(57)【要約】【課題】ターボ過給機付きエンジン１において、ターボラグによって生じる駆動力の段差に乗員が違和感を覚え難くなるようにエンジン出力を調整しながら、アクセル踏み操作に対する加速応答性の低下は極力、生じないようにする。【解決手段】少なくともアクセル開度Ａｃｃに応じて決定される要求駆動力Ｐreqが車両の実駆動力Ｐactから乖離し、且つその実駆動力の変化の度合いが所定以下になっていると判定した場合に（ＳＴ１０３でＹＥＳ）、その後の実駆動力の増大を規制するために要求駆動力を減少させる駆動力規制制御を実行する（ＳＴ１０６）。この際、要求駆動力を一旦、減少させた後は徐々に増大させる。その漸増率βは、アクセル開度と、減少前の実駆動力の増大変化量ΔＰactとに基づいて設定する。【選択図】図３
2015081567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたターボ過給機付きエンジンの制御装置であって、
少なくとも乗員のアクセル操作量に応じて決定される要求駆動力が車両の実駆動力から乖離し、且つその実駆動力の変化の度合いが所定以下になっていると判定した場合に、その後の実駆動力の増大を規制するために、前記要求駆動力を減少させる駆動力規制制御を実行し、
当該駆動力規制制御として前記要求駆動力を一旦、減少させた後は、前記アクセル操作量に応じて要求駆動力を徐々に増大させるとともに、この要求駆動力の漸増率を、前記アクセル操作量と、前記減少前の実駆動力の変化状態とに基づいて設定する構成としたことを特徴とするターボ過給機付きエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるターボ過給機付きエンジンの制御装置に関連し、いわゆるターボラグへの対策に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車などの車両に搭載されるエンジンには、乗員の操作に対し出力の応答遅れがあることは知られている。特にターボ過給機を備える場合は、排気の流量が少ない運転領域においてアクセル踏み操作が行われても、排気流量の増大によってタービンの回転数が所定以上に高くなるまでの間は十分な過給が行われず、エンジン出力の立ち上がりに遅れが生じる（いわゆるターボラグ）。
【０００３】
こうなると車両の駆動力の立ち上がりも遅れることになるので、乗員は、自らのアクセル踏み操作に対して暫くの間、車両の駆動力が追いついてこず、停滞しているように感じるとともに、その後に過給圧が上昇して駆動力が立ち上がるときには違和感を覚えることになる。つまり、アクセル踏み操作に対する駆動力の立ち上がりに段差ができることによって、ターボラグが強調されてしまい違和感を生じるのである。
【０００４】
このようなターボラグの問題について、例えば特許文献１に記載のターボ過給機付き内燃機関の制御装置では、アクセル踏み操作が行われてからターボ過給機が動作を始めて、過給圧が上昇するまでの間、予め点火時期の遅角制御などによってエンジントルクを低下させておく。そして、過給圧が上昇するまで徐々にエンジントルクを増大させることによって、前記のように駆動力が立ち上がるときの段差を感じ難くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０１４２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来例のようにアクセル踏み操作が行われているにもかかわらず、敢えてエンジントルクを低下させるということは、アクセル踏み操作に対する加速初期のエンジントルクの増大が抑制されるということであり、こうなると乗員は、自身のアクセル踏み操作に対する車両の加速応答性に不満を感じることになる。
【０００７】
かかる点に鑑みて本発明の目的は、いわゆるターボラグによって生じる駆動力の段差に乗員が違和感を覚え難くなるようにエンジン出力を調整しながらも、アクセル踏み操作に対する加速応答性の低下は極力、生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成すべく本発明の発明者は、まず、アクセル踏み操作の直後にエンジン出力の増大を抑えるのではなく、ターボラグによってエンジン出力が所定以上に停滞した場合に、その後のエンジン出力の急増（段差）を抑えるようにした。そして、そのためにエンジンの制御における目標駆動力を一旦、減少させてから徐々に増大させるようにしたところ、本発明者は、その目標駆動力の漸増率を適切に設定すれば、乗員が駆動力の段差を感じ難くなることに気がついた。
【０００９】
すなわち、本発明は、車両に搭載されたターボ過給機付きエンジンの制御装置を対象とするものであって、少なくとも乗員のアクセル操作量に応じて決定される要求駆動力が車両の実駆動力から乖離し、且つその実駆動力の変化の度合いが所定以下になっていると判定した場合に、その後の実駆動力の増大を規制するために、前記要求駆動力を減少させる駆動力規制制御を実行するものである。
