JP6403102B2 - Control device for turbocharged engine - Google Patents

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Description

本発明は、ターボ過給機付きエンジンの制御装置に係わり、特に、自動変速機とターボ過給機とを有するエンジンを、目標トルクを出力させるように制御するターボ過給機付きエンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an engine with a turbocharger, and more particularly, to a control device for an engine with a turbocharger that controls an engine having an automatic transmission and a turbocharger to output a target torque. About.

従来、前進多段の自動変速機を備え、車速やアクセル開度に基づき設定された目標駆動力が得られるようにエンジンの出力を制御する制御装置において、自動変速機の変速段毎に用意されたマップから目標駆動力を算出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a control device that has an automatic multi-stage forward transmission and controls the output of an engine so that a target driving force set based on the vehicle speed and the accelerator opening is obtained, it has been prepared for each shift stage of the automatic transmission. One that calculates a target driving force from a map is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−164158号公報JP 2008-164158 A

ところで、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのような内燃エンジンにおいて、エンジンの出力を向上させるべくターボ過給機を設け、車両の運転状態(例えばドライバによるアクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリング等の各種操作や、車速、気温、気圧、道路勾配、路面μ等の走行環境等)に基づいて決定した目標トルクに応じて、ターボ過給機による過給圧を制御することが行われている。ターボ過給機は、エンジンの排気ガスによりタービンを回転させ、この回転によってエンジンの吸気通路に設けられたコンプレッサを駆動し、エンジンの各気筒に供給される空気を過給する。   By the way, in an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, a turbocharger is provided in order to improve the engine output, and the operation state of the vehicle (for example, various operations such as an accelerator pedal, a brake pedal, and a steering by a driver, a vehicle speed) The supercharging pressure by the turbocharger is controlled in accordance with the target torque determined based on the travel torque such as the air temperature, the atmospheric pressure, the road gradient, and the road surface μ. The turbocharger rotates the turbine with the exhaust gas of the engine, drives the compressor provided in the intake passage of the engine by this rotation, and supercharges the air supplied to each cylinder of the engine.

特許文献1に記載されているようなエンジンの制御装置を、上記のようなターボ過給機付きエンジンに適用した場合、ターボ過給機のタービン及びコンプレッサの回転慣性などに起因して過給圧の変化が遅れることにより、目標トルクに対して実際の出力トルクの過不足が生じ、変速後の変速段において目標駆動力が得られないことがある。この場合、変速前後においてショックが生じてしまう。   When the engine control device as described in Patent Document 1 is applied to an engine with a turbocharger as described above, the supercharging pressure is caused by the rotational inertia of the turbine and compressor of the turbocharger. Due to the delay in the change of the actual output torque, the actual output torque may be excessive or insufficient with respect to the target torque, and the target driving force may not be obtained at the shift stage after the shift. In this case, a shock occurs before and after the shift.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、変速ショックを引き起こすことなく、スムーズな変速が行われるようにエンジンを制御することができる、ターボ過給機付きエンジンの制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is equipped with a turbocharger that can control an engine so that a smooth shift can be performed without causing a shift shock. An object of the present invention is to provide an engine control device.

上記の目的を達成するために、本発明のエンジンの制御装置は、自動変速機とターボ過給機とを有するエンジンを、目標トルクを出力させるように制御するターボ過給機付きエンジンの制御装置であって、アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき、ドライバが要求するドライバ要求駆動力を決定するドライバ要求駆動力決定手段と、エンジンの現在の運転状態に基づき、自動変速機による変速後の変速段においてエンジンが出力可能な上限トルクを予測する上限トルク予測手段と、ドライバ要求駆動力を自動変速機による変速後に上限トルクにより実現可能である場合、自動変速機に変速を実行させ、ドライバ要求駆動力を自動変速機による変速後に上限トルクにより実現可能ではない場合、自動変速機に現在の変速段を保持させる変速制御手段とを有し、現在の車両の運転状態に基づいてエンジンが出力可能なトルクの範囲内で目標トルクを決定し、現在のエンジン回転数に対応する前記過給圧マップを参照し、目標トルクに対応する過給圧を目標過給圧として算出し、現在のターボ過給機による過給圧と目標過給圧との間の値を変速後の予測過給圧として算出し、変速後の変速段におけるエンジン回転数に対応する過給圧マップを参照し、予測過給圧に対応するエンジンの出力トルクを上限トルクとして算出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an engine control apparatus according to the present invention is an engine control apparatus with a turbocharger that controls an engine having an automatic transmission and a turbocharger to output a target torque. The driver requested driving force determining means for determining the driver requested driving force requested by the driver based on the driving state of the vehicle including the operation of the accelerator pedal, and the shift by the automatic transmission based on the current operating state of the engine. Upper limit torque prediction means for predicting an upper limit torque that can be output by the engine at a later shift stage, and if the driver-requested driving force can be realized by the upper limit torque after shifting by the automatic transmission, causes the automatic transmission to perform a shift, If the driver's requested driving force cannot be achieved with the upper limit torque after shifting by the automatic transmission, the automatic transmission will retain the current gear position. That it possesses a shift control means, and determines a target torque in the range of the engine can output torque based on the current operating state of the vehicle, referring to the supercharging pressure map corresponding to the current engine speed Then, the boost pressure corresponding to the target torque is calculated as the target boost pressure, and the value between the current turbo booster turbo booster and the target boost pressure is calculated as the predicted boost pressure after the shift. The engine output torque corresponding to the predicted supercharging pressure is calculated as an upper limit torque with reference to a supercharging pressure map corresponding to the engine speed at the gear stage after the shift .

本発明によるターボ過給機付きエンジンの制御装置によれば、変速ショックを引き起こすことなく、スムーズな変速が行われるようにエンジンを制御することができる。   According to the control apparatus for an engine with a turbocharger according to the present invention, the engine can be controlled so that a smooth shift can be performed without causing a shift shock.

本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine system to which a control device for an engine with a turbocharger according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the control apparatus of the engine with a turbocharger by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるエンジン制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the engine control process by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による変速制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the shift control process by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による自動変速機の変速制御マップの一例である。It is an example of the shift control map of the automatic transmission according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による変速制御処理を実行した場合のタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart at the time of performing the shift control process by embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置を説明する。   Hereinafter, a control device for an engine with a turbocharger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<システム構成>
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図1は、本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図であり、図2は、本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
<System configuration>
First, an engine system to which a control device for an engine with a turbocharger according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system to which a control device for an engine with a turbocharger according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a control of the engine with a turbocharger according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the electric constitution of an apparatus.

