JP4577658B2 - エンジン回転速度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの動力をトルクコンバータ付きの自動変速機で変速して駆動輪に伝達する車両におけるエンジン回転速度制御装置に関する発明である。

トルクコンバータ付きの自動変速機を搭載した車両において、アイドル運転中にアイドル回転速度制御（以下「ＩＳＣ」と表記する）により吸入空気量をフィードバック制御してエンジン回転速度を目標アイドル回転速度に制御しているときに、運転者が自動変速機のシフトレンジを非駆動レンジ（Ｐ又はＮレンジ）から駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）に切り換えると、エンジンがトルクコンバータから受ける負荷（以下「トルコン負荷」という）が急増するため、アイドル回転速度制御のみでは、トルコン負荷の急増によるエンジン回転の落ち込みを防ぐことは困難である。

この対策として、運転者がアイドル運転中にシフトレンジを非駆動レンジから駆動レンジに切り換えたときに、ＩＳＣによる目標吸入空気量を、レンジ切換動作完了までのトルコン負荷の急増分に相当する空気量分だけ増量補正するようにしたものがある。

しかし、レンジ切換動作時のトルコン負荷の変化は、ステップ的な変化ではなく、自動変速機の変速動作の応答遅れ等に起因する応答遅れを持つ変化であるため、レンジ切換操作時に、レンジ切換動作完了までのトルコン負荷の急増分に相当する空気量をステップ的に一度に増量補正すると、実際のトルコン負荷の変化の挙動と空気量の増量補正の挙動との間にずれが生じて、エンジン回転の吹き上がりが発生するという問題があった。

この問題を解決することを目的として、特許文献１（特開昭６１−２７９７５１号公報）に記載されているように、レンジ切換動作中に吸入空気量をレンジ切換動作完了後のトルコン負荷に対応する吸入空気量まで段階的に増量するようにしたものがある。
特開昭６１−２７９７５１号公報（第１頁〜第３頁等）

後述するように、トルコン負荷は、エンジン回転速度やトルクコンバータのタービン回転速度に応じて変化するため、上記特許文献１のように、レンジ切換動作中に吸入空気量を段階的に増量しても、吸入空気量の増量補正の挙動をトルコン負荷の変化の挙動に精度良く一致させることは困難である。従って、エンジン回転速度やタービン回転速度が急変するレンジ切換動作時には、実際のトルコン負荷の変化の挙動と空気量の増量補正の挙動との間にずれが生じてしまい、エンジン回転の吹き上がりが発生して運転者に違和感を感じさせてしまうという問題が依然として解決されていない。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、レンジ切換動作時のトルコン負荷の急変によるエンジン回転速度の変動を少なくすることができるエンジン回転速度制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジンの動力をトルクコンバータ付きの自動変速機で変速して駆動輪に伝達する車両におけるエンジン回転速度制御装置において、前記自動変速機のシフトレンジが切り換えられるときに、エンジンがトルクコンバータから受ける負荷（以下「トルコン負荷」という）を定常時のトルコン負荷推定モデルとは異なる過渡時のトルコン負荷推定モデルに基づいてトルコン負荷推定手段により推定すると共に、推定したトルコン負荷に基づいてエンジン回転速度を目標回転速度に制御するのに必要な要求トルクを要求トルク算出手段により算出し、その要求トルクに基づいてエンジンの運転状態をエンジン回転速度制御手段により制御してエンジン回転速度を目標回転速度に制御するようにしたものであり、前記過渡時のトルコン負荷推定モデルを前記定常時のトルコン負荷推定モデルに過渡時のトルコン負荷の変化量を推定する過渡補正項を組み合わせて構成すると共に、前記過渡補正項を、少なくともエンジン回転速度変化率に応じて変化するように構成したものである。

ここで、定常時のトルコン負荷推定モデルは、例えば次式で表現される。
定常時のトルコン負荷＝Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ……［１］
Ｃｐ：トルクコンバータの容量係数
Ｎｔ：トルクコンバータのタービン回転速度
Ｎｅ：エンジン回転速度
ここで、トルクコンバータの容量係数Ｃｐは、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅとの回転速度比（Ｎｔ／Ｎｅ）をパラメータとするマップ又は数式等により算出すれば良い。

