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JP2002138872A - ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置

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Publication number
JP2002138872A
JP2002138872A JP2000331185A JP2000331185A JP2002138872A JP 2002138872 A JP2002138872 A JP 2002138872A JP 2000331185 A JP2000331185 A JP 2000331185A JP 2000331185 A JP2000331185 A JP 2000331185A JP 2002138872 A JP2002138872 A JP 2002138872A
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JP
Japan
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target
driving force
setting
engine
fuel injection
Prior art date
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Application number
JP2000331185A
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English (en)
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Kensuke Nagamura
謙介 長村
Hiroyuki Itoyama
浩之 糸山
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE60116231T priority patent/DE60116231T2/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標駆動力に対する吸入新気量の応答を速く
して、エンジントルク制御性能を向上し、運転性の向上
を図る。 【解決手段】 第１の目標駆動力設定手段１は、アクセ
ルペダル操作量などから、第１の目標駆動力を設定す
る。第２の目標駆動力設定手段２は、前記第１の目標駆
動力から、動的な遅れ処理を行うことによって、第２の
目標駆動力を設定する。エンジントルク操作手段６は、
前記第２の目標駆動力と変速比と吸入新気量とエンジン
回転速度とに基づいて、エンジントルク（例えば燃料噴
射量）を操作する。一方、目標吸入新気量操作手段７
は、前記第１の目標駆動力と変速比とエンジン回転速度
とから、動的な遅れ処理を含まない代数演算によって目
標吸入新気量を設定する。吸入新気量操作手段８は、前
記目標吸入新気量に従って吸入新気量（例えばＥＧＲ弁
開度）を操作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンを搭載した車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】運転者のアクセルペダル操作とは独立に
エンジントルクを制御することが可能なエンジンと、無
段変速機（ＣＶＴ；Continuously Variable Transmissi
on）とを備えた車両において、アクセルペダル操作量や
運転条件等に基づいて算出された正負の目標駆動力を所
定のエンジントルクとＣＶＴ変速比とで実現する「駆動
力制御」という考え方がある。
【０００３】駆動力制御において加速時のような場合
に、変速比の応答遅れをエンジントルクで補償しようと
することによって、目標エンジントルクが過渡的に実現
可能な上限レベルを超える大きな値となり、これによっ
て目標駆動力が実現できなくなるだけでなく、最大エン
ジントルク特性という運転性とは関係しない特性に従っ
て駆動力が決まってしまうことによって、運転性が悪化
してしまう場合があるという問題がある。
【０００４】この問題に対し目標駆動力を動的な遅れ処
理により補正して、過渡的にも実現可能な目標駆動力に
従って制御を行うという考え方（先行技術：特願平１１
−３２６９５９号）が存在する。これは、例えばアクセ
ルペダル操作量から、運転者の要求する駆動力として、
第１の目標駆動力を設定する。そして、この第１の目標
駆動力に対して、１次遅れのような動的な遅れ処理を行
って、第２の目標駆動力を設定する。
【０００５】そして、エンジントルク操作に際し、駆動
力とエンジントルクと変速比との関係として、（１）式
が成立するものとして、第２の目標駆動力を実現するた
めに必要なエンジントルクを求め、このエンジントルク
が実現するように、所定のパラメータを操作する。ここ
で所定のパラメータとは、ディーゼルエンジンの場合は
燃料噴射量、ガソリンエンジンの場合はスロットル開度
等である。
【０００６】 Ｆｄ＝（Ｔｅ×Ｇ×Ｇｆ）／Ｒtire ・・・（１） 但し、（１）式において、 Ｆｄ ：駆動力［Ｎ］ Ｔｅ ：エンジントルク［Ｎｍ］ Ｇ ：ＣＶＴの変速比 Ｇｆ ：ファイナルギアの減速比 Ｒtire：駆動輪有効半径［ｍ］ である。
