JP4911150B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

この発明は内燃機関や変速機、ブレーキ等、車両の各装置を統括的に制御する車両制御部と、車両制御部から制御信号として出力される要求トルクに基づいて内燃機関の吸入空気量や燃料噴射量、点火時期を変更する機関制御部とを備え、要求トルクに基づいて内燃機関を制御するトルクディマンド型の機関制御を実行する車両制御装置に関する。

特許文献１には、要求トルクに基づいて目標トルクを設定し、機関トルクが目標トルクに一致するように内燃機関を制御するトルクディマンド型の機関制御を実行する車両制御装置が記載されている。

こうしたトルクディマンド型の車両制御装置を更に発展させ、内燃機関の各部を制御する機関制御部と車両の駆動力発生装置である内燃機関とをユニット化して駆動力発生ユニットを構成し、内燃機関の他に自動変速機やブレーキ等、車両全体を統括的に制御する車両制御部から機関制御にかかる機能を独立させることが考えられている。こうした構成の車両制御装置にあっては、車両制御部は駆動力発生ユニットに対して制御信号として要求トルクのみを出力する。そして駆動力発生ユニットにおける機関制御部は、機関トルクを要求トルクに一致させるための吸入空気量や燃料噴射量、点火時期等の各種パラメータを算出し、これらのパラメータに基づいて機関各部を制御する。

このように駆動力発生装置である内燃機関と、これを制御するための専用の制御部とによって駆動力発生ユニットを構成し、車両制御部から出力される要求トルクのみに基づいて駆動力を制御できるように車両制御装置が構成されていれば、制御態様の異なる駆動力発生装置、例えば気筒数の異なる内燃機関やモータ等によってそれぞれ構成された複数種類の駆動力発生ユニットを単一の車両制御部によって制御することができるようになる。すなわち、駆動力発生装置の変更に適合させるために車両制御装置全体の設計を変更したり、制御プログラム全体を変更したりすることなく、駆動力発生ユニットを換装することによって駆動力発生装置の異なる多様なバリエーションの車両を生産することができるようになる。
特開２０００‐２１３３８７号公報

ところが、駆動力発生装置として内燃機関を搭載する車両に適用され、上記のように車両制御部から出力される要求トルクに基づいて内燃機関を制御する車両制御装置にあっては、フューエルカットの実行に際して以下のような不都合が生じるおそれがある。

例えば、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除したことによって図６の上段に示されるように急にアクセル操作量が「０」になり、これに起因して図６の下段に一点鎖線で示されるように要求トルクが急激に減少した場合には、直ちにスロットルバルブを閉弁させたとしても吸入空気の移送遅れに起因して吸入空気量がすぐには減少せず、図６の下段に実線で示されるように機関トルクが要求トルクよりも遅れて減少する。

このとき、図６の中段に実線で示されるように要求トルクが所定の値以下、例えば「０」になったときに直ちにフューエルカットを実行すると、図６の下段に実線矢印で示されるように機関トルクが大きいときにフューエルカットが実行されてトルクが急に「０」になるため、大きなトルクショックが生じてしまう。

そこで、吸入空気量や燃料噴射量、点火時期の変化等に基づいて実際に発生している機関トルクを推定し、図６の中段に破線で示されるように機関トルクが十分に小さくなってからフューエルカットを実行することも考えられる。こうした構成によれば、図６の下段に破線矢印で示されるように機関トルクが十分に小さくなってからフューエルカットが実行されてトルクが「０」になるため、トルクショックが抑制されるようになる。

しかしながら、車両制御部において実行されている横滑り防止制御に伴い機関トルクを低下させる場合や、自動変速機の制御にあわせて変速段の変更時に機関トルクを低下させる場合等、機関トルクを直ちに低下させるトルクダウン制御が必要とされる場合には、その要求に基づいて車両制御部から出力される要求トルクが低下したときに即座にフューエルカットを実行して速やかに機関トルクを低下させることが望ましい。

これに対して上記のように機関トルクが十分に小さくなるまで待ってからフューエルカットを実行する構成を採用した場合には、要求トルクの低下に伴って即座に機関トルクを低下させることができなくなってしまう。

