JP2013170469A - 車両用駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給機を有するエンジンを備えた車両において、スロットル開度特性の切替えの際に駆動力の急変を抑えることができる車両用駆動制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置５２は、予め定められた複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性をその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替える際に、過給機５４の過給圧Ｐcmoutと目標吸気圧PTcmoutとの圧力差PGcmoutが大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にする。従って、電子制御装置５２は、前記選択されたスロットル開度特性が切り替えられる際に、その切替えと共に過給圧上昇が生じたとしても、前記過給圧Ｐcmoutの変化が緩慢にされない場合と比較して駆動力Ｆcの急変を抑えることができる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、過給機付のエンジンを備えた車両において、ドライバビリティを向上させる技術に関するものである。

過給機を有するエンジンを備えた車両に設けられた車両用駆動制御装置が、従来からよく知られている。例えば、特許文献１の内燃機関の制御装置がそれである。その内燃機関の制御装置は、前記過給機に含まれるコンプレッサの吐出圧が所定値以上で且つインテークマニホルド内圧力が所定値以上である場合には、インテークマニホルド内圧力が所定値を超えないようにスロットル開度を制御する。このようにスロットル開度が制御されることで、過給圧の異常上昇を防止することができる。

実開昭６２−７９９４４号公報 特開昭６１−０８３４６０号公報 特開２００２−０３８９６１号公報 特開２０１０−１６３９１５号公報 特開平１０−２３８３７９号公報 特開平０４−１８７８２０号公報

ところで、エンジンのスロットル開度を制御するためのスロットル開度特性が例えば走行状態や負荷状態等に基づいて切り替えられる車両がよく知られている。そのような車両において、前記スロットル開度特性がスロットル開度の大きくなる側に切り替えられる際に、そのスロットル開度特性の切替えと共に過給圧上昇が生じると、駆動力が急変するという未公知の課題があった。そのように駆動力が急変すると、例えばドライバビリティを悪化させる可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、過給機を有するエンジンを備えた車両において、スロットル開度特性の切替えの際に駆動力の急変を抑えることができる車両用駆動制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）過給機を有するエンジンを備えた車両において、予め定められた複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性に従って前記エンジンのスロットル開度を制御し、前記過給機の過給圧を予め定められた目標吸気圧に近付けるようにその過給機を作動させる車両用駆動制御装置であって、（ｂ）前記選択されたスロットル開度特性をその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度の大きくなる側の特性に切り替える際に、前記過給機の過給圧と前記目標吸気圧との圧力差が大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧の変化を緩慢にすることを特徴とする。

このようにすれば、前記選択されたスロットル開度特性が切り替えられる際に、その切替えと共に過給圧上昇が生じたとしても、前記過給圧の変化が緩慢にされない場合と比較して駆動力の急変を抑えることができる。なお、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧の変化を緩慢にすることは、或る大きさの前記圧力差を境に段階的に実施されてもよいし、前記過給圧の変化を緩慢にする度合が前記圧力差に応じて連続的に変更されてもよい。

ここで、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用駆動制御装置であって、前記過給圧の変化を緩慢にすることとは、その過給圧の時間上昇率を小さくすることであることを特徴とする。このようにすれば、前記過給圧の変化を緩慢にしない場合に対し過給圧を上昇させるタイミングを変更しなくても、前記過給圧の変化を緩慢にすることができるので、制御負荷の軽減を図ることが可能である。

また、第３発明の要旨とするところは、前記第２発明の車両用駆動制御装置であって、（ａ）前記圧力差が大きいほど前記過給圧の変化を緩慢にすることとは、その圧力差が予め定められた圧力差判定値を超えた場合に、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧の変化を緩慢にすることであり、（ｂ）前記圧力差が前記圧力差判定値を超えた圧力差範囲では、前記圧力差が小さいほど前記過給圧の時間上昇率を小さくすることを特徴とする。このようにすれば、前記過給圧の変化を緩慢にしたとしても、その過給圧の変化を緩慢したことによる効果が得られる範囲内で、前記過給圧の時間上昇率が前記圧力差に拘らず一定である場合と比較して、過給圧の上昇遅れを抑えることが可能である。

ここで、好適には、前記複数のスロットル開度特性とは、スロットル開度とアクセル開度との関係である。

また、好適には、前記過給圧の変化を緩慢にするか否かを決定する前記圧力差は、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度の大きくなる側の特性に切り替わる際の値とされる。

