JP2008051046A - Torque controller of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque controller of an internal combustion engine to improve fuel consumption when changing a range of an automatic transmission. <P>SOLUTION: When changing the range of the automatic transmission, in the case of reducing a target engine rotational speed, a torque reduction quantity required for reducing the target engine rotational speed is estimated, and ignition timing and an suction air quantity are calculated depending on an estimated AT load in a stationary state in a traveling range, and an estimated AT load generated by changing the range, thus enabling the suppression of a retard angle of the ignition timing so as to improve the fuel consumption. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のトルクを制御するトルク制御装置、特に自動変速機を備える車両におけるトルク制御装置に関する。   The present invention relates to a torque control device that controls the torque of an internal combustion engine, and more particularly to a torque control device in a vehicle including an automatic transmission.

車両等のエンジン制御において、運転者のアクセル操作やエアコン等の負荷に応じて要求トルクを設定してトルク制御を行うものが知られている。このようなトルク制御システムでは、要求トルクから目標吸入空気量を算出し、目標吸入空気量となるようにスロットルバルブの開度等を制御することで出力トルクが要求トルクとなるように制御している。また、特許文献１には、予め吸入空気量を増量し、その分だけ点火時期を遅角させることで、点火時期進角による瞬時発生可能なトルクを確保し、要求トルクの変化に対して応答性良く出力トルクを追従させることが記載されている。   2. Description of the Related Art In engine control for vehicles and the like, there is known one that performs torque control by setting a required torque according to a driver's accelerator operation or a load such as an air conditioner. In such a torque control system, the target intake air amount is calculated from the required torque, and the output torque is controlled to be the required torque by controlling the opening degree of the throttle valve so that the target intake air amount is obtained. Yes. In Patent Document 1, the amount of intake air is increased in advance, and the ignition timing is retarded by that amount, so that a torque that can be instantaneously generated by the ignition timing advance is ensured, and the response to the change in the required torque. It is described that the output torque is made to follow with good performance.

ところで、自動変速機を備える車両において、変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジに切換わると、変速機の回転負荷が増大するため、エンジン回転速度を維持するために変速機の回転負荷に相当するトルクアップを行う必要がある。ここで，回転負荷の増加速度の方がスロットル制御によるトルクアップ速度よりも早いため，特許文献１の技術では、点火時期を制御することで瞬時のトルクアップを行うことが記載されている。具体的には、予め吸入空気量を増量、且つ点火時期を遅角制御させ、アイドル運転中に変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジへ切換わる際に、点火時期を進角制御させることで変速機の回転負荷である要求トルクに対して応答性良くトルクを発生させている。
特表平１０−５０３２５９号公報 By the way, in a vehicle equipped with an automatic transmission, when the transmission range is switched from the neutral range to the travel range, the rotational load of the transmission increases, which corresponds to the rotational load of the transmission to maintain the engine rotational speed. It is necessary to increase torque. Here, since the increasing speed of the rotational load is faster than the torque-up speed by the throttle control, the technique of Patent Document 1 describes that instantaneous torque-up is performed by controlling the ignition timing. Specifically, by increasing the intake air amount in advance and retarding the ignition timing, the ignition timing is advanced when the transmission range is switched from the neutral range to the traveling range during idle operation. Torque is generated with good responsiveness to the required torque that is the rotational load of the transmission.
Japanese National Patent Publication No. 10-503259

ところで、走行レンジの目標アイドル回転速度がニュートラルレンジの目標アイドル回転速度よりも低く設定されている場合がある。このような場合、自動変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジに切換えられると、レンジ切換え前後で目標アイドル回転速度が低くなるため、変速機の回転負荷の増大によるトルクアップが要求されるとともに、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度の減少に追従するためのアイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「ＩＳＣトルク」と言う）が要求される。この場合、変速機の回転負荷の増大によるトルクアップと目標アイドル回転速度の減少に追従するためのＩＳＣトルクとに基づいて要求トルクを算出しているが、ＩＳＣトルクのトルクダウンの要求に対しても、点火時期を遅角制御させているため、余分に燃料を消費してしまう場合がある。   By the way, the target idle rotation speed of the travel range may be set lower than the target idle rotation speed of the neutral range. In such a case, when the range of the automatic transmission is switched from the neutral range to the traveling range, the target idle rotation speed is lowered before and after the range switching, so that a torque increase due to an increase in the rotational load of the transmission is required, An idle rotation speed feedback torque (hereinafter referred to as “ISC torque”) is required to follow the decrease in the target idle rotation speed of the actual engine rotation speed. In this case, the required torque is calculated based on the torque increase due to the increase in the rotational load of the transmission and the ISC torque for following the decrease in the target idle rotation speed. However, since the ignition timing is retarded, extra fuel may be consumed.

そこで、本発明の目的は、自動変速機のレンジを切換えた後の目標アイドル回転速度が、レンジを切換える前の目標アイドル回転速度よりも低く設定されている場合に、自動変速機のレンジが切換えられるときの余分な燃料消費を抑制することのできる内燃機関のトルク制御装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to change the range of the automatic transmission when the target idle speed after switching the range of the automatic transmission is set lower than the target idle speed before switching the range. It is an object of the present invention to provide a torque control device for an internal combustion engine that can suppress excessive fuel consumption when being used.

そこで、請求項１に係る発明のように、自動変速機の負荷トルクを推定する負荷トルク推定手段と、自動変速機のレンジが切換わる前後で目標アイドル回転速度が低くなるレンジにレンジが切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を算出するトルク減少量算出手段と、自動変速機が切換わる際の負荷トルク算出手段により算出された自動変速機の負荷トルク（以下、「切換えトルク」と言う）に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、トルク減少量に基づいて、瞬時に発生可能なトルク量（以下、「トルクリザーブ量」という）を算出するトルクリザーブ量算出手段と、要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて、吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて、点火時期の遅角量を算出する遅角量算出手段を備える。   Therefore, as in the invention according to claim 1, the range is switched to a range in which the target idle rotation speed becomes low before and after the load torque estimating means for estimating the load torque of the automatic transmission and the range of the automatic transmission are switched. The torque reduction amount calculating means for calculating the torque reduction amount due to the decrease in the target idle rotation speed at the time and the load torque of the automatic transmission calculated by the load torque calculating means when the automatic transmission is switched (hereinafter referred to as “switching torque”). And a torque reserve amount calculating means for calculating a torque amount that can be instantaneously generated (hereinafter referred to as “torque reserve amount”) based on the torque reduction amount. On the basis of the required torque calculated by the required torque calculating means and the torque reserve amount calculated by the torque reserve amount calculating means. Based on the intake air amount calculating means for calculating the air amount, the required torque calculated by the required torque calculating means, and the torque reserve amount calculated by the torque reserve amount calculating means, the retard amount of the ignition timing is calculated. A retard amount calculating means is provided.