このように制御信号として要求トルクのみが車両制御部から機関制御部に入力される車両制御装置にあっては、トルクダウン制御が必要な状況か否かを判別することがむずかしく、フューエルカットに伴うトルクショックの抑制と、トルクダウン制御の必要性に対応した速やかな機関トルクの低減とを両立させることが困難であった。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は車両制御部から機関制御部に制御信号として要求トルクのみが出力される車両制御装置において、要求トルクに基づいて内燃機関を制御するトルクディマンド型の機関制御を実行しつつ、フューエルカットに伴うトルクショックの抑制と、トルクダウン制御の必要性に対応した速やかな機関トルクの低減とを両立させることにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関トルクを直ちに低下させるトルクダウン制御を実行する必要があるか否かを車両各部の状態に基づいて判定し、トルクダウン制御を実行する必要がある旨の判定がなされているときには要求トルクを第１閾値未満の値に設定する一方、トルクダウン制御を実行する必要がない旨の判定がなされているときには要求トルクを前記第１閾値よりも大きなガード値を下限値としてアクセル操作量及び車速に基づいて設定する車両制御部と、前記設定された要求トルクが前記第１閾値未満であるときには直ちにフューエルカットを実行してトルクダウン制御を実行する一方、前記設定された要求トルクが前記第１閾値以上であるときには機関トルクを前記要求トルクに一致させるように同要求トルクに基づいて吸入空気量と燃料噴射量と燃料点火時期とを変更し、前記要求トルクの低下に伴って同機関トルクが前記ガード値よりも大きな第２閾値以下まで低下したときにフューエルカットを実行する機関制御部とを備え、前記車両制御部から出力される前記要求トルクに基づいて内燃機関を制御するトルクディマンド型の機関制御を実行する車両制御装置である。

上記構成では、トルクダウン制御を実行する必要がある旨の判定がなされている場合には要求トルクの値を第１閾値未満の値に設定する一方、トルクダウン制御を実行する必要がない旨の判定がなされている場合には要求トルクを第１閾値よりも大きなガード値を下限値としてアクセル操作量及び車速に基づいて設定するようにしている。そのため、機関制御部は車両制御部から出力される要求トルクの大きさが第１閾値未満であるか否かに基づいてトルクダウン制御を実行する必要があるか否かを判別することができるようになる。そして、機関制御部は、要求トルクが第１閾値未満であるときにはトルクダウン制御を実行する必要があると判断して直ちにフューエルカットを実行してトルクダウン制御を実行する。一方で要求トルクが第１閾値以上であるときにはトルクダウン制御を実行する必要がないと判断して要求トルクに基づいて内燃機関の吸入空気量や燃料噴射量、点火時期の各パラメータを変更して内燃機関を制御する。また、機関制御部は要求トルクが第１閾値以上であり、トルクダウン制御を実行する必要がないときには要求トルクの低下に伴って機関トルクが第２閾値まで低下したときにフューエルカットを実行する。

このように上記構成によれば車両制御部から制御信号として要求トルクのみが出力される場合であっても、機関制御部は要求トルクの大きさに基づいてトルクダウン制御を実行する必要があるか否かを判別することができるようになり、トルクダウン制御を実行する必要がある場合には直ちにフューエルカットを実行して速やかに機関トルクを低下させることができるようになる。また一方で、トルクダウン制御を実行する必要がない場合には要求トルクの低下に伴って実際に発生している機関トルクが第２閾値以下になるまでフューエルカットの実行を遅延させフューエルカットの実行に伴うトルクショックを抑制することができるようになる。これにより、車両制御部から機関制御部に制御信号として要求トルクのみを出力し、要求トルクに基づいて内燃機関を制御するトルクディマンド型の機関制御を実現しつつ、フューエルカットに伴うトルクショックの抑制と、トルクダウン制御の実行の必要性に対応した速やかな機関トルクの低減とを両立させることができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記第２閾値は、機関運転を継続しながら発生させることのできる最小の機関トルクに基づいて設定されていることをその要旨とする。

上記構成によれば、第２閾値が機関運転を継続しながら発生させることのできる最小の機関トルクに基づいて設定されているため、トルクダウン制御を実行する必要がないときには、機関トルクが極力小さくなるまでフューエルカットの実行を遅延させることができるようになる。これにより、フューエルカットの実行に伴うトルクショックの発生を最大限抑制することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置において、前記車両制御部は、変速機の変速段変更に伴う変速操作を検出する変速操作検出手段を備え、前記変速操作が検出されたときにトルクダウン制御を実行する必要がある旨を判定することをその要旨とする。

