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図面 (9)

課題

車両の駆動制御装置に関し、加速が要求される前から車両の駆動制御を行うことにより、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることを可能にする。

解決手段

自動変速機入力軸回転数内燃機関出力軸の回転数との回転数差から、内燃機関が自動変速機を駆動していない非駆動状態と判定されるときには、内燃機関の吸気バルブ作用角アイドル時の作用角よりも小さくする。

概要

背景

いわゆるAT車では、内燃機関駆動輪との間には、内燃機関の回転数(単位時間当たりの回転数)と駆動輪の回転数の比率を自動で変える自動変速機が設けられている。トルクコンバータ式の自動変速機の場合、内燃機関の出力軸と自動変速機の入力軸とは直結されていないため、両者の間には回転数差が生じる。例えば、加速時や定常走行時のように内燃機関によって自動変速機が駆動されている“駆動状態”では、内燃機関の回転数は自動変速機の回転数よりも高くなっている。一方、慣性による走行時のように内燃機関によって自動変速機が駆動されていない“非駆動状態”では、内燃機関の回転数は自動変速機の回転数よりも低くなっている。

上記のようなAT車を含む自動車では、内燃機関の出力トルクを増大させることで車両を加速させることができる。しかし、加速開始前に車両が非駆動状態にある場合は、内燃機関の回転数が自動変速機の回転数まで上昇し、車両が非駆動状態から駆動状態に転換してから実際に加速が開始されることになる。

特許文献1には、加速時、車両が非駆動状態から駆動状態に転換する際に実施する内燃機関のトルク制御について記載されている。特許文献1に記載の技術では、車両が非駆動状態から駆動状態に転換するタイミングを検出し、そのタイミングに合わせてトルクダウンを実行し、また、駆動状態への転換後は再びトルクを上昇させることとしている。特許文献1の記載によれば、加速時に上記トルク制御を行うことで、加速感を減じることなく加速ショックを低減することができるとされている。
特開平5−162571号公報
特開平3−279636号公報
特開平2−40081号公報

概要

車両の駆動制御装置に関し、加速が要求される前から車両の駆動制御を行うことにより、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることを可能にする。自動変速機の入力軸の回転数と内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、内燃機関が自動変速機を駆動していない非駆動状態と判定されるときには、内燃機関の吸気バルブ作用角アイドル時の作用角よりも小さくする。

目的

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加速が要求される前から車両の駆動制御を行うことにより、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることを可能にした、車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内燃機関トルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置において、前記自動変速機の入力軸回転数と前記内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動している駆動状態か、或いは、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動していない非駆動状態か判定する判定手段と、前記非駆動状態と判定されるときには、前記内燃機関の吸気バルブ作用角アイドル時の作用角よりも小さくする吸気作用角制御手段と、を備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。

請求項2

前記非駆動状態と判定されるときには、前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブバルブオーバーラップを解消するバルブオーバーラップ制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の車両の駆動制御装置。

請求項3

前記非駆動状態と判定されるときには、ポートインジェクタによる吸気同期噴射を実行する燃料噴射制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2記載の車両の駆動制御装置。

請求項4

内燃機関にトルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置において、前記自動変速機の入力軸の回転数と前記内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動している駆動状態か、或いは、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動していない非駆動状態か判定する判定手段と、前記非駆動状態と判定されるときには、前記自動変速機の変速比を大きくする変速比制御手段と、を備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。

請求項5

内燃機関にトルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置において、前記自動変速機の入力軸の回転数と前記内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動している駆動状態か、或いは、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動していない非駆動状態か判定する判定手段と、前記非駆動状態と判定されるときには、前記内燃機関の燃焼室吸入される吸入空気量を増量側に補正する吸入空気量制御手段と、を備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の駆動制御装置に関し、特に、内燃機関トルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置に関する。

背景技術

0002

いわゆるAT車では、内燃機関と駆動輪との間には、内燃機関の回転数(単位時間当たりの回転数)と駆動輪の回転数の比率を自動で変える自動変速機が設けられている。トルクコンバータ式の自動変速機の場合、内燃機関の出力軸と自動変速機の入力軸とは直結されていないため、両者の間には回転数差が生じる。例えば、加速時や定常走行時のように内燃機関によって自動変速機が駆動されている“駆動状態”では、内燃機関の回転数は自動変速機の回転数よりも高くなっている。一方、慣性による走行時のように内燃機関によって自動変速機が駆動されていない“非駆動状態”では、内燃機関の回転数は自動変速機の回転数よりも低くなっている。