本発明が好適に適用される車両に備えられた車両用駆動装置の構成を説明するための骨子図である。 図１の車両用駆動装置に含まれる自動変速機において複数の変速段（ギヤ段）を成立させる際の係合要素の作動状態を説明するための作動表である。 図１の車両用駆動装置を制御するための電子制御装置に入力される信号を例示した図であると共に、その電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。 図３の電子制御装置がスロットル開度の制御に用いる予め定められた複数のスロットル開度とアクセルペダル開度との関係を表した図であって、スロットル開度特性を説明するための図である。 図４とは別のスロットル開度特性を説明するための図であって、スロットル開度の制御に用いられる予め設定された複数のタービン回転速度とエンジントルクとの関係で構成されたエンジントルクマップを示した図である。 車速およびアクセルペダル開度をパラメータとする変速線図と重ねて表された、図５に示される複数のタービン回転速度とエンジントルクとの関係から一の関係を選択するためのマップの一部を抜粋して表した図である。 図４に示された複数のスロットル開度とアクセルペダル開度との関係を基にして、図３の電子制御装置により選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度の大きくなる側の特性に切り替えられることになる例を示した図である。 図５に示された複数のタービン回転速度とエンジントルクとの関係を基にして、図３の電子制御装置により選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度の大きくなる側の特性に切り替えられることになる例を示した図である。 図３の電子制御装置が実行する過給圧変化制限制御を説明するためのタイムチャートである。 図９のＸ部に対応したタイムチャートの第１の抜粋図である。 図９のＸ部に対応したタイムチャートの第２の抜粋図であって、図１０とは異なる例を示した図である。 図３の電子制御装置が実行する過給圧変化制限制御において過給圧の時間上昇率を過給圧と目標吸気圧との圧力差に基づいて決定するための過給圧上昇率マップである。 図３の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、前記過給圧変化制限制御を実行する制御作動を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される車両６に備えられた車両用駆動装置７の構成を説明するための骨子図である。車両６は車両用駆動装置７及び一対の駆動輪３８等を備えており、その車両用駆動装置７は車両用動力伝達装置８（以下、「動力伝達装置８」という）とエンジン１０とを備えている。その動力伝達装置８は、エンジン１０と駆動輪３８との間に介装されており、自動変速機１２と、エンジン１０の出力軸１３に連結されてそのエンジン１０と自動変速機１２との間に介装されたトルクコンバータ１４とを備えている。そして、動力伝達装置８は、車両６（図３参照）の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられるものである。

自動変速機１２は、エンジン１０から駆動輪３８（図３参照）への動力伝達経路の一部を構成しており、エンジン１０の動力を駆動輪３８に向けて出力する。すなわち、変速機入力軸２６に入力されたエンジン１０の動力を出力歯車２８から駆動輪３８に向けて出力する。自動変速機１２は、複数の遊星歯車装置１６，２０，２２と、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）具体的には５つの油圧式摩擦係合装置（Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）と、一方向クラッチＦ１とを備え、その複数の油圧式摩擦係合装置の何れかの掴み替えにより複数の変速段（ギヤ段）が択一的に成立させられる有段の変速機である。例えば、自動変速機１２は、車速Ｖとアクセルペダル開度Ａccとで表される車両状態に基づき予め設定された関係（変速線図）に従って変速を行う。端的に言えば、一般的な車両によく用いられる所謂クラッチツークラッチ変速を行う有段変速機である。具体的に、自動変速機１２の第１遊星歯車装置１６はシングルピニオン型であり、第１サンギヤＳ１と第１ピニオンギヤＰ１と第１キャリヤＣＡ１と第１リングギヤＲ１とを備えている。また、第２遊星歯車装置２０はダブルピニオン型であり、第２サンギヤＳ２と第２ピニオンギヤＰ２と第３ピニオンギヤＰ３と第２キャリヤＣＡ２と第２リングギヤＲ２とを備えている。また、第３遊星歯車装置２２はシングルピニオン型であり、第３サンギヤＳ３と第３ピニオンギヤＰ３と第３キャリヤＣＡ３と第３リングギヤＲ３とを備えている。その第２遊星歯車装置２０および第３遊星歯車装置２２は、第２、第３リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第３遊星歯車装置２２の第３ピニオンギヤＰ３が第２遊星歯車装置２０の一方のピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。図１から判るように、自動変速機１２の入力回転部材である変速機入力軸２６はトルクコンバータ１４のタービン軸である。また、自動変速機１２の出力回転部材である出力歯車２８は、差動歯車装置３２（図３参照）のデフドリブンギヤ（大径歯車）３４と噛み合うデフドライブギヤとして機能している。エンジン１０の出力は、トルクコンバータ１４、自動変速機１２、差動歯車装置３２、および一対の車軸３６を介して一対の駆動輪（前輪）３８へ伝達されるようになっている（図３参照）。なお、この自動変速機１２は中心線に対して略対称的に構成されており、図１ではその中心線の下半分が省略されている。

