JPH11129784A - Method and system for controlling vehicle - Google Patents

Method and system for controlling vehicle

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JPH11129784A
JPH11129784A JP9299968A JP29996897A JPH11129784A JP H11129784 A JPH11129784 A JP H11129784A JP 9299968 A JP9299968 A JP 9299968A JP 29996897 A JP29996897 A JP 29996897A JP H11129784 A JPH11129784 A JP H11129784A
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JP
Japan
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target
engine
air
vehicle
torque
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JP9299968A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinsuke Takahashi
信補 高橋
Teruji Sekozawa
照治 瀬古沢
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a system for controlling a vehicle capable of minimizing the fuel consumption rate in the operation condition of the vehicle for every moment. SOLUTION: A control unit 100 to control an engine 10 of a vehicle and an automatic transmission 20, is provided with a target drive torque setting part 120 to set the target drive torque Td which is the target torque of a drive wheel from the accelerator step-in angle θac and a vehicle speed (v), and a target value setting part 140 to set the target air-fuel ratio tA/F to minimize the fuel consumption rate and the target transmission gear ratio tNin under the prescribed condition to realize the operation of the engine 10 and the transmission 20 while satisfying the target drive torque Td set by the target drive torque setting part to the present vehicle speed. A hydraulic circuit 28 of the transmission 20 is controlled by the target transmission gear ratio tNin and the engine 10 is controlled so as to realize the target air-fuel ratio tA/F.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両制御方法及び
車両制御システムに係り、特に、車両に搭載されたエン
ジン及び自動変速機を制御して燃料消費率を低減する車
両制御方法及び車両制御システムに関する。
The present invention relates to a vehicle control method and a vehicle control system, and more particularly to a vehicle control method and a vehicle control system for controlling an engine and an automatic transmission mounted on a vehicle to reduce a fuel consumption rate. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の低燃費を実現するようなエンジン
及び変速機の制御方法としては、例えば、「藤沢英也,
小林久徳、「電子制御ガソリン噴射」(昭和62年7月
5日)、山海堂出版、P.164」に記載されているよ
うに、無段変速機とスロットル駆動アクチュエータを用
いる方法が知られている。この方法では、エンジンの燃
費率の最も良い運転領域上でエンジンを運転して燃費を
向上するために、無段変速機とスロットル駆動アクチュ
エータを用いて、運転者が操作するアクセル信号に応じ
て、スロットル開度と変速比を複合的に制御するように
している。なお、この方法では、空燃比が、14.7の
ストイキオメトリックとなるように運転しながら、変速
比を最適な状態に設定して燃費を改善するようにしてい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional control method of an engine and a transmission for realizing low fuel consumption, for example, “Hideya Fujisawa,
Hisashinori Kobayashi, "Electronically Controlled Gasoline Injection" (July 5, 1987), Sankaido Publishing, p. As described in “164”, a method using a continuously variable transmission and a throttle drive actuator is known. In this method, a continuously variable transmission and a throttle drive actuator are used in accordance with an accelerator signal operated by a driver in order to operate the engine in an operation region where the fuel efficiency of the engine is the best and improve fuel efficiency. The throttle opening and the gear ratio are controlled in a complex manner. In this method, while operating such that the air-fuel ratio becomes a stoichiometric value of 14.7, the gear ratio is set to an optimum state to improve fuel efficiency.

【0003】一方、エンジン制御単独で、燃費を改善す
る方法としては、「中島泰夫,村中重夫、「新自動車用
ガソリンエンジン」(平成6燃4月30日)、山海堂出
版、P.44」に記載されているように、リーンバーン
制御が知られている。この方法は、空燃比が20程度の
燃料が希薄な状態で燃焼させることで、理論熱効率を改
善し、燃費を向上しようとするものである。
On the other hand, as a method of improving fuel efficiency by controlling the engine alone, there are methods described in "Yasuo Nakajima, Shigeo Muranaka," Gasoline Engine for New Automobile "(April 30, 1994), Sankaido Shuppan, P.S. As described in “44”, lean burn control is known. According to this method, fuel having an air-fuel ratio of about 20 is burned in a lean state, thereby improving theoretical thermal efficiency and improving fuel efficiency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述し
た2つの方法を組み合わせた方法によって、燃費の改善
を図ることについて検討を行った。その方法とは、運転
者が操作するアクセル信号から空燃比がストイキの燃料
消費率テーブルを用いて燃費が最小となるような目標変
速比と目標トルクをまず計算し、次に、目標トルクを実
現するような、なるべく燃費が良い空燃比を設定してエ
ンジン変速機の制御を行うものである。しかしながら、
この方法では、燃費向上は図れるものの、必ずしも、最
適な燃費点でエンジン及び変速機を運転することにはな
らないことが判明した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have studied to improve fuel economy by a method combining the above two methods. The method first calculates the target gear ratio and target torque from the accelerator signal operated by the driver using the fuel consumption rate table with the stoichiometric air-fuel ratio to minimize fuel consumption, and then achieves the target torque. Thus, the engine transmission is controlled by setting an air-fuel ratio with good fuel efficiency as much as possible. However,
It has been found that this method can improve the fuel efficiency but does not always operate the engine and the transmission at the optimum fuel efficiency point.

【0005】本発明の目的は、時々刻々の車両の運転状
態において燃料消費率を最小化することができる車両制
御方法及び車両制御システムを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a vehicle control method and a vehicle control system capable of minimizing a fuel consumption rate in a running state of a vehicle every moment.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)上記目的を達成するために、本発明は、車両のエ
ンジン及び自動変速機を制御する車両制御方法におい
て、アクセル踏み込み角と車速から駆動輪の目標トルク
である目標駆動トルクを算出し、現在の車速に対して上
記目標駆動トルクを満たしつつ、上記エンジンと変速機
の運転が実現するような所定の条件下で、燃料消費率を
最小とするような目標空燃比と目標変速比を算出し、そ
の目標空燃比と目標変速比値を実現するように上記エン
ジンと変速機を制御するようにしたものである。かかる
方法により、算出された目標空燃比と目標変速比値を実
現するように上記エンジンと変速機を制御するようにし
たので、時々刻々の車両の運転状態において燃料消費率
を最小化し得るものとなる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle control method for controlling an engine and an automatic transmission of a vehicle, wherein a target drive torque which is a target torque of a drive wheel is calculated from an accelerator pedal depression angle and a vehicle speed, Calculate a target air-fuel ratio and a target gear ratio that minimize the fuel consumption rate under predetermined conditions that realize the operation of the engine and the transmission while satisfying the target drive torque with respect to the current vehicle speed. The engine and the transmission are controlled so as to achieve the target air-fuel ratio and the target gear ratio value. With this method, the engine and the transmission are controlled so as to realize the calculated target air-fuel ratio and target gear ratio value, so that the fuel consumption rate can be minimized in the instantaneous driving state of the vehicle. Become.

【0007】(2)上記(1)において、好ましくは、
上記目標空燃比及び目標変速比の算出は、上記目標駆動
トルクから求められるエンジン発生トルク及び上記現在
の車速から求められるエンジン回転数によって表される
基本燃料消費率関数を燃焼効率補正係数によって補正し
た燃料消費率関数が最小となるように求めるようにした
ものである。かかる方法により、燃料消費率関数を最小
化する目標空燃比と目標変速比を算出し得るものとな
る。
(2) In the above (1), preferably,
In the calculation of the target air-fuel ratio and the target gear ratio, a basic fuel consumption rate function represented by an engine generated torque obtained from the target drive torque and an engine speed obtained from the current vehicle speed was corrected by a combustion efficiency correction coefficient. The fuel consumption rate function is determined so as to be minimized. With this method, the target air-fuel ratio and the target gear ratio that minimize the fuel consumption rate function can be calculated.

【0008】(3)上記(2)において、好ましくは、
上記エンジン発生トルクは、上記目標駆動トルク及び車
速の変化率とエンジン回転数の変化率に基づいて算出す
るようにしたものである。かかる方法により、エンジン
の過渡運転状態における燃料消費率を最適化し得るもの
となる。
(3) In the above (2), preferably,
The engine generated torque is calculated based on the change rates of the target drive torque and the vehicle speed and the change rate of the engine speed. With this method, the fuel consumption rate in the transient operation state of the engine can be optimized.

【0009】(4)上記(1)において、好ましくは、
上記目標空燃比及び目標変速比の算出は、駆動輪の駆動
トルクと車速を軸の変数に持ち、予め燃料消費率が最小
となるようにデータが求められたテーブルを用いるよう
にしたものである。かかる方法により、目標空燃比及び
目標変速比の算出を容易に行い得るものとなる。
(4) In the above (1), preferably,
The calculation of the target air-fuel ratio and the target gear ratio uses a table in which the drive torque of the drive wheels and the vehicle speed are used as axis variables and data is obtained in advance so as to minimize the fuel consumption rate. . With this method, the calculation of the target air-fuel ratio and the target gear ratio can be easily performed.

【0010】(5)上記(1)において、好ましくは、
さらに、燃料消費率を最小とするような目標EGR率を
算出し、この目標EGR率を実現するように上記エンジ
ンと変速機を制御するようにしたものである。かかる方
法により、燃料消費率関数を最小化する目標空燃比と目
標変速比と目標EGR率を算出し得るものとなる。
(5) In the above (1), preferably,
Further, a target EGR rate that minimizes the fuel consumption rate is calculated, and the engine and the transmission are controlled so as to realize the target EGR rate. With this method, the target air-fuel ratio, the target gear ratio, and the target EGR rate that minimize the fuel consumption rate function can be calculated.

【0011】(6)上記(1)又は(5)において、好
ましくは、上記所定の条件は、空燃比の取り得る範囲,
変速比の取り得る範囲,若しくはEGR率の取り得る範
囲としたものである。
(6) In the above (1) or (5), preferably, the predetermined condition is a condition in which an air-fuel ratio can be taken,
This is a range in which the gear ratio can be taken or a range in which the EGR rate can be taken.

【0012】(7)上記目的を達成するために、本発明
は、在の車速に対して目標駆動トルクを満たしつつ、所
定の条件下で上記エンジンと変速機の運転が実現するよ
うに、燃料消費率を最小とするような目標空燃比と目標
変速比を算出し、その目標空燃比と目標変速比値を実現
するように上記エンジンと変速機を制御するようにした
ものである。かかる方法により、算出された目標空燃比
と目標変速比値を実現するように上記エンジンと変速機
を制御するようにしたので、時々刻々の車両の運転状態
において燃料消費率を最小化し得るものとなる。
(7) In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel supply system which satisfies a target driving torque for a current vehicle speed and realizes the operation of the engine and the transmission under predetermined conditions. A target air-fuel ratio and a target speed ratio that minimize the consumption rate are calculated, and the engine and the transmission are controlled so as to realize the target air-fuel ratio and the target speed ratio value. With this method, the engine and the transmission are controlled so as to realize the calculated target air-fuel ratio and target gear ratio value, so that the fuel consumption rate can be minimized in the instantaneous driving state of the vehicle. Become.