0003

上記のようなAT車を含む自動車では、内燃機関の出力トルクを増大させることで車両を加速させることができる。しかし、加速開始前に車両が非駆動状態にある場合は、内燃機関の回転数が自動変速機の回転数まで上昇し、車両が非駆動状態から駆動状態に転換してから実際に加速が開始されることになる。

0004

特許文献1には、加速時、車両が非駆動状態から駆動状態に転換する際に実施する内燃機関のトルク制御について記載されている。特許文献1に記載の技術では、車両が非駆動状態から駆動状態に転換するタイミングを検出し、そのタイミングに合わせてトルクダウンを実行し、また、駆動状態への転換後は再びトルクを上昇させることとしている。特許文献1の記載によれば、加速時に上記トルク制御を行うことで、加速感を減じることなく加速ショックを低減することができるとされている。
特開平5−162571号公報
特開平3−279636号公報
特開平2−40081号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、非駆動状態からの加速には、特許文献1において問題とされている加速ショックだけでなく、駆動状態からの加速に比較して加速要求から加速開始までの応答遅れが大きいという問題もある。これは、内燃機関の回転数が自動変速機の回転数まで上昇し、車両が非駆動状態から駆動状態に転換するまでの間は駆動輪にトルクが伝達されないことによる。応答遅れに伴う運転者のもたつき感を低減し、ドライバビリティを向上させるためには、非駆動状態からでも速やかに加速可能にすることが望まれる。

0006

非駆動状態からの速やかな加速を可能にする方法としては、加速が要求されたら、内燃機関のトルク制御等によって内燃機関の回転数を速やかに上昇させることが考えられる。しかし、より優れた加速応答性を実現するためには、加速が要求される前から何等かの駆動制御を行い、内燃機関と自動変速機との間の回転数差を速やかに解消できる状態に車両の状態を整えておくことが望ましい。

0007

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加速が要求される前から車両の駆動制御を行うことにより、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることを可能にした、車両の駆動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

0008

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関にトルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置において、
前記自動変速機の入力軸の回転数と前記内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動している駆動状態か、或いは、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動していない非駆動状態か判定する判定手段と、
前記非駆動状態と判定されるときには、前記内燃機関の吸気バルブ作用角アイドル時の作用角よりも小さくする吸気作用角制御手段と、
を備えることを特徴としている。

0009

第2の発明は、第1の発明において、
前記非駆動状態と判定されるときには、前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブバルブオーバーラップを解消するバルブオーバーラップ制御手段をさらに備えることを特徴としている。

0010

第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記非駆動状態と判定されるときには、ポートインジェクタによる吸気同期噴射を実行する燃料噴射制御手段をさらに備えることを特徴としている。

0011

また、第4の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関にトルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置において、
前記自動変速機の入力軸の回転数と前記内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動している駆動状態か、或いは、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動していない非駆動状態か判定する判定手段と、
前記非駆動状態と判定されるときには、前記自動変速機の変速比を大きくする変速比制御手段と、
を備えることを特徴としている。

0012

また、第5の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関にトルクコンバータ式の自動変速機が接続されている車両の駆動制御装置において、
前記自動変速機の入力軸の回転数と前記内燃機関の出力軸の回転数との回転数差から、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動している駆動状態か、或いは、前記内燃機関が前記自動変速機を駆動していない非駆動状態か判定する判定手段と、
前記非駆動状態と判定されるときには、前記内燃機関の燃焼室吸入される吸入空気量を増量側に補正する吸入空気量制御手段と、
を備えることを特徴としている。

発明の効果

0013

第1の発明によれば、内燃機関が自動変速機を駆動していない非駆動状態のとき、吸気バルブの作用角がアイドル時の作用角よりも小さくされることで、吸気ポートから燃焼室内に吸入される空気量は減少し、その分、サージタンク内空気密度は高く保たれる。このため、加速要求に応じてスロットルが開かれたときには、吸気ポートから燃焼室内にすばやく空気が流れ込むこととなり、内燃機関の回転数は速やかに上昇する。その結果、車両が非駆動状態から駆動状態になるまでのタイムラグは短縮され、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることが可能になる。