【０００７】本来実現したい補正前の目標駆動力は、こ
の場合においても実現できないが、補正後の目標駆動力
に従って制御することができるので、最大エンジントル
ク特性に従って駆動力が変化する場合に比べると、運転
性の向上を期待することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンの
場合、エンジントルク制御は燃料噴射量を操作量とする
ことが一般的である。ここで、ディーゼルエンジンのエ
ンジントルク応答性の特長として、空気過剰率がある程
度大きい場合は燃料噴射量に従ってほぼ遅れなく応答す
るが、空気過剰率が小さくなるにしたがって、燃料噴射
量に対する感度が小さくなり、吸入新気量の応答に強く
支配されるようになる。
【０００９】そこで、エンジントルク制御性能上は、一
般的に応答の遅い吸入新気量に影響されないように、空
気過剰率はなるべく大きい方が良いが、一方で、排気性
能を考慮すると、中低負荷では吸入新気量を少なくして
ＥＧＲガスを多く入れ、ＮＯｘを抑えたいという要求が
ある。よって、定常走行から加速する場合のように、低
負荷から高負荷状態に移行する場合は、直ちに吸入新気
量を増加させることが必要になる。
【００１０】このような特長を持ったディーゼルエンジ
ンに対し、先行技術を適用する場合、以下のような問題
がある。吸入新気量の目標値はエンジン負荷に従って設
定すべきであることから、例えば目標燃料噴射量に従っ
て設定する。しかしながら、特願平１１−３２６９５９
号の駆動力制御を用いた場合の目標燃料噴射量は目標駆
動力の遅れ処理後に設定されるため、目標吸入新気量が
遅れ処理の影響を受けて、吸入新気量をできるだけ速く
応答させたいという要求に反するような目標吸入新気量
が設定されてしまうことになるため、エンジントルクの
立上がりの応答性が悪化するという問題がある。
【００１１】本発明は、このような問題を解決すること
のできるディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置
を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明は、駆動輪が路面に対し作用する力の目標値として、
第１の目標駆動力を設定する手段と、前記第１の目標駆
動力から、動的な遅れ処理を行うことによって、第２の
目標駆動力を設定する手段と、変速比を検出する手段
と、吸入新気量を検出する手段と、エンジン回転速度を
検出する手段と、前記第２の目標駆動力と前記変速比と
前記吸入新気量と前記エンジン回転速度とに基づいて、
エンジントルクを操作する手段と、前記第１の目標駆動
力と前記変速比と前記エンジン回転速度とから、動的な
遅れ処理を含まない代数演算によって目標吸入新気量を
設定する手段と、前記目標吸入新気量に従って吸入新気
量を操作する手段と、を設けて、ディーゼルエンジン搭
載車両の駆動力制御装置を構成する。
【００１３】また、請求項２の発明は、駆動輪が路面に
対し作用する力の目標値として、第１の目標駆動力を設
定する手段と、前記第１の目標駆動力から、動的な遅れ
処理を行うことによって、第２の目標駆動力を設定する
手段と、変速比を検出する手段と、吸入新気量を検出す
る手段と、エンジン回転速度を検出する手段と、前記第
２の目標駆動力と前記変速比と前記吸入新気量と前記エ
ンジン回転速度とに基づいて、エンジントルクを操作す
る手段と、前記第１の目標駆動力と前記変速比と前記エ
ンジン回転速度とから、動的な遅れ処理を含まない代数
演算によって目標ＥＧＲ率を設定する手段と、前記目標
ＥＧＲ率に従ってＥＧＲ率を操作する手段と、を設け
て、ディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置を構
成する。
【００１４】また、請求項３の発明は、駆動輪が路面に
対し作用する力の目標値として、第１の目標駆動力を設
定する手段と、前記第１の目標駆動力から、動的な遅れ
処理を行うことによって、第２の目標駆動力を設定する
手段と、変速比を検出する手段と、吸入新気量を検出す
る手段と、エンジン回転速度を検出する手段と、前記第
２の目標駆動力と前記変速比と前記吸入新気量と前記エ
ンジン回転速度とに基づいて、エンジントルクを操作す
る手段と、前記第１の目標駆動力と前記変速比と前記エ
ンジン回転速度とから、動的な遅れ処理を含まない代数
演算によって目標過給圧を設定する手段と、前記目標過
給圧に従って過給圧を操作する手段と、を設けて、ディ
ーゼルエンジン搭載車両の駆動力制御装置を構成する。
【００１５】請求項４の発明では、請求項１〜３の発明
において、前記エンジントルクを操作する手段は、前記
第２の目標駆動力と前記変速比とから、第１の目標エン
ジントルクを設定する手段と、前記第１の目標エンジン
トルクと前記エンジン回転速度とから、第１の目標燃料
噴射量を設定する手段と、前記吸入新気量と前記エンジ
ン回転速度とから、空気過剰率のリッチ側の限界に基づ
いて、燃料噴射量の上限値として、最大燃料噴射量を設
定する手段と、前記第１の目標燃料噴射量を前記最大燃
料噴射量で制限して、指令燃料噴射量を設定する手段
と、前記指令燃料噴射量に従って燃料噴射量を操作する
