エンジントルク制御装置
【課題】低地ストール発進と同等のエンジントルクを空気密度の低い高地ストール発進においても得られるようにする。
【解決手段】高地ストール発進条件を判定し(S2)、高地ストール発進と判定された場合、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧをトルクコンバータ２のストールトルク比と自動変速機３内の油温とに基づいて設定し(S6)、目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅとの差分に応じたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを設定し(S7,S9〜S12)、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに基づいてプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを設定し(S13)、この上限値PRETRQLIMにプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算して、エンジントルク上限値TRQLIMを設定し(S15,S18)、このエンジントルク上限値TRQLIMを目標エンジントルクとしてエンジン１を制御する。
【解決手段】高地ストール発進条件を判定し(S2)、高地ストール発進と判定された場合、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧをトルクコンバータ２のストールトルク比と自動変速機３内の油温とに基づいて設定し(S6)、目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅとの差分に応じたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを設定し(S7,S9〜S12)、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに基づいてプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを設定し(S13)、この上限値PRETRQLIMにプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算して、エンジントルク上限値TRQLIMを設定し(S15,S18)、このエンジントルク上限値TRQLIMを目標エンジントルクとしてエンジン１を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストール発進に際し、空気密度の低い高地であっても低地と同等のエンジントルクを得ることができるようにしたエンジントルク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンからの出力を、トルクコンバータを介して自動変速機に伝達する車両では、車両が発進する際に、運転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジン回転数を上昇させると、その出力がトルクコンバータによりトルク増幅されて自動変速機に伝達される。
【０００３】
従って、急登坂路での発進、縁石など段差を乗り越えるとき、或いは積載重量が大きい車両の発進に際しては、運転者がアクセルペダルを踏み込むことで、トルクコンバータでトルク増幅された駆動力が自動変速機に伝達されるため、車両を発進（ストール発進）させることが可能となる。尚、本出願では、通常のアクセルペダルの踏込みでは発進させることができないため、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んで、エンジン回転数を高回転にさせて発進させることをストール発進と称する。
【０００４】
しかし、過大なトルク増幅は自動変速機に多大な負荷を掛けることになる。そのため、エンジンを制御するエンジン制御装置（ＥＣＵ）では、ストール発進に際し、エンジンの出力トルクを、予め決められたトルクコンバータのストールトルク比（入力側トルクと出力側トルクとの比が最大になる発進時のトルク比）を越えないように制御している。
【０００５】
すなわち、ＥＣＵでは、自動変速機の変速を制御する変速制御装置（ＴＣＵ）において求めたストールトルク比に基づき、許容されるエンジントルク上限値を目標エンジントルクとして設定し、発進時のエンジントルクを制御する。これにより、ストール発進時において自動変速機にかかる負荷が小さくなり、発進性と変速機の保護との方向を満足させることができる。
【０００６】
このようなストール発進時の制御として、特許文献１（特開平９−２９６７４１号公報）には、ストール発進時のエンジン回転数がストール状態発生と見做すための下限回転数（ストール回転数）を越えている場合、エンジン回転数をストール回転数以下とするための目標駆動トルクを設定し、エンジンの出力トルクが目標駆動トルクとなるようにスロットル弁開度を制御することで、自動変速機を過大な入力トルクから保護するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９６７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、高地は低地に比し空気密度が低いため、同一のスロットル開度では高地での出力トルクが相対的に低くなる。従って、ストール発進と見なされてエンジンの出力トルクが制限されると、低地では可能であったストール発進が、高地ではトルク不足により発進不良となる場合がある。
【０００９】
この対策として、エンジントルク上限値を高めに設定することも考えられるが、低地におけるストール発進では、相対的にトルク過多となり自動変速機の耐久性が損なわれることになる。
【００１０】
更に、高地走行では、運転者が車両を発進させようとする意思表示であるアクセルペダルの踏込みに反して、エンジンの出力トルクが制限されるため、運転者に違和感を与えてしまう不都合がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、低地ストール発進と同等のエンジントルクを高地ストール発進においても得られるようにして、良好な発進性能を得ることができると共に、過大な入力トルクから、トルクコンバータ、自動変速機等の駆動系を保護することのできるエンジントルク制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるエンジントルク制御装置は、車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、少なくとも前記アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度及び前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数が、低地の走行環境で設定されているストール発進上限値に達しても、前記車速検出手段で検出した車速が予め設定されている停止判定車速を越えていない場合、高地ストール発進と判定するストール発進判定手段と、前記ストール発進判定手段で高地ストール発進と判定された場合、高地ストール発進時の目標エンジントルクを出力することの可能な目標エンジン回転数を設定する高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段と、前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した目標エンジン回転数と前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数との差分に応じてプレエンジントルク上限加算値を設定するプレエンジントルク上限加算値設定手段と、前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した高地ストール発進時目標エンジン回転数に基づいてプレエンジントルク上限値を設定する高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段と、上記高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段で設定したプレエンジントルク上限値に前記プレエンジントルク上限加算値設定手段で設定したプレエンジントルク上限加算値を加算してエンジントルク上限値を設定するエンジントルク上限値設定手段と、前記エンジントルク上限値設定手段で設定したエンジントルク上限値を目標エンジントルクとして設定してエンジンの出力トルクを制御する出力トルク制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高地でのストール発進に際し、低地でのストール発進と同等のエンジンの出力トルクが得られるまでエンジン回転数を上昇させて、低地ストール発進時と同等のエンジントルクを高地ストール発進時においても得られるようにしたので、高地ストール発進に際し、良好な発進性能を得ることができると共に、過大な入力トルクから、トルクコンバータ、自動変速機等の駆動系を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】パワートレインの制御系を示す概略構成図
【図２】高地ストール発進制御ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図３】高地ストール発進制御ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図４】高地ストール発進制御のタイムチャートを示し、（ａ）はアクセル開度の変化を示すタイムチャート、（ｂ）はエンジン回転数の変化を示すタイムチャート、（ｃ）はエンジンの出力トルクとトルク上限値の変化を示すタイムチャート、（ｄ）は車速の変化を示すタイムチャート、（ｅ）はストール発進判定フラグの変化を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、本実施形態では、空気密度の低い走行環境を高地と称し、通常の空気密度（標準大気圧）を有する走行環境を低地と称する。
【００１６】
図１の符号１はエンジンで、このエンジン１の出力側に、トルクコンバータ２を介して自動変速機３が連設されている。エンジン１からの出力は、トルクコンバータ２の流体を介し、或いはロックアップクラッチが締結されたロックアップ締結状態のときは、エンジン１と自動変速機３とが直結状態となるためトルクコンバータ２の流体を介さずに、ロックアップクラッチを介して自動変速機３に伝達され、この自動変速機３で所定の変速比に変速された後、出力軸４から後輪或いは前輪等の駆動輪側へ動力が伝達される。