これにより、自動変速機のレンジが切換わる際の目標エンジン回転速度の減少によるトルク減少量を算出し、そのトルク減少量に基づいて、瞬時に発生可能なトルクリザーブ量を算出することで、不要な点火時期の遅角を抑制し、燃費を向上させることが可能となる。   As a result, the amount of torque decrease due to the decrease in target engine speed when the automatic transmission range is switched is calculated, and the amount of torque reserve that can be generated instantaneously is calculated based on the amount of torque decrease. This makes it possible to suppress the retarded ignition timing and improve the fuel efficiency.

また、請求項２に係る発明のように、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に制御するためのアイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「アイドルトルク」という）を算出するアイドルトルク算出手段を備え、アイドルトルク算出手段により算出されたアイドルトルクに基づいて要求トルクを算出すると良い。これにより、自動変速機のレンジの切換えにより、目標アイドル回転速度を変化させる場合に、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に精度良く追従させることが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 2, there is provided idle torque calculation means for calculating idle rotation speed feedback torque (hereinafter referred to as “idle torque”) for controlling the actual engine rotation speed to the target idle rotation speed, The required torque may be calculated based on the idle torque calculated by the idle torque calculation means. As a result, when the target idle speed is changed by switching the range of the automatic transmission, the actual engine speed can be made to accurately follow the target idle speed.

また、請求項３に係る発明のように、負荷トルク算出手段により算出された各レンジにおける自動変速機の負荷トルク（以下、「予測トルク」という）に基づいてトルクリザーブ量を算出すると良い。このように、自動変速機のレンジ切換え後の自動変速機の負荷トルク（予測トルク）に基づいて吸入空気量を算出することによって、吸入空気量の増量を適切に算出することが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 3, the torque reserve amount may be calculated based on the load torque (hereinafter referred to as “predicted torque”) of the automatic transmission in each range calculated by the load torque calculating means. As described above, by calculating the intake air amount based on the load torque (predicted torque) of the automatic transmission after the range of the automatic transmission is switched, it is possible to appropriately calculate the increase in the intake air amount.

また、請求項４に係る発明のように、実エンジン回転速度と実タービン回転速度に基づいて切換えトルクを算出すると良い。これにより、自動変速機のレンジが切換わる際の自動変速機の負荷トルクを精度良く算出することが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 4, the switching torque may be calculated based on the actual engine speed and the actual turbine speed. Thereby, it is possible to accurately calculate the load torque of the automatic transmission when the range of the automatic transmission is switched.

また、請求項５に係る発明のように、目標エンジン回転速度と目標タービン回転速度に基づいて予測トルクを算出すると良い。これにより、自動変速機の各レンジの負荷トルクを精度良く算出することが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 5, it is preferable to calculate the predicted torque based on the target engine rotation speed and the target turbine rotation speed. Thereby, it becomes possible to calculate the load torque of each range of the automatic transmission with high accuracy.

また、請求項６に係る発明のように、吸入空気量の応答遅れを推定する応答遅れ推定手段を備え、吸入空気量を、応答遅れ推定手段により推定された吸入空気量の応答遅れに基づいて算出すると良い。このように、吸入空気量の応答遅れに基づいて吸入空気量を算出することで、精度良く吸入空気量を算出することが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 6, there is provided response delay estimation means for estimating the response delay of the intake air amount, and the intake air amount is calculated based on the response delay of the intake air amount estimated by the response delay estimation means. It is good to calculate. Thus, by calculating the intake air amount based on the response delay of the intake air amount, the intake air amount can be calculated with high accuracy.

また、請求項７に係る発明のように、時間変化に伴う目標アイドル回転速度の変化に基づいてトルク減少量を算出すると良い。これにより、トルク減少量を適切に算出することが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 7, it is preferable to calculate the torque reduction amount based on the change in the target idle rotation speed with the time change. As a result, it is possible to appropriately calculate the torque reduction amount.

また、請求項８に係る発明のように、要求トルクとトルクリザーブ量とに基づいて吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、要求トルク算出手段により算出された要求トルクに基づいて点火時期の遅角量を算出すると良い。これにより、要求トルクに対してトルクを発生させるように、精度良く点火時期の遅角量を算出することが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 8, the ignition air amount calculated by the intake air amount calculating means based on the required torque and the torque reserve amount and the ignition based on the required torque calculated by the required torque calculating means. It is better to calculate the amount of retarded timing. As a result, it is possible to accurately calculate the retard amount of the ignition timing so as to generate torque with respect to the required torque.

また、請求項９に係る発明のように、点火遅角限界から最大トルクリザーブ量を算出する最大トルクリザーブ量算出手段を備え、トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量を、最大トルクリザーブ量以下となるように設定すると良い。このように、瞬時に発生可能なトルクリザーブ量を、点火遅角限界から算出した最大トルクリザーブ量に基づいて算出することで、燃費の悪化を防止することが可能となる。   In addition, as in the ninth aspect of the invention, there is provided a maximum torque reserve amount calculating means for calculating the maximum torque reserve amount from the ignition retardation limit, and the torque reserve amount calculated by the torque reserve amount calculating means is used as the maximum torque reserve amount. It is good to set it to be below the amount. Thus, by calculating the torque reserve amount that can be generated instantaneously based on the maximum torque reserve amount calculated from the ignition retard limit, it is possible to prevent deterioration of fuel consumption.

また、請求項１０に係る発明のように、自動変速機のレンジの切換えが行われた際に、吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、遅角量算出手段により算出された点火時期の遅角量に基づいて、吸入空気量と点火時期を制御することで要求トルクを発生させると良い。これにより、要求トルクに応じて精度良くトルクを発生させることが可能となる。   Further, as in the invention according to claim 10, when the range of the automatic transmission is switched, the intake air amount calculated by the intake air amount calculating means and the ignition amount calculated by the retard amount calculating means. The required torque may be generated by controlling the intake air amount and the ignition timing based on the timing delay amount. This makes it possible to generate torque with high accuracy according to the required torque.

