JP2012140897A - エンジントルク制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの目標回転速度が変化しても、エンジンの要求トルク値を適切に算出して回転速度を確実に目標回転速度に追従させる。
【解決手段】エンジン回転速度検出手段２２と、エンジン目標回転速度設定手段１２と、検出回転速度Ｎeからエンジン回転速度変化率を算出する手段１４Ａと、現在回転速度Ｎe，目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）からエンジン回転速度の変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する手段１３と、変化率現在値，変化率目標値に基づく第１エンジン要求トルク補正値により実エンジントルク値を補正する手段１７Ａと、補正後要求トルク値からエンジントルクを制御する手段１８とを備え、変化率目標値算出手段１３は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在の回転速度Ｎeとの偏差に応じた基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、目標回転速度の変化に応じた変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの回転速度を目標回転速度に制御するために、エンジンのトルクを制御するエンジントルク制御装置に関する。

従来、車両等のエンジン（内燃機関）において、エンジンの回転速度を目標回転速度に制御するために、エンジンの目標出力トルクを求めて、エンジンの実際の出力トルクがこの目標出力トルクとなるようにフィードバック制御（いわゆる回転フィードバック制御）する技術が開発されている。
例えば、特許文献１には、エンジンの現時点の吸気量に対応する現在の出力トルクを推定し、現在のエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との偏差に対応した出力トルク補正量を推定し、これらの推定した現在出力トルクと出力トルク補正量とに基づいて目標出力トルクを推定し、この目標出力トルクに基づいてエンジンのアイドル運転時空気量を制御することにより、アイドル運転時におけるエンジンのアイドル回転速度を確実に安定化させる技術が開示されている。

特許第４１２０４９５号公報

しかしながら、エンジンの目標回転速度は常に一定とは限らず、目標回転速度が変化する場合がある。例えば、アイドル回転速度の場合も、例えば、冷態始動時や補機類の作動時には、目標アイドル回転速度を通常の回転速度よりも高めに変更する場合がある。
また、例えばＣＶＴ（無段変速機）において、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する場合がある。エンジンとモータ（電動発電機）とを駆動源とするハイブリッド電気自動車であって、トルクコンバータのない変速機（手動変速機或いは機械式自動変速機）を有するものにおいても、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する場合がある。さらに、加速時のショック対策として、エンジン回転速度を制御する場合がある。

この場合にも、可変の目標回転速度に基づいて、回転フィードバック制御をすることになる。
このように、目標エンジン回転速度が変化する場合にも、エンジン回転速度を確実に目標エンジン回転速度に追従させるようにしたい。
この場合も、特許文献１の技術のように、エンジンの目標回転速度に応じて求めた目標出力トルクに基づいてエンジン目標出力トルクを制御することが考えられるが、特許文献１では、目標エンジン回転速度が変化する場合は考慮しておらず、上記の課題を解決し得ない。

本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、目標エンジン回転速度が変化する場合にも、エンジンに要求すべきトルク値を適切に算出することができるようにして、エンジン回転速度を確実に目標回転速度に追従させることができるようにした、エンジントルク制御装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明のエンジントルク制御装置は、エンジンの回転速度Ｎeを検出する回転速度検出手段と、前記エンジンの目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する目標回転速度設定手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎe、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に基づき、前記エンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、前記要求トルク値算出手段で算出された補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、前記変化率目標値算出手段は、前回の前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在回転速度Ｎeとの偏差に対応した基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、前記目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の前記エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出することを特徴としている。

前記目標回転速度設定手段は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定することが好ましい。
この場合、前記目標回転速度設定手段は、前記今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定するための前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を前記エンジンへの速度変化要求に応じて設定することが好ましい。

前記要求トルク値算出手段は、前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）との差分（ｄＮe_FB−ｄＮe）に前記エンジンのクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて、前記第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出することが好ましい。
また、前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの無負荷損失Ｐf_FBと現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの無負荷損失Ｐfとに基づき第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_ｐを算出し、この第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを用いて前記補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出することが好ましい。

さらに、前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの前記無負荷損失Ｐf_FBと前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）との積と、現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの前記無負荷損失Ｐfと現在の回転速度Ｎeとの積との差分に応じて、前記第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを算出することが好ましい。