図1及び図2に示すように、エンジンシステム100は、主に、外部から導入された吸気(空気)が通過する吸気通路1と、この吸気通路1から供給された吸気と、後述する燃料噴射弁13から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン10(具体的にはガソリンエンジン)と、このエンジン10内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路25と、エンジンシステム100に関する各種の状態を検出するセンサ40〜54と、エンジンシステム100全体を制御するPCM60(ターボ過給機付きエンジンの制御装置)とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the engine system 100 mainly includes an intake passage 1 through which intake air (air) introduced from the outside passes, intake air supplied from the intake passage 1, and fuel injection to be described later. An engine 10 (specifically, a gasoline engine) that generates fuel for the vehicle by burning an air-fuel mixture supplied from the valve 13 and an exhaust passage 25 that discharges exhaust gas generated by combustion in the engine 10. And sensors 40 to 54 for detecting various states relating to the engine system 100, and a PCM 60 (control device for an engine with a turbocharger) for controlling the entire engine system 100.

吸気通路1には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ3と、通過する吸気を昇圧させる、ターボ過給機4のコンプレッサ4aと、外気や冷却水により吸気を冷却するインタークーラ5と、通過する吸気の量(吸入空気量)を調整するスロットルバルブ6と、エンジン10に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク7と、が設けられている。   In the intake passage 1, in order from the upstream side, the air cleaner 3 that purifies the intake air introduced from the outside, the compressor 4 a of the turbocharger 4 that boosts the intake air that passes through, and the outside air or cooling water cools the intake air. An intercooler 5, a throttle valve 6 that adjusts the amount of intake air (intake air amount) that passes through, and a surge tank 7 that temporarily stores intake air supplied to the engine 10 are provided.

また、吸気通路1には、コンプレッサ4aによって過給された吸気の一部を、コンプレッサ4aの上流側に還流するためのエアバイパス通路8が設けられている。具体的には、エアバイパス通路8の一端は、コンプレッサ4aの下流側で且つスロットルバルブ6の上流側の吸気通路1に接続され、エアバイパス通路8の他端は、エアクリーナ3の下流側で且つコンプレッサ4aの上流側の吸気通路1に接続されている。   The intake passage 1 is provided with an air bypass passage 8 for returning a part of the intake air supercharged by the compressor 4a to the upstream side of the compressor 4a. Specifically, one end of the air bypass passage 8 is connected to the intake passage 1 downstream of the compressor 4a and upstream of the throttle valve 6, and the other end of the air bypass passage 8 is downstream of the air cleaner 3 and The intake passage 1 is connected to the upstream side of the compressor 4a.

このエアバイパス通路8には、エアバイパス通路8を流れる吸気の流量を開閉動作により調節するエアバイパスバルブ9が設けられている。エアバイパスバルブ9は、エアバイパス通路8を完全に閉じる閉状態と完全に開く開状態とに切り換え可能な、いわゆるオンオフバルブである。   The air bypass passage 8 is provided with an air bypass valve 9 that adjusts the flow rate of intake air flowing through the air bypass passage 8 by an opening / closing operation. The air bypass valve 9 is a so-called on / off valve that can be switched between a closed state in which the air bypass passage 8 is completely closed and an open state in which the air bypass passage 8 is completely opened.

エンジン10は、主に、吸気通路1から供給された吸気を燃焼室11内に導入する吸気バルブ12と、燃焼室11に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁13と、燃焼室11内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ14と、燃焼室11内での混合気の燃焼により往復運動するピストン15と、ピストン15の往復運動により回転されるクランクシャフト16と、燃焼室11内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路25へ排出する排気バルブ17と、を有する。   The engine 10 mainly supplies an intake valve 12 for introducing the intake air supplied from the intake passage 1 into the combustion chamber 11, a fuel injection valve 13 for injecting fuel toward the combustion chamber 11, and a supply to the combustion chamber 11. Spark plug 14 for igniting the mixture of the intake air and fuel, a piston 15 reciprocating by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 11, a crankshaft 16 rotated by reciprocating motion of the piston 15, and combustion And an exhaust valve 17 that exhausts exhaust gas generated by combustion of the air-fuel mixture in the chamber 11 to the exhaust passage 25.

また、エンジン10は、吸気バルブ12及び排気バルブ17のそれぞれの動作タイミング(バルブの開閉時期に相当する)を、可変バルブタイミング機構(Variable Valve Timing Mechanism)としての可変吸気バルブ機構18及び可変排気バルブ機構19によって可変に構成されている。可変吸気バルブ機構18及び可変排気バルブ機構19としては、公知の種々の形式を適用可能であるが、例えば電磁式又は油圧式に構成された機構を用いて、吸気バルブ12及び排気バルブ17の動作タイミングを変化させることができる。   Further, the engine 10 uses the variable intake valve mechanism 18 and the variable exhaust valve as the variable valve timing mechanism, with the operation timings of the intake valve 12 and the exhaust valve 17 (corresponding to the opening / closing timing of the valve) as the variable valve timing mechanism. The mechanism 19 is variably configured. As the variable intake valve mechanism 18 and the variable exhaust valve mechanism 19, various known types can be applied. For example, the operation of the intake valve 12 and the exhaust valve 17 is performed using a mechanism configured in an electromagnetic or hydraulic manner. Timing can be changed.

排気通路25には、上流側から順に、通過する排気ガスによって回転され、この回転によってコンプレッサ4aを駆動する、ターボ過給機4のタービン4bと、例えばNOx触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気ガスの浄化機能を有する触媒装置35a、35bが設けられている。以下では、これらの触媒装置35a、35bを区別しないで用いる場合には、単に「触媒装置35」と表記する。   The exhaust passage 25 is rotated by exhaust gas passing through in order from the upstream side, and the turbine 4b of the turbocharger 4 that drives the compressor 4a by this rotation, such as a NOx catalyst, a three-way catalyst, an oxidation catalyst, etc. Catalyst devices 35a and 35b having an exhaust gas purification function are provided. Hereinafter, when these catalyst devices 35a and 35b are used without being distinguished from each other, they are simply referred to as “catalyst device 35”.

また、排気通路25上には、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路1に還流させるEGR装置26が設けられている。EGR装置26は、一端がタービン4bの上流側の排気通路25に接続され、他端がコンプレッサ4aの下流側で且つスロットルバルブ11の下流側の吸気通路1に接続されたEGR通路27と、EGRガスを冷却するEGRクーラ28と、EGR通路27を流れるEGRガス量(流量)を制御するEGRバルブ29と、を有する。このEGR装置26は、いわゆる高圧EGR装置(HPL(High Pressure Loop)EGR装置)に相当する。   Further, an EGR device 26 is provided on the exhaust passage 25 to recirculate a part of the exhaust gas to the intake passage 1 as EGR gas. The EGR device 26 includes an EGR passage 27 having one end connected to the exhaust passage 25 upstream of the turbine 4b and the other end connected to the intake passage 1 downstream of the compressor 4a and downstream of the throttle valve 11. An EGR cooler 28 that cools the gas and an EGR valve 29 that controls the amount (flow rate) of EGR gas flowing through the EGR passage 27 are provided. The EGR device 26 corresponds to a so-called high pressure EGR device (HPL (High Pressure Loop) EGR device).