以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は内燃機関のトルク制御を採用するエンジン制御システムの概略図である。図１において、電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）３０は、内燃機関（以下、「エンジン」という）１１の各部の制御を行うものである。本実施形態のエンジン１１の吸気系は、吸気管１２、エアクリーナ１３、スロットルバルブ１５、およびサージタンク１７を備える。エアクリーナ１３から吸入された空気は、スロットルバルブ１５およびサージタンク１７を介してエンジン１１に吸入される。エンジン１１に吸入される吸気量は、図示しないアクセルペダルに設けられているアクセルセンサ２７からの検出信号に基づいてスロットルバルブ１５の開度を調整することで制御される。スロットルバルブ１５の開度の制御はＥＣＵ３０により行われる。具体的には、ＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ２７からの信号に基づいて、スロットル開度を駆動するために、スロットルモータ１６への制御デューティＤｕｔｙをモータへ指令する。一方、エンジン回転速度を検出するクランク角度センサ２５からの検出信号と、エアフローメータ１４からの検出信号、および吸入空気の脈動を抑制するサージタンク１７に取付けられた吸気圧センサ１８からの検出信号に基づいて、吸入空気に対して適切な燃料噴射量を算出し、インジェクタ２０に駆動信号を出力する。これにより、最適な混合気がエンジン１１のシリンダ内２０に供給され、所望のタイミングにて、点火プラグ１８に火花点火を実行させることで、混合気を燃焼させる。   FIG. 1 is a schematic diagram of an engine control system that employs torque control of an internal combustion engine. In FIG. 1, an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 30 controls each part of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 11. The intake system of the engine 11 of this embodiment includes an intake pipe 12, an air cleaner 13, a throttle valve 15, and a surge tank 17. Air sucked from the air cleaner 13 is sucked into the engine 11 via the throttle valve 15 and the surge tank 17. The amount of intake air taken into the engine 11 is controlled by adjusting the opening of the throttle valve 15 based on a detection signal from an accelerator sensor 27 provided on an accelerator pedal (not shown). The ECU 30 controls the opening of the throttle valve 15. Specifically, the ECU 30 instructs the motor to control duty Duty to the throttle motor 16 in order to drive the throttle opening based on the signal from the accelerator opening sensor 27. On the other hand, the detection signal from the crank angle sensor 25 that detects the engine rotation speed, the detection signal from the air flow meter 14, and the detection signal from the intake pressure sensor 18 that is attached to the surge tank 17 that suppresses pulsation of intake air. Based on the intake air, an appropriate fuel injection amount is calculated, and a drive signal is output to the injector 20. As a result, the optimal air-fuel mixture is supplied into the cylinder 20 of the engine 11, and the air-fuel mixture is combusted by causing the spark plug 18 to execute spark ignition at a desired timing.

また、エンジン１１の排気系は、排気管２２、空燃比センサ２３、及び三元触媒２４を備える。エンジン１１より排出された排ガスは、排気管２２に設置された三元触媒２４により浄化される。より具体的には、エンジン１１によって排出された排ガスが三元触媒２４を通過すると、排ガス中の有害物質であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの酸化・還元反応が起こり、水素、窒素、水蒸気、二酸化炭素が生成される。これにより、排ガス中の有害物質の浄化が行われる。また、空燃比センサ２３によって検出された空燃比が目標空燃比となるように、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１５と燃料噴射量を調整するインジェクタ１９との制御が実行される。 The exhaust system of the engine 11 includes an exhaust pipe 22, an air-fuel ratio sensor 23, and a three-way catalyst 24. The exhaust gas discharged from the engine 11 is purified by a three-way catalyst 24 installed in the exhaust pipe 22. More specifically, when the exhaust gas discharged by the engine 11 passes through the three-way catalyst 24, HC is a harmful substance in the exhaust gas, CO, oxidation-reduction reaction of the NO x to occur, hydrogen, nitrogen, steam, dioxide Carbon is produced. Thereby, purification of harmful substances in the exhaust gas is performed. Further, the control of the throttle valve 15 that adjusts the intake air amount and the injector 19 that adjusts the fuel injection amount is executed so that the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 23 becomes the target air-fuel ratio.

また、その他に冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、前述したクランク角度センサ２５が取付けられている。クランク角度センサ２５は、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するものであり、この信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度の検出を行う。また、車速は車速センサ２８によって検出される。   In addition, a cooling water temperature sensor 26 for detecting the cooling water temperature and the crank angle sensor 25 described above are attached. The crank angle sensor 25 outputs a pulse signal every time the crankshaft of the engine 11 rotates by a predetermined crank angle, and detects the crank angle and the engine rotation speed based on this signal. The vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor 28.

図２は、自動変速機とエンジンの概略図である。図２において、前述したエンジン１１は、トルクコンバータ５１、歯車変速機構５２、ディファレンシャルギア５３を介して駆動車輪５４に接続されている。トルクコンバータ５１は、周知のように、エンジン１１のクランク軸５５に連結された入力側の図示しないポンプ羽根車、出力側のタービン羽根車、それら羽根車の間のステータ羽根車とを備えている。そして、トルクコンバータ５１の出力軸であるタービン軸５６は、歯車変速機構５２の入力軸に連結されている。また、トルクコンバータ１６は、図示しないロックアップクラッチを備えている。   FIG. 2 is a schematic diagram of the automatic transmission and the engine. In FIG. 2, the engine 11 described above is connected to a drive wheel 54 via a torque converter 51, a gear transmission mechanism 52, and a differential gear 53. As is well known, the torque converter 51 includes a pump impeller (not shown) connected to the crankshaft 55 of the engine 11, a turbine impeller on the output side, and a stator impeller between the impellers. . The turbine shaft 56 that is the output shaft of the torque converter 51 is connected to the input shaft of the gear transmission mechanism 52. The torque converter 16 includes a lockup clutch (not shown).

歯車変更機構５２は、複数の動力伝達経路として例えば前進４段・後進１段の複数の歯車列を備えている。そして、トルクコンバータ５１から伝達された回転は、選択された変速段に応じて増減速されて出力軸５７に伝えられ、更に、この出力軸５７からディファレンシャルギア５３を経て駆動車輪５４に達して自動車を走行させる。   The gear changing mechanism 52 includes, for example, a plurality of gear trains of four forward stages and one reverse stage as a plurality of power transmission paths. Then, the rotation transmitted from the torque converter 51 is increased / decreased according to the selected gear and transmitted to the output shaft 57, and further reaches the drive wheel 54 via the differential gear 53 from the output shaft 57 to reach the vehicle. To run.

次に、本実施形態の制御ブロック図について説明する。図３において、アイドル運転時に、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換えるギア操作が実行されると、ブロック１（以下、「Ｂ１」という）では、目標アイドル回転速度と実エンジン回転速度とに基づいて、アイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「ＩＳＣトルク」という）を算出する。このＩＳＣトルクとは、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に追従させるためのトルクである。また、Ｂ２では、実エンジン回転速度（図２のクランク軸５５における回転速度）と自動変速機の実タービン回転速度（図２の出力軸５７における回転速度）に基づいて、自動変速機のレンジを切換える際の自動変速機の負荷（以下、「推定ＡＴ負荷」という）を推定する。   Next, a control block diagram of the present embodiment will be described. In FIG. 3, when a gear operation for switching from the neutral range to the travel range is executed during the idle operation, in block 1 (hereinafter referred to as “B1”), the idle operation is performed based on the target idle rotation speed and the actual engine rotation speed. Rotational speed feedback torque (hereinafter referred to as “ISC torque”) is calculated. The ISC torque is a torque for causing the actual engine speed to follow the target idle speed. In B2, the range of the automatic transmission is set based on the actual engine rotation speed (rotation speed on the crankshaft 55 in FIG. 2) and the actual turbine rotation speed of the automatic transmission (rotation speed on the output shaft 57 in FIG. 2). The load of the automatic transmission at the time of switching (hereinafter referred to as “estimated AT load”) is estimated.