【0013】(8)上記目的を達成するために、本発明
は、車両のエンジン及び自動変速機を制御する制御ユニ
ットを有する車両制システムにおいて、上記制御ユニッ
トは、アクセル踏み込み角と車速から駆動輪の目標トル
クである目標駆動トルクを設定する目標駆動トルク設定
部と、現在の車速に対して上記目標駆動トルク設定部で
設定された上記目標駆動トルクを満たしつつ、上記エン
ジンと変速機の運転が実現するような所定の条件下で、
燃料消費率を最小とするような目標空燃比と目標変速比
を設定する目標値設定部とを備え、目標空燃比と目標変
速比値を実現するように上記エンジンと変速機を制御す
るようにしたものである。かかる構成により、算出され
た目標空燃比と目標変速比値を実現するように上記エン
ジンと変速機を制御するようにしたので、時々刻々の車
両の運転状態において燃料消費率を最小化し得るものと
なる。
(8) In order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicle control system having a control unit for controlling an engine and an automatic transmission of a vehicle, wherein the control unit determines a driving wheel based on an accelerator pedal depression angle and a vehicle speed. A target driving torque setting unit that sets a target driving torque that is a target torque of the engine and the transmission while satisfying the target driving torque set by the target driving torque setting unit with respect to the current vehicle speed. Under certain conditions to achieve,
A target value setting unit that sets a target air-fuel ratio and a target gear ratio so as to minimize the fuel consumption rate, and controls the engine and the transmission to realize the target air-fuel ratio and the target gear ratio value. It was done. With this configuration, the engine and the transmission are controlled so as to realize the calculated target air-fuel ratio and target gear ratio value, so that the fuel consumption rate can be minimized in the instantaneous driving state of the vehicle. Become.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図12を用いて、本
発明の一実施形態による車両制御方法について説明す
る。最初に、図1を用いて、本発明の一実施形態による
車両制御方法を適用する車両制御システムの構成につい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle control method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a configuration of a vehicle control system to which a vehicle control method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

【0015】エンジン10のクランク軸11は、無段変
速機20に結合されている。無段変速機20の入力プー
リー22と、出力プーリー24の間には、ベルト26が
懸架されており、エンジン10の回転は、ベルト26を
介して出力プーリー24側に伝達される。出力プーリー
24の回転は、車軸を介して車輪に伝達される。入力プ
ーリー22及び出力プーリー24の直径は、油圧回路2
8によって可変制御される。従って、油圧回路28によ
り入力プーリー22及び出力プーリー24の直径を連続
的に変えることによって、無段変速機20の変速比を連
続的に変えることができる。油圧回路28は、制御ユニ
ット100から供給される入力プーリー目標回転数tN
inの制御信号に基づいて、無段変速機20の変速比iを
制御する。本実施形態においては、無段変速機20の変
速比iは、0.45〜2.35の範囲で連続的に変えら
れるものとする。
The crankshaft 11 of the engine 10 is connected to a continuously variable transmission 20. A belt 26 is suspended between the input pulley 22 and the output pulley 24 of the continuously variable transmission 20, and rotation of the engine 10 is transmitted to the output pulley 24 via the belt 26. The rotation of the output pulley 24 is transmitted to the wheels via the axle. The diameter of the input pulley 22 and the output pulley 24 is
8 is variably controlled. Accordingly, by continuously changing the diameters of the input pulley 22 and the output pulley 24 by the hydraulic circuit 28, the speed ratio of the continuously variable transmission 20 can be continuously changed. The hydraulic circuit 28 is provided with an input pulley target rotation speed tN supplied from the control unit 100.
The speed ratio i of the continuously variable transmission 20 is controlled based on the in control signal. In the present embodiment, it is assumed that the speed ratio i of the continuously variable transmission 20 can be continuously changed in the range of 0.45 to 2.35.

【0016】エンジン10の吸気管12には、スロット
ルバルブ13が回転可能に支承されている。スロットル
バルブ13の開度は、スロットル駆動装置32によって
制御される。スロットル駆動装置32は、制御ユニット
100から供給される目標スロットル開度tθthの制御
信号に基づいて、スロットルバルブ13の開度を制御す
る。
A throttle valve 13 is rotatably supported on an intake pipe 12 of the engine 10. The opening of the throttle valve 13 is controlled by a throttle driving device 32. The throttle drive device 32 controls the opening of the throttle valve 13 based on a control signal of the target throttle opening tθth supplied from the control unit 100.

【0017】エンジン10の各シリンダには、筒内に直
接燃料を噴射する燃料噴射器34A,34B,34C,
34Dが設けられている。なお、ここでは、4気筒のエ
ンジンとして図示しているが、気筒数は、これに限るも
のでない。燃料噴射器34は、制御ユニット100から
供給される燃料噴射量Gfの制御信号によって、各気筒
独立に、燃料噴射量を制御する。筒内直接噴射式のエン
ジンとすることにより、成層燃焼から希薄燃焼まで広範
囲の空燃比の燃焼が可能となる。本実施形態において
は、エンジン10は、空燃比A/Fが14.7のストイ
キオメトリックの状態から40.0のリーンバーンの状
態まで連続的に変えることが可能である。
Each cylinder of the engine 10 has a fuel injector 34A, 34B, 34C, which injects fuel directly into the cylinder.
34D are provided. Here, the engine is illustrated as a four-cylinder engine, but the number of cylinders is not limited to this. The fuel injector 34 controls the fuel injection amount independently for each cylinder by the control signal of the fuel injection amount Gf supplied from the control unit 100. By using an in-cylinder direct injection type engine, combustion with a wide range of air-fuel ratios from stratified combustion to lean combustion is possible. In the present embodiment, the engine 10 can continuously change from a stoichiometric state where the air-fuel ratio A / F is 14.7 to a lean burn state where it is 40.0.

【0018】エンジン10の排気管14と吸気管12の
間は、バイパス通路15によって接続されるとともに、
バイパス通路15中には、EGR(Exhaust Gas recirc
ulation:排気ガス還流)バルブ16が設けられてお
り、排気管14側から吸気管12側に還流される排気ガ
スの流量を可変する。EGRバルブ16の開度は、ステ
ップモータ36によって制御される。ステップモータ3
6は、制御ユニット100から供給されるステップモー
タ目標ステップ数tStepに相当するパルス信号基づい
て、排気ガスの還流量を制御する。
The exhaust pipe 14 and the intake pipe 12 of the engine 10 are connected by a bypass passage 15.
In the bypass passage 15, EGR (Exhaust Gas recirculation)
A valve 16 is provided to vary the flow rate of the exhaust gas recirculated from the exhaust pipe 14 to the intake pipe 12. The opening of the EGR valve 16 is controlled by a step motor 36. Step motor 3
Reference numeral 6 controls the amount of exhaust gas recirculation based on a pulse signal corresponding to the step motor target step number tStep supplied from the control unit 100.

【0019】吸気管12に取り付けられた空気量センサ
40は、吸気管12からエンジン10に吸入される空気
量を検出して、吸入空気量Qaの検出信号を制御ユニッ
ト100に出力する。アクセル角センサ42は、アクセ
ルペダルの踏込量を検出して、アクセル踏込角θacの検
出信号を制御ユニット100に出力する。回転数センサ
44は、エンジンのクランク軸の回転数を検出して、エ
ンジン回転数Nの検出信号を制御ユニット100に出力
する。水温センサ46は、エンジンの冷却水の温度を検
出して、水温Tempの検出信号を制御ユニット100に
出力する。車速センサ48は、車軸の回転数を検出し
て、車速vの検出信号を制御ユニット100に出力す
る。
An air amount sensor 40 attached to the intake pipe 12 detects an amount of air taken into the engine 10 from the intake pipe 12 and outputs a detection signal of an intake air amount Qa to the control unit 100. The accelerator angle sensor 42 detects the amount of depression of the accelerator pedal, and outputs a detection signal of the accelerator depression angle θac to the control unit 100. The rotation speed sensor 44 detects the rotation speed of the crankshaft of the engine, and outputs a detection signal of the engine rotation speed N to the control unit 100. The water temperature sensor 46 detects the temperature of the cooling water of the engine, and outputs a detection signal of the water temperature Temp to the control unit 100. The vehicle speed sensor 48 detects the rotation speed of the axle and outputs a detection signal of the vehicle speed v to the control unit 100.

【0020】制御ユニット100には、吸入空気量Q
a,アクセル踏込角θac,エンジン回転数N,水温Tem
p,車速v等の各種の検出信号が入力する。制御ユニッ
ト100は、これらの検出信号に基づいて、入力プーリ
ー目標回転数tNin,目標スロットル開度tθth,燃料
噴射量Gf,排気ガス還流用のステップモータ目標ステ
ップ数tStep等の各種制御信号を出力して、エンジン
10及び無段変速機20を制御する。
The control unit 100 has an intake air amount Q
a, accelerator depression angle θac, engine speed N, water temperature Tem
Various detection signals such as p and vehicle speed v are input. The control unit 100 outputs various control signals such as an input pulley target rotation speed tNin, a target throttle opening degree tθth, a fuel injection amount Gf, and a step motor target step number tStep for exhaust gas recirculation based on these detection signals. Thus, the engine 10 and the continuously variable transmission 20 are controlled.

【0021】制御ユニット100は、相互にバスによっ
て接続されたCPU102,ROM104,RAM10
6,タイマ108,I/O LSI110から構成され
ている。CPU102は、ROM104に格納された制
御プログラムに基づいて、エンジン10及び無段変速機
20を制御する。各種入力信号は、I/O LSI11
0を介して制御ユニット100内に入力され、RAM1
06に一時的に格納される。CPU102は、RAM1
06に格納されたエンジン等の状態を表す入力信号に基
づいて、制御信号を算出し、この制御信号は、I/O
LSI110を介して出力される。タイマー108は、
所定の周期で、CPU102に割り込み要求を発生し、
これに応じてCPU102はROM104に格納された
制御プログラムを実行する。
The control unit 100 includes a CPU 102, a ROM 104, and a RAM 10 connected to each other by a bus.
6, a timer 108 and an I / O LSI 110. The CPU 102 controls the engine 10 and the continuously variable transmission 20 based on a control program stored in the ROM 104. Various input signals are input to I / O LSI11
0 is input to the control unit 100 via the RAM 1
06 is temporarily stored. The CPU 102 has a RAM 1
A control signal is calculated based on the input signal indicating the state of the engine or the like stored in the control unit 06.
Output via the LSI 110. Timer 108
At a predetermined cycle, an interrupt request is issued to the CPU 102,
In response to this, the CPU 102 executes the control program stored in the ROM 104.