【００１０】
そして、その駆動力規制制御として本発明では、前記のように要求駆動力を一旦、減少させた後にアクセル操作量に応じて徐々に増大させるとともに、この要求駆動力の漸増率を、前記のアクセル操作量と、前記のように一旦、減少させる前の実駆動力の変化状態と、に基づいて設定するようにした。
【００１１】
前記の特定事項により、まず、車両の走行中に乗員のアクセル踏み操作が行われると、これに応じて増大される要求駆動力に追従するようにエンジンの出力が増大される。この際、前記従来例（特許文献１）の制御技術のようにアクセル踏み操作の直後にエンジン出力を低下させるわけではないので、アクセル踏み操作直後の加速応答性が低下することはない。
【００１２】
そして、ターボラグによってエンジン出力の増大が遅れると、前記の要求駆動力が車両の実駆動力から乖離する（即ち、要求駆動力に対する実駆動力の偏差の大きさが所定値以上に大きくなる）とともに、その実駆動力の変化の度合いが所定以下になって、乗員が駆動力の停滞を感じるようになる。これに対し駆動力規制制御が開始されて一旦、要求駆動力を減少させることにより、停滞した後の実駆動力の急増を規制できる。
【００１３】
その上で、要求駆動力を徐々に増大させることによって、実駆動力を滑らかに増大させることができる。すなわち、本発明者の得た知見として、前記のようにターボラグによって一時、停滞した実駆動力が再び増大するときには、その停滞の度合いが強いときほど、その後の実駆動力の増大に対して段差を感じ易く、反対に停滞の度合いが弱ければ、その後の駆動力の増大に対して段差を感じ難いことが分かった。
【００１４】
また、駆動力の段差の感じ方にはアクセル操作量との相関もあり、アクセル操作量が大きなときほど加速の意志が強いことから、停滞後の駆動力の立ち上がりがやや急であっても、乗員は段差を感じ難い。一方、アクセル操作量が小さなときには乗員は、穏やかな車両の挙動を好む傾向があるので、停滞後に駆動力が急に立ち上がると段差を感じ易い。
【００１５】
したがって、前記の特定事項のように要求駆動力を一旦、減少させた後に徐々に増大させるとともに、その際の要求駆動力の漸増率を、停滞中の（即ち、前記のように一旦、減少させる前の）実駆動力の変化状態（実駆動力の停滞の度合い）と、アクセル操作量とに基づいて設定すれば、ターボラグによって生じる駆動力の段差を乗員が感じ難くなる。つまり、駆動力の段差に乗員が違和感を覚え難くなるようにエンジン出力を調整しながら、アクセル踏み操作に対する加速応答性の低下は十分に軽減できる。
【００１６】
なお、前記のように駆動力規制制御の開始の判定において実駆動力の変化の度合いが所定以下であることは、例えば、実駆動力の所定期間における変化量や変化率（時間当たりの変化量）に基づいて判定すればよい。また、要求駆動力の漸増率を設定するための実駆動力の変化状態についても同様に変化量や変化率を用いればよい。そして、「変化の度合い」と「変化状態」は同一のパラメータであってもよいし、異なるパラメータであってもよい。
【００１７】
好ましくは、前記のように乗員のアクセル操作量と、ターボラグによる実駆動力の停滞の度合い（変化状態）とに基づいて決定する要求駆動力の漸増率を、さらに、実駆動力の停滞時間に応じて変更するようにしてもよい。すなわち、実駆動力の停滞時間が長いほど、その後の駆動力の増大に対して乗員は段差を感じ易いことも考慮して、この場合は駆動力の漸増率をより小さくすればよい。
【００１８】
この場合、実駆動力の停滞時間が短いほど、その後の駆動力の漸増率は大きくなるが、停滞時間が短ければ乗員は、停滞後の実駆動力の増大を停滞期間と含めて一体的な加速と感じるようになるので、違和感は覚え難い。なお、駆動力規制制御の開始とともに一旦、減少させる要求駆動力の減少変化量についても、アクセル開度や実駆動力の停滞の度合い、或いは停滞時間などに応じて変更してもよい。
【００１９】
また、駆動力規制制御を開始するタイミングについては前記のように実駆動力の停滞を考慮するのみならず、実駆動力の要求駆動力に対する追従性も考慮して、実駆動力が要求駆動力に追従する見込みが低いと考えられる場合に、駆動力規制制御を開始するようにしてもよい。こうすれば、駆動力の停滞する状況に応じて、それを規制するタイミングを適切に判定することができ、停滞から増大への駆動力の変化をより自然なものとすることが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るターボ過給機付きエンジンの制御装置によると、乗員のアクセル操作による要求駆動力の増大に対して車両の実駆動力が十分に増大せず、両者が乖離しているとともに、その実駆動力の増大変化が停滞している場合に、一旦、要求駆動力を減少させることによって実駆動力の段差を小さくすることができる。そして、その後の要求駆動力の漸増率を、アクセル操作量と前記実駆動力の停滞の度合い（変化状態）とに基づいて設定することにより、前記駆動力の段差を乗員が感じ難いものとすることができる。