次に、Ｂ３では、走行レンジにおける目標アイドル回転速度と目標タービン回転速度より走行レンジにおける自動変速機の負荷（以下、「予測ＡＴ負荷」と言う）を算出する。また、Ｂ４では、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える際の目標アイドル回転速度の減少に伴うトルク減少量を算出する。このトルク減少量は、例えば、目標アイドル回転速度の時間変化に基づいて算出すると良い。   Next, in B3, the load of the automatic transmission in the travel range (hereinafter referred to as “predicted AT load”) is calculated from the target idle speed and target turbine speed in the travel range. In B4, the amount of torque reduction associated with the decrease in the target idle speed when switching from the neutral range to the travel range is calculated. This amount of torque reduction may be calculated based on, for example, a change over time in the target idle rotation speed.

Ｂ５では、トルクリザーブ量を算出する。トルクリザーブとは、短時間で要求トルクを発生させるために、予め吸入空気量を増量し、その吸入空気量の増量に伴い一定のトルクを保つように点火時期を遅角させておくことである。これにより、要求トルクが変化したときに予め遅角させていた点火時期を進角させ、応答性良く実トルクを要求トルクに追従させることができる。また、トルクリザーブ量とは、その短時間で発生可能なトルク量のことである。本実施例では、Ｂ３で算出した予測ＡＴ負荷からＢ２で算出して推定ＡＴ負荷とＢ４で算出したトルク減少量とを減算し、トルクリザーブ量を算出する。   In B5, a torque reserve amount is calculated. Torque reserve is to increase the intake air amount in advance in order to generate the required torque in a short time, and retard the ignition timing so as to maintain a constant torque as the intake air amount increases. . As a result, the ignition timing that has been retarded in advance when the required torque changes can be advanced, and the actual torque can follow the required torque with good responsiveness. The torque reserve amount is a torque amount that can be generated in a short time. In this embodiment, the estimated AT load calculated at B3 and the estimated AT load calculated at B2 and the torque decrease calculated at B4 are subtracted to calculate the torque reserve amount.

Ｂ６では、自動変速機のレンジの切換えの際に必要な第１の要求トルクＦａｓｔを算出する（特許請求の範囲の要求トルクに相当する）。第１の要求トルクＦａｓｔは、Ｂ１で算出したＩＳＣトルクとＢ２で算出した推定ＡＴ負荷とを加算することで算出される。   In B6, the first required torque Fast required for switching the range of the automatic transmission is calculated (corresponding to the required torque in the claims). The first required torque Fast is calculated by adding the ISC torque calculated in B1 and the estimated AT load calculated in B2.

次に、Ｂ７では、Ｂ６で算出した第１の要求トルクＦａｓｔとＢ５で算出したトルクリザーブ量とにより第２の要求トルクＳｌｏｗを算出する。この第２の要求トルクＳｌｏｗに基づいて、吸入空気量が算出される。また、Ｂ８では、吸入空気量の応答遅れを推定し（応答遅れ推定手段に相当する）、Ｂ９の制御量演算部では、この吸入空気量の応答遅れとＢ７で算出した第２の要求トルクＳｌｏｗとに基づいて、要求空気量を算出する（吸入空気量算出手段に相当する）。また、Ｂ１０では、Ｂ６で算出した第１の要求トルクＦａｓｔと、Ｂ９の制御量演算部で算出された要求空気量とに基づいて点火時期の遅角量を算出する（遅角量算出手段に相当する）。   Next, in B7, the second required torque Slow is calculated from the first required torque Fast calculated in B6 and the torque reserve amount calculated in B5. An intake air amount is calculated based on the second required torque Slow. In B8, the response delay of the intake air amount is estimated (corresponding to response delay estimation means), and in the control amount calculation unit in B9, the response delay of the intake air amount and the second required torque Slow calculated in B7 are obtained. Based on the above, the required air amount is calculated (corresponding to intake air amount calculating means). In B10, the retard amount of the ignition timing is calculated based on the first required torque Fast calculated in B6 and the required air amount calculated by the control amount calculation unit in B9 (in the retard amount calculating means). Equivalent to).

次に、図４を用いてＥＣＵ３０の内部で処理される本実施形態のトルク制御のルーチンを説明する。このルーチンでは、アイドル運転時において、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える変速の際に、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を推定し、このトルク減少量を考慮してトルクリザーブ量を算出し、吸入空気量と点火時期との算出を行う。このルーチンは、所定の時間間隔で繰り返し実行される。   Next, a torque control routine of the present embodiment processed inside the ECU 30 will be described with reference to FIG. In this routine, during idle operation, when shifting from the neutral range to the travel range, a torque decrease amount due to a decrease in the target idle rotation speed is estimated, and the torque reserve amount is calculated in consideration of this torque decrease amount. The intake air amount and ignition timing are calculated. This routine is repeatedly executed at predetermined time intervals.

このルーチンが実行されると、ステップ１（以下、「Ｓ１」と記述する）に進み、自動変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジへ切換えるギア操作が行われたか否か判定する。Ｓ１で、ギア操作が行われていないと判断されると、このフローチャートを終了する。   When this routine is executed, the routine proceeds to step 1 (hereinafter referred to as “S1”), and it is determined whether or not a gear operation for switching the range of the automatic transmission from the neutral range to the travel range has been performed. If it is determined in S1 that the gear operation is not performed, this flowchart is ended.

Ｓ１で自動変速機のギア操作が行われたと判断されると、Ｓ２に進み、フラグＦｌａｇが「１」であるか否かを判定する。このフラグＦｌａｇは、自動変速機のギア操作により、エンジン回転速度を減少させる処理が実行された場合に「１」に設定されるものである。   If it is determined in S1 that the gear operation of the automatic transmission has been performed, the process proceeds to S2, and it is determined whether or not the flag Flag is “1”. The flag Flag is set to “1” when a process for decreasing the engine rotation speed is executed by a gear operation of the automatic transmission.

Ｓ２で、フラグＦｌａｇが「１」でないと判定されると、Ｓ３に進み、エンジン回転速度を減少させる。この時、目標アイドル回転速度は所定の変化量で減少するように設定されている。これにより自動変速機のレンジを切換える操作によりエンジン回転速度が変化することによって生じるショックを抑制することができ、ドライバが違和感を覚えることなく、自動変速機のレンジを切換えることが可能となる。   If it is determined in S2 that the flag Flag is not “1”, the process proceeds to S3 to decrease the engine speed. At this time, the target idle rotation speed is set to decrease by a predetermined change amount. As a result, it is possible to suppress a shock caused by changing the engine speed by an operation of switching the range of the automatic transmission, and the driver can switch the range of the automatic transmission without feeling uncomfortable.