【００１７】
又、エンジン１の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気通路５の中途に電子制御スロットル装置（ＥＴＣ）６が配設されている。このＥＴＣ６はスロットル弁８を有し、このスロットル弁８の一端が、電動モータ等からなるスロットルモータ９に連結され、他端にポテンショメータ等からなるスロットル開度センサ１０が連設されている。
【００１８】
スロットルモータ９は、後述するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１１からの駆動信号にて駆動されてスロットル弁８が所定に開弁される。このスロットル弁８のスロットル開度ＴＶ[%]は、スロットル開度センサ１０で検出されてＥＣＵ１１へ出力される。
【００１９】
又、自動変速機３には遊星歯車等で構成された変速機構が内装されていると共に、この変速機構を適宜駆動させるクラッチやブレーキ等から成る摩擦締結要素、及びトルクコンバータ２に設けられているロックアップクラッチを、選択的に開放或いは締結動作させるコントロールバルブユニット１２が併設されている。このコントロールバルブユニット１２に対する駆動信号は、後述する変速制御装置（ＴＣＵ）１３から出力される。
【００２０】
ＥＣＵ１１、及びＴＣＵ１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主体に構成されており、両ユニット１１，１３はバスラインを介して双方向通信自在に接続されている。又、ＥＣＵ１１の入力側には、上述したスロットル開度センサ１０以外に、エンジン回転数Ｎｅ[rpm]を検出するエンジン回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ１４、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量であるアクセル開度ＡＰ[%]を検出するアクセル開度検出手段としてのアクセル開度センサ１５、エンジン温度の代表である冷却水温Ｔｗ[℃]を検出する冷却水温センサ１６等、エンジン運転状態を検出するセンサ類が接続されている。又、ＥＣＵ１１の出力側に、図示しない燃料噴射装置のインジェクタ、点火装置のイグナイタ、及びＥＴＣ６に設けられているスロットルモータ９等、エンジンを制御するアクチュエータ類が接続されている。
【００２１】
一方、ＴＣＵ１３の入力側に、トルクコンバータ２に設けられているタービン軸の回転数（タービン回転数）Ｎｔを検出するタービン回転数センサ１７、出力軸４の回転数から車速Ｖｓｐを検出する車速検出手段としての車速センサ１８、ブレーキペダルの踏込みでＯＮ動作するブレーキスイッチ１９等、車両の運転状態を検出するセンサ類が接続されている。又、このＴＣＵ１３の出力側に、コントロールバルブユニット１２に設けられている各アクチュエータが接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ１１は、アクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰ等に基づき目標エンジントルクを求め、実際のエンジントルク（実エンジントルク）ＴＲＱを目標エンジントルクに収束させるべくスロットル弁８の開度（スロットル開度）ＴＶを制御する。同時に、周知の燃料制御、点火時期制御等を実行して、エンジン全体を制御する。
【００２３】
一方、ＴＣＵ１３は、セレクトレバーがドライブ（Ｄ）レンジにセットされている場合、アクセル開度ＡＰと車速Ｖｓｐとに基づき、ＲＯＭ等に予め記憶されている変速パターンを参照して、変速タイミングを判定し、変速時には変速信号をコントロールバルブユニット１２へ出力して変速制御を行う。同時に、トルクコンバータ２のロックアップ、スリップロックアップ等のトルクコンバータ制御を行う。
【００２４】
ところで、車両をストール発進させるべくアクセルペダルを大きく踏み込むと、トルクコンバータ２のトルク増幅率が過大となり、自動変速機３に大きな負荷を掛けることになる。そのため、ＴＣＵ１３は、ストール発進を検出した場合、先ず、保護制御条件毎に、自動変速機３にて許容されるプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを求め、このプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを初期値としてエンジントルク上限値TRQLIMを求め、このエンジントルク上限値TRQLIMをＥＣＵ１１へ送信する。尚、保護制御条件としては、油温を下げるための高油温時制御、高地ストール発進時の空気密度の低下によるトルク不足を補償する高地ストール発進時制御、システム故障時にフェイルセーフ等を実行させるシステム故障時制御、通常走行時制御等がある。
【００２５】
ＥＣＵ１１は、受信したエンジントルク上限値TRQLIMを目標エンジントルクとして設定し、実際のエンジントルクＴＲＱが目標エンジントルクとなるようにスロットル弁８の開度を制御する。これにより、ストール発進時において自動変速機３に過大な負荷がかかることが防止され、発進性と自動変速機３の保護との双方が満足される。
【００２６】
しかし、高地走行では、空気密度が低いため、実際のエンジントルクが目標エンジントルクに達しない場合が生じる。その結果、通常の空気密度（標準大気圧）を有する低地の走行環境では保証されているストール発進が、高地ではトルク不足により確保できなくなる。
【００２７】
そのため、ＴＣＵ１３では、高地ストール発進時のプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを、通常のストール発進時とは別に設定するようにし、高地ストール発進時のトルク不足を補償するようにしている。ＴＣＵ１３で実行される高地ストール発進制御は、具体的には、図２〜図３に示す高地ストール発進制御ルーチンに従って処理される。
【００２８】
このルーチンは、イグニッションスイッチをＯＮした後、設定演算周期毎に実行される。先ず、ステップＳ１で、車速Ｖｓｐ、アクセル開度ＡＰ、エンジン回転数Ｎｅ、ブレーキスイッチ１９からのＯＮ／ＯＦＦ信号等の運転状態パラメータを読込み、ステップＳ２で、高地ストール発進判定を行う。尚、このステップでの処理が本発明のストール発進判定手段に対応している。
【００２９】
ステップＳ２で実行される高地ストール発進判定条件は以下の通りである。
【００３０】
（１）車速Ｖｓｐが停止判定車速ＶｓｐＳＬ未満（Ｖｓｐ＜ＶｓｐＳＬ）である。
【００３１】
（２）アクセル開度ＡＰが高負荷発進判定開度ＡＰＳＬ以上（ＡＰ≦ＡＰＳＬ）である。
【００３２】
（３）エンジン回転数Ｎｅがストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬ以上である。
【００３３】
（４）ＴＣＵ１３で設定したプレエンジントルク上限値PRETRQLIMが、想定するエンジントルク上限値TRQLIM以下（PRETRQLIM≦TRQLIM）である。
【００３４】
（５）想定するエンジントルク上限値TRQLIMが、ＥＣＵ１１で設定した目標エンジントルクとほぼ同一である（TRQLIM≒目標エンジントルク）。
【００３５】
（６）他の保護制御（高油温時制御、システム故障制御、通常走行時制御等）が起動していない。
【００３６】
（７）ブレーキスイッチがＯＦＦである。
【００３７】
尚、高負荷発進判定開度ＡＰＳＬ、及びストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬは、低地等、通常の空気密度下のアクセル操作であれば、当然ストール発進が可能な上限値であり、予め実験などから求めて設定されている。
【００３８】
ステップＳ２では、これらの条件が全て満足している場合、すなわち、低地では、アクセル開度ＡＰが高負荷発進判定開度ＡＰＳＬに到達する以前、或いはエンジン回転数Ｎｅがストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬに到達する以前に車両がストール発進する走行環境であるにも拘らず、車速Ｖｓｐが停止判定車速ＶｓｐＳＬを維持している場合は、空気密度が低く、トルク不足が発生している高地ストール発進と判定する。
【００３９】
そして、高地ストール発進と判定した場合は、ステップＳ３へ進み、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをセットし（ＳＴＬＳＴ←１）、ステップＳ５へ進む。一方、高地ストール発進判定条件の１つでも満足されていない場合は、通常ストール発進制御に備えるべく、ステップＳ４へ進み、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをクリアして（ＳＴＬＳＴ←０）、ステップＳ５へ進む。
【００４０】
ステップＳ５では、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴの値を参照し、ストール発進制御中か否かを調べ、ＳＴＬＳＴ＝１の高地ストール発進制御中のときは、ステップＳ６へ進む。又、ＳＴＬＳＴ＝０のときは、ステップＳ８へ分岐し、このステップＳ８で、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPをクリアして（TRQNEUP←０）、ステップＳ１３へ進む。
【００４１】
一方、ステップＳ５からステップＳ６へ進むと、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧを設定する。この高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧは、高地ストール発進時の目標エンジントルクを出力することの可能なエンジン回転数の目標値（目標エンジン回転数）であり、トルクコンバータ２、及び自動変速機３等の駆動系が許容できる入力回転数よりも低く、しかも、その中で最も大きなエンジン回転数に設定されている。尚、本実施形態では、トルクコンバータ２のストールトルク比と自動変速機３内を潤滑するオイルの温度（油温）とに基づいて高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧが設定されている。尚、このステップＳ６での処理が、本発明の高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段に対応している。
【００４２】
次いで、ステップＳ７へ進み、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅとの差分の絶対値と微小判定値ΔＮｅ１とを比較して、エンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧにほぼ達したか否かを調べる。