0014

第2の発明によれば、バルブオーバーラップの解消によって内部EGRを無くすことができるので、吸入空気量の減少に伴う燃焼状態の悪化を防止することができる。

0015

吸気バルブの作用角を小さくすることで、吸気バルブの開弁時、吸気口には燃焼室内から強い吸引力が作用する。第3の発明によれば、ポートインジェクタによる吸気同期噴射により、強い吸引力が作用する吸気口に向けて燃料噴射されるので、燃料の霧化を促進することができ、吸入空気量の減少に伴う燃焼状態の悪化を防止することができる。

0016

また、第4の発明によれば、内燃機関が自動変速機を駆動していない非駆動状態のとき、自動変速機の変速比が大きくされることで、自動変速機の回転数の上昇とともに内燃機関の回転数も高く保たれる。これにより、車両が非駆動状態から駆動状態へ移行した時には、内燃機関から自動変速機へ大きな駆動力を入力することができ、速やかに車両を加速させることが可能になる。

0017

また、第5の発明によれば、内燃機関が自動変速機を駆動していない非駆動状態のとき、吸入空気量が増量側に補正されることで、内燃機関の回転数は高く保たれ、自動変速機と内燃機関との間の回転数差は小さく保たれる。その結果、加速要求に応じて内燃機関の回転数を上昇させたきには、車両が非駆動状態から駆動状態になるまでのタイムラグは短縮され、速やかに車両を加速させることが可能になる。

発明を実施するための最良の形態

0018

実施の形態1.
以下、図1乃至図6を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1としての駆動制御装置が適用される車両の駆動システム概略構成を示す図である。先ず、図1を参照して本実施形態にかかる駆動システムの構成について説明する。

0019

本実施形態にかかる駆動システムは、駆動装置として内燃機関(以下、エンジン)2を備えている。このエンジン2とエンジントルクを駆動輪(図示略)に伝達する駆動軸6との間には、自動変速機4が設けられている。自動変速機4は、有段或いは無段の変速機構4bと、変速機構4bに回転を入力する入力軸4cを備えている。また、自動変速機4は、入力軸4cとエンジン2の出力軸10とを接続するトルクコンバータ4aを備えている。エンジン2の回転は、その出力軸10からトルクコンバータ4aを介して入力軸4cに伝達され、変速機構4bにおいて所望の速度に変速されてから駆動軸6に伝達される。

0020

また、本実施形態にかかる駆動システムは、エンジン回転数(エンジン2の出力軸10の回転数)に応じた信号を出力するエンジン回転数センサ42と、トルクコンバータ4aのタービン回転数(自動変速機4の入力軸4cの回転数)に応じた信号を出力するタービン回転数センサ44とを備えている。また、アクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ46を備えている。これらのセンサ42,44,46の信号は、駆動システム全体を総合的に制御するECU(Electronic Control Unit)40に入力されている。ECU40は、各センサ42,44,46の信号から得られる情報やその他の情報に基づき、エンジン2及び自動変速機4の作動を制御している。

0021

次に、本実施形態にかかるエンジン2の具体的構成について図2を参照して説明する。本実施形態にかかるエンジン2は、複数の気筒図2では1つの気筒のみを示している)を有し、各気筒の内部にはピストン14の上下運動によって膨張収縮を繰り返す燃焼室12が形成されている。燃焼室12には、その内部に空気を供給するための吸気通路16と、その内部から燃焼ガスを排出するための排気通路18が接続されている。吸気通路16にはサージタンク16aが形成され、その上流には電子制御式スロットルバルブ34が配置されている。

0022

吸気通路16と燃焼室12との接続部には、その連通状態を制御する吸気バルブ20が設けられ、排気通路18と燃焼室12との接続部には、その連通状態を制御する排気バルブ22が設けられている。吸気バルブ20には、その作用角及びバルブタイミングを変更可能な可変動弁機構30が備えられている。また、排気バルブ22には、バルブタイミングを変更可能な可変動弁機構32が備えられている。本実施形態にかかるエンジン2は、スロットルバルブ34のスロットル開度と吸気バルブ20の作用角とを協調制御することによって、燃焼室10内に吸入される空気量を調整できるようになっている。