次に、Ｓ４に進み、フラグＦｌａｇを「１」に設定する。また、Ｓ５では、走行レンジの定常状態での自動変速機負荷（以下、「ＡＴ負荷」と記述する）を推定する。走行レンジの定常状態でのＡＴ負荷（以下、「予測ＡＴ負荷」と記述する）は目標エンジン回転速度と目標タービン回転速度とを用いて以下の式で求めることができる。   Next, in S4, the flag Flag is set to “1”. In S5, an automatic transmission load (hereinafter referred to as “AT load”) in a steady state of the travel range is estimated. The AT load in the steady state of the travel range (hereinafter referred to as “predicted AT load”) can be obtained by the following equation using the target engine rotational speed and the target turbine rotational speed.

予測ＡＴ負荷＝Ｃｐ（目標アイドル回転速度、目標タービン回転速度）×目標アイドル回転速度 （式１）
ここで、Ｃｐとは自動変速機のトルク容量係数、つまりＡＴ負荷を表す係数であり、図５に示すマップにより求めることができる。このトルク容量係数Ｃｐは、タービン回転速度とエンジン回転速度の比が大きくなるほど、つまり、タービン回転速度がエンジン回転速度に近づくほど、小さくなるように設定されている。 Predicted AT load = Cp (target idle speed, target turbine speed) × target idle speed (Formula 1)
Here, Cp is a torque capacity coefficient of the automatic transmission, that is, a coefficient representing the AT load, and can be obtained from a map shown in FIG. The torque capacity coefficient Cp is set so as to decrease as the ratio between the turbine rotational speed and the engine rotational speed increases, that is, as the turbine rotational speed approaches the engine rotational speed.

Ｓ２でフラグＦｌａｇが「１」の場合や、Ｓ５で予測ＡＴ負荷を算出すると、Ｓ６に進み、目標アイドル回転速度の時間変化率より、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える変速の際のトルク減少量を予測する。このトルク減少量とは、自動変速機のレンジが切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルクの減少分である。このトルク減少量は、例えば、図６に示すように目標アイドル回転速度の時間変化率に応じたマップにより算出すると良い。図６において、トルク減少量は、目標アイドル回転速度の時間変化率が大きいほど、トルク減少量が大きくなるように設定されている。   When the flag Flag is “1” in S2 or when the predicted AT load is calculated in S5, the process proceeds to S6, and the torque reduction amount at the time of shifting to switch from the neutral range to the travel range is determined from the time change rate of the target idle speed. Predict. This amount of torque reduction is the amount of torque reduction due to the decrease in target idle speed when the range of the automatic transmission is switched. For example, the torque reduction amount may be calculated using a map corresponding to the time change rate of the target idle rotation speed as shown in FIG. In FIG. 6, the torque reduction amount is set such that the torque reduction amount increases as the time change rate of the target idle rotation speed increases.

また、図７のように、ニュートラルレンジの目標エンジン回転速度と走行レンジの目標エンジン回転速度とのマップにより、トルク減少量を算出しても良い。この場合、トルク減少量は、ニュートラルレンジと走行レンジの目標エンジン回転速度の差が大きいほど、大きくなるように設定されている。   Further, as shown in FIG. 7, the torque reduction amount may be calculated based on a map of the target engine rotation speed in the neutral range and the target engine rotation speed in the travel range. In this case, the torque reduction amount is set to increase as the difference between the target engine speed of the neutral range and the travel range increases.

Ｓ７では、予測ＡＴ負荷、推定ＡＴ負荷、トルク減少量より要求トルクリザーブ量を決定する。この要求トルクリザーブ量は、以下の式で求めることができる。   In S7, the required torque reserve amount is determined from the predicted AT load, the estimated AT load, and the torque decrease amount. This required torque reserve amount can be obtained by the following equation.

要求トルクリザーブ量＝予測ＡＴ負荷−推定ＡＴ負荷−トルク減少量 （式２）
ここで推定ＡＴ負荷とは、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える際に生じるＡＴ負荷のことで、実エンジン回転速度と実タービン回転速度より推定することができ、以下の式で求めることができる。 Required torque reserve amount = predicted AT load−estimated AT load−torque reduction amount (Formula 2)
Here, the estimated AT load is an AT load generated when switching from the neutral range to the traveling range, and can be estimated from the actual engine rotation speed and the actual turbine rotation speed, and can be obtained by the following equation.

推定ＡＴ負荷＝Ｃｐ（実エンジン回転速度、実タービン回転速度）×実エンジン回転速度 （式３）
（式２）で示したように、要求トルクリザーブ量は、予測ＡＴ負荷から推定ＡＴ負荷とトルク減少量とを引いた値である。このように、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を考慮することにより、吸入空気量、点火時期の算出を行う際に、必要以上に空気量を増量させ、点火時期を遅角させることによる燃費の悪化を抑制することができる。また、この要求トルクリザーブ量は、点火遅角限界から算出した最大トルクリザーブ量以下となるように設定されている。これにより、トルクリザーブ量より算出された点火時期の遅角量が大きく設定されることで、燃費の悪化を防止するとともにシリンダ内の燃焼が不安定になることを防ぐことが可能となる。 Estimated AT load = Cp (actual engine speed, actual turbine speed) × actual engine speed (Formula 3)
As shown in (Expression 2), the required torque reserve amount is a value obtained by subtracting the estimated AT load and the torque decrease amount from the predicted AT load. In this way, by taking into account the amount of torque reduction due to the decrease in target idle speed when switching from the neutral range to the travel range, the amount of air is increased more than necessary when calculating the intake air amount and ignition timing. The deterioration of fuel consumption due to retarding the ignition timing can be suppressed. The required torque reserve amount is set to be equal to or less than the maximum torque reserve amount calculated from the ignition retard limit. As a result, the retard amount of the ignition timing calculated from the torque reserve amount is set to be large, so that it is possible to prevent deterioration in fuel consumption and instability of combustion in the cylinder.

Ｓ７で要求トルクリザーブ量を算出すると、Ｓ８に進み、推定ＡＴ負荷とＩＳＣトルクに応じて第１の要求トルクＦａｓｔを算出する。また、Ｓ９では、第１の要求トルクＦａｓｔに対して要求トルクリザーブ量を足し合わせることによって第２の要求トルクＳｌｏｗを算出する。   When the required torque reserve amount is calculated in S7, the process proceeds to S8, and the first required torque Fast is calculated according to the estimated AT load and the ISC torque. In S9, the second required torque Slow is calculated by adding the required torque reserve amount to the first required torque Fast.