【0022】次に、図2を用いて、本実施形態による車
両制御方法を実行する制御ユニット100のシステム構
成について説明する。
Next, the system configuration of the control unit 100 that executes the vehicle control method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0023】図1に示した制御ユニット100のCPU
102で実行される車両制御方法の制御プログラムは、
図2に示すように、目標駆動トルク設定部120と、目
標値設定部140と、エンジン操作量計算部160とか
ら構成されている。各部の詳細な構成及び動作について
は、図3以降を用いて詳述するが、目標駆動トルク設定
部120は、アクセル角センサ42によって検出された
ドライバーのアクセル踏込角θacと、車速センサ48に
よって検出された現在の車速vと、回転数センサ44に
よって検出されたエンジン回転数Nとから、車両の駆動
軸の目標トルクである目標駆動トルクTdを求め、目標
値設定部140に出力する。
CPU of control unit 100 shown in FIG.
The control program of the vehicle control method executed in 102 includes:
As shown in FIG. 2, the control unit includes a target drive torque setting unit 120, a target value setting unit 140, and an engine operation amount calculation unit 160. Although the detailed configuration and operation of each part will be described in detail with reference to FIG. 3 and subsequent figures, the target drive torque setting unit 120 detects the driver's accelerator depression angle θac detected by the accelerator angle sensor 42 and the vehicle speed sensor 48 The target drive torque Td, which is the target torque of the drive shaft of the vehicle, is determined from the current vehicle speed v and the engine speed N detected by the speed sensor 44, and is output to the target value setting unit 140.

【0024】目標値設定部140は、目標駆動トルク設
定部120によって求められた目標駆動トルクTdを満た
しつつ、車速vに応じて、燃料消費率Cfを最小にするエ
ンジン10と変速機20の目標値(目標空燃比tA/
F,目標EGR率tRegr,目標気筒流入空気量tQa
p,入力プーリー目標回転数tNinなど)を求める。入
力プーリー目標回転数tNinは、無段変速機20の油圧
回路28に制御信号として供給される。無段変速機20
においては、目標変速比iではなく、入力プーリ目標回
転数tNinの情報が油圧回路28に入力され、入力プー
リー回転数が制御され、変速比を制御する。目標空燃比
tA/F,目標EGR率tRegr,目標気筒流入空気量
tQapは、エンジン操作量計算部160に入力する。
The target value setting section 140 satisfies the target driving torque Td obtained by the target driving torque setting section 120 and minimizes the fuel consumption rate Cf in accordance with the vehicle speed v. Value (target air-fuel ratio tA /
F, target EGR rate tRegr, target cylinder inflow air amount tQa
p, input pulley target rotation speed tNin, etc.). The input pulley target rotation speed tNin is supplied as a control signal to the hydraulic circuit 28 of the continuously variable transmission 20. Continuously variable transmission 20
In, information about the input pulley target rotation speed tNin, not the target speed ratio i, is input to the hydraulic circuit 28, and the input pulley rotation speed is controlled to control the speed ratio. The target air-fuel ratio tA / F, the target EGR rate tRegr, and the target cylinder inflow air amount tQap are input to the engine operation amount calculation unit 160.

【0025】エンジン操作量計算部160は、入力した
目標値を実現するように、空気量センサ40によって検
出された吸入空気量Qa及びEGRバルブ26の開度を
示すステップStepに応じて、エンジン操作量(目標ス
ロットル開度tθth、燃料噴射量Gf、ステップモータ
目標ステップ数tStep)を求め、これを制御信号とし
てエンジン10に出力する。
The engine operation amount calculating section 160 operates the engine operation amount in response to the intake air amount Qa detected by the air amount sensor 40 and the step Step indicating the opening degree of the EGR valve 26 so as to realize the input target value. An amount (a target throttle opening tθth, a fuel injection amount Gf, a target step number tStep of a step motor) is obtained, and is output to the engine 10 as a control signal.

【0026】次に、図3を用いて、本実施形態における
目標駆動トルク設定部120の構成について説明する。
Next, the configuration of the target drive torque setting section 120 in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0027】目標駆動トルク設定部120は、目標駆動
トルクTdを設定するものであり、目標駆動トルクテー
ブル122と、目標駆動トルク計算部124と、時定数
設定部126とから構成されている。目標駆動トルクテ
ーブル122は、アクセル踏込角θacと、車速vと、定
常目標駆動トルクTd0とによって構成された2次元テー
ブルであり、アクセル角センサ42によって検出された
ドライバーのアクセル踏込角θacと、車速センサ48に
よって検出された現在の車速vに基づいて、定常目標駆
動トルクTd0を求めることができる。ここで、定常目標
駆動トルクTd0とは、現在のアクセル踏込角θacと車速
vが維持されたとき、車両が発生する駆動トルクの目標
値である。目標駆動トルクテーブル122のデータは、
現在の車両特性を模擬して設定している。
The target drive torque setting section 120 sets a target drive torque Td, and includes a target drive torque table 122, a target drive torque calculation section 124, and a time constant setting section 126. The target drive torque table 122 is a two-dimensional table including the accelerator pedal depression angle θac, the vehicle speed v, and the steady target drive torque Td0, and includes the driver's accelerator pedal depression angle θac detected by the accelerator angle sensor 42, the vehicle speed Based on the current vehicle speed v detected by the sensor 48, the steady target drive torque Td0 can be obtained. Here, the steady target drive torque Td0 is a target value of the drive torque generated by the vehicle when the current accelerator pedal depression angle θac and the vehicle speed v are maintained. The data of the target drive torque table 122 is
The current vehicle characteristics are simulated and set.

【0028】目標駆動トルク計算部124は、目標駆動
トルクテーブル122によって求められた定常目標駆動
トルクTd0に対して、時定数設定部126で設定された
時定数による遅れ分を加味して、時々刻々の目標駆動ト
ルクTdを算出する。
The target drive torque calculation section 124 is momentarily added to the steady target drive torque Td0 obtained from the target drive torque table 122, taking into account the delay caused by the time constant set by the time constant setting section 126. Is calculated.

【0029】時定数設定部126は、回転数センサ44
によって検出されたエンジン回転数N(rpm)に基づい
て、以下の式(1)を用いて、時定数T(s)を求め、
目標駆動トルク計算部124に出力する。
The time constant setting section 126 is provided with the rotation speed sensor 44.
A time constant T (s) is calculated using the following equation (1) based on the engine speed N (rpm) detected by
Output to the target drive torque calculation unit 124.

【0030】[0030]

【数1】 (Equation 1)

【0031】ここで、Vmは吸気管容積(l)であり、
Vdはエンジン排気量(l)であり、ηは容積効率(こ
こでは、0.8程度の定数に設定)である。
Here, Vm is the intake pipe volume (l),
Vd is the engine displacement (l), and η is the volumetric efficiency (here, set to a constant of about 0.8).

【0032】目標駆動トルク計算部124は、目標駆動
トルクテーブル122によって求められた定常目標駆動
トルクTd0に対して、以下の式(2)を用いて、時定数
設定部126で設定された時定数Tによる遅れ分を加味
して、目標駆動トルクTdを算出する。
The target drive torque calculating section 124 calculates the time constant set by the time constant setting section 126 using the following equation (2) with respect to the steady target drive torque Td0 obtained from the target drive torque table 122. The target drive torque Td is calculated in consideration of the delay due to T.

【0033】[0033]

【数2】 (Equation 2)

【0034】ここで、Δtは時間刻み(ここでは10m
s)であり、jは時間(ここでは、1時刻はΔtの時間
に相当)である。
Here, Δt is a time step (here, 10 m
s), and j is time (here, one time corresponds to the time of Δt).

【0035】即ち、目標駆動トルク計算部124は、現
行のエンジンの空気系の遅れに起因するトルク発生遅れ
を模擬するようにしている。この処理により現行エンジ
ンに近い過渡のトルク特性を得ることができる。
That is, the target drive torque calculating section 124 simulates a torque generation delay caused by a delay in the current air system of the engine. With this processing, a transient torque characteristic close to that of the current engine can be obtained.

【0036】次に、図4〜図7を用いて、本実施形態に
おける目標値設定部140の構成について説明する。最
初に、図4を用いて、本実施形態における目標値設定部
140の全体構成について説明する。
Next, the configuration of the target value setting section 140 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the target value setting unit 140 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0037】目標値設定部140は、目標駆動トルク設
定部120で求められた目標駆動トルクtdを満たしつ
つ、燃料消費率Cfを最小にするエンジンと変速機の各
種目標値を算出するものであり、EGR率テーブル14
2と、目標値計算部144とから構成されている。
The target value setting section 140 calculates various target values of the engine and the transmission that minimize the fuel consumption rate Cf while satisfying the target driving torque td obtained by the target driving torque setting section 120. , EGR rate table 14
2 and a target value calculation unit 144.

【0038】ここで、図5を用いて、EGR率テーブル
142の構成について説明する。EGR率テーブル14
2は、目標駆動トルク設定部120で求められた目標駆
動トルクtdと、車速センサ48によって検出された現
在の車速vと、等目標EGR率曲線によって構成される
2次元テーブルであり、目標駆動トルクtdと車速vに
基づいて、時々刻々の目標EGR率tRegrが求めるこ
とができる。
Here, the configuration of the EGR rate table 142 will be described with reference to FIG. EGR rate table 14
Reference numeral 2 denotes a two-dimensional table constituted by a target driving torque td obtained by the target driving torque setting unit 120, a current vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 48, and an equal target EGR rate curve. Based on td and the vehicle speed v, the momentary target EGR rate tRegr can be obtained.

【0039】図4における目標値計算部144は、EG
R率テーブル142によって求められた目標EGR率t
Regrと、目標駆動トルク設定部120によって設定さ
れた目標駆動力Td0と、検出された車速vに基づいて、
燃料消費率Cfを最小にするエンジン10と変速機20
の各種目標値を最適計算で求める。
The target value calculator 144 in FIG.
Target EGR rate t determined by R rate table 142
Based on Regr, the target driving force Td0 set by the target driving torque setting unit 120, and the detected vehicle speed v,
Engine 10 and transmission 20 for minimizing fuel consumption rate Cf
The various target values are determined by the optimal calculation.

【0040】目標値計算部144は、予め、エンジン試
験でモデリングした以下の式(3)で与えられる燃料消
費率関数Cfを有している。
The target value calculation section 144 has a fuel consumption rate function Cf given in advance by the following equation (3) modeled in an engine test.

【0041】[0041]

【数3】 (Equation 3)

【0042】ここで、fはエンジン試験で得られた基本
燃料消費率関数であり、Teはエンジン発生トルクであ
り、Nはエンジン回転数であり、また、gはエンジン試
験で得られた燃焼効率補正係数であり、A/Fは空燃比
である。
Here, f is the basic fuel consumption rate function obtained in the engine test, Te is the engine generated torque, N is the engine speed, and g is the combustion efficiency obtained in the engine test. A / F is an air-fuel ratio.

【0043】なお、エンジン発生トルクTeは、変速比
i及び目標駆動トルクTdに基づいて、以下の式(4)
によって求めることができる。
The engine generated torque Te is calculated by the following equation (4) based on the gear ratio i and the target drive torque Td.
Can be determined by:

【0044】[0044]

【数4】 (Equation 4)

【0045】ここで、k1はエンジンや変速機の特性に
起因する定数で、ここでは、k1=0.2に設定する。
Here, k1 is a constant attributed to the characteristics of the engine and the transmission, and here, k1 is set to 0.2.

【0046】また、エンジン回転数Nは、車速vと変速
比iに基づいて、以下の式(5)によって求めることが
できる。
The engine speed N can be obtained from the following equation (5) based on the vehicle speed v and the speed ratio i.

【0047】[0047]

【数5】 (Equation 5)

【0048】ここで、k2はエンジンや変速機の特性に
起因する定数で、ここでは、k2=52.0に設定す
る。
Here, k2 is a constant caused by the characteristics of the engine and the transmission, and here, k2 is set to 52.0.