上記構成によれば、変速操作が検出されたときに直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行され、機関トルクが「０」にされる。そのため、変速段の変更に伴う変速ショックの発生を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置において、前記車両制御部は、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段を備え、前記車輪の回転速度に基づいて前記車輪の空転が検出されたときにトルクダウン制御を実行する必要がある旨を判定することをその特徴とする。

上記構成によれば、車輪の回転速度に基づいて車輪の空転が検出されたときに直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行され、機関トルクが「０」にされる。そのため、車輪の空転を速やかに解消し、車両の挙動の乱れを好適に抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両制御装置において、前記車両制御部は、車速が基準車速以上になったときにトルクダウン制御を実行する必要がある旨を判定することをその要旨とする。

上記構成によれば、車速が基準車速以上になったときに直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行され、機関トルクが「０」にされる。そのため、車速が基準車速以上になると車速の上昇が速やかに抑制されるようになり、基準車速を超えるような過度の車速上昇を好適に抑制することができるようになる。

以下、この発明にかかる車両制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１は本実施形態にかかる車両制御装置の概略構成とその制御対象であるエンジン、自動変速機及びブレーキの関係を示すブロック図である。

図１に示されるように本実施形態の車両制御装置は、エンジン２０や自動変速機３０、ブレーキ４０等、車両各部に制御信号を出力し、車両各部を統括的に制御する車両制御ＥＣＵ１００と、車両制御ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて機関制御に係る各種演算を行ってエンジン２０を制御するエンジンＥＣＵ２００とを含んで構成されている。

図１に示されるように車両制御ＥＣＵ１００には、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジションセンサ１０、車速ＳＰＤを検出する車速センサ１１、前後左右の各車輪の回転速度である車輪回転速度ＮＴをそれぞれ検出する車輪回転速度センサ１２、自動変速機３０の変速操作に伴って変速信号ＳＨＴを出力する変速スイッチ１３等が接続されている。

車両制御ＥＣＵ１００は、車両各部を制御するための各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えて構成されている。そして、各種センサ１０〜１３から車両各部の状態を示す信号を取り込み、取り込んだ信号に基づいて車両の各部を制御する。

具体的には、アクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰＤに基づいて運転者の要求している駆動力の大きさを推定し、それに見合った駆動力を発生するための要求トルクＴＱｄ及び自動変速機３０の変速段を算出する。そして、エンジンＥＣＵ２００に制御信号として要求トルクＴＱｄを出力して機関制御を実行させるとともに、自動変速機３０に変速指令を出力して変速段を変更する変速操作を実行させる。また、車輪回転速度ＮＴに基づいて前後左右の各車輪の空転を検出し、空転が検出されたときには要求トルクＴＱｄを低下させて機関トルクＴＱを低下させ、車輪の空転を抑制して車両の挙動を安定させる横滑り防止制御を実行する。また、制動時には、車輪回転速度ＮＴに基づいて車輪のロックを検出し、ロックが検出された車輪に対する制動力を減少させるようにブレーキ４０を制御して車輪のロック状態を解除するアンチロックブレーキ制御を実行する。

エンジンＥＣＵ２００は、エンジン２０を制御するために専用に設計された電子制御装置であり、機関制御にかかる各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えて構成されている。

エンジンＥＣＵ２００にはエンジン２０に設けられた各種のセンサ、例えば機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ、排気に含まれる酸素濃度に基づいて空燃比Ａ／Ｆを検出する空燃比センサ等が接続されている。エンジンＥＣＵ２００は車両制御ＥＣＵ１００から出力される要求トルクＴＱｄに加え、これらの各種センサの出力信号を取り込んで機関制御にかかる各種演算を実行する。具体的には、車両制御ＥＣＵ１００から出力された要求トルクＴＱｄに基づき、各種センサから出力される信号に基づいて推定される機関トルクＴＱを要求トルクＴＱｄに一致させるようにエンジン２０の吸入空気量ＧＡ、燃料噴射量Ｑ、点火時期ＴＡを変更するトルクディマンド型の機関制御を実行する。

