(57)【要約】【課題】内燃機関のトルクを吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによって制御することができる内燃機関の制御装置に関し、エミッションの悪化を極力抑えつつ、変速時におけるトルクダウン要求を精度よく実現する。【解決手段】吸入空気量を調整する吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによってトルクを制御可能な内燃機関の制御装置において、内燃機関の変速時に発せられるトルクダウン要求を取得する。取得したトルクダウン要求が吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによって実現可能であり、且つ、当該弁開度および点火時期筒内によって決まる筒内の燃焼条件が燃焼限界内に収まるか否かを判定し、判定が否定された場合に燃料カットを実行する。また、アクセルオフ時のトルクダウン要求では、燃料カットの実行を制限する。また、燃料カット中はスロットル開度を燃料カット直前の開度に保持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入空気量を調整する吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによってトルクを制御可能な内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の低トルク要求を取得する低トルク要求取得手段と、
取得した低トルク要求が前記吸気量調整弁の弁開度と前記点火時期とによって実現可能であり、且つ、当該弁開度および点火時期によって決まる筒内の燃焼条件が燃焼限界内に収まるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記低トルク要求が実現不可能あるいは前記燃焼限界内に収まらないと判定された場合に、燃料カットを実行する燃料カット手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記低トルク要求取得手段は、前記内燃機関の変速時に発せられるトルクダウン要求を取得するトルクダウン要求取得手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記トルクダウン要求取得手段は、前記内燃機関の変速時に発せられるトルクダウン要求として、燃焼限界に対応する所定の下限トルクよりも大きいトルク要求を取得し、
所定の下限トルク以下となるトルクダウン要求が出された場合に、前記燃料カット手段の実行を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記燃料カット手段を実行する場合に、燃料カット中の吸気量調整弁の弁開度を当該燃料カット手段の実行直前の弁開度に保持する保持手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記低トルク要求を所定の下限トルクでガードするガード手段を更に備え、
前記下限トルクは、
前記下限トルクとして常に反映されるストールトルクと、
全回転数領域において前記ストールトルクよりも大きな値であって、前記下限トルクとして選択的に反映されるガードトルクと、を含み、
前記内燃機関の運転状態に応じて、前記ガードトルクを前記下限トルクとして反映させるか否かを判定する反映判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記反映判定手段は、前記内燃機関の回転数が所定の基準回転数以下の領域では、前記ガードトルクを前記所定の下限トルクとして反映させることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記基準回転数は、前記内燃機関に対する機能要求に応じて可変に設定されることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関に対する要求トルクが高いほど、前記基準回転数を小さな値に補正する補正手段を更に備えることを特徴とする請求項６または７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記ストールトルクは、前記内燃機関の運転状態に応じて可変に設定されることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関の要求効率を取得する要求効率取得手段と、
前記要求効率を所定の下限値でガードする効率ガード手段と、
前記反映判定手段が、前記ガードトルクを前記所定の下限トルクとして反映させないと判定した場合に、前記効率ガード手段によるガードを解除する解除手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項５乃至９の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記トルクダウン要求を出した機能を特定する機能特定手段を更に備え、
前記解除手段は、前記反映判定手段が、前記ガードトルクを前記所定の下限トルクとして反映させないと判定し、且つ、前記機能が所定の機能である場合に、前記効率ガード手段によるガードを解除することを特徴とする請求項１０記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関のトルクを吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによって制御することができる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開平９−３１０６２７号公報には、自動変速機の変速時におけるトルクダウン要求を、点火時期制御と燃料供給制御との何れか一方と吸入空気量制御とによって実現する自動変速機のトルクダウン制御装置が開示されている。この制御装置では、変速時におけるトルクダウン要求が出された場合に、吸入空気量制御の応答遅れ期間には、点火時期制御および／または燃料供給制御を吸入空気量制御と並行して実行し、トルクダウン要求に対する応答性を確保することとしている。また、吸入空気量制御の応答が追いついたときには、点火時期制御および／または燃料供給制御を停止して、空燃比の変動や排気温の上昇等の運転性への影響を回避することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３１０６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料供給制御としての燃料カットが実行されると、空燃比の乱れによりエミッションが悪化する。このため、吸入空気量制御や点火時期制御を用いて実現できるトルクダウン要求に対しては、極力燃料カットは実行せずに要求トルクを実現することが好ましい。しかしながら、上記従来の装置では、変速時におけるトルクダウン要求が出された場合に、吸入空気量制御を実行するとともに点火時期制御および／または燃料供給制御が実行される。このため、吸入空気量制御のみで実現可能なトルクダウン要求であっても燃料カットが実行される場合があり、不要なエミッション悪化を招くおそれがある。このように、上記従来の装置では、吸入空気量制御、点火時期制御、および燃料供給制御を適宜選択して要求トルクを実現する際に、エミッションを考慮した選択を行っておらず、未だ改善の余地が残されていた。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、エミッションの悪化を極力抑えつつ、変速時におけるトルクダウン要求を精度よく実現することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、吸入空気量を調整する吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによってトルクを制御可能な内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の低トルク要求を取得する低トルク要求取得手段と、