【0049】次に、図6を用いて、基本燃料消費率関数
fの特性について説明する。基本燃料消費率関数fは2
次元テーブル144Aとして記憶されている。
Next, the characteristics of the basic fuel consumption rate function f will be described with reference to FIG. The basic fuel consumption rate function f is 2
It is stored as the dimension table 144A.

【0050】基本燃料消費率関数fは、エンジントルク
Teと回転数Nと燃料消費率曲線とから構成される2次
元テーブルであり、エンジントルクTeと回転数Nとか
ら燃料消費率を求めることができる。なお、ここでは、
空燃比A/Fが30.0の場合の燃料消費率のデータを
代表として用いている。また、図中に、波線で示す3次
元目の軸(A/F)については、別途後述する。本実施
形態においては、テーブル144Aは、エンジントルク
Teと回転数Nとの2次元のテーブルである。
The basic fuel consumption rate function f is a two-dimensional table composed of an engine torque Te, a rotation speed N, and a fuel consumption rate curve, and can calculate the fuel consumption rate from the engine torque Te and the rotation speed N. it can. Here,
The fuel consumption rate data when the air-fuel ratio A / F is 30.0 is used as a representative. In addition, a third-dimensional axis (A / F) indicated by a wavy line in the drawing will be separately described later. In the present embodiment, the table 144A is a two-dimensional table of the engine torque Te and the rotation speed N.

【0051】次に、図7を用いて、燃焼効率補正係数g
の特性について説明する。燃焼効率補正係数gは1次元
テーブル144Bとして記憶されている。
Next, referring to FIG. 7, the combustion efficiency correction coefficient g
Will be described. The combustion efficiency correction coefficient g is stored as a one-dimensional table 144B.

【0052】燃焼効率補正係数gは、空燃比A/Fと補
正係数gとから構成される1次元テーブルであり、空燃
比A/Fとから補正係数gを求めることができる。図6
に示した基本燃料消費率関数fは、空燃比A/Fが3
0.0の場合の燃料消費率のデータを代表として用いて
いるので、実際の空燃比A/Fが30.0の場合の補正
係数gは1.0となり、実際の空燃比A/Fが14.7
の場合の補正係数gは0.75となり、実際の空燃比A
/Fが40.0の場合の補正係数gは1.1となってい
る。空燃比A/Fが薄くなるほど、補正係数gは大きく
なり、燃費は改善されることになる。
The combustion efficiency correction coefficient g is a one-dimensional table including the air-fuel ratio A / F and the correction coefficient g, and the correction coefficient g can be obtained from the air-fuel ratio A / F. FIG.
The basic fuel consumption rate function f shown in FIG.
Since the fuel consumption rate data in the case of 0.0 is used as a representative, the correction coefficient g when the actual air-fuel ratio A / F is 30.0 is 1.0, and the actual air-fuel ratio A / F is 14.7
Is 0.75, and the actual air-fuel ratio A
The correction coefficient g when / F is 40.0 is 1.1. As the air-fuel ratio A / F becomes thinner, the correction coefficient g becomes larger, and the fuel efficiency is improved.

【0053】次に、図4に示した目標値計算部144
は、次のようにして、燃料消費率関数Cfの最小化を行
う。EGR率tRegr、目標駆動トルクTd、車速vが
既知の時、式(3)〜(5)により、燃料消費率Cf
は、空燃比A/Fと変速比iの関数になる。したがっ
て、例えば、滑降シンプレックス法[Numerical Recipe
s in C (技術評論社)のP.295記載の関数最小化
の手法]を使用し、燃料消費率Cfが最小となる空燃比
A/F及び変速比iを求める。
Next, the target value calculator 144 shown in FIG.
Performs minimization of the fuel consumption rate function Cf as follows. When the EGR rate tRegr, the target drive torque Td, and the vehicle speed v are known, the fuel consumption rate Cf is calculated according to the equations (3) to (5).
Is a function of the air-fuel ratio A / F and the gear ratio i. Therefore, for example, the downhill simplex method [Numerical Recipe
s in C (Technical Review) 295, the air-fuel ratio A / F and the speed ratio i at which the fuel consumption rate Cf is minimized.

【0054】なお、燃焼や排気性能、変速比の制約など
から変数のとりうる範囲が制限される。そこで、本実施
形態では、燃焼を考慮し、空燃比A/Fのとりうる範囲
を式(6)によって設定し、ハード制約により決まる変
速比iのとりうる範囲を式(7)によって設定し、その
範囲の中で燃料消費率関数Cfを最小化する。
The range that variables can take is limited by restrictions on combustion, exhaust performance, speed ratio, and the like. Therefore, in the present embodiment, in consideration of combustion, a range in which the air-fuel ratio A / F can be set is set by Expression (6), and a range in which the gear ratio i determined by the hardware constraint can be set is set by Expression (7). The fuel consumption rate function Cf is minimized within the range.

【0055】[0055]

【数6】 (Equation 6)

【0056】[0056]

【数7】 (Equation 7)

【0057】なお、これらの制約のほか、エンジン基本
性能に関する回転数やトルク制約、ブレーキ用負圧を確
保するという観点から圧力制約を設けるようにしても良
い。なお、圧力制約を設ける場合、圧力と燃料消費率関
数内の他の変数の関係を予めモデリングしておく必要が
ある。
In addition to these restrictions, a pressure restriction may be provided from the viewpoint of securing the rotational speed and torque relating to the basic performance of the engine and securing a negative pressure for braking. When a pressure constraint is provided, it is necessary to model in advance the relationship between the pressure and other variables in the fuel consumption rate function.

【0058】式(6)及び式(7)の制約下で、燃料消
費率関数Cfを最小とするため、次のようなペナルティ
有りの燃料消費率関数Cf0を用いる。
Under the constraints of equations (6) and (7), the following fuel consumption rate function Cf0 with a penalty is used to minimize the fuel consumption rate function Cf.

【0059】[0059]

【数8】 (Equation 8)

【0060】ここで、Cf1は、空燃比A/Fの値に応
じて、式(9),式(10),式(11)によって表さ
れる。
Here, Cf1 is represented by Expressions (9), (10), and (11) according to the value of the air-fuel ratio A / F.

【0061】[0061]

【数9】 (Equation 9)

【0062】[0062]

【数10】 (Equation 10)

【0063】[0063]

【数11】 [Equation 11]

【0064】また、Cf2は、変速比iの値に応じて、
式(12),式(13),式(14)によって表され
る。
Further, Cf2 is determined according to the value of the speed ratio i.
It is represented by Expression (12), Expression (13), and Expression (14).

【0065】[0065]

【数12】 (Equation 12)

【0066】[0066]

【数13】 (Equation 13)

【0067】[0067]

【数14】 [Equation 14]

【0068】式(8)を最小にする空燃比A/Fと変速
比iを求めることにより、式(7)及び式(8)の制約
条件下で燃料消費率関数Cfを最小化することになる。
式(8)の最小化には、滑降シンプレックス法を用い
る。以上の方法で、燃料消費率Cfを最小にする目標空
燃比tA/F及び、目標変速比tiを求めることができ
る。
By finding the air-fuel ratio A / F and the gear ratio i that minimize equation (8), the fuel consumption rate function Cf can be minimized under the constraints of equations (7) and (8). Become.
The downhill simplex method is used for minimizing equation (8). With the above method, the target air-fuel ratio tA / F and the target gear ratio ti that minimize the fuel consumption rate Cf can be obtained.

【0069】さらに、目標値計算部144は、以下の式
(15)に基いて、目標変速比tiを入力プーリ目標回
転数tNinに変換する。
Further, the target value calculating section 144 converts the target speed ratio ti into the input pulley target rotational speed tNin based on the following equation (15).

【0070】[0070]

【数15】 (Equation 15)

【0071】入力プーリ目標回転数tNinは、図2に示
したように、制御信号として油圧回路28に送られ、変
速機20の変速比iを制御する。
The input pulley target rotational speed tNin is sent to the hydraulic circuit 28 as a control signal as shown in FIG. 2, and controls the speed ratio i of the transmission 20.

【0072】さらに、目標値計算部144は、以下の式
(16),式(17)及び式(18)に基いて、エンジ
ンの目標値(目標エンジントルクtTe、目標燃料噴射
量tGf、目標気筒流入空気量tQap)を計算する。
Further, the target value calculation section 144 calculates the target value of the engine (the target engine torque tTe, the target fuel injection amount tGf, the target cylinder, based on the following equations (16), (17) and (18)). The inflow air amount tQap) is calculated.

【0073】[0073]

【数16】 (Equation 16)

【0074】[0074]

【数17】 [Equation 17]

【0075】[0075]

【数18】 (Equation 18)

【0076】なお、式(17)において、k3はエンジ
ンの発生トルク特性に関する定数で、エンジン試験で求
められるものである。
In the equation (17), k3 is a constant relating to the generated torque characteristic of the engine, which is obtained by an engine test.

【0077】目標値計算部144は、算出された目標値
の内、特に、目標空燃比tA/F、目標EGR率tReg
r、目標気筒流入空気量tQapの値を、エンジン操作量
算出部160に出力する。
The target value calculating section 144 calculates the target air-fuel ratio tA / F and the target EGR rate tReg among the calculated target values.
r, and outputs the value of the target cylinder inflow air amount tQap to the engine operation amount calculation unit 160.

【0078】次に、図8〜図11を用いて、本実施形態
におけるエンジン操作量計算部160の構成について説
明する。最初に、図8を用いて、本実施形態におけるエ
ンジン操作量計算部160の全体構成について説明す
る。
Next, the configuration of the engine operation amount calculation unit 160 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the engine operation amount calculation unit 160 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0079】エンジン操作量計算部160は、目標空燃
比tA/F,目標EGR率tRegr,目標気筒流入空気
量tQapを実現するような燃料噴射量Gf,目標スロッ
トル開度tθth,EGRバルブを駆動するステップモ
ータの目標ステップ数tStepを計算するものである。
図8に示すように、エンジン操作量計算部160は、気
筒流入空気量計算部161と、燃料噴射量計算部162
と、目標スロットル通過空気量計算部163と、排気ガ
ス再循環流量計算部164と、吸気管内圧計算部165
と、スロットル開度計算部166と、目標ステップ数計
算部167とから構成されている。
The engine operation amount calculation unit 160 drives the fuel injection amount Gf, the target throttle opening tθth, and the EGR valve to achieve the target air-fuel ratio tA / F, the target EGR rate tRegr, and the target cylinder inflow air amount tQap. This is for calculating the target step number tStep of the step motor.
As shown in FIG. 8, the engine operation amount calculation unit 160 includes a cylinder inflow air amount calculation unit 161 and a fuel injection amount calculation unit 162.
A target throttle passing air amount calculation unit 163, an exhaust gas recirculation flow rate calculation unit 164, and an intake pipe internal pressure calculation unit 165.
, A throttle opening calculation unit 166, and a target step number calculation unit 167.