本発明のエンジントルク制御装置によれば、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dにより補正して補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出し、この補正して算出した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。
このとき、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、今回のエンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮe、及び、変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）に基づき算出するが、この変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在回転速度Ｎeとの偏差に対応した基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して算出する。

したがって、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）には、今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）が、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から変化しても、この変化は考慮されず設定される。
つまり、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は、現在回転速度Ｎeを一定の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）へ近づけるという観点から設定することができ、目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）が変化しなければこの基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）により適正な制御を実施することが可能になる。

一方、今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）が、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から変化したら、この目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）だけ基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を増減して今回までのエンジンの回転速度の変化に速やかに追従して目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定することができる。
このように設定した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御するので、目標回転速度が変化する場合においてもエンジンに対し適切なトルクを要求することができ、これにより、エンジンの回転速度を目標値に確実に追従させるように制御することができる。

本発明の一実施形態にかかるエンジントルク制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかるエンジン要求トルク値の算出を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる基本変化率目標値の設定特性を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔構成〕
本実施形態にかかるエンジントルク制御装置は、自動車に搭載されたエンジン２を制御するエンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）１０によって構成される。なお、エンジンＥＣＵ１０は、詳細を図示しないが、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及びＩ／Ｏポート等により構成された周知のコンピュータである。

図１，図２に示すように、エンジンＥＣＵ１０内には、実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する実エンジントルク推定手段１１と、エンジン２の目標回転速度（目標エンジン回転速度）Ｎobj_FBを設定する目標回転速度設定手段１２と、エンジン２の回転速度の変化率の目標値ｄＮe_FBを算出する変化率目標値算出手段１３と、エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段１４Ａと、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する第１補正値算出手段１４と、第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pを算出する第２補正値算出手段１５と、第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXを算出する第３補正値算出手段１６と、要求トルク値補正手段１７Ａを有し補正によりエンジンの要求トルク値Ｐi_Ne_FBを算出する要求トルク値算出手段１７と、エンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FBに基づいてエンジンのトルクを制御するエンジントルク制御手段１８とを、何れもコンピュータプログラムによるソフトウェアにより備えている。

なお、各手段１１〜１８による推定，設定，算出及び制御の処理は、予め設定された制御周期で行なわれるようになっている。そこで、各推定値，設定値，算出値の現在値（現在の制御周期での値）については（ｎ）を付し、前回値（前回の制御周期での値）については（ｎ−１）を付して示す。
実エンジントルク推定手段１１は、エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。ただし、検出吸入空気量Ｑａが変化するとスロットル通過吸気流量が変化して現在エンジントルク値Ｐi_ACTも変化するが、スロットル通過吸気流量が変化しても、この流量が変化した吸気が、吸気管全体を満たすために拡散するため、実際にエンジン２に吸入される吸気量にはスロットル通過吸気流量に対して吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積に応じた応答遅れが生じる。そこで、実エンジントルク推定手段１１は、充填効率Ｅｃが現在のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに対して、吸気管全体容積とエンジン２の気筒容積とに対応した一次遅れをもって変化するものとして、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）を推定し、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）に対応する実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。

まず、この現時点のエアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて、推定される上記の応答遅れを考慮しない現時点の基本充填効率Ｅｃｒは、下記式（１）で求められる。
Ｅｃｒ＝Ｑａ×τ×Ｋ_ＱＥｃ ・・・（１）
但し、τは４気筒エンジンの場合の１８０°ＣＡ周期（ｓｅｃ）であり、Ｋ_ＱＥｃは変換係数である。

そして、吸気管全体容積とエンジンの気筒容積に応じた一次遅れの係数をＫ_ANFとすると、現在の充填効率Ｅｃ（ｎ）は、下記式（２）のように、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。実エンジントルク推定手段１１で設定される現在のエンジンの出力トルク（エンジントルク）Ｐi_ACT（ｎ）は、下記式（３）のように、充填効率Ｅｃ（ｎ）に基づき、吸入空気量Ｑａに関する一次遅れを考慮して求められる。
Ｅｃ（ｎ）＝Ｋ_ANF・Ｅｃ（ｎ−１）＋（１−Ｋ_ANF）・Ｅｃｒ ・・・（２）
Ｐi_ACT（ｎ）＝ｆ₂［Ｎｅ（ｎ），Ｅｃ（ｎ）］ ・・・（３）
但し、Ｎｅ（ｎ）はエンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）２２で検出された現在のエンジン回転速度である。