また、排気通路25には、排気ガスを、ターボ過給機4のタービン4bを通過させずに迂回させるタービンバイパス通路30が設けられている。このタービンバイパス通路30には、タービンバイパス通路30を流れる排気ガスの流量を制御するウェイストゲートバルブ(以下「WGバルブ」と称する)31が設けられている。   The exhaust passage 25 is provided with a turbine bypass passage 30 that bypasses the exhaust gas without passing through the turbine 4b of the turbocharger 4. The turbine bypass passage 30 is provided with a waste gate valve (hereinafter referred to as “WG valve”) 31 for controlling the flow rate of the exhaust gas flowing through the turbine bypass passage 30.

また、排気通路25においては、EGR通路27の上流側の接続部分とタービンバイパス通路30の上流側の接続部分との間の通路が、第1通路25aと第2通路25bとに分岐されている。第1通路25aは第2通路25bよりも径が大きく、換言すると第2通路25bは第1通路25aよりも径が小さく、第1通路25aには開閉バルブ25cが設けられている。開閉バルブ25cが開いている場合には、排気ガスは基本的には第1通路25aに流れ、開閉バルブ25cが閉じている場合には、排気ガスは第2通路25bにのみ流れる。そのため、開閉バルブ25cが閉じている場合には、開閉バルブ25cが開いている場合よりも、排気ガスの流速が大きくなる。開閉バルブ25cは低回転数領域において閉じられ、流速が上昇された排気ガスをターボ過給機4のタービン4bに供給して、低回転域でもターボ過給機4による過給が行えるようになっている。   Further, in the exhaust passage 25, a passage between an upstream connection portion of the EGR passage 27 and an upstream connection portion of the turbine bypass passage 30 is branched into a first passage 25a and a second passage 25b. . The first passage 25a has a larger diameter than the second passage 25b. In other words, the second passage 25b has a smaller diameter than the first passage 25a, and an opening / closing valve 25c is provided in the first passage 25a. When the opening / closing valve 25c is open, the exhaust gas basically flows into the first passage 25a, and when the opening / closing valve 25c is closed, the exhaust gas flows only into the second passage 25b. Therefore, when the opening / closing valve 25c is closed, the flow rate of the exhaust gas becomes larger than when the opening / closing valve 25c is open. The on-off valve 25c is closed in the low rotation speed region, and the exhaust gas whose flow rate has been increased is supplied to the turbine 4b of the turbocharger 4, so that the turbocharger 4 can perform supercharging even in the low rotation region. ing.

エンジンシステム100には、当該エンジンシステム100に関する各種の状態を検出するセンサ40〜54が設けられている。これらセンサ40〜54は、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ40は、アクセルペダルの開度(ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する)であるアクセル開度を検出する。エアフローセンサ41は、エアクリーナ3とコンプレッサ4aとの間の吸気通路1を通過する吸気の流量に相当する吸入空気量を検出する。温度センサ42は、エアクリーナ3とコンプレッサ4aとの間の吸気通路1を通過する吸気の温度を検出する。圧力センサ43は、過給圧を検出する。スロットル開度センサ44は、スロットルバルブ6の開度であるスロットル開度を検出する。圧力センサ45は、エンジン10に供給される吸気の圧力に相当するインマニ圧(サージタンク7内の圧力)を検出する。クランク角センサ46は、クランクシャフト16におけるクランク角を検出する。吸気側カム角センサ47は、吸気カムシャフトのカム角を検出する。排気側カム角センサ48は、排気カムシャフトのカム角を検出する。温度センサ49は、エンジン10の冷却水の温度(水温)を検出する。WG開度センサ50は、WGバルブ31の開度を検出する。O2センサ51は、触媒装置35aの上流側の排気ガス中の酸素濃度を検出し、O2センサ52は、触媒装置35aと触媒装置35bとの間の排気ガス中の酸素濃度を検出する。車速センサ53は、車両の速度(車速)を検出する。ノックセンサ54は、例えばエンジン10のシリンダブロックに設けられ、エンジン10のノッキングによる振動を検出する。これらの各種センサ40〜54は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S140〜S154をPCM60に出力する。 The engine system 100 is provided with sensors 40 to 54 that detect various states relating to the engine system 100. Specifically, these sensors 40 to 54 are as follows. The accelerator opening sensor 40 detects an accelerator opening that is an accelerator pedal opening (corresponding to an amount by which the driver has depressed the accelerator pedal). The air flow sensor 41 detects an intake air amount corresponding to the flow rate of the intake air passing through the intake passage 1 between the air cleaner 3 and the compressor 4a. The temperature sensor 42 detects the temperature of intake air passing through the intake passage 1 between the air cleaner 3 and the compressor 4a. The pressure sensor 43 detects the supercharging pressure. The throttle opening sensor 44 detects the throttle opening that is the opening of the throttle valve 6. The pressure sensor 45 detects intake manifold pressure (pressure in the surge tank 7) corresponding to the pressure of intake air supplied to the engine 10. The crank angle sensor 46 detects the crank angle in the crankshaft 16. The intake side cam angle sensor 47 detects the cam angle of the intake camshaft. The exhaust side cam angle sensor 48 detects the cam angle of the exhaust camshaft. The temperature sensor 49 detects the temperature (water temperature) of the cooling water of the engine 10. The WG opening degree sensor 50 detects the opening degree of the WG valve 31. The O 2 sensor 51 detects the oxygen concentration in the exhaust gas upstream of the catalyst device 35a, and the O 2 sensor 52 detects the oxygen concentration in the exhaust gas between the catalyst device 35a and the catalyst device 35b. The vehicle speed sensor 53 detects the speed of the vehicle (vehicle speed). The knock sensor 54 is provided, for example, in a cylinder block of the engine 10 and detects vibration caused by knocking of the engine 10. These various sensors 40 to 54 output detection signals S140 to S154 corresponding to the detected parameters to the PCM 60, respectively.

また、PCM60には、車両の自動変速機を制御するTCM70(Transmission Control Module)から自動変速機に関する各種情報(例えば現在の変速段、変速を行う変速点に達したか否か、次変速段に変速したときのエンジン回転数など)が入力される。   The PCM 60 also receives various information about the automatic transmission from the TCM 70 (Transmission Control Module) that controls the automatic transmission of the vehicle (for example, whether the current shift stage, the shift point at which the shift is performed has been reached, The engine speed at the time of shifting is input.