0023

本実施形態にかかるエンジン2は、気筒毎に2つのインジェクタ26,28を備えるデュアルインジェクタシステムとして構成されている。一方のインジェクタ26は吸気通路16に設けられたポートインジェクタであり、吸気通路16、詳しくは吸気ポート内に燃料を噴射するようになっている。他方のインジェクタ26はシリンダヘッドに燃焼室12内を臨むように設けられた筒内インジェクタであり、燃焼室12内に燃料を直接噴射するようになっている。また、エンジン2のシリンダヘッドには、燃焼室12内の混合ガス点火する点火プラグ24が取り付けられている。

0024

上記のように、エンジン2は、ポートインジェクタ26、筒内インジェクタ28、吸気側可変動弁機構30、排気側可変動弁機構32、スロットルバルブ34、点火プラグ24等、エンジン2の動作を制御するための種々の機器を備えている。ECU40は、前述の各センサ42,44,46の信号から得られる情報やその他の情報に基づき、所定の制御プログラムにしたがってこれらの機器を動作させるようになっている。

0025

ところで、本実施形態のような駆動システムを有する自動車、つまり、AT車では、非駆動状態からの加速時における応答遅れが問題となる。この応答遅れはエンジン2から自動変速機4にトルクが伝達されるようになるまでのタイムラグに起因するものであるので、このタイムラグを短縮することができれば、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることが可能になる。上記のタイムラグを短縮する方法としては、加速要求の後にエンジン回転数neを速やかに上昇させるようエンジン2を制御することと、加速要求に先立ってエンジン回転数neが速やかに上昇しやすい状態にエンジン2を制御しておくこととが考えられる。ここでは、前者のエンジン制御を加速要求後制御と呼び、後者のエンジン制御を加速要求前制御と呼ぶ。ECU40は、これら加速要求後制御と加速要求前制御の双方を実施している。

0026

以下では、先ず、本実施形態においてECU40により実施される加速要求後制御について説明する。

0027

ECU40は、アクセル開度センサ46により測定されるアクセル開度に基づいて、スロットルバルブ34を作動させている。その際、ECU40は、スロットル開度を変化させることで実現されるエンジン2の負荷率予測し、負荷率の予測値に基づいて燃料噴射量を制御している。この負荷率の予測値を先読負荷率という。

0028

先読負荷率の算出ロジックとしては、次の2種類がある。第1の算出ロジックは、精密制御によるものである。第1の算出ロジックでは、アクセル開度が変化したとき、その変化に合わせてスロットル開度も変化させていく。そして、スロットル開度を変化させながら、その履歴に基づいてその先のスロットル開度の変化を予測し、予測したスロットル開度から吸入空気量を逐次予測していく。先読負荷率は吸入空気量の予測値から算出される。

0029

第2の算出ロジックは、エアモデルを用いるものである。第2の算出ロジックでは、アクセル開度が変化したとき、その変化量や変化速度に応じてスロットル開度の目標変化を設定する。そして、設定した目標変化通りにスロットル開度を変化させたと仮定し、そのときに実現される吸入空気量の変化をエンジン2のエアモデルを用いて計算する。先読負荷率は予測した吸入空気量の変化から算出する。先読負荷率の算出後は、設定した目標変化通りにスロットル開度を変化させる。

0030

第1の算出ロジックと第2の算出ロジックとを比較した場合、エアモデルを用いる第2の算出ロジックのほうがより高い精度で吸入空気量を予測することができる。したがって、空燃比射制御の精度を高める上では、第2の算出ロジックのほうが適している。

0031

しかし、アクセル操作に対するスロットルバルブ34の応答性という点では、第1の算出ロジックのほうが勝っている。図4は、アクセル開度の変化に対するスロットル開度の変化(目標値)を第1の算出ロジックと第2の算出ロジックとで比較して示す図である。この図に示すように、エアモデルを用いる第2の算出ロジックでは、先読負荷率の算出完了後にスロットル開度を変化させるため、アクセル開度の変化からスロットル開度の変化までに遅れ時間(スロットルディレイ)が発生する。これに対し、精密制御を用いる第1の算出ロジックで、スロットル開度を変化させながら先読負荷率を計算していくので、遅れ時間は僅かしか発生しない。

