車両のエンジン制御装置
【課題】変速機の入力軸にトルクコンバータを有する車両において、多数のマップを要することなく、トルクコンバータ直結状態での加速ショックを緩和する。
【解決手段】エンジン２の目標回転速度Ｎobjと現在回転速度Ｎerとの偏差に対応したエンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮｅを算出する手段１２と、変化率の現在値ｄＮe及び目標値ｄＮe_TGT（ｎ）に基づき算出したトルク補正値ｄＰi_dにより実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正する手段１４と、補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいてエンジン２のトルクを制御する手段１８とを備え、トルクコンバータ６のトルク比τ及び容量係数Ｃと変速機特性から予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとから算出したエンジン２の回転速度を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【解決手段】エンジン２の目標回転速度Ｎobjと現在回転速度Ｎerとの偏差に対応したエンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮｅを算出する手段１２と、変化率の現在値ｄＮe及び目標値ｄＮe_TGT（ｎ）に基づき算出したトルク補正値ｄＰi_dにより実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正する手段１４と、補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいてエンジン２のトルクを制御する手段１８とを備え、トルクコンバータ６のトルク比τ及び容量係数Ｃと変速機特性から予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとから算出したエンジン２の回転速度を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと変速機との間にトルクコンバータを有する車両のエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動変速機には、入力軸にトルクコンバータ（以下、トルコンともいう）が多く採用されており、エンジン（内燃機関）の出力トルクを、トルコンを介して自動変速機に入力し適宜の変速比で変速して駆動輪に出力する構成となっている。
ロックアップクラッチ等が結合していない非直結時の場合、トルコンは、構造上、入力軸回転速度は出力軸回転速度に対してある一定範囲で差回転を持つことができる。このため、発進時や減速後の再加速時において、入力軸回転速度（エンジン回転速度）が急増することが起こりうる。一方、トルコンは、構造上、その入力側と出力側との回転速度比が１となる付近を境界として容量係数が大きく変化する場合がある。このトルコンの容量係数は、伝達効率と相関しており、容量係数が大きくなるとエンジンからの伝達トルクも大きくなる。
【０００３】
ところで、非直結時の場合、トルコンは入力軸回転速度の自乗と容量係数に比例してトルクを伝達する。このため、エンジン回転速度が急増すると伝達トルクが急増して、車両の加速ショックを招きやすい。
もちろん、ロックアップクラッチ等が結合して、トルコンの入力側と出力側とが直結していれば、エンジン回転速度は急増しないので、このようなトルコンのトルク伝達特性に起因した加速ショックを招くことはない。
【０００４】
現状では、このようなトルコン非直結時の加速ショック対策手法としては、容量係数が大きく変化する領域においてエンジン回転速度の急増を抑えるようなスロットル開度やエンジン出力トルクの目標値を設定して、これに実際のスロットル開度やエンジン出力トルクを近づけるように制御することが行われている。
例えば、特許文献１には、エンジンの動力を無段変速機へ伝達するトルコンをそなえ、トルコンのポンプインペラの回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅがトルコンのタービンライナの回転速度Ｎｔより低いか略同等状態であるとき、エンジンの目標トルクを制御し、回転速度Ｎｅが回転速度Ｎｔより高くなると、エンジンの目標トルクを増加させることにより、加速ショックを抑制しつつ、加速応答性を向上させる技術が開示されている。
【０００５】
この場合、ドライバのステップ的なアクセル操作（＝ＡＰＳ出力）に対応するスロットル開度よりも小さいスロットル開度目標値とする。
このため、目標スロットル開度や目標トルクを設定する際には、変速機の変速比や車速などの諸条件によって最適設定値が異なるため、スロットル開度目標値のホールドの長さ及び幅とテーリングの傾きとを決定するために、多数のマップを設けて対応することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の目標スロットル開度や目標トルクを設定してエンジンを制御するものにおいて、トルコン非直結時の加速ショック対策として、多数のマップを設けて対応する技術では、多数のマップを作成するのに膨大な工数を要し、マップ作成の時間やコストが大きな課題になっており、多数のマップを要することなく、トルコン非直結時の加速ショックを抑制できるようにしたい。
【０００８】
また、スロットル開度やエンジン出力トルクを目標値に対して精度よく制御できても、トルコン出力軸トルクを基に目標値設定しているわけではないため、例えば登坂時のような場合、トルコンの入力軸回転速度が出力軸回転速度に対して想定より過不足することが起こり得る。入力軸回転速度に過不足が起こると、実際の変速機入力トルクの精度が悪化し、加速ショックを有効に抑制できないおそれがある。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、変速機の入力軸にトルクコンバータを有する車両において、多数のマップを要することなく、トルクコンバータが非直結状態での発進時や再加速時に発生する加速ショックを緩和することができるようにした、車両のエンジン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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の車両のエンジン制御装置は、エンジンと変速機との間にトルクコンバータを有する車両のエンジン制御装置であって、前記エンジンの回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出手段と、前記エンジンの目標回転速度Ｎobjを設定する目標回転速度設定手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎｅ、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobjに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、前記要求トルク値算出手段で算出された補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、前記目標回転速度設定手段は、前記トルクコンバータのトルク比τ及び容量係数Ｃと前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとを用いて前記エンジンの回転速度Ｎｅを算出する回転速度算出手段を有し、前記車両の加速中には、前記回転速度算出手段により算出した前記回転速度を前記目標回転速度Ｎobjに設定することを特徴としている。
【００１１】
なお、前記回転速度算出手段は、前記トルク比τ及び前記容量係数Ｃと前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとから、Ｔacc＝τ×Ｃ×Ｎｅ２の関係式を用いて、前記回転速度Ｎｅを算出することができる。
前記目標回転速度設定手段は、前記車両が加速中でない場合には、前記トルクコンバータの出力軸の現在回転速度Ｎｔに前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された増分量Ｎt_accを加算して前記目標回転速度Ｎobjを設定することが好ましい。
【００１２】
前記目標回転速度設定手段は、前記現在の回転速度Ｎｅが前記トルクコンバータの出力軸の前記現在回転速度Ｎｔよりも大きい場合に、前記車両が加速中であると判定することが好ましい。
前記制御手段は、前記エンジンのスロットル開度及び点火時期を制御することにより前記エンジンのトルクを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両のエンジン制御装置によれば、回転速度検出手段により検出されるエンジンの現在の回転速度Ｎｅ及び目標回転速度設定手段により設定されるエンジンの目標回転速度Ｎobjに基づき、エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出し、この変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）及び変化率算出手段で算出される変化率の現在値ｄＮeに基づき算出した第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に補正後要求トルク値Ｐi_accを算出し、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるとき、得られた補正後要求トルク値Ｐi_ acc（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。
【００１４】
目標回転速度設定手段では、例えば、トルクコンバータの出力軸の現在回転速度Ｎｔとエンジンの現在回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｎｔ／Ｎｅを算出し、この速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップからトルクコンバータのトルク比τと容量係数Ｃとを決定して、トルク比τ及び容量係数Ｃと変速機及び変速機以降の駆動系（プロペラシャフトやドライブシャフト、ディファレンシャル、ホイール（タイヤ）を繋ぐ伝達系）の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとから、目標とすべきエンジンの回転速度を算出し、車両の加速中には、算出したエンジンの回転速度Ｎｅを目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００１５】
したがって、車両の加速中には、上記駆動系（伝達系）の振動特性を考慮して設定されたエンジンの目標回転速度Ｎobjに基づくエンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）及び変化率算出手段で算出される変化率の現在値ｄＮeに基づき算出した第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に算出した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えないように、例えば、スロットル開度や点火時期を制御してエンジンのトルクを制御するため、トルコン入力軸回転速度の出力軸回転速度に対する過不足を回避でき、変速機入力トルクを精度よく制御できるため、加速ショックを有効に緩和できる。
【００１６】
また、様々なドライバのアクセル操作条件に対応して目標スロットル開度や目標トルクを設定するための、多数のマップを設ける必要がないため、多数のマップを用意するための膨大な工数を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるエンジン要求トルク値の算出を説明するブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるエンジン要求トルク値の算出を説明するブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる基本変化率目標値の設定特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータの容量係数の特性を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータのトルク比の特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔構成〕