手段と、からなることを特徴とする。
【００１６】請求項５の発明では、請求項１の発明にお
いて、前記目標吸入新気量を設定する手段は、前記第１
の目標駆動力と前記変速比とから、第２の目標エンジン
トルクを設定する手段と、前記第２の目標エンジントル
クと前記エンジン回転速度とから、第２の目標燃料噴射
量を設定する手段と、前記第２の目標燃料噴射量と前記
エンジン回転速度とから、目標吸入新気量を設定する手
段と、からなることを特徴とする。
【００１７】請求項６の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記目標ＥＧＲ率を設定する手段は、前記第１の
目標駆動力と前記変速比とから、第２の目標エンジント
ルクを設定する手段と、前記第２の目標エンジントルク
と前記エンジン回転速度とから、第２の目標燃料噴射量
を設定する手段と、前記第２の目標燃料噴射量と前記エ
ンジン回転速度とから、目標ＥＧＲ率を設定する手段
と、からなることを特徴とする。
【００１８】請求項７の発明では、請求項３の発明にお
いて、前記目標過給圧を設定する手段は、前記第１の目
標駆動力と前記変速比とから、第２の目標エンジントル
クを設定する手段と、前記第２の目標エンジントルクと
前記エンジン回転速度とから、第２の目標燃料噴射量を
設定する手段と、前記第２の目標燃料噴射量と前記エン
ジン回転速度とから、目標過給圧を設定する手段と、か
らなることを特徴とする。
【００１９】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、第１の目標駆
動力と変速比とエンジン回転速度とから、動的な遅れ処
理を含まない代数演算によって目標吸入新気量を設定す
ることにより、先行技術に比べて、第１の目標駆動力に
対する吸入新気量の応答が速くなり、エンジントルク制
御性能が向上し、運転性の向上が期待できる。
【００２０】請求項２の発明は、請求項１の発明に対
し、吸入新気量の制御に関して、目標吸入新気量ではな
く、目標ＥＧＲ率を設定し、ＥＧＲ率を制御することに
よって、間接的に吸入新気量を制御する場合を想定した
もので、狙いとする効果は請求項１の場合と同じであ
る。請求項３の発明は、請求項１、請求項２の発明に対
し、例えば可変容量過給機等のような過給圧操作手段を
用いて過給圧制御を行うことによって、間接的に吸入新
気量を制御する場合を想定したものである。これによれ
ば、吸入新気量の応答性の向上と操作範囲の拡大とが期
待でき、その結果、運転性を更に向上することができ
る。
【００２１】請求項４の発明によれば、エンジントルク
操作に際しての、第１の目標エンジントルクの演算にお
いて、実際の変速比を用いることにより、変速比制御の
遅れが生じても、その遅れを目標エンジントルクで補償
することが可能となるために、駆動力制御性能の向上を
期待することができる。請求項５の発明によれば、第１
の目標駆動力から変速比とエンジン回転速度とに従っ
て、目標燃料噴射量を求めたことによって、目標駆動力
を達成するための駆動力制御方式を取り入れた本発明の
場合においても、通常の制御の場合と同じように、燃料
噴射量とエンジン回転速度とに対して、目標吸入新気量
を設定することができる。
【００２２】請求項６の発明によれば、第１の目標駆動
力から変速比とエンジン回転速度とに従って、目標燃料
噴射量を求めたことによって、目標駆動力を達成するた
めの駆動力制御方式を取り入れた本発明の場合において
も、通常の制御の場合と同じように、燃料噴射量とエン
ジン回転速度とに対して、目標ＥＧＲ率を設定すること
ができる。
【００２３】請求項７の発明によれば、第１の目標駆動
力から変速比とエンジン回転速度とに従って、目標燃料
噴射量を求めたことによって、目標駆動力を達成するた
めの駆動力制御方式を取り入れた本発明の場合において
も、通常の制御の場合と同じように、燃料噴射量とエン
ジン回転速度とに対して、目標過給圧を設定することが
できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。先ず、請求項１、請求項４、請求
項５を実施した場合を、第１実施形態として説明する。
図１は第１実施形態の場合の車両のシステム図である。
【００２５】車両に搭載されるディーゼルエンジン１０
０は、そのシリンダ内に、吸気管１０１より新気が吸入
され、インジェクタ１０２より燃料が直接噴射供給され
る。燃焼後の排気は排気管１０３より排出されるが、排
気の一部は排気管１０３からＥＧＲ通路１０４により吸
気管１０１に還流され、ＥＧＲガスとしてシリンダ内に
導入される。ここで、ＥＧＲ通路１０４にはＥＧＲ弁１
０５が介装されており、このＥＧＲ弁１０５の制御によ
り、ＥＧＲ率のみならず、吸入新気量を制御可能であ
る。
【００２６】このエンジン１００の出力側には無段変速
機（以下ＣＶＴという）１０７が設けられ、ＣＶＴ１０
７の出力はファイナルギア１０８を介して駆動輪１０９
に伝達される。駆動力制御用コントローラ２００は、駆
動力制御のため、インジェクタ１０２に対する通電指令
（燃料噴射指令）と、ＥＧＲ弁１０５に対する開度指令
とを行うもので、これには、アクセルペダルの操作量を
検出するアクセルペダルセンサ２０１、吸気管１０１の
入口側にて吸入新気量を検出するエアフローセンサ２０