図２は、自動変速機１２において複数の変速段（ギヤ段）を成立させる際の係合要素の作動状態を説明するための作動表である。図２の作動表は、上記各変速段とクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合、「△」は駆動時のみ係合を表している。図２に示すように、自動変速機１２は、各係合要素（クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３）の作動状態に応じて第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進変速段が成立させられるとともに、後進変速段「Ｒ」の後進変速段が成立させられる。なお、第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無いのである。また、自動変速機１２の変速比γatは、変速機入力軸２６の回転速度Ｎinである入力回転速度Ｎinと出力歯車２８の回転速度Ｎoutである出力回転速度Ｎoutとに基づいて「変速比γat＝入力回転速度Ｎin／出力回転速度Ｎout」という式から算出される。

上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路４０（図１参照）に設けられたリニアソレノイドバルブの励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに、係合、解放時の過渡油圧などが制御される。

トルクコンバータ１４は、エンジン１０の出力軸（クランク軸）１３に連結されたポンプ翼車１４ａと、自動変速機１２の変速機入力軸２６に連結されたタービン翼車１４ｂと、一方向クラッチを介して自動変速機１２のハウジング（トランスミッションケース）３０に連結されたステータ翼車１４ｃとを備えており、エンジン１０により発生させられた動力を自動変速機１２へ流体を介して伝達する流体伝動装置である。また、上記ポンプ翼車１４ａ及びタービン翼車１４ｂの間には、直結クラッチであるロックアップクラッチ４６が設けられており、油圧制御等により係合状態、スリップ状態、或いは解放状態とされるようになっている。このロックアップクラッチ４６が係合状態とされることにより、厳密に言えば、完全係合状態とされることにより、上記ポンプ翼車１４ａ及びタービン翼車１４ｂが一体回転させられる。

エンジン１０は、ディーゼルエンジンまたはガソリンエンジンなどの内燃機関であり、過給機５４を備えている。その過給機５４は、エンジン１０の吸気系に設けられており、エンジン１０の排気によって回転駆動されてエンジン１０の吸気を昇圧する公知の排気タービン過給機、すなわちターボチャージャーである。具体的には図１に示すように、過給機５４は、エンジン１０の排気管５６内に設けられエンジン１０の排気によって回転駆動される排気タービンホイール５８と、エンジン１０の吸気管６０内に設けられ排気タービンホイール５８により回転させられることでエンジン１０の吸気を圧縮する吸気コンプレッサーホイール６２と、排気タービンホイール５８と吸気コンプレッサーホイール６２とを連結する回転軸６４とを備えている。エンジン１０は、過給機５４を駆動するのに十分なエンジン１０の排気が排気タービンホイール５８に導かれると、過給機５４により過給される過給状態で動作する。一方で、排気タービンホイール５８に導かれるエンジン１０の排気が過給機５４の駆動に不十分であると過給機５４が殆ど駆動されず、エンジン１０は、前記過給状態に比して過給が抑制された状態すなわち過給機５４の無い自然吸気エンジンと同等の過給されない吸気の状態である自然吸気状態（ＮＡ状態又は非過給状態とも言う）で動作する。

また、排気管５６内の排気タービンホイール５８が設けられている排気経路と並列に配設された排気バイパス経路６６と、その排気バイパス経路６６を開閉するウェイストゲートバルブ６８とが設けられている。ウェイストゲートバルブ６８は、そのウェイストゲートバルブ６８の開度θwg（以下、ウェイストゲートバルブ開度θwgという）が連続的に調節可能になっており、電子制御装置５２は、電動アクチュエータ７０を制御することにより、吸気管６０内の圧力を利用してウェイストゲートバルブ６８を連続的に開閉する。また、ウェイストゲートバルブ開度θwgが大きいほどエンジン１０の排気は排気バイパス経路６６を通って排出され易くなるので、エンジン１０を前記過給状態にすることが可能な程度にエンジン１０の排気ポートからの排気が得られていれば、吸気管６０内での吸気コンプレッサーホイール６２の下流側気圧PLin、要するに過給機５４の過給圧Ｐcmout（＝PLin）は、ウェイストゲートバルブ開度θwgが大きいほど低くなる。すなわち、ウェイストゲートバルブ６８は、過給圧Ｐcmoutを調節する過給圧調節装置として機能する。例えば、エンジン１０を前記過給状態にする動作範囲（エンジン動作点の範囲）である過給域と、その過給域に対して低エンジントルク側に設けられ且つエンジン１０を前記非過給状態にする動作範囲である非過給域とに領域分けされた過給動作マップが予め実験的に設定されている。そして、電子制御装置５２は、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで表されるエンジン１０の動作点（エンジン動作点）を前記非過給域から前記過給域に移行する場合には、ウェイストゲートバルブ６８を閉方向に作動させることにより過給機５４に過給させる。逆に、前記エンジン動作点を前記過給域から前記非過給域に移行する場合には、ウェイストゲートバルブ６８を開方向に作動させることにより過給機５４による過給を停止又は抑制する。前記過給動作マップは、例えば、運転者の要求に従って可及的に大きな駆動力Ｆcが得られるように、且つ、車両６の燃費悪化が可及的に抑えられるように、予め実験的に設定されている。駆動力Ｆcとは車両６を進行方向へ推進する推進力である。