【００４３】
そして、両エンジン回転数ＳＴＬＥＧ，Ｎｅの差分の絶対値が微小判定値ΔＮｅ１以内、すなわち０に近い場合は（｜ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ｜≦ΔＮｅ１）、エンジン回転数Ｎｅがアクセルペダルの踏込みで上昇し、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧにほぼ達したと判定し、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、前回の演算時に求めたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUP(n-1)を、今回のプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPとして設定して（TRQNEUP←TRQNEUP(n-1)）、ステップＳ１３へ進む。従って、この場合、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは一定値を維持することになる。
【００４４】
一方、｜ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ｜＞ΔＮｅ１の場合は、ステップＳ１０へ分岐し、両エンジン回転数ＳＴＬＥＧ，Ｎｅの差分と回転上昇判定値ΔＮｅ２（但し、ΔＮｅ１≪ΔＮｅ２）とを比較する。
【００４５】
そして、ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ≧ΔＮｅ２のときは、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅの差が大きく、トルク不足であると判定し、ステップＳ１１へ進む。又、ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ＜ΔＮｅ２のとき、すなわち、ΔＮｅ１＜ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ＜ΔＮｅ２のときは、エンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに近づいていると判定し、ステップＳ１２へ分岐する。
【００４６】
ステップＳ１１へ進むと、前回の演算時に求めたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUP(n-1)に設定増減値ΔUPを加算して、今回のプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを設定し（TRQNEUP←TRQNEUP(n-1)＋ΔUP）、ステップＳ１３へ進む。又、ステップＳ１２へ進むと、前回の演算時に求めたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUP(n-1)から設定増減値ΔUPを減算して、今回のプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを設定し（TRQNEUP←TRQNEUP(n-1)−ΔUP）、ステップＳ１３へ進む。尚、上述したステップＳ７，Ｓ９〜Ｓ１２での処理が、本発明のプレエンジントルク上限加算値設定手段に対応している。
【００４７】
このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは、後述するステップＳ１５，Ｓ１８で読込まれ、プレエンジントルク上限値PRETRQLIM、或いはエンジントルク上限初期値TRQLIMINIに加算されてエンジントルク上限値TRQLIMが設定される。高地ストール発進と判定された直後は、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅと開きが大きいため、エンジントルク上限値TRQLIMは、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPに設定増減値ΔUPを加算した大きな値となり、比較的急な勾配の傾斜で増加される。一方、実際のエンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに近づくと、エンジントルク上限値TRQLIMは、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPから設定増減値ΔUPを減算した小さな値となり、比較的緩い勾配の傾斜で増加される。すなわち、最初に高地ストール発進と判定されたときから、エンジントルク上限値TRQLIMは、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分に対応した勾配で上昇される。
【００４８】
ステップＳ１３へ進むと、個々の保護制御毎にプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを算出する。プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは保護制御条件毎に相違しており、保護制御条件としては高油温時制御、通常ストール発進時制御、高地ストール発進時制御、システム故障時制御、通常走行時制御等がある。尚、本実施形態では、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMを、ストール発進時に車速Ｖｓｐが検出された場合、この車速Ｖｓｐの上昇に応じて増加するように設定されている。
【００４９】
例えば、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴがセットされている高地ストール発進の際には、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMが選択される。この高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは、上述した高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに基づいて設定される。このステップＳ１３での高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMを設定する処理が、本発明の高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段に対応している。
【００５０】
尚、高地ストール発進以外の保護制御条件が実行されている場合は、前述したステップＳ２の高地ストール発進判定条件の「（６）他の保護制御が起動していない」の項目が満足されないため、高地ストール発進制御は実行されず、従って、高地ストール発進制御と他の保護制御とが干渉することはない。
【００５１】
又、上述したように、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは、車両の車速Ｖｓｐが検出され始めると、当該車速Ｖｓｐの上昇に伴って増加するように設定される。従って、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMが、ＥＣＵ１１で設定されるエンジントルク上限値TRQLIMを上回る場合がある。この場合は、上述したステップＳ２の高地ストール発進判定条件の（４）項が満足されなくなるため、高地ストール発進制御は解除される。その結果、高地ストール発進制御が解除されて通常走行制御へ移行する際の走行制御の切り替りが円滑化される。
【００５２】
その後、ステップＳ１４へ進み、今回の高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴの値と前回の演算時に求めた高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴ(n-1)の値とを調べ、ＳＴＬＳＴ＝１、且つＳＴＬＳＴ(n-1)＝０の場合、すなわち、高地ストール発進と判定されて最初のルーチンのときはステップＳ１５へ進み、それ以外の態様ではステップＳ１７へ分岐する。
【００５３】
ステップＳ１５へ進むと、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMにプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算してエンジントルク上限値TRQLIMを求めて（TRQLIM←PRETRQLIM＋TRQNEUP）、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、エンジントルク上限初期値TRQLIMINIを、今回求めたプレエンジントルク上限値PRETRQLIMで設定して（TRQLIMINI←PRETRQLIM）、ステップＳ２０へ進む。
【００５４】
一方、ステップＳ１７では、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴの値のみを参照し、ＳＴＬＳＴ＝１の場合、高地ストール発進制御中であると判定し、ステップＳ１８へ進み、又、ＳＴＬＳＴ＝０の場合、高地ストール発進制御ではないと判定して、ステップＳ１９へ分岐する。
【００５５】
ステップＳ１８へ進むと、ステップＳ１６で設定したエンジントルク上限初期値TRQLIMINIにプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算してエンジントルク上限値TRQLIMを設定し（TRQLIM←TRQLIMINI＋TRQNEUP）、ステップＳ２０へ進む。尚、上述したステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１８での処理が、本発明のエンジントルク上限値設定手段に対応している。
【００５６】
一方、ステップＳ１９へ進むと、高地ストール発進制御ではないため、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMでエンジントルク上限値TRQLIMを設定して（TRQLIM←PRETRQLIM）、ステップＳ２０へ進む。
【００５７】
プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは、上述したステップＳ９，Ｓ１１，Ｓ１２において、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分に応じで設定される。
【００５８】
その後、ステップＳ２０において、ステップＳ１５，Ｓ１８、或いはステップＳ１９で設定したエンジントルク上限値TRQLIMを、ＥＣＵ１１へ送信してルーチンを抜ける。
【００５９】