本実施形態にかかる車両制御装置が制御対象とする車両にあっては、図１に破線で示されるようにエンジン２０とこれを制御するエンジンＥＣＵ２００とによって駆動力発生ユニットが構成されている。そして、車両制御ＥＣＵ１００はエンジンＥＣＵ２００に制御信号として要求トルクＴＱｄのみを出力し、上述したように機関制御にかかる各種の演算及び機関各部の制御をエンジンＥＣＵ２００に実行させる。すなわち、この車両にあっては、エンジン２０とエンジンＥＣＵ２００とによって駆動力発生ユニットを構成し、車両全体を統括的に制御する車両制御ＥＣＵ１００から機関制御にかかる機能を独立させている。これにより、例えば気筒数の異なるエンジンやモータ等とそれらを制御する専用の電子制御装置とによってそれぞれ構成された別の駆動力発生ユニットを換装した場合にも、車両制御ＥＣＵ１００から要求トルクＴＱｄを出力することによってそれらの駆動力発生ユニットを制御することができるようになっている。

次に図２を参照して車両制御ＥＣＵ１００において実行される要求トルク設定制御について説明する。尚、図２は本実施形態にかかる要求トルク設定制御における一連の処理の流れを示すフローチャートである。

この制御は、機関運転中に車両制御ＥＣＵ１００において所定の制御周期で繰り返し実行される。この制御を開始すると車両制御ＥＣＵ１００は、まず図２に示されるようにステップＳ１００においてアクセル操作量ＡＣＣＰ、車速ＳＰＤ、車輪回転速度ＮＴ、変速信号ＳＨＴ等、車両各部の状態を示す各種信号を読み込む。そして、ステップＳ１１０において、これらアクセル操作量ＡＣＣＰ、車速ＳＰＤ、車輪回転速度ＮＴ及び変速信号ＳＨＴに基づいてトルクダウン制御実行条件が成立しているか否かを判定する。

トルクダウン制御実行条件は、車両各部の状態に基づいて機関トルクＴＱを直ちに低下させるトルクダウン制御を実行する必要がある状況か否かを判定するものである。具体的にステップＳ１１０にあっては、以下の３つの条件の少なくとも１つが成立しているときに機関トルクＴＱを直ちに低下させるトルクダウン制御を実行する必要がある状況であるとしてトルクダウン制御実行制御が成立している旨の判定を行う。

・変速信号ＳＨＴが検出されている、すなわち自動変速機３０における変速段の変更操作中である。
・車輪回転速度ＮＴに基づいて車輪の空転が検出されている。

・車速ＳＰＤが基準車速（例えば１８０ｋｍ／ｈ）以上である。
ステップＳ１１０において、トルクダウン制御実行条件が成立していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、すなわちトルクダウン制御を実行する必要がない状況であるときには、ステップＳ１２０へと進む。

そして、ステップＳ１２０において、アクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰＤに基づいて運転者の要求している駆動力の大きさを推定し、それを実現するための機関トルクとして要求トルクＴＱｄを算出する。尚、ここでは要求トルクＴＱｄの設定に際して下限値としてガード値Ｇが設けられている。すなわち、ステップＳ１２０では、アクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰＤに基づいて運転者の要求している駆動力を実現するための要求トルクＴＱｄとして、ガード値Ｇ以上の値が設定される。尚、このガード値Ｇは、後述する第１閾値Ａよりも大きく、且つ第２閾値Ｂよりも小さな値に設定されている。

一方、ステップＳ１１０において、トルクダウン制御実行条件が成立している旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、すなわちトルクダウン制御を実行する必要がある状況であるときには、ステップＳ１３０へと進み、要求トルクＴＱｄを「０」に設定する。

こうしてステップＳ１２０又はステップＳ１３０を通じて要求トルクＴＱｄを設定すると、車両制御ＥＣＵ１００は設定された要求トルクＴＱｄを制御信号としてエンジンＥＣＵ２００に出力し、この制御を一旦終了する。

次に、図３を参照してエンジンＥＣＵ２００において実行される機関制御について説明する。尚、図３は本実施形態にかかる機関制御の一連の処理の流れを示すフローチャートである。

