專利名稱：車輛驅(qū)動單元的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以內(nèi)燃機(jī)為動力裝置的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，更加詳細(xì)而言，涉及具有相互獨立能夠調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩的主致動器和副致動器。
背景技術(shù)：
作為機(jī)動車等的車輛驅(qū)動單元的動力裝置使用內(nèi)燃機(jī)。如果是火花點火式的內(nèi)燃 機(jī)，則作為用于調(diào)整其轉(zhuǎn)矩的致動器具有節(jié)氣門和點火裝置。采用節(jié)氣門通過吸入空氣量 能夠調(diào)整轉(zhuǎn)矩，點火裝置通過點火正時能夠調(diào)整轉(zhuǎn)矩。各致動器分別有利有弊。例如，以節(jié)氣門和點火裝置為例，以節(jié)氣門為基準(zhǔn)時的點 火裝置的利處在于轉(zhuǎn)矩對于動作的響應(yīng)性優(yōu)異。但是，就點火裝置而言，也有對于燃料經(jīng)濟(jì) 性和/或排氣性能或爆震性能等的影響較大這樣的弊端。因此，為了既較高地維持燃料經(jīng) 濟(jì)性等的車輛驅(qū)動單元所要求的基本性能又實現(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩，必需使各致動器配合各自的 特性而適當(dāng)動作。以往，作為使特性不同的兩個致動器協(xié)動而進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整的技術(shù)，已知例如日本 特開平6-207571號公報所公開的技術(shù)。在此所公開的技術(shù)中，通過使節(jié)氣門和點火裝置 協(xié)動，使內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩追隨變速動作時的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的急速增大。更加詳細(xì)而言，在變速動 作時，在增大目標(biāo)轉(zhuǎn)矩之前打開節(jié)氣門，先于目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值的增大而使吸入空氣量增大。另 夕卜，在打開節(jié)氣門的同時使點火正時延遲，從而抵消與吸入空氣量的增大相伴的轉(zhuǎn)矩變化。 接著，從增大目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的時刻開始，使吸入空氣量進(jìn)一步增大，并且使延遲了的點火正時返 回。

發(fā)明內(nèi)容
但是，日本特開平6-207571號公報所記載的技術(shù)，在兼顧目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的實現(xiàn)性能和 燃料經(jīng)濟(jì)性方面仍有改善的余地，其原因如下說明。日本特開平6-207571號公報所記載的技術(shù)，通過在使吸入空氣量增大的同時延 遲點火正時，防止轉(zhuǎn)矩在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩增大之前增大。但是，點火正時的延遲導(dǎo)致了燃料經(jīng)濟(jì)性 的惡化。因此，優(yōu)選，盡可能縮短先于目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的增大而使吸入空氣量增大的超前時間、即 由吸入空氣量的增大而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化被點火正時抵消的時間。關(guān)于這一點，在日本特開平6-207571號公報中，關(guān)于上述的超前時間如何決定未 作任何記載，還有也沒有相關(guān)的暗示。因此，由于實際上設(shè)定的超前時間而無用地過長延遲 點火正時，可能會使燃料經(jīng)濟(jì)性惡化。相反，因為超前時間過短，也可能會由于吸入空氣量 的不足而無法實現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。根據(jù)與日本特開平6-207571號公報所記載的技術(shù)相關(guān)的上述課題，能夠發(fā)現(xiàn)以 內(nèi)燃機(jī)為動力裝置的車輛驅(qū)動單元一般相通的如下課題。在車輛驅(qū)動單元中存在多個能夠用于內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的致動器。節(jié)氣門和/或 點火裝置不過是其中的一個例子，此外通過燃料噴射裝置(空燃比調(diào)整裝置)、氣門升程量可變裝置、EGR裝置或可變壓縮比裝置等也能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整。在關(guān)注這些多個致動器中的兩個時，可將對于燃料經(jīng)濟(jì)性等的車輛驅(qū)動單元的性能的影響較小的一方視為主致動器， 可將對它們的影響雖大但轉(zhuǎn)矩對于動作的響應(yīng)性優(yōu)異的一方視為副致動器。在日本特開平 6-207571號公報所記載的技術(shù)中，節(jié)氣門是主致動器而點火裝置是副致動器。在為了實現(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩而使主致動器和副致動器協(xié)動的情況下，可采用的各致動 器的動作模式有多種。但是，在也考慮對車輛驅(qū)動單元的性能的影響的情況下，優(yōu)選的動作 模式限于一種。那就是盡可能地抑制副致動器的介入的動作模式，如果能夠使主致動器和 副致動器以這樣的動作模式準(zhǔn)確地協(xié)動，就能夠既維持車輛驅(qū)動單元的高性能又實現(xiàn)預(yù)期 的轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明，是為解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于提供一種車輛驅(qū)動單元 的控制裝置，其能夠使主致動器和副致動器準(zhǔn)確地協(xié)動、同時盡可能地抑制副致動器的介 入而能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。第一發(fā)明，為了達(dá)成上述的目的，是一種車輛驅(qū)動單元的控制裝置，所述車輛驅(qū)動 單元以內(nèi)燃機(jī)為動力裝置，其特征在于，包括車輛控制機(jī)構(gòu)，通過調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行與車輛的驅(qū)動狀態(tài)相關(guān)的 控制；主致動器，用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整；副致動器，是獨立于所述主致動器而用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的致動器，與所 述主致動器相比轉(zhuǎn)矩對于動作的響應(yīng)性高；預(yù)約信息獲取機(jī)構(gòu)，從所述車輛控制機(jī)構(gòu)受理對所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的預(yù)約， 至少獲取所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值和所述將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時作為預(yù)約信 息；所需時間計算機(jī)構(gòu)，在使所述主致動器動作而進(jìn)行了所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整時， 根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)計算實現(xiàn)所述將來目標(biāo)值所需的所需時間；主致動器控制機(jī)構(gòu)，在比所述實現(xiàn)定時提前所述所需時間的定時，為了所述將來 目標(biāo)值的實現(xiàn)而開始所述主致動器的動作；和副致動器控制機(jī)構(gòu)，在從所述主致動器的動作開始起到所述實現(xiàn)定時為止的期 間，使所述副致動器動作，使得抵消伴隨所述主致動器的動作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。第二發(fā)明，在第一發(fā)明中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，由所述預(yù)約信息獲取機(jī)構(gòu)獲取的預(yù)約信息中包括轉(zhuǎn)矩的調(diào)整開始定時和直到達(dá) 到所述將來目標(biāo)值為止的轉(zhuǎn)矩的時間變化率，所述主致動器控制機(jī)構(gòu)，在所述時間變化率是能夠由所述主致動器實現(xiàn)的時間變 化率時，從所述調(diào)整開始定時起開始所述主致動器的動作。第三發(fā)明，在第一或第二發(fā)明中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，包括判定直到所述實現(xiàn)定時為止的富余時間相對于所述所需時間是否足夠的判 定機(jī)構(gòu)，所述主致動器控制機(jī)構(gòu)，在所述富余時間相對于所述所需時間不足時，迅速開始 所述主致動器的動作，所述副致動器控制機(jī)構(gòu)，以所述富余時間相對于所述所需時間足夠為條件使所述副致動器動作。第四發(fā)明，在第一至第三發(fā)明中的任一中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)是火花點火式的內(nèi)燃機(jī)，所述主致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的致動器，所述副致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的點火正時的致動器。第五發(fā)明，在第四發(fā)明中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，從所述車輛控制機(jī)構(gòu)對于所述內(nèi)燃機(jī)所預(yù)約的轉(zhuǎn)矩調(diào)整是轉(zhuǎn)矩的增加調(diào)整。第六發(fā)明，為了達(dá)成上述的目的，是一種車輛驅(qū)動單元的控制裝置，所述車輛驅(qū)動 單元以內(nèi)燃機(jī)為動力裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)矩消耗要素，消耗所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩；主致動器，用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整；副致動器，是獨立于所述主致動器而用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的致動器，與所 述主致動器相比轉(zhuǎn)矩對于動作的響應(yīng)性高；將來目標(biāo)值設(shè)定機(jī)構(gòu)，受理來自所述轉(zhuǎn)矩消耗要素的轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可的要 求，根據(jù)變更后的推定轉(zhuǎn)矩消耗量設(shè)定所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值；所需時間計算機(jī)構(gòu)，在使所述主致動器動作而進(jìn)行了所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整時， 根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)計算實現(xiàn)所述將來目標(biāo)值所需的所需時間；主致動器控制機(jī)構(gòu)，為了所述將來目標(biāo)值的實現(xiàn)而開始所述主致動器的動作；許可機(jī)構(gòu)，基于所述所需時間設(shè)定待機(jī)時間，在從所述主致動器的動作開始起經(jīng) 過了所述待機(jī)時間的定時，對于所述轉(zhuǎn)矩消耗要素許可轉(zhuǎn)矩消耗量的變更；和副致動器控制機(jī)構(gòu)，在從所述主致動器的動作開始起到對于所述轉(zhuǎn)矩消耗要素給 予轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可為止的期間，使所述副致動器動作，使得抵消伴隨所述主致動器 的動作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。