上記［１］式は、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅがほぼ一定の定常状態であることを前提条件とする定常時のトルコン負荷を推定するモデル式であるため、エンジン回転速度Ｎｅやタービン回転速度Ｎｔが急変するレンジ切換動作時（過渡時）には、定常時のトルコン負荷推定モデル［１］式を用いてトルコン負荷を精度良く推定することはできない。

そこで、本発明では、自動変速機のシフトレンジが切り換えられるときに、定常時のトルコン負荷推定モデルとは異なる過渡時のトルコン負荷推定モデルに基づいて過渡時のトルコン負荷を推定するようにしたものである。これにより、レンジ切換動作時（過渡時）のトルコン負荷の変化の挙動を精度良く推定することができて、この過渡時のトルコン負荷に基づいてエンジン回転速度を目標回転速度に制御するのに必要な要求トルクを精度良く算出することができる。これにより、レンジ切換動作時のトルコン負荷の変化に合わせて要求トルクを精度良く変化させることができ、レンジ切換動作時のトルコン負荷の急変によるエンジン回転速度の変動を少なくすることができて、運転者に違和感を感じさせずに済む。

この場合、請求項１のように、過渡時のトルコン負荷推定モデルは、定常時のトルコン負荷推定モデルに過渡時のトルコン負荷の変化量を推定する過渡補正項を組み合わせて構成すれば、定常時のトルコン負荷推定モデルを基準にしてレンジ切換動作時のトルコン負荷の変化の挙動を精度良く推定することができる。

本発明者の研究結果によれば、過渡補正項は、エンジン回転速度変化率に応じてほぼリニアに変化することが判明している。この点を考慮して、請求項１のように、過渡補正項は、少なくともエンジン回転速度変化率に応じて変化するように構成すれば、過渡補正項を簡単な演算処理で精度良く算出することができる。

要するに、請求項２のように、過渡時のトルコン負荷推定モデルは、少なくともトルクコンバータのタービン回転速度、エンジン回転速度及びエンジン回転速度変化率をパラメータとしてトルコン負荷を演算するように構成すれば良く、これら３つのパラメータを含むモデルを構築すれば、レンジ切換動作時のトルコン負荷を精度良く推定することができる。

また、自動変速機内部の作動油の粘性に応じてトルコン負荷が変化することを考慮して、請求項３のように、過渡時のトルコン負荷推定モデルは、自動変速機内部の作動油の粘性と相関関係のある情報に基づいてトルコン負荷を補正するように構成しても良い。これにより、レンジ切換動作時のトルコン負荷の推定精度を更に向上することができる。

以上説明した請求項１〜３に係る発明は、アイドル運転中にアイドル回転速度制御（ＩＳＣ）を行わないシステムにも適用可能であるが、請求項４のように、エンジン回転速度を目標回転速度にフィードバック補正するためのフィードバック補正トルクを算出するフィードバック補正手段（ＩＳＣ）を備えたシステムでは、トルコン負荷推定手段で推定したトルコン負荷とフィードバック補正手段で算出したフィードバック補正トルクとに基づいて要求トルクを算出するようにすると良い。このようにすれば、トルコン負荷推定手段で推定したトルコン負荷の推定誤差をフィードバック補正トルクにより補正することができるため、レンジ切換動作時のトルコン負荷の推定精度を更に向上することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図７に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン１１の制御システム全体の概略構成を説明する。
エンジン１１の吸気管１２の上流側にはエアクリーナ１３が装着され、その下流側には吸入空気量Ｇa を測定するエアフローメータ１４が設置され、更に、その下流側にスロットルバルブ１５が設けられている。このスロットルバルブ１５の回動軸１５ａにはＤＣモータ等のモータ１７が連結され、このモータ１７の駆動力によってスロットルバルブ１５の開度（スロットル開度）が制御され、このスロットル開度がスロットル開度センサ１８によって検出される。