ＥＣＵ１１では、ＴＣＵ１３で設定したエンジントルク上限値TRQLIMを目標エンジントルクとして設定し、エンジンの出力トルクが目標エンジントルク（エンジントルク上限値TRQLIM）となるように、スロットル弁８の開度をフィードバック制御する。その結果、空気密度の低い、高地でのストール発進時におけるエンジントルクの目減り分だけエンジン回転数Ｎｅが上昇される。尚、このＥＣＵ１１で実行される出力トルクの制御が、本発明の出力トルク制御手段に対応している。
【００６０】
このように、ＴＣＵ１３では、高地ストール発進と判定した場合、最初にストール発進時のエンジントルク上限初期値TRQLIMINIを設定する。このエンジントルク上限初期値TRQLIMINIは、実際のエンジントルクＴＲＱの目標値であり、高地、低地に拘らず設定される。その際、高地ストール発進では、空気密度の低下によりエンジントルクＴＲＱが実質的に目減りしている。そのため、目標エンジントルクに対応するエンジン回転数を設定しても、実際のエンジントルクＴＲＱが目標エンジントルクに追従しないことになる。そのため、本実施形態では、エンジントルク上限初期値TRQLIMINIに、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算し、目減り分のエンジントルクを、エンジン回転数Ｎｅを上昇させることで補償する。
【００６１】
このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅとの差分に基づいて設定されるため、高地ストール発進であっても低地ストール発進時と同等のエンジントルクＴＲＱを得ることができる。この場合、実際のエンジントルクＴＲＱは、低地ストール発進と同等であるため、自動変速機３に過大な入力トルクが印加されず保護されると共に、車両の発進性能を確保することができる。
【００６２】
次に、図４のタイムチャートを参照して、上述した高地ストール発進制御ルーチンで実行される高地ストール発進制御例について説明する。運転者がアクセルペダルをふみこむと、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数ＩＤＬから徐々に上昇すると共に、エンジントルクＴＲＱがアイドルトルクＩＤＴＲＱから次第に上昇する。
【００６３】
そして、運転者がアクセルペダルを踏み込んでも車両が発進しない場合、運転者はアクセルペダルを更に踏み込む。その結果、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度ＡＰが高負荷発進判定開度ＡＰＳＬ以上で（経過時間ｔ０）、エンジン回転数Ｎｅがストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬ以上であるとき（経過時間ｔ１）、高地ストール発進と判定し、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをセットする。
【００６４】
すると、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMが設定され、この値がエンジントルク上限初期値TRQLIMINIとして設定される。尚、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは実際のエンジントルクＴＲＱの上限値であり、後述するエンジントルク上限値TRQLIMは、高地ストール発進時のトルク不足を補うべくエンジン回転数Ｎｅを上昇させるために設定される見かけ上の値である。従って、実際のエンジントルクＴＲＱは、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMを越えることはない。
【００６５】
高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴがセットされると、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分に応じてプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが設定され、このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPをエンジントルク上限初期値TRQLIMINIに加算して、エンジントルク上限値TRQLIMが設定される。
【００６６】
その際、エンジン回転数Ｎｅの上昇が初期段階にあり、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分が回転上昇判定値ΔＮｅ２以上の場合、このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPに設定増減値ΔUPを加算して、新たなプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが設定される。一方、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分が回転上昇判定値ΔＮｅ２よりも小さく、且つ、微小判定値ΔＮｅ１よりも大きい場合、このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPから設定増減値ΔUPを減算して、新たなプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが設定される。
【００６７】
従って、エンジントルクＴＲＱの上昇が初期段階では急勾配となり（経過時間ｔ１〜ｔ２）、直ちにトルクアップさせることができる。一方、終期段階では緩勾配となるため（経過時間ｔ２〜ｔ３）、エンジントルクのオーバーシュートを防止することができる。
【００６８】
その後、エンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに近づくと、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが一定値になるため、エンジン回転数Ｎｅがほぼ一定となり、従って、エンジントルクＴＲＱも一定の状態を維持する（経過時間ｔ３〜ｔ５）。
【００６９】
その間、車両が発進して（経過時間ｔ４）、車速Ｖｓｐが検出されると、この車速Ｖｓｐの上昇に伴いプレエンジントルク上限値PRETRQLIMが増加される。そして、車速Ｖｓｐが停止判定車速ＶｓｐＳＬを越えると、ＴＣＵ１３は、高地ストール発進制御が終了したと判定し、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをクリアする（経過時間ｔ５）。
【００７０】
高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴがクリアされると、エンジントルク上限値TRQLIMは、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMにて設定される。上述したように、このプレエンジントルク上限値PRETRQLIMは、車速Ｖｓｐの上昇に伴って増加するように設定されているため、高地ストール発進制御から通常の走行制御への移行がスムーズとなる。
【００７１】
尚、通常の素行制御へ移行した場合、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは通常走行制御時に設定される値となり、エンジン回転数Ｎｅは高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧを越えて上昇することが可能となる。
【００７２】
因みに、本実施形態による高地ストール発進制御を採用しなかった従来のものでは、図４に一点鎖線で示すように、エンジン回転数Ｎｅが予め設定されている上限値（図においてはストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬ）で一律に抑えられてしまうため、高地ストール発進では空気密度の低下から、相対的にエンジントルクＴＲＱが、エンジントルク上限初期値TRQLIMINIに到達せず、結果として、トルク不足が発生する。
【符号の説明】
【００７３】
１…エンジン、
２…トルクコンバータ、
３…自動変速機、
４…出力軸、
８…スロットル弁、
１０…スロットル開度センサ、
１１…エンジン制御装置（ＥＣＵ）、
１３…変速制御装置（ＴＣＵ）、
１４…エンジン回転数センサ、
１５…アクセル開度センサ、
１８…車速センサ、
ＡＰ…アクセル開度、
ＡＰＳＬ…高負荷発進判定開度、
Ｎｅ…エンジン回転数、
PRETRQLIM…プレエンジントルク上限値、
ＳＴＬＥＧ…高地ストール発進時目標エンジン回転数、
ＳＴＬＳＴ…高地ストール発進判定フラグ、
ＴＲＱ…エンジントルク、
TRQLIM…エンジントルク上限値、
TRQNEUP…プレエンジントルク上限加算値、
ＴＶ…スロットル開度、
Ｖｓｐ…車速、
ＶｓｐＳＬ…停止判定車速、
ΔＮｅ１…微小判定値、
ΔＮｅ２…回転上昇判定値、
ΔUP…設定増減値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストール発進に際し、空気密度の低い高地であっても低地と同等のエンジントルクを得ることができるようにしたエンジントルク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンからの出力を、トルクコンバータを介して自動変速機に伝達する車両では、車両が発進する際に、運転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジン回転数を上昇させると、その出力がトルクコンバータによりトルク増幅されて自動変速機に伝達される。
【０００３】
従って、急登坂路での発進、縁石など段差を乗り越えるとき、或いは積載重量が大きい車両の発進に際しては、運転者がアクセルペダルを踏み込むことで、トルクコンバータでトルク増幅された駆動力が自動変速機に伝達されるため、車両を発進（ストール発進）させることが可能となる。尚、本出願では、通常のアクセルペダルの踏込みでは発進させることができないため、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んで、エンジン回転数を高回転にさせて発進させることをストール発進と称する。
【０００４】
しかし、過大なトルク増幅は自動変速機に多大な負荷を掛けることになる。そのため、エンジンを制御するエンジン制御装置（ＥＣＵ）では、ストール発進に際し、エンジンの出力トルクを、予め決められたトルクコンバータのストールトルク比（入力側トルクと出力側トルクとの比が最大になる発進時のトルク比）を越えないように制御している。
【０００５】
