JP4746164B2 - ディーゼルエンジン搭載車両用駆動力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力を制御する駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平10-147159号には、運転者のアクセル操作量に基づき目標駆動力を設定し、この目標駆動力が得られるようにエンジンと変速機を制御する駆動力制御装置が開示されている。
【０００３】
このような駆動力制御装置を搭載した車両においては、目標エンジントルクと目標変速比を演算する際に、エンジンの燃費最適ライン（燃料消費率最小）をトレースするようにロジックを構成することにより、所望の目標駆動力を最適燃費で実現することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】
ところで、上記駆動力制御装置を搭載した車両において、加速時においても最適燃費を維持するには、エンジンの発生するトルクが最大のときに燃費が最も良くなることから目標エンジントルクを最大トルクに設定し、エンジントルク最大で加速する必要がある。
【０００５】
しかしながら、過給機付きディーゼルエンジンの場合、加速開始直後は過給遅れによりエンジントルクが最大とならず（目標エンジントルクに到達せず）、目標とする駆動力が得られないという問題があった。燃料噴射量の増大補正によりエンジントルクを増大させて駆動力不足を補うことも考えられるが、ディーゼルエンジンではスモーク低減の観点から運転状態に応じて燃料の最大噴射量が制限されているため、上記駆動力不足を十分に補うことができなかった。
【０００６】
本発明は、上記技術的課題を鑑みてなされたものであり、ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、加速時の駆動力不足を解消することを目的とする。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
第１の発明は、アクセル操作量と車速とに基づき目標駆動力を設定する手段と、当該アクセル操作量と車速とに基づく目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する手段と、演算された目標エンジントルクと目標エンジン回転数が実現されるようにエンジンの燃料噴射量と無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えた過給器付きディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、前記過給器の過給遅れに基づき燃料噴射量が制限されたときの前記目標エンジントルクよりも小さいエンジン発生可能トルクを演算する手段と、前記目標エンジントルクと前記エンジン発生可能トルクとの差分に基づき駆動力不足分を演算する手段と、前記駆動力不足分に応じてエンジンの目標回転数を増大補正する手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量を設定する手段を備え、最大噴射量に基づき前記エンジン発生可能トルクを演算するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、目標燃料圧力となるように燃料圧力を制御する手段と、実際の燃料圧力を検出する手段とを備え、実際の燃料圧力と目標燃料圧力との差分に応じて前記最大噴射量を増大補正するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記最大噴射量の増大補正に対応して目標燃料圧力を増大補正するように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
第５の発明は、第１の発明において、目標燃料圧力となるように燃料圧力を制御する手段と、前記駆動力不足分に応じた補正量に基づき目標燃料圧力を増大補正するように構成したことを特徴とするものである。
また第６の発明は、アクセル操作量と車速とに基づき目標駆動力を設定する手段と、当該アクセル操作量と車速とに基づく目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する手段と、演算された目標エンジントルクと目標エンジン回転数が実現されるように前記エンジンの燃料噴射量と無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えた過給器付のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量を設定する手段と、前記過給器の過給遅れに基づき燃料噴射量がが制限されたときの前記目標エンジントルクよりも小さいエンジン発生可能トルクを演算する手段と、前記目標エンジントルクと前記エンジン発生可能トルクとの差分に基づき駆動力不足分を演算する手段と、前記駆動力不足分に応じてエンジンの目標回転数を増大補正する手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用及び効果】
第１の発明及び第６の発明によると、アクセル操作量に応じた目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数が演算され、これらが実現されるようにエンジンの燃料噴射量と変速機の変速比が制御されるが、加速時の過給遅れ等により、エンジントルクが目標エンジントルクに到達せず駆動力が不足する場合は、駆動力不足分に応じた補正量に基づき目標エンジン回転数が大側に補正される。これにより、加速時の駆動力の不足が解消され、車両の運転性を向上させることができ、燃費と運転性を両立させることができる。
【００１３】
また、第２の発明によると、吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量（スモークリミット）が設定され、この最大噴射量に基づきエンジンの発生可能トルクが演算される。
【００１４】
また、燃料圧力（例えば、コモンレール圧）が高ければ燃料噴射量が多くてもスモークの発生は抑えられるので、第３の発明では実際の燃料圧力と目標燃料圧力の差分に応じて最大噴射量が増大補正される。
【００１５】
最大噴射量が小さいとエンジンの発生可能トルクが小さく演算されるため、上記駆動力不足を補う際のエンジン回転数の補正量が大きくなって騒音や振動の原因となるが、このようにスモークの発生が抑えられる範囲で最大噴射量を増大補正することにより、騒音や振動が増大を抑えることができる。
【００１６】
さらに、第４の発明によると、最大噴射量の増大補正に対応して目標燃料圧力が増大補正されるので、第３の発明によって最大噴射量が増大補正されてもその後のスモークの発生は十分に抑えられる。
【００１７】
また、第５の発明によると、駆動力の不足分に応じてエンジン回転数が大側に補正されると目標燃料圧力も大側に補正される。これにより、第１の発明と同様にスモークの発生を効果的に抑えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る駆動力制御装置を備えたディーゼルエンジン搭載車両の概略構成を示し、１はエンジン、２は無段変速機、３はそれらを制御するコントローラである。
【００２０】
エンジン１は、過給機付きのディーゼルエンジンで、燃料の噴射時期、噴射量、噴射圧を高精度で制御可能なコモンレール式燃料噴射システムを備える。コモンレール式燃料噴射システムは、インジェクター４と、サプライポンプ５と、コモンレール６とで構成される。サプライポンプ５で作られた高圧燃料はコモンレール６を介して各インジェクター４に分配され、燃料噴射量および噴射時期の制御は各インジェクター４を制御することにより行われる。
【００２１】
エンジン１には、コモンレール圧（燃料圧力）rPrailを検出するコモンレール圧センサ７、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ８、吸入空気量に応じた電圧Usを出力するエアフローメータ９、冷却水温Twnを検出する水温センサ１０等の各種センサが取り付けられており、それらの出力信号はコントローラ３に入力される。
【００２２】