＜駆動系の構成＞
まず、本制御装置の対象であるトルクコンバータを有する自動車（車両）の駆動系の要部構成を説明する。
【００１９】
図１に示すように、駆動系は、エンジン（内燃機関）２と、自動変速機４と、エンジン２と自動変速機４との間に介装されたトルクコンバータ（以下、トルコンとも言う）６とを備え、自動変速機４の出力軸は、図示しない駆動輪に接続され、エンジン２の回転を変速して駆動輪に伝達し駆動する。
トルコン６は、トルコンケーシング６２内に、エンジン２の出力軸２２に結合されたインペラ６４と、自動変速機４の入力軸４２に結合されたタービンライナ（単に、タービンともいう）６６とが対向して装備され、インペラ６４とタービンライナ６６との間には、図示しない粘性流体が介在し、この粘性流体を介してインペラ６４とタービンライナ６６との間の動力伝達が行なわれる。
【００２０】
自動変速機４は、本実施形態の場合、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）が適用されている。つまり、自動変速機４は、ケーシング４０内に、前後進切替機構４４を介して入力軸４２と接続されたプライマリ軸４６Ａと、このプライマリ軸４６Ａに装備されたプライマリプーリ４６と、プライマリ軸４６Ａと並列して装備されたセカンダリ軸４８Ａと、このセカンダリ軸４８Ａに装備されたセカンダリプーリ４８と、プライマリプーリ４６とセカンダリプーリ４８とに架け渡されたベルト５０とを備え、プライマリプーリ４６及びセカンダリプーリ４８の可動プーリを軸方向に移動させて各プーリ４６，４８の有効径を変更することにより、変速比を連続的に変更することができる。
【００２１】
セカンダリ軸４８Ａは、ギア対５４ａを介して出力軸５４と接続されており、自動変速機４により変速された回転は図示しない駆動輪に伝達されて、駆動輪の回転によって車両が駆動される。
また、エンジン２及び自動変速機４を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が備えられている。このＥＣＵ１０は、詳細を図示しないが、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えて構成された周知のコンピュータである。
【００２２】
さらに、エンジン２のクランク軸の回転角度を検出しエンジン回転速度情報として出力するクランク角センサ（エンジン回転速度検出手段としてのエンジン回転速度センサ）２０ａと、トルコン６のタービン６６の回転速度に対応する自動変速機４のプライマリ軸４６Ａの回転速度を検出するプライマリ回転速度センサ（タービン回転速度検出手段としてのプライマリ回転速度検出手段）２０ｂとが備えられ、各センサ２０ａ，２０ｂの検出情報はＥＣＵ１０に送られる。
【００２３】
前後進切替機構４４は、詳細は図示しないが、例えば、サンギアと、リングギアと、サンギアと噛み合う第１のピニオンギアと、リングギアと噛み合う第２のピニオンギアと、第１，第２のピニオンギアを枢支するキャリアとからなるダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成することができる。この場合、サンギアは入力軸４２に連結され、キャリアはプライマリ軸４６Ａに連結されると共にピニオンギア，リングギア及びリバースブレーキを介してケーシング４０に連結される。
【００２４】
そして、車両の前進時には、フォワードクラッチを係合させると共にリバースブレーキを開放させ、車両の後進時には、リバースブレーキを係合させると共にフォワードクラッチを開放させる。また、動力の伝達・非伝達の切り替えについては、入力軸４２とプライマリ軸４６Ａとのトルク伝達を遮断する場合には、フォワードクラッチおよびリバースブレーキをともに開放する。入力軸４２とプライマリ軸４６Ａとのトルク伝達を行なう場合には、フォワードクラッチおよびリバースブレーキの何れかを結合する。
【００２５】
前後進切替機構４４に装備されたこのようなクラッチ及びブレーキは、一般に、油圧式により駆動される湿式多板クラッチ装置により構成される。なお、前後進切替機構４４の代表的な切り替えに、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）とドライブレンジ（Ｄレンジ）との切り替えがあることから、かかるクラッチ及びブレーキについて、ＮＤクラッチとも言う。
【００２６】
＜制御系の構成＞
次に、本実施形態にかかるエンジン制御装置を説明する。この制御装置は、上述の自動車のエンジン２を制御するＥＣＵ１０によって構成される。
図１，図２に示すように、エンジンＥＣＵ１０内には、実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する実エンジントルク推定手段１１と、エンジン２の目標回転速度（目標エンジン回転速度）Ｎobjを設定する目標回転速度設定手段１２と、エンジン２の回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGTを算出する変化率目標値算出手段１３と、エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段１４Ａと、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する第１補正値算出手段１４と、第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXを算出する第２補正値算出手段１６と、要求トルク値補正手段１７Ａを有し補正によりエンジンの要求トルク値Ｐi_accを算出する要求トルク値算出手段１７と、エンジン要求トルク値Ｐi_accを超えないようにエンジンのトルクを制御するエンジントルク制御手段１８とを、何れもコンピュータプログラムによるソフトウェアにより備えている。
【００２７】
なお、各手段１１〜１８による推定，設定，算出及び制御の処理は、予め設定された制御周期で行なわれるようになっている。そこで、各推定値，設定値，算出値の現在値（現在の制御周期での値）については（ｎ）を付し、前回値（前回の制御周期での値）については（ｎ−１）を付して示す。
実エンジントルク推定手段１１は、エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。ただし、検出吸入空気量Ｑａが変化するとスロットル通過吸気流量が変化して現在エンジントルク値Ｐi_ACTも変化するが、スロットル通過吸気流量が変化しても、この流量が変化した吸気が、吸気管全体を満たすために拡散するため、実際にエンジン２に吸入される吸気量にはスロットル通過吸気流量に対して吸気管全体容積とエンジンの気筒容積に応じた応答遅れが生じる。そこで、実エンジントルク推定手段１１は、充填効率Ｅｃが現在のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに対して、吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積とに対応した一次遅れをもって変化するものとして、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）を推定し、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）に対応する実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。
【００２８】
まず、この現時点のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて、推定される上記の応答遅れを考慮しない現時点の基本充填効率Ｅｃｒは、下記式（１）で求められる。
Ｅｃｒ＝Ｑａ×τ×ＫＱＥｃ ・・・（１）
但し、τは４気筒エンジンの場合の１８０°ＣＡ周期（ｓｅｃ）であり、ＫＱＥｃは変換係数である。
【００２９】
そして、吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積に応じた一次遅れの係数をＫANFとすると、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）は、下記式（２）のように、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。実エンジントルク推定手段１１で設定される現在のエンジン２の出力トルク（エンジントルク）Ｐi_ACT（ｎ）は、下記式（３）のように、充填効率Ｅｃ（ｎ）に基づき、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。
Ｅｃ（ｎ）＝ＫANF・Ｅｃ（ｎ−１）＋（１−ＫANF）・Ｅｃｒ ・・・（２）
Ｐi_ACT（ｎ）＝ｆ2［Ｎｅ（ｎ），Ｅｃ（ｎ）］ ・・・（３）
但し、Ｎｅ（ｎ）はエンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）２２で検出された現在のエンジン回転速度である。
【００３０】
また、係数ＫANFは、吸気管全体容積をＶIM、内燃機関の気筒容積をＶCYLとすると、下記式（４）で求められる。
ＫANF＝ＶIM／（ＶIM＋ＶCYL） ・・・（４）
【００３１】
目標回転速度設定手段１２は、車両の加速時と非加速時（特に、車両が加速中と判定する前）とで異なる手法でエンジン２の目標回転速度Ｎobjを設定する。
まず、加速時における目標回転速度Ｎobjの設定のために、目標回転速度設定手段１２は、トルコン６の出力軸（つまり、自動変速機４の入力軸）４２の現在回転速度（現在のタービン回転速度）Ｎｔと現在エンジン回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｎｔ／Ｎｅを算出する機能（速度比算出手段）１２ａと、この速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップからトルコン６のトルク比τと容量係数Ｃとを決定する機能（トルク比，容量係数決定手段）１２ｂと、トルク比τ及び容量係数Ｃと、自動変速機４及び図示しない自動変速機４以降の駆動系（プロペラシャフトやドライブシャフト、ディファレンシャル、ホイール（タイヤ）を繋ぐ伝達系）の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値（Ｔ／Ｍ入力トルク値）Ｔaccとから、エンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を算出する機能（回転速度算出手段１２ｃ）とを備え、車両の加速時には、回転速度算出手段１２ｃにより算出した回転速度Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００３２】
目標回転速度設定手段１２は、車両の非加速時、特に加速中と判定する前の場合には、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度（現在のタービン回転速度）Ｎｔの増分量Ｎt accを加算して得られるエンジン２の回転速度（第１目標回転速度）Ｎobj1を算出し、この回転速度Ｎobj1を目標回転速度Ｎobjに設定する。