第七發(fā)明，在第六發(fā)明中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，包括延遲時間計算機(jī)構(gòu)，所述延遲時間計算機(jī)構(gòu)計算從對于所述轉(zhuǎn)矩消耗要素許 可轉(zhuǎn)矩消耗量的變更起到實際完成變更為止的延遲時間，將從所述所需時間中減去所述延遲時間而得到的時間設(shè)定為所述待機(jī)時間。第八發(fā)明，在第六或第七發(fā)明中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)是火花點火式的內(nèi)燃機(jī)，所述主致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的致動器，所述副致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的點火正時的致動器。第九發(fā)明，在第八發(fā)明中，所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，由所述轉(zhuǎn)矩消耗要素所要求的轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可，是轉(zhuǎn)矩消耗量的增量許 可。采用第一發(fā)明，在受理內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的預(yù)約時，根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài) 計算實現(xiàn)該預(yù)約信息中包括的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值所需要的所需時間(使主致動器動作而 進(jìn)行了內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的情況下的所需時間)。而且，在比預(yù)約的實現(xiàn)定時提前所需時間 的定時，為了預(yù)約的將來目標(biāo)值的實現(xiàn)而開始主致動器的動作。通過這樣提前使主致動器動作，從而能夠在按預(yù)約的實現(xiàn)定時實現(xiàn)按預(yù)約的轉(zhuǎn)矩(將來目標(biāo)值)。而且，采用第一發(fā)明，與主致動器的動作并行，在從主致動器的動作開始起到預(yù)約 的實現(xiàn)定時為止的期間，使副致動器動作，使得抵消伴隨主致動器的動作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變 化。通過這樣使副致動器動作，從而能夠抑制預(yù)約的實現(xiàn)定時前的不需要的轉(zhuǎn)矩變化。另 夕卜，所述所需時間是為了在預(yù)約的實現(xiàn)定時實現(xiàn)將來目標(biāo)值而沒有過度不足的時間，副致 動器在該所需時間內(nèi)動作，所以副致動器的動作時間被抑制于必要最小限度。即，采用第一 發(fā)明，能夠既將副致動器的介入抑制于必要最小限度又能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。采用第二發(fā)明，在直到達(dá)到將來目標(biāo)值為止的轉(zhuǎn)矩的時間變化率能夠由主致動器的動作實現(xiàn)的情況下僅靠主致動器的動作來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整，僅限于靠主致動器的動作不能 實現(xiàn)的情況，通過副致動器介入進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整。這樣，在預(yù)約信息中包括轉(zhuǎn)矩的調(diào)整開始定 時和直到達(dá)到將來目標(biāo)值為止的轉(zhuǎn)矩的時間變化率的情況下，基于這些協(xié)調(diào)控制主致動器 和副致動器，從而能夠既將副致動器的介入抑制于必要最小限度又能夠以預(yù)期的時間變化 率調(diào)整轉(zhuǎn)矩。采用第三發(fā)明，在直到預(yù)約的實現(xiàn)定時為止的富余時間相對于所述所需時間不足 的情況下，通過迅速開始所述主致動器的動作，能夠在可能的范圍內(nèi)在預(yù)約的實現(xiàn)定時實 現(xiàn)將來目標(biāo)值。另外，在這樣富余時間短的狀況下，由于使副致動器動作所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化 的抑制效果并不大。因此，通過將富余時間足夠作為副致動器的動作條件，從而能夠防止副 致動器的無用的動作。采用第四發(fā)明，通過主致動器調(diào)整吸入空氣量，從而能夠不對燃料經(jīng)濟(jì)性和/或 排氣產(chǎn)生較大影響地調(diào)整轉(zhuǎn)矩。另外，通過由副致動器調(diào)整點火正時，從而能夠以高響應(yīng)性 調(diào)整轉(zhuǎn)矩。通過如第一至第三發(fā)明的任一那樣協(xié)調(diào)控制這些致動器，從而能夠既將對燃料 經(jīng)濟(jì)性和/或排氣的影響抑制于最小限度又實現(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。采用第五發(fā)明，通過以吸入空氣量為主體而進(jìn)行最小限度的點火延遲，能夠?qū)崿F(xiàn) 向增大方向的轉(zhuǎn)矩調(diào)整。具體而言，對于轉(zhuǎn)矩的增加調(diào)整的預(yù)約，先于預(yù)約的實現(xiàn)定時增大 吸入空氣量。而且，在從吸入空氣量的增大開始起到預(yù)約的實現(xiàn)定時為止的期間，延遲點火 正時，使得抵消與吸入空氣量的增大相伴而生的轉(zhuǎn)矩增加。由此，能夠?qū)⑴c點火正時的延遲 相伴而生的燃料經(jīng)濟(jì)性的降低抑制于最小限度又按預(yù)期使轉(zhuǎn)矩增大。采用第六發(fā)明，在受理來自轉(zhuǎn)矩消耗要素的轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可的要求時，根 據(jù)變更后的推定轉(zhuǎn)矩消耗量設(shè)定轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值，根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)計算實 現(xiàn)該將來目標(biāo)值所需的所需時間(在使主致動器動作而進(jìn)行了內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的情況 下)。而且，在為了實現(xiàn)將來目標(biāo)值而開始主致動器的動作，在經(jīng)過了基于所述所需時間而 設(shè)定的待機(jī)時間后，對于轉(zhuǎn)矩消耗要素許可轉(zhuǎn)矩消耗量的變更。通過這樣對于轉(zhuǎn)矩消耗量 的變更許可使主致動器的動作先開始，從而能夠在短時間內(nèi)可靠地實現(xiàn)與變更后的轉(zhuǎn)矩消 耗量相匹配的轉(zhuǎn)矩。而且，采用第六發(fā)明，與主致動器的動作并行，在從主致動器的動作開始起到給予 轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可為止的期間，副致動器動作，使得抵消與主致動器的動作相伴而生 的轉(zhuǎn)矩變化。通過這樣使副致動器動作，能夠抑制轉(zhuǎn)矩消耗量變更前的不需要的轉(zhuǎn)矩變化。 另外，所述待機(jī)時間被設(shè)定為對于實現(xiàn)與轉(zhuǎn)矩消耗量相匹配的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩不會過度不足，副 致動器在該待機(jī)時間內(nèi)動作，所以副致動器的動作被抑制于必要最小限度。即，采用第六發(fā)明，能夠既將副致動器的介入抑制于必要最小限度又能夠?qū)崿F(xiàn)與在轉(zhuǎn)矩消耗要素的轉(zhuǎn)矩消耗量相匹配的轉(zhuǎn)矩。采用第七發(fā)明，考慮從許可轉(zhuǎn)矩消耗量的變更起到實際完成變更為止的延遲時間 而設(shè)定待機(jī)時間，所以能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和由轉(zhuǎn)矩消耗要素所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩消耗量 的失衡，對于車輛驅(qū)動單元整體能夠維持在預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。另外，通過使待機(jī)時間最優(yōu)化，從 而能夠?qū)⒏敝鲃悠鞯慕槿胍种朴诒匾钚∠薅?。采用第八發(fā)明，通過主致動器調(diào)整吸入空氣量，從而能夠不會帶給燃料經(jīng)濟(jì)性和/ 或排氣較大影響地調(diào)整轉(zhuǎn)矩。另外，通過副致動器調(diào)整點火正時，從而能夠以高響應(yīng)性調(diào)整 轉(zhuǎn)矩。通過像第六或第七發(fā)明那樣協(xié)調(diào)控制這些致動器，從而能夠既將對燃料經(jīng)濟(jì)性和/ 或排氣的影響抑制于必要最小限度，又實現(xiàn)與轉(zhuǎn)矩消耗量相應(yīng)的預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。采用第九發(fā)明，通過以吸入空氣量的調(diào)整為主體，通過最小限度的點火延遲，能夠 實現(xiàn)伴隨轉(zhuǎn)矩消耗量的增量而產(chǎn)生的向增大方向的轉(zhuǎn)矩調(diào)整。具體而言，對于轉(zhuǎn)矩消耗量 的變更許可的要求，在先行使吸入空氣量增大之后給予變更許可。而且，在從吸入空氣量的 增大開始起到給予轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可為止的期間，延遲點火正時，使得抵消伴隨吸入 空氣量的增大而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩增量。由此，能夠既將伴隨點火正時的延遲而產(chǎn)生的燃料經(jīng)濟(jì) 性的降低抑制于最小限度，又按預(yù)期地使轉(zhuǎn)矩增大。


圖1是表示作為本發(fā)明的第一實施方式的車輛驅(qū)動單元的控制裝置的構(gòu)成的框 圖。圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的發(fā)動機(jī)控制器的構(gòu)成的框圖。圖3是表示對于將來的轉(zhuǎn)矩變化的節(jié)氣門開度和點火正時的各控制模式的具體 例的時序圖。圖4是表示通過本發(fā)明的第一實施方式的控制裝置實施的一連串的處理的流程 圖。圖5是表示在本發(fā)明的第一實施方式中所使用的將來信息的形式的時序圖。圖6是表示由發(fā)動機(jī)模型所確定的轉(zhuǎn)矩的計算結(jié)果的一例的時序圖。圖7是表示本發(fā)明的第一實施方式的控制裝置的控制結(jié)果的一例的時序圖。圖8是表示本發(fā)明的第一實施方式的控制裝置的控制結(jié)果的一例的時序圖。圖9是表示在本發(fā)明的第二實施方式中所使用的將來信息的形式的時序圖。圖10是通過本發(fā)明的第二實施方式的控制裝置實施的一連串的處理的流程圖。圖11是表示作為本發(fā)明的第三實施方式的車輛驅(qū)動單元的控制裝置的構(gòu)成的框 圖。圖12是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的發(fā)動機(jī)控制器的構(gòu)成的框圖。圖13是通過本發(fā)明的第二實施方式的控制裝置實施的一連串的處理的流程圖。圖14是表示作為本發(fā)明的第四實施方式的車輛驅(qū)動單元的控制裝置的構(gòu)成的框 圖。圖15是對于輔機(jī)的驅(qū)動定時的節(jié)氣門開度和點火正時的各控制模式的具體例的 時序圖。
圖16是通過本發(fā)明的第四實施方式的控制裝置實施的一連串的處理的流程圖。圖17是表示本發(fā)明的第四實施方式的控制裝置的控制結(jié)果的一例的時序圖。圖18是表示到輔機(jī)的驅(qū)動開始為止的待機(jī)時間的計算方法的時序圖。附圖標(biāo)記說明2發(fā)動機(jī) 4節(jié)氣門(主致動器) 6點火裝置(副致動器)10,30發(fā)動機(jī)控制器 12動力傳動系統(tǒng)管理器(power trainmanger) 14加速傳感器 16變速器控制器 18馬達(dá)控制器20導(dǎo)航系統(tǒng)22 VICS24車車間通信系統(tǒng) 26輔機(jī) 28輔機(jī)控制器