また、電子制御装置５２は、エンジン１０が前記過給状態にある場合には、予め実験的に定められた関係から、アクセルペダル開度Ａcc及び車速Ｖ等で表される車両状態に基づいて、過給圧Ｐcmoutの目標値である目標吸気圧PTcmout（目標過給圧PTcmoutと呼んでもよい）を逐次決定し、その予め決定した目標吸気圧PTcmoutに過給圧Ｐcmoutを近づけるように過給機５４を作動させる。具体的には、ウェイストゲートバルブ開度θwgまたはスロットル開度θthを制御することにより過給圧Ｐcmoutを目標吸気圧PTcmoutに近づける。例えば、目標吸気圧PTcmoutは、前記予め実験的に定められた関係に従って、アクセルペダル開度Ａccが大きいほど大きく設定される。

また、エンジン１０は電子スロットル弁７２を備えている。その電子スロットル弁７２は、エンジン１０の吸気管６０内の吸気コンプレッサーホイール６２よりも下流側に設けられエンジン１０の吸入空気量を調節する弁機構であって、電動のスロットルアクチュエータ９４により開閉作動させられる。

図３は、エンジン１０等の駆動制御を行う車両用駆動制御装置としての機能を含む電子制御装置５２に入力される信号を例示した図であると共に、電子制御装置５２に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。この電子制御装置５２は、所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより例えばエンジン１０や自動変速機１２に関する車両制御を実行するものである。

電子制御装置５２には、図３に示すような各センサやスイッチなどから、スロットル開度センサ７４により検出される電子スロットル弁７２の開度θthすなわちスロットル開度θthを表す信号、第１吸気センサ７６により検出される吸気管６０内での吸気コンプレッサーホイール６２の上流側気圧PHinを表す信号、第２吸気センサ（過給圧センサ）７８により検出される吸気管６０内での吸気コンプレッサーホイール６２の下流側気圧PLin（＝過給圧Ｐcmout）を表す信号、エンジン回転速度センサ８４により検出されるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、出力回転速度センサ８６により検出される出力歯車２８の回転速度Ｎoutを表す信号、運転者の要求出力に対応するアクセルペダル８８の操作量であるアクセルペダル開度Ａcc（アクセル開度Ａccとも呼ぶ）を表すアクセルペダル開度センサ９０からの信号、タービン翼車１４ｂの回転速度Ｎt（以下、「タービン回転速度Ｎt」という）すなわち変速機入力軸２６の回転速度Ｎin（＝Ｎt）を表すタービン回転速度センサ９２からの信号、および、車速センサ９６により検出される車速Ｖを表す信号等が、それぞれ供給される。なお、出力歯車２８の回転速度Ｎoutは車速Ｖに対応するので、出力回転速度センサ８６と車速センサ９６とは一つの共通のセンサとされてもよい。また、コンプレッサー上流側吸気圧PHinは大気圧Ｐairと同じであるので、第１吸気センサ７６はその大気圧Ｐairを検出する大気圧センサとしても機能する。

また、電子制御装置５２から、車両６に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、電子制御装置５２は、逐次検出されるアクセルペダル開度Ａccに基づき、予め定められたスロットル開度θthとアクセルペダル開度Ａccとの関係であるスロットル開度特性に従ってスロットル開度θthを制御する。具体的には、アクセルペダル開度Ａccが大きいほど前記スロットル開度特性に従ってスロットル開度θthが大きくされる。前記スロットル開度特性は、後述するように、車両６の走行状態または負荷状態に基づいて切り替えられる。その走行状態および負荷状態は、互いに厳密に区別されるものではなく、前記走行状態も負荷状態も、例えば、車速Ｖ、エンジン回転速度Ｎe、アクセルペダル開度Ａcc、スロットル開度θth、過給圧Ｐcmoutなどのパラメータの一部若しくは全部により表される。その走行状態および負荷状態は車両状態と総称されてもよい。