PCM60は、上述した各種センサ40〜54から入力された検出信号S140〜S154、及び、TCM70から入力された自動変速機に関する各種情報に基づいて、エンジンシステム100内の構成要素に対する制御を行う。具体的には、図2に示すように、PCM60は、スロットルバルブ6に制御信号S106を供給して、スロットルバルブ6の開閉時期やスロットル開度を制御し、エアバイパスバルブ9に制御信号S109を供給して、エアバイパスバルブ9の開閉を制御し、WGバルブ31に制御信号S131を供給して、WGバルブ31の開度を制御し、燃料噴射弁13に制御信号S113を供給して、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ14に制御信号S114を供給して、点火時期を制御し、可変吸気バルブ機構18及び可変排気バルブ機構19のそれぞれに制御信号S118、S119を供給して、吸気バルブ12及び排気バルブ17の動作タイミングを制御し、EGRバルブ29に制御信号S129を供給して、EGRバルブ29の開度を制御する。   The PCM 60 controls the components in the engine system 100 based on the detection signals S140 to S154 input from the various sensors 40 to 54 described above and various information related to the automatic transmission input from the TCM 70. Specifically, as shown in FIG. 2, the PCM 60 supplies a control signal S106 to the throttle valve 6, controls the opening / closing timing and throttle opening of the throttle valve 6, and sends a control signal S109 to the air bypass valve 9. To supply the control signal S131 to the WG valve 31, to control the opening of the WG valve 31, to supply the control signal S113 to the fuel injection valve 13, The injection amount and the fuel injection timing are controlled, the control signal S114 is supplied to the spark plug 14, the ignition timing is controlled, and the control signals S118 and S119 are supplied to the variable intake valve mechanism 18 and the variable exhaust valve mechanism 19, respectively. Then, the operation timing of the intake valve 12 and the exhaust valve 17 is controlled, and the control signal S129 is supplied to the EGR valve 29, so that the EGR valve Controlling the 9 opening.

特に、本実施形態では、PCM60は、エンジン10の現在の運転状態に基づき、自動変速機による変速後の変速段においてエンジン10が出力可能な上限トルクを予測し、ドライバが要求する駆動力を変速後の変速段において上限トルクにより実現可能である場合、TCM70により自動変速機に変速を実行させ、ドライバ要求駆動力を実現可能ではない場合、自動変速機に現在の変速段を保持させることにより、変速後にドライバ要求駆動力が得られない場合には変速点に到達した場合でも現在の変速段を保持し、変速ショックの発生を防止する。PCM60は、本発明における「ターボ過給機付きエンジンの制御装置」に相当し、本発明における「ドライバ要求駆動力決定手段」、「上限トルク予測手段」及び「変速制御手段」として機能する。   In particular, in the present embodiment, the PCM 60 predicts the upper limit torque that can be output by the engine 10 at the shift stage after the shift by the automatic transmission based on the current operating state of the engine 10, and shifts the driving force requested by the driver. If it is possible to achieve the upper limit torque at a later shift stage, the automatic transmission is caused to perform a shift by the TCM 70, and if the driver-requested driving force cannot be achieved, the automatic transmission is caused to hold the current shift stage, If the driver-requested driving force cannot be obtained after a shift, the current shift stage is maintained even when the shift point is reached, and the occurrence of a shift shock is prevented. The PCM 60 corresponds to the “control device for an engine with a turbocharger” in the present invention, and functions as “driver required driving force determining means”, “upper limit torque predicting means”, and “shift control means” in the present invention.

PCM60の各構成要素は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。   Each component of the PCM 60 includes a CPU, various programs that are interpreted and executed on the CPU (including basic control programs such as an OS and application programs that are activated on the OS to realize specific functions), programs, and various types It is constituted by a computer having an internal memory such as a ROM or RAM for storing data.

<エンジン制御処理>
次に、図3を参照して、本発明の実施形態において行われるエンジン10の基本制御について説明する。図3は、本発明の実施形態によるエンジン制御処理のフローチャートである。このエンジン制御処理は、車両のイグニッションがオンにされ、PCM60に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。
<Engine control processing>
Next, basic control of the engine 10 performed in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart of the engine control process according to the embodiment of the present invention. This engine control process is activated and executed repeatedly when the ignition of the vehicle is turned on and the PCM 60 is powered on.

エンジン制御処理が開始されると、図3に示すように、ステップS1において、PCM60は車両の運転状態に関する各種情報を取得する。具体的には、PCM60は、アクセル開度センサ40が検出したアクセル開度、エアフローセンサ41が検出した吸入空気量、車速センサ53が検出した車速、ノックセンサ54が検出したノッキングの有無、車両の変速機に現在設定されている変速段等を取得する。   When the engine control process is started, as shown in FIG. 3, in step S <b> 1, the PCM 60 acquires various types of information related to the driving state of the vehicle. Specifically, the PCM 60 detects the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 40, the intake air amount detected by the air flow sensor 41, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 53, the presence or absence of knocking detected by the knock sensor 54, Acquires the gear stage currently set for the transmission.

次に、ステップS2において、PCM60は、ステップS1において取得された車両の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、PCM60は、種々の車速及び種々の変速段について規定された加速度特性マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在の車速及び変速段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して、アクセル開度センサ40によって検出されたアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。   Next, in step S2, the PCM 60 sets a target acceleration based on the driving state of the vehicle acquired in step S1. Specifically, the PCM 60 determines the acceleration corresponding to the current vehicle speed and gear position from acceleration characteristic maps (created in advance and stored in a memory or the like) defined for various vehicle speeds and various gear speeds. A characteristic map is selected, and a target acceleration corresponding to the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 40 is determined with reference to the selected acceleration characteristic map.

次に、ステップS3において、PCM60は、ステップS2において決定した目標加速度を実現するためのエンジン10の目標トルクを決定する。この場合、PCM60は、現在の車速、変速段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン10が出力可能なトルクの範囲内で、目標トルクを決定する。   Next, in step S3, the PCM 60 determines a target torque of the engine 10 for realizing the target acceleration determined in step S2. In this case, the PCM 60 determines a target torque within the range of torque that can be output by the engine 10 based on the current vehicle speed, shift speed, road surface gradient, road surface μ, and the like.