２、エンジン１００の回転速度を検出するエンジン回転
センサ２０３、車速（ＣＶＴ１０７の出力側回転速度）
を検出する車速センサ２０４等から信号が入力されてい
る。
【００２７】駆動力制御用コントローラ２００による駆
動力制御については、ブロック図により説明する。図２
は第１実施形態の場合の駆動力制御のブロック図であ
る。第１実施形態での車両用駆動力制御装置は、図２に
示すように、第１の目標駆動力設定手段１、第２の目標
駆動力設定手段２、変速比検出手段３、吸入新気量検出
手段４、エンジン回転速度検出手段５、エンジントルク
操作手段６、目標吸入新気量設定手段７、吸入新気量操
作手段８を含んで構成される。尚、図中のエンジントル
ク操作手段６の詳細構成を図３に、また目標吸入新気量
設定手段７の詳細構成を図４に示す。
【００２８】第１の目標駆動力設定手段１は、例えばア
クセルペダル操作量と車速とから、駆動輪が路面に対し
て作用する力の目標値として、第１の目標駆動力ｔＦｄ
１を設定する。アクセルペダル操作量と車速と第１の目
標駆動力との関係は予めマップとして用意しておく。第
１の目標駆動力設定マップの例を図５に示す。第２の目
標駆動力設定手段２は、第１の目標駆動力ｔＦｄ１か
ら、動的な遅れ処理を行うことによって、第２の目標駆
動力ｔＦｄ２を設定する。具体的には、第１の目標駆動
力から、例えば（２）式の関係が満たされるように、第
２の目標駆動力を求める。（２）式は連続時間系の伝達
関数を用いて関係を表したものである。ｓはラプラス演
算子である。
【００２９】実際の演算は離散時間演算で行われること
から、例えば（３）式によって第２の目標駆動力を演算
する。ｚはｚ演算子である。 ｔＦｄ２＝〔１／（１＋τa ｓ）〕×ｔＦｄ１ ・・・（２）
【００３０】
【数１】
【００３１】但し、（２）式、（３）式において、 ｔＦｄ２：第２の目標駆動力［Ｎ］ ｔＦｄ１：第１の目標駆動力［Ｎ］ τa ：第２の目標駆動力演算時定数［sec ］ Δｔ ：サンプリング時間［sec ］ である。ここで、τa は定数として与えても、運転状態
によって変化させてもよい。Δｔは定数として与える。
【００３２】変速比検出手段３は、ＣＶＴの変速比を検
出する。具体的には、エンジン回転速度及び車速などか
ら、計算により、ＣＶＴの入力側回転速度／出力側回転
速度として求める。エンジン回転センサ２０３及び車速
センサ２０４を用いる代わりに、専用のセンサを用いる
ようにしてもよい。吸入新気量検出手段４は、シリンダ
に吸入される新気量を検出する。シリンダに吸入される
新気量はセンサで直接検出することは難しいが、例え
ば、コレクタに吸入される新気量をエアフローセンサ２
０２で検出し、コレクタで発生する動的な特性に基づい
て推定して求める。
【００３３】コレクタに吸入される新気量Ｑw とシリン
ダに吸入される新気量Ｑcwとが、連続時間系の伝達関数
として（４）式で近似的に表される場合、（４）式を離
散化した（５）式から推定演算を行う。 Ｑcw＝〔１／（１＋τw ｓ）〕×Ｑw ・・・（４）
【００３４】
【数２】
【００３５】但し、（４）式、（５）式において、 Ｑcw：シリンダ吸入新気量［mg／st］ Ｑw ：コレクタ吸入新気量［mg／st］ τw ：コレクタでの動特性のパラメータ［sec ］ Δｔ：サンプリング時間［sec ］ である。ここで、τw は定数として与えても、運転状態
によって変化させてもよい。Δｔは定数として与える。
【００３６】エンジン回転速度検出手段５は、エンジン
回転センサ２０３を用いて、エンジン回転速度を検出す
る。エンジントルク操作手段６は、前記第２の目標駆動
力と前記変速比と前記吸入新気量と前記エンジン回転速
度とに基づいて、エンジントルクを操作する。ここで
は、エンジントルク操作手段６は、図３に示すように、
第１の目標エンジントルク設定手段６−１、第１の目標
燃料噴射量設定手段６−２、最大燃料噴射量設定手段６
−３、指令燃料噴射量設定手段６−４、燃料噴射量操作
手段６−５を含んで構成される。
【００３７】第１の目標エンジントルク設定手段６−１
は、第２の目標駆動力と変速比とから、前記（１）式の
関係に従って、第２の目標駆動力ｔＦｄ２を実現するた
めに必要なエンジントルクとして、例えば（６）式から
第１の目標エンジントルクｔＴｅ１を求める。 ｔＴｅ１＝（ｔＦｄ２×Ｒtire）／（Ｇ×Ｇｆ） ・・・（６） 但し、（６）式において、 ｔＴｅ１：第１の目標エンジントルク［Ｎｍ］ ｔＦｄ２：第２の目標駆動力［Ｎ］ Ｒtire ：駆動輪有効半径［ｍ］ Ｇ ：ＣＶＴの変速比 Ｇｆ ：ファイナルギアの減速比 である。ここで、Ｒtire、Ｇｆは定数として与える。
【００３８】第１の目標燃料噴射量設定手段６−２は、
第１の目標エンジントルクとエンジン回転速度とから、
第１の目標燃料噴射量ｔＱｆ１を設定する。第１の目標
エンジントルクとエンジン回転速度と第１の目標燃料噴
射量との関係は予めマップとして用意しておく。第１の
目標燃料噴射量設定マップの例を図６に示す。このマッ
プは、エンジン回転速度と燃料噴射量とに対するエンジ
ントルクの特性として、実験等により求める。
【００３９】最大燃料噴射量設定手段６−３は、吸入新
気量とエンジン回転速度とから、空気過剰率のリッチ側
の限界に基づいて、燃料噴射量の上限値として、最大燃
料噴射量Ｑｆ-maxを設定する。吸入新気量とエンジン回