ところで、本実施例の車両６では、前記スロットル開度特性は車両走行中に切り替えられることがあるが、そのスロットル開度特性がスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられると共に過給圧Ｐcmoutが過渡的に上昇すると、駆動力Ｆcの急変を生じるおそれがある。そこで、本実施例の電子制御装置５２は、そのような駆動力Ｆcの急変を抑える制御を実行する。その制御機能の要部について、図３を用いて説明する。

図３に示すように、電子制御装置５２は、特性切替判断部である特性切替判断手段１００と、過給状況判断部である過給状況判断手段１０２と、過給圧上昇制限部である過給圧上昇制限手段１０４とを機能的に備えている。

本実施例では、図４に示すように、スロットル開度θthとアクセルペダル開度Ａccとの関係である複数のスロットル開度特性が、予め実験的に定められている。その複数のスロットル開度特性の何れにおいても、アクセルペダル開度Ａccが大きくなるほどスロットル開度θthが大きくなる。そして、エンジン１０のスロットル開度θthは、その複数のスロットル開度特性から択一的に選択されたスロットル開度特性に従って制御される。例えば図４では、逐次検出される車速Ｖが低いほど、前記選択されたスロットル開度特性はスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられる。例えば実線L01Aで示されるスロットル開度特性は、破線L01Bで示されるスロットル開度特性が選択されるときの車速Ｖよりも高車速時に選択される。

また、スロットル開度θthが複数のスロットル開度特性から択一的に選択されたスロットル開度特性に従って制御される図４とは別の例が、図５に示されている。図５は、スロットル開度θthの制御に用いられる予め実験的に設定された複数のタービン回転速度ＮtとエンジントルクＴeとの関係（特性）で構成されたエンジントルクマップを示した図である。この図５は、アクセルペダル開度Ａccが或る値である場合の例、すなわち、アクセルペダル開度Ａccを一定とした場合の例を前記エンジントルクマップから抜粋して表しており、前記エンジントルクマップでは、タービン回転速度ＮtとエンジントルクＴeとの関係はアクセルペダル開度Ａccに応じて図５とは異なるものとなる。具体的には、図６に一部が抜粋して示されているように車速Ｖおよびアクセルペダル開度Ａccをパラメータとするマップが予め実験的に設定されており、そのマップに従い車両状態（車速Ｖ、アクセルペダル開度Ａcc）に基づいて、図５に示される複数の特性から一の特性が選択される。例えば、車速Ｖおよびアクセルペダル開度Ａccで表される車両状態が、図６の二点鎖線Lbrを境として低車速側の領域に属する場合には実線L02A（図５参照）で示される特性が選択され、その車両状態がその二点鎖線Lbrを境として高車速側の領域に属する場合には破線L02B（図５参照）で示される特性が選択される。図５に示される前記エンジントルクマップでは、エンジントルクＴeはスロットル開度θthに対応するので、例えば実線L02Aで示される特性は破線L02Bで示される特性よりもスロットル開度θthが小さくなる側の特性である。従って、図５は、タービン回転速度ＮtとエンジントルクＴeとを座標軸とする二次元座標で表されているが、その図５に表された複数のタービン回転速度ＮtとエンジントルクＴeとの関係から何れか一の関係が選択されれば、アクセルペダル開度Ａccに対するスロットル開度θthの大きさが切り替わることになり、前記スロットル開度特性が選択されることと同じである。

図４〜図６を用いて上述したように、予め実験的に定められている複数のスロットル開度特性から一のスロットル開度特性が選択されるので、特性切替判断手段１００は、前記複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたか否かを判断する。ここで、特性切替判断手段１００は、上記選択されたスロットル開度特性が切り替えられる直前であれば、その切替えを決定する車速Ｖ等の検出値から、上記選択されたスロットル開度特性が切り替えられるか否かを予測して判断することができるので、前記選択されたスロットル開度特性が切り替えられたか否かを判断してもよいし、切り替えられるか否かを判断してもよい。

例えば、図４の例で説明すれば、特性切替判断手段１００は、スロットル開度θthとアクセルペダル開度Ａccとの関係が、図７のパターンＡ（実線L01A）からパターンＢ（破線L01B）に切り替わった場合に、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたと判断する。或いは、図５の例で説明すれば、特性切替判断手段１００は、タービン回転速度ＮtとエンジントルクＴeとの関係が、図８のパターンＡ（実線L02A）からパターンＢ（破線L02B）に切り替わった場合に、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたと判断する。なお、図４の実線L01A及び破線L01Bはそれぞれ図７の実線L01A及び破線L01Bと同じものであり、図５の実線L02A及び破線L02Bはそれぞれ図８の実線L02A及び破線L02Bと同じものである。