ここで、増量分Ｎｔ_accは、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度がＮｔであって、エンジン回転速度がＮｔ＋Ｎｔ_accであるとしたときのトルコン出力軸トルクＴacc_０が変速機入力トルクＴaccの初期値以下となるように設定する。なお、トルコン出力軸トルクＴacc_０は、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度がＮｔであって、エンジン回転速度がＮｔ＋Ｎｔ_accであるとしたときのトルク比τと容量係数Ｃを用いて、τ×Ｃ×（Ｎｔ＋Ｎｔ_acc）２の関係式を用いて得られる。このような目標回転速度を設定することにより、トルコン出力軸トルクＴacc_０を変速機入力トルクＴaccの初期値以下に確実に抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、トルコン６の出力軸４２の回転速度（タービン回転速度）Ｎｔを検出するセンサを設けていないので、プライマリ回転速度センサ２０ｂにより検出されるプライマリ回転速度Ｎｐをタービン回転速度Ｎｔの代わりに用いている。このようにプライマリ回転速度Ｎｐを代用できるのは、トルコン６のタービン側（出力軸４２）と自動変速機４のプライマリ軸４６Ａとの間に前後進切替機構４４があるが、自動変速機４がＤレンジ等の走行レンジに設定されている場合、前後進切替機構４４の前後で回転速度は一致するためである。もちろん、タービン回転速度Ｎｔを直接検出するタービン回転速度センサ（タービン回転速度検出手段）を設けて、このセンサの検出情報を用いてもよい。
【００３４】
したがって、速度比算出手段１２ａでは、図３に示すように、プライマリ回転速度センサ２０ｂにより検出されるプライマリ回転速度Ｎｐをタービン回転速度Ｎｔに置き換え、さらに、このタービン回転速度Ｎｔを、エンジン回転速度センサ２０ａにより検出されるエンジン回転速度Ｎｅにより除算して、速度比Ｎｔ／Ｎｅを算出する。
そして、トルコン６のトルク比τ及びトルコン６の容量係数Ｃは、トルコン６に係る設計値であって、図５，図６に示すように、速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップを用意することができ、トルク比，容量係数決定手段１２ｂでは、図３に示すように、これらのアップを用いて、速度比Ｎｔ／Ｎｅから、トルク比τ及びトルコン６の容量係数Ｃを決定する。
【００３５】
回転速度算出手段１２ｃでは、図３に示すように、トルク比τ及び容量係数Ｃと、予め設定されたＴ／Ｍ入力トルク値Ｔaccとエンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2との関係（下式（５Ａ））から導出される下式（５Ｂ）によりエンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を算出する。
Ｔacc＝τ・Ｃ・Ｎobj2２ ・・・（５Ａ）
Ｎobj2＝√τ・Ｃ・Ｔacc ・・・（５Ｂ）
【００３６】
また、目標回転速度設定手段１２では、図３に示すように、タービン回転速度Ｎｔに、前記増分量Ｎt accを加算下式（下式（５Ｃ））して車両の非加速時（特に加速中と判定する前）の場合のエンジン２の回転速度（第１目標回転速度）Ｎobj1を算出する。
Ｎobj1＝Ｎｔ＋Ｎt acc ・・・（５Ｃ）
【００３７】
なお、目標回転速度設定手段１２では、車両が加速中であるか非加速時であるかの判定を、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとを比較して行う。つまり、自動変速機４が走行可能な状態にあり、トルクコンバータ６が非直結状態であって、エンジン回転速度ＮｅがＮｔ＋Ｎｔ_acc以下であるとき，車両が非加速時（特に加速中と判定する前）と判定する。そして、車両が非加速時（特に加速中と判定する前）と判定した後、エンジン回転速度Ｎｅがタービン回転速度Ｎｔよりも大きくなったとき、車両は加速中と判定する。
【００３８】
目標回転速度設定手段１２は、車両の加速時には、式（５Ｂ）により算出された回転速度Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定（下式（５Ｄ））とし、車両の非加速時（特に加速中と判定する前）には、式（５Ｃ）により算出された回転速度Ｎobj1を目標回転速度Ｎobjに設定（下式（５Ｅ））とする。
Ｎobj＝Ｎobj2 ・・・（５Ｄ）
Ｎobj＝Ｎobj1 ・・・（５Ｅ）
【００３９】
変化率目標値算出手段１３は、目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_TGT´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、目標回転速度設定手段１２において今回設定した目標回転速度Ｎobj（ｎ）と前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）から算出される単位時間当たりの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobjを増減して、今回のエンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
【００４０】
変化率目標値算出手段１３は、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を、前回と今回との目標回転速度Ｎobjの増減分（変化率Ｂに対応する値）ｄＮobj×ｄｔを無視して、エンジン回転速度センサ２２により検出された現在エンジン回転速度Ｎeから目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）を減算した偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj（ｎ−１）］に基づいて、例えば、図４に示すような特性で設定する。
【００４１】
このように、前回と今回との目標回転速度Ｎobjの増減分ｄＮobj×ｄｔを無視するのは、増減分ｄＮobj×ｄｔを別途考慮して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出するからである。
図４に示すように、偏差ΔＮeが０であればエンジン回転速度を変化させる必要はなく基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は０である。
【００４２】
ΔＮeが正の値（Ｎe＞Ｎobj（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は負の値とされ、この正の値であるΔＮeが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は負の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を負の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが低下していくのでΔＮeは減少する（０に近づく）。
【００４３】
また、ΔＮeが負の値（Ｎe＜Ｎobj（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は正の値とされ、この負の値であるΔＮeの大きさが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は正の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を正の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが増加していくのでΔＮeの大きさは減少する（０に近づく）。
【００４４】
図４に示すように、偏差ΔＮeに対する基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の特性は、偏差ΔＮeが０に近い領域では、偏差ΔＮeの増減量に対して基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の増減量は小さく、つまり、偏差ΔＮeの変化に対する基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の変化の割合（変化率）は小さくなっている。これは、偏差ΔＮeが０に近い領域では、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）をできるだけ小さくして制御を安定させるためである。
【００４５】
そして、偏差ΔＮeの大きさが大きくなっていく（０から離隔する）にしたがって、この変化率は次第に大きくなる。これは、偏差ΔＮeが０から離隔する領域では、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を偏差ΔＮeに応じて与えることにより偏差ΔＮeを速やかに０近傍に近づけるためである。
ただし、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の大きさには、制限が設けられており、偏差ΔＮeの大きさがさらに大きくなっていくと、上記変化率は次第に小さくなって制限値（上限値又は下限値）へと近づいていく。このように、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の大きさに制限を設けているのは、特に、目標回転速度が略一定の場合に、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を過剰に大きくすると、制御のオーバシュートやハンチングを招くおそれが発生するため、これを回避するためである。また、上記変化率を制限値に向けて滑らかに変化させることにより制御を安定させている。
【００４６】
変化率目標値算出手段１３は、下式（６）のように、この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、目標回転速度Ｎobjの単位時間当たりの増減分ｄＮobjだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
ｄＮe_TGT（ｎ）＝ｄＮe_TGT´（ｎ）＋ｄＮobj ・・・（６）
【００４７】
このように、前回から今回の目標回転速度の変化させるべき分である、目標回転速度Ｎobjの増減分ｄＮobjを直接加算するため、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）は目標回転速度Ｎobjの変化に速やかに応じた値となる。
【００４８】
第１補正値算出手段１４は、下式（７）のように、今回のエンジン回転速度変化率目標値（目標値Ｃ）ｄＮe_TGT（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分にエンジンクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。
なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeは変化率算出手段１４Ａにより算出される。変化率算出手段１４Ａでは、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeを、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎeを処理して得られるが、２行程前から現時点までの２行程間のエンジン２の回転速度の変化率が得られ、これをエンジン２の回転速度の変化率の現在値ｄＮeとする。
ｄＰi_d＝Ｉｅ×［ｄＮe_TGT（ｎ）−ｄＮe］ ・・・（７）
【００４９】
この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）とエンジンの回転速度変化率の現在値ｄＮeとの差分に基づくトルク値対応の微分補正項となる。なお、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dはトルク値と比例関係にある平均有効圧に相当する。
【００５０】
第２補正値算出手段１６は、エンジン２の補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。
エンジン要求トルク値算出手段１７は、要求トルク値補正手段１７Ａにより、下式（８）のように、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して、エンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する。なお、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cには、現時点の２行程前の値を用いる。