この制御は機関運転中にエンジンＥＣＵ２００において所定の制御周期で繰り返し実行される。この制御を開始するとエンジンＥＣＵ２００はまずステップＳ２００において車両制御ＥＣＵ１００から出力された要求トルクＴＱｄを読み込む。

そして、ステップＳ２１０において要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ以上であるか否かを判定する。尚、第１閾値Ａは要求トルクＴＱｄの大きさに基づいてトルクダウン制御を実行するか否かを判断するための閾値であり、エンジン２０において機関運転を継続しながら発生させることのできる最小の機関トルクである最小発生可能トルクＴＱｍｉｎよりも更に小さな値に設定されている。

ステップＳ２１０において要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満であることに基づいてトルクダウン制御を実行する必要がある状況であると判断し、ステップＳ２５０へと進んでフューエルカットを実行する。このようにステップＳ２１０において要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満である旨の判定がなされたときには直ちにフューエルカットを実行して機関トルクＴＱを速やかに低下させるトルクダウン制御を実行する。

一方、ステップＳ２１０において、要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ以上である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、これに基づいてトルクダウン制御を実行する必要がない状況であると判断し、ステップＳ２２０へと進む。

そして、要求トルクＴＱｄに基づいて機関トルクＴＱを要求トルクＴＱｄに一致させるように吸入空気量ＧＡ、燃料噴射量Ｑ、点火時期ＴＡを変更する。具体的には、要求トルクＴＱｄが小さいときほど吸入空気量ＧＡを減少させ、それにあわせて燃料噴射量Ｑを減少させる。更に吸入空気の移送遅れによる機関トルクＴＱの変化遅れを補うように点火時期ＴＡを遅角させ機関トルクＴＱを減少させる。

そして、ステップＳ２３０へと進み、実際に発生している機関トルクＴＱを、吸入空気量ＧＡ、機関回転速度ＮＥ、点火時期ＴＡ、空燃比Ａ／Ｆ等に基づいて推定する。
機関トルクＴＱを推定すると、ステップＳ２４０へと進み、推定された機関トルクＴＱが第２閾値Ｂ以下であるか否かを判定する。尚、第２閾値Ｂは、上述した最小発生可能トルクＴＱｍｉｎに基づいて設定されており、最小発生可能トルクＴＱｍｉｎよりも僅かに大きい値に設定されている。

ステップＳ２４０において、機関トルクＴＱが第２閾値Ｂよりも大きい旨の判定がなされた場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）には、エンジンＥＣＵ２００は、そのままこの処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ２４０において、機関トルクＴＱが第２閾値Ｂ以下である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、すなわち機関トルクＴＱが最小発生可能トルクＴＱｍｉｎ近傍まで低下した旨の判定がなされた場合には、ステップＳ２５０へと進み、フューエルカットを実行して機関トルクＴＱを「０」にする。こうしてフューエルカットを実行するとエンジンＥＣＵ２００は、この処理を一旦終了する。

このようにエンジンＥＣＵ２００は、車両制御ＥＣＵ１００から出力される要求トルクＴＱｄに基づいて機関トルクＴＱを要求トルクＴＱｄに一致させるように機関各部を制御するとともに、要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満であるか否かに基づいてトルクダウン制御を実行するか否かを判断してフューエルカットの実行タイミングを変更する。

以下、図４及び図５を参照して本実施形態にかかる要求トルクＴＱｄ及び機関トルクＴＱの変化とフューエルカットの実行タイミングとの関係について説明する。
尚、図４は運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作解除に起因してトルクダウン制御実行条件が成立しないまま要求トルクＴＱｄが低下した場合の要求トルクＴＱｄ及び機関トルクＴＱの変化と、フューエルカットの実行タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。

図４に示されるように時刻ｔ１において運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作が解除され、アクセル操作量ＡＣＣＰが急に「０」まで低下すると、これに伴って図４の下段に一点鎖線で示されるように車両制御ＥＣＵ１００から出力される要求トルクＴＱｄがガード値Ｇまで低下する（時刻ｔ１〜ｔ２）。