すなわち、ＥＣＵでは、自動変速機の変速を制御する変速制御装置（ＴＣＵ）において求めたストールトルク比に基づき、許容されるエンジントルク上限値を目標エンジントルクとして設定し、発進時のエンジントルクを制御する。これにより、ストール発進時において自動変速機にかかる負荷が小さくなり、発進性と変速機の保護との方向を満足させることができる。
【０００６】
このようなストール発進時の制御として、特許文献１（特開平９−２９６７４１号公報）には、ストール発進時のエンジン回転数がストール状態発生と見做すための下限回転数（ストール回転数）を越えている場合、エンジン回転数をストール回転数以下とするための目標駆動トルクを設定し、エンジンの出力トルクが目標駆動トルクとなるようにスロットル弁開度を制御することで、自動変速機を過大な入力トルクから保護するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９６７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、高地は低地に比し空気密度が低いため、同一のスロットル開度では高地での出力トルクが相対的に低くなる。従って、ストール発進と見なされてエンジンの出力トルクが制限されると、低地では可能であったストール発進が、高地ではトルク不足により発進不良となる場合がある。
【０００９】
この対策として、エンジントルク上限値を高めに設定することも考えられるが、低地におけるストール発進では、相対的にトルク過多となり自動変速機の耐久性が損なわれることになる。
【００１０】
更に、高地走行では、運転者が車両を発進させようとする意思表示であるアクセルペダルの踏込みに反して、エンジンの出力トルクが制限されるため、運転者に違和感を与えてしまう不都合がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、低地ストール発進と同等のエンジントルクを高地ストール発進においても得られるようにして、良好な発進性能を得ることができると共に、過大な入力トルクから、トルクコンバータ、自動変速機等の駆動系を保護することのできるエンジントルク制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるエンジントルク制御装置は、車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、少なくとも前記アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度及び前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数が、低地の走行環境で設定されているストール発進上限値に達しても、前記車速検出手段で検出した車速が予め設定されている停止判定車速を越えていない場合、高地ストール発進と判定するストール発進判定手段と、前記ストール発進判定手段で高地ストール発進と判定された場合、高地ストール発進時の目標エンジントルクを出力することの可能な目標エンジン回転数を設定する高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段と、前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した目標エンジン回転数と前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数との差分に応じてプレエンジントルク上限加算値を設定するプレエンジントルク上限加算値設定手段と、前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した高地ストール発進時目標エンジン回転数に基づいてプレエンジントルク上限値を設定する高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段と、上記高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段で設定したプレエンジントルク上限値に前記プレエンジントルク上限加算値設定手段で設定したプレエンジントルク上限加算値を加算してエンジントルク上限値を設定するエンジントルク上限値設定手段と、前記エンジントルク上限値設定手段で設定したエンジントルク上限値を目標エンジントルクとして設定してエンジンの出力トルクを制御する出力トルク制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高地でのストール発進に際し、低地でのストール発進と同等のエンジンの出力トルクが得られるまでエンジン回転数を上昇させて、低地ストール発進時と同等のエンジントルクを高地ストール発進時においても得られるようにしたので、高地ストール発進に際し、良好な発進性能を得ることができると共に、過大な入力トルクから、トルクコンバータ、自動変速機等の駆動系を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】パワートレインの制御系を示す概略構成図
【図２】高地ストール発進制御ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図３】高地ストール発進制御ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図４】高地ストール発進制御のタイムチャートを示し、（ａ）はアクセル開度の変化を示すタイムチャート、（ｂ）はエンジン回転数の変化を示すタイムチャート、（ｃ）はエンジンの出力トルクとトルク上限値の変化を示すタイムチャート、（ｄ）は車速の変化を示すタイムチャート、（ｅ）はストール発進判定フラグの変化を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、本実施形態では、空気密度の低い走行環境を高地と称し、通常の空気密度（標準大気圧）を有する走行環境を低地と称する。
【００１６】
図１の符号１はエンジンで、このエンジン１の出力側に、トルクコンバータ２を介して自動変速機３が連設されている。エンジン１からの出力は、トルクコンバータ２の流体を介し、或いはロックアップクラッチが締結されたロックアップ締結状態のときは、エンジン１と自動変速機３とが直結状態となるためトルクコンバータ２の流体を介さずに、ロックアップクラッチを介して自動変速機３に伝達され、この自動変速機３で所定の変速比に変速された後、出力軸４から後輪或いは前輪等の駆動輪側へ動力が伝達される。
【００１７】
又、エンジン１の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気通路５の中途に電子制御スロットル装置（ＥＴＣ）６が配設されている。このＥＴＣ６はスロットル弁８を有し、このスロットル弁８の一端が、電動モータ等からなるスロットルモータ９に連結され、他端にポテンショメータ等からなるスロットル開度センサ１０が連設されている。
【００１８】
スロットルモータ９は、後述するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１１からの駆動信号にて駆動されてスロットル弁８が所定に開弁される。このスロットル弁８のスロットル開度ＴＶ[%]は、スロットル開度センサ１０で検出されてＥＣＵ１１へ出力される。
【００１９】
又、自動変速機３には遊星歯車等で構成された変速機構が内装されていると共に、この変速機構を適宜駆動させるクラッチやブレーキ等から成る摩擦締結要素、及びトルクコンバータ２に設けられているロックアップクラッチを、選択的に開放或いは締結動作させるコントロールバルブユニット１２が併設されている。このコントロールバルブユニット１２に対する駆動信号は、後述する変速制御装置（ＴＣＵ）１３から出力される。
【００２０】
ＥＣＵ１１、及びＴＣＵ１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主体に構成されており、両ユニット１１，１３はバスラインを介して双方向通信自在に接続されている。又、ＥＣＵ１１の入力側には、上述したスロットル開度センサ１０以外に、エンジン回転数Ｎｅ[rpm]を検出するエンジン回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ１４、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量であるアクセル開度ＡＰ[%]を検出するアクセル開度検出手段としてのアクセル開度センサ１５、エンジン温度の代表である冷却水温Ｔｗ[℃]を検出する冷却水温センサ１６等、エンジン運転状態を検出するセンサ類が接続されている。又、ＥＣＵ１１の出力側に、図示しない燃料噴射装置のインジェクタ、点火装置のイグナイタ、及びＥＴＣ６に設けられているスロットルモータ９等、エンジンを制御するアクチュエータ類が接続されている。
【００２１】
一方、ＴＣＵ１３の入力側に、トルクコンバータ２に設けられているタービン軸の回転数（タービン回転数）Ｎｔを検出するタービン回転数センサ１７、出力軸４の回転数から車速Ｖｓｐを検出する車速検出手段としての車速センサ１８、ブレーキペダルの踏込みでＯＮ動作するブレーキスイッチ１９等、車両の運転状態を検出するセンサ類が接続されている。又、このＴＣＵ１３の出力側に、コントロールバルブユニット１２に設けられている各アクチュエータが接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ１１は、アクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰ等に基づき目標エンジントルクを求め、実際のエンジントルク（実エンジントルク）ＴＲＱを目標エンジントルクに収束させるべくスロットル弁８の開度（スロットル開度）ＴＶを制御する。同時に、周知の燃料制御、点火時期制御等を実行して、エンジン全体を制御する。
【００２３】
一方、ＴＣＵ１３は、セレクトレバーがドライブ（Ｄ）レンジにセットされている場合、アクセル開度ＡＰと車速Ｖｓｐとに基づき、ＲＯＭ等に予め記憶されている変速パターンを参照して、変速タイミングを判定し、変速時には変速信号をコントロールバルブユニット１２へ出力して変速制御を行う。同時に、トルクコンバータ２のロックアップ、スリップロックアップ等のトルクコンバータ制御を行う。
【００２４】
ところで、車両をストール発進させるべくアクセルペダルを大きく踏み込むと、トルクコンバータ２のトルク増幅率が過大となり、自動変速機３に大きな負荷を掛けることになる。そのため、ＴＣＵ１３は、ストール発進を検出した場合、先ず、保護制御条件毎に、自動変速機３にて許容されるプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを求め、このプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを初期値としてエンジントルク上限値TRQLIMを求め、このエンジントルク上限値TRQLIMをＥＣＵ１１へ送信する。尚、保護制御条件としては、油温を下げるための高油温時制御、高地ストール発進時の空気密度の低下によるトルク不足を補償する高地ストール発進時制御、システム故障時にフェイルセーフ等を実行させるシステム故障時制御、通常走行時制御等がある。
