(57)【要約】【課題】本発明は、自動変速機のレンジの切換え時において、燃料消費の改善を目的とした内燃機関のトルク制御装置を提供することにある。【解決手段】自動変速機のレンジの切換え時に、目標エンジン回転速度を減少させる場合において、目標エンジン回転速度を減少させるために必要なトルク減少量を推定し、走行レンジにおける定常状態の予測ＡＴ負荷、レンジを切換えることにより生じる推定ＡＴ負荷に基づいて点火時期と吸入空気量を算出することによって、点火時期の遅角量を抑制することが可能となり、燃費を向上させることができる。【選択図】図３
2008051046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の負荷トルクを推定する負荷トルク推定手段と、
自動変速機のレンジが切換わる前後で目標アイドル回転速度が低くなるレンジに前記レンジが切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を算出するトルク減少量算出手段と、
自動変速機が切換わる際の前記負荷トルク算出手段により算出された自動変速機の負荷トルク（以下、「切換えトルク」と言う）に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
前記トルク減少量に基づいて、瞬時に発生可能なトルク量（以下、「トルクリザーブ量」という）を算出するトルクリザーブ量算出手段と、
前記要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、前記トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、
前記要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、前記トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて点火時期の遅角量を算出する遅角量算出手段と
を備えることを特徴とする内燃機関のトルク制御装置。
【請求項２】
実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に制御するためのアイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「アイドルトルク」という）を算出するアイドルトルク算出手段を備え、
前記要求トルクは、前記アイドルトルク算出手段により算出されたアイドルトルクに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項３】
前記トルクリザーブ量は、前記負荷トルク算出手段により算出された各レンジにおける自動変速機の負荷トルク（以下、「予測トルク」という）に基づいて算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項４】
前記切換えトルクは、実エンジン回転速度と実タービン回転速度とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項５】
前記予測トルクは、目標エンジン回転速度と目標タービン回転速度に基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項６】
吸入空気量の応答遅れを推定する応答遅れ推定手段を備え、
前記吸入空気量は、前記応答遅れ推定手段により推定された吸入空気量の応答遅れに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項７】
前記トルク減少量は、時間変化に伴う前記目標アイドル回転速度の変化に基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項８】
前記点火時期の遅角量は、前記要求トルクと前記トルクリザーブ量とに基づいて前記吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、前記要求トルク算出手段により算出された要求トルクに基づいて算出されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項９】
点火遅角限界から最大トルクリザーブ量を算出する最大トルクリザーブ量算出手段を備え、
前記トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量は、前記最大トルクリザーブ量以下となるように設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【請求項１０】