また、係数Ｋ_ANFは、吸気管全体容積をＶ_IM、内燃機関の気筒容積をＶ_CYLとすると、下記式（４）で求められる。
Ｋ_ANF＝Ｖ_IM／（Ｖ_IM＋Ｖ_CYL） ・・・（４）

目標回転速度設定手段１２は、外部要求に応じてエンジン２の目標回転速度Ｎobj_FBを設定する。
この外部要求とは、例えば、エンジン２がＣＶＴ（無段変速機）を介して自動車の駆動輪と接続されている場合には、変速時（変速比の変更時）にエンジン２の回転速度（エンジン回転速度）を連携して制御する場合があり、図示しない変速機ＥＣＵから目標回転速度Ｎobj_FBの増減要求があり、これが外部要求となる。また、エンジン２を搭載した自動車が、エンジン２と図示しないモータ（電動発電機）とを駆動源とするハイブリッド電気自動車であって、トルクコンバータのない変速機（手動変速機或いは機械式自動変速機）を有するものにおいても、変速時（変速比の変更時）にエンジン２の回転速度を連携して制御する場合があり、図示しない変速機ＥＣＵから目標回転速度Ｎobj_FBの増減要求があり、これが外部要求となる。さらに、加速時のショック対策として、エンジン回転速度を制御する場合があり、これが外部要求となる。

目標回転速度設定手段１２では、このような外部要求に応じて、目標エンジン回転速度に関する単位時間当たりの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBを設定し、下式（５）に示すように、前回周期（ｎ−１）で設定された目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）にこの単位時間当たりの増減分ｄＮobj_FBを時間積分した値（＝ｄＮobj_FB×ｄｔ）を加算して、今回周期（ｎ）の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する。
Ｎobj_FB（ｎ）＝Ｎobj_FB（ｎ−１）＋ｄＮobj_FB×ｄｔ ・・・（５）

変化率目標値算出手段１３は、目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj_FB（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_FB´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、目標回転速度設定手段１２において前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）の算出に用いた、外部要求に応じる単位時間当たりの増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBを増減して、今回のエンジンの回転速度変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。

変化率目標値算出手段１３は、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を、前回と今回との目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減分（変化率Ｂに対応する値）ｄＮobj_FB×ｄｔを無視して、エンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）２２により検出された現在エンジン回転速度Ｎeから目標回転速度設定手段１２により設定された前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）を減算した偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj_FB（ｎ−１）］に基づいて、例えば、図３に示すような特性で設定する。

このように、前回と今回との目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを無視するのは、増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを別途考慮して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出するからである。
図３に示すように、偏差ΔＮeが０であればエンジン回転速度を変化させる必要はなく基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は０である。

ΔＮeが正の値（Ｎe＞Ｎobj_FB（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は負の値とされ、この正の値であるΔＮeが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は負の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を負の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが低下していくのでΔＮeは減少する（０に近づく）。

また、ΔＮeが負の値（Ｎe＜Ｎobj_FB（ｎ−１））であれば基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は正の値とされ、この負の値であるΔＮeの大きさが増大するほど基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）は正の方向へ増大する。このように、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を正の値とすることで現在エンジン回転速度Ｎeが増加していくのでΔＮeの大きさは減少する（０に近づく）。

図３に示すように、偏差ΔＮeに対する基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の特性は、偏差ΔＮeが０に近い領域では、偏差ΔＮeの増減量に対して基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の増減量は小さく、つまり、偏差ΔＮeの変化に対する基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の変化の割合（変化率）は小さくなっている。これは、偏差ΔＮeが０に近い領域では、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）をできるだけ小さくして制御を安定させるためである。