また、変速機２は図示しない前後進切換機構、トルクコンバータを備えたベルト式無段変速機であり、プーリーの溝幅を変更することで変速比を無段階に変更することができる。なお、変速機２は他の方式の無段変速機、例えば、トロイダル型無段変速機であってもよい。
【００２３】
変速機２には、トルクコンバータのタービン回転数Ntを検出するタービン回転数センサ１１、変速機出力軸の回転数を検出する出力回転数Nout(=車速VSP)を検出する出力回転数センサ１２等の各種センサが取り付けられており、それらの出力信号はコントローラ３に入力される。変速機２の変速比rGは、タービン回転数Ntに対する出力回転数Noutの比(Nt/Nout)として演算することができる。
【００２４】
この他、車両には、運転者によるアクセルペダル踏み込み量を検出するアクセル操作量センサ１３、アクセルペダルが離されていることを検出するアイドルスイッチ１４等のセンサが取り付けられており、それらの出力信号もコントローラ３に入力される。
【００２５】
コントローラ３は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインターフェース等で構成され、入力された各種信号に基づき車両運転状態、エンジン状態等を判断し、エンジン１及び変速機２を統括して制御する。特に、コントローラ３は、運転者のアクセル操作量に基づき運転者が要求する駆動力（目標駆動力）tFdを演算し、この目標駆動力tFdが実現されるよう目標エンジントルクtTeと目標エンジン回転数tNeを演算し、エンジン１の燃料噴射量Qsol、変速機２の変速比rG等を制御する（駆動力制御）。なお、このときコントローラ３は、エンジン１の燃費が最適となるように目標エンジントルクtTeと目標エンジン回転数tNeを演算するものとする。
【００２６】
ところで、加速時において最適燃費を維持するためには目標エンジントルクを最大トルクに設定し、最大エンジントルクを維持する必要があるが、過給機付きエンジンの場合、加速開始直後は過給遅れにより最大エンジントルクとならず（目標エンジントルクに到達せず）、目標とする駆動力が得られなくなる。
【００２７】
そこでコントローラ３は、目標エンジントルクtTeと実際にエンジン１が発生可能なトルクpTeとの差分に基づき駆動力の不足分dFdを演算し、その駆動力不足分dFdに応じて目標エンジン回転数tNeを増大補正し、駆動力が不足するのを防止する。
【００２８】
図２にコントローラ３が行う駆動力制御のメインルーチンを示す。
【００２９】
これについて説明すると、まず、ステップＳ１でアクセル操作量ACC、車速VSPに基づき目標とする駆動力tFdが演算される。
【００３０】
目標駆動力tFdは図３に示すサブルーチンにより演算される。図３に示すサブルーチンでは、ステップＳ３１でアクセル操作量ACC、車速VSPが読み込まれ、ステップＳ３２でこれらに基づき目標駆動力tFdが検索される。目標駆動力tFdは図４に示すマップを検索して設定され、アクセル操作量ACCが大きいほど大きな目標駆動力tFdが設定される。
【００３１】
このようにして目標駆動力tFdが演算されると、今度は目標エンジン回転数の基本値tNinbが演算される（図２のステップＳ２）。
【００３２】
基本目標エンジン回転数tNinbは図５に示すサブルーチンにより演算される。図５に示すサブルーチンでは、ステップＳ５１で目標駆動力tFd、車速VSPが読み込まれ、ステップＳ５２でこれらに基づき基本目標エンジン回転数Ninbが検索される。基本目標エンジン回転数Ninbは図６に示すマップを検索して設定され、車速VSPが高いほど、また、目標駆動力tFdが大きいほど基本目標エンジン回転数Ninbは高く設定される。
【００３３】
このようにして基本目標エンジン回転数Ninbが演算されると、今度は目標エンジントルクtTeが演算される（図２のステップＳ３）。
【００３４】
目標エンジントルクtTeは図７に示すサブルーチンにより演算される。これによると、ステップＳ７１で目標駆動力tFd、実変速比rG(=Nt/Nout)、エンジン回転数Ne、タービン回転数Ntが読み込まれ、ステップＳ７２で図８に示すテーブルからエンジン回転数Neとタービン回転数Ntの比に基づきトルク比Tratioが演算される。トルク比Tratioはトルクコンバータのトルク増大分を表す。
【００３５】
そして、ステップＳ７３で次式（１）、
tTe＝tFd／rG／Tratio／K# ・・・・・（１）
により目標エンジントルクtTeが演算される。ここでK#は定数で、タイヤ径、ファイナルギヤ比により決まる値である。
【００３６】
このようにして目標エンジントルクtTeが演算されると、今度はエンジン１が実際に発生可能なトルクpTeが演算される（図２のステップＳ４）。
【００３７】
発生可能トルクpTeは図９に示すサブルーチンにより演算される。これによると、ステップＳ９１で燃料の最大噴射量Qful、エンジン回転数Neが読み込まれ、ステップＳ９２でこれらに基づき発生可能トルクpTeが演算される。発生可能トルクpTeは図１０に示すマップを参照して演算され、エンジン回転数Neが低いほど、また、最大噴射量Qfulが大きいほど大きな発生可能トルクpTeが演算される。
【００３８】
ここで最大噴射量Qfulは噴射量過多によるスモーク(黒煙）の発生を抑えるべく燃料噴射量の上限を規定するものであり、図２３に示すルーチンにより演算される。このルーチンは所定時間毎、例えばＲＥＦ信号周期で実行される。
【００３９】
図２３に示す最大噴射量演算ルーチンでは、まずステップＳ２３１でエンジン回転数Neが読み込まれ、ステップＳ２３２で図２４に示すテーブルを検索して限界空気過剰率Klambが演算される。そして、ステップＳ２３３ではシリンダ吸入空気量Qacが読み込まれ、ステップＳ２３４で次式（２）、
Qful＝Qac／Klamb／14.7 ・・・・・（２）
により燃料の最大噴射量Qfulが演算される。
【００４０】
ステップＳ２３３で読み込まれるシリンダ吸入空気量Qacは図２５に示すルーチンにより演算される。このルーチンも所定時間毎に実行され、例えば、ＲＥＦ信号周期で実行される。
【００４１】
図２５に示すシリンダ吸入空気量演算ルーチンでは、まずステップＳ２５１でエンジン回転数Neが読み込まれ、ステップＳ２５２でエアフローメータ検知流量Qas0を用いて次式（３）、
Qac0＝Qas0／（Ne×KC） ・・・・・（３）
により１気筒あたりの吸入空気量Qac0が演算される。エアフローメータ検知流量Qas0は後述するようにエアフローメータ９の出力電圧Usに基づき演算される。KCは定数（エンジン１のシリンダ数）である。
【００４２】
ステップＳ２５３ではL回分のバッファ処理が行われる。これはエアフローメータからコレクタ入り口までの輸送遅れ処理であり、この結果をQacn（コレクタ入り口空気量）とする。
【００４３】
そして、ステップＳ２５４で次式（４）で表される一次遅れ処理、
Qac＝Qacn-1×（1−KV）＋Qacn×KV ・・・・・（４）
が行われ、シリンダ吸入空気量Qacが演算される。この一次遅れ処理はコレクタ内のダイナミクス演算相当を行う処理である。
【００４４】
ステップＳ２５２で用いられるエアフローメータ検知流量Qas0は図２６に示すルーチンにより演算される。このルーチンも所定時間毎に実行され、例えば4msec毎に実行される。
【００４５】
これによると、まずステップＳ２６１でエアフローメータ９の出力電圧Usが読み込まれ、ステップＳ２６２で図２７に示すテーブルを用いて出力電圧Usが吸入空気量Qas0_dに変換される。そして、ステップＳ２６３で吸気脈動をキャンセルするため吸入空気量Qas0_dに加重平均処理を施しアフローメータ検知流量Qas0が演算される。
【００４６】
このようにしてエンジン発生可能トルクpTeが演算されると、今度は駆動力不足分dFdが演算される（図２のステップＳ５）。
【００４７】
駆動力不足分dFdの演算は図１１に示すサブルーチンにより行われる。これによると、まずステップＳ１１１で基本目標エンジン回転数tNinb、目標エンジントルクtTe、エンジン発生可能トルクpTeが読み込まれ、ステップＳ１１２で次式（５）、
dFd＝（tTe−pTe）×tNinb ・・・・・（５）
により駆動力不足分dFdが演算される。そして、ステップＳ１１３で駆動力不足分dFdをゼロ以上に制限し（例えば、演算された不足駆動力dFdがゼロ以下になった場合はゼロとする）、処理を終了する。