【００５１】
なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cに、現時点の２行程前のものを用いるのは、直列４気筒エンジンの場合、現時点の１行程前のものに基づく算出では、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cに燃焼による実際のエンジン回転速度の変化が十分反映されないが、現時点の２行程前のものに基づく算出によれば、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cが燃焼による実際のエンジン回転速度の変化を十分反映したものとなるためである。
Ｐi_acc（ｎ）＝Ｐi_ACT_2c＋ｄＰi_d＋ｄＰi_AUX ・・・（８）
【００５２】
エンジントルク制御手段１８は、算出されたエンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えないようにエンジン２のトルクを制御する。具体的には、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるとき、エンジン２のスロットル開度および点火時期をエンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に対応したものに制御する。
【００５３】
〔作用，効果〕
本発明の一実施形態にかかるエンジン制御装置は、上述のように構成されるので、エンジンＥＣＵ１０では、予め設定された所定の制御周期で、エンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する。
つまり、実エンジントルク推定手段１１が、エアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。
【００５４】
そして、目標回転速度設定手段１２が、車両の加速時には、速度比Ｎｔ／Ｎｅからトルコン６のトルク比τと容量係数Ｃとを決定し、トルク比τ及び容量係数Ｃと変速機および図示しない変速機以降の駆動系の特性に応じて予め設定したＴ／Ｍ入力トルク値Ｔaccとから算出したエンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定し、非加速時（特に加速中と判定する前）には、タービン回転速度Ｎｔと前記タービン回転速度増分量Ｎt_accとから算出したエンジン２の回転速度（第１目標回転速度）Ｎobj1を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００５５】
変化率目標値算出手段１３は、設定された前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_TGT´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を目標回転速度Ｎobjの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobjだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
【００５６】
つまり、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）には、前回と今回との目標回転速度Ｎobj_TGTの増減分ｄＮobj×ｄｔを考慮しないで、この増減分ｄＮobj×ｄｔを別途考慮して、今回の前記エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
かかる基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）により、目標回転速度が略一定の場合にも、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を過剰に大きくせずに（図３参照）、制御のオーバシュートやハンチングを回避することができる。
【００５７】
この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、前回から今回の目標回転速度の変化させるべき分である、外部要求に応じて設定される増減分ｄＮobjを直接加算して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を求めるので、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）は目標回転速度の変化に速やかに応じた値となる。
第１補正値算出手段１４は、こうして算出した今回のエンジン回転速度変化率目標値（目標値Ｃ）ｄＮe_TGT（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分にエンジンクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。
【００５８】
また、第２補正値算出手段１６は、エンジン２の補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。
そして、エンジン要求トルク値算出手段１７は、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して補正後要求トルク値Ｐi_acc （ｎ）を算出する。
【００５９】
エンジントルク制御手段１８では、こうして算出された補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えないようにエンジンのトルクを制御する。具体的には、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるとき、エンジン２のスロットル開度を補正後要求トルク値Ｐi_ acc（ｎ）に対応したものに制御する。
上記のように、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、一定の目標エンジン回転速度に対して安定した制御を行なうように設定される基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、目標回転速度Ｎobjの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj（ｎ）だけ増減して算出した、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）に基づいて設定されるので、目標エンジン回転速度Ｎobjが変化したら、所定の変化率ｄＮobj（ｎ）を増減して今回のエンジン回転速度の変化に速やかに対応して、エンジン２に対し適切なトルクを要求することができる。これにより、目標回転速度が変化する場合であっても、変化する目標値に確実に追従させるようにエンジントルク制御を実施することができる。
【００６０】
特に、目標回転速度設定手段１２では、加速時には、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度Ｎｔとエンジンの現在回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップからトルコン６のトルク比τと容量係数Ｃとを決定し、トルク比τ及び容量係数Ｃと、自動変速機４及び図示しない自動変速機４以降の駆動系の振動特性を考慮して設定されたＴ／Ｍ入力トルク値Ｔaccとから算出したエンジンの回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００６１】
したがって、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるときには、自動変速機４を含む駆動系の振動特性に応じて設定されたエンジンの目標回転速度Ｎobjに基づくエンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）及び変化率の現在値ｄＮeに基づき算出した第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいて、例えば、スロットル開度や点火時期を制御してエンジン２のトルクを制御するため、トルコン６の入力軸回転速度が出力軸回転速度に対して過不足することを回避でき、変速機入力トルクを精度よく制御できるため、加速ショックを有効に緩和できる。
【００６２】
また、様々なドライバのアクセル操作条件や車速条件に対応して目標スロットル開度や目標トルクを設定するための、多数のマップを設ける必要がないため、多数のマップを用意するための膨大な工数を省くことができる。
【００６３】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態の限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、この実施形態の一部を変形したて利用したり、この実施形態の一部のみを利用したりすることが可能である。
【００６４】
例えば、上記の実施形態では、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出しているが、本発明としては第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dが必須である。
【００６５】
また、上記の実施形態では、エンジントルクに相関するパラメータとして、平均有効圧Ｐiを用いているが、エンジントルクのパラメータはこれに限るものではない。
【符号の説明】
【００６６】
２ エンジン
１０ エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）
１１ 実エンジントルク推定手段
１２ 目標回転速度設定手段
１２ａ 速度比算出手段
１２ｂ トルク比，容量係数決定手段
１２ｃ 回転速度算出手段
１３ 変化率目標値算出手段
１４ 第１補正値算出手段
１４Ａ 変化率算出手段
１６ 第２補正値算出手段
１７ エンジン要求トルク値算出手段
１７Ａ 要求トルク値補正手段
１８ エンジントルク制御手段
２１ エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）
２２ エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと変速機との間にトルクコンバータを有する車両のエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動変速機には、入力軸にトルクコンバータ（以下、トルコンともいう）が多く採用されており、エンジン（内燃機関）の出力トルクを、トルコンを介して自動変速機に入力し適宜の変速比で変速して駆動輪に出力する構成となっている。
ロックアップクラッチ等が結合していない非直結時の場合、トルコンは、構造上、入力軸回転速度は出力軸回転速度に対してある一定範囲で差回転を持つことができる。このため、発進時や減速後の再加速時において、入力軸回転速度（エンジン回転速度）が急増することが起こりうる。一方、トルコンは、構造上、その入力側と出力側との回転速度比が１となる付近を境界として容量係数が大きく変化する場合がある。このトルコンの容量係数は、伝達効率と相関しており、容量係数が大きくなるとエンジンからの伝達トルクも大きくなる。
【０００３】
ところで、非直結時の場合、トルコンは入力軸回転速度の自乗と容量係数に比例してトルクを伝達する。このため、エンジン回転速度が急増すると伝達トルクが急増して、車両の加速ショックを招きやすい。
もちろん、ロックアップクラッチ等が結合して、トルコンの入力側と出力側とが直結していれば、エンジン回転速度は急増しないので、このようなトルコンのトルク伝達特性に起因した加速ショックを招くことはない。
【０００４】
現状では、このようなトルコン非直結時の加速ショック対策手法としては、容量係数が大きく変化する領域においてエンジン回転速度の急増を抑えるようなスロットル開度やエンジン出力トルクの目標値を設定して、これに実際のスロットル開度やエンジン出力トルクを近づけるように制御することが行われている。