転速度と最大燃料噴射量との関係は予めマップとして用
意しておく。最大燃料噴射量設定マップの例を図７に示
す。このマップは、スモーク発生量の許容レベルに相当
する空気過剰率の、エンジン回転速度に対する特性から
求めることができる。具体的には、（７）式の右辺の吸
入新気量とエンジン回転速度とに、マップ格子軸の数値
を代入して、その格子に相当する最大燃料噴射量を求め
る。
【００４０】 Ｑｆ-max＝Ｑcw／（λmin(Ne) ×ｋ） ・・・（７） 但し、（７）式において、 Ｑｆ-max ：最大燃料噴射量［mg／st］ Ｑcw ：吸入新気量［mg／st］ λmin(Ne) ：スモーク許容量に相当する空気過剰率の特
性 Ｎｅ ：エンジン回転速度［rpm ］ ｋ ：最大燃料噴射量演算用係数 である。ここで、ｋは、ＥＧＲガス中に存在する酸素を
無視する場合は、理論空燃比相当の定数として与え、無
視しない場合は、例えば目標ＥＧＲ率の関数として設定
する。
【００４１】指令燃料噴射量設定手段６−４は、第１の
目標燃料噴射量ｔＱｆ１と最大燃料噴射量Ｑｆ-maxとか
ら、（８）式を用いて指令燃料噴射量ｉＱｆを設定す
る。すなわち、第１の目標燃料噴射量を最大燃料噴射量
で制限して、指令燃料噴射量を設定する。 ｔＱｆ１＞Ｑｆ-maxのとき ｉＱｆ＝Ｑｆ-max ｔＱｆ１≦Ｑｆ-maxのとき ｉＱｆ＝ｔＱｆ１ ・・・（８） 但し、（８）式において、 ｔＱｆ１：第１の目標燃料噴射量［mg／st］ Ｑｆ-max：最大燃料噴射量［mg／st］ ｉＱｆ ：指令燃料噴射量［mg／st］ である。
【００４２】燃料噴射量操作手段６−５は、指令燃料噴
射量に対して実際の燃料噴射量が追従するように、例え
ばインジェクタ１０２の通電時間を制御する。目標吸入
新気量設定手段７は、前記第１の目標駆動力と前記変速
比と前記エンジン回転速度とから、動的な遅れ処理を含
まない代数演算によって目標吸入新気量を設定する。
【００４３】ここでは、目標吸入新気量設定手段７は、
図４に示すように、第２の目標エンジントルク設定手段
７−１、第２の目標燃料噴射量設定手段７−２、目標吸
入新気量設定手段７−３を含んで構成される。第２の目
標エンジントルク設定手段７−１は、第１の目標駆動力
と変速比とから、前記（１）式の関係に従って、第１の
目標駆動力ｔＦｄ１を実現するために必要なエンジント
ルクとして、例えば（９）式から第２の目標エンジント
ルクｔＴｅ２を求める。
【００４４】 ｔＴｅ２＝（ｔＦｄ１×Ｒtire）／（Ｇ×Ｇｆ） ・・・（９） 但し、（９）式において、 ｔＴｅ２：第２の目標エンジントルク［Ｎｍ］ ｔＦｄ１：第１の目標駆動力［Ｎ］ Ｒtire ：駆動輪有効半径［ｍ］ Ｇ ：ＣＶＴの変速比 Ｇｆ ：ファイナルギアの減速比 である。ここで、Ｒtire、Ｇｆは定数として与える。
【００４５】第２の目標燃料噴射量設定手段７−２は、
第２の目標エンジントルクとエンジン回転速度とから、
第２の目標燃料噴射量ｔＱｆ２を設定する。第２の目標
エンジントルクとエンジン回転速度と第２の目標燃料噴
射量との関係は予めマップとして用意しておく。第２の
目標燃料噴射量設定マップの例を図８に示すが、マップ
設定値は図６の場合と同じ値とする。尚、第２の目標燃
料噴射量は実際の燃料噴射量の目標値ではなく、目標吸
入新気量を設定するためのパラメータとして求める値で
ある。
【００４６】目標吸入新気量設定手段７−３は、第２の
目標燃料噴射量とエンジン回転速度とから、目標吸入新
気量を設定する。第２の目標燃料噴射量とエンジン回転
速度と目標吸入新気量との関係は予めマップとして用意
しておく。目標吸入新気量設定マップの例を図９に示
す。尚、目標吸入新気量は、第２の目標エンジントルク
とエンジン回転速度とから設定してもよい。この場合
は、第２の目標燃料噴射量設定手段７−２は不要であ
る。
【００４７】吸入新気量操作手段８は、実際の吸入新気
量が目標吸入新気量に追従するように、例えばＥＧＲ弁
１０５の開度を操作する。図１０に目標新気量に対する
ＥＧＲ弁開度の特性を示している。
【００４８】
【第２実施形態】次に、請求項２、請求項４、請求項６
を実施した場合を、第２実施形態として説明する。第２
実施形態の場合の車両のシステム構成は、第１実施形態
（図１）と同じである。
【００４９】図１１は第２実施形態の場合の駆動力制御
のブロック図である。第２実施形態での車両用駆動力制
御装置は、図１１に示すように、第１の目標駆動力設定
手段１、第２の目標駆動力設定手段２、変速比検出手段
３、吸入新気量検出手段４、エンジン回転速度検出手段
５、エンジントルク操作手段６、目標ＥＧＲ率設定手段
９、ＥＧＲ率操作手段１０を含んで構成される。尚、図
中の目標ＥＧＲ率設定手段９の詳細構成を図１２に示
す。
【００５０】ここで、第１の目標駆動力設定手段１、第
２の目標駆動力設定手段２、変速比検出手段３、吸入新
気量検出手段４、エンジン回転速度検出手段５、エンジ
ントルク操作手段６については、第１実施形態（図２、
及びエンジントルク操作手段６の詳細構成を示す図３）
にて説明したものと同じである。第１実施形態と異なる
点は、目標吸入新気量設定手段７及び吸入新気量操作手
段８に代えて、目標ＥＧＲ率設定手段９及びＥＧＲ率操
作手段１０を設けている点である。
【００５１】第２実施形態は、第１実施形態に対し、吸
入新気量の制御に関して、目標吸入新気量ではなく、目