スロットルバルブ１５を通過した吸入空気をエンジン１１の各気筒に導入する吸気マニホールド１９には、インジェクタ２０が取り付けられ、また、エンジン１１の各気筒のシリンダヘッドには点火プラグ２１が取り付けられている。エンジン１１のクランク軸２２に嵌着されたシグナルロータ２３の外周に対向してクランク角センサ２４が設置され、このクランク角センサ２４から出力されるエンジン回転速度信号のパルスがエンジンＥＣＵ２５に取り込まれ、このエンジン回転速度信号のパルス周波数によってエンジン回転速度Ｎｅが検出される。

一方、アクセルペダル２６の踏込量（アクセル操作量）がアクセルセンサ２７によって検出され、このアクセル操作量に応じた電圧信号Ａｐが電子制御ユニット２５にＡ／Ｄ変換器２８を介して取り込まれる。また、エアフローメータ１４で検出した吸入空気量Ｇa やスロットル開度センサ１８で検出したスロットル開度ＴＡの各電圧信号も、エンジンＥＣＵ２５にＡ／Ｄ変換器２８を介して取り込まれる。

このエンジンＥＣＵ２５は、ＣＰＵ２９、ＲＯＭ３０、ＲＡＭ３１等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭ３０に記憶されているエンジン制御用の各種ルーチンをＣＰＵ２９で実行することで、点火プラグ２１の点火時期を制御すると共に、インジェクタ駆動回路４５を介してインジェクタ２０に与える噴射信号のパルス幅を制御し、燃料噴射量を制御する。

また、エンジンＥＣＵ２５は、ＲＯＭ３０に記憶されているスロットル制御用の各種ルーチンをＣＰＵ２９で実行することで、スロットル開度センサ１８で検出したスロットル開度を目標スロットル開度に一致させるように、モータ駆動回路３２を介してスロットルバルブ１５のモータ１７をＰＩＤ制御等によりフィードバック制御する。尚、電子スロットルシステムの異常時には、モータ駆動回路３２からモータ１７への通電路中に設けられた安全回路４６が作動して、モータ１７への通電がＯＦＦされた状態に保たれる。この状態では、退避走行を可能にするために、スロットル開度が所定開度に保持される。

次に、図２に基づいて自動変速機５１の構成を説明する。エンジン１１の出力軸には、トルクコンバータ５２の入力軸が連結され、このトルクコンバータ５２の出力軸（タービン軸）に、油圧駆動式の変速歯車機構５５が連結されている。また、トルクコンバータ５２には、入力軸側と出力軸側との間を係合又は切り離しするためのロックアップクラッチ５６が設けられている。エンジン１１の出力トルクは、トルクコンバータ５２を介して変速歯車機構５５に伝達され、変速歯車機構５５の複数のギア（遊星歯車等）で変速されて車両の駆動輪（前輪又は後輪）に伝達される。

変速歯車機構５５には、エンジン動力で駆動される油圧ポンプ５８が設けられ、作動油（オイル）を貯溜するオイルパン（図示せず）内には、油圧制御回路５７が設けられている。この油圧制御回路５７は、ライン圧制御回路５９、自動変速制御回路６０、ロックアップ制御回路６１、手動切換弁６６等から構成され、オイルパンから油圧ポンプ５８で汲み上げられた作動油がライン圧制御回路５９を介して自動変速制御回路６０とロックアップ制御回路６１に供給される。ライン圧制御回路５９には、油圧ポンプ５８からの油圧を所定のライン圧に制御するライン圧制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられ、自動変速制御回路６０には、変速歯車機構５５の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に供給する油圧を制御する複数の変速用の油圧制御弁が設けられている。また、ロックアップ制御回路６１には、ロックアップクラッチ５６に供給する油圧を制御するロックアップ制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。

また、ライン圧制御回路５９と自動変速制御回路６０との間には、シフトレバー６５の操作に連動して切り換えられる手動切換弁６６が設けられている。シフトレバー６５がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又はパーキングレンジ（Ｐレンジ）に操作されているときには、自動変速制御回路６０の油圧制御弁への通電が停止（ＯＦＦ）された状態になっていても、手動切換弁６６によって変速歯車機構５５に供給する油圧が変速歯車機構５５をニュートラル状態とするように切り換えられる。