具體實施例方式第一實施方式圖1是表示作為本發(fā)明的第一實施方式的車輛驅(qū)動單元的控制裝置的構(gòu)成的框 圖。本實施方式的控制裝置構(gòu)成為，將火花點火式的內(nèi)燃機(jī)(下面稱為發(fā)動機(jī))2作為動力 裝置的車輛驅(qū)動單元的控制裝置。下面，參照圖1對本實施方式的控制裝置的構(gòu)成進(jìn)行說 明。本實施方式的控制裝置包括直接控制發(fā)動機(jī)2的發(fā)動機(jī)控制器10。在發(fā)動機(jī)控 制器10上連接有與發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩控制相關(guān)的2種致動器4、6。這些致動器4、6，根據(jù)輸 入的信號動作，使發(fā)動機(jī)2實現(xiàn)與該動作相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。在本實施方式中，通過使這些致動器 4、6協(xié)動而進(jìn)行發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩調(diào)整。但是，關(guān)于轉(zhuǎn)矩調(diào)整這2個致動器并不是同等，一方 的致動器4為主要使用的主致動器。另一方的致動器6為輔助使用的副致動器。在本實施方式中，主致動器4為節(jié)氣門而副致動器6為點火裝置。作為主致動器 4的節(jié)氣門，是通過其開度調(diào)整對汽缸內(nèi)的吸入空氣量，能夠通過吸入空氣量控制發(fā)動機(jī)2 的轉(zhuǎn)矩的致動器。作為副致動器6的點火裝置，是通過其點火正時能夠控制發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn) 矩的致動器，其特征在于，相比節(jié)氣門轉(zhuǎn)矩對于動作的相應(yīng)性高。下面，有時將主致動器4 記為節(jié)氣門4，將副致動器6記為點火裝置6。在車輛驅(qū)動單元的控制系統(tǒng)中，在發(fā)動機(jī)控制器10的上位設(shè)置有動力傳動系統(tǒng) 管理器12。動力傳動系統(tǒng)管理器12，通過經(jīng)由發(fā)動機(jī)控制器10調(diào)整發(fā)動機(jī)2輸出的轉(zhuǎn)矩， 從而控制車輛的驅(qū)動狀態(tài)。在動力傳動系統(tǒng)管理器12上，除檢測駕駛者的轉(zhuǎn)矩要求的加速 傳感器14外，還連接有與車輛的控制相關(guān)的各種設(shè)備16、18、20、22、24。動力傳動系統(tǒng)管理 器12，基于來自這些設(shè)備的信息計算在當(dāng)前時刻應(yīng)該使發(fā)動機(jī)2輸出的轉(zhuǎn)矩，作為轉(zhuǎn)矩要 求輸出至發(fā)動機(jī)控制器10。動力傳動系統(tǒng)管理器12，不僅計算當(dāng)前時刻的車輛控制所必需的轉(zhuǎn)矩，而且還計 算在將來車輛控制所必需的轉(zhuǎn)矩(將來轉(zhuǎn)矩)。而且，將計算出的將來轉(zhuǎn)矩作為將來信息輸 出至發(fā)動機(jī)控制器10。該動作意味著從動力傳動系統(tǒng)管理器12對發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的 預(yù)約。發(fā)動機(jī)控制器10所受理的將來信息變?yōu)轭A(yù)約信息，按照其內(nèi)容建立發(fā)動機(jī)2的控制 計劃。在動力傳動系統(tǒng)管理器12中的將來轉(zhuǎn)矩的計算中，使用來自各種設(shè)備16、18、20、22、24的信息。例如，能夠事先從變速器控制器16取得與變速器的變速相關(guān)的信息。在變速時，在變速器的下游產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變動，但通過事先取得該信息，能夠事先計算變速時的轉(zhuǎn)矩 變動的吸收所必需的轉(zhuǎn)矩。將該轉(zhuǎn)矩作為發(fā)動機(jī)2的將來轉(zhuǎn)矩對發(fā)動機(jī)控制器10進(jìn)行預(yù) 約，從而在之后進(jìn)行變速動作時，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩調(diào)整。另外，在車輛驅(qū)動單元是包括發(fā)動機(jī)和馬達(dá)的混合動力系統(tǒng)的情況下，能夠事先 從馬達(dá)控制器16取得與馬達(dá)的運行/停止相關(guān)的信息。根據(jù)該信息事先計算伴隨馬達(dá)的 運行/停止而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變動的吸收所必需的轉(zhuǎn)矩，對發(fā)動機(jī)控制器10進(jìn)行預(yù)約，從而之 后能夠?qū)崿F(xiàn)馬達(dá)運行/停止時的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩調(diào)整。另外，在具有導(dǎo)航系統(tǒng)20、VICS22或車車間通信系統(tǒng)24那樣的信息通信系統(tǒng)的情 況下，根據(jù)這些信息能夠預(yù)測稍后車輛所處的狀態(tài)。提前計算與預(yù)測到的狀態(tài)最適應(yīng)的轉(zhuǎn) 矩，對發(fā)動機(jī)控制器10進(jìn)行預(yù)約，從而能夠進(jìn)行與隨后車輛所處的狀態(tài)相應(yīng)的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩 調(diào)整。例如，根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)20的信息，能夠預(yù)測稍后的上坡角度。如果根據(jù)預(yù)測到的上坡 角度計算必要的轉(zhuǎn)矩，并對發(fā)動機(jī)控制器10進(jìn)行預(yù)約，則通過在適當(dāng)定時的轉(zhuǎn)矩提升能夠 防止在上坡時的減速。另外，在本實施方式那樣的線控驅(qū)動(drive-by-wire)系統(tǒng)的情況下，不是直接 將加速傳感器14的信號即來自駕駛者的轉(zhuǎn)矩要求輸出至發(fā)動機(jī)控制器10，而是還能夠在 實施延遲處理之后輸出。在這樣的情況下，加速傳感器14的信號表示將來轉(zhuǎn)矩。圖2是表示發(fā)動機(jī)控制器10的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，發(fā)動機(jī)控制器10具有多 個計算要素102、104、106、108、110、112、114。具有控制節(jié)氣門的動作的節(jié)氣門驅(qū)動器116 和控制點火裝置的動作的點火裝置驅(qū)動器118。對發(fā)動機(jī)控制器10，除從動力傳動系統(tǒng)管 理器12供給的轉(zhuǎn)矩要求和將來信息外，也輸入與發(fā)動機(jī)2的運行狀態(tài)相關(guān)的信息。運行狀 態(tài)信息中包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量計的輸出值、當(dāng)前時刻的實際點火正時、冷卻水溫度和 氣門定時等。從動力傳動系統(tǒng)管理器12供給的轉(zhuǎn)矩要求，被輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部102。目標(biāo)轉(zhuǎn) 矩計算部102，以輸出了的轉(zhuǎn)矩要求為基礎(chǔ)來計算發(fā)動機(jī)2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的計算 中，進(jìn)行對轉(zhuǎn)矩要求值加算減振轉(zhuǎn)矩等的處理。計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩被輸出至后述的目標(biāo)轉(zhuǎn) 矩校正部108和轉(zhuǎn)矩功率計算部110。從動力傳動系統(tǒng)管理器12供給的將來信息，與運行狀態(tài)信息一起被輸入至目標(biāo) 效率計算部104。目標(biāo)效率計算部104，基于輸入的將來信息來計算目標(biāo)效率。另外，基于 將來信息和運行狀態(tài)信息來計算目標(biāo)效率的輸出定時(變更定時)。計算出的目標(biāo)效率被 輸出至后述的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108。目標(biāo)效率通常被設(shè)定為1。目標(biāo)效率和其輸出定時的 計算是本實施方式中的一個重要部分，對于其詳細(xì)情況將追加說明。推動轉(zhuǎn)矩計算部106，根據(jù)運行狀態(tài)信息推定計算發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩。更加詳細(xì)而 言，將點火正時暫定為MBT，基于根據(jù)各種各樣的運行狀態(tài)信息能夠計算的預(yù)計空氣量來計 算轉(zhuǎn)矩(在MBT下的推定轉(zhuǎn)矩)。計算出的推定轉(zhuǎn)矩被輸出至后述的轉(zhuǎn)矩效率計算部110。對目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和目標(biāo)效率。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108，將目標(biāo)轉(zhuǎn) 矩除以目標(biāo)效率而進(jìn)行校正，將該校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩輸出至節(jié)氣門開度計算部112。在目標(biāo)效率 為通常值即1的情況下，由目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部102計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩被原樣輸出至節(jié)氣門開 度計算部112。另一方面，在目標(biāo)效率為小于1的值的情況下，由于與目標(biāo)效率進(jìn)行除法運算導(dǎo)致目標(biāo)轉(zhuǎn)矩升高，升高了的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩被輸出至節(jié)氣門開度計算部112。 節(jié)氣門開度計算部112，將從目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108供給的校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為空 氣量，計算用于實現(xiàn)該空氣量的節(jié)氣門4的開度。由節(jié)氣門開度計算部112計算出的開度， 作為節(jié)氣門4的目標(biāo)開度被設(shè)定給節(jié)氣門驅(qū)動器116。節(jié)氣門驅(qū)動器116控制節(jié)氣門4，使 得實現(xiàn)該目標(biāo)開度。對轉(zhuǎn)矩效率計算部110輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和推定轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩效率計算部110計算目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩和推定轉(zhuǎn)矩之比。在本說明書中，將該比定義為轉(zhuǎn)矩效率。在空氣量變化的過渡狀態(tài) 下，根據(jù)空氣量推定轉(zhuǎn)矩變化，從而使轉(zhuǎn)矩效率也與其相應(yīng)地變化。但是，在空氣量恒定的 穩(wěn)定狀態(tài)下，推定轉(zhuǎn)矩與校正轉(zhuǎn)矩一致的結(jié)果，使得轉(zhuǎn)矩效率與上述的目標(biāo)效率變?yōu)橐恢隆?轉(zhuǎn)矩效率計算部110，將計算出的轉(zhuǎn)矩效率輸出至點火正時計算部114。點火正時計算部114，首先，根據(jù)轉(zhuǎn)矩效率計算對于MBT的延遲量。在延遲角的計 算中，使用至少以轉(zhuǎn)矩效率為一軸的映射圖。在該計算中，轉(zhuǎn)矩效率越小則延遲角的值設(shè)定 為越大。而且，根據(jù)從轉(zhuǎn)矩效率所確定的延遲角和根據(jù)發(fā)動機(jī)2的運行狀態(tài)所確定的基本 點火正時來計算最終點火正時。計算出的最終點火正時，從點火正時計算部114設(shè)定給點 火裝置驅(qū)動器118。點火裝置驅(qū)動器118，按照最終點火正時控制點火裝置6。