0032

本実施形態にかかる加速要求後制御では、上記の2つの算出ロジックを加速状況に応じて選択使用することにしている。図3フローチャートは、本実施形態にかかる加速要求後制御において実施される先読負荷率算出ロジックの選択ルーチンを示している。ECU40は、図3に示すルーチンを一定の周期で実行している。

0033

本ルーチンの最初のステップ100では、タービン回転数ntとエンジン回転数neとの回転数差edlctne(edlctne=nt-ne)が0より大きいか否か、つまり、車両が非駆動状態(edlctne>0)或いは駆動状態(edlctne≦0)の何れの状態にあるか判定される。車両が駆動状態の場合には、ステップ106に進み、エアモデルを用いた第2の算出ロジックによって先読負荷率が算出される。

0034

車両が非駆動状態の場合には、さらにステップ102の判定が行われる。ステップ102では、アクセル開度の変化率edlpa1が所定の基準値Aを超えているか否か判定される。アクセル開度変化率edlpa1が基準値Aを超えたときは、加速要求が有ったものと判断することができる。判定の結果、アクセル開度変化率edlpa1が基準値A以下の場合、つまり、加速要求が無い場合には、ステップ106に進み、エアモデルを用いた第2の算出ロジックによって先読負荷率が算出される。

0035

このルーチンでは、車両が非駆動状態であり、且つ、加速要求が有った場合に限り、ステップ104に進み、精密制御による第1の算出ロジックによって先読負荷率が算出される。精密制御によればエアモデルを用いる場合のようなスロットルディレイが無いため、加速要求に応じて速やかにスロットルバルブ34を開くことができ、エンジン2の回転数を上昇させて回転数差edlctneを速やかに解消することができる。なお、車両が駆動状態のときや加速要求の無いときには、エアモデルを用いて先読負荷率が算出されるので、高い精度で予測された吸入空気量に基づいて燃料噴射制御を行うことができる。

0036

次に、本実施形態においてECU40により実施される加速要求前制御について説明する。

0037

加速要求が検出されると、ECU40は、精密制御による第1の算出ロジックを選択し、選択したロジックに従ってスロットル開度を変化させる。また、吸気側可変動弁機構30により吸気バルブ20の作用角をスロットル開度の変化に応じて拡大する。このとき、燃焼室10内に吸入される空気の密度が高いほど、エンジン2は大きなトルクを出力することができ、エンジン回転数neも速やかに上昇する。したがって、エンジン回転数neの速やかな上昇を可能にするためには、密度の高い空気を供給できる状態にエンジン2を制御しておけばよい。

0038

密度の高い吸入空気を得るためには、加速要求が入る前の非駆動状態において、サージタンク16a内の圧力を高い状態、好ましくは、大気圧に近い状態に保持しておけばよい。サージタンク内圧は、サージタンク16aに流入する空気量と、サージタンク16aから流出する空気量とによって決まる。そして、流入空気量はスロットル開度によって決まり、流出空気量は吸気バルブ20の作用角によって決まる。したがって、サージタンク内圧の低下を抑制して大気圧に近い状態に保持するためには、スロットル開度をアイドル時の開度ISC開度)よりも開いて流入空気量を大きくするか、若しくは、吸気作用角をアイドル時の作用角よりもさらに小さくして流出空気量を大きくすればよい。本実施形態にかかる加速要求前制御では、後者の方法を採ることとする。吸気作用角は、吸気側可変動弁機構30によって任意の角度に調整することができる。

0039

なお、吸気作用角を小さくすれば、その分、吸入空気量が減少するため、燃焼室12内での混合気燃焼が不安定になるおそれがある。そこで、本実施形態にかかる加速要求前制御では、吸気作用角をアイドル時作用角よりも小さくする場合には、同時に、吸気バルブ20と排気バルブ22のバルブオーバーラップをゼロにする。バルブオーバーラップを解消することにより、燃焼室10内の内部EGRを無くすことができるので、吸入空気量の減少に伴う燃焼状態の悪化を防止することができる。バルブオーバーラップは、排気側可変動弁機構32により排気バルブ22のバルブタイミングを変更するか、若しくは、吸気側可変動弁機構30により吸気バルブ20のバルブタイミングを変更するか、或いは、排気バルブタイミング吸気バルブタイミングの双方を変更することで調整することができる。