一方、変速歯車機構５５には、トルクコンバータ５２のタービン回転速度Ｎｔ（変速歯車機構５５の入力軸回転速度）を検出するタービン回転速度センサ６８と、変速歯車機構５５の出力軸回転速度Ｎｏを検出する出力軸回転速度センサ６９が設けられている。

これら各種センサの出力信号は、自動変速機電子制御回路（以下「ＡＴ−ＥＣＵ」と表記する）７０に入力される。このＡＴ−ＥＣＵ７０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各ルーチンを実行することで、予め設定した変速パターンに従って変速歯車機構５５の変速が行われるように、シフトレバー６５の操作位置（シフトレンジ）やスロットル開度、車速等のエンジン運転条件に応じて自動変速制御回路６０の各油圧制御弁への通電を制御して、変速歯車機構５５の各摩擦係合要素である各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に作用させる油圧を制御することによって、各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放を切り換えて、動力を伝達するギアの組み合わせを切り換えることで、変速歯車機構５５の変速比を切り換える。

一方、エンジンＥＣＵ２５は、後述する図６の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンを実行することで、アイドル運転中にシフトレバー６５の操作によって自動変速機５１のシフトレンジが切り換えられるレンジ切換動作時に、エンジン１１がトルクコンバータ５２から受ける負荷（以下「トルコン負荷」という）を定常時のトルコン負荷推定モデルとは異なる過渡時のトルコン負荷推定モデルに基づいて推定すると共に、推定したトルコン負荷に基づいてエンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度に制御するのに必要な要求トルクを算出し、その要求トルクに基づいてエンジン１１の運転状態（例えば吸入空気量と点火時期）を制御してエンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度に制御する。

ここで、本実施例１で使用する過渡時のトルコン負荷推定モデルを図３乃至図５に基づいて説明する。本実施例１では、図３に示すように、過渡時のトルコン負荷推定モデルは、定常時のトルコン負荷推定モデル［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］に、過渡時のトルコン負荷の変化量を推定する過渡補正項（ｋ・ｄＮｅ／ｄｔ）を組み合わせたモデルであり、次式で表される。

過渡時のトルコン負荷＝定常時のトルコン負荷（定常項）＋過渡補正項
＝Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ＋ｋ・ｄＮｅ／ｄｔ
Ｃｐ：トルクコンバータ５２の容量係数
Ｎｔ：トルクコンバータ５２のタービン回転速度
Ｎｅ：エンジン回転速度
ｋ：係数

ここで、トルクコンバータ５２の容量係数Ｃｐは、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅとの回転速度比（Ｎｔ／Ｎｅ）をパラメータとするマップ又は数式等により算出すれば良い。

定常時のトルコン負荷推定モデル［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］は、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅがほぼ一定の定常状態であることを前提条件とする定常時のトルコン負荷を推定するモデルであるため、エンジン回転速度Ｎｅやタービン回転速度Ｎｔが急変するレンジ切換動作時（過渡時）には、定常時のトルコン負荷推定モデルを用いてトルコン負荷を精度良く推定することはできない。一般的には、図４に示すように、定常時のトルコン負荷推定モデルで推定する定常項［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］は、回転速度比（Ｎｔ／Ｎｅ）が大きくなるほど曲線的に小さくなる特性がある。

本発明者の研究結果によれば、図５に示すように、過渡補正項は、エンジン回転速度変化率（ｄＮｅ／ｄｔ）に応じてほぼリニアに変化することが判明している。この点を考慮して、本実施例１では、過渡補正項は、エンジン回転速度変化率（ｄＮｅ／ｄｔ）に係数ｋを乗算して求めるようにしている。ここで、係数ｋは、演算処理の簡略化のために予め決められた一定値としても良いが、自動変速機５１内部の作動油の粘性に応じてトルコン負荷が変化することを考慮して、自動変速機５１内部の作動油の粘性と相関関係のある情報（例えば、油温、冷却水温、油劣化度合等）をパラメータとするマップ又は数式等により係数ｋを算出するようにしても良い。これにより、レンジ切換動作時のトルコン負荷の推定精度を更に向上することができる。