【００２１】
つまり、いわゆるターボラグによって生じる駆動力の段差に乗員が違和感を覚え難くなるようにエンジン出力を調整しながらも、アクセル踏み操作に対する加速応答性の低下は極力、生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るターボ過給機付きエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】駆動力を規制しない場合の要求駆動力、実駆動力、および車両の加速度の変化を示すタイミングチャート図である。
【図３】駆動力規制制御の手順を示すフローチャート図である。
【図４】駆動力規制制御における要求駆動力の補正を模式的に示す説明図である。
【図５】要求駆動力の漸増率をアクセル開度と、停滞中の実駆動力の変化量とに応じて設定したマップの一例を示す図である。
【図６】本発明の駆動力規制制御を行った場合についての図２相当図である。
【図７】実駆動力の停滞時間も加味して要求駆動力を補正するようにした他の実施形態に係る図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両に搭載されるターボ過給機付きのガソリンエンジン１に本発明を適用した場合について説明する。まず、図１を参照してエンジン１の概略構成を説明すると、このエンジン１は４気筒ガソリンエンジンであって、シリンダブロック１ａに形成された４つのシリンダ１ｂ（気筒）内にそれぞれピストン１ｃが収容されている。シリンダブロック１ａの上にはシリンダヘッド１ｄが締結されて、シリンダ１ｂの上端開口を閉ざしている。
【００２４】
図示は省略するが、前記シリンダ１ｂ内におけるピストン１ｃの往復動はコネクティングロッドによってクランクシャフトの回転へと変換される。そして、クランクシャフトの回転、即ちエンジン１の回転出力が変速機およびドライブシャフトなどを介して、車両の駆動輪に伝達される。また、クランクシャフトにはシグナルロータが取り付けられていて、その回転に伴い所定角度毎にパルス状の信号（電圧パルス）を発生する公知のクランクポジションセンサ３０１が配設されている。このクランクポジションセンサ３０１の出力信号からエンジン回転数を算出することができる。
【００２５】
また、前記シリンダ１ｂ内においてピストン１ｃの頂面とシリンダヘッド１ｄの下面との間には燃焼室が形成され、この燃焼室に臨んで燃料を噴射するように筒内噴射用インジェクタ２ａが配設されている。４つのシリンダ１ｂのそれぞれの筒内噴射用インジェクタ２ａは、共通の高圧燃料用デリバリパイプ２０ａに接続されており、図示しない燃料ポンプなどによって燃料タンクから供給される燃料が、高圧燃料用デリバリパイプ２０ａによって各シリンダ１ｂの筒内噴射用インジェクタ２ａへ分配される。
【００２６】
また、前記シリンダ１ｂ内の燃焼室に臨むようにシリンダヘッド１ｄには点火プラグ３が配設され、その点火タイミングが図示省略のイグナイタによって調整されるようになっている。そして、各シリンダ２ａの燃焼室に空気を吸入し、既燃ガスを排出するように、吸気通路１１および排気通路１２が設けられている。吸気通路１１の一部は、シリンダヘッド１ｄに形成された吸気ポート（図示せず）と、吸気マニホールド１１ａとによって構成され、同様に排気通路１２の一部は、排気ポート（図示せず）と排気マニホールド１２ａとによって構成されている。
【００２７】
図示は省略するが、前記の吸気ポートおよび排気ポートをそれぞれ開閉するように吸気および排気バルブが設けられており、これらのバルブを動作させる動弁系は、吸気側および排気側が互いに独立したＤＯＨＣタイプのものとされている。すなわち、吸気バルブおよび排気バルブをそれぞれ動作させるように２本のカムシャフトが設けられ、タイミングチェーン等を介してクランクシャフトの回転が伝達されるようになっている。また、吸気側のカムシャフトの回転位置を検出する公知のカムポジションセンサ３０２が設けられている。
【００２８】
前記の吸気通路１１には、シリンダ１ｂへ吸入される空気（吸気）を絞るスロットルバルブ５が配置されており、その開度（スロットル開度）はスロットルモータ６の動作によって調整される。また、吸気通路１１には、吸気を濾過するエアクリーナ７と、吸気量を検出するためのエアフロメータ３０４と、後述するターボ過給機１００のコンプレッサインペラ１０２とが配設され、このコンプレッサインペラ１０２により圧縮されて昇温した吸気を冷却するためのインタークーラ８も配設されている。
【００２９】
さらに、吸気通路１１には、吸気温センサ３０７やインマニ圧センサ３０８も配設され、吸気ポートに臨んで燃料を噴射するようにポート噴射用インジェクタ２ｂも配設されている。このポート噴射用インジェクタ２ｂも筒内噴射用インジェクタ２ａと同じく、４つのシリンダ１ｂのそれぞれに対応して設けられていて、共通の低圧燃料用デリバリパイプ２０ｂに接続されており、この低圧燃料用デリバリパイプ２０ａにおいて燃料が分配されるようになっている。