采用上述那樣的發(fā)動機(jī)控制器10的構(gòu)成，通過設(shè)定目標(biāo)效率，能夠唯一確定用于 實現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的節(jié)氣門開度和點火正時。例如在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為IOONm的情況下，將目標(biāo)效率 設(shè)定為1，則被輸入節(jié)氣門開度計算部112的校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為lOONm。在節(jié)氣門開度計算部 112中，計算能夠使該校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(IlONm)在MBT產(chǎn)生的節(jié)氣門開度，將其設(shè)定為節(jié)氣門 4的目標(biāo)開度。在節(jié)氣門開度變更之后，在空氣量變?yōu)楹愣〞r，在推定轉(zhuǎn)矩計算部106計算 出的推定轉(zhuǎn)矩也變?yōu)榇蠹slOONm，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和推定轉(zhuǎn)矩之比即轉(zhuǎn)矩效率變?yōu)?。在轉(zhuǎn)矩效率 為1時，在點火正時計算部114計算出的延遲量為零，最終點火正時被設(shè)定為MBT。當(dāng)在相同目標(biāo)轉(zhuǎn)矩下將目標(biāo)效率變更為0.8時，校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩變?yōu)?25Nm。由此， 節(jié)氣門4的目標(biāo)開度增大至能夠在MNT產(chǎn)生125Nm的轉(zhuǎn)矩的開度。另外，推定轉(zhuǎn)矩也追隨 校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而變化，大約變?yōu)?25Nm。其結(jié)果，作為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與推定轉(zhuǎn)矩之比的轉(zhuǎn)矩效率 變?yōu)?.8。即，轉(zhuǎn)矩效率也追隨目標(biāo)效率而變化。轉(zhuǎn)矩效率變?yōu)樾∮?的0.8，從而使最終 點火正時被設(shè)定為與MBT相比延遲的定時。在將目標(biāo)效率改變?yōu)?.8時，產(chǎn)生由節(jié)氣門開度的增大所引發(fā)的轉(zhuǎn)矩上升效果。 但是，與此同時點火正時延遲，所以通過其轉(zhuǎn)矩降低效果來抵消上述的轉(zhuǎn)矩上升效果，結(jié) 果，發(fā)動機(jī)2所輸出的轉(zhuǎn)矩被維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。作為副致動器的點火裝置6，轉(zhuǎn)矩對于其動 作的響應(yīng)性高，所以能夠可靠地抵消伴隨節(jié)氣門開度的增大而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩增大。發(fā)動機(jī)控制器10，將從動力傳動系統(tǒng)管理器12供給來的將來信息作為預(yù)約信息 受理，按照其內(nèi)容建立發(fā)動機(jī)2的控制計劃。圖3是表示其一例的圖。圖3所示的時序圖 (A)，是表示以當(dāng)前時刻為基準(zhǔn)的將來的轉(zhuǎn)矩變化的圖。下面，對于從動力傳動系統(tǒng)管理器 12對發(fā)動機(jī)2預(yù)約了轉(zhuǎn)矩的增加調(diào)整時的處理進(jìn)行說明。在通過發(fā)動機(jī)2的控制來實現(xiàn)時序圖(A)所示的轉(zhuǎn)矩變化時，可以采用的各致動 器4、6的動作模式有多種。但，考慮到燃料經(jīng)濟(jì)性時，優(yōu)選的動作模式集中為一種。就是盡 可能地抑制作為副致動器的點火裝置6的介入那樣的動作模式，更加具體而言，是盡可能 縮短進(jìn)行點火延遲的時間的動作模式。在這樣的動作模式下若能夠使節(jié)氣門4和點火裝置6準(zhǔn)確地協(xié)動，就能夠維持燃料經(jīng)濟(jì)性較高同時實現(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。圖3所示的時序圖⑶是表示用于實現(xiàn)時序圖㈧所示的轉(zhuǎn)矩變化的節(jié)氣門4的動作模式的圖。時序圖(C)是表示用于實現(xiàn)時序圖(A)所示的轉(zhuǎn)矩變化的點火裝置6的動 作模式的圖。若詳細(xì)地對各時序圖進(jìn)行說明，則在時序圖(A)中以虛線表示的轉(zhuǎn)矩變化，表 示仍將點火正時設(shè)定為MBT時，在以時序圖(B)所示的定時使節(jié)氣門開度增大時推定的轉(zhuǎn) 矩變化。增大前的節(jié)氣門開度是與當(dāng)前時刻的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的開度，增大后的節(jié)氣門開 度，是與將來目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(將其稱為轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值)的開度。另外，這里使節(jié)氣門開度階 梯狀增大，但也可以在一旦打開到最大開度后(即，使節(jié)氣門開度超調(diào)之后)，使其返回與 將來轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值相對應(yīng)的節(jié)氣門開度。時序圖(A)中虛線所示的推定轉(zhuǎn)矩和實線所示的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩之差，能夠通過使點火 正時與MBT相比延遲來消除。具體而言，如時序圖(C)所示，在打開節(jié)氣門4的同時也延遲 點火正時，在預(yù)約的將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時再次提前到MBT。通過這樣進(jìn)行點火正時的延 遲，能夠抑制預(yù)約的實現(xiàn)定時前的不需要的轉(zhuǎn)矩變化。另外，在時序圖(C)中，在延遲前和 從延遲的恢復(fù)后，點火正時(MBT)產(chǎn)生不同，但這是因為MBT也與目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)地變化。如果在時序圖(B)所示的定時使節(jié)氣門開度增大，則如時序圖(A)中虛線所示，能 夠在預(yù)期的定時使轉(zhuǎn)矩到達(dá)將來目標(biāo)值。假設(shè)在與時序圖(B)所示的定時相比延遲使節(jié)氣 門開度增大的情況下，就不能夠在預(yù)期的定時使轉(zhuǎn)矩達(dá)到將來目標(biāo)值。另一方面，在與時序 圖(B)所示的定時相比提早使節(jié)氣門開度增大的情況下，無用地延長使點火正時延遲的期 間，相應(yīng)地導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。因此，為了既較高地維持燃料經(jīng)濟(jì)性性能又可靠地實現(xiàn) 預(yù)約的將來目標(biāo)值，正確地計算時序圖(B)所示的定時是很重要的。在本實施方式中，使節(jié)氣門開度增大的定時(圖3的時序圖(B)所示的定時)，由 目標(biāo)效率的輸出定時確定。采用上述的發(fā)動機(jī)控制器10的構(gòu)成，目標(biāo)效率計算部104計算 目標(biāo)效率并在輸出的定時將節(jié)氣門4打開。另外，根據(jù)目標(biāo)效率的設(shè)定值，確定節(jié)氣門開度 和/或點火正時的延遲量。下面，使用圖4至圖8對作為本發(fā)明的實施方式的重要部分即 目標(biāo)效率和其輸出定時的計算進(jìn)行說明。圖4以流程圖表示在目標(biāo)效率計算部104所實施的一連串的處理。如圖4的流程 所示，在最初的步驟102中，將來信息被輸入目標(biāo)效率計算部104。將來信息，以按以當(dāng)前時 刻為基準(zhǔn)的時間的將來的轉(zhuǎn)矩值這樣的形式被輸入。圖5以時序圖表示將來信息的一例。 如圖5所示，能夠從將來信息中讀取轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值、將來目標(biāo)值相對于當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)矩 的轉(zhuǎn)矩偏差A(yù)Trq、朝向?qū)砟繕?biāo)值的轉(zhuǎn)矩的調(diào)整開始定時Ts、達(dá)到將來目標(biāo)值的轉(zhuǎn)矩的 時間變化率Dt、和將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時(調(diào)整完成定時)Te。在下面的步驟S104中，計 算從當(dāng)前時刻起到轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時Te為止的時間，作為到實現(xiàn)將來目標(biāo)值為止的富余時間 ΔΤ。在下面的步驟S106中，在使作為主致動器的節(jié)氣門4動作而進(jìn)行了發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn) 矩調(diào)整時，計算實現(xiàn)將來目標(biāo)值需要的所需時間。在該所需時間的計算中，使用安裝于目標(biāo) 效率計算部104的發(fā)動機(jī)模型。發(fā)動機(jī)模型是基于各種參數(shù)和各種計算式將發(fā)動機(jī)2的功 能模式化后得到的。在將節(jié)氣門開度、點火正時、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、氣門定時等的發(fā)動機(jī)2的運 行條件輸入發(fā)動機(jī)模型時，計算與這些輸入條件相對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩并輸出。圖6的時序圖，表示了基于發(fā)動機(jī)模型的轉(zhuǎn)矩的計算結(jié)果的例子。在該計算中，點火正時被設(shè)定為MBT，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或氣門定時等的其他運行條件使用實際值。時序圖 (A)表示節(jié)氣門開度的變化，時序圖(B)表示與之相對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的變化。在步驟S106中， 計算從使節(jié)氣門開度增大起到轉(zhuǎn)矩的增加量到達(dá)ΔΤιχι為止的時間At作為所述的所需時 間。在下面的步驟S108中，對在步驟S104中計算出的富余時間八1~和在步驟5106中 計算出的所需時間At進(jìn)行比較。如果富余時間ΔΤ相對于所需時間At足夠，則通過先 行使節(jié)氣門開度增大，從而能夠在預(yù)期的定時使轉(zhuǎn)矩達(dá)到將來目標(biāo)值。在步驟S108的比較 結(jié)果是富余時間ΔΤ相對于所需時間At足夠時，進(jìn)行步驟SllO以后的處理。另一方面，在富余時間ΔΤ相對于所需時間At不足時，即使先行使節(jié)氣門開度增 大也不能在預(yù)期的定時之前使轉(zhuǎn)矩達(dá)到將來目標(biāo)值。于是，在步驟S108的比較結(jié)果是富余 時間ΔΤ相對于所需時間At不足時，進(jìn)行后述的步驟S122的處理。在步驟SllO中，基于在步驟S102中輸入的將來信息，計算轉(zhuǎn)矩到達(dá)將來目標(biāo)值的 時間變化率Dt(參照圖5)。另外，在步驟S112中，使用基于上述的發(fā)動機(jī)模型的計算結(jié)果， 計算轉(zhuǎn)矩的增量到達(dá)△ Trq為止的期間的最大時間變化率Dtm(參照圖6)。該最大時間變 化率Dtm是僅靠節(jié)氣門4的動作能夠?qū)崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)矩的最大時間變化率，在謀求它以上的時間 變化率時，必需并用基于其他致動器的轉(zhuǎn)矩調(diào)整。在下面的步驟Sl 14中，將在步驟Sl 10中計算出的將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt和在 步驟S112中計算出的最大時間變化率Dtm進(jìn)行比較。在將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt與靠節(jié) 氣門4能夠?qū)崿F(xiàn)的最大時間變化率Dtm相比小時，沒有必要先行打開節(jié)氣門4，通過與通常 同樣地配合轉(zhuǎn)矩的上升，使節(jié)氣門開度增大即足夠。