【００４８】
このようにして駆動力不足分dFdが演算されると、今度は目標エンジン回転数tNinが設定される（図２のステップＳ６）。
【００４９】
目標エンジン回転数tNinの設定は図１２に示すサブルーチンにより行われる。図１２に示すサブルーチンでは、まず、ステップＳ１２１で駆動力不足分dFd、発生可能エンジントルクpTe、基本目標エンジン回転数tNinbが読み込まれる。
【００５０】
そして、ステップＳ１２２で次式（６）、
dNin＝dFd／pTe ・・・・・（６）
により補正回転数dNinが演算され、ステップＳ１２３で次式（７）、
tNin＝tNinb＋dNin ・・・・・（７）
により目標エンジン回転数tNinが演算される。
【００５１】
このようにして目標エンジン回転数tNinを演算したら、今度はエンジン制御パラメータ（燃料噴射量Qsol、噴射時期IT等）の設定が行われる（図２のステップＳ７）。
【００５２】
エンジン制御パラメータの設定は図１３に示すサブルーチンにより行われる。なお、図１３は燃料噴射関係の設定のみを示し、他のパラメータは適宜以下に定まる値を選択して設定に使用するものとする。
【００５３】
図１３に示すサブルーチンでは、まず、ステップＳ１３１で目標エンジントルクtTe、最大噴射量Qful、エンジン回転数Neが読み込まれる。そして、ステップＳ１３２で目標エンジントルクtTe、エンジン回転数Neから図１４に示すマップを検索してトルク制御噴射量Qdrvが設定される。目標エンジントルクtTeが大きいほど、また、エンジン回転数Neが高いほどトルク制御噴射量Qdrvは大きく設定される。
【００５４】
ステップＳ１３３でこのトルク制御噴射量Qdrvにアイドル制御時噴射量Qiscを加えて目標燃料噴射量tQfとする。アイドル制御時噴射量Qiscは図２８に示すルーチンにより演算される。
【００５５】
図２８に示すアイドル制御時噴射量演算ルーチンでは、まずステップＳ２８１で現在アイドルスイッチ１３がオンか否か、すなわちアクセルペダルが離されているか否かが判定され、アクセルペダルが離されていれば(IDLE=ON)、ステップＳ２８２へ進み、アクセルペダルが踏み込まれていれば(IDLE=OFF)、ステップＳ２８６へ進む。
【００５６】
ステップＳ２８２では車速VSPが所定の低車速（VSPI#）未満か否かが判定され、所定値VSPI#未満であればステップＳ２８３へ進み、所定値VSPI#以上であればステップＳ２８６へ進む。
【００５７】
ステップＳ２８３ではエンジン回転数Neとアイドル目標回転数Nsetとの差が所定の低回転数（DNEI#）未満か否かが判定され、所定値DNEI#未満であればステップＳ２８４へ、所定値DNEI#以上であればステップＳ２８６へ進む。
【００５８】
ステップＳ２８４ではアイドルスピードコントロール（以下ＩＳＣ）状態フラグfiscが１にセットされ、ステップＳ２８５でエンジン回転数Neが目標回転Nsetとなるように燃料噴射量をフィードバック制御（ＰＩＤ制御）され、その噴射量がQiscとされる。
【００５９】
一方、ステップＳ２８１からＳ２８３で条件不成立として進んだステップＳ２８６では、前回ＩＳＣ状態であったか否かが判定される。そして、ＩＳＣ状態であればステップＳ２８７へ進み、ＩＳＣ状態でなければステップＳ２８８へ進む。ステップＳ２８７ではＩＳＣ制御時の最終の噴射量QiscをQisciとし、ステップＳ２８８ではＩＳＣ状態フラグfiscをゼロとする。
【００６０】
ステップＳ２８９では、Qisc補正係数Kqiscが図３１に示すテーブルを検索して設定され、ステップＳ２９０で次式（８）、
Qisc＝Qisci×Kqisc ・・・・・（８）
によりアイドル制御時噴射量Qiscが演算される。
【００６１】
また、目標アイドル回転数Nsetは、図２９に示すルーチンにより設定され、そのステップＳ２９１ではエンジン水温Twnが読み込まれ、ステップＳ２９２では図３０に示すテーブルを検索して目標アイドル回転数Nsetが設定される。
【００６２】
このようにしてアイドル制御時噴射量Qiscを演算したら図１３に戻り、ステップＳ１３４で目標噴射量tQfと最大噴射量Qfulのうち小さい方が選択されて最終噴射量Qsolとされる。
【００６３】
そしてステップＳ１３５ではこの最終噴射量Qsolとエンジン回転数Neから図１５、図１６に示すマップが検索され、それぞれ燃料噴射時期IT、目標レール圧tPrailが設定される。燃料噴射時期ITはエンジン回転数Neが高いほど、また、最終噴射量Qsolが多いほど進角され、レール圧tPrailはエンジン回転数Neが高いほど、また、最終噴射量Qsolが多いほど高く設定される。
【００６４】
次に、作用について説明する。
【００６５】
車両走行中、コントローラ３は、運転者のアクセルペダル操作量に基づき目標駆動力を演算し、この目標駆動力が実現されるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する。
【００６６】
そして、演算した目標エンジントルクが実現されるようにエンジン１の燃料噴射量を制御するとともに、目標エンジン回転数が実現されるように変速機３の変速比を制御する。このとき目標エンジントルクと目標エンジン回転数は燃費最適ラインをトレースするように演算されるので、車両は所望の目標駆動力を最適燃費で実現することができる。
【００６７】
ここでエンジン１が過給機付きエンジンであるため、加速開始直後は過給遅れにより目標エンジントルク（＝最大トルク）が達成されない。しかしながら、この場合にはコントローラ３は目標エンジントルクと実際にエンジン１が発生可能なトルクとの差分を演算し、演算した差分に応じて目標エンジン回転数を大側に補正する。具体的には、変速機２の変速比を大側（Ｌｏｗ側）に変更する。
【００６８】
この結果、駆動力が目標駆動力まで高められ、加速時の過給遅れに伴い駆動力不足が生じて運転者が加速不良を感じるのを防止できる。なお、この際、エンジン１の動作点（出力トルク及び回転数）が燃費最適ラインから多少ずれるが、過給遅れが解消するにつれ燃費最適ライン上に復帰するので燃費に与える影響は少ない。
【００６９】
したがって、この車両においては、エンジン１の動作点の燃費最適ラインからのずれを抑えつつ加速時の駆動力不足を解消することができ、燃費と運転性を両立させることができる。
【００７０】
さらに、コントローラ３は最大噴射量を超えないようにエンジン１の燃料噴射量を制御するとともに、燃料噴射量、エンジン回転数が増大するにつれて燃料噴射圧を高く設定するので（図１６）、スモークの発生を十分低いレベルに抑えることができる。
【００７１】
続いて、本発明の第２実施例について説明する。
【００７２】
図１７はエンジン発生可能トルクを設定するためのサブルーチンの別の例であり、図９に示したサブルーチンに代えて実行されるものである。
【００７３】
これによると、ステップＳ１７１で最大噴射量Qful、エンジン回転数Ne、実レール圧rPrail、基本レール圧tPrailm（図１６のマップ検索値）が読み込まれる。
【００７４】
ステップＳ１７２では、図１８に示すテーブルを参照して、実レール圧rPrailと基本レール圧tPrailmの差分より最大噴射量補正係数Kqflが検索される。実レール圧rPrailが高ければスモークの発生を抑えつつ噴射可能な燃料量が増大するので、ここでは実レール圧rPrailと基本レール圧tPrailmの差が大きくなるほど大きな最大噴射量補正係数Kqfl（＞１．０）が設定される。
【００７５】
そして、ステップＳ１７３で最大噴射量Qfulを通常の最大噴射量Qfulに最大噴射量補正係数Kqflを乗じた値に補正し、この補正後の最大噴射量Qfulで図１０に示したマップから発生可能エンジントルクpTeが演算される。
【００７６】
また、図１９は目標レール圧tPrailを設定する際のルーチンである。
【００７７】
これによると、ステップＳ１９１でエンジン回転数Ne、燃料噴射量Qsol、目標噴射量tQf、最大噴射量Qful、最大噴射量補正係数Kqflが読み込まれる。
【００７８】
そして、ステップＳ１９２で基本レール圧tPrailmが図１６に示したマップを検索して設定され、ステップＳ１９３で次式（９）、
dQ＝tQf−Qful／Kqfl ・・・・・（９）