【0080】気筒流入空気量計算部161と燃料噴射量
計算部162は、目標空燃比tA/Fから、燃料噴射量
Gfを算出する処理部である。エンジン操作量計算部1
60は、空気量センサー40によって検出された計測空
気量Qaから、以下の式(19)に基づいて、気筒流入
空気量Qapを計算する。
The cylinder inflow air amount calculation unit 161 and the fuel injection amount calculation unit 162 are processing units for calculating the fuel injection amount Gf from the target air-fuel ratio tA / F. Engine operation amount calculation unit 1
60 calculates the cylinder inflow air amount Qap from the measured air amount Qa detected by the air amount sensor 40 based on the following equation (19).

【0081】[0081]

【数19】 [Equation 19]

【0082】ここで、Δtは時間刻み(ここでは、10
msの時間)であり、jは時刻(一時刻はΔtの時間)
であり、Tは空気系の時定数(式(1)の変数Tに等し
い)である。
Here, Δt is a time step (here, 10
ms), and j is the time (one time is Δt)
Where T is the time constant of the air system (equal to the variable T in equation (1)).

【0083】燃料噴射量計算部162は、目標値設定部
140に求められた目標空燃比tA/Fと、気筒流入空
気量計算部161によって求められた気筒流入空気量Q
apから、以下の式(20)に基いて、燃料噴射量Gf
を計算する。
The fuel injection amount calculation unit 162 calculates the target air-fuel ratio tA / F obtained by the target value setting unit 140 and the cylinder inflow air amount Q obtained by the cylinder inflow air amount calculation unit 161.
ap, the fuel injection amount Gf is calculated based on the following equation (20).
Is calculated.

【0084】[0084]

【数20】 (Equation 20)

【0085】次に、目標スロットル通過空気量計算部1
63と、排気ガス再循環流量計算部164と、吸気管内
圧計算部165と、スロットル開度計算部166は、目
標値設定部140に求められた目標気筒流入空気量tQ
apから目標スロットル開度tθthを計算する処理部であ
る。
Next, the target throttle passing air amount calculation unit 1
63, the exhaust gas recirculation flow rate calculation unit 164, the intake pipe internal pressure calculation unit 165, and the throttle opening calculation unit 166 calculate the target cylinder inflow air amount tQ calculated by the target value setting unit 140.
This is a processing unit that calculates a target throttle opening degree tθth from ap.

【0086】目標スロットル通過空気量計算部163
は、目標値設定部140に求められた目標気筒流入空気
量tQapから、以下の式(21)に基いて、目標スロッ
トル通過空気量tQatを計算する。
Target throttle passing air amount calculation section 163
Calculates the target throttle passing air amount tQat from the target cylinder inflow air amount tQap obtained by the target value setting unit 140 based on the following equation (21).

【0087】[0087]

【数21】 (Equation 21)

【0088】ここで、Δtは時間刻み(ここでは、10
msの時間)であり、jは時刻(一時刻はΔtの時間)
であり、Tは空気系の時定数(式(1)の変数Tに等し
い)である。
Here, Δt is a time step (here, 10
ms), and j is the time (one time is Δt)
Where T is the time constant of the air system (equal to the variable T in equation (1)).

【0089】排気ガス再循環流量計算部164は、後述
する吸気管内圧計算部165で推定される吸気管内圧P
mと、図1に示したEGRバルブ16を駆動するステッ
プモータ36の実ステップ数StepからEGRバルブ1
6を通過する排気ガス再循環流量Qegrを算出する。
実ステップ数Stepは、制御ユニット100内で目標E
GR率を実現する目標ステップ数tStepに接近するよ
う制御されるもので、制御ユニット100内で常に把握
されるものである。
The exhaust gas recirculation flow rate calculating section 164 calculates an intake pipe internal pressure P estimated by an intake pipe internal pressure calculating section 165 described later.
m and the actual number of steps Step of the step motor 36 for driving the EGR valve 16 shown in FIG.
The exhaust gas recirculation flow rate Qegr passing through 6 is calculated.
The actual step number Step is determined by the target E in the control unit 100.
This is controlled so as to approach the target number of steps tStep for realizing the GR rate, and is always grasped in the control unit 100.

【0090】ここで、図9を用いて、実ステップ数Ste
pからEGRバルブの開口面積Aegrを算出するための1
次元テーブル164Aについて説明する。1次元テーブ
ル164Aは、実ステップ数StepとEGRバルブの開
口面積Aegrとから構成され、実ステップ数StepからE
GRバルブの開口面積Aegrを求めることができる。
Here, referring to FIG. 9, the actual step number Ste
1 for calculating the opening area Aegr of the EGR valve from p
The dimension table 164A will be described. The one-dimensional table 164A includes the actual step number Step and the opening area Aegr of the EGR valve.
The opening area Aegr of the GR valve can be obtained.

【0091】さらに、排気ガス再循環流量計算部164
は、1次元テーブル164Aによって求められたEGR
バルブの開口面積Aegrから、以下の式(22),(2
3),(24)に基づいてEGRバルブを通過する再循
環ガス量Qegrを算出する。
Further, the exhaust gas recirculation flow rate calculation unit 164
Is the EGR calculated by the one-dimensional table 164A.
From the opening area Aegr of the valve, the following equations (22) and (2)
3) Based on (24), the amount of recirculated gas Qegr passing through the EGR valve is calculated.

【0092】[0092]

【数22】 (Equation 22)

【0093】[0093]

【数23】 (Equation 23)

【0094】[0094]

【数24】 (Equation 24)

【0095】ここで、Cdは流路係数(ここでは、0.
5に設定)であり、Pexhは排気管内圧(ここでは、1a
tmに設定)であり、Tegrは排気ガス温度(ここでは、5
00Kに設定)であり、Pmは吸気管内圧計算部165で
推定される吸気管内圧であり、kは比熱比(ここでは、
1.4に設定)であり、Mexhは排気ガスの平均分子量(こ
こでは、29gに設定)であり、Rは気体定数である。
Here, Cd is a flow path coefficient (here, 0.
5), and Pexh is the exhaust pipe internal pressure (here, 1a
tm), and Tegr is the exhaust gas temperature (here, 5
Pm is an intake pipe internal pressure estimated by the intake pipe internal pressure calculation unit 165, and k is a specific heat ratio (here,
Mexh is the average molecular weight of the exhaust gas (here set at 29 g), and R is the gas constant.

【0096】吸気管内圧計算部165は、空気量センサ
40によって検出された計測空気量Qaと、排気ガス再
循環流量計算部164によって算出されたEGRバルブ
を通過する再循環ガス量Qegrから、以下の複数の離散
式(25)〜(31)を用いて、吸気管内圧Pmを計算
する。
The intake pipe internal pressure calculation unit 165 calculates the following based on the measured air amount Qa detected by the air amount sensor 40 and the recirculation gas amount Qegr passing through the EGR valve calculated by the exhaust gas recirculation flow rate calculation unit 164. Is calculated using the plurality of discrete equations (25) to (31).

【0097】[0097]

【数25】 (Equation 25)

【0098】[0098]

【数26】 (Equation 26)

【0099】[0099]

【数27】 [Equation 27]

【0100】[0100]

【数28】 [Equation 28]

【0101】[0101]

【数29】 (Equation 29)

【0102】[0102]

【数30】 [Equation 30]

【0103】[0103]

【数31】 (Equation 31)

【0104】ここで、Pairは吸気管内の空気の分圧で
あり、Pegrは吸気管内の再循環ガスの分圧であり、R
は気体定数であり、Tmは吸気管内気体温度(ここで
は、300Kに設定)であり、Vmは吸気管容積であり、Ma
irは空気の平均分子量であり、Mexhは再循環ガスの平
均分子量であり、Qapは気筒流入空気量であり、Qegro
は気筒流入再循環ガス量であり、Mavgは吸気管内の気
体の平均分子量であり、Qalloutは気筒へのトータルガ
ス流入量であり、jは時間(1時刻はΔtの時間に相
当)であり、Δtは時間刻み(ここでは、10msの時
間)である。
Here, Pair is the partial pressure of the air in the intake pipe, Pegr is the partial pressure of the recirculated gas in the intake pipe, and R
Is the gas constant, Tm is the gas temperature in the intake pipe (here, set to 300 K), Vm is the intake pipe volume, and Ma
ir is the average molecular weight of air, Mexh is the average molecular weight of the recirculated gas, Qap is the amount of air flowing into the cylinder, Qegro
Is the amount of recirculated gas flowing into the cylinder, Mavg is the average molecular weight of the gas in the intake pipe, Qallout is the total amount of gas flowing into the cylinder, j is time (one time corresponds to the time of Δt), Δt is a time step (here, a time of 10 ms).

【0105】吸気管内圧計算部165は、式(25)か
ら式(31)の計算をこの順序で、Δtの時間周期で繰
り返すことで、吸気管内圧Pmの時々刻々の応答を推定
することができる。なお、式(28)でQapを算出し
ないで、気筒流入空気量計算部161で算出された気筒
流入空気量Qapを用いることもできる。
The intake pipe internal pressure calculation unit 165 can estimate the instantaneous response of the intake pipe internal pressure Pm by repeating the calculations of the equations (25) to (31) in this order at a time period of Δt. it can. It should be noted that the cylinder inflow air amount Qap calculated by the cylinder inflow air amount calculation unit 161 may be used without calculating the Qap by equation (28).

【0106】スロットル開度計算部166は、吸気管内
圧計算部165で算出された推定吸気管内圧Pmと、目
標値設定部140に求められた目標スロットル開度tQ
atから、目標スロットル開度tθthを計算する。
The throttle opening calculating section 166 calculates the estimated intake pipe internal pressure Pm calculated by the intake pipe internal pressure calculating section 165 and the target throttle opening tQ calculated by the target value setting section 140.
From at, a target throttle opening tθth is calculated.

【0107】スロットル開度計算部166は、推定吸気
管内圧Pmから、以下の式(32)に基いて、スロット
ル開口面積Aを求める。
The throttle opening calculating section 166 obtains the throttle opening area A from the estimated intake pipe internal pressure Pm based on the following equation (32).

【0108】[0108]

【数32】 (Equation 32)

【0109】ここに、Cdoは流路係数(ここでは、0.95
に設定)であり、Taは吸気温(ここでは293Kに設定)
であり、Paは大気圧(ここでは、1atmに設定)であ
り、Mairは空気の平均分子量であり、R:気体定数で
ある。
Here, Cdo is a flow coefficient (here, 0.95
), And Ta is the intake air temperature (here, set to 293K)
Where Pa is the atmospheric pressure (here, set to 1 atm), Mair is the average molecular weight of air, and R is the gas constant.

【0110】さらに、スロットル開度計算部166は、
図10の換算テーブルを用いて開口面積Aをスロットル
開度θthに換算し、目標スロットル開度tθthを求め
る。
Further, the throttle opening calculating section 166 calculates
Using the conversion table shown in FIG. 10, the opening area A is converted into a throttle opening θth to obtain a target throttle opening tθth.

【0111】ここで、図10を用いて、開口面積Aから
スロットル開度θthを算出するための1次元テーブル1
65Aについて説明する。1次元テーブル165Aは、
開口面積Aとスロットル開度θthとから構成され、開口
面積Aからスロットル開度θthを求めることができる。
Here, a one-dimensional table 1 for calculating the throttle opening θth from the opening area A using FIG.
65A will be described. The one-dimensional table 165A is
It is composed of the opening area A and the throttle opening θth, and the throttle opening θth can be obtained from the opening area A.