取得した低トルク要求が前記吸気量調整弁の弁開度と前記点火時期とによって実現可能であり、且つ、当該弁開度および点火時期によって決まる筒内の燃焼条件が燃焼限界内に収まるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記低トルク要求が実現不可能あるいは前記燃焼限界内に収まらないと判定された場合に、燃料カットを実行する燃料カット手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、
前記低トルク要求取得手段は、前記内燃機関の変速時に発せられるトルクダウン要求を取得するトルクダウン要求取得手段を含むことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、
前記トルクダウン要求取得手段は、前記内燃機関の変速時に発せられるトルクダウン要求として、燃焼限界に対応する所定の下限トルクよりも大きいトルク要求を取得し、
所定の下限トルク以下となるトルクダウン要求が出された場合に、前記燃料カット手段の実行を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記燃料カット手段を実行する場合に、燃料カット中の吸気量調整弁の弁開度を当該燃料カット手段の実行直前の弁開度に保持する保持手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記低トルク要求を所定の下限トルクでガードするガード手段を更に備え、
前記下限トルクは、
前記下限トルクとして常に反映されるストールトルクと、
全回転数領域において前記ストールトルクよりも大きな値であって、前記下限トルクとして選択的に反映されるガードトルクと、を含み、
前記内燃機関の運転状態に応じて、前記ガードトルクを前記下限トルクとして反映させるか否かを判定する反映判定手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第５の発明において、
前記反映判定手段は、前記内燃機関の回転数が所定の基準回転数以下の領域では、前記ガードトルクを前記所定の下限トルクとして反映させることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明において、
前記基準回転数は、前記内燃機関に対する機能要求に応じて可変に設定されることを特徴とする。
【００１３】
第８の発明は、第６または７の発明において、
前記内燃機関に対する要求トルクが高いほど、前記基準回転数を小さな値に補正する補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
第９の発明は、第５乃至第８の何れか１つの発明において、
前記ストールトルクは、前記内燃機関の運転状態に応じて可変に設定されることを特徴とする。
【００１５】
第１０の発明は、第５乃至第９の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の要求効率を取得する要求効率取得手段と、
前記要求効率を所定の下限値でガードする効率ガード手段と、
前記反映判定手段が、前記ガードトルクを前記所定の下限トルクとして反映させないと判定した場合に、前記効率ガード手段によるガードを解除する解除手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
第１１の発明は、第１０の発明において、
前記トルクダウン要求を出した機能を特定する機能特定手段を更に備え、
前記解除手段は、前記反映判定手段が、前記ガードトルクを前記所定の下限トルクとして反映させないと判定し、且つ、前記機能が所定の機能である場合に、前記効率ガード手段によるガードを解除することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１または第２の発明によれば、トルクダウン要求が出された場合に、当該トルクダウン要求が吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによって実現不可能な場合、或いは、当該弁開度および点火時期筒内によって決まる筒内の燃焼条件が燃焼限界内に収まらない場合に、燃料カットが実行される。このため、本発明によれば、吸気量調整弁の弁開度と点火時期とによって実現可能なトルクダウン要求が出された場合に、燃料カットが行われることを抑止することができるので、エミッションの悪化を極力抑制しつつ、トルクダウン要求を精度よく実現することができる。
【００１８】
第３の発明によれば、変速時におけるトルクダウン要求よりも低い所定の基準値以下のトルクダウン要求が出された場合に、燃料カットの実行が制限される。このため、本発明によれば、変速時以外の状況で出されたトルクダウン要求を区別して燃料カットを制限することができるので、不要な燃料カットが実行されることによるエミッションの悪化を効果的に抑制することができる。
【００１９】
第４の発明によれば、変速時におけるトルクダウン要求に応じて燃料カットが実行される場合に、吸気量調整弁の弁開度が当該トルクダウン要求前の開度に保持される。このため、本発明によれば、燃料カットからの復帰時に即座に高いトルクを実現できるので、復帰後のトルクの実現精度を効果的に高めることができる。
【００２０】
第５の発明によれば、所定の下限トルクは、下限トルクとして常に反映されるストールトルクと、全回転数域においてストールトルクよりも大きな値であって、下限トルクとして選択的に反映されるガードトルクと、を含んでいる。そして、内燃機関の運転状態に応じて、ガードトルクを下限トルクとして反映させるか否かが判定される。このため、本発明によれば、ストール防止を常に考慮しつつ、ガードトルク以下の低トルク要求を実現することができる。これにより、トルク実現精度を向上させることができるので、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【００２１】
第６の発明によれば、内燃機関の機関回転数が所定の基準回転数以下の領域では、ガードトルクが下限トルクに反映される。このため、本発明によれば、低回転領域におけるストールの発生を効果的に抑制することができる。
【００２２】
第７の発明によれば、所定の基準回転数は、トルク要求を出す機能に応じて可変に設定される。このため、本発明によれば、当該機能に応じて最適な基準回転数を設定することができるので、誤学習や計算エラー等による誤ったトルクダウン要求に対して、ガードトルクが下限トルクに反映されずにストールしてしまう事態を効果的に抑制することができる。
【００２３】
第８の発明によれば、内燃機関に対する要求トルクが高いほど、基準回転数が小さな値に補正される。基準回転数を小さくするほど、ガードトルクが反映される領域が小さくなる。このため、本発明によれば、ストールのリスクが低い領域でガードトルクの反映を無効にすることができるので、ストールの発生を回避しつつ、要求トルクの実現精度を向上させることができる。
【００２４】
第９の発明によれば、ストールトルクは内燃機関の運転状態に応じて可変に設定される。このため、本発明によれば、ストールの防止を最適化することができる。
【００２５】
第１０の発明によれば、トルクダウン要求が出されて下限トルクがストールトルクに設定された場合に、要求効率に対する下限ガードが解除される。このため、本発明によれば、トルクダウン要求時において、要求効率が下限値でガードされることによってスロットル開度が閉じ側に制御される事態を抑止することができる。これにより、トルクダウン要求からの復帰時における加速性能を向上させることができる。
【００２６】
第１１の発明によれば、トルクダウン要求が出されて下限トルクがストールトルクに設定された場合に、当該トルクダウン要求を出した機能が特定される。そして、当該機能が所定の機能である場合に、要求効率に対する下限ガードが解除される。このため、本発明によれば、トルクダウン要求を出した機能に応じて、最適なスロットル動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】スロットル制御、点火時期制御、および燃料カットを用いたトルク実現領域を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図４】アクセルオフ時の要求トルクとトルク実現領域との関係を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】本実施の形態にかかるトルク実現部１０の要部の構成を示すブロック図である。