により演算される値を入力として図２０に示すテーブルを検索してレール圧補正係数dPrail（＞１．０）が設定される。
【００７９】
そしてステップＳ１９４では基本レール圧tPrailmとレール圧補正係数dPrailとに基づき、次式（１０）、
tPrail＝rPrailm×dPrail ・・・・・（１０）
により最終的な目標レール圧tPrailが演算される。
【００８０】
したがって、この第２の実施例においては、コモンレール圧が高くスモークの発生が抑えられるときは、スモークの発生が抑えられる範囲で最大噴射量が増大補正される。
【００８１】
最大噴射量が必要以上に小さく設定されてしまうと、エンジン１の発生可能トルクが小さく演算され、上記駆動力不足を補うためのエンジン回転数の補正量が大きくなって騒音や振動の原因となり得るが、このようにスモークの発生が抑えられる範囲で最大噴射量を増大補正することにより、騒音や振動が増大を抑えることができる。
【００８２】
また、最大噴射量の増大補正に対応して目標コモンレール圧も高く設定されるので、燃料噴射量増大に伴う排気エミッション、特にスモークが増大するのを抑えることができる。
【００８３】
続いて、本発明の第３実施例について説明する。
【００８４】
図２１は目標レール圧tPrailを設定ルーチンの別の例を示し、図１９に示したルーチンに代えて実行されるものである。
【００８５】
これによると、まず、ステップＳ２１１でエンジン回転数Ne、燃料噴射量Qsol、駆動力不足分dFdが読み込まれる。ここで読み込まれる駆動力不足分dFdは第１の実施例（レール圧補正なし）での発生可能トルクpTeに基づき演算した駆動力不足分dFdである。なお、目標エンジン回転数tNeの補正には、第１の実施例の発生可能トルクpTeで演算したdFd、第２の実施例（レール圧補正あり）の発生可能トルクpTeで演算したdFdのいずれを用いてもよい。
【００８６】
ステップＳ２１２では、図１６に示したマップから基本レール圧tPrailmが検索される。そして、ステップＳ２１３では、図２２に示すテーブルを参照し、駆動力不足分dFdを入力としてレール圧補正量dPrail（＞１．０）が検索される。
【００８７】
そして、ステップＳ２１４では次式（１１）、
tPrail＝tPrailm×dPrail ・・・・・（１１）
により最終的な目標レール圧tPrailが演算される。
【００８８】
したがって、この第３の実施例によると、駆動力の不足分が大きくなるにつれ目標コモンレール圧が高く設定され、第２の実施例同様にスモーク低減等の効果がある。特に、駆動力不足分そのものに基づきコモンレール圧を補正するようにしたことにより、より適切なレール圧補正が可能となる。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらはあくまでも例示的なものであって本発明の範囲をこれらの構成に限定することを示すものではない。例えば、上記実施例ではエンジン１は過給機付きのエンジンとしているが、本発明は過給機無しのエンジンについても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動力制御装置を備えたディーゼルエンジン搭載車両の概略構成図である。
【図２】駆動力制御の内容を説明するためのフローチャートである。
【図３】目標駆動力の設定処理を説明するためのローチャートである。
【図４】目標駆動力を設定する際に用いられるマップである。
【図５】基本目標エンジン回転数の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】基本目標エンジン回転数を設定する際に用いられるマップである。
【図７】目標エンジントルクの演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】トルクコンバータのトルク比を設定する際に用いられるマップである。
【図９】発生可能トルクの演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】発生可能トルクを演算する際に用いられるマップである。
【図１１】駆動力不足分の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】エンジン回転数補正量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】燃料噴射制御パラメータの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】目標トルクを噴射量に変換する際に用いられるマップである。
【図１５】燃料噴射時期を設定する際に用いられるマップである。
【図１６】目標レール圧を設定する際に用いられるマップである。
【図１７】発生可能トルクの演算する際に用いられるマップである。
【図１８】レール圧補正係数を設定する際に用いられるテーブルである。
【図１９】目標レール圧の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】レール圧補正係数を設定する際に用いられるテーブルである。
【図２１】目標レール圧の演算処理を説明するためのフローチャートの別の例である。
【図２２】レール圧補正係数を設定する際に用いられるテーブルの別の例である。
【図２３】最大噴射量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】限界空気過剰率を演算する際に用いられるテーブルである。
【図２５】シリンダ吸入空気量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２６】吸入空気量の検知処理を説明するためのフローチャートである。
【図２７】エアフローメータ出力電圧を吸入空気量に変換する際に用いるテーブルである。
【図２８】アイドル時燃料噴射量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２９】目標アイドル回転数の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図３０】目標アイドル回転数を設定する際に用いられるテーブルである。
【図３１】アイドル噴射量補正係数を設定する際に用いられるテーブルである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 無段変速機
３ コントローラ
４ インジェクター
５ サプライポンプ
６ コモンレール
【産業上の利用分野】
この発明は、ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力を制御する駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平10-147159号には、運転者のアクセル操作量に基づき目標駆動力を設定し、この目標駆動力が得られるようにエンジンと変速機を制御する駆動力制御装置が開示されている。
【０００３】
このような駆動力制御装置を搭載した車両においては、目標エンジントルクと目標変速比を演算する際に、エンジンの燃費最適ライン（燃料消費率最小）をトレースするようにロジックを構成することにより、所望の目標駆動力を最適燃費で実現することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】
ところで、上記駆動力制御装置を搭載した車両において、加速時においても最適燃費を維持するには、エンジンの発生するトルクが最大のときに燃費が最も良くなることから目標エンジントルクを最大トルクに設定し、エンジントルク最大で加速する必要がある。
【０００５】
しかしながら、過給機付きディーゼルエンジンの場合、加速開始直後は過給遅れによりエンジントルクが最大とならず（目標エンジントルクに到達せず）、目標とする駆動力が得られないという問題があった。燃料噴射量の増大補正によりエンジントルクを増大させて駆動力不足を補うことも考えられるが、ディーゼルエンジンではスモーク低減の観点から運転状態に応じて燃料の最大噴射量が制限されているため、上記駆動力不足を十分に補うことができなかった。
【０００６】