例えば、特許文献１には、エンジンの動力を無段変速機へ伝達するトルコンをそなえ、トルコンのポンプインペラの回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅがトルコンのタービンライナの回転速度Ｎｔより低いか略同等状態であるとき、エンジンの目標トルクを制御し、回転速度Ｎｅが回転速度Ｎｔより高くなると、エンジンの目標トルクを増加させることにより、加速ショックを抑制しつつ、加速応答性を向上させる技術が開示されている。
【０００５】
この場合、ドライバのステップ的なアクセル操作（＝ＡＰＳ出力）に対応するスロットル開度よりも小さいスロットル開度目標値とする。
このため、目標スロットル開度や目標トルクを設定する際には、変速機の変速比や車速などの諸条件によって最適設定値が異なるため、スロットル開度目標値のホールドの長さ及び幅とテーリングの傾きとを決定するために、多数のマップを設けて対応することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の目標スロットル開度や目標トルクを設定してエンジンを制御するものにおいて、トルコン非直結時の加速ショック対策として、多数のマップを設けて対応する技術では、多数のマップを作成するのに膨大な工数を要し、マップ作成の時間やコストが大きな課題になっており、多数のマップを要することなく、トルコン非直結時の加速ショックを抑制できるようにしたい。
【０００８】
また、スロットル開度やエンジン出力トルクを目標値に対して精度よく制御できても、トルコン出力軸トルクを基に目標値設定しているわけではないため、例えば登坂時のような場合、トルコンの入力軸回転速度が出力軸回転速度に対して想定より過不足することが起こり得る。入力軸回転速度に過不足が起こると、実際の変速機入力トルクの精度が悪化し、加速ショックを有効に抑制できないおそれがある。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、変速機の入力軸にトルクコンバータを有する車両において、多数のマップを要することなく、トルクコンバータが非直結状態での発進時や再加速時に発生する加速ショックを緩和することができるようにした、車両のエンジン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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の車両のエンジン制御装置は、エンジンと変速機との間にトルクコンバータを有する車両のエンジン制御装置であって、前記エンジンの回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出手段と、前記エンジンの目標回転速度Ｎobjを設定する目標回転速度設定手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎｅ、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobjに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、前記要求トルク値算出手段で算出された補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、前記目標回転速度設定手段は、前記トルクコンバータのトルク比τ及び容量係数Ｃと前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとを用いて前記エンジンの回転速度Ｎｅを算出する回転速度算出手段を有し、前記車両の加速中には、前記回転速度算出手段により算出した前記回転速度を前記目標回転速度Ｎobjに設定することを特徴としている。
【００１１】
なお、前記回転速度算出手段は、前記トルク比τ及び前記容量係数Ｃと前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとから、Ｔacc＝τ×Ｃ×Ｎｅ２の関係式を用いて、前記回転速度Ｎｅを算出することができる。
前記目標回転速度設定手段は、前記車両が加速中でない場合には、前記トルクコンバータの出力軸の現在回転速度Ｎｔに前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された増分量Ｎt_accを加算して前記目標回転速度Ｎobjを設定することが好ましい。
【００１２】
前記目標回転速度設定手段は、前記現在の回転速度Ｎｅが前記トルクコンバータの出力軸の前記現在回転速度Ｎｔよりも大きい場合に、前記車両が加速中であると判定することが好ましい。
前記制御手段は、前記エンジンのスロットル開度及び点火時期を制御することにより前記エンジンのトルクを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両のエンジン制御装置によれば、回転速度検出手段により検出されるエンジンの現在の回転速度Ｎｅ及び目標回転速度設定手段により設定されるエンジンの目標回転速度Ｎobjに基づき、エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出し、この変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）及び変化率算出手段で算出される変化率の現在値ｄＮeに基づき算出した第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に補正後要求トルク値Ｐi_accを算出し、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるとき、得られた補正後要求トルク値Ｐi_ acc（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。
【００１４】
目標回転速度設定手段では、例えば、トルクコンバータの出力軸の現在回転速度Ｎｔとエンジンの現在回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｎｔ／Ｎｅを算出し、この速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップからトルクコンバータのトルク比τと容量係数Ｃとを決定して、トルク比τ及び容量係数Ｃと変速機及び変速機以降の駆動系（プロペラシャフトやドライブシャフト、ディファレンシャル、ホイール（タイヤ）を繋ぐ伝達系）の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとから、目標とすべきエンジンの回転速度を算出し、車両の加速中には、算出したエンジンの回転速度Ｎｅを目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００１５】
したがって、車両の加速中には、上記駆動系（伝達系）の振動特性を考慮して設定されたエンジンの目標回転速度Ｎobjに基づくエンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）及び変化率算出手段で算出される変化率の現在値ｄＮeに基づき算出した第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に算出した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えないように、例えば、スロットル開度や点火時期を制御してエンジンのトルクを制御するため、トルコン入力軸回転速度の出力軸回転速度に対する過不足を回避でき、変速機入力トルクを精度よく制御できるため、加速ショックを有効に緩和できる。
【００１６】
また、様々なドライバのアクセル操作条件に対応して目標スロットル開度や目標トルクを設定するための、多数のマップを設ける必要がないため、多数のマップを用意するための膨大な工数を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるエンジン要求トルク値の算出を説明するブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるエンジン要求トルク値の算出を説明するブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる基本変化率目標値の設定特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータの容量係数の特性を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータのトルク比の特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔構成〕
＜駆動系の構成＞
まず、本制御装置の対象であるトルクコンバータを有する自動車（車両）の駆動系の要部構成を説明する。
【００１９】
図１に示すように、駆動系は、エンジン（内燃機関）２と、自動変速機４と、エンジン２と自動変速機４との間に介装されたトルクコンバータ（以下、トルコンとも言う）６とを備え、自動変速機４の出力軸は、図示しない駆動輪に接続され、エンジン２の回転を変速して駆動輪に伝達し駆動する。
トルコン６は、トルコンケーシング６２内に、エンジン２の出力軸２２に結合されたインペラ６４と、自動変速機４の入力軸４２に結合されたタービンライナ（単に、タービンともいう）６６とが対向して装備され、インペラ６４とタービンライナ６６との間には、図示しない粘性流体が介在し、この粘性流体を介してインペラ６４とタービンライナ６６との間の動力伝達が行なわれる。
【００２０】
自動変速機４は、本実施形態の場合、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）が適用されている。つまり、自動変速機４は、ケーシング４０内に、前後進切替機構４４を介して入力軸４２と接続されたプライマリ軸４６Ａと、このプライマリ軸４６Ａに装備されたプライマリプーリ４６と、プライマリ軸４６Ａと並列して装備されたセカンダリ軸４８Ａと、このセカンダリ軸４８Ａに装備されたセカンダリプーリ４８と、プライマリプーリ４６とセカンダリプーリ４８とに架け渡されたベルト５０とを備え、プライマリプーリ４６及びセカンダリプーリ４８の可動プーリを軸方向に移動させて各プーリ４６，４８の有効径を変更することにより、変速比を連続的に変更することができる。
【００２１】
セカンダリ軸４８Ａは、ギア対５４ａを介して出力軸５４と接続されており、自動変速機４により変速された回転は図示しない駆動輪に伝達されて、駆動輪の回転によって車両が駆動される。
また、エンジン２及び自動変速機４を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が備えられている。このＥＣＵ１０は、詳細を図示しないが、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えて構成された周知のコンピュータである。
【００２２】
さらに、エンジン２のクランク軸の回転角度を検出しエンジン回転速度情報として出力するクランク角センサ（エンジン回転速度検出手段としてのエンジン回転速度センサ）２０ａと、トルコン６のタービン６６の回転速度に対応する自動変速機４のプライマリ軸４６Ａの回転速度を検出するプライマリ回転速度センサ（タービン回転速度検出手段としてのプライマリ回転速度検出手段）２０ｂとが備えられ、各センサ２０ａ，２０ｂの検出情報はＥＣＵ１０に送られる。
【００２３】
前後進切替機構４４は、詳細は図示しないが、例えば、サンギアと、リングギアと、サンギアと噛み合う第１のピニオンギアと、リングギアと噛み合う第２のピニオンギアと、第１，第２のピニオンギアを枢支するキャリアとからなるダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成することができる。この場合、サンギアは入力軸４２に連結され、キャリアはプライマリ軸４６Ａに連結されると共にピニオンギア，リングギア及びリバースブレーキを介してケーシング４０に連結される。
【００２４】