【図７】燃料カット要求が出された場合の要求トルクとトルク実現領域との関係を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態４としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】エンジン回転数に対する各ガードトルクの領域を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】ストール防止トルクとエンジン回転数との関係を規定するマップを示す。
【図１２】本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態６としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】要求トルクと補正値との関係を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態６において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態７としての内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態７において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態８において実行されるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について図１乃至図３の各図を参照して説明する。
【００２９】
[実施の形態１の構成]
本実施の形態にかかる内燃機関は、火花点火式の内燃機関であって、その動作を制御するためのアクチュエータとしてスロットル弁、点火装置及び燃料噴射装置を備えている。本実施の形態の制御装置は、いわゆるトルクデマンド制御によって内燃機関を制御するものであり、要求トルクを含む種々の機関要求に基づいて各アクチュエータの制御に用いる目標値、すなわち、目標スロットル開度、目標点火時期及び目標Ａ／Ｆを算出する。なお、ここでいう機関要求とは、内燃機関の動作を決定する物理量の要求値である。内燃機関の動作はトルク、効率及びＡ／Ｆ（空燃比）の３つの物理量によって決定することができることから、機関要求としては要求トルク、要求効率及び要求Ａ／Ｆが入力される。これらの要求は、制御系統の上位に設けられたパワートレインマネージャ（図示略）から数値で入力される。トルク要求には、運転者からの要求を含む軸トルク要求の他、変速時のトルクダウン要求やＩＳＣ（Idle Speed Control）の要求トルク等の車両制御に必要なトルクも含まれる。
【００３０】
本実施の形態の制御装置は、図１のブロック図にて示すように構成されている。図１では制御装置の各要素をブロックで示し、ブロック間の信号の伝達（主なもの）を矢印で示している。以下、図１を参照して本実施の形態の制御装置の全体の構成と、その特徴について説明する。
【００３１】
パワートレインマネージャから供給されるトルク要求は要求トルク取得部２に入力される。パワートレインマネージャからはトルクで表現された複数の要求が出力されるが、それらの要求を全て同時に実現することはできない。複数のトルク要求があったとしても実現できるトルクは１つであるため、要求の調停という処理が必要となる。そこで、要求トルク取得部２は、入力された複数のトルク要求を集約して１つの値に調停し、調停したトルク値をエンジンの目標トルクとして出力する。なお、ここでいう調停とは、予め定められた計算規則に従って複数の数値から１つの数値を得る動作である。計算規則には例えば最大値選択、最小値選択、平均、或いは重ね合わせ等が含まれる。
【００３２】
本実施の形態の要求トルク取得部２は、より具体的には第１の調停部４と第２の調停部６とを備えている。第１の調停部４には、外部要求トルクとして、運転者の要求トルクや変速時のトルクダウン要求等が入力される。第１の調停部４は、これらのトルク要求を集約して１つの値に調停する。なお、変速時のトルクダウン要求は、変速時のトルクショックを低減する目的で出されるトルク要求であるため、かかる要求が入力された場合には、当該変速時のトルクダウン要求が調停後の外部要求トルクとして出力される。
【００３３】
第１の調停部４において調停された外部要求トルクは、第２の調停部６に入力される。第２の調停部６には、外部要求トルクの他にＩＳＣ要求トルクが入力される。ＩＳＣ要求トルクは、燃焼限界に対応するトルク要求である。第２の調停部６では、外部要求トルクとＩＳＣ要求トルクとの間で最大値選択が行われ、調停された値が最終的な要求トルクとして取得される。
【００３４】
本実施の形態の制御装置は、図示は省略するが、上述した要求トルク取得部２に加えて、内燃機関に要求される効率を取得する要求効率取得部と、内燃機関に要求されるＡ／Ｆを取得する要求Ａ／Ｆ取得部とを備えている。各要求はパワートレインマネージャから発せられている。
【００３５】
本実施の形態の制御装置は、入力された各機関要求（要求トルク、要求効率及び要求Ａ／Ｆ）と、内燃機関の現在の運転状態に関する機関情報とに基づいて目標スロットル開度、目標点火時期及び目標Ａ／Ｆを算出する。その計算を行うのがトルク実現部１０である。トルク実現部１０は内燃機関の逆モデルにあたり、マップや関数で表された複数の統計モデルや物理モデルで構成されている。内燃機関の逆モデルの構成は、制御装置による内燃機関の制御特性を特徴付けるが、本実施の形態では要求トルク、要求効率及び要求Ａ／Ｆのうち、要求トルクを最優先して実現するような構成とされている。
【００３６】
トルク実現部１０に入力される要求トルクと要求効率とは、直接には目標スロットル開度の計算に用いられる信号となる。また、トルク実現部１０に入力される要求Ａ／Ｆは、直接には目標Ａ／Ｆの計算に用いられる信号となる。内燃機関の動作を制御するためには、これらの信号に加えて目標点火時期の計算に用いる信号が必要であり、トルク実現部１０にはその信号を生成する機能も備えられている。なお、トルク実現部１０の構成は、本発明の要部ではないため、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
また、本実施の形態の制御装置は、ＦＣ判定部１２を備えている。ＦＣ判定部１２には、トルク実現部１０から後述する燃焼限界に関する情報が提供されている。ＦＣ判定部１２は、かかる情報に基づいて、要求トルク取得部２から出力された調停後の要求トルクが燃料カットを行うことなく実現可能か否かを判定する。
【００３８】
[実施の形態１の動作]  
次に、本実施の形態の制御装置の動作について説明する。上述したとおり、ＦＣ判定部１２には、トルク実現部１０から燃焼限界に関する情報が提供される。図２は、スロットル制御、点火時期制御、および燃料カットを用いたトルク実現領域を示す図である。なお、この図において領域Ａはスロットル制御のみで実現可能なトルク領域を、領域Ｂはスロットル制御に加えて点火時期制御（点火時期遅角）により実現可能なトルク領域を、領域Ｃは燃料カットにより実現可能なトルク領域を、それぞれ示している。
【００３９】
トルク実現部１０は、図２に示す情報を燃焼限界に関する情報としてＦＣ判定部１２に提供している。ＦＣ判定部１２は、入力された要求トルクが領域Ｃに属するか否かを判定する。より具体的には、入力された要求トルクが、領域Ｂと領域Ｃとの境界のトルク（以下、「燃焼限界トルク」と称する）よりも小さいか否かを判定する。そして、変速時の急激なトルクダウン要求等により、要求トルクが領域Ｃに属すると判断した場合に燃料カットを要求する。これにより、変速時のトルクダウン要求の実現精度が向上するため、変速時のトルクショックを効果的に低減することができる。また、スロットル制御と点火時期制御とを駆使して対応できるトルクダウン要求、すなわち領域Ａまたは領域Ｂに属するトルクダウン要求に対しては燃料カットが行われないので、燃料カットによるＡ／Ｆの乱れに起因するエミッションの悪化を効果的に抑制することができる。