本発明は、上記技術的課題を鑑みてなされたものであり、ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、加速時の駆動力不足を解消することを目的とする。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
第１の発明は、アクセル操作量と車速とに基づき目標駆動力を設定する手段と、当該アクセル操作量と車速とに基づく目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する手段と、演算された目標エンジントルクと目標エンジン回転数が実現されるようにエンジンの燃料噴射量と無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えた過給器付きディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、前記過給器の過給遅れに基づき燃料噴射量が制限されたときの前記目標エンジントルクよりも小さいエンジン発生可能トルクを演算する手段と、前記目標エンジントルクと前記エンジン発生可能トルクとの差分に基づき駆動力不足分を演算する手段と、前記駆動力不足分に応じてエンジンの目標回転数を増大補正する手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量を設定する手段を備え、最大噴射量に基づき前記エンジン発生可能トルクを演算するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、目標燃料圧力となるように燃料圧力を制御する手段と、実際の燃料圧力を検出する手段とを備え、実際の燃料圧力と目標燃料圧力との差分に応じて前記最大噴射量を増大補正するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記最大噴射量の増大補正に対応して目標燃料圧力を増大補正するように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
第５の発明は、第１の発明において、目標燃料圧力となるように燃料圧力を制御する手段と、前記駆動力不足分に応じた補正量に基づき目標燃料圧力を増大補正するように構成したことを特徴とするものである。
また第６の発明は、アクセル操作量と車速とに基づき目標駆動力を設定する手段と、当該アクセル操作量と車速とに基づく目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する手段と、演算された目標エンジントルクと目標エンジン回転数が実現されるように前記エンジンの燃料噴射量と無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えた過給器付のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量を設定する手段と、前記過給器の過給遅れに基づき燃料噴射量がが制限されたときの前記目標エンジントルクよりも小さいエンジン発生可能トルクを演算する手段と、前記目標エンジントルクと前記エンジン発生可能トルクとの差分に基づき駆動力不足分を演算する手段と、前記駆動力不足分に応じてエンジンの目標回転数を増大補正する手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用及び効果】
第１の発明及び第６の発明によると、アクセル操作量に応じた目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数が演算され、これらが実現されるようにエンジンの燃料噴射量と変速機の変速比が制御されるが、加速時の過給遅れ等により、エンジントルクが目標エンジントルクに到達せず駆動力が不足する場合は、駆動力不足分に応じた補正量に基づき目標エンジン回転数が大側に補正される。これにより、加速時の駆動力の不足が解消され、車両の運転性を向上させることができ、燃費と運転性を両立させることができる。
【００１３】
また、第２の発明によると、吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量（スモークリミット）が設定され、この最大噴射量に基づきエンジンの発生可能トルクが演算される。
【００１４】
また、燃料圧力（例えば、コモンレール圧）が高ければ燃料噴射量が多くてもスモークの発生は抑えられるので、第３の発明では実際の燃料圧力と目標燃料圧力の差分に応じて最大噴射量が増大補正される。
【００１５】
最大噴射量が小さいとエンジンの発生可能トルクが小さく演算されるため、上記駆動力不足を補う際のエンジン回転数の補正量が大きくなって騒音や振動の原因となるが、このようにスモークの発生が抑えられる範囲で最大噴射量を増大補正することにより、騒音や振動が増大を抑えることができる。
【００１６】
さらに、第４の発明によると、最大噴射量の増大補正に対応して目標燃料圧力が増大補正されるので、第３の発明によって最大噴射量が増大補正されてもその後のスモークの発生は十分に抑えられる。
【００１７】
また、第５の発明によると、駆動力の不足分に応じてエンジン回転数が大側に補正されると目標燃料圧力も大側に補正される。これにより、第１の発明と同様にスモークの発生を効果的に抑えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る駆動力制御装置を備えたディーゼルエンジン搭載車両の概略構成を示し、１はエンジン、２は無段変速機、３はそれらを制御するコントローラである。
【００２０】
エンジン１は、過給機付きのディーゼルエンジンで、燃料の噴射時期、噴射量、噴射圧を高精度で制御可能なコモンレール式燃料噴射システムを備える。コモンレール式燃料噴射システムは、インジェクター４と、サプライポンプ５と、コモンレール６とで構成される。サプライポンプ５で作られた高圧燃料はコモンレール６を介して各インジェクター４に分配され、燃料噴射量および噴射時期の制御は各インジェクター４を制御することにより行われる。
【００２１】
エンジン１には、コモンレール圧（燃料圧力）rPrailを検出するコモンレール圧センサ７、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ８、吸入空気量に応じた電圧Usを出力するエアフローメータ９、冷却水温Twnを検出する水温センサ１０等の各種センサが取り付けられており、それらの出力信号はコントローラ３に入力される。
【００２２】
また、変速機２は図示しない前後進切換機構、トルクコンバータを備えたベルト式無段変速機であり、プーリーの溝幅を変更することで変速比を無段階に変更することができる。なお、変速機２は他の方式の無段変速機、例えば、トロイダル型無段変速機であってもよい。
【００２３】
変速機２には、トルクコンバータのタービン回転数Ntを検出するタービン回転数センサ１１、変速機出力軸の回転数を検出する出力回転数Nout(=車速VSP)を検出する出力回転数センサ１２等の各種センサが取り付けられており、それらの出力信号はコントローラ３に入力される。変速機２の変速比rGは、タービン回転数Ntに対する出力回転数Noutの比(Nt/Nout)として演算することができる。
【００２４】
この他、車両には、運転者によるアクセルペダル踏み込み量を検出するアクセル操作量センサ１３、アクセルペダルが離されていることを検出するアイドルスイッチ１４等のセンサが取り付けられており、それらの出力信号もコントローラ３に入力される。
【００２５】
コントローラ３は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインターフェース等で構成され、入力された各種信号に基づき車両運転状態、エンジン状態等を判断し、エンジン１及び変速機２を統括して制御する。特に、コントローラ３は、運転者のアクセル操作量に基づき運転者が要求する駆動力（目標駆動力）tFdを演算し、この目標駆動力tFdが実現されるよう目標エンジントルクtTeと目標エンジン回転数tNeを演算し、エンジン１の燃料噴射量Qsol、変速機２の変速比rG等を制御する（駆動力制御）。なお、このときコントローラ３は、エンジン１の燃費が最適となるように目標エンジントルクtTeと目標エンジン回転数tNeを演算するものとする。
【００２６】