そして、車両の前進時には、フォワードクラッチを係合させると共にリバースブレーキを開放させ、車両の後進時には、リバースブレーキを係合させると共にフォワードクラッチを開放させる。また、動力の伝達・非伝達の切り替えについては、入力軸４２とプライマリ軸４６Ａとのトルク伝達を遮断する場合には、フォワードクラッチおよびリバースブレーキをともに開放する。入力軸４２とプライマリ軸４６Ａとのトルク伝達を行なう場合には、フォワードクラッチおよびリバースブレーキの何れかを結合する。
【００２５】
前後進切替機構４４に装備されたこのようなクラッチ及びブレーキは、一般に、油圧式により駆動される湿式多板クラッチ装置により構成される。なお、前後進切替機構４４の代表的な切り替えに、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）とドライブレンジ（Ｄレンジ）との切り替えがあることから、かかるクラッチ及びブレーキについて、ＮＤクラッチとも言う。
【００２６】
＜制御系の構成＞
次に、本実施形態にかかるエンジン制御装置を説明する。この制御装置は、上述の自動車のエンジン２を制御するＥＣＵ１０によって構成される。
図１，図２に示すように、エンジンＥＣＵ１０内には、実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する実エンジントルク推定手段１１と、エンジン２の目標回転速度（目標エンジン回転速度）Ｎobjを設定する目標回転速度設定手段１２と、エンジン２の回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGTを算出する変化率目標値算出手段１３と、エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段１４Ａと、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する第１補正値算出手段１４と、第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXを算出する第２補正値算出手段１６と、要求トルク値補正手段１７Ａを有し補正によりエンジンの要求トルク値Ｐi_accを算出する要求トルク値算出手段１７と、エンジン要求トルク値Ｐi_accを超えないようにエンジンのトルクを制御するエンジントルク制御手段１８とを、何れもコンピュータプログラムによるソフトウェアにより備えている。
【００２７】
なお、各手段１１〜１８による推定，設定，算出及び制御の処理は、予め設定された制御周期で行なわれるようになっている。そこで、各推定値，設定値，算出値の現在値（現在の制御周期での値）については（ｎ）を付し、前回値（前回の制御周期での値）については（ｎ−１）を付して示す。
実エンジントルク推定手段１１は、エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。ただし、検出吸入空気量Ｑａが変化するとスロットル通過吸気流量が変化して現在エンジントルク値Ｐi_ACTも変化するが、スロットル通過吸気流量が変化しても、この流量が変化した吸気が、吸気管全体を満たすために拡散するため、実際にエンジン２に吸入される吸気量にはスロットル通過吸気流量に対して吸気管全体容積とエンジンの気筒容積に応じた応答遅れが生じる。そこで、実エンジントルク推定手段１１は、充填効率Ｅｃが現在のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに対して、吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積とに対応した一次遅れをもって変化するものとして、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）を推定し、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）に対応する実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。
【００２８】
まず、この現時点のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて、推定される上記の応答遅れを考慮しない現時点の基本充填効率Ｅｃｒは、下記式（１）で求められる。
Ｅｃｒ＝Ｑａ×τ×ＫＱＥｃ ・・・（１）
但し、τは４気筒エンジンの場合の１８０°ＣＡ周期（ｓｅｃ）であり、ＫＱＥｃは変換係数である。
【００２９】
そして、吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積に応じた一次遅れの係数をＫANFとすると、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）は、下記式（２）のように、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。実エンジントルク推定手段１１で設定される現在のエンジン２の出力トルク（エンジントルク）Ｐi_ACT（ｎ）は、下記式（３）のように、充填効率Ｅｃ（ｎ）に基づき、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。
Ｅｃ（ｎ）＝ＫANF・Ｅｃ（ｎ−１）＋（１−ＫANF）・Ｅｃｒ ・・・（２）
Ｐi_ACT（ｎ）＝ｆ2［Ｎｅ（ｎ），Ｅｃ（ｎ）］ ・・・（３）
但し、Ｎｅ（ｎ）はエンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）２２で検出された現在のエンジン回転速度である。
【００３０】
また、係数ＫANFは、吸気管全体容積をＶIM、内燃機関の気筒容積をＶCYLとすると、下記式（４）で求められる。
ＫANF＝ＶIM／（ＶIM＋ＶCYL） ・・・（４）
【００３１】
目標回転速度設定手段１２は、車両の加速時と非加速時（特に、車両が加速中と判定する前）とで異なる手法でエンジン２の目標回転速度Ｎobjを設定する。
まず、加速時における目標回転速度Ｎobjの設定のために、目標回転速度設定手段１２は、トルコン６の出力軸（つまり、自動変速機４の入力軸）４２の現在回転速度（現在のタービン回転速度）Ｎｔと現在エンジン回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｎｔ／Ｎｅを算出する機能（速度比算出手段）１２ａと、この速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップからトルコン６のトルク比τと容量係数Ｃとを決定する機能（トルク比，容量係数決定手段）１２ｂと、トルク比τ及び容量係数Ｃと、自動変速機４及び図示しない自動変速機４以降の駆動系（プロペラシャフトやドライブシャフト、ディファレンシャル、ホイール（タイヤ）を繋ぐ伝達系）の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値（Ｔ／Ｍ入力トルク値）Ｔaccとから、エンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を算出する機能（回転速度算出手段１２ｃ）とを備え、車両の加速時には、回転速度算出手段１２ｃにより算出した回転速度Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００３２】
目標回転速度設定手段１２は、車両の非加速時、特に加速中と判定する前の場合には、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度（現在のタービン回転速度）Ｎｔの増分量Ｎt accを加算して得られるエンジン２の回転速度（第１目標回転速度）Ｎobj1を算出し、この回転速度Ｎobj1を目標回転速度Ｎobjに設定する。
ここで、増量分Ｎｔ_accは、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度がＮｔであって、エンジン回転速度がＮｔ＋Ｎｔ_accであるとしたときのトルコン出力軸トルクＴacc_０が変速機入力トルクＴaccの初期値以下となるように設定する。なお、トルコン出力軸トルクＴacc_０は、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度がＮｔであって、エンジン回転速度がＮｔ＋Ｎｔ_accであるとしたときのトルク比τと容量係数Ｃを用いて、τ×Ｃ×（Ｎｔ＋Ｎｔ_acc）２の関係式を用いて得られる。このような目標回転速度を設定することにより、トルコン出力軸トルクＴacc_０を変速機入力トルクＴaccの初期値以下に確実に抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、トルコン６の出力軸４２の回転速度（タービン回転速度）Ｎｔを検出するセンサを設けていないので、プライマリ回転速度センサ２０ｂにより検出されるプライマリ回転速度Ｎｐをタービン回転速度Ｎｔの代わりに用いている。このようにプライマリ回転速度Ｎｐを代用できるのは、トルコン６のタービン側（出力軸４２）と自動変速機４のプライマリ軸４６Ａとの間に前後進切替機構４４があるが、自動変速機４がＤレンジ等の走行レンジに設定されている場合、前後進切替機構４４の前後で回転速度は一致するためである。もちろん、タービン回転速度Ｎｔを直接検出するタービン回転速度センサ（タービン回転速度検出手段）を設けて、このセンサの検出情報を用いてもよい。
【００３４】
したがって、速度比算出手段１２ａでは、図３に示すように、プライマリ回転速度センサ２０ｂにより検出されるプライマリ回転速度Ｎｐをタービン回転速度Ｎｔに置き換え、さらに、このタービン回転速度Ｎｔを、エンジン回転速度センサ２０ａにより検出されるエンジン回転速度Ｎｅにより除算して、速度比Ｎｔ／Ｎｅを算出する。
そして、トルコン６のトルク比τ及びトルコン６の容量係数Ｃは、トルコン６に係る設計値であって、図５，図６に示すように、速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップを用意することができ、トルク比，容量係数決定手段１２ｂでは、図３に示すように、これらのアップを用いて、速度比Ｎｔ／Ｎｅから、トルク比τ及びトルコン６の容量係数Ｃを決定する。
【００３５】
回転速度算出手段１２ｃでは、図３に示すように、トルク比τ及び容量係数Ｃと、予め設定されたＴ／Ｍ入力トルク値Ｔaccとエンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2との関係（下式（５Ａ））から導出される下式（５Ｂ）によりエンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を算出する。
Ｔacc＝τ・Ｃ・Ｎobj2２ ・・・（５Ａ）
Ｎobj2＝√τ・Ｃ・Ｔacc ・・・（５Ｂ）
【００３６】
また、目標回転速度設定手段１２では、図３に示すように、タービン回転速度Ｎｔに、前記増分量Ｎt accを加算下式（下式（５Ｃ））して車両の非加速時（特に加速中と判定する前）の場合のエンジン２の回転速度（第１目標回転速度）Ｎobj1を算出する。
Ｎobj1＝Ｎｔ＋Ｎt acc ・・・（５Ｃ）
【００３７】
なお、目標回転速度設定手段１２では、車両が加速中であるか非加速時であるかの判定を、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとを比較して行う。つまり、自動変速機４が走行可能な状態にあり、トルクコンバータ６が非直結状態であって、エンジン回転速度ＮｅがＮｔ＋Ｎｔ_acc以下であるとき，車両が非加速時（特に加速中と判定する前）と判定する。そして、車両が非加速時（特に加速中と判定する前）と判定した後、エンジン回転速度Ｎｅがタービン回転速度Ｎｔよりも大きくなったとき、車両は加速中と判定する。
【００３８】
目標回転速度設定手段１２は、車両の加速時には、式（５Ｂ）により算出された回転速度Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定（下式（５Ｄ））とし、車両の非加速時（特に加速中と判定する前）には、式（５Ｃ）により算出された回転速度Ｎobj1を目標回転速度Ｎobjに設定（下式（５Ｅ））とする。
Ｎobj＝Ｎobj2 ・・・（５Ｄ）