0040

また、吸気作用角を小さくしてサージタンク内圧を高く維持することで、燃料の霧化が悪化するおそれがある。そこで、本実施形態にかかる加速要求前制御では、吸気作用角をアイドル時作用角よりも小さくする場合、燃料の噴射パターンとして、ポートインジェクタ26による吸気同期噴射を選択する。吸気作用角が小さくされることにより、吸気バルブ20の開弁時、吸気口には燃焼室10内から強い吸引力が作用する。ポートインジェクタ26による吸気同期噴射によれば、強い吸引力が作用する吸気口に向けて燃料を噴射することができるので、燃料の霧化を促進することができ、吸入空気量の減少に伴う燃焼状態の悪化を防止することができる。

0041

本実施形態にかかる加速要求前制御の具体的な処理手順は、図5及び図6のフローチャートを用いて説明することができる。先ず、図5のフローチャートは、本実施形態にかかる加速要求前制御において実施される吸気バルブ20の目標作用角算出ルーチンを示している。ECU40は、図5に示すルーチンを一定の周期で実行している。

0042

図5に示すルーチンの最初のステップ200では、タービン回転数ntとエンジン回転数neとの回転数差edlctne(edlctne=nt-ne)が0より大きいか否か、つまり、車両が非駆動状態(edlctne>0)或いは駆動状態(edlctne≦0)の何れの状態にあるか判定される。車両が駆動状態の場合には、ステップ206に進み、通常の算出処理によって吸気バルブ20の目標作用角が算出される。具体的には、アクセル開度等に基づいて目標作用角が算出される。

0043

車両が非駆動状態の場合には、さらにステップ202の判定が行われる。ステップ202では、車速espdが所定の基準値Bを超えているか否か判定される。車両が非駆動状態であってもその走行速度が低速の時には、アイドル時作用角を越えて吸気作用角を小さくすることは行われない。したがって、車速espdが基準値B以下の場合には、ステップ206に進み、通常の算出処理によって吸気バルブ20の目標作用角が算出される。

0044

このルーチンでは、車両が非駆動状態であり、且つ、車速が基準値Bを超えている場合に限り、ステップ204に進み、非駆動時処理によって吸気バルブ20の目標作用角が算出される。図6のフローチャートは、ステップ204で実施される非駆動時処理のルーチンを示している。以下、図6のフローチャートに沿って、非駆動時処理の手順について説明する。

0045

図6に示すルーチンの最初のステップ300では、吸気バルブ20の目標作用角が算出される。このステップ300では、ECU40は、マップからエンジン2の運転状態(例えば、エンジン回転数、先読負荷率)に応じたアイドル時作用角を読み出す。そして、読み出したアイドル時作用角から所定値αを減算し、それにより得られた作用角を目標作用角として決定する。ECU40は、目標作用角に基づき吸気側可変動弁機構30を作動させ、吸気バルブ20の作用角を変化させる。

0046

次のステップ302では、バルブタイミング(VVT)の変更処理を要求するフラグが立てられる。吸気バルブ20及び排気バルブ22の各バルブタイミングは、本ルーチンとは別のルーチンで制御されている。ステップ302で処理要求フラグが立ったときには、上記の別ルーチンに割り込みが入り、バルブオーバーラップをゼロにするように吸気側可変動弁機構30或いは排気側可変動弁機構32の制御が行われる。

0047

次のステップ304では、噴射パターンの変更処理を要求するフラグが立てられる。ポートインジェクタ26及び筒内インジェクタ28の噴射パターンは、本ルーチンとは別のルーチンで制御されている。ステップ304で処理要求フラグが立ったときには、上記の別ルーチンに割り込みが入り、噴射パターンとしてポートインジェクタ26による吸気同期噴射が選定される。

0048

以上説明した本実施形態にかかる加速要求前制御によれば、車両が非駆動状態のとき、吸気バルブ20の作用角がアイドル時作用角よりも小さくされることで、吸気通路16から燃焼室12内に吸入される空気量は減少し、その分、サージタンク16a内の空気密度は高く保たれる。このため、加速要求に応じてスロットルバルブ34が開かれたときには、吸気通路16から燃焼室12内にすばやく空気が流れ込むこととなり、エンジン回転数neは速やかに上昇する。その結果、車両が非駆動状態から駆動状態になるまでのタイムラグは短縮され、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることが可能になる。