次に、Ｓ１０では、第２の要求トルクＳｌｏｗから要求空気量を算出する。前述のように、第２の要求トルクＳｌｏｗは、第１の要求トルクＦａｓｔと要求トルクリザーブ量に基づいて算出し、その要求トルクリザーブ量は、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を考慮して算出されるために、必要以上に吸入空気量を増量させることを抑制することができる。第２の要求トルクＳｌｏｗから要求空気量を算出する方法は、例えばマップを用いて求めると良い。次に、Ｓ１１では、Ｓ１０で求めた要求空気量から点火時期がＭＴＢ（燃焼圧力によって行う有効仕事が、最も大きくなる点火時期）とした場合のトルクを推定トルクとして算出する。この際に、例えば、Ｓ１０で求めた要求空気量から実際に内燃機関に吸入されるであろう推定空気量を算出し、その推定空気量を用いて推定トルクを算出しても良い。尚、要求空気量から推定空気量を算出する方法は、スロットル開度の変化による空気量変化の応答性遅れを推定して算出すると良い。このように、空気量の応答遅れを考慮することによって、吸入空気量の増量に対して適切に点火時期を遅角制御することが可能となるため、適切に要求トルク（第１の要求トルクＦａｓｔ）を発生させることができる。   Next, in S10, the required air amount is calculated from the second required torque Slow. As described above, the second required torque Slow is calculated based on the first required torque Fast and the required torque reserve amount, and the required torque reserve amount takes into account the torque decrease amount due to the decrease in the target idle rotation speed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the intake air amount more than necessary. A method for calculating the required air amount from the second required torque Slow may be obtained using, for example, a map. Next, in S11, the torque when the ignition timing is MTB (the ignition timing at which the effective work performed by the combustion pressure becomes the largest) is calculated as the estimated torque from the required air amount obtained in S10. At this time, for example, an estimated air amount that is actually taken into the internal combustion engine from the required air amount obtained in S10 may be calculated, and the estimated torque may be calculated using the estimated air amount. As a method of calculating the estimated air amount from the required air amount, it is preferable to calculate by estimating the response delay of the air amount change due to the change in the throttle opening. In this way, by taking into account the response delay of the air amount, it becomes possible to appropriately retard the ignition timing with respect to the increase in the intake air amount. Therefore, the required torque (first required torque Fast) can be appropriately controlled. ) Can be generated.

Ｓ１１で推定トルクを算出すると、Ｓ１２では、点火時期を算出するためのリタードトルクを求める。リタードトルクは、Ｓ１２で算出した推定トルクと、第１の要求トルクＦａｓｔとにより算出することができ、以下の式を用いて算出する。   When the estimated torque is calculated in S11, the retard torque for calculating the ignition timing is obtained in S12. The retard torque can be calculated from the estimated torque calculated in S12 and the first required torque Fast, and is calculated using the following equation.

リタードトルク＝推定トルク−第１の要求トルクＦａｓｔ （式４）
Ｓ１３では、このリタードトルクより点火時期を算出する。より具体的には、第１の要求トルクＦａｓｔを発生させるように、Ｓ１２で算出したリタードトルクに対して、点火時期をＭＴＢより遅角させる。リタードトルクから点火時期を算出する方法は、例えばマップを用いて求めると良い。 Retard torque = estimated torque-first required torque Fast (Formula 4)
In S13, the ignition timing is calculated from the retard torque. More specifically, the ignition timing is retarded from the MTB with respect to the retard torque calculated in S12 so as to generate the first required torque Fast. A method for calculating the ignition timing from the retard torque may be obtained using, for example, a map.

次に、図８を用いて、このフローチャートが実行された場合におけるタイムチャートを説明する。図８（ａ）は、特許文献１の発明を用いた場合のトルク制御装置を用いた場合のタイムチャートであり、図８（ｂ）は本発明を用いた場合のトルク制御装置を用いた場合のタイムチャートである。図８において、（１）は自動変速機のギアレバー操作、（２）は目標アイドル回転速度［ｒｐｍ］、実エンジン回転速度［ｒｐｍ］（３）は推定ＡＴ負荷［Ｎｍ］、（４）は予測トルクダウン量［Ｎｍ］、（５）はアイドルエンジン回転速度フィードバックトルク（以下、「ＩＳＣ ＦＢトルク」）［Ｎｍ］、（６）はクランク軸における第１の要求トルクＦａｓｔ［Ｎｍ］および第２の要求トルクＳｌｏｗ［Ｎｍ］、（７）はクランク軸における推定トルクＦａｓｔ［Ｎｍ］および推定トルクＳｌｏｗ［Ｎｍ］、（８）は吸入空気量、（９）は点火時期［ＣＡ］をそれぞれ示している。   Next, a time chart when this flowchart is executed will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a time chart in the case of using the torque control device when the invention of Patent Document 1 is used, and FIG. 8B is a case of using the torque control device in the case of using the present invention. It is a time chart. In FIG. 8, (1) is the gear lever operation of the automatic transmission, (2) is the target idle speed [rpm], the actual engine speed [rpm] (3) is the estimated AT load [Nm], and (4) is the prediction. Torque down amount [Nm], (5) is an idle engine speed feedback torque (hereinafter referred to as “ISC FB torque”) [Nm], (6) is the first required torque Fast [Nm] and the second The required torque Slow [Nm], (7) indicates the estimated torque Fast [Nm] and the estimated torque Slow [Nm], (8) indicates the intake air amount, and (9) indicates the ignition timing [CA]. .

図８（ｂ）を用いて、本実施形態のトルク制御装置を用いた場合のタイミングチャートを説明する。まず、自動変速機のギアレバーがパーキングレンジまたはニュートラルレンジ（以下、「ＰＮレンジ」という）から走行レンジ（以下、「Ｄレンジ」という）に変更されると、実エンジン回転速度は、レンジ毎に設定された目標アイドル回転速度に合わせるように制御される。この場合の目標アイドル回転速度は、ＰＮレンジの目標アイドル回転速度からＤレンジの目標アイドル回転速度に切換える際に、所定量ずつ減少するように設定されている。   A timing chart when the torque control device of the present embodiment is used will be described with reference to FIG. First, when the gear lever of the automatic transmission is changed from the parking range or neutral range (hereinafter referred to as “PN range”) to the travel range (hereinafter referred to as “D range”), the actual engine speed is set for each range. It is controlled to match the set target idle rotation speed. The target idle rotation speed in this case is set to decrease by a predetermined amount when switching from the target idle rotation speed in the PN range to the target idle rotation speed in the D range.