標ＥＧＲ率を設定し、ＥＧＲ率を制御することによっ
て、間接的に吸入新気量を制御する場合を想定したもの
で、狙いとする効果は第１実施形態と同じで、アクセル
ペダル操作に対する吸入新気量の応答を速くすることに
よって、エンジントルク制御性能を向上させ、運転性を
向上することである。
【００５２】以下、新規の構成である、目標ＥＧＲ率設
定手段９及びＥＧＲ率操作手段１０について、作用を説
明する。目標ＥＧＲ率設定手段９は、前記第１の目標駆
動力と前記変速比と前記エンジン回転速度とから、動的
な遅れ処理を含まない代数演算によって目標ＥＧＲ率を
設定する。
【００５３】ここでは、目標ＥＧＲ率設定手段９は、図
１２に示すように、第２の目標エンジントルク設定手段
７−１、第２の目標燃料噴射量設定手段７−２、目標吸
入新気量設定手段９−３を含んで構成される。第２の目
標エンジントルク設定手段７−１、第２の目標燃料噴射
量設定手段７−２については、第１実施形態（図４）に
て説明したものと同じである。
【００５４】第１実施形態と異なる点は、目標吸入新気
量設定手段７−３に代えて、目標ＥＧＲ率設定手段９−
３を設けている点である。目標ＥＧＲ率設定手段９−３
は、第２の目標燃料噴射量とエンジン回転速度とから、
目標ＥＧＲ率を設定する。第２の目標燃料噴射量とエン
ジン回転速度と目標ＥＧＲ率との関係は予めマップとし
て用意しておく。目標ＥＧＲ率設定マップの例を図１３
に示す。
【００５５】但し、目標ＥＧＲ率は、第２の目標エンジ
ントルクとエンジン回転速度とから設定することもでき
る。この場合は、第２の目標燃料噴射量設定手段７−２
は不要である。ＥＧＲ率操作手段１０は、実際のＥＧＲ
率が目標ＥＧＲ率に追従するように、例えばＥＧＲ弁１
０５の開度を操作する。図１４に目標ＥＧＲ率に対する
ＥＧＲ弁開度の特性を示している。
【００５６】次に、請求項３、請求項４、請求項７を実
施した場合を、第３実施形態として説明する。図１５は
第３実施形態の場合の車両のシステム図である。第３実
施形態の場合は、排気側のタービンと吸気側のコンプレ
ッサとを連結してなる過給機１０６が設けられ、この過
給機１０６は可変容量タイプで、タービン上流側の絞り
要素であるノズル開度の制御により過給圧を制御可能で
ある。
【００５７】この場合、駆動力制御用コントローラ２０
０は、駆動力制御のため、インジェクタ１０２に対する
通電指令（燃料噴射指令）と、過給機１０６に対する過
給圧指令（ノズル開度指令）とを行う。図１６は第３実
施形態の場合の駆動力制御のブロック図である。第３実
施形態での車両用駆動力制御装置は、図１６に示すよう
に、第１の目標駆動力設定手段１、第２の目標駆動力設
定手段２、変速比検出手段３、吸入新気量検出手段４、
エンジン回転速度検出手段５、エンジントルク操作手段
６、目標過給圧設定手１１、過給圧操作手段１２を含ん
で構成される。尚、図中の目標過給圧設定手段１１の詳
細構成を図１２に示す。
【００５８】ここで、第１の目標駆動力設定手段１、第
２の目標駆動力設定手段２、変速比検出手段３、吸入新
気量検出手段４、エンジン回転速度検出手段５、エンジ
ントルク操作手段６については、第１実施形態（図２、
及びエンジントルク操作手段６の詳細構成を示す図３）
にて説明したものと同じである。第１実施形態と異なる
点は、目標吸入新気量設定手段７及び吸入新気量操作手
段８に代えて、目標過給圧設定手段１１及び過給圧操作
手段１２を設けている点である。
【００５９】第３実施形態は、第１実施形態に対し、吸
入新気量の制御に関して、目標吸入新気量ではなく、目
標過給圧を設定し、過給圧を制御することによって、間
接的に吸入新気量を制御する場合を想定したもので、狙
いとする効果は第１実施形態と同じで、アクセルペダル
操作に対する吸入新気量の応答を速くすることによっ
て、エンジントルク制御性能を向上させ、運転性を向上
することである。
【００６０】以下、新規の構成である、目標過給圧設定
手段１１及び過給圧操作手段１２について、作用を説明
する。目標過給圧設定手段１１は、前記第１の目標駆動
力と前記変速比と前記エンジン回転速度とから、動的な
遅れ処理を含まない代数演算によって目標過給圧を設定
する。
【００６１】ここでは、目標過給圧設定手段１１は、図
１７に示すように、第２の目標エンジントルク設定手段
７−１、第２の目標燃料噴射量設定手段７−２、目標過
給圧設定手段１１−３を含んで構成される。第２の目標
エンジントルク設定手段７−１、第２の目標燃料噴射量
設定手段７−２については、第１実施形態（図４）にて
説明したものと同じである。
【００６２】第１実施形態と異なる点は、目標吸入新気
量設定手段７−３に代えて、目標過給圧設定手段１１−
３を設けている点である。目標過給圧設定手段１１−３
は、第２の目標燃料噴射量とエンジン回転速度とから、
目標過給圧を設定する。第２の目標燃料噴射量とエンジ
ン回転速度と目標過給圧との関係は予めマップとして用
意しておく。目標過給圧設定マップの例を図１８に示
す。
【００６３】但し、目標過給圧は、第２の目標エンジン
トルクとエンジン回転速度とから設定することもでき
る。この場合は、第２の目標燃料噴射量設定手段７−２
は不要である。過給圧操作手段１２は、実際の過給圧が
目標過給圧に追従するように、過給機１０６のノズル開
度を操作する。図１９に目標過給圧に対する過給機ノズ