自動変速機のレンジの切換えが行われた際に、前記吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、前記遅角量算出手段により算出された点火時期の遅角量に基づいて、吸入空気量と点火時期を制御することで前記要求トルクを発生させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の内燃機関のトルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のトルクを制御するトルク制御装置、特に自動変速機を備える車両におけるトルク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等のエンジン制御において、運転者のアクセル操作やエアコン等の負荷に応じて要求トルクを設定してトルク制御を行うものが知られている。このようなトルク制御システムでは、要求トルクから目標吸入空気量を算出し、目標吸入空気量となるようにスロットルバルブの開度等を制御することで出力トルクが要求トルクとなるように制御している。また、特許文献１には、予め吸入空気量を増量し、その分だけ点火時期を遅角させることで、点火時期進角による瞬時発生可能なトルクを確保し、要求トルクの変化に対して応答性良く出力トルクを追従させることが記載されている。
【０００３】
ところで、自動変速機を備える車両において、変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジに切換わると、変速機の回転負荷が増大するため、エンジン回転速度を維持するために変速機の回転負荷に相当するトルクアップを行う必要がある。ここで，回転負荷の増加速度の方がスロットル制御によるトルクアップ速度よりも早いため，特許文献１の技術では、点火時期を制御することで瞬時のトルクアップを行うことが記載されている。具体的には、予め吸入空気量を増量、且つ点火時期を遅角制御させ、アイドル運転中に変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジへ切換わる際に、点火時期を進角制御させることで変速機の回転負荷である要求トルクに対して応答性良くトルクを発生させている。
【特許文献１】特表平１０−５０３２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、走行レンジの目標アイドル回転速度がニュートラルレンジの目標アイドル回転速度よりも低く設定されている場合がある。このような場合、自動変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジに切換えられると、レンジ切換え前後で目標アイドル回転速度が低くなるため、変速機の回転負荷の増大によるトルクアップが要求されるとともに、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度の減少に追従するためのアイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「ＩＳＣトルク」と言う）が要求される。この場合、変速機の回転負荷の増大によるトルクアップと目標アイドル回転速度の減少に追従するためのＩＳＣトルクとに基づいて要求トルクを算出しているが、ＩＳＣトルクのトルクダウンの要求に対しても、点火時期を遅角制御させているため、余分に燃料を消費してしまう場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、自動変速機のレンジを切換えた後の目標アイドル回転速度が、レンジを切換える前の目標アイドル回転速度よりも低く設定されている場合に、自動変速機のレンジが切換えられるときの余分な燃料消費を抑制することのできる内燃機関のトルク制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、請求項１に係る発明のように、自動変速機の負荷トルクを推定する負荷トルク推定手段と、自動変速機のレンジが切換わる前後で目標アイドル回転速度が低くなるレンジにレンジが切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を算出するトルク減少量算出手段と、自動変速機が切換わる際の負荷トルク算出手段により算出された自動変速機の負荷トルク（以下、「切換えトルク」と言う）に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、トルク減少量に基づいて、瞬時に発生可能なトルク量（以下、「トルクリザーブ量」という）を算出するトルクリザーブ量算出手段と、要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて、吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段と、要求トルク算出手段により算出された要求トルクと、トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量とに基づいて、点火時期の遅角量を算出する遅角量算出手段を備える。
【０００７】