0049

本実施の形態では、ECU40により上記ステップ200の処理が実行されることで、第1の発明の「判定手段」が実現されている。また、ECU40により上記ステップ300の処理が実行されることで、第1の発明の「吸気作用角制御手段」が実現されている。さらに、ECU40によりステップ302の処理が実行されることで、第2の発明の「バルブオーバーラップ制御手段」が実現され、ステップ304の処理が実行されることで、第3の発明の「燃料噴射制御手段」が実現されている。

0050

実施の形態2.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。

0051

本実施形態の駆動制御装置は、実施の形態1と同じく、図1に示す構成の車両の駆動システム、及び、図2に示す構成のエンジンに適用される。実施の形態1では、サージタンク16a内の空気密度を高く保っておくことで非駆動状態から加速する際の加速応答性の向上を図っているが、本実施形態では、これとは別の方法を用いて加速応答性の向上を図っている。以下、本実施形態にかかる加速要求前制御について説明する。

0052

加速応答性を向上させる方法としては、車両が非駆動状態から駆動状態へ移行するまでのタイムラグを縮小する他、駆動状態への移行時にエンジン2から自動変速機4に入力される駆動力を高めることが考えられる。エンジン2から出力される駆動力はエンジン回転数neに応じて高くなるので、車両が非駆動状態のときに予めエンジン回転数neを高く保持しておけば、駆動状態への移行時に大きな駆動力を自動変速機4に供給できるようになる。本実施形態にかかる加速要求前制御では、エンジン回転数neを高回転数で保持する手段として、自動変速機4のシフト制御を用いることとした。

0053

図7のフローチャートは、本実施形態にかかる加速要求前制御において実施されるルーチンを示している。本実施形態では、図7に示すルーチンにより自動変速機4のシフト制御(シフトダウン制御)を行うことでエンジン回転数neの上昇を図っている。ECU40は、図7に示すルーチンを一定の周期で実行している。

0054

図7に示すルーチンの最初のステップ400では、回転数差edlctneが0より大きいか否か、つまり、車両が非駆動状態(edlctne>0)或いは駆動状態(edlctne≦0)の何れの状態にあるか判定される。判定の結果、車両が非駆動状態の場合にはステップ402に進み、カウンタの値がインクメントされる。カウンタの値は、車両が非駆動状態になってからの継続時間を示している。一方、車両が駆動状態の場合にはステップ408に進み、カウンタの値がクリアされる。

0055

ステップ402でカウンタがインクリメントされた場合、次のステップ404では、カウンタの値が所定の基準値Cを超えたか否か判定される。車両が非駆動状態になってから一定の時間が経過してカウンタの値が基準値Cを超えたとき、ステップ406に進む。ステップ406では、ECU40から自動変速機4へシフトダウンを要求する信号が送られる。シフトダウンにより自動変速機4の変速比が大きくされることで、タービン回転数ntが上昇し、トルクコンバータ4aの作用によってエンジン回転数neも上昇する。

0056

以上説明した本実施形態にかかる加速要求前制御によれば、車両が非駆動状態のときには自動変速機4がシフトダウンされることで、タービン回転数ntの上昇とともにエンジン回転数neも高く保たれる。これにより、車両が非駆動状態から駆動状態へ移行した時、エンジン2から自動変速機4へ大きな駆動力を入力することが可能になり、加速要求に応じて速やかに車両を加速させることが可能になる。

0057

本実施の形態では、ECU40により上記ステップ400の処理が実行されることで、第4の発明の「判定手段」が実現されている。また、ECU40により上記ステップ406の処理が実行されることで、第4の発明の「変速比制御手段」が実現されている。

0058

実施の形態3.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。

0059

本実施形態の駆動制御装置は、実施の形態1及び2と同じく、図1に示す構成の車両の駆動システム、及び、図2に示す構成のエンジンに適用される。本実施形態では、実施の形態1や実施の形態2とは別の方法による加速要求前制御により、加速応答性の向上を図っている。以下、本実施形態にかかる加速要求前制御について説明する。

0060

車両が非駆動状態から駆動状態へ移行するまでのタイムラグは、タービン回転数ntとエンジン回転数neとの回転数差edlctneに依存する。したがって、車両が非駆動状態のとき、回転数差edlctneを予め小さくしておけば、上記ライムラグを縮小して加速応答性を向上させることができると考えられる。本実施形態にかかる加速要求前制御では、エンジン2の吸入空気量制御によって非駆動状態における回転数差edlctneの縮小を図ることとした。