【００３０】
一方、排気通路１２には、ターボ過給機１００のタービンホイール１０１の下流側（排気流れの下流側）に、排気中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘを浄化する三元触媒９が配置されている。この三元触媒９の上流側（排気流れの上流側）には、空燃比に対してリニアな特性を示す空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３０９が配置され、下流側には、排気ガス中の酸素濃度に応じて、ストイキ近傍で急峻な特性を示すＯ2センサ３１０が配置されている。
【００３１】
−ターボ過給機−
ターボ過給機１００は、前記のように排気通路１２に配置されたタービンホイール１０１と、吸気通路１１に配置されたコンプレッサインペラ１０２とを備えており、これらタービンホイール１０１およびコンプレッサインペラ１０２が連結シャフト１０３によって連結されてなる。排気通路１２のタービンホイール１０１が排気流によって回転され、これと一体に回転するコンプレッサインペラ１０２によって吸気が圧縮されて、各シリンダ１ｂの燃焼室に供給される（過給）。
【００３２】
タービンホイール１０１はタービンハウジング１１０内に収容されており、コンプレッサインペラ１０２はコンプレッサハウジング１２０内に収容されている。これらタービンハウジング１１０とコンプレッサハウジング１２０とはセンターハウジング１３０の両側に取り付けられている。前記コンプレッサインペラ１０２およびコンプレッサハウジング１２０などによってコンプレッサ１００Ｂが構成され、タービンホイール１０１およびタービンハウジング１１０などによってタービン１００Ａが構成されている。
【００３３】
また、この例のターボ過給機１００においては、タービンホイール１０１の上流側と下流側とを連通（タービンホイール１０１をバイパス）する排気バイパス通路１０４と、その排気バイパス通路１０４を開閉するウエストゲートバルブ１０５とが設けられている。このウエストゲートバルブ１０５の開度を調整し、タービンホイール１０１をバイパスする排気ガス量を調整することによって、過給圧を制御することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、タービンホイール１０１の上流側の排気マニホールド１２ａから吸気マニホールド１１ａまでに亘ってＥＧＲ通路２０１が配設され、排気ガスの一部を吸気に導入するようになっている。このＥＧＲ通路２０１の途中にはＥＧＲクーラ２０２およびＥＧＲバルブ２０３が配設されていて、これらの機器も含めてＥＧＲ装置２００が構成されている。
【００３５】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ５００は、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭなどを備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
【００３６】
ＥＣＵ５００には、前記したクランクポジションセンサ３０１、カムポジションセンサ３０２、エアフロメータ３０４、スロットル開度センサ３０５の他に、車両の乗員によるアクセルペダル１０の操作量（アクセル開度Ａｃｃ）を検出するためのアクセル開度センサ３０６も接続されている。また、ＥＣＵ５００には前記した吸気温センサ３０７、インマニ圧センサ３０８、空燃比センサ３０９、およびＯ2センサ３１０も接続されている。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ５００には、変速機の制御を行う変速機ＥＣＵ６００も接続されていて、ＥＣＵ５００との間で相互に必要な情報の授受を行うようになっている。例えば、変速機ＥＣＵ６００からＥＣＵ５００には、変速機の出力軸回転数センサ（図示せず）からの信号によって算出された車速の情報が提供される。
【００３８】
そして、ＥＣＵ５００は、前記各種センサからの信号および変速機ＥＣＵ６００からの情報に基づいて、各種の制御プログラムを実行することにより、筒内噴射用インジェクタ２ａおよびポート噴射用インジェクタ２ｂによる燃料噴射量制御、点火プラグ３による点火時期の制御、並びにスロットルバルブ５による吸気量の制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００３９】
例えば、ＥＣＵ５００は、アクセル開度センサ３０６によって検出されるアクセル開度Ａｃｃと、変速機ＥＣＵ６００から提供される車速とに基づいて車両への要求駆動力Ｐreqを算出する。そして、変速比も考慮して、要求駆動力Ｐreqに対応するエンジントルクが出力されるように、スロットルバルブ５のスロットルモータ６と、筒内噴射用インジェクタ２ａおよびポート噴射用インジェクタ２ｂとを制御するとともに、エンジン１の運転状態に応じた好適な点火時期において点火プラグ３に通電する。