これにより、自動変速機のレンジが切換わる際の目標エンジン回転速度の減少によるトルク減少量を算出し、そのトルク減少量に基づいて、瞬時に発生可能なトルクリザーブ量を算出することで、不要な点火時期の遅角を抑制し、燃費を向上させることが可能となる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明のように、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に制御するためのアイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「アイドルトルク」という）を算出するアイドルトルク算出手段を備え、アイドルトルク算出手段により算出されたアイドルトルクに基づいて要求トルクを算出すると良い。これにより、自動変速機のレンジの切換えにより、目標アイドル回転速度を変化させる場合に、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に精度良く追従させることが可能となる。
【０００９】
また、請求項３に係る発明のように、負荷トルク算出手段により算出された各レンジにおける自動変速機の負荷トルク（以下、「予測トルク」という）に基づいてトルクリザーブ量を算出すると良い。このように、自動変速機のレンジ切換え後の自動変速機の負荷トルク（予測トルク）に基づいて吸入空気量を算出することによって、吸入空気量の増量を適切に算出することが可能となる。
【００１０】
また、請求項４に係る発明のように、実エンジン回転速度と実タービン回転速度に基づいて切換えトルクを算出すると良い。これにより、自動変速機のレンジが切換わる際の自動変速機の負荷トルクを精度良く算出することが可能となる。
【００１１】
また、請求項５に係る発明のように、目標エンジン回転速度と目標タービン回転速度に基づいて予測トルクを算出すると良い。これにより、自動変速機の各レンジの負荷トルクを精度良く算出することが可能となる。
【００１２】
また、請求項６に係る発明のように、吸入空気量の応答遅れを推定する応答遅れ推定手段を備え、吸入空気量を、応答遅れ推定手段により推定された吸入空気量の応答遅れに基づいて算出すると良い。このように、吸入空気量の応答遅れに基づいて吸入空気量を算出することで、精度良く吸入空気量を算出することが可能となる。
【００１３】
また、請求項７に係る発明のように、時間変化に伴う目標アイドル回転速度の変化に基づいてトルク減少量を算出すると良い。これにより、トルク減少量を適切に算出することが可能となる。
【００１４】
また、請求項８に係る発明のように、要求トルクとトルクリザーブ量とに基づいて吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、要求トルク算出手段により算出された要求トルクに基づいて点火時期の遅角量を算出すると良い。これにより、要求トルクに対してトルクを発生させるように、精度良く点火時期の遅角量を算出することが可能となる。
【００１５】
また、請求項９に係る発明のように、点火遅角限界から最大トルクリザーブ量を算出する最大トルクリザーブ量算出手段を備え、トルクリザーブ量算出手段により算出されたトルクリザーブ量を、最大トルクリザーブ量以下となるように設定すると良い。このように、瞬時に発生可能なトルクリザーブ量を、点火遅角限界から算出した最大トルクリザーブ量に基づいて算出することで、燃費の悪化を防止することが可能となる。
【００１６】
また、請求項１０に係る発明のように、自動変速機のレンジの切換えが行われた際に、吸入空気量算出手段により算出された吸入空気量と、遅角量算出手段により算出された点火時期の遅角量に基づいて、吸入空気量と点火時期を制御することで要求トルクを発生させると良い。これにより、要求トルクに応じて精度良くトルクを発生させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は内燃機関のトルク制御を採用するエンジン制御システムの概略図である。図１において、電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）３０は、内燃機関（以下、「エンジン」という）１１の各部の制御を行うものである。本実施形態のエンジン１１の吸気系は、吸気管１２、エアクリーナ１３、スロットルバルブ１５、およびサージタンク１７を備える。エアクリーナ１３から吸入された空気は、スロットルバルブ１５およびサージタンク１７を介してエンジン１１に吸入される。エンジン１１に吸入される吸気量は、図示しないアクセルペダルに設けられているアクセルセンサ２７からの検出信号に基づいてスロットルバルブ１５の開度を調整することで制御される。スロットルバルブ１５の開度の制御はＥＣＵ３０により行われる。具体的には、ＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ２７からの信号に基づいて、スロットル開度を駆動するために、スロットルモータ１６への制御デューティＤｕｔｙをモータへ指令する。一方、エンジン回転速度を検出するクランク角度センサ２５からの検出信号と、エアフローメータ１４からの検出信号、および吸入空気の脈動を抑制するサージタンク１７に取付けられた吸気圧センサ１８からの検出信号に基づいて、吸入空気に対して適切な燃料噴射量を算出し、インジェクタ２０に駆動信号を出力する。これにより、最適な混合気がエンジン１１のシリンダ内２０に供給され、所望のタイミングにて、点火プラグ１８に火花点火を実行させることで、混合気を燃焼させる。