【0112】制御ユニット100は、所定の時間周期
で、スロットル開度θthの目標値信号をスロットル駆動
装置32に送り、目標空気量を実現するようにスロット
ルバルブ13の開度を制御する。
The control unit 100 sends a target value signal of the throttle opening θth to the throttle driving device 32 at a predetermined time period, and controls the opening of the throttle valve 13 so as to realize the target air amount.

【0113】次に、目標ステップ数計算部167は、目
標値設定部140によって求められた目標空気量tQap
と目標EGR率tRegrから、EGRバルブ16を駆動
するステップモータ36の目標ステップ数tStepを計
算する処理部である。
Next, the target step number calculating section 167 calculates the target air amount tQap calculated by the target value setting section 140.
And a target step number tStep for the step motor 36 for driving the EGR valve 16 from the target EGR rate tRegr.

【0114】目標ステップ数計算部167は、目標値設
定部140によって求められた目標空気量tQapと目標
EGR率tRegrから、以下の式(33)を用いて、目
標EGR流量tQegrを計算する。
The target step number calculation section 167 calculates the target EGR flow rate tQegr from the target air amount tQap and the target EGR rate tRegr obtained by the target value setting section 140 using the following equation (33).

【0115】[0115]

【数33】 [Equation 33]

【0116】次に、目標ステップ数計算部167は、吸
気管内圧計算部165で推定された吸気管内圧Pmと、
式(33)で求められた算出目標EGR流量tQegrか
ら、以下の式(34)を用いて目標EGRバルブ開口面
積tAegrを求める。
Next, the target step number calculating section 167 calculates the intake pipe internal pressure Pm estimated by the intake pipe internal pressure calculating section 165,
From the calculated target EGR flow rate tQegr obtained by the equation (33), the target EGR valve opening area tAegr is obtained by using the following equation (34).

【0117】[0117]

【数34】 (Equation 34)

【0118】ここで、Cdは流路係数(ここでは、0.
5に設定)であり、Pexhは排気管内圧(ここでは、1a
tmに設定)であり、Tegrは排気ガス温度(ここでは、5
00Kに設定)であり、Pmは吸気管内圧計算部165で
推定される吸気管内圧であり、kは比熱比(ここでは、
1.4に設定)であり、Mexhは排気ガスの平均分子量(こ
こでは、29gに設定)であり、Rは気体定数である。
Here, Cd is the flow path coefficient (here, 0.
5), and Pexh is the exhaust pipe internal pressure (here, 1a
tm), and Tegr is the exhaust gas temperature (here, 5
Pm is an intake pipe internal pressure estimated by the intake pipe internal pressure calculation unit 165, and k is a specific heat ratio (here,
Mexh is the average molecular weight of the exhaust gas (here set at 29 g), and R is the gas constant.

【0119】さらに、目標ステップ数計算部167は、
式(34)で求められた目標EGRバルブ開口面積tA
egrから、図11の換算テーブルを用いて目標ステップ
数tStepに換算する。
Further, the target step number calculating section 167
Target EGR valve opening area tA obtained by equation (34)
From egr, the target step number tStep is converted using the conversion table of FIG.

【0120】ここで、図11を用いて、目標EGRバル
ブ開口面積tAegrから目標ステップ数tStepを算出す
るための1次元テーブル167Aについて説明する。1
次元テーブル167Aは、目標EGRバルブ開口面積t
Aegrと目標ステップ数tStepとから構成され、目標E
GRバルブ開口面積tAegrから目標ステップ数tStep
を求めることができる。なお、1次元テーブル167A
は、図9に示した1次元テーブル164Aと等しい特性
を有するものである。
Here, a one-dimensional table 167A for calculating the target step number tStep from the target EGR valve opening area tAegr will be described with reference to FIG. 1
The dimension table 167A stores the target EGR valve opening area t.
Aegr and target step number tStep, and target E
From the GR valve opening area tAegr, the target number of steps tStep
Can be requested. The one-dimensional table 167A
Has the same characteristics as the one-dimensional table 164A shown in FIG.

【0121】制御ユニット100は、目標ステップ数t
Stepを実現するようステップモータ36にパルス信号
を送り、EGRバルブ16の開口面積を制御する。
The control unit 100 sets the target number of steps t
A pulse signal is sent to the step motor 36 so as to realize Step, and the opening area of the EGR valve 16 is controlled.

【0122】次に、図12を用いて、制御ユニット10
0内のROM104に格納された制御プログラムの処理
内容について説明する。
Next, referring to FIG.
The processing contents of the control program stored in the ROM 104 in the address 0 will be described.

【0123】制御ユニット100で実行される制御プロ
グラムは、10msの周期で実行されるとともに、上述
した目標駆動トルク設定部120,目標値設定部14
0,エンジン操作量計算部160の処理内容を有してい
る。
The control program executed by the control unit 100 is executed at a period of 10 ms, and the target drive torque setting unit 120 and the target value setting unit 14 described above are executed.
0, the processing contents of the engine operation amount calculation unit 160 are provided.

【0124】図12のステップ1201において、目標
駆動トルク設定部120は、図3に示した目標駆動トル
クテーブル122を検索して、定常目標駆動トルクTdo
を求める。
In step 1201 of FIG. 12, the target drive torque setting section 120 searches the target drive torque table 122 shown in FIG.
Ask for.

【0125】次に、ステップ1202において、目標駆
動トルク設定部120は、図3に示した目標駆動トルク
計算部124の処理により、過渡の目標値である目標駆
動トルクTdを求める。
Next, in step 1202, the target drive torque setting section 120 obtains a target drive torque Td which is a transient target value by the processing of the target drive torque calculation section 124 shown in FIG.

【0126】次に、ステップ1203において、目標値
設定部140は、目標駆動トルク設定部120によって
求められた目標駆動トルクTdを満たしつつ、車速vに応
じて、燃料消費率Cfを最小にするエンジン10と変速機
20の目標値(目標空燃比tA/F,目標EGR率tR
egr,目標気筒流入空気量tQap,入力プーリー目標回
転数tNinなど)を求める。入力プーリー目標回転数t
Ninは、無段変速機20の油圧回路28に制御信号とし
て供給される。無段変速機20においては、目標変速比
iではなく、入力プーリ目標回転数tNinの情報が油圧
回路28に入力され、入力プーリー回転数が制御され、
変速比を制御する。目標空燃比tA/F,目標EGR率
tRegr,目標気筒流入空気量tQapは、エンジン操作
量計算部160に入力する。
Next, in step 1203, the target value setting section 140 satisfies the target driving torque Td obtained by the target driving torque setting section 120 and minimizes the fuel consumption rate Cf according to the vehicle speed v. 10 and the target value of the transmission 20 (target air-fuel ratio tA / F, target EGR rate tR
egr, target cylinder inflow air amount tQap, input pulley target rotation speed tNin, etc.). Input pulley target rotation speed t
Nin is supplied to the hydraulic circuit 28 of the continuously variable transmission 20 as a control signal. In the continuously variable transmission 20, information on the input pulley target rotation speed tNin is input to the hydraulic circuit 28 instead of the target speed ratio i, and the input pulley rotation speed is controlled.
Control the gear ratio. The target air-fuel ratio tA / F, the target EGR rate tRegr, and the target cylinder inflow air amount tQap are input to the engine operation amount calculation unit 160.

【0127】次に、ステップ1204において、エンジ
ン操作量計算部160は、入力した目標値を実現するよ
うに、空気量センサ40によって検出された吸入空気量
Qa及びEGRバルブ26の開度を示すステップStepに
応じて、なエンジン操作量(目標スロットル開度tθt
h、燃料噴射量Gf、ステップモータ目標ステップ数tS
tep)を求め、これを制御信号としてエンジン10に出
力する。
Next, in step 1204, the engine operation amount calculation unit 160 indicates the intake air amount Qa detected by the air amount sensor 40 and the opening degree of the EGR valve 26 so as to realize the input target value. In accordance with Step, the engine operation amount (target throttle opening tθt)
h, fuel injection amount Gf, step motor target step number tS
tep), and outputs this to the engine 10 as a control signal.

【0128】以後、次回の起動要求があるまで待機す
る。
Thereafter, the process waits until there is a next activation request.

【0129】なお、以上の説明では、エンジンの燃料噴
射方式としては、気筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料
噴射エンジンについて説明したが、吸気管に燃料噴射器
を設けるタイプのエンジンに対しても本実施形態は適用
できるものである。但し、この場合には、空燃比A/F
は、14.7〜40.0のような広範囲には制御できな
いため、例えば、式(6)における空燃比の制限範囲
を、14.7〜25.0のようにする。
In the above description, an in-cylinder fuel injection engine in which fuel is directly injected into a cylinder has been described as a fuel injection system of the engine. This embodiment is also applicable. However, in this case, the air-fuel ratio A / F
Cannot be controlled over a wide range such as 14.7 to 40.0, so the limitation range of the air-fuel ratio in equation (6) is set to 14.7 to 25.0, for example.

【0130】また、変速機についても、無段変速機につ
いて説明したが、例えば、4速の自動変速機のように、
変速比が複数段階に制限されたものについても、本実施
形態を適用することができる。なお、この際には、変速
比の取り得る値が制限されるが、その制限範囲内で、最
適変速比を選択するようにして、燃料消費率を最小にす
ることができる。
The transmission has also been described as a continuously variable transmission. For example, as in a 4-speed automatic transmission,
The present embodiment can be applied to a gear in which the gear ratio is limited to a plurality of stages. In this case, the possible value of the speed ratio is limited, but the fuel consumption rate can be minimized by selecting the optimum speed ratio within the limited range.

【0131】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、目標駆動トルクTdを満たすようにして、燃料消費率
Cfが最小となるように、変速比iと空燃比A/Fを求
め、これらの変速比i及び空燃比A/Fが得られるよう
に、入力プーリー目標回転数tNin及び目標空燃比tA
/Fを制御するようにしているため、時々刻々の車両の
運転状態において燃料消費率を最小化することができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the gear ratio i and the air-fuel ratio A / F are determined so as to satisfy the target drive torque Td and minimize the fuel consumption rate Cf. Of the input pulley tNin and the target air-fuel ratio tA such that the speed ratio i and the air-fuel ratio A / F are obtained.
/ F is controlled, so that the fuel consumption rate can be minimized in the instantaneous driving state of the vehicle.

【0132】さらに、EGR率をパラメータとして、燃
料消費率Cfが最小となるように、目標EGR率tReg
rをも求め、EGRバルブを制御するステップモータ目
標ステップ数tStepを制御するようにしているため、
時々刻々の車両の運転状態において燃料消費率を最小化
することができる。
Further, using the EGR rate as a parameter, the target EGR rate tReg is set so that the fuel consumption rate Cf is minimized.
Since r is also obtained and the step motor target step number tStep for controlling the EGR valve is controlled,
The fuel consumption rate can be minimized at every moment in the driving state of the vehicle.