【００４０】
それに加えてＥＣＵ５００は、以下に説明する加速時の駆動力規制制御のためのプログラムを実行するものであり、このことによってＥＣＵ５００は、本発明に係る駆動力規制制御を実行するエンジンの制御装置を構成している。
【００４１】
−駆動力規制制御−
次に、ＥＣＵ５００が実行する加速時（エンジン１の加速過渡時）の駆動力規制制御について説明する。本実施形態のようにターボ過給機１００を備えたエンジン１は、排気の流量が少ない運転領域においてアクセル踏み操作がなされても、排気流量の増大によってタービンホイール１０１の回転が立ち上がるまでの間は十分な過給が行われない。このため、アクセル踏み操作からエンジン１の出力が立ち上がるまでに応答遅れ（ターボラグ）が生じてしまう。
【００４２】
一例として図２に示すように、時刻ｔ０にてアクセルペダルが踏み込まれると（加速要求があると）、要求駆動力Ｐreqはステップ状に立ち上がるものの、エンジントルクの増大には遅れ（ターボラグ）があるので、車両の実駆動力Ｐactはなかなか立ち上がらない。すなわち、乗員がアクセル踏み操作を継続している（時刻ｔ１以降、要求駆動力Ｐreqが一定）にもかかわらず、数秒程度は実駆動力Ｐactが十分に増大してない。
【００４３】
図２に示す実駆動力Ｐactは、変速機の変速比やデファレンシャルの減速比も考慮して、エンジントルクを基に計算した値であり、時刻ｔ２までは増大しているが、その後の時刻ｔ３までは概ね一定の大きさになっている（停滞）。このとき、実際に車両に生じている駆動力を表す加速度ａの値（車速ｓｐｄの微分値やＧセンサによる検出値など）も、前記計算した実駆動力Ｐactと同じく概ね一定になっており、この加速度ａを体感する乗員は、自身のアクセル踏み操作に対して車両の駆動力が追いついてこない、即ち停滞していると感じる。
【００４４】
そして、時刻ｔ３において過給圧が立ち上がって（図には示さない）エンジントルクが急上昇すると、実線で示すように実駆動力Ｐactが段差状に立ち上がることになるので、乗員は加速ショックを感じることになる。つまり、それまで停滞していた駆動力（加速度ａ）が段差状に立ち上がることから、ターボラグが強調されてしまい、乗員は違和感を覚えるのである。
【００４５】
これに対し本実施形態では、前記のように車両の実駆動力Ｐactが停滞しており、要求駆動力Ｐreqに追従する見込みが低いと考えられる状況で、その後の駆動力の増大を規制することにより、乗員が違和感を覚え難くなるようにした（駆動力規制制御）。この際、以下に説明するように実駆動力Ｐactの停滞に対応して一旦、要求駆動力Ｐreqを減少させるとともに、その後、徐々に増大させるときの要求駆動力Ｐreqの漸増率β（後述する）を、前記実駆動力Ｐactの停滞の度合いやアクセル開度Ａｃｃに応じて設定するようにしている。
【００４６】
以下に、ＥＣＵ５００において実行される駆動力規制制御について、図３のフローチャートを参照して具体的に説明する。なお、図示の制御ルーチンは、ＥＣＵ５００において所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００４７】
まず、ステップＳＴ１０１では、加速時であるか否かを判定する。具体的には、例えば、アクセル開度Ａｃｃの単位時間当たりの変化量が所定の加速判定閾値以上であるか否かを判定する。その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合はリターンする一方、肯定判定（ＹＥＳ）であれば、即ちアクセル開度Ａｃｃの変化量≧加速判定閾値であり、加速時と判定した場合はステップＳＴ１０２に進む。
【００４８】
なお、前記の加速判定閾値については、対象とするエンジン機種などを考慮して、実験・計算等によって適合した値を設定すればよい。例えば、加速判定閾値を２０％／ｓｅｃ〜３０％／ｓｅｃと設定して、加速時であるか否かを判定すればよいが、この数値に限定されることはなく、他の数値を採用してもよい。また、スロットル開度センサ３０５の出力信号から得られるスロットル開度などの他のエンジン運転状態に基づいて加速判定するようにしてもよいし、他の公知の手法で加速判定するようにしてもよい。
【００４９】
ステップＳＴ１０２においては、駆動力の増大が所定以上、停滞しているか否かを判定するための演算を行う。具体的には、例えば、以下の停滞判定条件が全て成立しているときに「所定以上の停滞」と判定する。停滞判定条件としては第１に、要求駆動力Ｐreqに対する実駆動力Ｐactの偏差量（絶対値）が所定以上であること、第２に要求駆動力Ｐreqの変化率が所定以下で殆ど変化していないこと、第３に実駆動力Ｐactの変化率も所定以下で非常に小さいこと、などとすればよい。
【００５０】
