輪軸トルクは、エンジンあるいは車両の慣性モーメントに基づいて、算出するため、定速走行時ばかりでなく、車両の加速時や減速時等を含む過渡時においても、走行抵抗を算出することができる。したがって、車両の過渡時においても、走行抵抗を推定できる抵抗推定装置を提供することができる。
【００５２】
また、検知されたエンジンの回転数に基づくエンジンの回転数の変化量すなわち、出力軸の角加速度と、エンジンの慣性モーメントとに基づいて、出力軸を回転させる際に消費される消費トルクを算出できる。したがって、エンジンの回転数に対応するエンジンの軸トルクと、エンジンの作動に伴なう損失（たとえば、フリクションロスやポンピングロス）と、エンジンの慣性系により消費される消費トルクとに基づいて、エンジンから出力される実質的な出力トルクを算出することができる。算出された出力軸トルクと、出力軸から駆動輪までの動力伝達経路における減速比とに基づいて、駆動輪において発現すると想定される車輪軸の出力トルクを算出することができる。
【００５３】
好ましくは、エンジンＥＣＵは、車両に搭載される制動装置（図示せず）が作動していないときに、走行抵抗を推定する。車両に搭載された制動装置が作動すると、走行抵抗を推定したときに、推定された走行抵抗には、制動装置において発現する制動力が含まれる。そのため、制動装置が作動していないときに、制動力を除いた走行抵抗を推定することにより、精度よく走行抵抗を推定することができる。
【００５４】
さらに好ましくは、エンジンＥＣＵは、車両の速度の変化量が予め定められた変化量以下であるときに、走行抵抗を推定する。車両の速度の変化量が予め定められた変化量以下であるとき、すなわち、車両が定速で走行しているときに、走行抵抗を推定することにより、精度よく走行抵抗を推定することができる。
【００５５】
さらに好ましくは、エンジンＥＣＵは、エンジンへの燃料の供給が停止しているときに、走行抵抗を推定する。エンジンへの燃料の供給が停止しているときにおいては、車両は、駆動力を発現していない状態、すなわち、走行抵抗により減速している状態である。このような場合に、走行抵抗を推定することにより、精度よく走行抵抗を推定することができる。
【００５６】
したがって、車両の挙動を制御する場合において要求される走行抵抗の精度に応じて、走行抵抗を推定する条件（上述したような精度を向上させる条件、あるいは、推定を実施する時間間隔等）を絞り込むことにより、適用される車両制御に要求される精度の走行抵抗を推定することができる。
【００５７】
好ましくは、手動変速機が搭載された車両に図４に示すような構成を適用して走行抵抗を算出することが望ましい。手動変速機は、エンジンの出力軸からクラッチを介して変速機構の入力軸に直結される。そのため、エンジンＥＣＵが図４に示すような構成を有することにより、手動変速機が搭載された車両についての走行抵抗を推定することができる。
【００５８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施の形態に係るエンジンの制御装置であるエンジンＥＣＵが搭載された車両の構成を示す図である。
【図２】エンジン回転数とフリクションロスとの関係およびエンジン回転数の時間変化を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るエンジンの制御装置であるエンジンＥＣＵのブロック線図（その１）である。
【図４】本実施の形態に係るエンジンの制御装置であるエンジンＥＣＵのブロック線図（その２）である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  エンジン、１０２  軸トルク演算器、１０４，１１８，２０２  乗算器、１０６，２０４  微分器、１０８  消費トルク演算器、１１０  エンジン出力演算器、１１２  速度比演算器、１１４  トルク比演算器、１１６  コンバータ出力演算器、１２０  走行抵抗演算器、２００  トルクコンバータ、２０６  車輪軸トルク演算器、３００  自動変速機、１０００  ＥＣＵ、１０１０  エンジンＥＣＵ、１０２０  ＥＣＴ＿ＥＣＵ、２１００  アクセル開度センサ、２２００  車輪速センサ。
【図１】
2006232167.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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