過給状況判断手段１０２は、前記目標吸気圧PTcmoutを逐次取得すると共に、過給機５４の過給圧Ｐcmoutを逐次検出している。また、過給状況判断手段１０２は、特性切替判断手段１００がその判断を肯定した場合、すなわち、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたと判断された場合に、過給圧Ｐcmoutと目標吸気圧PTcmoutとの圧力差PGcmout（＝PTcmout−Ｐcmout）、言い換えれば、目標吸気圧PTcmoutに対する過給圧Ｐcmoutの乖離幅である過給圧乖離幅PGcmoutを算出する。そして、その算出した圧力差PGcmoutが予め実験的に定められた圧力差判定値αを超えているか否かを判断する。その圧力差判定値αは、運転者に違和感を与える駆動力Ｆcの急変につながるほどの過給圧上昇を生じさせる圧力差PGcmoutであるか否かを判断できるように予め実験的に設定されており、一定値であってもよし或いは前記走行状態または負荷状態に応じて異なる値とされても差し支えない。

過給圧上昇制限手段１０４は、前記予め定められた複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられる際に、前記圧力差PGcmoutが大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にする過給圧変化制限制御を実行する。過給圧上昇制限手段１０４は、前記過給圧変化制限制御では、例えばウェイストゲートバルブ開度θwgを調節することにより前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にする。具体的に、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられる際とは、特性切替判断手段１００がその判断を肯定した場合、すなわち、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられた場合または切り替えられる場合である。また、前記圧力差PGcmoutが大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にすることとは、前記圧力差判定値αを境に段階的に緩慢にすることであり、詳細に言えば、前記圧力差PGcmoutが圧力差判定値αを超えた場合に、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にすることである。その圧力差PGcmoutが圧力差判定値αを超えたか否かは過給状況判断手段１０２の判断による。前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にするか否かを決定する前記圧力差PGcmout、すなわち前記圧力差判定値αと比較される前記圧力差PGcmoutは、その過給状況判断手段１０２による圧力差PGcmoutの算出過程から判るように、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替わる際の値とされている。

過給圧上昇制限手段１０４が実行する前記過給圧変化制限制御について図９を用いて説明する。図９は、前記過給圧変化制限制御を説明するためのタイムチャートであって、運転者により加速操作がなされているパワーオン時における前記選択されたスロットル開度特性の切り替わり前後の極めて短い時間を表している。図９のtA1時点では、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられている。そのため、そのtA1時点にて、特性切替判断手段１００は、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたと判断している。また、そのように前記選択されたスロットル開度特性が切り替えられたので、tA1時点直後にてスロットル開度θthが増大している。次にtA2時点にて、過給状況判断手段１０２により前記圧力差PGcmoutが算出され、その圧力差PGcmoutが前記圧力差判定値αを超えていると判断されている。そのため、tA2時点から、過給圧上昇制限手段１０４は前記過給圧変化制限制御を実行している。具体的には、前記過給圧変化制限制御が実行されないとすれば、過給圧ＰcmoutはtA2時点の経過後から二点鎖線L001のように推移して、実線L002で表されている目標吸気圧PTcmoutにtA3時点で収束するが、前記過給圧変化制限制御の実行により、tA2時点以後の二点鎖線L001に比して過給圧Ｐcmoutの変化（上昇）が緩慢にされて、過給圧Ｐcmoutは破線L003のように推移し目標吸気圧PTcmoutにtA4時点で収束する。ここで、緩慢にされた過給圧Ｐcmoutの変化パターンとしては種々のパターンが考えられる。例えば、図９のＸ部に対応したタイムチャートの抜粋図である図１０において破線L003-1で示されるように、過給圧上昇制限手段１０４は、過給圧Ｐcmoutを上昇させ始める上昇タイミングをtA2時点から所定時間経過後のtA2'時点に設定し、そのtA2'時点までは過給圧Ｐcmoutを上昇させずに保持しtA2'時点から過給圧Ｐcmoutを所定の時間上昇率（例えば二点鎖線L001と同じ時間上昇率）で上昇させてもよい。この場合、tA2時点からtA2'時点までは過給圧Ｐcmoutは上昇しないので、少なくともtA2'時点までは過給圧Ｐcmoutの変化を二点鎖線L001に比して緩慢にしていると言える。また、その図１０とは別の例として、前記Ｘ部に対応した抜粋図であって図１１において破線L003-2で示されるように、過給圧上昇制限手段１０４は、二点鎖線L001と同じタイミングで過給圧Ｐcmoutを上昇させるものの、その過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を二点鎖線L001に比して小さくしてもよい。更に、過給圧上昇制限手段１０４は、tA2時点から所定時間経過後のtA2''時点までは破線L003-2のように過給圧Ｐcmoutを上昇させるが、tA2''時点からは過給圧Ｐcmoutの時間上昇率をtA2''時点前よりも大きくして破線L003-3のように過給圧Ｐcmoutを上昇させてもよい。この場合、少なくともtA2''時点までは過給圧Ｐcmoutの変化を二点鎖線L001に比して緩慢にしていると言える。また、図１０のtA2'時点および図１１のtA2''時点、すなわち、過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を大きくするタイミングは、前記走行状態または負荷状態に基づいて異なるものとされてもよい。なお、図１０および図１１で説明した複数の過給圧Ｐcmoutの変化パターンは、前記走行状態または負荷状態に基づいて互いに切り替えられてもよいし、或いは、その複数の変化パターンのうちの何れかだけが常に採用されてもよい。また、過給圧Ｐcmoutの時間上昇率とは、単位時間当たりの過給圧Ｐcmoutの上昇幅である。