【００２５】
ＥＣＵ１１は、受信したエンジントルク上限値TRQLIMを目標エンジントルクとして設定し、実際のエンジントルクＴＲＱが目標エンジントルクとなるようにスロットル弁８の開度を制御する。これにより、ストール発進時において自動変速機３に過大な負荷がかかることが防止され、発進性と自動変速機３の保護との双方が満足される。
【００２６】
しかし、高地走行では、空気密度が低いため、実際のエンジントルクが目標エンジントルクに達しない場合が生じる。その結果、通常の空気密度（標準大気圧）を有する低地の走行環境では保証されているストール発進が、高地ではトルク不足により確保できなくなる。
【００２７】
そのため、ＴＣＵ１３では、高地ストール発進時のプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを、通常のストール発進時とは別に設定するようにし、高地ストール発進時のトルク不足を補償するようにしている。ＴＣＵ１３で実行される高地ストール発進制御は、具体的には、図２〜図３に示す高地ストール発進制御ルーチンに従って処理される。
【００２８】
このルーチンは、イグニッションスイッチをＯＮした後、設定演算周期毎に実行される。先ず、ステップＳ１で、車速Ｖｓｐ、アクセル開度ＡＰ、エンジン回転数Ｎｅ、ブレーキスイッチ１９からのＯＮ／ＯＦＦ信号等の運転状態パラメータを読込み、ステップＳ２で、高地ストール発進判定を行う。尚、このステップでの処理が本発明のストール発進判定手段に対応している。
【００２９】
ステップＳ２で実行される高地ストール発進判定条件は以下の通りである。
【００３０】
（１）車速Ｖｓｐが停止判定車速ＶｓｐＳＬ未満（Ｖｓｐ＜ＶｓｐＳＬ）である。
【００３１】
（２）アクセル開度ＡＰが高負荷発進判定開度ＡＰＳＬ以上（ＡＰ≦ＡＰＳＬ）である。
【００３２】
（３）エンジン回転数Ｎｅがストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬ以上である。
【００３３】
（４）ＴＣＵ１３で設定したプレエンジントルク上限値PRETRQLIMが、想定するエンジントルク上限値TRQLIM以下（PRETRQLIM≦TRQLIM）である。
【００３４】
（５）想定するエンジントルク上限値TRQLIMが、ＥＣＵ１１で設定した目標エンジントルクとほぼ同一である（TRQLIM≒目標エンジントルク）。
【００３５】
（６）他の保護制御（高油温時制御、システム故障制御、通常走行時制御等）が起動していない。
【００３６】
（７）ブレーキスイッチがＯＦＦである。
【００３７】
尚、高負荷発進判定開度ＡＰＳＬ、及びストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬは、低地等、通常の空気密度下のアクセル操作であれば、当然ストール発進が可能な上限値であり、予め実験などから求めて設定されている。
【００３８】
ステップＳ２では、これらの条件が全て満足している場合、すなわち、低地では、アクセル開度ＡＰが高負荷発進判定開度ＡＰＳＬに到達する以前、或いはエンジン回転数Ｎｅがストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬに到達する以前に車両がストール発進する走行環境であるにも拘らず、車速Ｖｓｐが停止判定車速ＶｓｐＳＬを維持している場合は、空気密度が低く、トルク不足が発生している高地ストール発進と判定する。
【００３９】
そして、高地ストール発進と判定した場合は、ステップＳ３へ進み、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをセットし（ＳＴＬＳＴ←１）、ステップＳ５へ進む。一方、高地ストール発進判定条件の１つでも満足されていない場合は、通常ストール発進制御に備えるべく、ステップＳ４へ進み、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをクリアして（ＳＴＬＳＴ←０）、ステップＳ５へ進む。
【００４０】
ステップＳ５では、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴの値を参照し、ストール発進制御中か否かを調べ、ＳＴＬＳＴ＝１の高地ストール発進制御中のときは、ステップＳ６へ進む。又、ＳＴＬＳＴ＝０のときは、ステップＳ８へ分岐し、このステップＳ８で、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPをクリアして（TRQNEUP←０）、ステップＳ１３へ進む。
【００４１】
一方、ステップＳ５からステップＳ６へ進むと、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧを設定する。この高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧは、高地ストール発進時の目標エンジントルクを出力することの可能なエンジン回転数の目標値（目標エンジン回転数）であり、トルクコンバータ２、及び自動変速機３等の駆動系が許容できる入力回転数よりも低く、しかも、その中で最も大きなエンジン回転数に設定されている。尚、本実施形態では、トルクコンバータ２のストールトルク比と自動変速機３内を潤滑するオイルの温度（油温）とに基づいて高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧが設定されている。尚、このステップＳ６での処理が、本発明の高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段に対応している。
【００４２】
次いで、ステップＳ７へ進み、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅとの差分の絶対値と微小判定値ΔＮｅ１とを比較して、エンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧにほぼ達したか否かを調べる。
【００４３】
そして、両エンジン回転数ＳＴＬＥＧ，Ｎｅの差分の絶対値が微小判定値ΔＮｅ１以内、すなわち０に近い場合は（｜ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ｜≦ΔＮｅ１）、エンジン回転数Ｎｅがアクセルペダルの踏込みで上昇し、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧにほぼ達したと判定し、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、前回の演算時に求めたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUP(n-1)を、今回のプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPとして設定して（TRQNEUP←TRQNEUP(n-1)）、ステップＳ１３へ進む。従って、この場合、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは一定値を維持することになる。
【００４４】
一方、｜ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ｜＞ΔＮｅ１の場合は、ステップＳ１０へ分岐し、両エンジン回転数ＳＴＬＥＧ，Ｎｅの差分と回転上昇判定値ΔＮｅ２（但し、ΔＮｅ１≪ΔＮｅ２）とを比較する。
【００４５】
そして、ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ≧ΔＮｅ２のときは、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅの差が大きく、トルク不足であると判定し、ステップＳ１１へ進む。又、ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ＜ΔＮｅ２のとき、すなわち、ΔＮｅ１＜ＳＴＬＥＧ−Ｎｅ＜ΔＮｅ２のときは、エンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに近づいていると判定し、ステップＳ１２へ分岐する。
【００４６】
ステップＳ１１へ進むと、前回の演算時に求めたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUP(n-1)に設定増減値ΔUPを加算して、今回のプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを設定し（TRQNEUP←TRQNEUP(n-1)＋ΔUP）、ステップＳ１３へ進む。又、ステップＳ１２へ進むと、前回の演算時に求めたプレエンジントルク上限加算値TRQNEUP(n-1)から設定増減値ΔUPを減算して、今回のプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを設定し（TRQNEUP←TRQNEUP(n-1)−ΔUP）、ステップＳ１３へ進む。尚、上述したステップＳ７，Ｓ９〜Ｓ１２での処理が、本発明のプレエンジントルク上限加算値設定手段に対応している。
【００４７】
このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは、後述するステップＳ１５，Ｓ１８で読込まれ、プレエンジントルク上限値PRETRQLIM、或いはエンジントルク上限初期値TRQLIMINIに加算されてエンジントルク上限値TRQLIMが設定される。高地ストール発進と判定された直後は、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅと開きが大きいため、エンジントルク上限値TRQLIMは、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPに設定増減値ΔUPを加算した大きな値となり、比較的急な勾配の傾斜で増加される。一方、実際のエンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに近づくと、エンジントルク上限値TRQLIMは、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPから設定増減値ΔUPを減算した小さな値となり、比較的緩い勾配の傾斜で増加される。すなわち、最初に高地ストール発進と判定されたときから、エンジントルク上限値TRQLIMは、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分に対応した勾配で上昇される。