0061

図8のフローチャートは、本実施形態にかかる加速要求前制御において実施されるルーチンを示している。本実施形態では、図8に示すルーチンにより車両が非駆動状態のときの吸入空気量を制御することで回転数差edlctneの縮小を図っている。ECU40は、図8に示すルーチンを一定の周期で実行している。

0062

図8に示すルーチンの最初のステップ500では、回転数差edlctneが0より大きいか否か、つまり、車両が非駆動状態(edlctne>0)或いは駆動状態(edlctne≦0)の何れの状態にあるか判定される。判定の結果、車両が非駆動状態の場合にはステップ502に進み、カウンタの値がインクリメントされる。カウンタの値は、車両が非駆動状態になってからの継続時間を示している。一方、車両が駆動状態の場合にはステップ506に進み、カウンタの値がクリアされる。

0063

ステップ502でカウンタがインクリメントされた場合、次のステップ504では、回転数差edlctneとカウンタの値とに基づき、ISC流量アイドル時吸入空気量)の目標値がマップから算出される。マップでは、回転数差edlctneが大きいほど、また、カウンタの値の値が大きいほど、ISC流量の目標値は大きい値に設定されている。ECU40は、算出されたISC流量の目標値に従いスロットル開度や吸気作用角を制御する。

0064

以上説明した本実施形態にかかる加速要求前制御によれば、車両が非駆動状態のときにはISC流量が増量側に補正されることで、エンジン回転数neは高く保たれ、タービン回転数ntとエンジン回転数neとの回転数差edlctneは小さく保たれる。その結果、加速要求に応じてエンジン回転数neを上昇させたきには、車両が非駆動状態から駆動状態になるまでのタイムラグは短縮され、速やかに車両を加速させることが可能になる。

0065

本実施の形態では、ECU40により上記ステップ500の処理が実行されることで、第5の発明の「判定手段」が実現されている。また、ECU40により上記ステップ504の処理が実行されることで、第5の発明の「吸入空気量制御手段」が実現されている。

0066

その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に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種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。

0067

図2に示すエンジンは、ポートインジェクタと筒内インジェクタを有するデュアルインジェクションシステムを採用しているが、本発明はポートインジェクタのみを備えたエンジンにも適用することができる。

0068

また、本発明においては、加速要求の検出後に実施する加速応答性向上のための駆動制御(加速要求後制御)の方法に限定はない。実施の形態1で説明した方法以外の加速要求後制御を用いてもよい。さらに、加速要求後制御の実施は必ずしも必要ではない。各実施の形態で説明したように、本発明にかかる駆動制御(加速要求前制御)によれば、加速要求後制御と組み合わせずとも、それ単独の実施によって加速応答性を向上させる効果があるからである。

図面の簡単な説明

0069

本発明の実施の形態1としての燃料噴射制御装置が適用される車両の駆動システムの概略構成を示す図である。
本発明の実施の形態1としての燃料噴射制御装置が適用されたエンジンの具体的構成を示す図である。
本発明の実施の形態1において実行される先読負荷率算出ロジックの選択ルーチンのフローチャートである。
アクセル開度変化に対するスロットル開度変化の応答性をエアモデルを用いた算出ロジックと精密制御による算出ロジックとで比較して示す図である。
本発明の実施の形態1において実行される目標作用角算出ルーチンのフローチャートである。
本発明の実施の形態1において実行される非駆動時処理ルーチンのフローチャートである。
本発明の実施の形態2において実行されるシフト制御ルーチンのフローチャートである。
本発明の実施の形態3において実行される吸入空気量制御ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

0070

2エンジン
4自動変速機
4aトルクコンバータ
4b変速機構
4c 自動変速機入力軸
6駆動軸
10エンジン出力軸
12燃焼室
16吸気通路
16aサージタンク
20吸気バルブ
22排気バルブ
26ポートインジェクタ
28筒内インジェクタ
30吸気側可変動弁機構
32排気側可変動弁機構
34スロットルバルブ
40 ECU
42エンジン回転数センサ
44タービン回転数センサ
46 アクセル開度センサ

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