【００４０】
［実施の形態１における具体的処理］
次に、図３を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図３は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【００４１】
図３に示すルーチンでは、先ず、要求トルクが取得される（ステップ１００）。ここでは、具体的には、内燃機関において実現すべき要求トルクが要求トルク取得部２で調停されて取得される。
【００４２】
次に、要求トルクが燃焼限界トルクよりも小さいか否かがＦＣ判定部１２において判定される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００において取得された要求トルクと上述した図２に示す燃焼限界トルクとの大小が比較される。その結果、要求トルク＜燃焼限界トルクの成立が認められた場合には、スロットル制御と点火時期制御とでは要求トルクを実現できないと判断されて、次のステップに移行し、燃料カットが要求される（ステップ１０４）。一方、上記ステップ１０２において、要求トルク＜燃焼限界トルクの成立が認められない場合には、スロットル制御と点火時期制御とを用いて要求トルクを実現可能と判断されて、次のステップに移行し、燃料カットの要求を行わずに本ルーチンが終了される（ステップ１０６）。
【００４３】
以上説明したとおり、本実施の形態によれば、要求トルクがスロットル制御と点火時期制御とを用いて実現できないと判断された場合に、燃料カットを用いて要求トルクが実現される。このため、燃焼限界トルク近傍のトルク実現精度を効果的に高めることができる。また、変速時のトルクダウン要求の実現精度が向上するため、変速時のトルクショックを効果的に低減することができる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、要求トルクがスロットル制御と点火時期制御とを用いて実現可能と判断された場合には、燃料カットが要求されない。このため、不要な燃料カットが行われてエミッションが悪化する事態を効果的に抑制することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態１について説明した。実施の形態には、本発明のうち第１または第２の発明が具現化されている。詳しくは、図１に示す構成において、要求トルク取得部２は第１の発明の「低トルク要求取得手段」または第２の発明の「トルクダウン要求取得手段」に、トルク実現部１０は第１の発明の「目標値算出手段」に、ＦＣ判定部１２は第１の発明の「燃料カット手段」に、それぞれ相当している。また、制御装置が、上記ステップ１００の処理を実行することにより、前記第１の発明における「低トルク要求取得手段」または前記第２の発明における「トルクダウン要求取得手段」が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第１の発明における「燃料カット手段」が、それぞれ実現されている。
【００４６】
実施の形態２．
[実施の形態２の特徴]
本発明の実施の形態２について図４および図５の各図を参照して説明する。本実施の形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、制御装置に後述する図５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００４７】
上述した実施の形態１では、スロットル制御と点火時期制御とを用いて実現できないトルクダウン要求に対しては、燃料カットを実行することにより要求トルクを実現することとしている。しかしながら、トルクダウン要求には、変速時のトルクダウン要求だけでなく、運転者が要求するトルクダウン要求も存在する。より具体的には、例えば運転者がアクセルをオフにした場合のトルクダウン要求である。
【００４８】
図４は、アクセルオフ時の要求トルクとトルク実現領域との関係を説明するための図である。この図に示すとおり、アクセルをオフにした場合の要求トルクは、ＩＳＣ要求トルクまで急激に低下した後にかかるトルクでガードされる。これは、アクセルオフ時の要求トルクが、下限ガード値としてのＩＳＣ要求トルクよりも小さい値であるためである。このため、上述した実施の形態１における制御においてアクセルをオフにすると、アクセルオフ時の要求トルク（すなわちＩＳＣ要求トルク）が領域Ｃに属することにより、燃料カットが要求されてしまうこととなる。
【００４９】
ここで、アクセルオフ時のトルクダウン要求は、変速時のトルクダウン要求と異なり、要求トルクが精度よく実現されなくてもドライバビリティに大きな影響を及ぼさない。このため、アクセルオフ時に燃料カットが要求されてしまうと、不要なエミッション悪化を招くこととなってしまう。
【００５０】
そこで、本実施の形態２では、アクセルオフ時のトルクダウン要求に対しては、燃料カットの要求を制限することとする。より具体的には、変速時のトルクダウン要求はＩＳＣ要求トルクより大きな値を要求することとし、領域ＣはＩＳＣ要求トルクより大きなトルクの領域に限定することとする。これにより、アクセルオフ時の要求トルク、すなわちＩＳＣ要求トルクに基づいて、燃料カットが要求される事態を効果的に抑止することができる。
【００５１】
［実施の形態２における具体的処理］
次に、図５を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図５は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【００５２】
図５に示すルーチンでは、先ず、要求トルクが取得される（ステップ２００）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００と同様の処理が実行される。次に、要求トルクが燃焼限界トルクよりも小さく、且つ要求トルクが所定値（ＩＳＣ要求トルク）よりも大きいか否かがＦＣ判定部１２において判定される（ステップ２０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ２００において取得された要求トルクと図３に示す燃焼限界トルクおよびＩＳＣ要求トルクとの大小が比較される。その結果、ＩＳＣ要求トルク＜要求トルク＜燃焼限界トルクの成立が認められた場合には、スロットル制御と点火時期制御とでは要求トルクを実現できず、且つアクセルオフ時のトルクダウン要求ではないと判断されて、次のステップに移行し、燃料カットが要求される（ステップ２０４）。一方、上記ステップ２０２において、ＩＳＣ要求トルク＜要求トルク＜燃焼限界トルクの成立が認められない場合には、アクセルオフ時のトルクダウン要求、或いはスロットル制御と点火時期制御とを用いて要求トルクを実現可能と判断されて、次のステップに移行し、燃料カットの要求を行わずに本ルーチンが終了される（ステップ２０６）。
【００５３】
以上説明したとおり、本実施の形態によれば、アクセルオフ時のトルクダウン要求が出された場合には、当該要求トルクがスロットル制御と点火時期制御とを用いて実現できない場合であっても燃料カットの要求が制限される。このため、アクセルオフ時に燃料カットが行われてエミッションが悪化する事態を効果的に抑止することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。実施の形態には、本発明のうち第３の発明が具現化されている。詳しくは、制御装置が、上記ステップ２０６の処理を実行することにより、前記第３の発明における「制限手段」が実現されている。
【００５５】
実施の形態３．
[実施の形態３の特徴]
本発明の実施の形態３について図６および図７の各図を参照して説明する。本実施の形態の制御装置の全体の構成は、実施の形態１と同じく、図１のブロック図にて示される。ただし、本実施の形態の制御装置と実施の形態１の制御装置とは、制御装置を構成する一要素であるトルク実現部１０の構成に違いがある。本実施の形態にかかるトルク実現部１０の要部の構成を示したのが図６のブロック図である。つまり、本実施の形態の制御装置の構成は、図１に示す構成の一部を図６に示す構成に置き換えたものになっている。以下、図１とともに図６を参照して本実施の形態の特徴であるトルク実現部１０の構成について説明する。
