(57)【要約】【課題】ドライブモードごとの複数のマップを用意することなく、制御ロジックを簡素化すること。【解決手段】ドライブモードごとに用意された複数のマップを用いて、アクセル開度と車速とからドライバによる要求駆動力を算出し、要求駆動力に基づいて車両の駆動力を制御する車両制御装置であって、車速から選択可能なギヤ比と、アクセル開度と、車速と、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードに沿ったマップとから、車両が許容可能な最大エンジントルクを監視トルクとして算出し、算出された監視トルクと要求駆動力から導出された要求エンジントルクとを比較することによって、要求エンジントルクの異常の有無を監視する制御部を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブモードごとに用意された複数のマップを用いて、ドライバが操作するアクセル開度と車速とから要求駆動力を算出し、前記要求駆動力に基づいて車両の駆動力を制御する車両制御装置であって、
前記車速から選択可能なギヤ比と、アクセル開度と、車速と、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードに沿ったマップとから、前記車両が許容可能な最大エンジントルクを監視トルクとして算出し、前記算出された監視トルクと前記要求駆動力から導出される要求エンジントルクとを比較することによって、前記要求エンジントルクの異常の有無を監視する制御部を備える
ことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、運転者によって走査されたアクセル開度と、そのときの車両の速度（車速）とから要求駆動力を算出し、要求エンジントルクを決定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術においては、異常の監視の正確性を担保するために、要求エンジントルクの算出を多重系にして、異常を監視する方法が考えられる。しかしながら、要求エンジントルクの算出においては、通常、ドライブモードごとにマップが用意されているため、制御ロジックが複雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、ドライブモードごとの複数のマップを用意することなく、制御ロジックを簡素化することができる車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る車両制御装置は、ドライブモードごとに用意された複数のマップを用いて、ドライバが操作するアクセル開度と車速とから要求駆動力を算出し、前記要求駆動力に基づいて車両の駆動力を制御する車両制御装置であって、前記車速から選択可能なギヤ比と、アクセル開度と、車速と、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードに沿ったマップとから、前記車両が許容可能な最大エンジントルクを監視トルクとして算出し、前記算出された監視トルクと前記要求駆動力から導出される要求エンジントルクとを比較することによって、前記要求エンジントルクの異常の有無を監視する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両制御装置によれば、異常の判定を行うための監視トルクを車両が実現し得る最大エンジントルクとして、要求エンジントルクの異常の有無を監視していることにより、通常の要求エンジントルクの算出のようにドライブモードごとの複数のマップを用意する必要がなくなり、制御ロジックを簡素化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による車両制御装置が搭載される車両の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による車両制御装置および要求エンジントルクの監視方法を説明するための制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。
【００１０】
まず、本発明の一実施形態による車両制御装置が適用される車両について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）はそれぞれ、一実施形態による車両制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、一実施形態による車両Ｖｅは、例えばハイブリッド車両から構成される。車両Ｖｅは、車両制御装置１、アクセルペダル２、エンジン（ＥＮＧ）３、モータジェネレータ（ＭＧ）４、クラッチ６、および変速機（Ｔ／Ｍ）７を主な構成要素として備える。エンジン３は、車両Ｖｅの動力源として機能し、クラッチ６を介して変速機７に連結されている。エンジン３の出力トルクは、クラッチ６を介して変速機７に入力され、差動機構８などを介して変速機７から駆動輪９に伝達される。
【００１２】
ＭＧ４は、例えば電動機によって構成される。ＭＧ４の回転軸は、無端状のベルト５を介してエンジン３の回転軸に連結されている。ＭＧ４は、力行駆動によって車両Ｖｅの動力源として動作する一方、回生駆動によって発電機として動作する。図１（ａ）に示す構成例では、ＭＧ４の回転軸はベルト５を介してエンジン３の回転軸に連結されているが、図１（ｂ）に示すようにＭＧ４の回転軸をエンジン３の回転軸に直接連結させてもよい。ＭＧ４を動作させることによってエンジン３の回転数を制御可能であれば、エンジン３とＭＧ４との接続形態は特に限定されることはない。
【００１３】