また、ステップS2〜S3の処理と並行して、ステップS4において、PCM60は、ステップS1においてノックセンサ54から取得した検出信号に基づき、ノッキングが検出されたか否かを判定する。
その結果、ノッキングが検出された場合、ステップS5に進み、PCM60は、ノッキングを抑制するために点火時期を遅角側に補正するときの補正量(点火リタード量)を増大させる。一方、ノッキングが検出されなかった場合、ステップS6に進み、PCM60は、点火リタード量を減少させる。これにより、ノックセンサ54によりノッキングが検出される度に点火時期は徐々に遅角側に補正され、ノッキングが検出されない場合、点火時期は進角側に戻される。ただし、点火リタード量は、燃焼効率の著しい悪化や失火を考慮した燃焼安定性の観点から予め実験により定められたリタード限界を超えないように設定される。
In parallel with the processing in steps S2 to S3, in step S4, the PCM 60 determines whether knocking has been detected based on the detection signal acquired from the knock sensor 54 in step S1.
As a result, when knocking is detected, the process proceeds to step S5, and the PCM 60 increases the correction amount (ignition retard amount) when correcting the ignition timing to the retard side in order to suppress knocking. On the other hand, if knocking is not detected, the process proceeds to step S6, and the PCM 60 decreases the ignition retard amount. Thus, every time knocking is detected by the knock sensor 54, the ignition timing is gradually corrected to the retard side, and when knocking is not detected, the ignition timing is returned to the advance side. However, the ignition retard amount is set so as not to exceed the retard limit determined in advance by experiments from the viewpoint of combustion stability in consideration of significant deterioration in combustion efficiency and misfire.

ステップS3、及び、ステップS5又はS6の後、ステップS7に進み、PCM60は、ステップS1において取得した現在のエンジン回転数及びステップS3において決定した目標トルクを含むエンジン10の運転状態に応じて、点火プラグ14による基準点火時期を設定する。具体的には、PCM60は、目標トルクにフリクションロスやポンピングロスによる損失トルクを加味した目標図示トルクを算出し、種々の充填効率及び種々のエンジン回転数について点火時期と図示トルクとの関係を規定した点火進角マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在のエンジン回転数に対応し且つノッキングが発生しない範囲(各点火進角マップにおいて予め設定されたノック限界点火時期よりも遅角側の範囲)で可能な限りMBTに近い点火時期の場合に目標図示トルクが得られる点火進角マップを選択し、選択した点火進角マップを参照して、目標図示トルクに対応する点火時期を基準点火時期として設定する。そして、PCM60は、設定した基準点火時期を、ステップS5又はS6において設定した点火リタード量だけ遅角側に補正する。   After step S3 and step S5 or S6, the process proceeds to step S7, where the PCM 60 performs ignition according to the operating state of the engine 10 including the current engine speed acquired in step S1 and the target torque determined in step S3. The reference ignition timing by the plug 14 is set. Specifically, the PCM 60 calculates a target indicated torque by adding a loss loss due to friction loss or pumping loss to the target torque, and defines the relationship between the ignition timing and the indicated torque for various charging efficiencies and various engine speeds. Range corresponding to the current engine speed and in which knocking does not occur (the knock limit ignition set in advance in each ignition advance map) from the ignition advance map (prepared and stored in a memory or the like). The ignition advance map is selected so that the target indicated torque can be obtained when the ignition timing is as close as possible to the MBT in the retarded angle range), and the target indicated torque is obtained by referring to the selected ignition advance map. The corresponding ignition timing is set as the reference ignition timing. Then, the PCM 60 corrects the set reference ignition timing to the retard side by the ignition retard amount set in step S5 or S6.

次に、ステップS8において、PCM60は、ステップS3により決定された目標トルクをエンジン10に出力させるための目標充填効率を設定する。具体的には、PCM60は、目標図示トルクを出力するために必要な熱量(要求熱量)を求め、この要求熱量を発生させるために必要な目標充填効率を求める。PCM60は、ステップS7において基準点火時期をステップS5又はS6において設定した点火リタード量だけ遅角させる場合には、この点火リタード量に応じて目標充填効率を増大させ、目標トルクがエンジン10から適切に出力されるようにする。   Next, in step S8, the PCM 60 sets a target charging efficiency for causing the engine 10 to output the target torque determined in step S3. Specifically, the PCM 60 obtains a heat amount (required heat amount) necessary for outputting the target indicated torque, and obtains a target charging efficiency necessary for generating the required heat amount. When the reference ignition timing is retarded by the ignition retard amount set in step S5 or S6 in step S7, the PCM 60 increases the target charging efficiency in accordance with the ignition retard amount, and the target torque is appropriately adjusted from the engine 10. To be output.

次に、ステップS9において、PCM60は、ステップS8において設定した目標充填効率に相当する空気がエンジン10に導入されるように、エアフローセンサ31が検出した空気量を考慮して、スロットルバルブ6の開度と、可変吸気バルブ機構18を介した吸気バルブ12の開閉時期とを決定する。   Next, in step S9, the PCM 60 opens the throttle valve 6 in consideration of the air amount detected by the air flow sensor 31 so that air corresponding to the target charging efficiency set in step S8 is introduced into the engine 10. And the opening / closing timing of the intake valve 12 via the variable intake valve mechanism 18 is determined.

次に、ステップS10において、PCM60は、ステップS10において決定したスロットル開度及び吸気バルブ12の開閉時期に基づき、スロットルバルブ6及び可変吸気バルブ機構18を制御するとともに、エンジン10の運転状態等に応じて決定された目標当量比と、エアフローセンサ41の検出信号S141等に基づき推定した実空気量とに基づき、燃料噴射弁13を制御する。   Next, in step S10, the PCM 60 controls the throttle valve 6 and the variable intake valve mechanism 18 based on the throttle opening determined in step S10 and the opening / closing timing of the intake valve 12, and also according to the operating state of the engine 10, etc. The fuel injection valve 13 is controlled based on the target equivalence ratio determined in this way and the actual air amount estimated based on the detection signal S141 of the airflow sensor 41 and the like.

また、ステップS9〜S10の処理と並行して、ステップS11において、PCM60は、ターボ過給機4による目標過給圧を取得する。例えば、種々のエンジン回転数について目標トルクと目標過給圧との関係を示すマップが予めメモリ等に記憶されており、PCM60は、そのマップを参照し、現時点でのエンジン回転数及びステップS3において決定した目標トルクに対応する目標過給圧を取得する。   In parallel with the processing in steps S9 to S10, in step S11, the PCM 60 acquires the target supercharging pressure by the turbocharger 4. For example, a map indicating the relationship between the target torque and the target supercharging pressure for various engine speeds is stored in advance in a memory or the like, and the PCM 60 refers to the map to determine the current engine speed and the step S3. A target boost pressure corresponding to the determined target torque is acquired.

次に、ステップS12において、PCM60は、ステップS11において取得した目標過給圧を実現するための、WGバルブ31の開度を決定する。   Next, in step S12, the PCM 60 determines the opening degree of the WG valve 31 for realizing the target boost pressure acquired in step S11.