【００５６】
本実施の形態にかかるトルク実現部１０は、目標スロットル開度の計算のため、吸入空気量算出部１０２及びスロットル開度算出部１０４を備えている。吸入空気量算出部１０２は、要求トルクを吸入空気量に変換する。要求トルクの吸入空気量への変換には空気量マップが用いられる。空気量マップは、トルクと吸入空気量との関係を示す統計モデルであり、トルクを含む複数のパラメータを軸とする多次元マップになっている。各パラメータには現在の機関情報から得られる値が入力される。ただし、点火時期は最適点火時期とされている。吸入空気量算出部１０２は、効率補正された要求トルクから変換された吸入空気量を目標吸入空気量として算出する。
【００５７】
スロットル開度算出部１０４は、目標吸入空気量を実現するためのスロットル開度を算出する。その計算にはエアモデルの逆モデル（以下、エア逆モデル）が用いられる。エアモデルによる計算には、機関回転数やバルブタイミング等の吸入空気量に影響する各種の運転状態に関する機関情報が用いられる。スロットル開度算出部１０４は、目標吸入空気量から変換されたスロットル開度を目標スロットル開度として出力する。
【００５８】
トルク実現部１０は、トルク要求切り替え部１０６とＦＣ前トルク保持部１０８とを備えている。トルク実現部１０へ入力された要求トルクは、トルク要求切り替え部１０６およびＦＣ前トルク保持部１０８に入力される。ＦＣ前トルク保持部１０８は、燃料カット要求を受けて当該燃料カット要求の直前の要求トルクをＦＣ前トルクとして記憶する。また、ＦＣ前トルク保持部１０８は、記憶されたＦＣ前トルクをトルク要求切り替え部１０６へ出力する。
【００５９】
トルク要求切り替え部１０６は、吸入空気量算出部１０２へ出力するトルクを入力された要求トルクとＦＣ前トルクとの間で切り替える。より具体的には、燃料カット要求が出されている期間は、吸入空気量算出部１０２へ出力するトルクを要求トルクからＦＣ前トルクへ切り替える。
【００６０】
図７は、燃料カット要求が出された場合の要求トルクとトルク実現領域との関係を説明するための図である。なお、この図における領域Ａ、ＢおよびＣは、上述した図２における領域と同様の領域を示している。上述した実施の形態１で説明したとおり、領域Ｃに属するトルクダウン要求が出されると、スロットル制御および点火時期制御に加えて燃料カット要求が出されることとなる。このため、燃料カットが行われている間はスロットルが閉じた状態に制御されている。ここで、トルクダウン要求が解除され通常のトルク要求に復帰する場合を考える。この場合、燃料カットは即時に停止することができるが、スロットル開度は応答遅れが発生する。このため、燃料カット中にスロットルが閉じている場合においては、この図の点線に示すとおり、実トルクの応答遅れが顕著に現れてしまう。
【００６１】
そこで、本実施の形態３では、トルク要求切り替え部１０６により、燃料カット要求中に吸入空気量算出部１０２へ出力される要求トルクが、燃料カット要求直前のトルクに切り替えられる。このため、燃料カット中の目標スロットル開度は、燃料カット要求直前の目標スロットル開度に維持される。このような構成によれば、トルクダウン要求が解除され通常のトルク要求に復帰する場合に、スロットル開度は燃料カット要求直前の目標スロットル開度に維持されているので、即座に復帰後の要求トルクに対応することができる。これにより、実トルクに発生する応答遅れを効果的に低減することができるので、燃料カットからの復帰時のトルクの実現精度を効果的に高めることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態３について説明した。本実施の形態３には、本発明のうち第４の発明が具現化されている。詳しくは、図６に示す構成において、ＦＣ前トルク保持部１０８およびトルク要求切り替え部１０６は第４の発明の「保持手段」に相当している。
【００６３】
実施の形態４．
[実施の形態４の構成]
本発明の実施の形態４について、図８乃至図１１の各図を参照して説明する。本実施の形態の制御装置は、図８のブロック図にて示すように構成されている。尚、図８のブロック図において、図１に示すブロック図と共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態の制御装置と実施の形態１の制御装置とは、制御装置を構成する一要素である要求トルク取得部２の構成に違いがある。より具体的には、第２の調停部６には、外部要求トルクの他にＩＳＣ要求トルク、クルーズトルク、およびストール防止トルクが入力される。ＩＳＣ要求トルクは、回転数制御を目的とするトルクであって、要求がある場合にのみ、そのトルク値を算出する。また、クルーズトルクは、燃焼保証を目的とするトルクである。さらに、ストール防止トルクは、燃焼限界に対応するトルクである。第２の調停部６では、外部要求トルク、ＩＳＣ要求トルク、クルーズトルク、およびストール防止トルクの間で最大値選択が行われ、調停された値が最終的な要求トルクとして取得される。
【００６５】
また、本実施の形態の要求トルク取得部２は、反映判定部１４を備えている。上述したＩＳＣ要求トルクおよびクルーズトルクは、この反映判定部１４を介して第２の調停部６に入力される。反映判定部１４は、第１の調停部４からの要求反映フラグを受けて、第２の調停部６へ出力するトルク値を判定する。より具体的には、第１の調停部４は、ＩＳＣ要求トルクまたはクルーズトルク以下の要求トルクを実現する場合には、要求反映フラグを有効として出力する。反映判定部１４は有効フラグを受けると、ＩＳＣ要求トルクおよびクルーズトルクに無効値を代入し、第２の調停部６へ出力する。
【００６６】
[実施の形態４の特徴的動作]
【００６７】
上述した実施の形態１では、スロットル制御と点火時期制御とを用いて実現できないトルクダウン要求に対しては、燃料カットを実行することにより要求トルクを実現することとしている。しかしながら、トルクダウン要求には、ＩＳＣ要求トルクを下回るトルク要求も想定される。このようなトルクダウン要求に対しては、アイドル安定性やエンスト防止を考慮して、下限ガード値としてのＩＳＣ要求トルクでガードされる構成になっている。このため、ＩＳＣ要求トルクが燃焼限界トルクよりも大きい領域では、低トルク要求に対して上述した燃料カットが実行されず、要求トルクを実現できないことが想定される。また、ＩＳＣ要求トルクを下回る要求トルクがすべてこのガード値でガードされてしまうと、低トルク要求時のトルク実現精度が低下し、ドライバビリティが低下するおそれがある。
【００６８】
そこで、本実施の形態４では、内燃機関の運転状態に応じて、ガード値を適宜変更可能な構成とした。より具体的には、第２の調停部６で用いるガード値として、ＩＳＣ要求トルク、クルーズトルク、およびストール防止トルクを用いることとしている。図９は、エンジン回転数に対する各ガードトルクの領域を示す図である。この図に示すとおり、ＩＳＣ要求トルク以上、且つ、クルーズトルク以上となる領域Ａは、常にガードされない領域になっている。一方、ストール防止トルク以下となる領域Ｃは、常にガードされる領域になっている。
【００６９】
また、図９に示すとおり、ＩＳＣ要求トルクまたはクルーズトルクよりも小さく、且つ、ストール防止トルクより大きい領域Ｂは、要求反映フラグの有効／無効によって、ガード有無が切り替わる領域になっている。より具体的には、要求反映フラグが有効の場合には、領域Ｂはガードされない領域となる。このため、かかる場合においては領域Ｂと領域Ｃの境界、すなわちストール防止トルクが下限ガード値となる。これにより、領域Ｂに属するトルク要求を実現することが可能となる。一方、要求反映フラグが無効の場合には、領域Ｂがガードされる領域となる。このため、かかる場合においては領域Ａと領域Ｂの境界が下限ガード値となる。
【００７０】