以上説明したレンジ切換動作時（過渡時）のトルコン負荷の推定処理は、エンジンＥＣＵ２５によって図６の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンに従って次のように実行される。本ルーチンは、エンジン運転中に所定周期（例えば８ｍｓ周期）で実行される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、アイドル運転中であるか否かを判定し、アイドル運転中でなければ、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。

上記ステップ１０１で、アイドル運転中であると判定されれば、ステップ１０２に進み、運転者がシフトレバー６５を非駆動レンジ（Ｎ又はＰレンジ）と駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）との間でシフト操作して自動変速機５１のシフトレンジが切り換えられるレンジ切換動作時であるか否かを判定し、レンジ切換動作時でなければ、以降の処理を行うことなく本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１０２で、レンジ切換動作時であると判定されれば、ステップ１０３以降の処理によって次のようにしてレンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷を算出する。

まず、ステップ１０３で、エンジン回転速度Ｎｅ、タービン回転速度Ｎｔ、エンジン回転速度変化率（ｄＮｅ／ｄｔ）等を読み込んだ後、ステップ１０２に進み、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅとの回転速度比（Ｎｔ／Ｎｅ）をパラメータとするマップ又は数式等によりトルクコンバータ５２の容量係数Ｃｐを算出する。

この後、ステップ１０５に進み、図３に示す過渡時のトルコン負荷推定モデルを用いてレンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷を算出する。
過渡時の推定トルコン負荷＝定常時のトルコン負荷（定常項）＋過渡補正項
＝Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ＋ｋ・ｄＮｅ／ｄｔ

ここで、係数ｋは、予め決められた一定値としても良いが、自動変速機５１内部の作動油の粘性と相関関係のある情報（例えば、油温、冷却水温、油劣化度合等）をパラメータとするマップ又は数式等により係数ｋを算出するようにしても良い。以上説明したステップ１０１〜１０５の処理は、特許請求の範囲でいうトルコン負荷推定手段としての役割を果たす。

そして、次のステップ１０６で、推定トルコン負荷に基づいて実エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度に制御するのに必要な要求トルクを算出する。このステップ１０６の処理が特許請求の範囲でいう要求トルク算出手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０７に進み、要求トルクに基づいて要求吸入空気量と要求点火時期を算出して、エンジン１１の吸入空気量と点火時期を制御することで、実エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度に制御する。このステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいうエンジン回転速度制御手段としての役割を果たす。

以上説明した本実施例１の制御例を図７のタイムチャートを用いて説明する。図７の例では、アイドル運転中に、シフトレンジを非駆動レンジ（Ｎ又はＰレンジ）から駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）に切り換えた後、暫くして、駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）から非駆動レンジ（Ｎ又はＰレンジ）に切り換える例を示している。本実施例１の効果を分かりやすくするため、定常時のトルコン負荷推定モデル［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］のみを用いて過渡時の推定トルコン負荷を算出する比較例を破線で示している。

比較例では、レンジ切換動作時（過渡時）でも、定常時のトルコン負荷推定モデル［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］のみを用いてレンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷を算出するため、レンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷の誤差ひいては要求トルクの誤差が大きくなる。そのため、比較例では、非駆動レンジから駆動レンジに切り換えるときに、エンジン回転が落ち込み、その反対に、駆動レンジから非駆動レンジに切り換えるときに、エンジン回転が吹き上がる現象が発生して、運転者に不快感を感じさせてしまう。

これに対して、本実施例１では、定常時のトルコン負荷推定モデル［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］に、過渡時のトルコン負荷の変化量を推定する過渡補正項（ｋ・ｄＮｅ／ｄｔ）を組み合わせて過渡時のトルコン負荷推定モデルを構成し、この過渡時のトルコン負荷推定モデルを用いて、レンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷を算出するため、レンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷を比較例よりも精度良く算出することができる。その結果、本実施例１では、非駆動レンジから駆動レンジに切り換えるときのエンジン回転の落ち込みと、駆動レンジから非駆動レンジに切り換えるときのエンジン回転の吹き上がりを、いずれも比較例よりも小さくすることができ、運転者に違和感を感じさせずに済む。