次に、ステップS13において、PCM60は、ステップS12において設定した開度に基づき、WGバルブ31のアクチュエータを制御する。この場合、PCM10は、ステップS12において設定した開度に応じてWGバルブ31のアクチュエータを制御すると共に、圧力センサ43により検出される過給圧を、ステップS11において取得した目標過給圧に近づけるようにアクチュエータをフィードバック制御する。   Next, in step S13, the PCM 60 controls the actuator of the WG valve 31 based on the opening set in step S12. In this case, the PCM 10 controls the actuator of the WG valve 31 according to the opening set in step S12, and brings the boost pressure detected by the pressure sensor 43 closer to the target boost pressure acquired in step S11. The actuator is feedback controlled.

また、ステップS9〜S10及びステップS11〜S13の処理と並行して、ステップS14において、PCM60は、ステップS7において設定した点火時期に点火が行われるように、点火プラグ14を制御する。
ステップS10、S13及びS14の後、PCM60は、エンジン制御処理を終了する。
In parallel with the processing in steps S9 to S10 and steps S11 to S13, in step S14, the PCM 60 controls the spark plug 14 so that ignition is performed at the ignition timing set in step S7.
After steps S10, S13, and S14, the PCM 60 ends the engine control process.

<変速制御処理>
次に、図4を参照して、本発明の実施形態において行われる自動変速機の変速制御処理について説明する。図4は、本発明の実施形態による変速制御処理のフローチャートである。この変速制御処理は、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行され、また、図3に示したエンジン制御処理と並行して実行される。
<Transmission control process>
Next, with reference to FIG. 4, the shift control process of the automatic transmission performed in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart of the shift control process according to the embodiment of the present invention. This shift control process is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the engine control process shown in FIG.

変速制御処理が開始されると、まず、ステップS21において、PCM60は、アクセル開度センサ40、クランク角センサ46、圧力センサ43などから入力された検出信号に基づき、現時点のアクセル開度、エンジン回転数及び過給圧を取得する。   When the shift control process is started, first, in step S21, the PCM 60, based on detection signals input from the accelerator opening sensor 40, the crank angle sensor 46, the pressure sensor 43, and the like, Get the number and supercharging pressure.

次に、ステップS22において、PCM60は、現在の車速において自動変速機が変速段を現変速段から次変速段に変速した場合における変速直後のエンジン回転数(以下、必要に応じて「次変速段エンジン回転数」を呼ぶ)をTCM70から取得する。この次変速段エンジン回転数は、現在の車速と次変速段の減速比とに基づいて求められる。   Next, in step S22, the PCM 60 determines that the engine speed immediately after the shift when the automatic transmission shifts the shift stage from the current shift stage to the next shift stage at the current vehicle speed (hereinafter referred to as “next shift stage if necessary”). The engine speed is called from the TCM 70. The next gear stage engine speed is obtained based on the current vehicle speed and the speed reduction ratio of the next gear stage.

次に、ステップS23において、PCM60は、ステップS21において取得したアクセル開度及び過給圧と、ステップS22において取得した次変速段エンジン回転数に基づき、エンジン10が次変速段エンジン回転数において所定の予測時間先に出力可能な上限トルクを算出する。なお、予測時間は、目標トルクに基づきスロットルバルブ6や可変吸気バルブ機構18を制御した場合にエンジン10の出力トルクが応答するまでの時間であり、例えば200msである。
例えば、PCM60は、図3に例示したエンジン制御処理のステップS3において決定した目標トルクを取得する。そして、種々のエンジン回転数について過給圧と出力トルクとの関係を示す過給圧マップ(予め作成されてメモリ等に記憶されている)の中から現在のエンジン回転数に対応するマップを参照し、目標トルクに対応する過給圧を目標過給圧として算出する。さらに、現在の過給圧と目標過給圧との間の値(例えば、現在の過給圧と目標過給圧との間を1:9に内分した点の値)を、200ms先の予測過給圧として算出し、次変速段エンジン回転数に対応する過給圧マップにおいて予測過給圧に対応する出力トルクを、次変速段エンジン回転数において200ms先に出力可能な上限トルクとして算出する。
Next, in step S23, the PCM 60 determines whether the engine 10 has a predetermined speed at the next gear stage engine speed based on the accelerator opening degree and the boost pressure obtained in step S21 and the next gear stage engine speed obtained in step S22. The upper limit torque that can be output ahead of the predicted time is calculated. The predicted time is a time until the output torque of the engine 10 responds when the throttle valve 6 and the variable intake valve mechanism 18 are controlled based on the target torque, and is, for example, 200 ms.
For example, the PCM 60 acquires the target torque determined in step S3 of the engine control process illustrated in FIG. Then, refer to a map corresponding to the current engine speed from among supercharging pressure maps (preliminarily created and stored in a memory or the like) showing the relationship between the supercharging pressure and the output torque for various engine speeds. Then, the boost pressure corresponding to the target torque is calculated as the target boost pressure. Further, a value between the current supercharging pressure and the target supercharging pressure (for example, a value obtained by internally dividing the current supercharging pressure and the target supercharging pressure into 1: 9) is set to 200 ms ahead. Calculated as the predicted boost pressure, and the output torque corresponding to the predicted boost pressure in the boost pressure map corresponding to the next gear stage engine speed is calculated as the upper limit torque that can be output 200 ms ahead at the next gear speed engine speed. To do.

次に、ステップS24において、PCM60は、TCM70から入力された情報に基づき、車両の運転状態が、自動変速機による変速を実行する変速点に到達したか否かを判定する。
図5は、TCM70が自動変速機の制御を行うときに参照する変速制御マップの一例である。この変速制御マップにおいて、横軸は車速を示し、縦軸はアクセル開度を表している。TCM70は、図5に例示したような変速制御マップを参照し、現在の車速及びアクセル開度に対応する変速段を目標変速段として設定する。そして、TCM70は、車速やアクセル開度の変化により目標変速段が変化した場合、車両の運転状態が変速点に到達したことを示す信号をPCM60に出力する。
Next, in step S24, the PCM 60 determines whether or not the driving state of the vehicle has reached a shift point at which a shift by the automatic transmission is executed based on the information input from the TCM 70.
FIG. 5 is an example of a shift control map that is referred to when the TCM 70 controls the automatic transmission. In this shift control map, the horizontal axis represents the vehicle speed, and the vertical axis represents the accelerator opening. The TCM 70 refers to the shift control map illustrated in FIG. 5 and sets the shift speed corresponding to the current vehicle speed and accelerator opening as the target shift speed. Then, the TCM 70 outputs a signal indicating that the driving state of the vehicle has reached the shift point to the PCM 60 when the target shift stage changes due to a change in the vehicle speed or the accelerator opening.