【0133】次に、図13を用いて、本発明の第2の実
施形態による車両制御方法について説明する。本実施形
態における車両制御方法を適用する車両制御システムの
全体構成は、図1に示したものと同様である。制御ユニ
ット100の構成は、図2に示したものと同様である
が、目標値設定部140の構成を、図13に示す目標値
設定部140Aの構成としている。
Next, a vehicle control method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The overall configuration of a vehicle control system to which the vehicle control method according to the present embodiment is applied is the same as that shown in FIG. The configuration of the control unit 100 is the same as that shown in FIG. 2, but the configuration of the target value setting unit 140 is the configuration of the target value setting unit 140A shown in FIG.

【0134】本実施形態では、図4に示した目標値設定
部140における処理とは異なり、燃料消費率関数Cf
の最小化演算はオンラインでは行わず、オフラインで予
め、駆動トルクTdと車速vに対して燃料消費率Cfを
最小にする目標空燃比tA/F、目標EGR率tReg
r、目標変速比tiを前述した方法で求めておき、これ
を2次元テーブルに格納するようにしている。
In the present embodiment, unlike the processing in the target value setting section 140 shown in FIG. 4, the fuel consumption rate function Cf
Is not performed on-line, and the target air-fuel ratio tA / F and the target EGR rate tReg for minimizing the fuel consumption rate Cf with respect to the driving torque Td and the vehicle speed v are not performed offline in advance.
r, the target gear ratio ti is obtained by the above-described method, and this is stored in the two-dimensional table.

【0135】即ち、本実施形態では、図13に示すよう
に、目標設定部140Aは、2次元テーブル142、1
46,147と、目標空気量計算部148と、換算処理
部149とから構成されている。2次元テーブル142
は、図5において説明したように、目標駆動トルク設定
部120で求められた目標駆動トルクTdと、車速セン
サ48によって検出された現在の車速vと、等目標EG
R率曲線によって構成される2次元テーブルであり、目
標駆動トルクTdと車速vに基づいて、時々刻々の目標
EGR率tRegrが求めることができる。
In other words, in the present embodiment, as shown in FIG.
46, 147, a target air amount calculation unit 148, and a conversion processing unit 149. Two-dimensional table 142
As described with reference to FIG. 5, the target drive torque Td obtained by the target drive torque setting unit 120, the current vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 48, and the same target EG
This is a two-dimensional table constituted by an R rate curve, and a momentary target EGR rate tRegr can be obtained based on the target drive torque Td and the vehicle speed v.

【0136】2次元テーブル146は、目標駆動トルク
設定部120で求められた目標駆動トルクTdと、車速
センサ48によって検出された現在の車速vとから、目
標空燃比tA/Fを求めるものであり、図4に示した目
標値計算部144における燃料消費率関数Cfを最小化
する目標空燃比tA/Fを、予めオフラインで求めてテ
ーブル化したものである。目標駆動トルクTdと、現在
の車速vとから、目標空燃比tA/Fを求めることがで
きる。
The two-dimensional table 146 calculates a target air-fuel ratio tA / F from the target driving torque Td obtained by the target driving torque setting section 120 and the current vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 48. The target air-fuel ratio tA / F for minimizing the fuel consumption rate function Cf in the target value calculation unit 144 shown in FIG. The target air-fuel ratio tA / F can be determined from the target drive torque Td and the current vehicle speed v.

【0137】また、2次元テーブル147は、目標駆動
トルク設定部120で求められた目標駆動トルクTd
と、車速センサ48によって検出された現在の車速vと
から、目標変速比tiを求めるものであり、図4に示し
た目標値計算部144における燃料消費率関数Cfを最
小化する目標変速比tiを、予めオフラインで求めてテ
ーブル化したものである。目標駆動トルクTdと、現在
の車速vとから、目標変速比tiを求めることができ
る。
The two-dimensional table 147 stores the target driving torque Td obtained by the target driving torque setting section 120.
And a current vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 48 to obtain a target gear ratio ti. The target gear ratio ti for minimizing the fuel consumption rate function Cf in the target value calculator 144 shown in FIG. Are previously obtained offline and tabulated. The target gear ratio ti can be determined from the target drive torque Td and the current vehicle speed v.

【0138】目標空気量計算部148は、式(18),
式(17)及び式(16)を用いて、目標駆動トルク設
定部120で求められた目標駆動トルクTdと、車速セ
ンサ48によって検出された現在の車速vと、2次元テ
ーブル146で求められた目標空燃比tA/Fと、2次
元テーブル147で求められた目標変速比tiとから目
標気筒流入空気量tQapを求めることができる。
The target air amount calculating section 148 calculates the equation (18),
Using the equations (17) and (16), the target driving torque Td obtained by the target driving torque setting unit 120, the current vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 48, and the two-dimensional table 146 are used. The target cylinder inflow air amount tQap can be obtained from the target air-fuel ratio tA / F and the target speed ratio ti obtained from the two-dimensional table 147.

【0139】換算処理部149は、式(15)に基い
て、目標変速比tiを入力プーリ目標回転数tNinに変
換する。
The conversion processing unit 149 converts the target speed ratio ti into the input pulley target rotation speed tNin based on the equation (15).

【0140】本実施形態では、予めオフラインで求めて
おいた結果を用いて2次元テーブル化しておくことによ
り、燃料消費率Cfを最小にする目標空燃比tA/F、
目標EGR率tRegr、目標変速比tiを求める処理を
高速化でき、制御ユニット100のCPU101の負荷
を小さくすることができる。
In this embodiment, the target air-fuel ratio tA / F, which minimizes the fuel consumption rate Cf, is obtained by forming a two-dimensional table using the results obtained in advance off-line.
The processing for obtaining the target EGR rate tRegr and the target gear ratio ti can be speeded up, and the load on the CPU 101 of the control unit 100 can be reduced.

【0141】次に、図6を用いて、本発明の第3の実施
形態による車両制御方法について説明する。本実施形態
における車両制御方法を適用する車両制御システムの全
体構成は、図1に示したものと同様であり、制御ユニッ
ト100の構成は、図2に示したものと同様である。
Next, a vehicle control method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The overall configuration of a vehicle control system to which the vehicle control method according to the present embodiment is applied is the same as that shown in FIG. 1, and the configuration of the control unit 100 is the same as that shown in FIG.

【0142】本実施形態においては、図4に示した目標
値計算部144で用いる基本燃料消費率関数fを、図6
に実線で示した2次元テーブルから、同じく図6中に実
線及び波線で示した3次元テーブルのものとしている。
即ち、本実施形態においては、基本燃料消費率関数f
は、エンジントルクTeと、回転数Nと、空燃比A/F
と、燃料消費率曲線とから構成される3次元テーブルで
あり、エンジントルクTeと回転数Nと空燃比A/Fか
ら燃料消費率を求めることができる。
In this embodiment, the basic fuel consumption rate function f used in the target value calculation section 144 shown in FIG.
6 is a three-dimensional table also shown by solid and wavy lines in FIG. 6 from the two-dimensional table shown by solid lines.
That is, in the present embodiment, the basic fuel consumption rate function f
Is the engine torque Te, the rotational speed N, and the air-fuel ratio A / F.
And a fuel consumption rate curve. The fuel consumption rate can be obtained from the engine torque Te, the rotation speed N, and the air-fuel ratio A / F.

【0143】第1の実施形態においては、2次元テーブ
ルを用い、空燃比A/Fが30.0の場合の燃料消費率
のデータを代表として用いているのに対して、本実施形
態のいては、空燃比ついても、14.7から40.0の
範囲に対して、燃料消費率のデータを保持している。従
って、第1の実施形態においては、図7に示した補正係
数gを用いて補正する必要があったのに対して、かかる
補正は不要となる。
In the first embodiment, a two-dimensional table is used, and data of the fuel consumption rate when the air-fuel ratio A / F is 30.0 is used as a representative. Holds the fuel consumption rate data for the air-fuel ratio in the range of 14.7 to 40.0. Therefore, in the first embodiment, it is necessary to perform correction using the correction coefficient g shown in FIG. 7, but such correction is not required.

【0144】目標値計算部144は、エンジン試験でモ
デリングした燃料消費率関数Cfとして、式(3)で示
した関数に代えて、以下の式(35)で示される関数を
有している。
The target value calculation section 144 has a function expressed by the following equation (35) instead of the function expressed by the equation (3) as the fuel consumption rate function Cf modeled in the engine test.

【0145】[0145]

【数35】 (Equation 35)

【0146】但し、EGRがない場合は、式(35)に
おいて、tRegr=0である。
However, when there is no EGR, tRegr = 0 in the equation (35).

【0147】以上のようにして、空燃比A/Fをも加味
した3次元テーブルを用いることにより、さらに、燃料
消費率を低減することが可能となる。なお、3次元テー
ブルを用いると、記憶容量が大きくなるため、記憶容量
を小さくするために、同様にして、図6に波線で示して
あるように、空燃比A/Fを、例えば、14.7,2
0.0,30.0,40.0の4点に対して、それぞ
れ、燃料消費率のデータを有するようにして、14.7
〜40.0の間の空燃比に対しては、補間演算により燃
料消費率を求めるようにすればよいものである。
As described above, the use of the three-dimensional table in which the air-fuel ratio A / F is also taken into account makes it possible to further reduce the fuel consumption rate. When a three-dimensional table is used, the storage capacity is increased. Therefore, in order to reduce the storage capacity, similarly, as shown by a broken line in FIG. 7,2
For each of the four points of 0.0, 30.0, and 40.0, the data of the fuel consumption rate is 14.7.
For the air-fuel ratio between 40.0 and 40.0, the fuel consumption rate may be obtained by interpolation.

【0148】次に、本発明の第4の実施形態による車両
制御方法について説明する。本実施形態における車両制
御方法を適用する車両制御システムの全体構成は、図1
に示したものと同様であり、制御ユニット100の構成
は、図2に示したものと同様である。なお、第1の実施
形態においては、目標値設定部140においては、図5
に示すように、2次元テーブル142を用いて、目標E
GR率を求めるものとして、燃料消費率Cfが最小とな
る目標値を求めたが、目標EGR率も燃料消費率最小化
のパラメータとして含めることもできる。この場合、目
標EGR率に関する制約範囲,例えば、目標EGR率が
40以内などの制約範囲を設けて、式(3)の燃料消費
率Cfが最小となるような目標空燃比,目標変速比,目
標EGR率をシンプレックス法で求めるようにする。さ
らに、必要に応じて、他の目標値に換算し、制御系の操
作量算出に利用する。
Next, a vehicle control method according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of a vehicle control system to which the vehicle control method according to the present embodiment is applied is shown in FIG.
And the configuration of the control unit 100 is the same as that shown in FIG. Note that, in the first embodiment, the target value setting
As shown in FIG.
Although the target value for minimizing the fuel consumption rate Cf has been obtained for obtaining the GR rate, the target EGR rate can also be included as a parameter for minimizing the fuel consumption rate. In this case, a restriction range regarding the target EGR rate, for example, a restriction range in which the target EGR rate is within 40 is provided, and the target air-fuel ratio, the target gear ratio, the target The EGR rate is determined by the simplex method. Further, if necessary, it is converted into another target value and used for calculating the operation amount of the control system.