【００１９】
また、エンジン１１の排気系は、排気管２２、空燃比センサ２３、及び三元触媒２４を備える。エンジン１１より排出された排ガスは、排気管２２に設置された三元触媒２４により浄化される。より具体的には、エンジン１１によって排出された排ガスが三元触媒２４を通過すると、排ガス中の有害物質であるＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの酸化・還元反応が起こり、水素、窒素、水蒸気、二酸化炭素が生成される。これにより、排ガス中の有害物質の浄化が行われる。また、空燃比センサ２３によって検出された空燃比が目標空燃比となるように、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１５と燃料噴射量を調整するインジェクタ１９との制御が実行される。
【００２０】
また、その他に冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、前述したクランク角度センサ２５が取付けられている。クランク角度センサ２５は、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するものであり、この信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度の検出を行う。また、車速は車速センサ２８によって検出される。
【００２１】
図２は、自動変速機とエンジンの概略図である。図２において、前述したエンジン１１は、トルクコンバータ５１、歯車変速機構５２、ディファレンシャルギア５３を介して駆動車輪５４に接続されている。トルクコンバータ５１は、周知のように、エンジン１１のクランク軸５５に連結された入力側の図示しないポンプ羽根車、出力側のタービン羽根車、それら羽根車の間のステータ羽根車とを備えている。そして、トルクコンバータ５１の出力軸であるタービン軸５６は、歯車変速機構５２の入力軸に連結されている。また、トルクコンバータ１６は、図示しないロックアップクラッチを備えている。
【００２２】
歯車変更機構５２は、複数の動力伝達経路として例えば前進４段・後進１段の複数の歯車列を備えている。そして、トルクコンバータ５１から伝達された回転は、選択された変速段に応じて増減速されて出力軸５７に伝えられ、更に、この出力軸５７からディファレンシャルギア５３を経て駆動車輪５４に達して自動車を走行させる。
【００２３】
次に、本実施形態の制御ブロック図について説明する。図３において、アイドル運転時に、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換えるギア操作が実行されると、ブロック１（以下、「Ｂ１」という）では、目標アイドル回転速度と実エンジン回転速度とに基づいて、アイドル回転速度フィードバックトルク（以下、「ＩＳＣトルク」という）を算出する。このＩＳＣトルクとは、実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に追従させるためのトルクである。また、Ｂ２では、実エンジン回転速度（図２のクランク軸５５における回転速度）と自動変速機の実タービン回転速度（図２の出力軸５７における回転速度）に基づいて、自動変速機のレンジを切換える際の自動変速機の負荷（以下、「推定ＡＴ負荷」という）を推定する。
【００２４】
次に、Ｂ３では、走行レンジにおける目標アイドル回転速度と目標タービン回転速度より走行レンジにおける自動変速機の負荷（以下、「予測ＡＴ負荷」と言う）を算出する。また、Ｂ４では、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える際の目標アイドル回転速度の減少に伴うトルク減少量を算出する。このトルク減少量は、例えば、目標アイドル回転速度の時間変化に基づいて算出すると良い。
【００２５】
Ｂ５では、トルクリザーブ量を算出する。トルクリザーブとは、短時間で要求トルクを発生させるために、予め吸入空気量を増量し、その吸入空気量の増量に伴い一定のトルクを保つように点火時期を遅角させておくことである。これにより、要求トルクが変化したときに予め遅角させていた点火時期を進角させ、応答性良く実トルクを要求トルクに追従させることができる。また、トルクリザーブ量とは、その短時間で発生可能なトルク量のことである。本実施例では、Ｂ３で算出した予測ＡＴ負荷からＢ２で算出して推定ＡＴ負荷とＢ４で算出したトルク減少量とを減算し、トルクリザーブ量を算出する。
【００２６】
Ｂ６では、自動変速機のレンジの切換えの際に必要な第１の要求トルクＦａｓｔを算出する（特許請求の範囲の要求トルクに相当する）。第１の要求トルクＦａｓｔは、Ｂ１で算出したＩＳＣトルクとＢ２で算出した推定ＡＴ負荷とを加算することで算出される。
【００２７】