ステップS24において、車両の運転状態が変速点に到達した場合、ステップS25に進み、PCM60は、ステップS23において算出した上限トルクにより、ドライバが要求する駆動力を自動変速機による変速後に実現できるか否かを判定する。
具体的には、PCM60は、図3に例示したエンジン制御処理のステップS2において決定した目標加速度を実現するために必要な駆動力を、アクセルペダルを操作したドライバが要求する駆動力(ドライバ要求駆動力)として決定する。また、ステップS23において算出した上限トルクと次変速段の減速比に基づき、変速後に出力可能な予測駆動力を算出する。そして、算出した予測駆動力がドライバ要求駆動力以上であればドライバ要求駆動力を変速後に実現できると判定し、予測駆動力がドライバ要求駆動力未満であればドライバ要求駆動力を変速後に実現とできない判定する。
In step S24, when the driving state of the vehicle has reached the shift point, the process proceeds to step S25, and the PCM 60 can realize the driving force requested by the driver after the shift by the automatic transmission by the upper limit torque calculated in step S23. Determine whether.
Specifically, the PCM 60 drives the driving force required by the driver who operates the accelerator pedal (driver-requested driving) for the driving force necessary to realize the target acceleration determined in step S2 of the engine control process illustrated in FIG. Power). Further, based on the upper limit torque calculated in step S23 and the speed reduction ratio of the next gear, a predicted driving force that can be output after the shift is calculated. If the calculated predicted driving force is greater than or equal to the driver required driving force, it is determined that the driver required driving force can be realized after the shift, and if the predicted driving force is less than the driver required driving force, the driver required driving force is realized after the shift. Can't judge.

その結果、ステップS23において算出した上限トルクにより、ドライバ要求駆動力を変速後に実現できる場合、ステップS26に進み、PCM60は、変速制御の開始を指示する旨の信号をTCM70に出力する。
一方、ステップS24において車両の運転状態が変速点に到達していない場合、又は、ステップS25において、上限トルクによりドライバ要求駆動力を変速後に実現できない場合、ステップS27に進み、PCM60は、変速制御を行わずに現変速段を保持することを指示する旨の信号をTCM70に出力する。
ステップS26又はS27の後、PCM60は変速制御処理を終了する。
As a result, when the driver-requested driving force can be realized after the shift by the upper limit torque calculated in step S23, the process proceeds to step S26, and the PCM 60 outputs a signal to the TCM 70 to instruct the start of the shift control.
On the other hand, if the driving state of the vehicle has not reached the shift point in step S24, or if the driver-requested driving force cannot be realized after the shift by the upper limit torque in step S25, the process proceeds to step S27, and the PCM 60 performs the shift control. A signal indicating that the current gear position is to be maintained without performing the operation is output to the TCM 70.
After step S26 or S27, the PCM 60 ends the shift control process.

<エンジンの動作>
次に、図6を参照して、本発明の実施形態による変速制御処理を実行した場合のエンジンの動作を説明する。図6は、本発明の実施形態による変速制御処理を実行した場合のタイムチャートの一例である。具体的には、図6では、上から順に、アクセル開度、エンジン回転数、現過給圧、出力トルク、変速段、次変速段エンジン回転数、次変速段での上限トルクを示している。
<Engine operation>
Next, with reference to FIG. 6, the operation of the engine when the shift control process according to the embodiment of the present invention is executed will be described. FIG. 6 is an example of a time chart when the shift control process according to the embodiment of the present invention is executed. Specifically, FIG. 6 shows, in order from the top, the accelerator opening, the engine speed, the current boost pressure, the output torque, the shift stage, the next shift stage engine speed, and the upper limit torque at the next shift stage. .

図6に示すように、時刻t0においてアクセル開度が増大し始めると、それに応じて出力トルクを増大させるようにエンジン10の制御が行われ、エンジン回転数も徐々に増大する。また、次変速段エンジン回転数(図6では現在の車速において自動変速機が変速段を1速から2速に変速した場合における変速直後のエンジン回転数)も現変速段(図6では1速)でのエンジン回転数と同じように増大する。   As shown in FIG. 6, when the accelerator opening starts to increase at time t0, the engine 10 is controlled to increase the output torque accordingly, and the engine speed gradually increases. Further, the next gear stage engine speed (in FIG. 6, the engine speed immediately after the shift when the automatic transmission shifts the gear stage from the first speed to the second speed at the current vehicle speed) is also the current gear stage (the first speed in FIG. 6). ) In the same manner as the engine speed at

時刻t1において車両の運転状態が変速点に到達した場合、PCM60は、時刻t1の車速における次変速段エンジン回転数NeaをTCM70から取得し、時刻t1でのアクセル開度APO及び過給圧Pnに基づき、次変速段エンジン回転数Neaで200ms先に出力可能な上限トルクTqaを算出する。そして、上限トルクTqaと次変速段(2速)の減速比に基づき、変速後に出力可能な予測駆動力を算出し、予測駆動力がドライバ要求駆動力以上か否かを判定する。 When the driving state of the vehicle reaches the shift point at time t1, the PCM 60 obtains the next gear stage engine speed Nea at the vehicle speed at time t1 from the TCM 70, and sets the accelerator opening APO and the boost pressure Pn at time t1. Based on this, an upper limit torque Tqa that can be output 200 ms ahead at the next gear stage engine speed Nea is calculated. Then, based on the upper limit torque Tqa and the reduction ratio of the next gear (second speed), a predicted driving force that can be output after the shift is calculated, and it is determined whether or not the predicted driving force is equal to or greater than the driver requested driving force.

予測駆動力がドライバ要求駆動力以上である場合、PCM60は変速制御の開始を指示する旨の信号をTCM70に出力する。TCM70は自動変速機の変速制御を開始し、時刻t2において変速段が次変速段(2速)に切り替わる。この場合、変速直後にエンジン10が出力可能な駆動力はドライバ要求駆動力以上であるので、駆動力不足により変速ショックが生じることはない。   If the predicted driving force is equal to or greater than the driver request driving force, the PCM 60 outputs a signal to the TCM 70 to instruct the start of the shift control. The TCM 70 starts the shift control of the automatic transmission, and the gear position is switched to the next gear position (second gear) at time t2. In this case, since the driving force that can be output by the engine 10 immediately after the shift is equal to or greater than the driver-requested driving force, a shift shock does not occur due to insufficient driving force.

一方、予測駆動力がドライバ要求駆動力未満である場合、PCM60は変速制御を行わずに現変速段を保持することを指示する旨の信号をTCM70に出力する。したがって、TCM70は自動変速機の変速制御を行わず、時刻t2においても変速段は現変速段(1速)に保持される。すなわち、過給圧の上昇遅れ等により変速後の変速段においてドライバ要求駆動力が得られない場合には変速を行わないので、駆動力不足により変速ショックが生じることを防止できる。   On the other hand, when the predicted driving force is less than the driver required driving force, the PCM 60 outputs a signal to the TCM 70 instructing to maintain the current gear position without performing the shift control. Therefore, the TCM 70 does not perform the shift control of the automatic transmission, and the shift speed is maintained at the current shift speed (first speed) even at time t2. That is, when the driver-requested driving force cannot be obtained at the shift stage after the shift due to the increase in the boost pressure or the like, the shift is not performed, so that it is possible to prevent a shift shock from occurring due to the insufficient driving force.