そして、偏差ΔＮeの大きさが大きくなっていく（０から離隔する）にしたがって、この変化率は次第に大きくなる。これは、偏差ΔＮeが０から離隔する領域では、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を偏差ΔＮeに応じて与えることにより偏差ΔＮeを速やかに０近傍に近づけるためである。
ただし、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の大きさには、制限が設けられており、偏差ΔＮeの大きさがさらに大きくなっていくと、上記変化率は次第に小さくなって制限値（上限値又は下限値）へと近づいていく。このように、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）の大きさに制限を設けているのは、特に、目標エンジン回転速度が略一定の場合に、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を過剰に大きくすると、制御のオーバシュートやハンチングを招くおそれが発生するため、これを回避するためである。また、上記変化率を制限値に向けて滑らかに変化させることにより制御を安定させている。

変化率目標値算出手段１３は、下式（６）のように、この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、外部要求に応じる単位時間当たりの増減分ｄＮobj_FBだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。
ｄＮe_FB（ｎ）＝ｄＮe_FB´（ｎ）＋ｄＮobj_FB ・・・（６）

このように、前回から今回の目標エンジン回転速度の変化させるべき分である、外部要求に応じて設定される増減分ｄＮobj_FBを直接加算するため、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）は外部要求に速やかに応じた値となる。

第１補正値算出手段１４は、下式（７）のように、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分（ｄＮｅ_FB（ｎ）−ｄＮｅ）にエンジンクランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。
なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeは変化率算出手段１４Ａにより算出される。変化率算出手段１４Ａでは、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮeを、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎeを処理して得られるが、２行程前から現時点までの２行程間のエンジンの回転速度の変化率が得られ、これをエンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeとする。
ｄＰi_d＝Ｉｅ×［Ｎe_FB（ｎ）−ｄＮe］ ・・・（７）

この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）とエンジンの回転速度変化率の現在値ｄＮeとの差分に基づくトルク値対応の微分補正項となる。なお、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dはトルク値と比例関係にある平均有効圧に相当する。

第２補正値算出手段１５は、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBと現在のエンジン回転速度Ｎeでの無負荷損失Ｐfとの差に基づいて、第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_ pを算出する。目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBは、まず、今回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）とインテークマニホールド内の圧力（インマニ負圧）ΔＰ_IMとから予め設定された３次元マップを用いて無負荷損失基本値Ｐf_FB´を算出し、さらに、今回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）と油温（エンジンオイル温度）ＯＴとから予め設定された３次元マップを用いて油温補正値を算出し、無負荷損失基本値Ｐf_FB´を油温補正値で加算補正して、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBを算出する。そして、下式（８）のように、無負荷損失Ｐf_FBに応じた馬力Ｐf_FB×Ｎobj_FB（ｎ）と無負荷損失Ｐfに応じた馬力Ｐf_×Ｎeとの差分から第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_ pを算出する。
ｄＰi_ p＝［Ｐf_ＦＢ×Ｎobj_FB（ｎ）−Ｐf_×Ｎe］／Ｎe・・・（８）

この第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_ pは、目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）におけるフリクション馬力とエンジン回転速度現在値Ｎeにおけるフリクション馬力との差分に基づくトルク値対応の比例補正項となる。なお、第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_ pもトルク値と比例関係にある平均有効圧に相当する。

第３補正値算出手段１６は、エンジンの補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。
要求トルク値算出手段１７は、要求トルク値補正手段１７Ａにより、下式（９）のように、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_ dと第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）Ｐi_pと第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正して、エンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する。なお、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cには、現時点の２行程前の値を用いる。

なお、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cに、現時点の２行程前のものを用いるのは、直列４気筒エンジンの場合、現時点の１行程前のものに基づくフィードバック制御では、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cにフィードバック制御が反映しないが、現時点の２行程前のものに基づくフィードバック制御によれば、エンジン回転速度変化率現在値ｄＮe及び実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cがフィードバック制御の反映したものとなるためである。
Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）＝Ｐi_ACT_2c＋ｄＰi_d＋ｄＰi_ p＋ｄＰi_AUX・・・（９）

エンジントルク制御手段１８は、算出されたエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。具体的には、エンジン２のスロットル開度および点火時期をエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に対応したものに制御する。

〔作用，効果〕
本発明の一実施形態にかかるエンジントルク制御装置は、上述のように構成されるので、エンジンＥＣＵ１０では、予め設定された所定の制御周期で、エンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する。