図１２は、前記過給圧変化制限制御の実行により上昇させられる過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を前記圧力差PGcmoutに基づいて決定するための過給圧上昇率マップである。例えば、その過給圧上昇率マップは、図１１の破線L003-2のように過給圧Ｐcmoutを上昇させる場合に用いられる。或いは、図１０の破線L003-1のように過給圧Ｐcmoutを上昇させる場合においてtA2'時点からの前記所定の時間上昇率を決定するために用いられる。過給圧上昇制限手段１０４は、前記過給圧変化制限制御において過給圧Ｐcmoutを上昇させる際にその過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を前記圧力差PGcmoutに拘らず定めても差し支えないが、本実施例では、前記過給圧変化制限制御において、図１２の過給圧上昇率マップから前記圧力差PGcmoutに基づき過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を決定し、その決定した時間上昇率で過給圧Ｐcmoutを目標吸気圧PTcmoutに向けて上昇させる。すなわち、その図１２から判るように、前記圧力差PGcmoutが前記圧力差判定値αを超えた圧力差範囲では、その圧力差PGcmoutが小さいほど過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を小さくする。但し、前記過給圧変化制限制御において図１２から決定される前記時間上昇率は、常に、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらないとした場合の前記時間上昇率未満である。なお、図１２の横軸である前記圧力差PGcmoutが検出される時点には特に限定はないが、例えば、過給圧上昇制限手段１０４は、図９のtA2時点での前記圧力差PGcmoutに基づいて図１２の過給圧上昇率マップから過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を決定する。また、図１２のΔP0は、図９にてtA2時点以後の二点鎖線L001で表される前記過給圧変化制限制御が実行されないとした場合の前記時間上昇率、すなわち、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらないとした場合の前記時間上昇率である。

図１３は、電子制御装置５２の制御作動の要部、すなわち、前記過給圧変化制限制御を実行する制御作動を説明するためのフローチャートである。この図１３に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。

先ず、ステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、車速Ｖ、エンジン回転速度Ｎe、アクセルペダル開度Ａcc、及び過給圧Ｐcmout（＝吸気圧）などが検出され取得される。要するに前記走行状態や負荷状態が検出される。ＳＡ１の次はＳＡ２に移る。なお、ＳＡ１は、特性切替判断手段１００、過給状況判断手段１０２、及び過給圧上昇制限手段１０４に対応する。

特性切替判断手段１００に対応するＳＡ２においては、前記複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたか否かが判断される。例えば、図７のように、スロットル開度θthとアクセルペダル開度Ａccとの関係がパターンＡ（実線L01A）からパターンＢ（破線L01B）に切り替えられた場合、または、図８のように、タービン回転速度ＮtとエンジントルクＴeとの関係がパターンＡ（実線L02A）からパターンＢ（破線L02B）に切り替えられた場合には、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたと判断される。また、車両６の走行モードをノーマル走行モードとそのノーマル走行モードよりも加速応答性が高いスポーツ走行モードとに切り替えるモード切替スイッチが設けられているのであれば、そのモード切替スイッチの手動操作により前記走行モードが前記ノーマル走行モードから前記スポーツ走行モードに切り替えられた場合にも、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられたと判断される。前記スポーツ走行モードでは前記ノーマル走行モードよりもスロットル開度θthの大きい側のスロットル開度特性が採用されるからである。このＳＡ２の判断が肯定された場合、すなわち、前記選択されたスロットル開度特性がその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替えられた場合には、ＳＡ３に移る。一方で、このＳＡ２の判断が否定された場合には、ＳＡ１に戻る。

過給状況判断手段１０２に対応するＳＡ３においては、過給圧Ｐcmoutと目標吸気圧PTcmoutとの圧力差PGcmout（＝PTcmout−Ｐcmout）が算出される。そして、その算出された圧力差PGcmoutが予め定められた前記圧力差判定値αを超えているか否かが判断される。このＳＡ３の判断が肯定された場合、すなわち、前記圧力差PGcmoutが前記圧力差判定値αを超えている場合には、ＳＡ４に移る。一方で、このＳＡ３の判断が否定された場合には、ＳＡ３を繰り返す。