前記第１の条件は、乗員の要求から実駆動力Ｐactが乖離しているということである。例えば要求駆動力Ｐreqが５０００Ｎであるにもかかわらず、実駆動力Ｐactが３０００Ｎに留まっている場合、その偏差の絶対値は２０００Ｎであるから、実駆動力Ｐactの不足分が２０００Ｎ以上のときに第１の条件の成立と判定することができる。但し、この数値に限定されることはなく、対象とする車種やエンジン機種などを考慮して実験・計算等によって適合した値を設定すればよい。
【００５１】
また、第２の条件は、アクセル開度Ａｃｃの増減幅が小さく、乗員が自らの意志でアクセルペダルを踏み込んでいることを判定するもので、第３の条件は、それにもかかわらず実駆動力Ｐactがあまり増大していない（変化の度合いが所定以下である）ことを判定する。例えば要求駆動力Ｐreqの変化率の絶対値（単位時間あたりの変化量）が１０％／ｓｅｃ以下のときに第２の条件の成立と判定し、実駆動力Ｐactの増大変化率（単位時間あたりの増大変化量）が１５％／ｓｅｃ以下のときに、第３の条件の成立と判定してもよい。但し、この数値に限定されることはなく、対象とする車種やエンジン機種などを考慮して実験・計算等によって適合した値を設定すればよい。
【００５２】
そして、そのようにアクセル踏み操作が継続してなされているにもかかわらず、実駆動力Ｐactがあまり増大しておらず、要求駆動力Ｐreqに対する実駆動力Ｐactの偏差量（絶対値）が大きいままであるときに、前記所定以上の停滞状態と判定する。すなわち、ステップＳＴ１０３において前記第１〜第３の全ての条件が成立しているか否か判定し、一つでも不成立であれば否定判定（ＮＯ）して前記ステップＳＴ１０２に戻る一方、全ての条件が成立していて肯定判定（ＹＥＳ）であればステップＳＴ１０４に進む。
【００５３】
このステップＳＴ１０４では、駆動力の停滞時間を計測（タイマーカウント）するための停滞フラグをオンするとともに、以下のように駆動力の追従性判定のための演算を行う。具体的には、例えば、実駆動力Ｐactの増大変化率に基づいて要求駆動力Ｐreqへの追従性を判定するための追従性判定閾値を算出する。すなわち、前記のように停滞する実駆動力Ｐactの増大変化率がさらに小さくなれば、乖離している要求駆動力Ｐreqに追従する見込みはないと考えられるので、追従性判定閾値は前記停滞判定における第３の条件の成立条件よりも小さく、例えば実駆動力Ｐactの増大変化率が１０％／ｓｅｃとすればよい。
【００５４】
但し、前記の数値に限定されることはなく、対象とする車種やエンジン機種などを考慮して、実験・計算等によって適合した値を設定すればよい。また、実駆動力Ｐactの増大変化率だけで判定するのではなく、そのときの要求駆動力Ｐreqとの偏差量（絶対値）が所定以上に大きいか否かも考慮して、判定するようにしてもよい。実駆動力Ｐactの増大変化率に代えて、実駆動力Ｐactと要求駆動力Ｐreqとの偏差量（絶対値）の減少変化率によって判定するようにしてもよい。
【００５５】
続いてステップＳＴ１０５では、実駆動力Ｐactの増大変化率が追従性判定閾値以下であるか否かを判定し、否定判定（ＮＯ）であれば一旦、制御ルーチンを終了する一方、肯定判定（ＹＥＳ）であれば、即ち実駆動力Ｐactの増大変化率≦追従性判定閾値であり、追従の見込みなしと判定すれば、ステップＳＴ１０６に進んで、その後の実駆動力Ｐactの増大を規制するために要求駆動力Ｐreqを以下のように補正する。また、この時点で停滞フラグはオフとする。
【００５６】
つまり、この例では実駆動力Ｐactから要求駆動力Ｐreqが乖離し、且つその実駆動力Ｐactの増大変化量が所定以下になっていて、実駆動力Ｐactが所定以上に停滞していると判定され、しかも、その実駆動力Ｐactが要求駆動力Ｐreqに追従する見込みがないと判定したときに、要求駆動力Ｐreqを補正する。具体的には、例えば、図４に模式的に示すように要求駆動力Ｐreqを、まず、所定の減少補正量αだけ一気に減少させた後に、所定の漸増率βでもって徐々に増大させる。
【００５７】
そのように要求駆動力Ｐreqを一旦、減少させることで、実駆動力Ｐactが段差状に増大することを規制できるとともに、その後は徐々に増大する要求駆動力Ｐreqに対応して実駆動力Ｐactを滑らかに増大させることが可能になる。これにより、ターボラグによる駆動力の停滞があっても、その後の駆動力の増大と一体的な加速感を実現し、乗員の違和感を十分に緩和することができる。
【００５８】
詳しくは、前記要求駆動力Ｐreqの減少補正量αや漸増率βは、対象とする車種やエンジン機種などを考慮して、実験・計算等によって適合した値を設定すればよいが、例えば減少補正量αは、要求駆動力Ｐreqが実駆動力Ｐactよりも或る程度、大きな値になるように設定して、制御のオーバーシュート防止することが好ましい。また、漸増率βは、一例として図４に示すように、実駆動力Ｐactの停滞の度合いと、アクセル開度Ａｃｃとに応じて変化させるのが好ましい。
【００５９】