ル開度の特性を示している。
【００６４】尚、可変容量タイプの過給機を備えていな
い場合は、実際の過給圧が目標過給圧に追従するよう
に、ＥＧＲ弁１０５の開度を操作するようにしてもよ
い。この場合のシステム構成は、第１実施形態（図１）
と同じでよい。本発明の効果を先行技術との対比で図２
０に示す。本図は第１実施形態の場合を想定したもので
あるが、第２、第３実施形態の場合も同様である。
【００６５】本発明の場合、アクセルペダルの踏込みと
同時に目標吸入新気量を立上げることができるため、ア
クセルペダル操作に対する吸入新気量の応答が速くな
る。吸入新気量の応答が速くなることによって、最大燃
料噴射量で決まるエンジントルクの上限レベルの立上が
りを速くすることができ、その結果、先行技術に比べて
目標エンジントルク（本発明の場合は第１の目標エンジ
ントルクに相当）に対する制限が抑えられ、駆動力の目
標値への追従性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の車両のシステム図
【図２】 本発明の第１実施形態の駆動力制御のブロッ
ク図
【図３】 エンジントルク操作手段のブロック図
【図４】 目標吸入新気量設定手段のブロック図
【図５】 第１の目標駆動力設定マップ例を示す図
【図６】 第１の目標燃料噴射量設定マップ例を示す図
【図７】 最大燃料噴射量設定マップ例を示す図
【図８】 第２の目標燃料噴射量設定マップ例を示す図
【図９】 目標吸入新気量設定マップ例を示す図
【図１０】 ＥＧＲ弁開度設定テーブル例を示す図
【図１１】 本発明の第２実施形態の駆動力制御のブロ
ック図
【図１２】 目標ＥＧＲ率設定手段のブロック図
【図１３】 目標ＥＧＲ率設定マップ例を示す図
【図１４】 ＥＧＲ弁開度設定テーブル例を示す図
【図１５】 本発明の第３実施形態の車両のシステム図
【図１６】 本発明の第３実施形態の駆動力制御のブロ
ック図
【図１７】 目標過給圧設定手段のブロック図
【図１８】 目標過給圧設定マップ例を示す図
【図１９】 過給機ノズル開度設定テーブル例を示す図
【図２０】 本発明の効果を説明する図
【符号の説明】
１ 第１の目標駆動力設定手段 ２ 第２の目標駆動力設定手段 ３ 変速比検出手段 ４ 吸入新気量検出手段 ５ エンジン回転速度検出手段 ６ エンジントルク操作手段 ６−１ 第１の目標エンジントルク設定手段 ６−２ 第１の目標燃料噴射量設定手段 ６−３ 最大燃料噴射量設定手段 ６−４ 指令燃料噴射量設定手段 ６−５ 燃料噴射量操作手段 ７ 目標吸入新気量設定手段 ７−１ 第２の目標エンジントルク設定手段 ７−２ 第２の目標燃料噴射量設定手段 ７−３ 目標吸入新気量設定手段 ８ 吸入新気量操作手段 ９ 目標ＥＧＲ率設定手段 ９−３ 目標ＥＧＲ率設定手段 １０ ＥＧＲ率操作手段 １１ 目標過給圧設定手段 １１−３ 目標過給圧設定手段 １２ 過給圧操作手段 １００ ディーゼルエンジン １０１ 吸気管 １０２ インジェクタ １０３ 排気管 １０４ ＥＧＲ通路 １０５ ＥＧＲ弁 １０６ 過給機 １０７ ＣＶＴ １０８ ファイナルギア １０９ 駆動輪 ２００ 駆動力制御用コントローラ ２０１ アクセルペダルセンサ ２０２ エアフローセンサ ２０３ エンジン回転センサ ２０４ 車速センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 37/22 Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０２Ｚ ３Ｇ３０１ 37/12 ３０２ Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｊ Ｆ０２Ｄ 23/00 29/00 Ｃ 29/00 41/02 ３８０Ｄ 41/02 ３８０ ３８０Ｅ 43/00 ３０１Ｈ 43/00 ３０１ ３０１Ｎ ３０１Ｒ ３０１Ｗ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｐ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ ５７０Ｊ ５７０Ｄ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｎ Ｆターム(参考） 3G005 DA02 FA04 GA04 GB24 GD02 GE06 HA12 JA03 JA24 JA38 JA42 JA45 JB02 JB11 JB17 3G062 AA01 AA05 BA00 BA04 CA04 DA06 FA04 FA05 FA13 GA01 GA04 GA05 GA06 GA14 GA15 GA25 GA30 3G084 AA00 AA01 BA04 BA07 BA13 BA20 DA15 EA11 EB08 FA05 FA06 FA07 FA10 FA33 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 BA02 BB02 BB05 DB03 DC09 DE03S EA09 EC10 FA03 HA01X HA01Z HE01Z HF08Z HF12Z HF21Z 3G093 AA06 AB00 AB01 AB02 DA01 DA06 DB11 EA00 EA05 EA06 EA14 FA10 3G301 HA02 HA04 HA11 HA13 JA03 LA00 LB11 MA12 MA15 NC04 NE17 PA01A PA01Z PE01Z PF01Z PF03Z PF08Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】駆動輪が路面に対し作用する力の目標値と