Ｎobj＝Ｎobj1 ・・・（５Ｅ）
【００３９】
変化率目標値算出手段１３は、目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_TGT´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、目標回転速度設定手段１２において今回設定した目標回転速度Ｎobj（ｎ）と前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）から算出される単位時間当たりの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobjを増減して、今回のエンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
【００４０】
変化率目標値算出手段１３は、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を、前回と今回との目標回転速度Ｎobjの増減分（変化率Ｂに対応する値）ｄＮobj×ｄｔを無視して、エンジン回転速度センサ２２により検出された現在エンジン回転速度Ｎeから目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）を減算した偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj（ｎ−１）］に基づいて、例えば、図４に示すような特性で設定する。
【００４１】
このように、前回と今回との目標回転速度Ｎobjの増減分ｄＮobj×ｄｔを無視するのは、増減分ｄＮobj×ｄｔを別途考慮して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出するからである。
図４に示すように、偏差ΔＮeが０であればエンジン回転速度を変化させる必要はなく基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は０である。
【００４２】
ΔＮeが正の値（Ｎe＞Ｎobj（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は負の値とされ、この正の値であるΔＮeが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は負の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を負の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが低下していくのでΔＮeは減少する（０に近づく）。
【００４３】
また、ΔＮeが負の値（Ｎe＜Ｎobj（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は正の値とされ、この負の値であるΔＮeの大きさが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）は正の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を正の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが増加していくのでΔＮeの大きさは減少する（０に近づく）。
【００４４】
図４に示すように、偏差ΔＮeに対する基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の特性は、偏差ΔＮeが０に近い領域では、偏差ΔＮeの増減量に対して基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の増減量は小さく、つまり、偏差ΔＮeの変化に対する基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の変化の割合（変化率）は小さくなっている。これは、偏差ΔＮeが０に近い領域では、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）をできるだけ小さくして制御を安定させるためである。
【００４５】
そして、偏差ΔＮeの大きさが大きくなっていく（０から離隔する）にしたがって、この変化率は次第に大きくなる。これは、偏差ΔＮeが０から離隔する領域では、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を偏差ΔＮeに応じて与えることにより偏差ΔＮeを速やかに０近傍に近づけるためである。
ただし、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の大きさには、制限が設けられており、偏差ΔＮeの大きさがさらに大きくなっていくと、上記変化率は次第に小さくなって制限値（上限値又は下限値）へと近づいていく。このように、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）の大きさに制限を設けているのは、特に、目標回転速度が略一定の場合に、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を過剰に大きくすると、制御のオーバシュートやハンチングを招くおそれが発生するため、これを回避するためである。また、上記変化率を制限値に向けて滑らかに変化させることにより制御を安定させている。
【００４６】
変化率目標値算出手段１３は、下式（６）のように、この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、目標回転速度Ｎobjの単位時間当たりの増減分ｄＮobjだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
ｄＮe_TGT（ｎ）＝ｄＮe_TGT´（ｎ）＋ｄＮobj ・・・（６）
【００４７】
このように、前回から今回の目標回転速度の変化させるべき分である、目標回転速度Ｎobjの増減分ｄＮobjを直接加算するため、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）は目標回転速度Ｎobjの変化に速やかに応じた値となる。
【００４８】
第１補正値算出手段１４は、下式（７）のように、今回のエンジン回転速度変化率目標値（目標値Ｃ）ｄＮe_TGT（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分にエンジンクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。
なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeは変化率算出手段１４Ａにより算出される。変化率算出手段１４Ａでは、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeを、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎeを処理して得られるが、２行程前から現時点までの２行程間のエンジン２の回転速度の変化率が得られ、これをエンジン２の回転速度の変化率の現在値ｄＮeとする。
ｄＰi_d＝Ｉｅ×［ｄＮe_TGT（ｎ）−ｄＮe］ ・・・（７）
【００４９】
この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）とエンジンの回転速度変化率の現在値ｄＮeとの差分に基づくトルク値対応の微分補正項となる。なお、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dはトルク値と比例関係にある平均有効圧に相当する。
【００５０】
第２補正値算出手段１６は、エンジン２の補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。
エンジン要求トルク値算出手段１７は、要求トルク値補正手段１７Ａにより、下式（８）のように、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して、エンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する。なお、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cには、現時点の２行程前の値を用いる。
【００５１】
なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cに、現時点の２行程前のものを用いるのは、直列４気筒エンジンの場合、現時点の１行程前のものに基づく算出では、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cに燃焼による実際のエンジン回転速度の変化が十分反映されないが、現時点の２行程前のものに基づく算出によれば、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cが燃焼による実際のエンジン回転速度の変化を十分反映したものとなるためである。
Ｐi_acc（ｎ）＝Ｐi_ACT_2c＋ｄＰi_d＋ｄＰi_AUX ・・・（８）
【００５２】
エンジントルク制御手段１８は、算出されたエンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えないようにエンジン２のトルクを制御する。具体的には、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるとき、エンジン２のスロットル開度および点火時期をエンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に対応したものに制御する。
【００５３】
〔作用，効果〕
本発明の一実施形態にかかるエンジン制御装置は、上述のように構成されるので、エンジンＥＣＵ１０では、予め設定された所定の制御周期で、エンジン要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する。
つまり、実エンジントルク推定手段１１が、エアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。
【００５４】
そして、目標回転速度設定手段１２が、車両の加速時には、速度比Ｎｔ／Ｎｅからトルコン６のトルク比τと容量係数Ｃとを決定し、トルク比τ及び容量係数Ｃと変速機および図示しない変速機以降の駆動系の特性に応じて予め設定したＴ／Ｍ入力トルク値Ｔaccとから算出したエンジン２の回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定し、非加速時（特に加速中と判定する前）には、タービン回転速度Ｎｔと前記タービン回転速度増分量Ｎt_accとから算出したエンジン２の回転速度（第１目標回転速度）Ｎobj1を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００５５】
変化率目標値算出手段１３は、設定された前回の目標回転速度Ｎobj（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_TGT´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を目標回転速度Ｎobjの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobjだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
【００５６】
つまり、基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）には、前回と今回との目標回転速度Ｎobj_TGTの増減分ｄＮobj×ｄｔを考慮しないで、この増減分ｄＮobj×ｄｔを別途考慮して、今回の前記エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する。