クラッチ６は、例えば摩擦係合式のクラッチ装置によって構成されている。クラッチ６は、係合または開放されることによってエンジン３と変速機７との間の動力伝達経路を接続または遮断する。クラッチ６は、運転者によるクラッチペダルの操作、または車両制御装置１による制御に応じて係合状態と開放状態との間で切り換えられる。変速機７は例えば、運転者によるシフトレバーの操作に応じてシフトレバーのシフトポジションに対応する変速制御を実行する。変速機７の入力軸に入力されたエンジン３の回転は、変速機７において変速される。
【００１４】
本発明の一実施形態である車両制御装置１は、電子制御ユニット（Electronic  Control  Unit：ECU）１ａを主として構成され、アクセル開度センサ１ｂからの信号を入力可能に構成される。アクセル開度センサ１ｂは、運転者によるアクセルペダル２の操作量（アクセル開度）Ａｃｃを検出し、検出されたアクセル開度Ａｃｃを示す信号をＥＣＵ１ａに出力する。ＥＣＵ１ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびインターフェース等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路によって構成される。ＥＣＵ１ａの機能は、ＣＰＵがＲＯＭからＲＡＭ内にロードした制御プログラムを実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両Ｖｅ内の各種装置を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭ内のデータの読み出しおよび書き込みを行うことにより、実現される。
【００１５】
車両制御装置１は、車両Ｖｅ内の各種センサ類の情報に基づいて、エンジン３、ＭＧ４、変速機７、および油圧制御装置（図示せず）を総合的に制御する。この一実施形態において車両制御装置１は、パワートレーンマネージャ（ＰＴＭ）を備え、ドライブモードごとに用意された複数のマップを有する。車両制御装置１は、複数のマップから、ドライバによって選択されたドライブモードによるマップに基づいて、ドライバが操作するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとから要求駆動力を算出する。車両制御装置１は、算出した要求駆動力に基づいてエンジン３に制御信号を送信して、エンジン３の駆動力を制御する。
【００１６】
次に、車両制御装置１による制御方法について説明する。図２は、一実施形態による車両制御装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、一実施形態による車両制御装置１は、ＰＴＭ１０および監視用の監視ＰＴＭ２０を備える。まず、ドライバが操作するアクセルペダル２の操作量がアクセル開度センサ１ｂによって検出される。検出されたアクセル開度Ａｃｃは、ＰＴＭ１０および監視ＰＴＭ２０に供給される。
【００１７】
まず、ＰＴＭ１０は、ドライブモードに応じてアクセル開度Ａｃｃ（％）を非線形的に変換する、ドライブモードごとの複数のマップを有するペダル非線形変換部１１に、入力されたアクセル開度Ａｃｃを供給する。ペダル非線形変換部１１においては、ドライバによって選択されたドライブモードのマップに基づいて、入力されたアクセル開度Ａｃｃを所定の比率（％）に変換して、変換アクセル開度のデータを出力する。
【００１８】
変換後の変換アクセル開度のデータは、駆動力特性算出部１２に供給される。一方、詳細は後述するが、変換アクセル開度のデータは、監視ＰＴＭ２０の最小選択部２２にも供給される。駆動力特性算出部１２は、それぞれのドライブモードにおいてギヤ段ごとに複数の駆動力特性マップを有する。駆動力特性算出部１２は、複数の駆動力特性マップに基づいて、変換アクセル開度と、車両Ｖｅの車速Ｖと、車速Ｖから選択可能なギヤ比とから、要求駆動力Ｆを算出する。要求駆動力Ｆのデータは、最大最小補正部１３に供給される。
【００１９】
最大最小補正部１３においては、要求駆動力Ｆのデータに対して、要求駆動力Ｆを所定の最大値および最小値の範囲に収めるような最大最小補正が行われる。最大最小補正部１３において処理された要求駆動力Ｆの補正値は、駆動力タービントルク変換部１４に供給されて、要求駆動力Ｆに基づくタービントルクＴｔに変換される。エンジントルク変換部１５は、タービントルクＴｔの値を要求エンジントルクＴｅの値に変換する。要求駆動力Ｆに基づくタービントルクＴｔの値は、エンジントルク変換部１５に供給されて要求エンジントルクＴereqの値に変換される。すなわち、最大最小補正部１３において処理された要求駆動力Ｆの補正値は、駆動力タービントルク変換部１４およびエンジントルク変換部１５によって、要求エンジントルクＴereqに変換される。
【００２０】
要求エンジントルクＴereqは、選択制御部１６に供給されるとともに、後述する最小選択部２９に供給される。最小選択部２９の詳細については後述する。選択制御部１６は、ＰＴＭ１０の正常時においては正常時側に切り換えられ、異常が生じた場合に異常時側に切り換えられる。異常時側への切替は、後述する監視ＰＴＭ２０による処理の１周期後に行われる。選択制御部１６によって選択された要求エンジントルクＴereqgdは、エンジン３を制御するエンジンＥＣＵ１００における、スロットル開度を制御するスロットル開度制御部１００ａに供給される。スロットル開度制御部１００ａによる制御によって、エンジン３のスロットル開度が制御される。
【００２１】
一方、監視ＰＴＭ２０において、ペダル非線形変換部２１は、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードから構成される１つのマップを有する。なお、ペダル非線形変換部２１に格納される１つのマップは、複数のドライブモードから駆動力特性が最も大きい値をとる部分を抽出して組み合わせたり、複数のドライブモードから最も駆動力特性が大きい値をとるドライブモードのマップを選択したりすることで構成される。ペダル非線形変換部２１は、アクセル開度Ａｃｃが供給されると、格納されているマップに基づいて、アクセル開度Ａｃｃを非線形的に変換する。ペダル非線形変換部２１においては、上述した１つのマップから、入力されたアクセル開度Ａｃｃを所定の比率（％）に変換して変換アクセル開度を出力する。