このように、本実施の形態の制御装置では、領域Ｂに属するトルク要求が出された場合には、要求反映フラグを有効にすることにより、これらの低トルク要求を実現することが可能となる。これにより、トルク実現精度を向上させることができるので、ドライバビリティを向上させることができる。また、本実施の形態の制御装置では、領域Ｂに属するトルク要求が出されていない場合には、要求反映フラグを無効にすることにより、ＩＳＣ要求トルクおよびクルーズトルクを下限トルクに設定することができる。これにより、アイドル安定性、およびストール防止を考慮したトルク制御が可能となる。
【００７１】
［実施の形態４における具体的処理］
次に、図１０を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図１０は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【００７２】
図１０に示すルーチンでは、先ず、エンジンの運転状態に基づいて、ＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃ、クルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓ、およびストール防止トルクｔｑ＿ｓｔｌが算出される（ステップ３００）。次に、第１の調停部４から出力される要求反映フラグがＯＮ（有効）か否かが判定される（ステップ３０２）。その結果、要求反映フラグ＝ＯＮと判定された場合には、ＩＳＣ要求トルクまたはクルーズトルクよりも小さなトルク要求が出されていると判断されて、次にステップに移行し、反映判定部１４に入力されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓに無効値が入力される（ステップ３０４）。
【００７３】
一方、上記ステップ３０２において、要求反映フラグ＝ＯＮでないと判定された場合には、ＩＳＣ要求トルクまたはクルーズトルクよりも小さなトルク要求は出されていないと判断されて、次のステップに移行し、反映判定部１４に入力されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓが、入力された値のままで維持される（ステップ３０６）。
【００７４】
上記ステップ３０４または３０６において処理されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓ、上記ステップ３００において算出されたストール防止トルク、および第１の調停部４において調停された要求トルクｔｑ＿ｒｑは、それぞれ第２の調停部６へ入力される。第２の調停部６では、これらの入力されたトルクを用いて最大値選択が行われる（ステップ３０８）。
【００７５】
以上説明したとおり、本実施の形態の制御装置では、内燃機関の運転状態に応じて、ガード値を適宜変更することが可能なため、アイドル安定性、およびストール防止を考慮しつつ、トルク実現精度を効果的に向上させることができる。
【００７６】
ところで、本実施の形態の制御装置では、エンジンの運転状態に基づいて、ストール防止トルクｔｑ＿ｓｔｌを算出することとしているが、該ストール防止トルクの算出手法はこれに限られない。すなわち、ストールしないために必要なトルクは、エンジンの運転状態だけでなく、車両状態によっても変化する。このため、ストール防止トルクをエンジンの回転数に加えて、ロックアップ状態や車速等に基づいて算出することとしてもよい。
【００７７】
図１１は、ストール防止トルクとエンジン回転数との関係を規定するマップを示す。ロックアップがＯＮされていると、ロックアップがＯＦＦされている場合に比してストールし難い。また車両の車速が高いほどストールし難い。そこで、図１１に示すとおり、ロックアップのＯＮ／ＯＦＦ、車速の高低に応じてストール防止トルクを可変に設定することで、該ストール防止トルクを最適化することができる。これにより、低トルク域のトルク制御が可能となるため、ドライバビリティを更に向上させることができる。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明した。実施の形態には、本発明のうち第５および第９の発明が具現化されている。詳しくは、ＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓが、前記第５の発明における「ガードトルク」に相当しているとともに、制御装置が、上記ステップ３０２の処理を実行することにより、前記第５の発明における「反映判定手段」が実現されている。
【００７９】
実施の形態５．
[実施の形態５の特徴]
本発明の実施の形態５について図１２を参照して説明する。本実施の形態のシステムは、図８に示すハードウェア構成を用いて、制御装置に後述する図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００８０】
上述した実施の形態４では、ＩＳＣ要求トルクやクルーズトルクよりも小さいトルク要求が出された場合に、下限トルクをストール防止トルクまで下げて、これらの低トルク要求を実現することとしている。しかしながら、エンジン回転数が小さい領域において、ＩＳＣ要求トルクより小さいトルクに制御されると、エンジンがストールしてしまうおそれがある。
【００８１】
そこで、本実施の形態では、下限トルクの設定に関して、要求判定フラグのＯＮ／ＯＦＦに加えて、エンジン回転数条件を追加することとする。より具体的には、エンジン回転数が所定のしきい値ＮＥ＿ｊ以下の領域では、該要求判定フラグの判定がＯＮであっても、ＩＳＣ要求トルクおよびクルーズトルクを加減トルクに設定することとする。これにより、エンジンストールの発生を効果的に抑制することができる。
【００８２】
［実施の形態５における具体的処理］
次に、図１２を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図１２は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【００８３】
図１２に示すルーチンでは、先ず、エンジンの運転状態に基づいて、ＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃ、クルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓ、およびストール防止トルクｔｑ＿ｓｔｌが算出される（ステップ４００）。ここでは、具体的には、上記ステップ３００と同様の処理が実行される。
【００８４】
次に、第１の調停部４から出力される要求反映フラグがＯＮ（有効）か否か、且つ、エンジン回転数ｎｅが所定のしきい値ＮＥ＿ｊより小さいか否かが判定される（ステップ４０２）。しきい値ＮＥ＿ｊは、ＩＳＣ要求トルク以下のトルク要求を実現した場合にエンジンストールが発生するおそれのある最大の回転数として予め設定された値が使用される。その結果、要求反映フラグ＝ＯＮ且つｎｅ＞ＮＥ＿ｊと判定された場合には、次のステップに移行し、反映判定部１４に入力されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓに無効値が入力される（ステップ４０４）。ここでは、具体的には、上記ステップ３０４と同様の処理が実行される。
【００８５】
一方、上記ステップ４０２において、要求反映フラグ＝ＯＮ且つｎｅ＞ＮＥ＿ｊの成立が否定された場合には、次にステップに移行し、反映判定部１４に入力されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓが、入力された値のままで維持される（ステップ４０６）。ここでは、具体的には、上記ステップ３０６と同様の処理が実行される。
【００８６】
上記ステップ４０４または４０６において処理されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓ、上記ステップ４００において算出されたストール防止トルク、および第１の調停部４において調停された要求トルクｔｑ＿ｒｑは、それぞれ第２の調停部６へ入力される。第２の調停部６では、これらの入力されたトルクを用いて最大値選択が行われる（ステップ４０８）。
【００８７】
以上説明したとおり、本実施の形態の制御装置では、下限トルクの設定に関して、要求判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ条件に加えて、エンジン回転数条件が用いられる。このため、エンジンストールの発生を効果的に抑制することができる。