つまり、実エンジントルク推定手段１１が、エアーフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑａに基づいて現時点のエンジン２の吸気量に対応する現在の実際のエンジントルク値Ｐi_ACTを推定する。
そして、目標エンジン回転速度設定手段１２が、外部要求に応じて目標エンジン回転速度の増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBを設定し、前回周期（ｎ−１）で設定された目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）にこの増減分ｄＮobj_FBを時間積分した値（＝ｄＮobj_FB×ｄｔ）を加算して、今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する。

変化率目標値算出手段１３は、設定された前回の目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在エンジン回転速度Ｎeとの偏差ΔＮe［＝Ｎe−Ｎobj_FB（ｎ−１）］に基づいて基本変化率目標値（目標値Ａ）ｄＮe_FB´（ｎ）を算出し、この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を外部要求に応じた増減分（変化率Ｂ）ｄＮobj_FBだけ増減して今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。

つまり、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）には、前回と今回との目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを考慮しないで、この増減分ｄＮobj_FB×ｄｔを別途考慮して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する。
かかる基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）により、目標エンジン回転速度が略一定の場合にも、偏差ΔＮeの大きさが極めて大きいからといって基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）を過剰に大きくせずに（図３参照）、制御のオーバシュートやハンチングを回避することができる。

この基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、前回から今回の目標エンジン回転速度の変化させるべき分である、外部要求に応じて設定される増減分ｄＮobj_FBを直接加算して、今回のエンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を求めるので、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）は外部要求に速やかに応じた値となる。
第１補正値算出手段１４は、こうして算出した今回のエンジン回転速度変化率目標値（目標値Ｃ）ｄＮe_FB（ｎ）とエンジン回転速度変化率現在値ｄＮeとの差分にエンジンの出力軸、即ち、クランクシャフト周り（主運動系、フライホイール等を含む）の慣性モーメントＩｅを乗じて第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dを算出する。

また、第２補正値算出手段１５は、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBでの無負荷損失Ｐf_FBと実エンジン回転速度Ｎeでの無負荷損失Ｐfとの差に基づいて、第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pを算出する。
第３補正値算出手段１６は、エンジン２の補機類が作動した場合にこれに応じた負荷変化分を第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとして算出する。

そして、エンジン要求トルク値算出手段１７は、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを基に、第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pと第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正してエンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する。
エンジントルク制御手段１８では、こうして算出されたエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する。具体的には、エンジン２のスロットル開度および点火時期をエンジン要求トルク値Ｐi_Ne_FB（ｎ）に対応したものに制御する。

上記のように、第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dは、一定の目標エンジン回転速度に対して安定した制御を行なうように設定される基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）に、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）だけ増減して算出した、エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）に基づいて設定されるので、一定の目標エンジン回転速度Ｎobj_FBに対しては、基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）により適正な制御を実施することが可能になり、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBか変化したら、所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回のエンジン回転速の変化に速やかに追従して目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定することができる。

これにより、一定の目標エンジン回転速度Ｎobj_FBに対して安定したエンジントルク制御を実施しながら、目標エンジン回転速度が変化する場合には、変化する目標値に確実に追従させるようにエンジントルク制御を実施することができる。
したがって、例えば、エンジン２がＣＶＴ（無段変速機）を介して自動車の駆動輪と接続されている場合に、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する際に、変速機ＥＣＵから目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減要求があった場合にもこの要求に速やかに対応することができる。

また、エンジン２を搭載した自動車が、エンジン２と図示しないモータ（電動発電機）とを駆動源とするハイブリッド電気自動車であって、トルクコンバータのない変速機（手動変速機或いは機械式自動変速機）を有するものにおいても、変速時（変速比の変更時）にエンジン回転速度を連携して制御する場合があり、図示しない変速機ＥＣＵから目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減要求があった場合にもこの要求に速やかに対応することができる。

さらに、加速時のショック対策としてエンジン回転速度を制御する際に、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの増減要求があった場合にもこの要求に速やかに対応することができる。
また、目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）でのエンジンの無負荷損失Ｐf_FBと現在のエンジン回転速度Ｎeでのエンジンの無負荷損失Ｐfとの差分に応じた第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pによる補正によって、エンジン回転速度Ｎeを目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に確実に近づけることができ、第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXによる補正によって、補機負荷変化時にもエンジン回転速度Ｎeを目標エンジン回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に確実に近づけることができる。

〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態の限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、この実施形態の一部を変形して利用したり、この実施形態の一部のみを利用したりすることが可能である。

例えば、上記の実施形態では、実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dと第２エンジン要求トルク補正値（比例補正項）ｄＰi_pと第３エンジン要求トルク補正値（補機負荷変化分補正量）ｄＰi_AUXとにより加算補正してエンジン要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出しているが、本発明としては第１エンジン要求トルク補正値（微分補正項）ｄＰi_dが必須である。

また、目標エンジン回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）は外部要求に応じたものに限らない。
また、上記の実施形態では、エンジントルクに相関するパラメータとして、平均有効圧Ｐiを用いているが、エンジントルクのパラメータはこれに限るものではない。

２ エンジン
１０ エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）
１１ 実エンジントルク推定手段
１２ 目標回転速度設定手段
１３ 変化率目標値算出手段
１４ 第１補正値算出手段
１４Ａ 変化率算出手段
１５ 第２補正値算出手段
１６ 第３補正値算出手段
１７ エンジン要求トルク値算出手段（要求トルク値算出手段）
１７Ａ 要求トルク値補正手段
１８ エンジントルク制御手段（制御手段）
２１ エアーフローセンサ（吸入空気流量検出手段）
２２ エンジン回転速度センサ（回転速度検出手段）

Claims (6)

1. エンジンの回転速度Ｎeを検出する回転速度検出手段と、
   前記エンジンの目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する目標回転速度設定手段と、
   前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎeに基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の現在値ｄＮeを算出する変化率算出手段と、
   前記回転速度検出手段で検出される現在の回転速度Ｎe、及び、前記目標回転速度設定手段で設定される目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）に基づき、前記エンジンの回転速度の変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する変化率目標値算出手段と、
   前記変化率算出手段で算出される前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率目標値算出手段で算出される前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）とに基づき第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出し、この第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを用いて実際のエンジントルク値Ｐi_ACT_2cを補正した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する要求トルク値算出手段と、
   前記要求トルク値算出手段で算出した補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）に基づいてエンジンのトルクを制御する制御手段とを備え、
   前記変化率目標値算出手段は、前回の前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）と現在回転速度Ｎeとの偏差に対応した基本変化率目標値ｄＮe_FB´（ｎ）から、前記目標回転速度Ｎobj_FBの変化に対応した所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の前記エンジン回転速度変化率目標値ｄＮe_FB（ｎ）を算出する
   ことを特徴とする、エンジントルク制御装置。
2. 前記目標回転速度設定手段は、前回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ−１）から前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を増減して今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定する
   ことを特徴とする、請求項１記載のエンジントルク制御装置。
3. 前記目標回転速度設定手段は、前記今回の目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）を設定するための前記所定の変化率ｄＮobj_FB（ｎ）を前記エンジンへの速度変化要求に応じて設定する
   ことを特徴とする、請求項２記載のエンジントルク制御装置。
4. 前記要求トルク値算出手段は、前記変化率の現在値ｄＮeと前記変化率の目標値ｄＮe_FB（ｎ）との差分（ｄＮe_FB−ｄＮe）に前記エンジンの出力軸周りの慣性モーメントＩｅを乗じて、前記第１エンジン要求トルク補正値ｄＰi_dを算出する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジントルク制御装置。
5. 前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの無負荷損失Ｐf_FBと現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの無負荷損失Ｐfとに基づき第２のエンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを算出し、この第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを用いて前記補正後要求トルク値Ｐi_Ｎe_FB（ｎ）を算出する
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジントルク制御装置。
6. 前記要求トルク値算出手段は、前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）での前記エンジンの前記無負荷損失Ｐf_FBと前記目標回転速度Ｎobj_FB（ｎ）との積と、現在の回転速度Ｎeでの前記エンジンの無負荷損失Ｐfと現在の回転速度Ｎeとの積との差分に応じて、前記第２エンジン要求トルク補正値ｄＰi_pを算出する
   ことを特徴とする、請求項５記載のエンジントルク制御装置。

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