上記実施例１は、アイドル運転中にアイドル回転速度制御（ＩＳＣ）を行わないシステムに適用した実施例であるが、アイドル運転中にアイドル回転速度制御（ＩＳＣ）を実行するシステムにおいては、アイドル運転中にアイドル回転速度制御と本発明のトルク制御（実施例１のトルク制御）とを併用するようにしても良い。アイドル回転速度制御（ＩＳＣ）は、アイドル運転中にスロットル開度（吸入空気量）をモータ１７でフィードバック制御するシステムを用いても良いし、スロットルバルブ１５をバイパスするバイパス空気通路に設けたアイドル回転速度制御バルブの開度をモータ等のアクチュエータで制御するシステムを用いても良い。

以下、アイドル回転速度制御（ＩＳＣ）を併用する本発明の実施例２を図８及び図９を用いて説明する。
本実施例２では、エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度にフィードバック補正するためのフィードバック補正トルク（以下「Ｆ／Ｂ補正トルク」と表記する）を算出するフィードバック補正手段（ＩＳＣ）を備え、前記実施例１と同様の方法で推定したトルコン負荷とフィードバック補正手段で算出したＦ／Ｂ補正トルクとに基づいて要求トルクを算出するようにしている。その他の事項は、前記実施例１と同じである。

本実施例２のトルク制御は、エンジンＥＣＵ２５によって図８の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンに従って実行される。図８の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンは、図６のルーチンのステップ１０６の処理を２つのステップ１０６ａと１０６ｂの処理に変更しただけであり、その他のステップの処理は同じである。

図８の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンでは、ステップ１０１〜１０５の処理により、アイドル運転中に非駆動レンジ（Ｎ又はＰレンジ）と駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）との間でレンジ切換動作しているときに、前記実施例１と同様の過渡時のトルコン負荷推定モデルを用いて推定トルコン負荷を算出する。この後、ステップ１０６ａに進み、目標エンジン回転速度と実エンジン回転速度Ｎｅとの偏差に基づいて、実エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度にフィードバック補正するためのＦ／Ｂ補正トルクを算出する。このステップ１０６ａの処理が特許請求の範囲でいうフィードバック補正手段としての役割を果たす。

そして、次のステップ１０６ｂで、推定トルコン負荷とＦ／Ｂ補正トルクとの合計値に基づいて要求トルクを算出する。その後、ステップ１０７に進み、要求トルクに基づいて要求吸入空気量と要求点火時期を算出して、エンジン１１の吸入空気量（スロットル開度又はアイドル回転速度制御バルブの開度）と点火時期を制御することで、実エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度に制御する。

以上説明した本実施例２の制御例を図９のタイムチャートを用いて説明する。図９の例では、アイドル運転中に、シフトレンジを非駆動レンジ（Ｎ又はＰレンジ）から駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）に切り換えた後、暫くして、駆動レンジ（Ｄ又はＲレンジ）から非駆動レンジ（Ｎ又はＰレンジ）に切り換える例を示している。本実施例２の効果を分かりやすくするため、定常時のトルコン負荷推定モデル［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］のみを用いて過渡時の推定トルコン負荷を算出する比較例を破線で示している。

この比較例は、前記実施例１の図７で説明した比較例と同じであり、非駆動レンジから駆動レンジに切り換えるときに、エンジン回転が落ち込み、その反対に、駆動レンジから非駆動レンジに切り換えるときに、エンジン回転が吹き上がる現象が発生して、運転者に不快感を感じさせてしまう。

これに対して、本実施例１では、前記実施例１と同様の過渡時のトルコン負荷推定モデルを用いて、レンジ切換動作時（過渡時）の推定トルコン負荷を算出すると共に、エンジン回転速度Ｎｅを目標エンジン回転速度にフィードバック補正するためのＦ／Ｂ補正トルクを算出し、推定トルコン負荷とＦ／Ｂ補正トルクとに基づいて要求トルクを算出するようにしたので、推定トルコン負荷の推定誤差をＦ／Ｂ補正トルクにより補正することができ、レンジ切換動作時のトルコン負荷の推定精度を、比較例は勿論、前記実施例１よりも更に向上することができる。その結果、本実施例１では、非駆動レンジから駆動レンジに切り換えるときのエンジン回転の落ち込みと、駆動レンジから非駆動レンジに切り換えるときのエンジン回転の吹き上がりを、いずれも、比較例は勿論、前記実施例１よりも更に小さくすることができ、運転者に違和感を感じさせずに済む。