在步驟Sl 14的判定結(jié)果是時間變化率Dt小于最大時間變化率Dtm時，跳過下面 的步驟結(jié)束本程序。由此，在目標(biāo)效率計算部104中不進(jìn)行目標(biāo)效率的更新，輸出的目標(biāo)效 率仍為通常值1。如果目標(biāo)效率為1，則不進(jìn)行在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部10處的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的上升 校正。另外，如果目標(biāo)效率為1，則從轉(zhuǎn)矩效率計算部110輸出的轉(zhuǎn)矩效率為1，因此，在點 火正時計算部114計算出的延遲量變?yōu)榱悖罱K點火正時被維持在MBT。因此，在選擇否作 為步驟S114的判定結(jié)果時，按照目標(biāo)轉(zhuǎn)矩僅靠節(jié)氣門4進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整。相對于此，在將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt與靠節(jié)氣門4實現(xiàn)的最大時間變化率Dtm 相比大時，進(jìn)行步驟S116、S118以及S120的處理。首先，在步驟S116中，計算從轉(zhuǎn)矩的實 現(xiàn)定時Te起提前了所述的所需時間ΔΤ的定時，作為目標(biāo)效率的輸出定時Tt。重復(fù)說明的 是，采用本實施方式的發(fā)動機(jī)控制器10的構(gòu)成，使目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的輸出定時Tt變?yōu)楣?jié)氣門開度 的增大定時。通過使目標(biāo)效率的輸出定時Tt與轉(zhuǎn)矩的實現(xiàn)定時Te相比提早，從而在轉(zhuǎn)矩 的上升之前打開節(jié)氣門4。此外，將提前的時間設(shè)定為所述的所需時間At，從而能夠在預(yù) 期的定時使轉(zhuǎn)矩到達(dá)將來目標(biāo)值。在步驟S118中，判定當(dāng)前時刻是否達(dá)到目標(biāo)效率的輸出定時Tt。在當(dāng)前時刻變?yōu)?目標(biāo)效率的輸出定時Tt之前，反復(fù)實施該判定。接著，在目標(biāo)效率的輸出定時Tt到來的時 亥|J，實施步驟S120的處理。在步驟S120中，計算目標(biāo)效率。接著，計算出的目標(biāo)效率被輸出至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正 部108。這里，計算當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對于將來目標(biāo)值之比，作為目標(biāo)效率。圖7以時序圖 的形式表示選擇了步驟S116到S120的處理時的控制結(jié)果。在圖7的時序圖(A)中，一并表示預(yù)約的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值和在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部102計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。在時序圖(B) 中表示目標(biāo)效率的計算結(jié)果。在目標(biāo)效率的輸出定時Tt之前，目標(biāo)效率被設(shè)定為其通常值 即1。接著，在目標(biāo)效率的輸出定時Tt以后，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對于將來目標(biāo)值之比被設(shè)定為目標(biāo) 效率，從而在到目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與將來目標(biāo)值一致為止的期間，目標(biāo)效率被設(shè)定為比1小的值。在圖7的時序圖(C)中，表示了基于節(jié)氣門開度計算部112的目標(biāo)開度的計算結(jié) 果。通過將目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與將來目標(biāo)值之比作為目標(biāo)效率輸出，從而使在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108 計算出的校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的值與將來目標(biāo)值一致。其結(jié)果，節(jié)氣門4的目標(biāo)開度，在輸出目標(biāo) 效率的定時Tt增大至與將來目標(biāo)值相匹配的開度。另外，在圖7的時序圖(D)中，表示了基于點火正時計算部114的最終點火正時的 計算結(jié)果。如時序圖(C)所示，打開節(jié)氣門4的結(jié)果，導(dǎo)致吸入空氣量急劇增大，與此相伴， 在推定轉(zhuǎn)矩計算部106計算出的推定轉(zhuǎn)矩也增大。作為點火延遲量的計算基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)矩效率 是目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和推定轉(zhuǎn)矩之比，所以與吸入空氣量的增大相對應(yīng)地轉(zhuǎn)矩效率降低，伴隨轉(zhuǎn)矩 效率的降低，點火正時延遲。節(jié)氣門4的目標(biāo)開度增大的定時Tt，成為點火正時的延遲開始 定時。不久目標(biāo)轉(zhuǎn)矩增加而目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和將來目標(biāo)值之差向縮小的方向變化，則點火正時返 回提前角側(cè)，在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與將來轉(zhuǎn)矩值一致的定時Te，恢復(fù)為MBT。接下來，對于步驟S108的判定結(jié)果是富余時間Δ T小于所需時間At時的處理進(jìn) 行說明。此時，代替步驟SllO至S120的處理而進(jìn)行步驟S122的處理。在步驟S122中，計算當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對于將來目標(biāo)值之比作為目標(biāo)效率。而 且，計算出的目標(biāo)效率被輸出至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108。即，不測定輸出定時Tt，迅速進(jìn)行目 標(biāo)效率的輸出。圖8以時序圖的形式表示選擇了步驟S122的處理時的控制結(jié)果。在圖8的 時序圖(A)中，示出預(yù)約的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值、在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部102計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩、 和如后所述控制了節(jié)氣門4和點火裝置6時的實際的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。在時序圖(B)示出了目 標(biāo)效率的計算結(jié)果。通過輸出目標(biāo)效率，從而能夠?qū)⒐?jié)氣門開度快速增大為與將來目標(biāo)值相匹配的開 度。在圖8的時序圖(C)中，示出了基于節(jié)氣門開度計算部112的目標(biāo)開度的計算結(jié)果。打開節(jié)氣門4的結(jié)果，轉(zhuǎn)矩效率與吸入空氣量的增大相對應(yīng)地降低。在點火正時 計算部114中，將轉(zhuǎn)矩效率作為點火延遲量的計算基礎(chǔ)，在選擇了步驟S122的處理時，對點 火延遲量進(jìn)行了防護(hù)。更為詳細(xì)而言，不管轉(zhuǎn)矩效率的值如何點火延遲量都被設(shè)定為零。在 圖8的時序圖(D)中，表示基于點火正時計算部114的最終點火正時的計算結(jié)果。如該圖 所示，在富余時間ΔΤ相對于所需時間At不足時，不延遲點火正時而是將其維持在與目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的MBT。如上所說明，本實施方式的控制裝置，發(fā)動機(jī)控制器10的構(gòu)成和控制的內(nèi)容具有 各種各樣的特征。下面，對于發(fā)動機(jī)控制器10所具有的特征動作及其效果，總結(jié)說明。發(fā)動機(jī)控制器10，當(dāng)以將來信息的形式受理來自動力傳動系統(tǒng)管理器12的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的預(yù)約時，從該將來信息讀取轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值，接著根據(jù)發(fā)動機(jī)2的運行 狀態(tài)計算實現(xiàn)將來目標(biāo)值需要的所需時間At。接著，在與預(yù)約的實現(xiàn)定時相比提前了所需 時間At的定時Tt，為了實現(xiàn)將來目標(biāo)值而開始作為主致動器的節(jié)氣門4的動作。通過這 樣提前使節(jié)氣門4動作，從而能夠在按預(yù)約的實現(xiàn)定時Te實現(xiàn)按預(yù)約的將來轉(zhuǎn)矩(將來目 標(biāo)值)。
而且，發(fā)動機(jī)控制器10，打開節(jié)氣門4，同時在從使節(jié)氣門開度增大起到預(yù)約的實 現(xiàn)定時Te為止的期間，使作為副致動器的點火裝置6動作，使得抵消伴隨節(jié)氣門開度的增 大而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。通過由點火裝置6進(jìn)行點火正時的延遲，從而能夠抑制在預(yù)約的實 現(xiàn)定時Te之前的不需要的轉(zhuǎn)矩變化。另外。所需時間At是為了在預(yù)約的實現(xiàn)定時Te時 實現(xiàn)將來目標(biāo)值而沒有過度不足的時間，點火裝置6在該所需時間At內(nèi)進(jìn)行點火正時的 延遲，所以能夠?qū)Ⅻc火正時的延遲時間抑制于必要最小限度。另外，發(fā)動機(jī)控制器10，在將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt比靠節(jié)氣門4能夠?qū)崿F(xiàn)的最 大時間變化率Dtm小時，僅靠節(jié)氣門4的控制來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整。而且，限于靠節(jié)氣門4的控 制不能實現(xiàn)該時間變化率Dt時，也利用基于點火裝置6的點火正時的延遲來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào) 整。這樣，基于將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt對節(jié)氣門4和點火裝置6進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，從而能 夠既將點火正時的延遲抑制于必要最小限度，又以預(yù)期的時間變化率Dt使轉(zhuǎn)矩增大。另外，發(fā)動機(jī)控制器10，在到實現(xiàn)將來目標(biāo)值為止的富余時間ΔΤ相對于所需時 間At不足時，使節(jié)氣門開度快速增大而謀求轉(zhuǎn)矩的上升，另外禁止點火正時的延遲。這樣 在富余時間Δ T短的狀況下，基于點火正時的延遲的轉(zhuǎn)矩變化的抑制效果也不大。因此，將 富余時間Δ T相對于所需時間At足夠作為點火正時延遲的條件，從而能夠防止點火正時 無用地延遲。另外，在本實施方式中，動力傳動系統(tǒng)管理器12相當(dāng)于第一發(fā)明中的“車輛控制 機(jī)構(gòu)”。另外，發(fā)動機(jī)控制器10相當(dāng)于第一發(fā)明中的“預(yù)約信息取得機(jī)構(gòu)”，目標(biāo)效率計算 部104相當(dāng)于第一發(fā)明的“所需時間計算機(jī)構(gòu)”。另外，由目標(biāo)效率計算部104、目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校 正部108、節(jié)氣門開度計算部112以及節(jié)氣門驅(qū)動器116構(gòu)成第一發(fā)明的“主致動器控制機(jī) 構(gòu)”。