ところで、加速時において最適燃費を維持するためには目標エンジントルクを最大トルクに設定し、最大エンジントルクを維持する必要があるが、過給機付きエンジンの場合、加速開始直後は過給遅れにより最大エンジントルクとならず（目標エンジントルクに到達せず）、目標とする駆動力が得られなくなる。
【００２７】
そこでコントローラ３は、目標エンジントルクtTeと実際にエンジン１が発生可能なトルクpTeとの差分に基づき駆動力の不足分dFdを演算し、その駆動力不足分dFdに応じて目標エンジン回転数tNeを増大補正し、駆動力が不足するのを防止する。
【００２８】
図２にコントローラ３が行う駆動力制御のメインルーチンを示す。
【００２９】
これについて説明すると、まず、ステップＳ１でアクセル操作量ACC、車速VSPに基づき目標とする駆動力tFdが演算される。
【００３０】
目標駆動力tFdは図３に示すサブルーチンにより演算される。図３に示すサブルーチンでは、ステップＳ３１でアクセル操作量ACC、車速VSPが読み込まれ、ステップＳ３２でこれらに基づき目標駆動力tFdが検索される。目標駆動力tFdは図４に示すマップを検索して設定され、アクセル操作量ACCが大きいほど大きな目標駆動力tFdが設定される。
【００３１】
このようにして目標駆動力tFdが演算されると、今度は目標エンジン回転数の基本値tNinbが演算される（図２のステップＳ２）。
【００３２】
基本目標エンジン回転数tNinbは図５に示すサブルーチンにより演算される。図５に示すサブルーチンでは、ステップＳ５１で目標駆動力tFd、車速VSPが読み込まれ、ステップＳ５２でこれらに基づき基本目標エンジン回転数Ninbが検索される。基本目標エンジン回転数Ninbは図６に示すマップを検索して設定され、車速VSPが高いほど、また、目標駆動力tFdが大きいほど基本目標エンジン回転数Ninbは高く設定される。
【００３３】
このようにして基本目標エンジン回転数Ninbが演算されると、今度は目標エンジントルクtTeが演算される（図２のステップＳ３）。
【００３４】
目標エンジントルクtTeは図７に示すサブルーチンにより演算される。これによると、ステップＳ７１で目標駆動力tFd、実変速比rG(=Nt/Nout)、エンジン回転数Ne、タービン回転数Ntが読み込まれ、ステップＳ７２で図８に示すテーブルからエンジン回転数Neとタービン回転数Ntの比に基づきトルク比Tratioが演算される。トルク比Tratioはトルクコンバータのトルク増大分を表す。
【００３５】
そして、ステップＳ７３で次式（１）、
tTe＝tFd／rG／Tratio／K# ・・・・・（１）
により目標エンジントルクtTeが演算される。ここでK#は定数で、タイヤ径、ファイナルギヤ比により決まる値である。
【００３６】
このようにして目標エンジントルクtTeが演算されると、今度はエンジン１が実際に発生可能なトルクpTeが演算される（図２のステップＳ４）。
【００３７】
発生可能トルクpTeは図９に示すサブルーチンにより演算される。これによると、ステップＳ９１で燃料の最大噴射量Qful、エンジン回転数Neが読み込まれ、ステップＳ９２でこれらに基づき発生可能トルクpTeが演算される。発生可能トルクpTeは図１０に示すマップを参照して演算され、エンジン回転数Neが低いほど、また、最大噴射量Qfulが大きいほど大きな発生可能トルクpTeが演算される。
【００３８】
ここで最大噴射量Qfulは噴射量過多によるスモーク(黒煙）の発生を抑えるべく燃料噴射量の上限を規定するものであり、図２３に示すルーチンにより演算される。このルーチンは所定時間毎、例えばＲＥＦ信号周期で実行される。
【００３９】
図２３に示す最大噴射量演算ルーチンでは、まずステップＳ２３１でエンジン回転数Neが読み込まれ、ステップＳ２３２で図２４に示すテーブルを検索して限界空気過剰率Klambが演算される。そして、ステップＳ２３３ではシリンダ吸入空気量Qacが読み込まれ、ステップＳ２３４で次式（２）、
Qful＝Qac／Klamb／14.7 ・・・・・（２）
により燃料の最大噴射量Qfulが演算される。
【００４０】
ステップＳ２３３で読み込まれるシリンダ吸入空気量Qacは図２５に示すルーチンにより演算される。このルーチンも所定時間毎に実行され、例えば、ＲＥＦ信号周期で実行される。
【００４１】
図２５に示すシリンダ吸入空気量演算ルーチンでは、まずステップＳ２５１でエンジン回転数Neが読み込まれ、ステップＳ２５２でエアフローメータ検知流量Qas0を用いて次式（３）、
Qac0＝Qas0／（Ne×KC） ・・・・・（３）
により１気筒あたりの吸入空気量Qac0が演算される。エアフローメータ検知流量Qas0は後述するようにエアフローメータ９の出力電圧Usに基づき演算される。KCは定数（エンジン１のシリンダ数）である。
【００４２】
ステップＳ２５３ではL回分のバッファ処理が行われる。これはエアフローメータからコレクタ入り口までの輸送遅れ処理であり、この結果をQacn（コレクタ入り口空気量）とする。
【００４３】
そして、ステップＳ２５４で次式（４）で表される一次遅れ処理、
Qac＝Qacn-1×（1−KV）＋Qacn×KV ・・・・・（４）
が行われ、シリンダ吸入空気量Qacが演算される。この一次遅れ処理はコレクタ内のダイナミクス演算相当を行う処理である。
【００４４】
ステップＳ２５２で用いられるエアフローメータ検知流量Qas0は図２６に示すルーチンにより演算される。このルーチンも所定時間毎に実行され、例えば4msec毎に実行される。
【００４５】
これによると、まずステップＳ２６１でエアフローメータ９の出力電圧Usが読み込まれ、ステップＳ２６２で図２７に示すテーブルを用いて出力電圧Usが吸入空気量Qas0_dに変換される。そして、ステップＳ２６３で吸気脈動をキャンセルするため吸入空気量Qas0_dに加重平均処理を施しアフローメータ検知流量Qas0が演算される。
【００４６】
このようにしてエンジン発生可能トルクpTeが演算されると、今度は駆動力不足分dFdが演算される（図２のステップＳ５）。
【００４７】
駆動力不足分dFdの演算は図１１に示すサブルーチンにより行われる。これによると、まずステップＳ１１１で基本目標エンジン回転数tNinb、目標エンジントルクtTe、エンジン発生可能トルクpTeが読み込まれ、ステップＳ１１２で次式（５）、
dFd＝（tTe−pTe）×tNinb ・・・・・（５）
により駆動力不足分dFdが演算される。そして、ステップＳ１１３で駆動力不足分dFdをゼロ以上に制限し（例えば、演算された不足駆動力dFdがゼロ以下になった場合はゼロとする）、処理を終了する。
【００４８】
このようにして駆動力不足分dFdが演算されると、今度は目標エンジン回転数tNinが設定される（図２のステップＳ６）。
【００４９】
目標エンジン回転数tNinの設定は図１２に示すサブルーチンにより行われる。図１２に示すサブルーチンでは、まず、ステップＳ１２１で駆動力不足分dFd、発生可能エンジントルクpTe、基本目標エンジン回転数tNinbが読み込まれる。
【００５０】
そして、ステップＳ１２２で次式（６）、
dNin＝dFd／pTe ・・・・・（６）
により補正回転数dNinが演算され、ステップＳ１２３で次式（７）、
tNin＝tNinb＋dNin ・・・・・（７）
により目標エンジン回転数tNinが演算される。
【００５１】
このようにして目標エンジン回転数tNinを演算したら、今度はエンジン制御パラメータ（燃料噴射量Qsol、噴射時期IT等）の設定が行われる（図２のステップＳ７）。
【００５２】
エンジン制御パラメータの設定は図１３に示すサブルーチンにより行われる。なお、図１３は燃料噴射関係の設定のみを示し、他のパラメータは適宜以下に定まる値を選択して設定に使用するものとする。
【００５３】
図１３に示すサブルーチンでは、まず、ステップＳ１３１で目標エンジントルクtTe、最大噴射量Qful、エンジン回転数Neが読み込まれる。そして、ステップＳ１３２で目標エンジントルクtTe、エンジン回転数Neから図１４に示すマップを検索してトルク制御噴射量Qdrvが設定される。目標エンジントルクtTeが大きいほど、また、エンジン回転数Neが高いほどトルク制御噴射量Qdrvは大きく設定される。
【００５４】