【００８８】
以上、本発明の実施の形態について説明した。実施の形態には、本発明のうち第６の発明が具現化されている。詳しくは、制御装置が、上記ステップ４０２の処理を実行することにより、前記第６の発明における「反映判定手段」が実現されている。
【００８９】
実施の形態６．
[実施の形態６の特徴]
本発明の実施の形態６について図１３乃至図１５を参照して説明する。本実施の形態のシステムは、図１３に示すハードウェア構成を用いて、制御装置に後述する図１５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００９０】
本実施の形態の制御装置は、図１３のブロック図にて示すように構成されている。尚、図１３のブロック図において、図８に示すブロック図と共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態の制御装置と実施の形態４の制御装置とは、第１の調停部４において調停された要求トルクｔｑ＿ｒｑが、反映判定部１４へ入力されている点に違いがある。反映判定部１４では、入力された要求トルクｔｑ＿ｒｑを、エンジン回転数のしきい値ＮＥ＿ｊの補正に使用する。
【００９２】
上述した実施の形態５では、下限トルクの設定に関して、要求判定フラグのＯＮ／ＯＦＦ条件に加えて、エンジン回転数条件が用いられる。また、エンジン回転数条件に用いられるしきい値ＮＥ＿ｊは、予め設定された固定値が使用される。
【００９３】
しかしながら、しきい値ＮＥ＿ｊは、要求トルクｔｑ＿ｒｑの大きさによって、最適値が存在する。そこで、本実施の形態６では、要求トルクｔｑ＿ｒｑの大きさに基づいて、しきい値ＮＥ＿ｊを補正することとする。より具体的には、要求トルクｔｑ＿ｒｑの大きさに基づいて、しきい値の補正値ＮＥ＿ｊｈを算出し、これをしきい値ＮＥ＿ｊに加算することとする。図１４は、要求トルクｔｑ＿ｒｑと補正値ＮＥ＿ｊｈとの関係を示す図である。この図に示すとおり、要求トルクｔｑ＿ｒｑが高いほど補正値ＮＥ＿ｊｈを小さくすることができる。これは、要求トルクが小さいほど、ストールの可能性が小さくなるからである。したがって、図１４に示す関係に従い補正値ＮＥ＿ｊｈを算出し、しきい値ＮＥ＿ｊを補正することで、エンジンストールの発生を抑止しうる最適なしきい値を設定することができる。
【００９４】
［実施の形態６における具体的処理］
次に、図１５を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図１５は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【００９５】
図１５に示すルーチンでは、先ず、エンジンの運転状態に基づいて、ＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃ、クルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓ、およびストール防止トルクｔｑ＿ｓｔｌが算出される（ステップ５００）。ここでは、具体的には、上記ステップ３００と同様の処理が実行される。
【００９６】
次に、エンジン回転数のしきい値ＮＥ＿ｊが算出される（ステップ５０２）。ここでは、具体的には、先ず、入力された要求トルクｔｑ＿ｒｑに対応する補正値ＮＥ＿ｊｈが、図１４に示す関係に従い算出される。次いで、予め設定されたしきい値ＮＥ＿ｊに上記補正値ＮＥ＿ｊｈが加算されて、補正後のしきい値ＮＥ＿ｊが算出される。
【００９７】
次に、第１の調停部４から出力される要求反映フラグがＯＮ（有効）か否か、且つ、エンジン回転数ｎｅが補正後のしきい値ＮＥ＿ｊより小さいか否かが判定される（ステップ５０４）。ここでは、具体的には、上記ステップ４０２と同様の処理が実行される。その結果、要求反映フラグ＝ＯＮ且つｎｅ＞ＮＥ＿ｊと判定された場合には、次のステップに移行し、反映判定部１４に入力されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓに無効値が入力される（ステップ５０６）。ここでは、具体的には、上記ステップ４０４と同様の処理が実行される。一方、上記ステップ５０４において、要求反映フラグ＝ＯＮ且つｎｅ＞ＮＥ＿ｊの成立が否定された場合には、次のステップに移行し、反映判定部１４に入力されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓが、入力された値のままで維持される（ステップ５０８）。ここでは、具体的には、上記ステップ４０６と同様の処理が実行される。
【００９８】
上記ステップ５０６または５０８において処理されたＩＳＣ要求トルクｔｑ＿ｉｓｃおよびクルーズトルクｔｑ＿ｃｒｓ、上記ステップ５００において算出されたストール防止トルク、および第１の調停部４において調停された要求トルクｔｑ＿ｒｑは、それぞれ第２の調停部６へ入力される。第２の調停部６では、これらの入力されたトルクを用いて最大値選択が行われる（ステップ５１０）。ここでは、具体的には、上記ステップ４０８と同様の処理が実行される。
【００９９】
以上説明したとおり、本実施の形態の制御装置では、要求トルクｔｑ＿ｒｑの大きさに基づいて、しきい値ＮＥ＿ｊが補正される。これにより、エンジンストールの発生を抑止しうる最適なしきい値を設定することができる。
【０１００】
ところで、上述した実施の形態６では、補正前のしきい値ＮＥ＿ｊとして、予め設定された固定値を使用することとしている。このため、誤学習や計算エラー等が生じた場合においては、通常低トルクを要求しない領域において低トルクを要求してしまうことも想定される。このような場合においては、要求トルク通りにトルクを実現すると、エンジンがストールしてしまうことも想定される。
【０１０１】
そこで、上述した実施の形態６では、トルク要求を出す機能毎にエンジン回転数条件に使用するしきい値ＮＥ＿ｊを変更することとしてもよい。より具体的には、例えば、トルク要求がアップシフトＦＣ機能（素早いシフトチェンジのためのトルクダウン要求）からの要求の場合には、比較的高回転で行われる制御であるため、ＮＥ＿ｊ＝５０００とし、ＮＤシフトＦＣ機能（ＡＴ保護のためのトルクダウン要求）からの要求の場合には、比較的低回転で行われる制御のため、ＮＥ＿ｊ＝１５００とすることとしてもよい。これにより、機能毎に要求を出す領域を指定することができるので、誤計算されたトルク要求に対して、ガード値を外さない等の対応が可能となる。したがって、誤学習や計算エラーによるエンジンストールを効果的に抑止することが可能となる。
【０１０２】
以上、本発明の実施の形態について説明した。実施の形態には、本発明のうち第７および第８の発明が具現化されている。詳しくは、制御装置が、上記ステップ５０２の処理を実行することにより、前記第８の発明における「補正手段」が実現されている。
【０１０３】
実施の形態７．
[実施の形態７の構成]
本発明の実施の形態７について、図１６および図１７の各図を参照して説明する。本実施の形態の制御装置は、図１６のブロック図にて示すように構成されている。尚、図１６のブロック図において、図１に示すブロック図と共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０４】
本実施の形態の制御装置では、実施の形態１の制御装置において図示を省略した要求効率取得部１６を明記している。要求効率取得部１６には、直近要求トルクと将来要求トルクとが入力される。尚、直近要求トルク（以下、単に「要求トルク」とも称する）は、点火時期制御で実現するトルクであり、例えば、変速時のトルクダウン要求等はこれに該当する。また、将来要求トルクは、スロットル操作で実現するトルクであり、例えば、ドライバーの要求トルク等がこれに該当する。要求効率取得部１６では、直近要求トルクを将来要求トルクで除算した値を要求効率として取得する。また、要求効率取得部１６は効率調停部１８を備えている。効率調停部１８では、要求効率の調停作業が行われる。
【０１０５】