すなわち、本発明の発明者が前述したようなエンジンを試作して実車評価を重ねた結果、以下のような知見が得られた。まず、前記のようにターボラグによって一時、停滞した実駆動力Ｐactが再び増大するときには、その停滞の度合いが強いときほど、その後に実駆動力Ｐactが増大するときに段差を感じ易く、反対に停滞の度合いが弱ければ、その後の実駆動力Ｐactの増大に段差を感じ難いことが分かった。
【００６０】
また、駆動力段差の感じ易さにはアクセル開度Ａｃｃとの相関もあり、アクセル開度Ａｃｃの大きなときほど加速の意志が強いことから、停滞後の実駆動力Ｐactの立ち上がりがやや急であっても、段差は感じ難い。一方、アクセル開度Ａｃｃが小さなときには乗員は、穏やかな車両の挙動を好む傾向があり、停滞した後に実駆動力Ｐactが急に立ち上がると段差を感じ易い。
【００６１】
このような知見を基に本実施形態では、前記のように目標駆動力Ｐreqを一旦、減少させた後に徐々に増大させるときの漸増率βを、前記のように停滞している間の（即ち一旦、減少させる前の）実駆動力Ｐactの変化状態、即ちその停滞の度合いと、アクセル開度Ａｃｃとに基づいて適切に設定するようにしている。これにより、ターボラグによって生じる駆動力の段差を乗員が感じ難くすることができる。
【００６２】
より具体的には図４に模式的に示すように、停滞中の実駆動力Ｐactの増大変化量ΔＰactが小さめのときや（図の例では一点鎖線で示す）、図４には表れていないがアクセル開度Ａｃｃの大きいときには、漸増率βを小さめの値に設定して、実駆動力Ｐactの増大をより強めに規制する。一方、停滞中の実駆動力の増大変化量ΔＰactが大きめのときや（図の例では二点鎖線で示す）、アクセル開度Ａｃｃの小さいときには、漸増率βを大きめの値に設定して、比較的早く駆動力が増大するようにする。
【００６３】
そのように停滞中の実駆動力の増大変化量ΔＰactと、アクセル開度Ａｃｃとに応じて要求駆動力Ｐreqの漸増率βを好適に設定するために、本実施形態では、増大変化量ΔＰactおよびアクセル開度Ａｃｃのそれぞれに対応づけて好適な漸増率βの値を実験・計算等によって適合し、図５に一例を示すようなマップに設定している。このマップはＥＣＵ５００のＲＯＭに記憶されていて、駆動力規制制御の際に参照される。
【００６４】
こうして、駆動力規制制御において一旦、減少補正量αだけ減少された要求駆動力Ｐreqが徐々に増大される際に、そのように減少させる前の（つまり停滞中の）実駆動力の増大変化量ΔＰactと、アクセル開度Ａｃｃとに応じて要求駆動力Ｐreqの漸増率βが好適に設定され、これに応じてエンジントルクの制御目標値が変更されて、スロットル開度や燃料噴射量さらには点火時期の制御が行われる。
【００６５】
これにより、エンジン１の加速過渡時においてターボラグによって一時、停滞した後のエンジントルクの急増が規制され、停滞後のエンジントルク、ひいては車両の実駆動力が滑らかに増大するようになる。以下、このような駆動力規制制御における要求駆動力Ｐreq、実駆動力Ｐact、および車両の加速度ａなどの変化の一例を、図６のタイミングチャートを参照して説明する。
【００６６】
まず、時刻ｔ０にてアクセルペダルが踏み込まれると、図２を参照して上述した場合（駆動力規制制御を行わない場合）と同じく、要求駆動力Ｐreqはステップ状に立ち上がるものの、車両の実駆動力Ｐactはなかなか立ち上がらない。時刻ｔ１から時刻ｔ３までアクセル開度Ａｃｃに対応して要求駆動力Ｐreqが概ね一定の大きさになっているにもかかわらず、実駆動力Ｐactはあまり増大せず、停滞している。
【００６７】
そして、実駆動力Ｐactの増大変化率が所定値（例えば１５％／ｓｅｃ）以下になると（時刻ｔ２）、この時点において、要求駆動力Ｐreqに対する実駆動力Ｐactの偏差（絶対値）が所定値（例えば２００Ｎ）以上であって、かつアクセル開度Ａｃｃの変化率は所定値（例えば１０％／ｓｅｃ）以下であるから、停滞判定の第１〜第３の条件が全て成立して、所定以上の停滞と判定される（停滞フラグがオン）。
【００６８】
一方、その時点（時刻ｔ２）では、未だ実駆動力Ｐactの増大変化率は追従性判定閾値（例えば１０％／ｓｅｃ）以下にはなっておらず、駆動力の規制制御は開始されない。その後、さらに実駆動力Ｐactの増大変化率が小さくなって、時刻ｔ３において追従性判定閾値以下になると、この実駆動力Ｐactが要求駆動力Ｐreqに追従する見込みはないと判定されて、駆動力の規制制御が開始される。なお、この際、停滞フラグはオフになる。
【００６９】
そうして駆動力の規制制御が開始されると、要求駆動力Ｐreqが一旦、減少補正量αだけ減少した後に、停滞中の実駆動力の増大変化量ΔＰactおよびアクセル開度Ａｃｃに対応する漸増率βでもって徐々に増大するようになり、過給圧が立ち上がってもエンジントルクが急上昇することはない。これにより、実駆動力Ｐactは、図の例では時刻ｔ４あたりから滑らかに上昇するようになり、これに応じて車両の加速度ａも段差なく滑らかに立ち上がる。
【００７０】