【００４８】
ステップＳ１３へ進むと、個々の保護制御毎にプレエンジントルク上限値PRETRQLIMを算出する。プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは保護制御条件毎に相違しており、保護制御条件としては高油温時制御、通常ストール発進時制御、高地ストール発進時制御、システム故障時制御、通常走行時制御等がある。尚、本実施形態では、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMを、ストール発進時に車速Ｖｓｐが検出された場合、この車速Ｖｓｐの上昇に応じて増加するように設定されている。
【００４９】
例えば、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴがセットされている高地ストール発進の際には、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMが選択される。この高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは、上述した高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに基づいて設定される。このステップＳ１３での高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMを設定する処理が、本発明の高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段に対応している。
【００５０】
尚、高地ストール発進以外の保護制御条件が実行されている場合は、前述したステップＳ２の高地ストール発進判定条件の「（６）他の保護制御が起動していない」の項目が満足されないため、高地ストール発進制御は実行されず、従って、高地ストール発進制御と他の保護制御とが干渉することはない。
【００５１】
又、上述したように、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは、車両の車速Ｖｓｐが検出され始めると、当該車速Ｖｓｐの上昇に伴って増加するように設定される。従って、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMが、ＥＣＵ１１で設定されるエンジントルク上限値TRQLIMを上回る場合がある。この場合は、上述したステップＳ２の高地ストール発進判定条件の（４）項が満足されなくなるため、高地ストール発進制御は解除される。その結果、高地ストール発進制御が解除されて通常走行制御へ移行する際の走行制御の切り替りが円滑化される。
【００５２】
その後、ステップＳ１４へ進み、今回の高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴの値と前回の演算時に求めた高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴ(n-1)の値とを調べ、ＳＴＬＳＴ＝１、且つＳＴＬＳＴ(n-1)＝０の場合、すなわち、高地ストール発進と判定されて最初のルーチンのときはステップＳ１５へ進み、それ以外の態様ではステップＳ１７へ分岐する。
【００５３】
ステップＳ１５へ進むと、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMにプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算してエンジントルク上限値TRQLIMを求めて（TRQLIM←PRETRQLIM＋TRQNEUP）、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、エンジントルク上限初期値TRQLIMINIを、今回求めたプレエンジントルク上限値PRETRQLIMで設定して（TRQLIMINI←PRETRQLIM）、ステップＳ２０へ進む。
【００５４】
一方、ステップＳ１７では、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴの値のみを参照し、ＳＴＬＳＴ＝１の場合、高地ストール発進制御中であると判定し、ステップＳ１８へ進み、又、ＳＴＬＳＴ＝０の場合、高地ストール発進制御ではないと判定して、ステップＳ１９へ分岐する。
【００５５】
ステップＳ１８へ進むと、ステップＳ１６で設定したエンジントルク上限初期値TRQLIMINIにプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算してエンジントルク上限値TRQLIMを設定し（TRQLIM←TRQLIMINI＋TRQNEUP）、ステップＳ２０へ進む。尚、上述したステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１８での処理が、本発明のエンジントルク上限値設定手段に対応している。
【００５６】
一方、ステップＳ１９へ進むと、高地ストール発進制御ではないため、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMでエンジントルク上限値TRQLIMを設定して（TRQLIM←PRETRQLIM）、ステップＳ２０へ進む。
【００５７】
プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは、上述したステップＳ９，Ｓ１１，Ｓ１２において、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分に応じで設定される。
【００５８】
その後、ステップＳ２０において、ステップＳ１５，Ｓ１８、或いはステップＳ１９で設定したエンジントルク上限値TRQLIMを、ＥＣＵ１１へ送信してルーチンを抜ける。
【００５９】
ＥＣＵ１１では、ＴＣＵ１３で設定したエンジントルク上限値TRQLIMを目標エンジントルクとして設定し、エンジンの出力トルクが目標エンジントルク（エンジントルク上限値TRQLIM）となるように、スロットル弁８の開度をフィードバック制御する。その結果、空気密度の低い、高地でのストール発進時におけるエンジントルクの目減り分だけエンジン回転数Ｎｅが上昇される。尚、このＥＣＵ１１で実行される出力トルクの制御が、本発明の出力トルク制御手段に対応している。
【００６０】
このように、ＴＣＵ１３では、高地ストール発進と判定した場合、最初にストール発進時のエンジントルク上限初期値TRQLIMINIを設定する。このエンジントルク上限初期値TRQLIMINIは、実際のエンジントルクＴＲＱの目標値であり、高地、低地に拘らず設定される。その際、高地ストール発進では、空気密度の低下によりエンジントルクＴＲＱが実質的に目減りしている。そのため、目標エンジントルクに対応するエンジン回転数を設定しても、実際のエンジントルクＴＲＱが目標エンジントルクに追従しないことになる。そのため、本実施形態では、エンジントルク上限初期値TRQLIMINIに、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPを加算し、目減り分のエンジントルクを、エンジン回転数Ｎｅを上昇させることで補償する。
【００６１】
このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPは、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧとエンジン回転数Ｎｅとの差分に基づいて設定されるため、高地ストール発進であっても低地ストール発進時と同等のエンジントルクＴＲＱを得ることができる。この場合、実際のエンジントルクＴＲＱは、低地ストール発進と同等であるため、自動変速機３に過大な入力トルクが印加されず保護されると共に、車両の発進性能を確保することができる。
【００６２】
次に、図４のタイムチャートを参照して、上述した高地ストール発進制御ルーチンで実行される高地ストール発進制御例について説明する。運転者がアクセルペダルをふみこむと、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数ＩＤＬから徐々に上昇すると共に、エンジントルクＴＲＱがアイドルトルクＩＤＴＲＱから次第に上昇する。
【００６３】
そして、運転者がアクセルペダルを踏み込んでも車両が発進しない場合、運転者はアクセルペダルを更に踏み込む。その結果、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度ＡＰが高負荷発進判定開度ＡＰＳＬ以上で（経過時間ｔ０）、エンジン回転数Ｎｅがストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬ以上であるとき（経過時間ｔ１）、高地ストール発進と判定し、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをセットする。
【００６４】
すると、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMが設定され、この値がエンジントルク上限初期値TRQLIMINIとして設定される。尚、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは実際のエンジントルクＴＲＱの上限値であり、後述するエンジントルク上限値TRQLIMは、高地ストール発進時のトルク不足を補うべくエンジン回転数Ｎｅを上昇させるために設定される見かけ上の値である。従って、実際のエンジントルクＴＲＱは、高地ストール発進時プレエンジントルク上限値PRETRQLIMを越えることはない。
【００６５】
高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴがセットされると、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分に応じてプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが設定され、このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPをエンジントルク上限初期値TRQLIMINIに加算して、エンジントルク上限値TRQLIMが設定される。
【００６６】