    して、第１の目標駆動力を設定する手段と、 前記第１の目標駆動力から、動的な遅れ処理を行うこと
    によって、第２の目標駆動力を設定する手段と、 変速比を検出する手段と、 吸入新気量を検出する手段と、 エンジン回転速度を検出する手段と、 前記第２の目標駆動力と前記変速比と前記吸入新気量と
    前記エンジン回転速度とに基づいて、エンジントルクを
    操作する手段と、 前記第１の目標駆動力と前記変速比と前記エンジン回転
    速度とから、動的な遅れ処理を含まない代数演算によっ
    て目標吸入新気量を設定する手段と、 前記目標吸入新気量に従って吸入新気量を操作する手段
    と、 を含んで構成されるディーゼルエンジン搭載車両の駆動
    力制御装置。
  2. 【請求項２】駆動輪が路面に対し作用する力の目標値と
    して、第１の目標駆動力を設定する手段と、 前記第１の目標駆動力から、動的な遅れ処理を行うこと
    によって、第２の目標駆動力を設定する手段と、 変速比を検出する手段と、 吸入新気量を検出する手段と、 エンジン回転速度を検出する手段と、 前記第２の目標駆動力と前記変速比と前記吸入新気量と
    前記エンジン回転速度とに基づいて、エンジントルクを
    操作する手段と、 前記第１の目標駆動力と前記変速比と前記エンジン回転
    速度とから、動的な遅れ処理を含まない代数演算によっ
    て目標ＥＧＲ率を設定する手段と、 前記目標ＥＧＲ率に従ってＥＧＲ率を操作する手段と、 を含んで構成されるディーゼルエンジン搭載車両の駆動
    力制御装置。
  3. 【請求項３】駆動輪が路面に対し作用する力の目標値と
    して、第１の目標駆動力を設定する手段と、 前記第１の目標駆動力から、動的な遅れ処理を行うこと
    によって、第２の目標駆動力を設定する手段と、 変速比を検出する手段と、 吸入新気量を検出する手段と、 エンジン回転速度を検出する手段と、 前記第２の目標駆動力と前記変速比と前記吸入新気量と
    前記エンジン回転速度とに基づいて、エンジントルクを
    操作する手段と、 前記第１の目標駆動力と前記変速比と前記エンジン回転
    速度とから、動的な遅れ処理を含まない代数演算によっ
    て目標過給圧を設定する手段と、 前記目標過給圧に従って過給圧を操作する手段と、 を含んで構成されるディーゼルエンジン搭載車両の駆動
    力制御装置。
  4. 【請求項４】前記エンジントルクを操作する手段は、 前記第２の目標駆動力と前記変速比とから、第１の目標
    エンジントルクを設定する手段と、 前記第１の目標エンジントルクと前記エンジン回転速度
    とから、第１の目標燃料噴射量を設定する手段と、 前記吸入新気量と前記エンジン回転速度とから、空気過
    剰率のリッチ側の限界に基づいて、燃料噴射量の上限値
    として、最大燃料噴射量を設定する手段と、 前記第１の目標燃料噴射量を前記最大燃料噴射量で制限
    して、指令燃料噴射量を設定する手段と、 前記指令燃料噴射量に従って燃料噴射量を操作する手段
    と、 からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
    か１つに記載のディーゼルエンジン搭載車両の駆動力制
    御装置。
  5. 【請求項５】前記目標吸入新気量を設定する手段は、 前記第１の目標駆動力と前記変速比とから、第２の目標
    エンジントルクを設定する手段と、 前記第２の目標エンジントルクと前記エンジン回転速度
    とから、第２の目標燃料噴射量を設定する手段と、 前記第２の目標燃料噴射量と前記エンジン回転速度とか
    ら、目標吸入新気量を設定する手段と、 からなることを特徴とする請求項１記載のディーゼルエ
    ンジン搭載車両の駆動力制御装置。
  6. 【請求項６】前記目標ＥＧＲ率を設定する手段は、 前記第１の目標駆動力と前記変速比とから、第２の目標
    エンジントルクを設定する手段と、 前記第２の目標エンジントルクと前記エンジン回転速度
    とから、第２の目標燃料噴射量を設定する手段と、 前記第２の目標燃料噴射量と前記エンジン回転速度とか
    ら、目標ＥＧＲ率を設定する手段と、 からなることを特徴とする請求項２記載のディーゼルエ
    ンジン搭載車両の駆動力制御装置。
  7. 【請求項７】前記目標過給圧を設定する手段は、 前記第１の目標駆動力と前記変速比とから、第２の目標
    エンジントルクを設定する手段と、 前記第２の目標エンジントルクと前記エンジン回転速度
    とから、第２の目標燃料噴射量を設定する手段と、 前記第２の目標燃料噴射量と前記エンジン回転速度とか
    ら、目標過給圧を設定する手段と、 からなることを特徴とする請求項３記載のディーゼルエ
    ンジン搭載車両の駆動力制御装置。
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