こうして要求トルクＴＱｄが低下すると、エンジンＥＣＵ２００は要求トルクＴＱｄの低下にあわせて機関トルクＴＱを低下させるべく、吸入空気量ＧＡ及び燃料噴射量Ｑを減少させるとともに点火時期ＴＡを大幅に遅角させる。このとき、図４の下段に実線で示されるように点火時期ＴＡの遅角によって機関トルクＴＱを低下させることのできる範囲では吸入空気の移送遅れに起因する機関トルクＴＱの低下遅れを点火時期ＴＡの遅角によって補うことにより機関トルクＴＱは要求トルクＴＱｄの低下にあわせて低下する。しかし、失火が生じない範囲で点火時期ＴＡを最大限遅角させた後は、吸入空気の移送遅れに起因する機関トルクＴＱの低下遅れが生じ、機関トルクＴＱが要求トルクＴＱｄに対して遅れて減少するようになる（時刻ｔ１〜ｔ３）。

そして、時刻ｔ３においてエンジンＥＣＵ２００によって機関トルクＴＱが第２閾値Ｂまで低下した旨の判定がなされると、図４の中段に示されるようにフューエルカットが実行される。これにより図４の下段に実線で示されるように機関トルクＴＱは「０」になる。

このように本実施形態の車両制御装置にあっては、トルクダウン制御実行条件が成立していないときには、要求トルクＴＱｄの低下に伴って吸入空気量ＧＡ、燃料噴射量Ｑ、点火時期ＴＡを変更することによって機関トルクＴＱが減少され、機関トルクＴＱが第２閾値以下になってからフューエルカットが実行される。

次にトルクダウン制御実行条件が成立したときのフューエルカットの実行タイミングについて図５を参照して説明する。
尚、図５は、トルクダウン制御実行条件が成立した場合の要求トルクＴＱｄ及び機関トルクＴＱの変化と、フューエルカットの実行タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。

図５に示されるように時刻ｔ４において、例えば変速信号ＳＨＴが検出されて変速操作中であることが判定されてトルクダウン制御実行条件が成立し、トルクダウン制御を実行する必要がある状況である旨の判定がなされると、車両制御ＥＣＵ１００は図５の下段に一点鎖線で示されるように要求トルクＴＱｄを「０」に設定する。

このように要求トルクＴＱｄが「０」に設定されると、エンジンＥＣＵ２００において要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満である旨の判定がなされ、これに基づいて図５の上段に示されるように直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行される。こうしてトルクダウン制御が実行されることにより、図５の下段に実線で示されるように機関トルクＴＱは直ちに低下して「０」になる。

そして、時刻ｔ５において変速操作が終了してトルクダウン制御実行条件が成立していない旨の判定がなされると、車両制御ＥＣＵ１００によって再びアクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰＤに基づいて算出された要求トルクＴＱｄが出力されるようになる。これにより、エンジンＥＣＵ２００は燃料噴射を再開させて、機関トルクＴＱを要求トルクＴＱｄに一致させるように機関各部を制御する。

このように本実施形態の車両制御装置にあっては、トルクダウン制御実行条件が成立したときには、要求トルクＴＱｄが「０」に設定され、これに基づいて直ちにフューエルカットが実行される。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）上記実施形態では、トルクダウン制御実行条件が成立している旨の判定がなされた場合には要求トルクＴＱｄの値を第１閾値Ａ未満の「０」に設定するようにしている。一方で、トルクダウン制御実行条件が成立していない旨の判定がなされた場合には第１閾値Ａよりも大きなガード値Ｇを下限値としてアクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰＤに基づいて要求トルクＴＱｄを設定するようにしている。そのため、エンジンＥＣＵ２００は車両制御ＥＣＵ１００から出力される要求トルクＴＱｄの大きさが第１閾値Ａ未満であるか否かに基づいてトルクダウン制御を実行する必要があるか否かを判別することができる。そして、エンジンＥＣＵ２００は要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満であるときにはトルクダウン制御を実行する必要があると判断して直ちにフューエルカットを実行してトルクダウン制御を実行する。一方で要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ以上であるときにはトルクダウン制御を実行する必要がないと判断して要求トルクＴＱｄに基づいて吸入空気量ＧＡや燃料噴射量Ｑ、点火時期ＴＡの各パラメータを変更してエンジン２０を制御する。また、エンジンＥＣＵ２００は要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ以上であり、トルクダウン制御を実行する必要がないときには要求トルクＴＱｄの低下に伴って機関トルクＴＱが第２閾値Ｂまで低下したときにフューエルカットを実行する。