かかる基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）により、目標回転速度が略一定の場合にも、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）を過剰に大きくせずに（図３参照）、制御のオーバシュートやハンチングを回避することができる。
【００５７】
この基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、前回から今回の目標回転速度の変化させるべき分である、外部要求に応じて設定される増減分ｄＮobjを直接加算して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を求めるので、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）は目標回転速度の変化に速やかに応じた値となる。
第１補正値算出手段１４は、こうして算出した今回のエンジン回転速度変化率目標値（目標値Ｃ）ｄＮe_TGT（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分にエンジンクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。
【００５８】
また、第２補正値算出手段１６は、エンジン２の補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。
そして、エンジン要求トルク値算出手段１７は、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して補正後要求トルク値Ｐi_acc （ｎ）を算出する。
【００５９】
エンジントルク制御手段１８では、こうして算出された補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えないようにエンジンのトルクを制御する。具体的には、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるとき、エンジン２のスロットル開度を補正後要求トルク値Ｐi_ acc（ｎ）に対応したものに制御する。
上記のように、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、一定の目標エンジン回転速度に対して安定した制御を行なうように設定される基本変化率目標値ｄＮe_TGT´（ｎ）に、目標回転速度Ｎobjの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj（ｎ）だけ増減して算出した、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_TGT（ｎ）に基づいて設定されるので、目標エンジン回転速度Ｎobjが変化したら、所定の変化率ｄＮobj（ｎ）を増減して今回のエンジン回転速度の変化に速やかに対応して、エンジン２に対し適切なトルクを要求することができる。これにより、目標回転速度が変化する場合であっても、変化する目標値に確実に追従させるようにエンジントルク制御を実施することができる。
【００６０】
特に、目標回転速度設定手段１２では、加速時には、トルコン６の出力軸４２の現在回転速度Ｎｔとエンジンの現在回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｎｔ／Ｎｅを引数とするマップからトルコン６のトルク比τと容量係数Ｃとを決定し、トルク比τ及び容量係数Ｃと、自動変速機４及び図示しない自動変速機４以降の駆動系の振動特性を考慮して設定されたＴ／Ｍ入力トルク値Ｔaccとから算出したエンジンの回転速度（第２目標回転速度）Ｎobj2を目標回転速度Ｎobjに設定する。
【００６１】
したがって、車両の加速中であってドライバ要求トルク値が補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を超えるときには、自動変速機４を含む駆動系の振動特性に応じて設定されたエンジンの目標回転速度Ｎobjに基づくエンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）及び変化率の現在値ｄＮeに基づき算出した第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいて、例えば、スロットル開度や点火時期を制御してエンジン２のトルクを制御するため、トルコン６の入力軸回転速度が出力軸回転速度に対して過不足することを回避でき、変速機入力トルクを精度よく制御できるため、加速ショックを有効に緩和できる。
【００６２】
また、様々なドライバのアクセル操作条件や車速条件に対応して目標スロットル開度や目標トルクを設定するための、多数のマップを設ける必要がないため、多数のマップを用意するための膨大な工数を省くことができる。
【００６３】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態の限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、この実施形態の一部を変形したて利用したり、この実施形態の一部のみを利用したりすることが可能である。
【００６４】
例えば、上記の実施形態では、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出しているが、本発明としては第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dが必須である。
【００６５】
また、上記の実施形態では、エンジントルクに相関するパラメータとして、平均有効圧Ｐiを用いているが、エンジントルクのパラメータはこれに限るものではない。
【符号の説明】
【００６６】
２ エンジン
１０ エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）
１１ 実エンジントルク推定手段
１２ 目標回転速度設定手段
１２ａ 速度比算出手段
１２ｂ トルク比，容量係数決定手段
１２ｃ 回転速度算出手段
１３ 変化率目標値算出手段
１４ 第１補正値算出手段
１４Ａ 変化率算出手段
１６ 第２補正値算出手段
１７ エンジン要求トルク値算出手段
１７Ａ 要求トルク値補正手段
１８ エンジントルク制御手段
２１ エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）
２２ エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと変速機との間にトルクコンバータを有する車両のエンジン制御装置であって、
前記エンジンの回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出手段と、
前記エンジンの目標回転速度Ｎobjを設定する目標回転速度設定手段と、
前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、
前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎe、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobjに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、
前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値を補正した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、
前記要求トルク値算出手段で算出された補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、
前記目標回転速度設定手段は、
前記トルクコンバータのトルク比τ及び容量係数Ｃと前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとを用いて前記エンジンの回転速度Ｎｅを算出する回転速度算出手段を有し、
前記車両の加速中には、前記回転速度算出手段により算出した前記回転速度を前記目標回転速度Ｎobjに設定する
ことを特徴とする、車両のエンジン制御装置。
【請求項２】
前記目標回転速度設定手段は、前記車両が加速中でない場合には、前記トルクコンバータの出力軸の前記現在回転速度Ｎｔに前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された増分量Nt_accを加算して前記目標回転速度Ｎobjを設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記目標回転速度設定手段は、前記現在の回転速度Ｎｅが前記トルクコンバータの出力軸の前記現在回転速度Ｎｔよりも大きい場合に、前記車両が加速中であると判定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項１】
エンジンと変速機との間にトルクコンバータを有する車両のエンジン制御装置であって、
前記エンジンの回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出手段と、
前記エンジンの目標回転速度Ｎobjを設定する目標回転速度設定手段と、
前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、
前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎe、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobjに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、
前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_TGT（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値を補正した補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、
前記要求トルク値算出手段で算出された補正後要求トルク値Ｐi_acc（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、
前記目標回転速度設定手段は、
前記トルクコンバータのトルク比τ及び容量係数Ｃと前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された変速機入力トルク値Ｔaccとを用いて前記エンジンの回転速度Ｎｅを算出する回転速度算出手段を有し、
前記車両の加速中には、前記回転速度算出手段により算出した前記回転速度を前記目標回転速度Ｎobjに設定する
ことを特徴とする、車両のエンジン制御装置。
【請求項２】
前記目標回転速度設定手段は、前記車両が加速中でない場合には、前記トルクコンバータの出力軸の前記現在回転速度Ｎｔに前記変速機を含む前記車両の駆動系の振動特性に応じて予め設定された増分量Nt_accを加算して前記目標回転速度Ｎobjを設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記目標回転速度設定手段は、前記現在の回転速度Ｎｅが前記トルクコンバータの出力軸の前記現在回転速度Ｎｔよりも大きい場合に、前記車両が加速中であると判定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両のエンジン制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４０８９８（Ｐ２０１２−１４０８９８Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９４０６１（Ｐ２０１０−２９４０６１）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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