次に、Ｂ７では、Ｂ６で算出した第１の要求トルクＦａｓｔとＢ５で算出したトルクリザーブ量とにより第２の要求トルクＳｌｏｗを算出する。この第２の要求トルクＳｌｏｗに基づいて、吸入空気量が算出される。また、Ｂ８では、吸入空気量の応答遅れを推定し（応答遅れ推定手段に相当する）、Ｂ９の制御量演算部では、この吸入空気量の応答遅れとＢ７で算出した第２の要求トルクＳｌｏｗとに基づいて、要求空気量を算出する（吸入空気量算出手段に相当する）。また、Ｂ１０では、Ｂ６で算出した第１の要求トルクＦａｓｔと、Ｂ９の制御量演算部で算出された要求空気量とに基づいて点火時期の遅角量を算出する（遅角量算出手段に相当する）。
【００２８】
次に、図４を用いてＥＣＵ３０の内部で処理される本実施形態のトルク制御のルーチンを説明する。このルーチンでは、アイドル運転時において、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える変速の際に、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を推定し、このトルク減少量を考慮してトルクリザーブ量を算出し、吸入空気量と点火時期との算出を行う。このルーチンは、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００２９】
このルーチンが実行されると、ステップ１（以下、「Ｓ１」と記述する）に進み、自動変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジへ切換えるギア操作が行われたか否か判定する。Ｓ１で、ギア操作が行われていないと判断されると、このフローチャートを終了する。
【００３０】
Ｓ１で自動変速機のギア操作が行われたと判断されると、Ｓ２に進み、フラグＦｌａｇが「１」であるか否かを判定する。このフラグＦｌａｇは、自動変速機のギア操作により、エンジン回転速度を減少させる処理が実行された場合に「１」に設定されるものである。
【００３１】
Ｓ２で、フラグＦｌａｇが「１」でないと判定されると、Ｓ３に進み、エンジン回転速度を減少させる。この時、目標アイドル回転速度は所定の変化量で減少するように設定されている。これにより自動変速機のレンジを切換える操作によりエンジン回転速度が変化することによって生じるショックを抑制することができ、ドライバが違和感を覚えることなく、自動変速機のレンジを切換えることが可能となる。
【００３２】
次に、Ｓ４に進み、フラグＦｌａｇを「１」に設定する。また、Ｓ５では、走行レンジの定常状態での自動変速機負荷（以下、「ＡＴ負荷」と記述する）を推定する。走行レンジの定常状態でのＡＴ負荷（以下、「予測ＡＴ負荷」と記述する）は目標エンジン回転速度と目標タービン回転速度とを用いて以下の式で求めることができる。
【００３３】
予測ＡＴ負荷＝Ｃｐ（目標アイドル回転速度、目標タービン回転速度）×目標アイドル回転速度  （式１）
ここで、Ｃｐとは自動変速機のトルク容量係数、つまりＡＴ負荷を表す係数であり、図５に示すマップにより求めることができる。このトルク容量係数Ｃｐは、タービン回転速度とエンジン回転速度の比が大きくなるほど、つまり、タービン回転速度がエンジン回転速度に近づくほど、小さくなるように設定されている。
【００３４】
Ｓ２でフラグＦｌａｇが「１」の場合や、Ｓ５で予測ＡＴ負荷を算出すると、Ｓ６に進み、目標アイドル回転速度の時間変化率より、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える変速の際のトルク減少量を予測する。このトルク減少量とは、自動変速機のレンジが切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルクの減少分である。このトルク減少量は、例えば、図６に示すように目標アイドル回転速度の時間変化率に応じたマップにより算出すると良い。図６において、トルク減少量は、目標アイドル回転速度の時間変化率が大きいほど、トルク減少量が大きくなるように設定されている。
【００３５】
また、図７のように、ニュートラルレンジの目標エンジン回転速度と走行レンジの目標エンジン回転速度とのマップにより、トルク減少量を算出しても良い。この場合、トルク減少量は、ニュートラルレンジと走行レンジの目標エンジン回転速度の差が大きいほど、大きくなるように設定されている。
【００３６】
Ｓ７では、予測ＡＴ負荷、推定ＡＴ負荷、トルク減少量より要求トルクリザーブ量を決定する。この要求トルクリザーブ量は、以下の式で求めることができる。
【００３７】
要求トルクリザーブ量＝予測ＡＴ負荷−推定ＡＴ負荷−トルク減少量  （式２）
ここで推定ＡＴ負荷とは、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える際に生じるＡＴ負荷のことで、実エンジン回転速度と実タービン回転速度より推定することができ、以下の式で求めることができる。
【００３８】
推定ＡＴ負荷＝Ｃｐ（実エンジン回転速度、実タービン回転速度）×実エンジン回転速度  （式３）