本発明の実施例１のエンジン制御システム全体の概略構成図である。 自動変速機全体の概略構成を示す図である。 過渡時のトルコン負荷推定モデルを説明する制御システム構成図である。 定常項［Ｃｐ（Ｎｔ／Ｎｅ）×Ｎｅ² ］と回転速度比（Ｎｔ／Ｎｅ）との関係を示す特性図である。 過渡補正項とエンジン回転速度変化率（ｄＮｅ／ｄｔ）との関係を示す特性図である。 実施例１の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の過渡時エンジン回転速度制御の一例を比較例と対比して示すタイムチャートである。 実施例２の過渡時エンジン回転速度制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の過渡時エンジン回転速度制御の一例を比較例と対比して示すタイムチャートである。

符号の説明

１１…エンジン、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１５…スロットルバルブ、１７…モータ、１８…スロットル開度センサ、２５…エンジンＥＣＵ（トルコン負荷推定手段，要求トルク算出手段，エンジン回転速度制御手段，フィードバック補正手段）、２６…アクセルペダル、２７…アクセルセンサ、３４…アクセルレバー、５１…自動変速機、５２…トルクコンバータ、５３…変速歯車機構、５６…ロックアップクラッチ、５７…油圧制御回路、５８…油圧ポンプ、５９…ライン圧制御回路、６０…自動変速制御回路、６１…ロックアップ制御回路、６６…手動切換弁、７０…ＡＴ−ＥＣＵ、Ｃ０〜Ｃ２…クラッチ（摩擦係合要素）、Ｂ０，Ｂ１…ブレーキ（摩擦係合要素）

Claims (4)

1. エンジンの動力をトルクコンバータ付きの自動変速機で変速して駆動輪に伝達する車両におけるエンジン回転速度制御装置において、
   前記自動変速機のシフトレンジが切り換えられるときに前記エンジンが前記トルクコンバータから受ける負荷（以下「トルコン負荷」という）を定常時のトルコン負荷推定モデルとは異なる過渡時のトルコン負荷推定モデルに基づいて推定するトルコン負荷推定手段と、
   前記トルコン負荷推定手段で推定したトルコン負荷に基づいてエンジン回転速度を目標回転速度に制御するのに必要な要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
   前記要求トルク算出手段で算出した要求トルクに基づいて前記エンジンの運転状態を制御してエンジン回転速度を目標回転速度に制御するエンジン回転速度制御手段と
   を備え、
   前記過渡時のトルコン負荷推定モデルは、前記定常時のトルコン負荷推定モデルに過渡時のトルコン負荷の変化量を推定する過渡補正項を組み合わせて構成され、
   前記過渡補正項は、少なくともエンジン回転速度変化率に応じて変化するように構成されていることを特徴とするエンジン回転速度制御装置。
2. 前記過渡時のトルコン負荷推定モデルは、少なくとも前記トルクコンバータのタービン回転速度、エンジン回転速度及びエンジン回転速度変化率をパラメータとして前記トルコン負荷を演算するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン回転速度制御装置。
3. 前記過渡時のトルコン負荷推定モデルは、前記自動変速機内部の作動油の粘性と相関関係のある情報に基づいて前記トルコン負荷を補正するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン回転速度制御装置。
4. エンジン回転速度を目標回転速度にフィードバック補正するためのフィードバック補正トルクを算出するフィードバック補正手段を備え、
   前記要求トルク算出手段は、前記トルコン負荷推定手段で推定したトルコン負荷と前記フィードバック補正手段で算出したフィードバック補正トルクとに基づいて前記要求トルクを算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン回転速度制御装置。

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