このように本実施形態によれば、エンジンＥＣＵ２００は、要求トルクＴＱｄの大きさに基づいてトルクダウン制御を実行する必要があるか否かを判別することができる。そして、トルクダウン制御を実行する必要がある場合には直ちにフューエルカットを実行して速やかに機関トルクＴＱを低下させることができる。また一方で、トルクダウン制御を実行する必要がない場合には要求トルクＴＱｄの低下に伴って実際に発生している機関トルクＴＱが第２閾値Ｂ以下になるまでフューエルカットの実行を遅延させフューエルカットの実行に伴うトルクショックを抑制することができる。すなわち、車両制御ＥＣＵ１００からエンジンＥＣＵ２００に制御信号として要求トルクＴＱｄのみを出力するトルクディマンド型の機関制御を実現しつつ、フューエルカットに伴うトルクショックの抑制と、トルクダウン制御の実行の必要性に対応した速やかな機関トルクＴＱの低減とを両立させることができるようになる。

（２）第２閾値Ｂがエンジン２０において機関運転を継続しながら発生させることのできる最小の機関トルクである最小発生可能トルクＴＱｍｉｎ、すなわち吸入空気量ＧＡ、燃料噴射量Ｑ、点火時期ＴＡを変更することによって発生させることのできる最小の機関トルクに基づいて設定されている。そのため、上記実施形態によれば、トルクダウン制御を実行する必要がないときには、実際の機関トルクＴＱが極力小さくなるまでフューエルカットの実行を遅延させることができる。これにより、フューエルカットの実行に伴うトルクショックの発生を最大限抑制することができるようになる。

（３）上記実施形態では、変速スイッチ１３によって出力される変速信号ＳＨＴに基づいて変速操作が検出されているときにトルクダウン制御実行条件が成立するようにしている。そのため、変速操作が検出された時には直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行され、機関トルクＴＱが「０」にされる。そのため、変速段の変更に伴う変速ショックの発生を抑制することができる。

（４）上記実施形態では、車輪回転速度センサ１２によって検出される車輪回転速度ＮＴに基づいて車輪の空転が検出されたときにトルクダウン制御実行条件が成立するようにしている。そのため、車輪回転速度ＮＴに基づいて車輪の空転が検出されたときに直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行され、機関トルクＴＱが「０」にされる。そのため、車輪の空転を速やかに解消し、車両の挙動の乱れを好適に抑制することができる。

（５）上記実施形態では、車速センサ１１によって検出される車速ＳＰＤが基準車速以上になったときにトルクダウン制御実行条件が成立するようにしている。そのため、車速ＳＰＤが基準車速以上になったときに直ちにフューエルカットが実行されてトルクダウン制御が実行され、機関トルクＴＱが「０」にされる。そのため、車速ＳＰＤが基準車速以上になると車速ＳＰＤの上昇が速やかに抑制されるようになり、基準車速を超えるような過度の車速上昇を好適に抑制することができる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・トルクダウン制御実行条件の内容は適宜変更することができる。上記実施形態では、変速段の変更操作中であること。車輪の空転が検出されていること。車速ＳＰＤが基準車速以上であること。の３つの条件の少なくとも１つが成立しているときにトルクダウン制御実行条件が成立している旨を判定する構成を採用していた。これに対して、例えば、変速段の変更操作中であることのみをトルクダウン制御実行条件とする構成を採用することもできる。

・第２閾値Ｂは第１閾値Ａよりも大きい値であればよいため、その大きさは適宜変更することができる。しかし、フューエルカットの実行に伴うトルクショックを抑制する上では、上記実施形態のように第２閾値Ｂを最小発生可能トルクＴＱｍｉｎに基づいて極力小さな値に設定することが望ましい。

・第１閾値Ａ、第２閾値Ｂ及びガード値Ｇの値の大きさは、これらの値の大小関係（第１閾値Ａ＜ガード値Ｇ＜第２閾値Ｂ）が変化しなければその大きさを適宜変更することができる。