（式２）で示したように、要求トルクリザーブ量は、予測ＡＴ負荷から推定ＡＴ負荷とトルク減少量とを引いた値である。このように、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換わる際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を考慮することにより、吸入空気量、点火時期の算出を行う際に、必要以上に空気量を増量させ、点火時期を遅角させることによる燃費の悪化を抑制することができる。また、この要求トルクリザーブ量は、点火遅角限界から算出した最大トルクリザーブ量以下となるように設定されている。これにより、トルクリザーブ量より算出された点火時期の遅角量が大きく設定されることで、燃費の悪化を防止するとともにシリンダ内の燃焼が不安定になることを防ぐことが可能となる。
【００３９】
Ｓ７で要求トルクリザーブ量を算出すると、Ｓ８に進み、推定ＡＴ負荷とＩＳＣトルクに応じて第１の要求トルクＦａｓｔを算出する。また、Ｓ９では、第１の要求トルクＦａｓｔに対して要求トルクリザーブ量を足し合わせることによって第２の要求トルクＳｌｏｗを算出する。
【００４０】
次に、Ｓ１０では、第２の要求トルクＳｌｏｗから要求空気量を算出する。前述のように、第２の要求トルクＳｌｏｗは、第１の要求トルクＦａｓｔと要求トルクリザーブ量に基づいて算出し、その要求トルクリザーブ量は、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を考慮して算出されるために、必要以上に吸入空気量を増量させることを抑制することができる。第２の要求トルクＳｌｏｗから要求空気量を算出する方法は、例えばマップを用いて求めると良い。次に、Ｓ１１では、Ｓ１０で求めた要求空気量から点火時期がＭＴＢ（燃焼圧力によって行う有効仕事が、最も大きくなる点火時期）とした場合のトルクを推定トルクとして算出する。この際に、例えば、Ｓ１０で求めた要求空気量から実際に内燃機関に吸入されるであろう推定空気量を算出し、その推定空気量を用いて推定トルクを算出しても良い。尚、要求空気量から推定空気量を算出する方法は、スロットル開度の変化による空気量変化の応答性遅れを推定して算出すると良い。このように、空気量の応答遅れを考慮することによって、吸入空気量の増量に対して適切に点火時期を遅角制御することが可能となるため、適切に要求トルク（第１の要求トルクＦａｓｔ）を発生させることができる。
【００４１】
Ｓ１１で推定トルクを算出すると、Ｓ１２では、点火時期を算出するためのリタードトルクを求める。リタードトルクは、Ｓ１２で算出した推定トルクと、第１の要求トルクＦａｓｔとにより算出することができ、以下の式を用いて算出する。
【００４２】
リタードトルク＝推定トルク−第１の要求トルクＦａｓｔ  （式４）
Ｓ１３では、このリタードトルクより点火時期を算出する。より具体的には、第１の要求トルクＦａｓｔを発生させるように、Ｓ１２で算出したリタードトルクに対して、点火時期をＭＴＢより遅角させる。リタードトルクから点火時期を算出する方法は、例えばマップを用いて求めると良い。
【００４３】
次に、図８を用いて、このフローチャートが実行された場合におけるタイムチャートを説明する。図８（ａ）は、特許文献１の発明を用いた場合のトルク制御装置を用いた場合のタイムチャートであり、図８（ｂ）は本発明を用いた場合のトルク制御装置を用いた場合のタイムチャートである。図８において、（１）は自動変速機のギアレバー操作、（２）は目標アイドル回転速度［ｒｐｍ］、実エンジン回転速度［ｒｐｍ］（３）は推定ＡＴ負荷［Ｎｍ］、（４）は予測トルクダウン量［Ｎｍ］、（５）はアイドルエンジン回転速度フィードバックトルク（以下、「ＩＳＣ  ＦＢトルク」）［Ｎｍ］、（６）はクランク軸における第１の要求トルクＦａｓｔ［Ｎｍ］および第２の要求トルクＳｌｏｗ［Ｎｍ］、（７）はクランク軸における推定トルクＦａｓｔ［Ｎｍ］および推定トルクＳｌｏｗ［Ｎｍ］、（８）は吸入空気量、（９）は点火時期［ＣＡ］をそれぞれ示している。
【００４４】
図８（ｂ）を用いて、本実施形態のトルク制御装置を用いた場合のタイミングチャートを説明する。まず、自動変速機のギアレバーがパーキングレンジまたはニュートラルレンジ（以下、「ＰＮレンジ」という）から走行レンジ（以下、「Ｄレンジ」という）に変更されると、実エンジン回転速度は、レンジ毎に設定された目標アイドル回転速度に合わせるように制御される。この場合の目標アイドル回転速度は、ＰＮレンジの目標アイドル回転速度からＤレンジの目標アイドル回転速度に切換える際に、所定量ずつ減少するように設定されている。
【００４５】
次に、ＡＴ負荷は、自動変速機のギアレバーがＰＮレンジからＤレンジに切換わると、自動変速機の摩擦要素を掛け換える制御が実行されるために必要な所定時間Δｔ経過後、徐々に増加される。また、トルク減少量は、ＰＮレンジからＤレンジへの目標アイドル回転速度の減少により算出する。
【００４６】
実エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に追従させるためのＩＳＣトルクは、実エンジン回転速度が目標アイドル回転速度より高い場合は、減少させ、実エンジン回転速度が目標アイドル回転速度よりも低い場合は、増量するように算出される。