その際、エンジン回転数Ｎｅの上昇が初期段階にあり、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分が回転上昇判定値ΔＮｅ２以上の場合、このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPに設定増減値ΔUPを加算して、新たなプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが設定される。一方、高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧと実際のエンジン回転数Ｎｅとの差分が回転上昇判定値ΔＮｅ２よりも小さく、且つ、微小判定値ΔＮｅ１よりも大きい場合、このプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPから設定増減値ΔUPを減算して、新たなプレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが設定される。
【００６７】
従って、エンジントルクＴＲＱの上昇が初期段階では急勾配となり（経過時間ｔ１〜ｔ２）、直ちにトルクアップさせることができる。一方、終期段階では緩勾配となるため（経過時間ｔ２〜ｔ３）、エンジントルクのオーバーシュートを防止することができる。
【００６８】
その後、エンジン回転数Ｎｅが高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧに近づくと、プレエンジントルク上限加算値TRQNEUPが一定値になるため、エンジン回転数Ｎｅがほぼ一定となり、従って、エンジントルクＴＲＱも一定の状態を維持する（経過時間ｔ３〜ｔ５）。
【００６９】
その間、車両が発進して（経過時間ｔ４）、車速Ｖｓｐが検出されると、この車速Ｖｓｐの上昇に伴いプレエンジントルク上限値PRETRQLIMが増加される。そして、車速Ｖｓｐが停止判定車速ＶｓｐＳＬを越えると、ＴＣＵ１３は、高地ストール発進制御が終了したと判定し、高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴをクリアする（経過時間ｔ５）。
【００７０】
高地ストール発進判定フラグＳＴＬＳＴがクリアされると、エンジントルク上限値TRQLIMは、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMにて設定される。上述したように、このプレエンジントルク上限値PRETRQLIMは、車速Ｖｓｐの上昇に伴って増加するように設定されているため、高地ストール発進制御から通常の走行制御への移行がスムーズとなる。
【００７１】
尚、通常の素行制御へ移行した場合、プレエンジントルク上限値PRETRQLIMは通常走行制御時に設定される値となり、エンジン回転数Ｎｅは高地ストール発進時目標エンジン回転数ＳＴＬＥＧを越えて上昇することが可能となる。
【００７２】
因みに、本実施形態による高地ストール発進制御を採用しなかった従来のものでは、図４に一点鎖線で示すように、エンジン回転数Ｎｅが予め設定されている上限値（図においてはストール発進判定回転数ＳＴＬＳＬ）で一律に抑えられてしまうため、高地ストール発進では空気密度の低下から、相対的にエンジントルクＴＲＱが、エンジントルク上限初期値TRQLIMINIに到達せず、結果として、トルク不足が発生する。
【符号の説明】
【００７３】
１…エンジン、
２…トルクコンバータ、
３…自動変速機、
４…出力軸、
８…スロットル弁、
１０…スロットル開度センサ、
１１…エンジン制御装置（ＥＣＵ）、
１３…変速制御装置（ＴＣＵ）、
１４…エンジン回転数センサ、
１５…アクセル開度センサ、
１８…車速センサ、
ＡＰ…アクセル開度、
ＡＰＳＬ…高負荷発進判定開度、
Ｎｅ…エンジン回転数、
PRETRQLIM…プレエンジントルク上限値、
ＳＴＬＥＧ…高地ストール発進時目標エンジン回転数、
ＳＴＬＳＴ…高地ストール発進判定フラグ、
ＴＲＱ…エンジントルク、
TRQLIM…エンジントルク上限値、
TRQNEUP…プレエンジントルク上限加算値、
ＴＶ…スロットル開度、
Ｖｓｐ…車速、
ＶｓｐＳＬ…停止判定車速、
ΔＮｅ１…微小判定値、
ΔＮｅ２…回転上昇判定値、
ΔUP…設定増減値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速を検出する車速検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
少なくとも前記アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度及び前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数が、低地の走行環境で設定されているストール発進上限値に達しても、前記車速検出手段で検出した車速が予め設定されている停止判定車速を越えていない場合、高地ストール発進と判定するストール発進判定手段と、
前記ストール発進判定手段で高地ストール発進と判定された場合、高地ストール発進時の目標エンジントルクを出力することの可能な目標エンジン回転数を設定する高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段と、
前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した目標エンジン回転数と前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数との差分に応じてプレエンジントルク上限加算値を設定するプレエンジントルク上限加算値設定手段と、
前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した高地ストール発進時目標エンジン回転数に基づいてプレエンジントルク上限値を設定する高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段と、
上記高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段で設定したプレエンジントルク上限値に前記プレエンジントルク上限加算値設定手段で設定したプレエンジントルク上限加算値を加算してエンジントルク上限値を設定するエンジントルク上限値設定手段と、
前記エンジントルク上限値設定手段で設定したエンジントルク上限値を目標エンジントルクとして設定してエンジンの出力トルクを制御する出力トルク制御手段と
を備えることを特徴とするエンジントルク制御装置。
【請求項２】
前記プレエンジントルク上限加算値設定手段は、前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した目標エンジン回転数と前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数との差分が０に近い場合は、前回の演算時に設定した前記プレエンジントルク上限加算値を維持し、該差分が大きくなるに従い前記プレエンジントルク上限加算値を大きな値で設定する
ことを特徴とする請求項１記載のエンジントルク制御装置。
【請求項３】
前記プレエンジントルク上限値設定手段は、前記プレエンジントルク上限値を前記車速検出手段で検出した車速の上昇に応じて増加させる
ことを特徴とする請求項１或いは２記載のエンジントルク制御装置。
【請求項１】
車速を検出する車速検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
少なくとも前記アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度及び前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数が、低地の走行環境で設定されているストール発進上限値に達しても、前記車速検出手段で検出した車速が予め設定されている停止判定車速を越えていない場合、高地ストール発進と判定するストール発進判定手段と、
前記ストール発進判定手段で高地ストール発進と判定された場合、高地ストール発進時の目標エンジントルクを出力することの可能な目標エンジン回転数を設定する高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段と、
前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した目標エンジン回転数と前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数との差分に応じてプレエンジントルク上限加算値を設定するプレエンジントルク上限加算値設定手段と、
前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した高地ストール発進時目標エンジン回転数に基づいてプレエンジントルク上限値を設定する高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段と、
上記高地ストール発進時プレエンジントルク上限値設定手段で設定したプレエンジントルク上限値に前記プレエンジントルク上限加算値設定手段で設定したプレエンジントルク上限加算値を加算してエンジントルク上限値を設定するエンジントルク上限値設定手段と、
前記エンジントルク上限値設定手段で設定したエンジントルク上限値を目標エンジントルクとして設定してエンジンの出力トルクを制御する出力トルク制御手段と
を備えることを特徴とするエンジントルク制御装置。
【請求項２】
前記プレエンジントルク上限加算値設定手段は、前記高地ストール発進時目標エンジン回転数設定手段で設定した目標エンジン回転数と前記エンジン回転数検出手段で検出したエンジン回転数との差分が０に近い場合は、前回の演算時に設定した前記プレエンジントルク上限加算値を維持し、該差分が大きくなるに従い前記プレエンジントルク上限加算値を大きな値で設定する
ことを特徴とする請求項１記載のエンジントルク制御装置。
【請求項３】
前記プレエンジントルク上限値設定手段は、前記プレエンジントルク上限値を前記車速検出手段で検出した車速の上昇に応じて増加させる
ことを特徴とする請求項１或いは２記載のエンジントルク制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５００５６（Ｐ２０１３−５００５６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７７８６（Ｐ２０１１−１８７７８６）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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