次に、ＡＴ負荷は、自動変速機のギアレバーがＰＮレンジからＤレンジに切換わると、自動変速機の摩擦要素を掛け換える制御が実行されるために必要な所定時間Δｔ経過後、徐々に増加される。また、トルク減少量は、ＰＮレンジからＤレンジへの目標アイドル回転速度の減少により算出する。   Next, when the gear lever of the automatic transmission is switched from the PN range to the D range, the AT load is gradually increased after a predetermined time Δt necessary for executing the control for switching the friction element of the automatic transmission. Is done. Further, the torque reduction amount is calculated based on a decrease in the target idle rotation speed from the PN range to the D range.

実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に追従させるためのＩＳＣトルクは、実エンジン回転速度が目標アイドル回転速度より高い場合は、減少させ、実エンジン回転速度が目標アイドル回転速度よりも低い場合は、増量するように算出される。   The ISC torque for causing the actual engine rotational speed to follow the target idle rotational speed is decreased when the actual engine rotational speed is higher than the target idle rotational speed, and when the actual engine rotational speed is lower than the target idle rotational speed, Calculated to increase.

第１の要求トルクＦａｓｔは、前述した推定ＡＴ負荷とＩＳＣトルクに基づいて算出され、第２の要求トルクＳｌｏｗは、第１の要求トルクＦａｓｔと、レンジ毎に設定された予測ＡＴ負荷とトルクリザーブ量とに基づいて算出される。このトルクリザーブ量は、推定ＡＴ負荷とトルク減少量に基づいて算出される。また、推定トルクＳｌｏｗは、第２の要求トルクＳｌｏｗと空気量の応答遅れとに基づいて算出され、この推定トルクＳｌｏｗに基づいて吸入空気量および点火時期を算出する。   The first required torque Fast is calculated based on the above-described estimated AT load and ISC torque, and the second required torque Slow is the first required torque Fast, the predicted AT load set for each range, and the torque reserve. It is calculated based on the quantity. This torque reserve amount is calculated based on the estimated AT load and the torque decrease amount. The estimated torque Slow is calculated based on the second required torque Slow and the response delay of the air amount, and the intake air amount and the ignition timing are calculated based on the estimated torque Slow.

以上、説明した本発明のトルク制御装置と、従来技術のトルク制御装置との比較を行う。   The torque control device of the present invention described above is compared with the conventional torque control device.

従来技術と本発明との相違点は、自動変速機のレンジの切換えの際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を考慮して、トルクリザーブ量を算出しているか否かである。図８（８）の吸入空気量を示すタイムチャートにおいて、従来技術の吸入空気量αに比べ、本発明の吸入空気量βは小さくなっている。また、図８（９）の点火時期を示すタイムチャートにおいて、従来技術の点火時期の遅角量γに比べ、本発明の点火時期の遅角量δは小さくなっている。つまり、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量に基づいて、トルクリザーブ量及び、そのトルクリザーブ量に基づいて算出される吸入空気量、点火時期を算出することにより、従来技術に比べ燃費を向上させることが可能となる。つまり、従来では自動変速機のレンジの切換えの際に予め吸入空気量を増量させ、点火時期を遅角制御することで瞬時に発生可能なトルクを確保していたが、レンジの切換えの際の目標アイドル回転速度の減少による要求トルクのトルク減少に対しても、点火時期を遅角させていた。そこで、本発明では、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量に基づいて、トルクリザーブ量を算出することによって、要求トルクのトルク減少による不要な点火時期の遅角量を抑制し、トルクリザーブによる吸入空気量の増量を抑制することが可能となる。   The difference between the prior art and the present invention is whether or not the torque reserve amount is calculated in consideration of the torque decrease amount due to the decrease in the target idle rotation speed when the range of the automatic transmission is switched. In the time chart showing the intake air amount in FIG. 8 (8), the intake air amount β of the present invention is smaller than the intake air amount α of the prior art. In the time chart showing the ignition timing in FIG. 8 (9), the retard amount δ of the ignition timing of the present invention is smaller than the retard amount γ of the ignition timing of the prior art. In other words, fuel efficiency is improved compared to the prior art by calculating the torque reserve amount, the intake air amount calculated based on the torque reserve amount, and the ignition timing based on the torque decrease amount due to the decrease in the target idle speed. It becomes possible to make it. In other words, in the past, when the range of the automatic transmission was switched, the intake air amount was increased in advance and the ignition timing was retarded to ensure a torque that could be generated instantaneously. The ignition timing is also retarded against the torque reduction of the required torque due to the reduction in the target idle speed. Therefore, in the present invention, by calculating the torque reserve amount based on the torque decrease amount due to the decrease in the target idle rotation speed, an unnecessary retard amount of the ignition timing due to the torque decrease of the required torque is suppressed, and the torque reserve An increase in the intake air amount can be suppressed.

以上、説明したルーチンが実行されると、アイドル運転時において、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える変速の際に、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を推定し、このトルク減少量を考慮してトルクリザーブ量を算出し、点火時期と吸入空気量の算出を行うことで、燃費を向上させることが可能となる。つまり、前述のように従来では自動変速機のレンジの切換えの際に予め吸入空気量を増量させ、点火時期を遅角制御することで瞬時に発生可能なトルクを確保していたが、レンジの切換えの際の目標アイドル回転速度の減少による要求トルクのトルク減少に対しても、点火時期の遅角させていた。そこで、本発明では、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量に基づいて、トルクリザーブ量を算出することによって、要求トルクのトルク減少による不要な点火時期の遅角量を抑制し、トルクリザーブによる吸入空気量の増量を抑制することが可能となる。また、このトルクリザーブ量は、点火遅角限界から算出した最大トルクリザーブ量以下となるように設定されている。これにより、トルクリザーブ量より算出された点火時期の遅角量が大きく設定されることで、シリンダ内の燃焼が不安定、且つ燃費が悪化することを防ぐことが可能となる。   As described above, when the routine described above is executed, a torque reduction amount due to a decrease in the target idle rotation speed is estimated at the time of shifting from the neutral range to the travel range during idle operation, and this torque reduction amount is taken into consideration. By calculating the torque reserve amount and calculating the ignition timing and the intake air amount, fuel consumption can be improved. In other words, as described above, in the past, when the range of the automatic transmission was switched, the intake air amount was increased in advance and the ignition timing was retarded to ensure a torque that could be generated instantaneously. The ignition timing is also retarded against a decrease in the required torque due to a decrease in the target idle speed at the time of switching. Therefore, in the present invention, by calculating the torque reserve amount based on the torque decrease amount due to the decrease in the target idle rotation speed, an unnecessary retard amount of the ignition timing due to the torque decrease of the required torque is suppressed, and the torque reserve An increase in the intake air amount can be suppressed. The torque reserve amount is set to be equal to or less than the maximum torque reserve amount calculated from the ignition retard limit. Thereby, the retard amount of the ignition timing calculated from the torque reserve amount is set to be large, so that it is possible to prevent the combustion in the cylinder from becoming unstable and fuel consumption from deteriorating.