【００４７】
第１の要求トルクＦａｓｔは、前述した推定ＡＴ負荷とＩＳＣトルクに基づいて算出され、第２の要求トルクＳｌｏｗは、第１の要求トルクＦａｓｔと、レンジ毎に設定された予測ＡＴ負荷とトルクリザーブ量とに基づいて算出される。このトルクリザーブ量は、推定ＡＴ負荷とトルク減少量に基づいて算出される。また、推定トルクＳｌｏｗは、第２の要求トルクＳｌｏｗと空気量の応答遅れとに基づいて算出され、この推定トルクＳｌｏｗに基づいて吸入空気量および点火時期を算出する。
【００４８】
以上、説明した本発明のトルク制御装置と、従来技術のトルク制御装置との比較を行う。
【００４９】
従来技術と本発明との相違点は、自動変速機のレンジの切換えの際の目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を考慮して、トルクリザーブ量を算出しているか否かである。図８（８）の吸入空気量を示すタイムチャートにおいて、従来技術の吸入空気量αに比べ、本発明の吸入空気量βは小さくなっている。また、図８（９）の点火時期を示すタイムチャートにおいて、従来技術の点火時期の遅角量γに比べ、本発明の点火時期の遅角量δは小さくなっている。つまり、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量に基づいて、トルクリザーブ量及び、そのトルクリザーブ量に基づいて算出される吸入空気量、点火時期を算出することにより、従来技術に比べ燃費を向上させることが可能となる。つまり、従来では自動変速機のレンジの切換えの際に予め吸入空気量を増量させ、点火時期を遅角制御することで瞬時に発生可能なトルクを確保していたが、レンジの切換えの際の目標アイドル回転速度の減少による要求トルクのトルク減少に対しても、点火時期を遅角させていた。そこで、本発明では、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量に基づいて、トルクリザーブ量を算出することによって、要求トルクのトルク減少による不要な点火時期の遅角量を抑制し、トルクリザーブによる吸入空気量の増量を抑制することが可能となる。
【００５０】
以上、説明したルーチンが実行されると、アイドル運転時において、ニュートラルレンジから走行レンジへ切換える変速の際に、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量を推定し、このトルク減少量を考慮してトルクリザーブ量を算出し、点火時期と吸入空気量の算出を行うことで、燃費を向上させることが可能となる。つまり、前述のように従来では自動変速機のレンジの切換えの際に予め吸入空気量を増量させ、点火時期を遅角制御することで瞬時に発生可能なトルクを確保していたが、レンジの切換えの際の目標アイドル回転速度の減少による要求トルクのトルク減少に対しても、点火時期の遅角させていた。そこで、本発明では、目標アイドル回転速度の減少によるトルク減少量に基づいて、トルクリザーブ量を算出することによって、要求トルクのトルク減少による不要な点火時期の遅角量を抑制し、トルクリザーブによる吸入空気量の増量を抑制することが可能となる。また、このトルクリザーブ量は、点火遅角限界から算出した最大トルクリザーブ量以下となるように設定されている。これにより、トルクリザーブ量より算出された点火時期の遅角量が大きく設定されることで、シリンダ内の燃焼が不安定、且つ燃費が悪化することを防ぐことが可能となる。
【００５１】
以上、説明した本実施形態では、自動変速機のレンジがニュートラルレンジから走行レンジに切換わる例を用いたが、ニュートラルレンジ、走行レンジに限らずアイドル運転中にレンジが切換わる際に目標アイドル回転速度を減少させる場合において同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態における内燃機関のトルク制御を採用するエンジン制御システムの概略図である。
【図２】本実施形態における自動変速機を備えるエンジン制御システムの概略図である。
【図３】本実施形態のブロック図である。（第１の実施形態）
【図４】本実施形態においてニュートラルレンジから走行レンジへの切換え時におけるトルク制御のフローチャートである。
【図５】自動変速機のトルク容量係数を算出するマップである。
【図６】目標アイドル回転速度の時間変化率からトルク減少量を算出するマップである。
【図７】ニュートラルレンジにおける目標アイドル回転速度と走行レンジにおける目標アイドル回転速度からトルク減少量を算出するマップである。
【図８】ＰＮレンジから走行レンジへの切換える際のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１１  エンジン
１５  スロットルバルブ
１８  点火プラグ
１９  インジェクタ
３０  ＥＣＵ
【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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