【0149】さらに、目標EGR率も燃料消費率最小化
のパラメータとして含めてエンジン過渡運転状態の燃料
消費率を最適化するために用いるには、式(4)に代え
て、過渡状態の駆動トルクとエンジントルクの関係を表
す以下の式(36)を用いるようにする。
Further, when the target EGR rate is also included as a parameter for minimizing the fuel consumption rate and is used for optimizing the fuel consumption rate in the engine transient operation state, the driving torque in the transient state is replaced with the equation (4). The following equation (36) representing the relationship between the torque and the engine torque is used.

【0150】[0150]

【数36】 [Equation 36]

【0151】ここで、k4,k5は、エンジンや変速機
の慣性モーメントや最段変速比、トルクの伝達効率から
決定される定数である。回転数Nの微分値dN/dtや
車速vの微分値dv/dtは、それらの時系列データの
偏差により近似的に求めることができ、これを逐次、式
(36)に代入して式(4)の代わりに利用する。燃料
消費率Cf最小化のほか、制約や目標値を求める他の処
理は同じである。(但し、最適化計算で、目標空燃比、
変速比が求められた後は、式(16)は用いず、式(3
6)に基いて目標エンジントルクtTeを求めるように
する。)以上のようにして、目標EGR率も燃料消費率
最小化のパラメータとして含めてエンジン過渡運転状態
の燃料消費率を最適化することができる。
Here, k4 and k5 are constants determined from the moment of inertia of the engine and the transmission, the lowest gear ratio, and the transmission efficiency of torque. The differential value dN / dt of the rotational speed N and the differential value dv / dt of the vehicle speed v can be approximately obtained by the deviation of the time series data, and these are successively substituted into the expression (36) to obtain the expression (36). Use instead of 4). The other processes for obtaining the constraint and the target value other than minimizing the fuel consumption rate Cf are the same. (However, the target air-fuel ratio,
After the gear ratio is determined, equation (16) is not used and equation (3) is used.
The target engine torque tTe is determined based on 6). As described above, the target EGR rate can be included as a parameter for minimizing the fuel consumption rate to optimize the fuel consumption rate in the engine transient operation state.

【0152】[0152]

【発明の効果】本発明によれば、車両制御方法及び車両
制御システムにおいて、時々刻々の車両の運転状態にお
ける燃料消費率を最小化することができる。
According to the present invention, in the vehicle control method and the vehicle control system, it is possible to minimize the fuel consumption rate in the running state of the vehicle every moment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による車両制御方法を適用
する車両制御システムの全体構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle control system to which a vehicle control method according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットのシステム構成図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram of a control unit that executes a vehicle control method according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中の目標駆動トルク設定部のシステ
ム構成図である。
FIG. 3 is a system configuration diagram of a target drive torque setting unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中の目標値設定部のシステム構成図
である。
FIG. 4 is a system configuration diagram of a target value setting unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中の目標値設定部で用いるEGR率
テーブル142の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an EGR rate table 142 used in a target value setting unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中の目標値設定部で用いる基本燃料
消費率関数fの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a basic fuel consumption rate function f used in a target value setting unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中の目標値設定部で用いる燃焼効率
補正係数gの構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a combustion efficiency correction coefficient g used in a target value setting unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中のエンジン操作量計算部のシステ
ム構成図である。
FIG. 8 is a system configuration diagram of an engine operation amount calculation unit in a control unit that executes a vehicle control method according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行
する制御ユニットの中のエンジン操作量計算部で用いる
EGRバルブの開口面積Aegrを算出するための1次元
テーブルの構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a one-dimensional table for calculating an opening area Aegr of an EGR valve used in an engine operation amount calculation unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施形態による車両制御方法を実
行する制御ユニットの中のエンジン操作量計算部で用い
るスロットル開度θthを算出するための1次元テーブル
の構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a one-dimensional table for calculating a throttle opening θth used in an engine operation amount calculation unit in a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施形態による車両制御方法を実
行する制御ユニットの中のエンジン操作量計算部で用い
る目標ステップ数tStepを算出するための1次元テー
ブルの構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of a one-dimensional table for calculating a target step number tStep used in an engine operation amount calculation unit in a control unit that executes a vehicle control method according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施形態による車両制御方法を実
行する制御ユニットで実行される制御プログラムの処理
内容を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing processing contents of a control program executed by a control unit that executes the vehicle control method according to one embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施形態による車両制御方法
を実行する制御ユニットの中の目標値設定部のシステム
構成図である。
FIG. 13 is a system configuration diagram of a target value setting unit in a control unit that executes the vehicle control method according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エンジン 13…スロットルバルブ 16…EGRバルブ 20…無段変速機 28…油圧回路 32…スロットル駆動装置 34A,34B,34C,34D…燃料噴射器 36…ステップモータ 40…空気量センサ 42…アクセル角センサ 44…回転数センサ 48…車速センサ 100…制御ユニット 120…目標駆動トルク設定部 140…目標値設定部 160…エンジン操作量計算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine 13 ... Throttle valve 16 ... EGR valve 20 ... Continuously variable transmission 28 ... Hydraulic circuit 32 ... Throttle drive 34A, 34B, 34C, 34D ... Fuel injector 36 ... Step motor 40 ... Air amount sensor 42 ... Accelerator angle Sensor 44: speed sensor 48: vehicle speed sensor 100: control unit 120: target drive torque setting unit 140: target value setting unit 160: engine operation amount calculation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 45/00 364 F02D 45/00 364M F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 45/00 364 F02D 45/00 364M F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両のエンジン及び自動変速機を制御する
車両制御方法において、 A)アクセル踏み込み角と車速から駆動輪の目標トルク
である目標駆動トルクを算出し、 B)現在の車速に対して上記目標駆動トルクを満たしつ
つ、上記エンジンと変速機の運転が実現するような所定
の条件下で、燃料消費率を最小とするような目標空燃比
と目標変速比を算出し、 C)その目標空燃比と目標変速比値を実現するように上
記エンジンと変速機を制御することを特徴とする車両制
御方法。
1. A vehicle control method for controlling an engine and an automatic transmission of a vehicle, comprising: A) calculating a target drive torque which is a target torque of a drive wheel from an accelerator pedal depression angle and a vehicle speed; A) calculating a target air-fuel ratio and a target gear ratio that minimize the fuel consumption rate under predetermined conditions such that the operation of the engine and the transmission is realized while satisfying the target drive torque; A vehicle control method comprising controlling the engine and the transmission so as to achieve an air-fuel ratio and a target gear ratio value.
【請求項2】請求項1記載の車両制御方法において、 上記目標空燃比及び目標変速比の算出は、上記目標駆動
トルクから求められるエンジン発生トルク及び上記現在
の車速から求められるエンジン回転数によって表される
基本燃料消費率関数を燃焼効率補正係数によって補正し
た燃料消費率関数が最小となるように求めることを特徴
とする車両制御方法。
2. The vehicle control method according to claim 1, wherein the calculation of the target air-fuel ratio and the target gear ratio is expressed by an engine generated torque obtained from the target drive torque and an engine speed obtained from the current vehicle speed. A vehicle control method comprising: obtaining a basic fuel consumption rate function corrected by a combustion efficiency correction coefficient so as to minimize the fuel consumption rate function.
【請求項3】請求項2記載の車両制御方法において、 上記エンジン発生トルクは、上記目標駆動トルク及び車
速の変化率とエンジン回転数の変化率に基づいて算出す
ることを特徴とする車両制御方法。
3. The vehicle control method according to claim 2, wherein the engine generated torque is calculated based on the target drive torque, the rate of change of the vehicle speed, and the rate of change of the engine speed. .
【請求項4】請求項1記載の車両制御方法において、 上記目標空燃比及び目標変速比の算出は、駆動輪の駆動
トルクと車速を軸の変数に持ち、予め燃料消費率が最小
となるようにデータが求められたテーブルを用いること
を特徴とする車両制御方法。
4. The vehicle control method according to claim 1, wherein the calculation of the target air-fuel ratio and the target gear ratio includes the drive torque of the drive wheels and the vehicle speed as shaft variables, and the fuel consumption rate is minimized in advance. A vehicle control method using a table for which data is obtained.
【請求項5】請求項1記載の車両制御方法において、さ
らに、 燃料消費率を最小とするような目標EGR率を算出し、
この目標EGR率を実現するように上記エンジンと変速
機を制御することを特徴とする車両制御方法。
5. The vehicle control method according to claim 1, further comprising calculating a target EGR rate that minimizes a fuel consumption rate.
A vehicle control method comprising controlling the engine and the transmission so as to achieve the target EGR rate.
【請求項6】請求項1又は請求項5のいずれかに記載の
車両制御方法において、上記所定の条件は、空燃比の取
り得る範囲,変速比の取り得る範囲,若しくはEGR率
の取り得る範囲であることを特徴とする車両制御方法。
6. The vehicle control method according to claim 1, wherein the predetermined condition is a range where an air-fuel ratio can be taken, a range where a gear ratio can be taken, or a range where an EGR rate can be taken. A vehicle control method, characterized in that:
【請求項7】車両のエンジン及び自動変速機を制御する
車両制御方法において、 現在の車速に対して目標駆動トルクを満たしつつ、所定
の条件下で上記エンジンと変速機の運転が実現するよう
に、燃料消費率を最小とするような目標空燃比と目標変
速比を算出し、その目標空燃比と目標変速比値を実現す
るように上記エンジンと変速機を制御することを特徴と
する車両制御方法。
7. A vehicle control method for controlling an engine and an automatic transmission of a vehicle, wherein the operation of the engine and the transmission is realized under predetermined conditions while satisfying a target driving torque with respect to a current vehicle speed. Calculating a target air-fuel ratio and a target gear ratio so as to minimize a fuel consumption rate, and controlling the engine and the transmission so as to realize the target air-fuel ratio and the target gear ratio value. Method.
【請求項8】車両のエンジン及び自動変速機を制御する
制御ユニットを有する車両制システムにおいて、 上記制御ユニットは、 アクセル踏み込み角と車速から駆動輪の目標トルクであ
る目標駆動トルクを設定する目標駆動トルク設定部と、 現在の車速に対して上記目標駆動トルク設定部で設定さ
れた上記目標駆動トルクを満たしつつ、上記エンジンと
変速機の運転が実現するような所定の条件下で、燃料消
費率を最小とするような目標空燃比と目標変速比を設定
する目標値設定部とを備え、 目標空燃比と目標変速比値を実現するように上記エンジ
ンと変速機を制御することを特徴とする車両制御システ
ム。
8. A vehicle control system having a control unit for controlling an engine and an automatic transmission of a vehicle, wherein the control unit sets a target drive torque which is a target torque of a drive wheel from an accelerator pedal depression angle and a vehicle speed. A torque setting unit, and a fuel consumption rate under a predetermined condition such that operation of the engine and the transmission is realized while satisfying the target driving torque set by the target driving torque setting unit with respect to a current vehicle speed. A target value setting unit that sets a target air-fuel ratio and a target gear ratio so as to minimize the engine speed and the engine and the transmission so as to realize the target air-fuel ratio and the target gear ratio value. Vehicle control system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216351A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Toyota Motor Corp Vehicle and control method therefor

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