ステップＳ１３３でこのトルク制御噴射量Qdrvにアイドル制御時噴射量Qiscを加えて目標燃料噴射量tQfとする。アイドル制御時噴射量Qiscは図２８に示すルーチンにより演算される。
【００５５】
図２８に示すアイドル制御時噴射量演算ルーチンでは、まずステップＳ２８１で現在アイドルスイッチ１３がオンか否か、すなわちアクセルペダルが離されているか否かが判定され、アクセルペダルが離されていれば(IDLE=ON)、ステップＳ２８２へ進み、アクセルペダルが踏み込まれていれば(IDLE=OFF)、ステップＳ２８６へ進む。
【００５６】
ステップＳ２８２では車速VSPが所定の低車速（VSPI#）未満か否かが判定され、所定値VSPI#未満であればステップＳ２８３へ進み、所定値VSPI#以上であればステップＳ２８６へ進む。
【００５７】
ステップＳ２８３ではエンジン回転数Neとアイドル目標回転数Nsetとの差が所定の低回転数（DNEI#）未満か否かが判定され、所定値DNEI#未満であればステップＳ２８４へ、所定値DNEI#以上であればステップＳ２８６へ進む。
【００５８】
ステップＳ２８４ではアイドルスピードコントロール（以下ＩＳＣ）状態フラグfiscが１にセットされ、ステップＳ２８５でエンジン回転数Neが目標回転Nsetとなるように燃料噴射量をフィードバック制御（ＰＩＤ制御）され、その噴射量がQiscとされる。
【００５９】
一方、ステップＳ２８１からＳ２８３で条件不成立として進んだステップＳ２８６では、前回ＩＳＣ状態であったか否かが判定される。そして、ＩＳＣ状態であればステップＳ２８７へ進み、ＩＳＣ状態でなければステップＳ２８８へ進む。ステップＳ２８７ではＩＳＣ制御時の最終の噴射量QiscをQisciとし、ステップＳ２８８ではＩＳＣ状態フラグfiscをゼロとする。
【００６０】
ステップＳ２８９では、Qisc補正係数Kqiscが図３１に示すテーブルを検索して設定され、ステップＳ２９０で次式（８）、
Qisc＝Qisci×Kqisc ・・・・・（８）
によりアイドル制御時噴射量Qiscが演算される。
【００６１】
また、目標アイドル回転数Nsetは、図２９に示すルーチンにより設定され、そのステップＳ２９１ではエンジン水温Twnが読み込まれ、ステップＳ２９２では図３０に示すテーブルを検索して目標アイドル回転数Nsetが設定される。
【００６２】
このようにしてアイドル制御時噴射量Qiscを演算したら図１３に戻り、ステップＳ１３４で目標噴射量tQfと最大噴射量Qfulのうち小さい方が選択されて最終噴射量Qsolとされる。
【００６３】
そしてステップＳ１３５ではこの最終噴射量Qsolとエンジン回転数Neから図１５、図１６に示すマップが検索され、それぞれ燃料噴射時期IT、目標レール圧tPrailが設定される。燃料噴射時期ITはエンジン回転数Neが高いほど、また、最終噴射量Qsolが多いほど進角され、レール圧tPrailはエンジン回転数Neが高いほど、また、最終噴射量Qsolが多いほど高く設定される。
【００６４】
次に、作用について説明する。
【００６５】
車両走行中、コントローラ３は、運転者のアクセルペダル操作量に基づき目標駆動力を演算し、この目標駆動力が実現されるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する。
【００６６】
そして、演算した目標エンジントルクが実現されるようにエンジン１の燃料噴射量を制御するとともに、目標エンジン回転数が実現されるように変速機３の変速比を制御する。このとき目標エンジントルクと目標エンジン回転数は燃費最適ラインをトレースするように演算されるので、車両は所望の目標駆動力を最適燃費で実現することができる。
【００６７】
ここでエンジン１が過給機付きエンジンであるため、加速開始直後は過給遅れにより目標エンジントルク（＝最大トルク）が達成されない。しかしながら、この場合にはコントローラ３は目標エンジントルクと実際にエンジン１が発生可能なトルクとの差分を演算し、演算した差分に応じて目標エンジン回転数を大側に補正する。具体的には、変速機２の変速比を大側（Ｌｏｗ側）に変更する。
【００６８】
この結果、駆動力が目標駆動力まで高められ、加速時の過給遅れに伴い駆動力不足が生じて運転者が加速不良を感じるのを防止できる。なお、この際、エンジン１の動作点（出力トルク及び回転数）が燃費最適ラインから多少ずれるが、過給遅れが解消するにつれ燃費最適ライン上に復帰するので燃費に与える影響は少ない。
【００６９】
したがって、この車両においては、エンジン１の動作点の燃費最適ラインからのずれを抑えつつ加速時の駆動力不足を解消することができ、燃費と運転性を両立させることができる。
【００７０】
さらに、コントローラ３は最大噴射量を超えないようにエンジン１の燃料噴射量を制御するとともに、燃料噴射量、エンジン回転数が増大するにつれて燃料噴射圧を高く設定するので（図１６）、スモークの発生を十分低いレベルに抑えることができる。
【００７１】
続いて、本発明の第２実施例について説明する。
【００７２】
図１７はエンジン発生可能トルクを設定するためのサブルーチンの別の例であり、図９に示したサブルーチンに代えて実行されるものである。
【００７３】
これによると、ステップＳ１７１で最大噴射量Qful、エンジン回転数Ne、実レール圧rPrail、基本レール圧tPrailm（図１６のマップ検索値）が読み込まれる。
【００７４】
ステップＳ１７２では、図１８に示すテーブルを参照して、実レール圧rPrailと基本レール圧tPrailmの差分より最大噴射量補正係数Kqflが検索される。実レール圧rPrailが高ければスモークの発生を抑えつつ噴射可能な燃料量が増大するので、ここでは実レール圧rPrailと基本レール圧tPrailmの差が大きくなるほど大きな最大噴射量補正係数Kqfl（＞１．０）が設定される。
【００７５】
そして、ステップＳ１７３で最大噴射量Qfulを通常の最大噴射量Qfulに最大噴射量補正係数Kqflを乗じた値に補正し、この補正後の最大噴射量Qfulで図１０に示したマップから発生可能エンジントルクpTeが演算される。
【００７６】
また、図１９は目標レール圧tPrailを設定する際のルーチンである。
【００７７】
これによると、ステップＳ１９１でエンジン回転数Ne、燃料噴射量Qsol、目標噴射量tQf、最大噴射量Qful、最大噴射量補正係数Kqflが読み込まれる。
【００７８】
そして、ステップＳ１９２で基本レール圧tPrailmが図１６に示したマップを検索して設定され、ステップＳ１９３で次式（９）、
dQ＝tQf−Qful／Kqfl ・・・・・（９）
により演算される値を入力として図２０に示すテーブルを検索してレール圧補正係数dPrail（＞１．０）が設定される。
【００７９】
そしてステップＳ１９４では基本レール圧tPrailmとレール圧補正係数dPrailとに基づき、次式（１０）、
tPrail＝rPrailm×dPrail ・・・・・（１０）
により最終的な目標レール圧tPrailが演算される。
【００８０】
したがって、この第２の実施例においては、コモンレール圧が高くスモークの発生が抑えられるときは、スモークの発生が抑えられる範囲で最大噴射量が増大補正される。
【００８１】
最大噴射量が必要以上に小さく設定されてしまうと、エンジン１の発生可能トルクが小さく演算され、上記駆動力不足を補うためのエンジン回転数の補正量が大きくなって騒音や振動の原因となり得るが、このようにスモークの発生が抑えられる範囲で最大噴射量を増大補正することにより、騒音や振動が増大を抑えることができる。
【００８２】
また、最大噴射量の増大補正に対応して目標コモンレール圧も高く設定されるので、燃料噴射量増大に伴う排気エミッション、特にスモークが増大するのを抑えることができる。
【００８３】
続いて、本発明の第３実施例について説明する。
【００８４】
図２１は目標レール圧tPrailを設定ルーチンの別の例を示し、図１９に示したルーチンに代えて実行されるものである。
【００８５】
これによると、まず、ステップＳ２１１でエンジン回転数Ne、燃料噴射量Qsol、駆動力不足分dFdが読み込まれる。ここで読み込まれる駆動力不足分dFdは第１の実施例（レール圧補正なし）での発生可能トルクpTeに基づき演算した駆動力不足分dFdである。なお、目標エンジン回転数tNeの補正には、第１の実施例の発生可能トルクpTeで演算したdFd、第２の実施例（レール圧補正あり）の発生可能トルクpTeで演算したdFdのいずれを用いてもよい。