【００２２】
ペダル非線形変換部２１によって変換された後の変換アクセル開度は、最小選択部２２に供給される。一方で、最小選択部２２には、ペダル非線形変換部１１から変換アクセル開度が供給される。最小選択部２２においては、ペダル非線形変換部１１，２１から供給された２つの変換アクセル開度のうちから小さい変換アクセル開度が選択される。
【００２３】
選択された変換アクセル開度は、駆動力特性算出部１２に供給される。駆動力特性算出部２３は、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードから構成される１つのマップを有する。駆動力特性算出部２３は、１つの駆動力特性マップに基づいて、車両Ｖｅの車速Ｖと、車速Ｖから選択可能なギヤ比と、変換アクセル開度とから、監視用の要求駆動力Ｆを算出する。監視用の要求駆動力Ｆのデータは、最大最小補正部２４に供給されて、最大最小補正部１３と同様に補正が行われる。最大最小補正部１３によって得られた監視用の要求駆動力Ｆの補正値はさらに、加算部２５によって許容される補正量αFだけ加算される。許容される補正量αFは、監視用の要求駆動力Ｆの大きさに対して異常と判定する際の許容量である。
【００２４】
最大最小補正部２４において処理され、加算部２５によって補正量αFが加算された監視用の要求駆動力Ｆは、駆動力タービントルク変換部２６に供給される。駆動力タービントルク変換部２６においては、監視用の要求駆動力Ｆは、監視用のタービントルクＴｔに変換される。監視用のタービントルクＴｔはエンジントルク変換部２７に供給されて、監視用の要求エンジントルクＴｅに変換される。すなわち、監視用の要求駆動力Ｆに基づく監視用のタービントルクＴｔは、駆動力タービントルク変換部２６およびエンジントルク変換部２７によって、監視用の要求エンジントルクＴｅに変換される。変換された監視用の要求エンジントルクＴｅは、セレクタ２８に供給される。
【００２５】
他方、ドライバが操作するアクセルペダル２のアクセル開度Ａｃｃが０（全閉時）の場合、アクセル開度Ａｃｃが０である信号が全閉エンジントルク要求部３０に供給される。全閉エンジントルク要求部３０においては、選択されているギヤ段などに基づいて、必要な全閉時要求エンジントルクＴeminの値を出力する。さらに、全閉時要求エンジントルクＴeminに対して、加算部３１によって補正値αTEを加算された後、補正値αTEが加算された全閉時要求エンジントルクＴeminは、セレクタ２８に供給される。
【００２６】
セレクタ２８においては、アクセル開度Ａｃｃに応じて、監視用の要求エンジントルクＴｅか全閉時要求エンジントルクＴeminが選択される。選択された要求エンジントルクＴｅは、最小選択部２９に供給される。最小選択部２９においては、選択された要求エンジントルクＴｅと、ＰＴＭ１０からの要求エンジントルクＴereqとが供給される。ここで、監視ＰＴＭ２０において選択された要求エンジントルクＴｅの値と、ＰＴＭ１０から出力から要求エンジントルクＴereqの値とに基づいて、正常と異常の判定が行われる。
【００２７】
最小選択部２９において、監視ＰＴＭ２０において選択された要求エンジントルクＴｅの値と、ＰＴＭ１０から出力から要求エンジントルクＴereqの値とのうちの小さい方が選択され、選択制御部１６に供給されるとともに、モニタ部２００におけるトルクモニタ部２００ａに供給される。選択制御部１６においては、異常時側に切り換えられた場合、最小選択部２９から出力された要求エンジントルクが出力される。選択制御部１６によって選択された要求エンジントルクＴereqgdは、エンジンＥＣＵ１００のスロットル開度制御部１００ａに供給される。
【００２８】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、異常の判定を行うための監視トルクを車両が実現し得る最大エンジントルクとして、要求エンジントルクの異常の有無を監視している。すなわち、監視ＰＴＭ２０において、ペダル非線形変換部２１が、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードから構成される１つのマップを有するとともに、駆動力特性算出部２３が、複数のドライブモードのうちの最も駆動力特性が大きいモードから構成される１つのマップを有する。これにより、通常の要求エンジントルクの算出のように、ドライブモードごとの複数のマップを用意する必要がなくなり、制御ロジックを簡素化することが可能になる。
【００２９】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  車両制御装置
１ａ  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１ｂ  アクセル開度センサ
２  アクセルペダル
３  エンジン
１０  パワートレーンマネージャ（ＰＴＭ）
１１，２１  ペダル非線形変換部
１２，２３  駆動力特性算出部
１３，２４  最大最小補正部
１４，２６  駆動力タービントルク変換部
１５，２７  エンジントルク変換部
１６  選択制御部
２０  監視ＰＴＭ
２２，２９  最小選択部
２５，３１  加算部
２８  セレクタ
３０  全閉エンジントルク要求部
１００  エンジンＥＣＵ
１００ａ  スロットル開度制御部
２００  モニタ部
２００ａ  トルクモニタ部
【図１】
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【図２】
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