効率調停部１８において調停された要求効率は、トルク実現部１０へ入力される。ここで、要求効率が低い値になると、点火時期が失火限界まで遅角された場合に要求トルクを実現できなくなる。そこで、トルク実現部１０は要求効率に下限のガードをかけるガード部（図示せず）が設けられている。
【０１０６】
上述したガード部から出力された要求効率と、要求トルクとは、図示しない補正部に入力される。補正部では、要求トルクを要求効率で除算して補正する。要求効率が通常値の１であれば、トルク実現部１０へ入力された要求トルクがそのまま目標ＴＡ算出用のトルクとして出力される。一方、目標効率が通常値の１よりも小さければ、要求効率による除算によって直近要求トルクは嵩上げされ、嵩上げされた要求トルクが目標ＴＡ算出用のトルクとして出力される。
【０１０７】
[実施の形態７の特徴的動作]
【０１０８】
上述したとおり、要求効率は、直近要求トルクを将来要求トルクで除算した値として算出される。ここで、上述したとおり、目標ＴＡ算出用のトルクは、直近要求トルクを要求効率で除算することにより算出される。このため、算出された目標ＴＡは、直近要求トルクが変化しても変化しない構造になっている。
【０１０９】
ここで、上述した実施の形態１のように、トルクダウン要求により燃料カットが行われる制御装置では、燃料カットが行われる程度の低トルク要求が出された場合に直近要求トルクが非常に小さな値になってしまう。その結果、要求効率が下限のガード以下の値になると、当該ガード値でガードされるため、嵩上げ後の要求トルク（目標ＴＡ算出用のトルク）よりも将来要求トルクが大きくなってしまうことが想定される。これにより、スロットル開度が閉じ側に制御されてしまうため、復帰後の出力トルクが低くなり、加速性能が悪化してしまう。
【０１１０】
そこで、本実施の形態の制御装置では、低トルク要求が出されることにより要求反映フラグが有効となった場合に、要求効率に対する下限ガードを無効にすることとする。これにより、燃料カットが行われるような低トルク要求が出された場合に、目標ＴＡが小さくなる事態を抑止することができるので、復帰時の加速性能を向上させることができる。
【０１１１】
［実施の形態７における具体的処理］
次に、図１７を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図１７は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【０１１２】
図１７に示すルーチンでは、先ず、要求トルクｔｑ＿ｒｑ、および要求効率ｔｑ＿ｎが読み込まれる（ステップ６００）。次に、要求反映フラグがＯＮ（有効）か否かが判定される（ステップ６０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ３０２と同様の処理が実行される。その結果、要求反映フラグ＝ＯＮの成立が認められた場合には、次のステップに移行し、要求効率ｔｑ＿ｎがそのまま保持される（ステップ６０４）。一方、上記ステップ６０２において、要求反映フラグ＝ＯＮの成立が認められない場合には、次のステップに移行し、要求効率ｔｑ＿ｎが下限ガード値ｔｑ＿ｎｇでガードされる（ステップ６０６）。尚、下限ガード値ｔｑ＿ｎｇは、点火時期を失火限界まで遅角させた場合に、要求トルクを実現するための効率として、予め設定された値が使用される。
【０１１３】
次に、目標ＴＡ算出用のトルクｔｑ＿ｔａが算出される（ステップ６０８）。ここでは、具体的には、上記ステップ６００において読み込まれた要求トルクｔｑ＿ｒｑが、上記ステップ６０４或いは６０６において算出された要求効率ｔｑ＿ｎで除算される。
【０１１４】
以上説明したとおり、本実施の形態の制御装置では、燃料カットが行われるような低トルク要求が出された場合に、目標ＴＡが小さくなる事態を抑止することができるので、復帰時の加速性能を向上させることができる。
【０１１５】
以上、本発明の実施の形態について説明した。実施の形態には、本発明のうち第１０の発明が具現化されている。詳しくは、制御装置が、上記ステップ６００の処理を実行することにより、前記第１０の発明における「要求効率取得手段」が、上記ステップ６０４の処理を実行することにより、前記第１０の発明における「解除手段」が、上記ステップ６０６の処理を実行することにより、前記第１０の発明における「効率ガード手段」が、それぞれ実現されている。
【０１１６】
実施の形態８．
[実施の形態８の特徴]
本発明の実施の形態８について図１８を参照して説明する。本実施の形態のシステムは、図１６に示すハードウェア構成を用いて、制御装置に後述する図１８に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１１７】
上述した実施の形態７では、低トルク要求が出されて要求反映フラグがＯＮとなった場合に、要求効率のガードを無効にして目標ＴＡが閉じ側に演算されることを抑止することとしている。しかしながら、同じ低トルク要求であっても、トルク要求を出す機能によって最適なスロットル動作が異なる。例えば、ＮＤシフトＦＣ時においては、スロットルは閉じた方が望ましい。反対に、アップシフトＦＣ時においては、スロットルは閉じないほうが望ましい。
【０１１８】
そこで、本実施の形態８では、低トルク要求を出す機能に応じて、要求効率の下限ガードを無効にするか否かを判断することとする。より具体的には、アップシフトＦＣによる低トルク要求によって、要求反映フラグがＯＮとなった場合には、要求効率のガードを有効に維持することとする。このように、トルク要求を出す機能によって要求効率の下限ガードの有効／無効を判断することができるので、機能に応じた最適なスロットル動作が可能となる。
【０１１９】
［実施の形態８における具体的処理］
次に、図１８を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図１８は、本実施の形態の制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。
【０１２０】
図１８に示すルーチンでは、先ず、要求トルクｔｑ＿ｒｑ、および要求効率ｔｑ＿ｎが読み込まれる（ステップ７００）。次に、要求反映フラグがＯＮ（有効）であり、且つ、トルク要求を出す機能がアップシフト時のＦＣ機能か否かが判定される（ステップ７０２）。その結果、要求反映フラグ＝ＯＮの成立が認められ、且つ、アップシフト時のＦＣ機能が判定された場合には、スロットルは閉じない方が望ましいと判断されて、次のステップに移行し、要求効率ｔｑ＿ｎがそのまま保持される（ステップ７０４）。一方、上記ステップ７０２において、要求反映フラグ＝ＯＮの成立が認められない、或いは、アップシフト時のＦＣ機能ではないと判定された場合には、スロットルは閉じた方が望ましいと判断されて、次のステップに移行し、要求効率ｔｑ＿ｎが下限ガード値ｔｑ＿ｎｇでガードされる（ステップ７０６）。
【０１２１】
次に、目標ＴＡ算出用のトルクｔｑ＿ｔａが算出される（ステップ７０８）。ここでは、具体的には、上記ステップ６０８と同様の処理が実行される。
【０１２２】
以上説明したとおり、本実施の形態の制御装置では、低トルク要求を出す機能に応じて、要求効率の下限ガードを無効にするか否かを判断することができる。これにより、機能に応じた最適なスロットル動作が可能となる。
【０１２３】
以上、本発明の実施の形態について説明した。実施の形態には、本発明のうち第１１の発明が具現化されている。詳しくは、制御装置が、上記ステップ７０２の処理を実行することにより、前記第１１の発明における「機能特定手段」が、上記ステップ７０４の処理を実行することにより、前記第１１の発明における「解除手段」が、それぞれ実現されている。
【符号の説明】
【０１２４】
２  要求トルク取得部
４  第１の調停部
６  第２の調停部
１０  トルク実現部
１２  ＦＣ判定部
１４  反映判定部
１６  要求効率取得部
１８  効率調停部
１０２  吸入空気量算出部
１０４  スロットル開度算出部
１０６  トルク要求切り替え部
１０８  ＦＣ前トルク保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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