由目標(biāo)效率計算部104、轉(zhuǎn)矩效率計算部110、點火正時計算部114以及點火裝置驅(qū)動 器118構(gòu)成第一發(fā)明的“副致動器控制機(jī)構(gòu)”。第二實施方式作為本發(fā)明的第二實施方式的控制裝置，與第一實施方式的控制裝置的不同在 于，從動力傳動系統(tǒng)管理器12供給至發(fā)動機(jī)控制器10的將來信息(預(yù)約信息)的內(nèi)容。另外，對于控制裝置的構(gòu)成，與第一實施方式相同，由圖1表示整體構(gòu)成，圖2表示發(fā)動機(jī)控制 器10的詳細(xì)構(gòu)成。在本實施方式中，僅將將來目標(biāo)值和其實現(xiàn)定時作為將來信息供給至發(fā)動機(jī)控制 器10。圖9以時序圖的形式表示將來信息的一例。如圖9所示，能夠從將來信息中讀取的 僅是轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值和其實現(xiàn)定時(調(diào)整完成定時)Te，在將來信息中不含有朝向?qū)?目標(biāo)值的轉(zhuǎn)矩的調(diào)整開始定時和/或到達(dá)到將來目標(biāo)值為止的時間變化率。將來信息在目 標(biāo)效率計算部104中用于目標(biāo)效率的計算。因此，在與第一實施方式相比，目標(biāo)效率計算部 104中的處理的內(nèi)容不同。圖10是表示在本實施方式中在目標(biāo)效率計算部104中實施的一連串的處理的流 程圖。在該流程圖中，與圖4所示的流程標(biāo)注了相同的步驟編號的處理，意味著其處理內(nèi)容 一樣。下面，對于目標(biāo)效率計算部104中的處理，沿著流程進(jìn)行說明。在最初的步驟S102中，將來信息被輸入目標(biāo)效率計算部104。將來信息的形式按 照圖9的時序圖所示。在下面的步驟S104中，計算從當(dāng)前時刻起到實現(xiàn)定時Te為止的時 間，作為到實現(xiàn)將來目標(biāo)值為之的富余時間ΔΤ。另外，在步驟S106中，在使節(jié)氣門4動作而進(jìn)行了發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩調(diào)整時，使用發(fā)動機(jī)模型計算實現(xiàn)將來目標(biāo)值需要的所需時間At。在下面的步驟S108中，將在步驟S104中計算出的富余時間ΔΤ和在步驟S106計算出的所需時間At進(jìn)行比較。在富余時間ΔΤ相對于所需時間At不足時，進(jìn)行步驟S122 的處理。即，不計算輸出定時而快速進(jìn)行目標(biāo)效率的輸出，快速增大節(jié)氣門開度直到與將來 目標(biāo)值相匹配的開度。另外，不延遲點火正時而將其維持在與目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的MBT。另外，在富余時間ΔΤ相對于所需時間At足夠時，進(jìn)行步驟S116的處理。本實 施方式中的目標(biāo)效率計算部104的處理流程，與從第一實施方式中的目標(biāo)效率計算部104 的處理流程中去除步驟S110、S112以及S114的處理后剩下的處理相當(dāng)。這是因為如圖9 的時序圖所示，在本實施方式中所使用的將來信息中不含有達(dá)到將來目標(biāo)值為止的轉(zhuǎn)矩的 時間變化率，所以步驟Sl 10、Sl 12以及Sl 14的處理是無用的。在步驟S116中，計算從將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時Te起提前了所述所需時間At的 定時，作為目標(biāo)效率的輸出定時Tt。在下面的步驟S118中，判定當(dāng)前時刻是否達(dá)到了目標(biāo) 效率的輸出定時Tt。而且，在目標(biāo)效率的輸出定時Tt到來的時刻，實施步驟S120的處理。在步驟S120，計算當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對于將來目標(biāo)值之比，作為目標(biāo)效率，該算出 值被輸出于目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108。由此，節(jié)氣門開度增大到與將來目標(biāo)值相匹配的開度。 另外，增大節(jié)氣門開度，同時延遲點火正時，在將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時Te使點火正時返回 MBT。如上所說明，本實施方式中所用的將來信息與第一實施方式中所用的將來信息相 比信息量少。但是，如果將來信息中至少包括將來目標(biāo)值和其實現(xiàn)定時，則與第一實施方式 同樣地，能夠既將點火正時的延遲時間抑制于必要最小限度，又能夠在按預(yù)約的實現(xiàn)定時 Te實現(xiàn)按預(yù)約的將來轉(zhuǎn)矩(將來目標(biāo)值)。第三實施方式圖11是表示作為本發(fā)明的第三實施方式的車輛驅(qū)動單元的控制裝置的構(gòu)成的框 圖。在圖11中，對與第一實施方式的控制裝置共有的要素標(biāo)注同一附圖標(biāo)記。本實施方式 的控制裝置，與第一實施方式的控制裝置的不同僅在于發(fā)動機(jī)控制器30的構(gòu)成不同，其他 的要素與第一實施方式共有。從發(fā)動機(jī)控制器30的上位的動力傳動系統(tǒng)管理器12對其供給轉(zhuǎn)矩要求和將來信 息。將來信息的供給意味著從動力傳動系統(tǒng)管理器12向發(fā)動機(jī)2預(yù)約轉(zhuǎn)矩調(diào)整。發(fā)動機(jī) 控制器30所受理的將來信息變?yōu)轭A(yù)約信息，按照其內(nèi)容建立發(fā)動機(jī)2的控制計劃。另外， 在本實施方式中所使用的將來信息中包括如圖5的時序圖所示那樣的信息。即，作為信息 包括轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值、將來目標(biāo)值相對于當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩偏差△ Trq、朝向?qū)砟?標(biāo)值的轉(zhuǎn)矩的調(diào)整開始定時Ts、到達(dá)將來目標(biāo)值的轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt、和將來目標(biāo)值的 實現(xiàn)定時Te。圖12是表示發(fā)動機(jī)控制器30的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，發(fā)動機(jī)控制器30具有 多個計算要素302、304、306、308、310。另外，具備控制節(jié)氣門的動作的節(jié)氣門驅(qū)動器312 和控制點火裝置的動作的點火裝置驅(qū)動器314。從動力傳動系統(tǒng)管理器12對發(fā)動機(jī)控制 器30供給轉(zhuǎn)矩要求和將來信息，此外也對發(fā)動機(jī)控制器30供給發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、空氣流量計輸 出值、當(dāng)前時刻的實際點火正時、冷卻水溫度、氣門定時等與發(fā)動機(jī)2的運行狀態(tài)相關(guān)的信 肩、ο
從動力傳動系統(tǒng)管理器12供給的轉(zhuǎn)矩要求，被輸入至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部302。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部302，將輸出了的轉(zhuǎn)矩要求作為基礎(chǔ)來計算發(fā)動機(jī)2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的 計算中，進(jìn)行對轉(zhuǎn)矩要求值加上減振轉(zhuǎn)矩等的處理。計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩被輸出至后述的目 標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306。從動力傳動系統(tǒng)管理器12供給的將來信息，和運行狀態(tài)信息一起被輸入至定時 計算部304。定時計算部304，基于輸入了的將來信息，計算相對于將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時 使節(jié)氣門4和點火裝置6提前動作的定時。計算出的提前動作開始定時被輸出至后述的目 標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306，將從目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部302供給的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分割為由節(jié)氣門4 實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩(節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩)和由點火裝置6實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩(點火裝置用轉(zhuǎn)矩)。被分割了 的轉(zhuǎn)矩中的節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩被輸出至節(jié)氣門開度計算部308，點火裝置用轉(zhuǎn)矩被輸出至點火 正時計算部310。在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306中，除目標(biāo)轉(zhuǎn)矩外還輸入有提前動作開始定時和將來信 息。在沒有到達(dá)提前動作開始定時時，即，在通常時候，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306將目標(biāo)轉(zhuǎn)矩原 樣作為節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩，將點火裝置用轉(zhuǎn)矩設(shè)定為零。在到達(dá)提前動作開始定時之后，將將來 信息中所含的將來目標(biāo)值作為節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩，計算目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和將來目標(biāo)值之差的負(fù)轉(zhuǎn)矩作 為點火裝置用轉(zhuǎn)矩。而且，在到達(dá)將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時之后，再次將目標(biāo)轉(zhuǎn)矩原樣作為節(jié) 氣門用轉(zhuǎn)矩，將點火裝置用轉(zhuǎn)矩設(shè)定為零。節(jié)氣門開度計算部308，將從目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306供給的節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為空 氣量，計算用于實現(xiàn)該空氣量的節(jié)氣門4的開度。在節(jié)氣門開度計算部308中計算出的開 度，被設(shè)定給節(jié)氣門驅(qū)動器312作為節(jié)氣門4的目標(biāo)開度。節(jié)氣門驅(qū)動器312，控制節(jié)氣門 4，使得其實現(xiàn)該目標(biāo)開度。點火正時計算部310，首先，根據(jù)從目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306供給的點火裝置用轉(zhuǎn)矩計 算相對于MBT的延遲量。在延遲量的計算中，使用至少以轉(zhuǎn)矩為一軸的映射圖。在該計算 中，轉(zhuǎn)矩的絕對值越大則延遲量設(shè)定為越大的值。而且，根據(jù)從點火裝置用轉(zhuǎn)矩決定的延遲 量、和根據(jù)發(fā)動機(jī)2的運行狀態(tài)決定的基本點火正時，計算最終點火正時。計算出的最終點 火正時，從點火正時計算部310被設(shè)定給點火裝置驅(qū)動器314。點火裝置驅(qū)動器314，按照 最終點火正時控制點火裝置6。采用上述那樣的發(fā)動機(jī)控制器30的構(gòu)成，與第一實施方式同樣地，能夠按照圖3 所示的時序圖所示那樣的動作模式使節(jié)氣門4和點火裝置6動作。下面，對于從動力傳動 系統(tǒng)管理器12供給了將來信息時的發(fā)動機(jī)控制器30的計算動作，詳細(xì)說明。圖13是表示由發(fā)動機(jī)控制器30實施的一連串的處理的流程圖。如圖13的流程 所示，在最初的步驟S202中，對定時計算部304和目標(biāo)轉(zhuǎn)分配部306輸入將來信息。將來 信息的形式如圖5的時序圖所示。從下面的步驟S204起到步驟S216為止，是在定時計算部304中實施的處理。首 先，在步驟S204中，計算從當(dāng)前時刻起到實現(xiàn)定時Te為止的時間，作為到實現(xiàn)將來目標(biāo)值 為止的富余時間ΔΤ。另外，在步驟S206中，使用發(fā)動機(jī)模型來計算使節(jié)氣門4動作而進(jìn)行 了發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩調(diào)整時的、實現(xiàn)將來目標(biāo)值需要的所需時間At。所需時間At的計算方 法與第一實施的相同，所以省略其詳細(xì)。