以上、説明した本実施形態では、自動変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジに切換わる例を用いたが、ニュートラルレンジ、走行レンジに限らずアイドル運転中にレンジが切換わる際に目標アイドル回転速度を減少させる場合において同様に適用することが可能である。   In the above-described embodiment, the example in which the range of the automatic transmission is switched from the neutral range to the travel range is used. However, the target idle rotation is not limited to the neutral range or the travel range, but the range is switched during idle operation. The same can be applied in the case of decreasing the speed.

本実施形態における内燃機関のトルク制御を採用するエンジン制御システムの概略図である。1 is a schematic diagram of an engine control system that employs torque control of an internal combustion engine in the present embodiment. 本実施形態における自動変速機を備えるエンジン制御システムの概略図である。It is a schematic diagram of an engine control system provided with an automatic transmission in this embodiment. 本実施形態のブロック図である。（第１の実施形態）It is a block diagram of this embodiment. (First embodiment) 本実施形態においてニュートラルレンジから走行レンジへの切換え時におけるトルク制御のフローチャートである。It is a flowchart of torque control at the time of switching from a neutral range to a travel range in the present embodiment. 自動変速機のトルク容量係数を算出するマップである。It is a map which calculates the torque capacity coefficient of an automatic transmission. 目標アイドル回転速度の時間変化率からトルク減少量を算出するマップである。6 is a map for calculating a torque reduction amount from a time change rate of a target idle rotation speed. ニュートラルレンジにおける目標アイドル回転速度と走行レンジにおける目標アイドル回転速度からトルク減少量を算出するマップである。It is a map which calculates a torque reduction amount from the target idle rotational speed in the neutral range and the target idle rotational speed in the travel range. ＰＮレンジから走行レンジへの切換える際のタイムチャートである。It is a time chart at the time of switching from a PN range to a running range.

符号の説明Explanation of symbols

１１ エンジン
１５ スロットルバルブ
１８ 点火プラグ
１９ インジェクタ
３０ ＥＣＵ 11 Engine 15 Throttle valve 18 Spark plug 19 Injector 30 ECU

Claims (10)

自動変速機の負荷トルクを推定する負荷トルク推定手段と、
自動変速機のレンジが切換わる前後で目標アイドル回転速度が低くなるレンジに前記レンジが切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を算出するトルク減少量算出手段と、
自動変速機が切換わる際の前記負荷トルク算出手段により算出された自動変速機の負荷トルク（以下、「切換えトルク」と言う）に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
前記トルク減少量に基づいて、瞬時に発生可能なトルク量（以下、「トルクリザーブ量」という）を算出するトルクリザーブ量算出手段と、
前記要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、前記トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
前記要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、前記トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて点火時期の遅角量を算出する遅角量算出手段と
を備えることを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。 Load torque estimating means for estimating the load torque of the automatic transmission;
A torque reduction amount calculating means for calculating a torque reduction amount due to a decrease in the target idle rotation speed when the range is switched to a range where the target idle rotation speed is lowered before and after the range of the automatic transmission is switched;
Request torque calculating means for calculating a required torque based on the load torque of the automatic transmission calculated by the load torque calculating means when the automatic transmission is switched (hereinafter referred to as “switching torque”);
Torque reserve amount calculating means for calculating a torque amount that can be instantaneously generated (hereinafter referred to as “torque reserve amount”) based on the torque decrease amount;
An intake air amount calculating means for calculating an intake air amount based on the required torque calculated by the required torque calculating means and the torque reserve amount calculated by the torque reserve amount calculating means;
Retard amount calculating means for calculating a retard amount of the ignition timing based on the required torque calculated by the request torque calculating means and the torque reserve amount calculated by the torque reserve amount calculating means. A torque control device for an internal combustion engine. 実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に制御するためのアイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「アイドルトルク」という）を算出するアイドルトルク算出手段を備え、
前記要求トルクは、前記アイドルトルク算出手段により算出されたアイドルトルクに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のトルク制御装置。 Idle torque calculation means for calculating idle rotation speed feedback torque (hereinafter referred to as “idle torque”) for controlling the actual engine rotation speed to the target idle rotation speed,
2. The torque control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the required torque is calculated based on the idle torque calculated by the idle torque calculation means. 前記トルクリザーブ量は、前記負荷トルク算出手段により算出された各レンジにおける自動変速機の負荷トルク（以下、「予測トルク」という）に基づいて算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のトルク制御装置。 3. The torque reserve amount is calculated based on a load torque (hereinafter referred to as “predicted torque”) of an automatic transmission in each range calculated by the load torque calculating unit. A torque control device for an internal combustion engine as described. 前記切換えトルクは、実エンジン回転速度と実タービン回転速度とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 The torque control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching torque is calculated based on an actual engine speed and an actual turbine speed. 前記予測トルクは、目標エンジン回転速度と目標タービン回転速度に基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 The torque control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the predicted torque is calculated based on a target engine rotation speed and a target turbine rotation speed. 吸入空気量の応答遅れを推定する応答遅れ推定手段を備え、
前記吸入空気量は、前記応答遅れ推定手段により推定された吸入空気量の応答遅れに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 Response delay estimation means for estimating the response delay of the intake air amount,
6. The torque control for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake air amount is calculated based on a response delay of the intake air amount estimated by the response delay estimation unit. apparatus. 前記トルク減少量は、時間変化に伴う前記目標アイドル回転速度の変化に基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 The torque control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the torque reduction amount is calculated based on a change in the target idle rotation speed with a change in time. 前記点火時期の遅角量は、前記要求トルクと前記トルクリザーブ量とに基づいて前記吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、前記要求トルク算出手段により算出された要求トルクに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 The retard amount of the ignition timing is based on the intake air amount calculated by the intake air amount calculating means based on the required torque and the torque reserve amount, and the required torque calculated by the required torque calculating means. The torque control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the torque control device is calculated. 点火遅角限界から最大トルクリザーブ量を算出する最大トルクリザーブ量算出手段を備え、
前記トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量は、前記最大トルクリザーブ量以下となるように設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 A maximum torque reserve amount calculating means for calculating the maximum torque reserve amount from the ignition delay limit;
The torque of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the torque reserve amount calculated by the torque reserve amount calculating means is set to be equal to or less than the maximum torque reserve amount. Control device. 自動変速機のレンジの切換えが行われた際に、前記吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、前記遅角量算出手段により算出された点火時期の遅角量に基づいて、吸入空気量と点火時期を制御することで前記要求トルクを発生させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。 When the range of the automatic transmission is switched, the intake air amount calculated by the intake air amount calculating unit and the retard amount of the ignition timing calculated by the retard amount calculating unit are The torque control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein the required torque is generated by controlling an air amount and an ignition timing.
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