過給圧上昇制限手段１０４に対応するＳＡ４においては、過給圧Ｐcmoutの変化が、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合すなわち前記ＳＡ２の判断が否定されたとした場合と比較して緩慢にされる。例えば、図９のタイムチャートの破線L003に示されるように、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して過給圧Ｐcmoutの時間上昇率が小さくされる。言い換えれば、過給圧Ｐcmoutの上昇ゲイン（上昇勾配）が小さくされる。そして、その小さくされた時間上昇率で過給圧Ｐcmoutが目標吸気圧PTcmoutに向けて上昇させられる。

上述のように、本実施例によれば、電子制御装置５２は、予め定められた前記複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性をその選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度θthの大きくなる側の特性に切り替える際に、過給機５４の過給圧Ｐcmoutと前記目標吸気圧PTcmoutとの圧力差PGcmoutが大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にする。従って、電子制御装置５２は、前記選択されたスロットル開度特性が切り替えられる際に、その切替えと共に過給圧上昇が生じたとしても、前記過給圧Ｐcmoutの変化が緩慢にされない場合と比較して駆動力Ｆcの急変を抑えることができる。

また、本実施例によれば、前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にすることとは、例えば、その過給圧Ｐcmoutの時間上昇率を小さくすることである。このようにすれば、前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にしない場合に対し過給圧を上昇させるタイミングを変更しなくても、前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にすることができるので、電子制御装置５２の制御負荷の軽減を図ることが可能である。

また、本実施例によれば、前記圧力差PGcmoutが大きいほど前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にすることとは、具体的に言えば、その圧力差PGcmoutが予め定められた前記圧力差判定値αを超えた場合に、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にすることである。そして、図１２に示されるように、前記圧力差PGcmoutが前記圧力差判定値αを超えた圧力差範囲では、前記圧力差PGcmoutが小さいほど過給圧Ｐcmoutの時間上昇率は小さくされる。従って、前記過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢にしたとしても、その過給圧Ｐcmoutの変化を緩慢したことによる効果が得られる範囲内で、過給圧Ｐcmoutの時間上昇率が前記圧力差PGcmoutに拘らず一定である場合と比較して、過給圧Ｐcmoutの上昇遅れを抑えることが可能である。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

例えば、前述の実施例において、車両６は走行用の駆動力源として電動機を備えていないが、走行用の電動機を備えたハイブリッド車両であっても差し支えない。

また、前述の実施例において、過給機５４の過給圧Ｐcmoutはウェイストゲートバルブ開度θwgが調節されることにより制御されるが、他の方法によって制御されても差し支えない。例えばスロットル開度θthの調節によって制御されてもよい。

また、前述の実施例において、車両６は自動変速機１２を備えているが、変速機を備えていない車両であっても差し支えない。

また、前述の実施例において、図１に示すように車両６はトルクコンバータ１４を備えているが、そのトルクコンバータ１４は必須ではない。

また、前述の実施例において、過給機５４は排気タービン過給機であるが、エンジン１０の出力軸１３の回転で回転駆動される機械式過給機、すなわちスーパーチャージャーであっても差し支えない。

６：車両
１０：エンジン
３８：駆動輪
５２：電子制御装置（車両用駆動制御装置）
５４：過給機

Claims (3)

1. 過給機を有するエンジンを備えた車両において、予め定められた複数のスロットル開度特性から選択されたスロットル開度特性に従って前記エンジンのスロットル開度を制御し、前記過給機の過給圧を予め定められた目標吸気圧に近付けるように該過給機を作動させる車両用駆動制御装置であって、
   前記選択されたスロットル開度特性を該選択されたスロットル開度特性よりもスロットル開度の大きくなる側の特性に切り替える際に、前記過給機の過給圧と前記目標吸気圧との圧力差が大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧の変化を緩慢にする
   ことを特徴とする車両用駆動制御装置。
2. 前記過給圧の変化を緩慢にすることとは、該過給圧の時間上昇率を小さくすることである
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動制御装置。
3. 前記圧力差が大きいほど、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧の変化を緩慢にすることとは、該圧力差が予め定められた圧力差判定値を超えた場合に、前記選択されたスロットル開度特性が切り替わらない場合と比較して前記過給圧の変化を緩慢にすることであり、
   前記圧力差が前記圧力差判定値を超えた圧力差範囲では、前記圧力差が小さいほど前記過給圧の時間上昇率を小さくする
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動制御装置。
   

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