【００８６】
ステップＳ２１２では、図１６に示したマップから基本レール圧tPrailmが検索される。そして、ステップＳ２１３では、図２２に示すテーブルを参照し、駆動力不足分dFdを入力としてレール圧補正量dPrail（＞１．０）が検索される。
【００８７】
そして、ステップＳ２１４では次式（１１）、
tPrail＝tPrailm×dPrail ・・・・・（１１）
により最終的な目標レール圧tPrailが演算される。
【００８８】
したがって、この第３の実施例によると、駆動力の不足分が大きくなるにつれ目標コモンレール圧が高く設定され、第２の実施例同様にスモーク低減等の効果がある。特に、駆動力不足分そのものに基づきコモンレール圧を補正するようにしたことにより、より適切なレール圧補正が可能となる。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらはあくまでも例示的なものであって本発明の範囲をこれらの構成に限定することを示すものではない。例えば、上記実施例ではエンジン１は過給機付きのエンジンとしているが、本発明は過給機無しのエンジンについても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動力制御装置を備えたディーゼルエンジン搭載車両の概略構成図である。
【図２】駆動力制御の内容を説明するためのフローチャートである。
【図３】目標駆動力の設定処理を説明するためのローチャートである。
【図４】目標駆動力を設定する際に用いられるマップである。
【図５】基本目標エンジン回転数の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】基本目標エンジン回転数を設定する際に用いられるマップである。
【図７】目標エンジントルクの演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】トルクコンバータのトルク比を設定する際に用いられるマップである。
【図９】発生可能トルクの演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】発生可能トルクを演算する際に用いられるマップである。
【図１１】駆動力不足分の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】エンジン回転数補正量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】燃料噴射制御パラメータの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】目標トルクを噴射量に変換する際に用いられるマップである。
【図１５】燃料噴射時期を設定する際に用いられるマップである。
【図１６】目標レール圧を設定する際に用いられるマップである。
【図１７】発生可能トルクの演算する際に用いられるマップである。
【図１８】レール圧補正係数を設定する際に用いられるテーブルである。
【図１９】目標レール圧の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】レール圧補正係数を設定する際に用いられるテーブルである。
【図２１】目標レール圧の演算処理を説明するためのフローチャートの別の例である。
【図２２】レール圧補正係数を設定する際に用いられるテーブルの別の例である。
【図２３】最大噴射量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】限界空気過剰率を演算する際に用いられるテーブルである。
【図２５】シリンダ吸入空気量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２６】吸入空気量の検知処理を説明するためのフローチャートである。
【図２７】エアフローメータ出力電圧を吸入空気量に変換する際に用いるテーブルである。
【図２８】アイドル時燃料噴射量の演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図２９】目標アイドル回転数の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図３０】目標アイドル回転数を設定する際に用いられるテーブルである。
【図３１】アイドル噴射量補正係数を設定する際に用いられるテーブルである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 無段変速機
３ コントローラ
４ インジェクター
５ サプライポンプ
６ コモンレール
Claims (6)
- アクセル操作量と車速とに基づき目標駆動力を設定する手段と、
当該アクセル操作量と車速とに基づく目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する手段と、
演算された目標エンジントルクと目標エンジン回転数が実現されるようにエンジンの燃料噴射量と無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えた過給器付きディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、
前記過給器の過給遅れに基づき燃料噴射量が制限されたときの前記目標エンジントルクよりも小さいエンジン発生可能トルクを演算する手段と、
前記目標エンジントルクと前記エンジン発生可能トルクとの差分に基づき駆動力不足分を演算する手段と、
前記駆動力不足分に応じてエンジンの目標回転数を増大補正する手段と、を備えたことを特徴とするディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置。 - 吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量を設定する手段を備え、
最大噴射量に基づき前記エンジン発生可能トルクを演算するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置。 - 目標燃料圧力となるように燃料圧力を制御する手段と、
実際の燃料圧力を検出する手段とを備え、
実際の燃料圧力と目標燃料圧力との差分に応じて前記最大噴射量を増大補正するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置。 - 前記最大噴射量の増大補正に対応して目標燃料圧力を増大補正するように構成したことを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置。
- 目標燃料圧力となるように燃料圧力を制御する手段と、
前記駆動力不足分に応じて目標燃料圧力を増大補正するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置。 - アクセル操作量と車速とに基づき目標駆動力を設定する手段と、
当該アクセル操作量と車速とに基づく目標駆動力が得られるように目標エンジントルクと目標エンジン回転数を演算する手段と、
演算された目標エンジントルクと目標エンジン回転数が実現されるように前記エンジンの燃料噴射量と無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えた過給器付のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置において、
吸入空気量とエンジン回転数に応じて燃料の最大噴射量を設定する手段と、
前記過給器の過給遅れに基づき燃料噴射量がが制限されたときの前記目標エンジントルクよりも小さいエンジン発生可能トルクを演算する手段と、
前記目標エンジントルクと前記エンジン発生可能トルクとの差分に基づき駆動力不足分を演算する手段と、
前記駆動力不足分に応じてエンジンの目標回転数を増大補正する手段と、を備えたことを特徴とするディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置。
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