しかし、トルクダウン制御実行条件が成立していないときには、ガード値Ｇを下限値として要求トルクＴＱｄを算出し、算出された要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満にならないようにしているため、要求トルクＴＱｄの設定範囲を極力広くするためには、第１閾値Ａ及びガード値Ｇを極力小さな値に設定することが望ましい。

また、上述したようにフューエルカットの実行に伴うトルクショックを抑制する上では第２閾値Ｂは発生可能最小トルクＴＱｍｉｎ以上であり、且つこの値に極力近い小さな値に設定することが望ましい。すなわち、上記実施形態のように第２閾値Ｂを最小発生可能トルクＴＱｍｉｎより僅かに大きな値に設定し、ガード値Ｇを最小発生トルクよりも小さな値に設定して第１閾値Ａをこれら第２閾値Ｂ及びガード値Ｇよりも小さな値に設定することが望ましい。

・上記実施形態では、トルクダウン制御実行条件が成立しているときに要求トルクＴＱｄを「０」に設定する構成を示した。これに対してトルクダウン制御実行条件が成立しているときに要求トルクＴＱｄが第１閾値Ａ未満の値に設定されていれば、エンジンＥＣＵ２００はこれに基づいてトルクダウン制御を実行する必要がある状況である旨を判定することができる。そのため、トルクダウン制御実行条件が成立しているときの要求トルクＴＱｄの設定値は「０」に限定されるものではなく、第１閾値Ａよりも小さな値であれば適宜変更することができる。

この発明の一実施形態にかかる車両制御装置を構成する車両制御ＥＣＵ及びエンジンＥＣＵと、その制御対象であるエンジン、自動変速機及びブレーキとの関係を示すブロック図。 同実施形態にかかる要求トルク設定制御における一連の処理の流れを示すフローチャート。 同実施形態にかかる機関制御における一連の処理の流れを示すフローチャート。 トルクダウン制御実行条件が成立しないまま要求トルクが低下した場合の要求トルク及び機関トルクの変化と、フューエルカットの実行タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 トルクダウン制御実行条件が成立した場合の要求トルク及び機関トルクの変化と、フューエルカットの実行タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 従来の車両制御装置における要求トルク及び機関トルクの変化とフューエルカットの実行タイミングとの関係を示すタイミングチャート。

符号の説明

１０…アクセルポジションセンサ、１１…車速センサ、１２…車輪回転速度センサ、１３…変速スイッチ、２０…エンジン、３０…自動変速機、４０…ブレーキ、１００…車両制御ＥＣＵ、２００…エンジンＥＣＵ。

Claims (5)

1. 機関トルクを直ちに低下させるトルクダウン制御を実行する必要があるか否かを車両各部の状態に基づいて判定し、トルクダウン制御を実行する必要がある旨の判定がなされているときには要求トルクを第１閾値未満の値に設定する一方、トルクダウン制御を実行する必要がない旨の判定がなされているときには要求トルクを前記第１閾値よりも大きなガード値を下限値としてアクセル操作量及び車速に基づいて設定する車両制御部と、
   前記設定された要求トルクが前記第１閾値未満であるときには直ちにフューエルカットを実行してトルクダウン制御を実行する一方、前記設定された要求トルクが前記第１閾値以上であるときには機関トルクを前記要求トルクに一致させるように同要求トルクに基づいて吸入空気量と燃料噴射量と燃料点火時期とを変更し、前記要求トルクの低下に伴って同機関トルクが前記ガード値よりも大きな第２閾値以下まで低下したときにフューエルカットを実行する機関制御部とを備え、
   前記車両制御部から出力される前記要求トルクに基づいて内燃機関を制御するトルクディマンド型の機関制御を実行する
   車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記第２閾値は、機関運転を継続しながら発生させることのできる最小の機関トルクに基づいて設定されている
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 前記車両制御部は、変速機の変速段変更に伴う変速操作を検出する変速操作検出手段を備え、前記変速操作が検出されたときにトルクダウン制御を実行する必要がある旨を判定する
   請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記車両制御部は、車輪の回転速度を検出する車輪回転速度検出手段を備え、
   前記車輪の回転速度に基づいて前記車輪の空転が検出されたときにトルクダウン制御を実行する必要がある旨を判定する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
5. 前記車両制御部は、車速が基準車速以上になったときにトルクダウン制御を実行する必要がある旨を判定する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両制御装置。

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