<作用効果>
次に、上述した本発明の実施形態によるターボ過給機付きエンジンの制御装置の作用効果を説明する。
<Effect>
Next, the effect of the control apparatus for the turbocharged engine according to the above-described embodiment of the present invention will be described.

まず、PCM60は、エンジン10の現在の運転状態に基づき、自動変速機による変速後の変速段においてエンジン10が出力可能な上限トルクを予測し、アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき決定したドライバ要求駆動力を、自動変速機による変速後に上限トルクにより実現可能である場合、自動変速機に変速を実行させ、ドライバ要求駆動力を変速後に上限トルクにより実現可能ではない場合、自動変速機に現在の変速段を保持させるので、過給圧の上昇遅れ等により変速後の変速段においてドライバ要求駆動力が得られない運転状態であるにも関わらず変速を実行して変速ショックを引き起こすことを防止することができ、スムーズな変速が行われるようにエンジンを制御することができる。   First, the PCM 60 predicts the upper limit torque that can be output by the engine 10 at the shift stage after the shift by the automatic transmission based on the current operating state of the engine 10, and determines it based on the operating state of the vehicle including the operation of the accelerator pedal. If the driver requested driving force can be realized by the upper limit torque after the shift by the automatic transmission, the automatic transmission is caused to execute the shift, and if the driver requested driving force cannot be realized by the upper limit torque after the shift, the automatic transmission To maintain the current gear position, causing a gear shift shock by executing a gear shift even though the driver requested driving force cannot be obtained at the gear position after the gear shift due to a delay in the boost pressure rise. Therefore, the engine can be controlled so that smooth shifting is performed.

また、PCM60は、変速後の変速段におけるエンジン回転数とターボ過給機4による現在の過給圧とに基づき、上限トルクを予測するので、例えばエンジン回転数が低く十分な過給圧が得られない場合でも、その状態を反映してエンジン10が出力可能な上限トルクを正確に予測することができ、これにより、ドライバ要求駆動力を自動変速機による変速後に上限トルクにより実現可能か否かを正確に判定して、変速ショックを引き起こすことなくスムーズな変速が行われるようにエンジンを制御することができる。   Further, since the PCM 60 predicts the upper limit torque based on the engine speed at the speed stage after the shift and the current supercharging pressure by the turbocharger 4, for example, a sufficient supercharging pressure is obtained with a low engine speed. Even if it is not possible, it is possible to accurately predict the upper limit torque that can be output by the engine 10 reflecting the state, and whether or not the driver requested driving force can be realized by the upper limit torque after shifting by the automatic transmission. Can be accurately determined, and the engine can be controlled so that a smooth shift can be performed without causing a shift shock.

1 吸気通路
4 ターボ過給機
4a コンプレッサ
4b タービン
6 スロットルバルブ
10 エンジン
13 燃料噴射弁
14 点火プラグ
18 可変吸気バルブ機構
25 排気通路
31 WGバルブ
40 アクセル開度センサ
43 圧力センサ
53 車速センサ
60 PCM
70 TCM
100 エンジンシステム
1 intake passage 4 turbocharger 4a compressor 4b turbine 6 throttle valve 10 engine 13 fuel injection valve 14 spark plug 18 variable intake valve mechanism 25 exhaust passage 31 WG valve 40 accelerator opening sensor 43 pressure sensor 53 vehicle speed sensor 60 PCM
70 TCM
100 engine system

Claims (1)

自動変速機とターボ過給機とを有するエンジンを、目標トルクを出力させるように制御するターボ過給機付きエンジンの制御装置であって、
アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき、ドライバが要求するドライバ要求駆動力を決定するドライバ要求駆動力決定手段と、
上記エンジンの現在の運転状態に基づき、上記自動変速機による変速後の変速段において上記エンジンが出力可能な上限トルクを予測する上限トルク予測手段と、
上記ドライバ要求駆動力を上記自動変速機による変速後に上記上限トルクにより実現可能である場合、上記自動変速機に変速を実行させ、上記ドライバ要求駆動力を上記自動変速機による変速後に上記上限トルクにより実現可能ではない場合、上記自動変速機に現在の変速段を保持させる変速制御手段と
種々のエンジン回転数に対応する、上記ターボ過給機による過給圧と、上記エンジンの出力トルクと、の関係を示す過給圧マップを記憶しているメモリと、
を有し、
現在の車両の運転状態に基づいて上記エンジンが出力可能なトルクの範囲内で上記目標トルクを決定し、
現在のエンジン回転数に対応する上記過給圧マップを参照し、上記目標トルクに対応する過給圧を目標過給圧として算出し、
現在の上記ターボ過給機による過給圧と上記目標過給圧との間の値を変速後の予測過給圧として算出し、
変速後の変速段におけるエンジン回転数に対応する上記過給圧マップを参照し、上記予測過給圧に対応する上記エンジンの出力トルクを上記上限トルクとして算出することを特徴とするターボ過給機付きエンジンの制御装置。
A control device for an engine with a turbocharger that controls an engine having an automatic transmission and a turbocharger so as to output a target torque,
Driver requested driving force determining means for determining a driver requested driving force requested by the driver based on a driving state of the vehicle including an operation of an accelerator pedal;
Upper limit torque predicting means for predicting an upper limit torque that can be output by the engine at a shift stage after the shift by the automatic transmission based on the current operating state of the engine;
When the driver-requested driving force can be realized by the upper limit torque after shifting by the automatic transmission, the automatic transmission is caused to perform a shift, and the driver-requested driving force is changed by the upper limit torque after the shifting by the automatic transmission. If not feasible, shift control means for holding the current shift stage in the automatic transmission ,
A memory storing a supercharging pressure map showing a relationship between a supercharging pressure by the turbocharger corresponding to various engine speeds and an output torque of the engine;
I have a,
The target torque is determined within a range of torque that the engine can output based on the current driving state of the vehicle,
With reference to the boost pressure map corresponding to the current engine speed, the boost pressure corresponding to the target torque is calculated as the target boost pressure,
A value between the current supercharging pressure by the turbocharger and the target supercharging pressure is calculated as a predicted supercharging pressure after shifting,
A turbocharger, wherein the turbocharger calculates the output torque of the engine corresponding to the predicted boost pressure as the upper limit torque with reference to the boost pressure map corresponding to the engine speed at the shift speed after the shift. Engine control unit.
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