したがって、本実施形態に係るターボ過給機付きエンジンの制御装置によると、車両の加速時に増大する要求駆動力Ｐreqに対して、実駆動力Ｐactが乖離してしまい、しかも、その増大変化が非常に小さい所定以上の停滞状態であると判定した場合に、要求駆動力Ｐreqを一旦、減少させることによって、停滞後の実駆動力Ｐactの急増を規制し、その後に増大する際の実駆動力Ｐactの段差を小さくすることができる。
【００７１】
しかも、そうして一旦、減少させた後に徐々に増大させる要求駆動力Ｐreqの漸増率βを、乗員の加速の意志を表すアクセル開度Ａｃｃと、実駆動力Ｐactの停滞の度合いを表す増大変化量ΔＰactとに対応づけて好適に設定することによって、実駆動力Ｐactの段差を感じ難くすることができる。
【００７２】
つまり、本実施形態によれば、いわゆるターボラグによって生じる実駆動力Ｐactの段差に乗員が違和感を覚え難くなるようにエンジン１を制御しながらも、アクセル踏み操作に対する加速応答性の低下は極力、生じないようにすることができる。
【００７３】
−他の実施形態−
以上、説明した実施形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記の実施形態においては、実駆動力Ｐactの所定以上の停滞を判定した上で、それが要求駆動力Ｐreqに追従する見込みがないと判定した場合に、その後の駆動力規制制御を開始するようにしているが、これに限らず、例えば実駆動力Ｐactの所定以上の停滞を判定すれば、要求駆動力Ｐreqへの追従の見込みに依らず、駆動力規制制御を開始するようにしてもよい。
【００７４】
また、前記の実施形態においては、実駆動力Ｐactの所定以上の停滞を判定するために第１〜第３の３つの条件の成立を判定するようにしているが、これにも限定されない。例えば、前記の第２の条件、即ちアクセル開度Ａｃｃの増減幅が小さいことは判定せずに、第１および第３の条件がいずれも成立すれば、所定以上の停滞と判定するようにしてもよい。
【００７５】
さらに、前記の実施形態においては、図４および図５に一例を示したように駆動力規制制御における要求駆動力Ｐreqの漸増率βを、停滞中の実駆動力Ｐactの増大変化量ΔＰactに応じて変化させるようにしているが、これは実駆動力Ｐactの増大変化率（単位時間あたりの増大変化量）に応じて変化させるようにしてもよい。
【００７６】
また、要求駆動力Ｐreqの漸増率βだけでなく、減少補正量αも実駆動力Ｐactの停滞の度合いやアクセル開度Ａｃｃに応じて変化させるようにしてもよい。例えば、実駆動力Ｐactの停滞する時間が長いほど、その後の駆動力の増大に対して乗員が違和感を覚え易いことを考慮して、停滞時間が長いほど減少補正量αを大きくし、駆動力を強めに規制することが考えられる。
【００７７】
その場合には、実駆動力Ｐactの停滞する時間の長さに応じて、漸増率βも変化させるようにしてもよい。例えば図７に模式的に示すように、減少補正量αや増大補正率βを停滞時間Δｔに応じて変化させることが考えられる。この図７の例では、停滞時間Δｔが長い（図の例ではΔｔ１）ときに要求駆動力Ｐreqの減少変化量αを大きくし、より小さな値まで要求駆動力Ｐreqを減少させるとともに、その後の漸増率βは小さめの値にする。一方、停滞時間Δｔが短い（図の例ではΔｔ２）ときには、要求駆動力Ｐreqの減少変化量αを小さめの値にするとともに、その後の漸増率βは大きめの値にして、比較的早く駆動力が増大するようにする。こうすれば、車両の加速応答性を確保する上で有利になる。
【００７８】
さらにまた、前記の実施形態は、一例としてガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明したが、これにも限定されず本発明は、ディーゼルエンジン等の他のエンジンに対しても適用可能である。また、駆動力源としてエンジン以外に電動モータも搭載したハイブリッド車両のエンジンに対しても本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、ターボラグによる車両の駆動力の応答遅れに対し、その後の駆動力の増大を適切に規制することにより、加速応答性の低下を極力、抑制しながら乗員の違和感を十分に緩和できるので、乗用車に搭載されるターボ過給機付きエンジンに適用して特に効果が高い。
【符号の説明】
【００８０】
１          エンジン（ターボ過給機付きエンジン）
１００      ターボ過給機
５００      ＥＣＵ（駆動力規制手段）
Ａｃｃ      アクセル開度（アクセル操作量）
Ｐreq       要求駆動力
β          要求駆動力の漸増率
Ｐact       実駆動力
ΔＰact     実駆動力の増大変化量（減少前の実駆動力の変化状態）
【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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