在下面的步驟S208中，將在步驟S204中計算出的富余時間Δ T與在步驟S206中 計算出的所需時間At進(jìn)行比較。在富余時間ΔΤ相對于所需時間At足夠時，進(jìn)行步驟 S210以后的處理。另一方面，在富余時間ΔΤ相對于所需時間At不足時，進(jìn)行后述的步驟 S228的處理。在步驟S210中，基于在步驟S202中輸入的將來信息，計算到達(dá)將來目標(biāo)值的轉(zhuǎn)矩 的時間變化率Dt。另外，在步驟S212中，使用基于所述發(fā)動機(jī)模型的計算結(jié)果，計算到轉(zhuǎn)矩 的增加量達(dá)到Δ Trq之前的最大時間變化率Dtm。
在下面的步驟S214中，將在步驟S210中計算出的將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt和在 步驟S212中計算出的最大時間變化率Dtm進(jìn)行比較。在將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt比靠節(jié) 氣門4能夠?qū)崿F(xiàn)的最大時間變化率Dtm大時，進(jìn)行下面的步驟S216的處理。另一方面，在 將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt比靠節(jié)氣門4能夠?qū)崿F(xiàn)的最大時間變化率Dtm小時，進(jìn)行后述的 步驟S226的處理。在步驟S216中，計算從將來轉(zhuǎn)矩的實現(xiàn)定時Te起提前所述的所需時間At的定 時作為提前動作開始定時Tt。計算出的提前動作開始定時Tt被輸出至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部 306。從下面的步驟S218起到步驟S224為止，是在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306中實施的處理。 在步驟S218中，判定當(dāng)前時刻是否到達(dá)了提前動作開始定時Tt。在當(dāng)前時刻到達(dá)提前動作 開始定時Tt之前，反復(fù)實施該判定。而且，在到達(dá)了提前動作開始定時Tt的時間點，實施 步驟S220的處理。在步驟S220中，將節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩從目標(biāo)轉(zhuǎn)矩變更為將來信息所含的將來目標(biāo)值， 同時，將點火裝置用轉(zhuǎn)矩從通常值零變更為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與將來目標(biāo)值之差的負(fù)轉(zhuǎn)矩。接受該 變更，增大在節(jié)氣門開度計算部308中計算出的節(jié)氣門4的目標(biāo)開度直到成為與將來目標(biāo) 值相匹配的開度，在點火正時計算部310中計算出的最終點火正時相比MBT延遲。在下面的步驟S222中，判定當(dāng)前時刻是否到達(dá)了將來轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時Te。在當(dāng)前時 刻成為將來轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時Te之前，反復(fù)實施該判定。而且，在到達(dá)了將來轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時Te 的時間點，實施步驟S224的處理。在步驟S224中，節(jié)氣門用轉(zhuǎn)矩從將來目標(biāo)值返回目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，同時點火裝置用轉(zhuǎn)矩 返回通常值零。在該時間點，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與將來目標(biāo)值一致。因此，在節(jié)氣門開度計算部308 中計算出的節(jié)氣門4的目標(biāo)開度仍維持當(dāng)前的開度。在點火正時計算部310中計算出的最 終點火正時提前至MBT。通過步驟S220至S224的處理，通過先行使節(jié)氣門4動作，從而能夠按預(yù)約在將來 轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時Te實現(xiàn)將來轉(zhuǎn)矩(將來目標(biāo)值)。而且，從使節(jié)氣門開度增大起到將來轉(zhuǎn)矩 實現(xiàn)定時Te為止的期間，進(jìn)行點火正時的延遲，使得抵消伴隨節(jié)氣門開度的增大而產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩變化，從而能夠抑制將來轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時以前的不需要的轉(zhuǎn)矩變化。另外，所需時間At 是為了在將來轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)定時Te實現(xiàn)將來目標(biāo)值而沒有過度不足的時間，點火裝置6在該所 需時間At內(nèi)進(jìn)行點火正時的延遲，所以也能夠?qū)Ⅻc火正時的延遲時間抑制于必要最小限 度。接下來，對于步驟S214的判定結(jié)果是將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt小于靠節(jié)氣門4 能夠?qū)崿F(xiàn)的最大時間變換率Dtm時的處理進(jìn)行說明。在此時，代替步驟S216至S224的處理而進(jìn)行步驟S226的處理。 步驟S226是在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306中實施的處理。在步驟S226中，將節(jié)氣門用 轉(zhuǎn)矩仍設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，點火裝置用轉(zhuǎn)矩也不變更而仍設(shè)為通常值零。由此，節(jié)氣門4的目標(biāo) 開度按照目標(biāo)轉(zhuǎn)矩變化，最終點火正時被維持在MBT。因此，在此時就按照目標(biāo)轉(zhuǎn)矩僅靠節(jié) 氣門4進(jìn)行轉(zhuǎn)矩調(diào)整。這樣，通過基于將來轉(zhuǎn)矩的時間變化率Dt來對節(jié)氣門4和點火裝置 6進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，從而能夠既將點火正時的延遲抑制于必要最小限度，又能夠以預(yù)期的時間 變化率Dt使轉(zhuǎn)矩增大。接下來，在步驟S208的判定結(jié)果是富余時間Δ T比所需時間At小時的處理進(jìn)行 說明。此時，代替步驟S210至S224的處理而進(jìn)行步驟S228的處理。步驟S228是在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306中實現(xiàn)的處理。在步驟S228中，將節(jié)氣門用 轉(zhuǎn)矩從目標(biāo)轉(zhuǎn)矩變更為將來信息中所包含的將來目標(biāo)值。接受該變更，使節(jié)氣門4的目標(biāo) 開度快速增大為與將來目標(biāo)值相匹配的開度。但是，點火裝置用轉(zhuǎn)矩并沒有變更而是仍維 持為通常值零。即，僅使節(jié)氣門開度快速增大，但點火正時不延遲而維持為與目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對 應(yīng)的ΜΒΤ。這樣在富余時間Δ T短的狀況下，基于點火正時的延遲的轉(zhuǎn)矩變化的抑制效果并 不大。因此，通過將富余時間Δ T相對于所需時間At足夠作為點火正時的延遲條件，從而 能夠防止點火正時無用地延遲。如上所說明，本實施方式的發(fā)動機(jī)控制器30，與第一實施方式的發(fā)動機(jī)控制器 10，在其構(gòu)成上在控制內(nèi)容上都大為不同。但是，關(guān)于所得到的效果，是與第一實施相等同 的，能夠既將點火正時的延遲時間抑制為必要最小限度，又在按預(yù)約的實現(xiàn)定時Te實現(xiàn)按 預(yù)約的將來轉(zhuǎn)矩(將來目標(biāo)值)。另外，在本實施方式中，以將來信息中包括如圖5的時序圖所示那樣的信息為前 提，但也并非必須包括這些全部的信息。如果將來信息至少包括將來目標(biāo)值和其實現(xiàn)定時， 則能夠既將點火正時的延遲時間抑制于必要最小限度，又能夠按預(yù)約的實現(xiàn)定時實現(xiàn)按預(yù) 約的將來轉(zhuǎn)矩。因此，如圖9的時序圖所示，將來信息中也可以不包括到達(dá)將來目標(biāo)值的轉(zhuǎn) 矩的時間變化率。此時，通過從圖13所示處理流程中省略步驟S210、S212以及S214的處 理，能夠應(yīng)對。在本實施方式中，動力傳動系統(tǒng)管理器12相當(dāng)于第一發(fā)明的“車輛控制機(jī)構(gòu)”。另 夕卜，發(fā)動機(jī)控制器30相當(dāng)于第一發(fā)明的“預(yù)約信息取得機(jī)構(gòu)”，定時計算部304相當(dāng)于第一 發(fā)明的“所需時間計算機(jī)構(gòu)”。另外，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306、節(jié)氣門開度計算部308和節(jié)氣門 驅(qū)動器312構(gòu)成第一發(fā)明的“主致動器控制機(jī)構(gòu)”，由目標(biāo)轉(zhuǎn)矩分配部306、點火正時計算部 310和點火裝置驅(qū)動器312構(gòu)成第一發(fā)明的“副致動器控制機(jī)構(gòu)”。第四實施方式圖14是表示作為本發(fā)明的第四實施方式的車輛驅(qū)動單元的控制裝置的構(gòu)成的框 圖。在圖14中，對于與第一實施方式的控制裝置共有的要素標(biāo)注同一幅圖標(biāo)記。該控制裝 置包括發(fā)動機(jī)控制器10，其構(gòu)成與第一實施方式相同，由圖2的框圖表示。下面，參照圖14 以及圖2，對于本實施方式的控制裝置的構(gòu)成進(jìn)行說明。本實施方式的控制裝置，包括控制輔機(jī)26的輔機(jī)控制器28。輔機(jī)控制器28，與發(fā) 動機(jī)控制器10 —起連接于動力傳動系統(tǒng)管理器12。在發(fā)動機(jī)控制器10上，作為在發(fā)動機(jī) 2的轉(zhuǎn)矩調(diào)整中使用的致動器，連接有作為主致動器的節(jié)氣門4和作為副致動器的點火裝置6。所謂本實施方式中的輔機(jī)26，是指像交流發(fā)電機(jī)和/或空氣壓縮機(jī)那樣由發(fā)動機(jī) 2驅(qū)動的設(shè)備。這些的輔機(jī)26，消耗從發(fā)動機(jī)2輸出的轉(zhuǎn)矩而動作。因此，當(dāng)突然開始輔機(jī) 26的驅(qū)動時，發(fā)動機(jī)2輸出的轉(zhuǎn)矩的一部份突然被輔機(jī)26消耗，作為車輛驅(qū)動單元整體導(dǎo) 致急劇的轉(zhuǎn)矩下降。這樣的問題，通過配合輔機(jī)26的驅(qū)動開始而使發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩增大，能夠解決。 艮口，只要使發(fā)動機(jī)2的輸出轉(zhuǎn)矩也增加與輔機(jī)26的驅(qū)動所需要的轉(zhuǎn)矩(輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)相 當(dāng)?shù)牧考纯伞５?，對于發(fā)動機(jī)2而言難以突然使轉(zhuǎn)矩增加，所以在預(yù)先獲知了輔機(jī)26的 驅(qū)動開始時，必需提前使與發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩調(diào)整有關(guān)的致動器4、6動作來防備。
因此，控制輔機(jī)26的輔機(jī)控制器28，在產(chǎn)生了驅(qū)動輔機(jī)26的必要性的情況下，首 先，對于動力傳動系統(tǒng)管理器12要求輔機(jī)26的驅(qū)動許可。接著，從給予了來自動力傳動系 統(tǒng)管理器12的驅(qū)動許可起開始輔機(jī)26的驅(qū)動。另一方面，動力傳動系統(tǒng)管理器12，當(dāng)受理了來自輔機(jī)控制器28的驅(qū)動許可要求 時，就對發(fā)動機(jī)控制器10指示致動器4、6的提前動作的開始。而且，在適當(dāng)?shù)亩〞r對于輔 機(jī)控制器28許可輔機(jī)26的驅(qū)動。在上面的處理中最重要的是，從開始各致動器4、6的提前動作起到許可輔機(jī)26的 驅(qū)動為止的時間。下面，對于這一點使用圖15的時序圖進(jìn)行說明。在圖15所示的時序圖(A)中，示出了在輔機(jī)26的驅(qū)動開始的前后的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn) 矩的變化。如該圖所示，與輔機(jī)26的驅(qū)動開始同時，輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以大致臺階狀快速上升。 為了能由發(fā)動機(jī)2來吸收這樣的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的變化，必需使發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn)矩也與輔機(jī)驅(qū) 動轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)地如時序圖(B)所示那樣變化。在通過發(fā)動機(jī)2的控制來實現(xiàn)時序圖(B)所示的轉(zhuǎn)矩變化時，能采用的各致動器 4、6的動作模式存在多種。但是，在考慮到燃料經(jīng)濟(jì)性時，優(yōu)選的動作模式集中為一種。就 是盡可能地抑制作為副致動器的點火裝置6的介入的動作模式，更加具體而言，是能盡可 能縮短進(jìn)行點火延遲的時間的動作模式。如果能在那樣的動作模式下使節(jié)氣門4和點火裝 置6確切地協(xié)同動作，則能夠既維持燃料經(jīng)濟(jì)性較高又實現(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。圖15所示的時序圖(C)是用于實現(xiàn)時序圖(B)所示的轉(zhuǎn)矩變化的節(jié)氣門4的動 作模式的圖。時序圖(D)是表示用于實現(xiàn)時序圖(B)所示的轉(zhuǎn)矩變化的點火裝置6的動作 模式的圖。對于各時序圖具體地說明，在時序圖(B)中虛線所示的轉(zhuǎn)矩變化，表示在將點火 正時仍設(shè)定為MBT而在時序圖(C)所示的定時使節(jié)氣門開度增大時所推定的轉(zhuǎn)矩變化。增 大前的節(jié)氣門開度是與當(dāng)前時刻的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的開度，增大后的節(jié)氣門開度是與加上 了輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩而得的將來的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(將其稱為轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值)相對應(yīng)的開度。另 夕卜，這里使節(jié)氣門開度臺階狀地增大，但也可以在一旦打開至最大開度之后(即，使節(jié)氣門 開度超調(diào)之后)，使其返回至與將來目標(biāo)值相對應(yīng)的節(jié)氣門開度。在時序圖(B)中虛線所示的推定轉(zhuǎn)矩和實線所示的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩之差，能夠通過使點 火正時相比MBT延遲來解決。具體而言，如時序圖(D)所示，與打開節(jié)氣門4同時也延遲點 火正時，在開始輔機(jī)26的驅(qū)動的定時再次提前至MBT。通過這樣進(jìn)行點火正時的延遲，能夠 抑制輔機(jī)26的驅(qū)動開始前的不需要的轉(zhuǎn)矩。另外，在時序圖(D)中，在延遲前和從延遲恢 復(fù)后，點火正時(MBT)產(chǎn)生差異，這是因為MBT也與目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)地變化。
如果開始各致動器4、6的提前動作的定時和開始輔機(jī)26的驅(qū)動的定時的關(guān)系適當(dāng)，則如時序圖(B)所示，能夠使轉(zhuǎn)矩在預(yù)期的定時達(dá)到將來目標(biāo)值。但是，在從各致動器 4、6的提前動作開始起到輔機(jī)26的驅(qū)動開始為止的時間過短時，在預(yù)期的定時之前不能使 轉(zhuǎn)矩充分地上升。另一方面，在從各致動器4、6的提前動作開始起到輔機(jī)26的驅(qū)動開始為 止的時間過長時，使點火正時延遲的期間無用地變長，導(dǎo)致相應(yīng)的燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。因 此，為了既維持燃料經(jīng)濟(jì)性較高、又可靠地抑制在輔機(jī)26的驅(qū)動前后的轉(zhuǎn)矩變化，正確地 計算從各致動器4、6的提前動作開始起到輔機(jī)26的驅(qū)動開始為止的確切時間是很重要的。下面，對于作為本實施方式的主要部分的輔機(jī)26的驅(qū)動許可定時的計算，使用圖 16至圖18進(jìn)行說明。另外，開始各致動器4、6的提前動作的定時，能夠通過在發(fā)動機(jī)控制 器10內(nèi)的目標(biāo)效率的輸出定時來任意地確定。如在第一實施方式中已說明的那樣，采用圖 2所示的發(fā)動機(jī)控制器10的構(gòu)成，目標(biāo)效率計算部104計算目標(biāo)效率，在其輸出該目標(biāo)效率 的定時，打開節(jié)氣門4，并延遲點火正時。另外，根據(jù)目標(biāo)效率的設(shè)定值，確定節(jié)氣門開度和 /或點火正時的延遲量。圖16是以流程圖的形式表示在本實施方式中在動力傳動系統(tǒng)管理器12中實施的 一連串的處理的圖。另外，圖17是以時序圖的形式表示基于圖16的流程圖的控制結(jié)果。下 面，適當(dāng)參照圖17的時序圖，沿著圖16的流程圖說明基于動力傳動系統(tǒng)管理器12的處理 的內(nèi)容。在最初的步驟S302中，判定是否輸入了輔機(jī)26的驅(qū)動許可要求。從輔機(jī)控制器 28對動力傳動系統(tǒng)管理器12出示輔機(jī)驅(qū)動許可要求標(biāo)志。如圖17的時序圖(A)所示，在 該輔機(jī)驅(qū)動許可要求標(biāo)志被設(shè)為ON(開)時，就輸入驅(qū)動許可要求。在輸入了驅(qū)動許可要 求的情況下，實施下面的步驟S304以后的處理。在步驟S304中，進(jìn)行輔機(jī)26的驅(qū)動所需的轉(zhuǎn)矩(輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)的預(yù)算。輔機(jī) 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的大小，能夠根據(jù)輔機(jī)26的目標(biāo)動作狀態(tài)(例如如果輔機(jī)26是交流發(fā)電機(jī)則為 目標(biāo)發(fā)電量)求出。在下面的步驟S306中，在步驟S304中計算出的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩被作為將來信息輸 出至發(fā)動機(jī)控制器10。在圖17的時序圖(B)中，示出了輸出至發(fā)動機(jī)控制器10的將來信 息(輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)。在下面的步驟S308中，預(yù)測使作為主致動器的節(jié)氣門4動作而謀求轉(zhuǎn)矩上升時的 轉(zhuǎn)矩梯度。在預(yù)測該轉(zhuǎn)矩變化時，使用發(fā)動機(jī)模型。根據(jù)發(fā)動機(jī)模型，能夠從節(jié)氣門開度、 點火正時、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和氣門定時等的發(fā)動機(jī)2的運行條件，預(yù)測發(fā)動機(jī)2輸出的轉(zhuǎn)矩的梯 度。圖18的時序圖，表示了基于發(fā)動機(jī)模型的轉(zhuǎn)矩梯度的預(yù)測結(jié)果。在該計算中，點火正 時被設(shè)定為MBT，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和/或氣門定時等其他的運行條件中使用實際值。在下面的步驟S310中，使用步驟S308的預(yù)測結(jié)果，計算到開始輔機(jī)26的驅(qū)動為 止的待機(jī)時間At。在圖18的時序圖中，表示了待機(jī)時間At的計算方法。由此，首先，計 算從使節(jié)氣門開度增大起到轉(zhuǎn)矩增加與輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相當(dāng)?shù)牧繛橹沟乃钑r間Δ 2。另 夕卜，計算在對于輔機(jī)控制器28許可輔機(jī)26的驅(qū)動之后，輔機(jī)26的驅(qū)動所需要的轉(zhuǎn)矩實際 上達(dá)到預(yù)計值為止的延遲時間Atl。接著，計算從所需時間At2中減去延遲時間Atl所 得的時間作為所述的待機(jī)時間At。在下面的步驟S312中，在步驟S304中計算出的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩被延遲處理待機(jī)時間At。而且，將延遲處理了的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩與其他的要求轉(zhuǎn)矩(包括駕駛者要求轉(zhuǎn)矩)相 加而得的轉(zhuǎn)矩作為最終的轉(zhuǎn)矩要求輸出至發(fā)動機(jī)控制器10。在圖17的時序圖(C)中，表示 了被輸出至發(fā)動機(jī)控制器10的轉(zhuǎn)矩要求值。在下面的步驟S314中，判定是否經(jīng)過了上述的待機(jī)時間At。在經(jīng)過了待機(jī)時間 At之前，反復(fù)執(zhí)行該判定。而且，在從輸入了輔機(jī)26的驅(qū)動許可要求起經(jīng)過了待機(jī)時間 Δ t的時間點，實施下面的步驟S316的處理。在步驟S316中，對于輔機(jī)驅(qū)動控制器28許可輔機(jī)26的驅(qū)動。從動力傳動系統(tǒng)管 理器12對輔機(jī)控制器28出示輔機(jī)驅(qū)動許可標(biāo)志。如圖17的時序圖(G)所示，在該輔機(jī)驅(qū) 動許可標(biāo)志被設(shè)為ON(開)時，給予了輔機(jī)26的驅(qū)動許可。接受來自動力傳動系統(tǒng)管理器 12的驅(qū)動許可，輔機(jī)控制器28開始輔機(jī)26的驅(qū)動。與上述說明的處理并行，在發(fā)動機(jī)控制器10中進(jìn)行獨立的處理。首先，在上述的 步驟S312中輸出的轉(zhuǎn)矩要求，被輸入發(fā)動機(jī)控制器10的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算部102。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計 算部102以輸入的轉(zhuǎn)矩要求為基礎(chǔ)，計算發(fā)動機(jī)2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。計算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩被輸出 至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108。另外，作為在上述的步驟S306中輸出的將來信息的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，被輸入發(fā)動機(jī) 控制器10的目標(biāo)效率計算部104。目標(biāo)效率計算部104使用該被輸入的輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩來計 算目標(biāo)效率。具體而言，將輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩設(shè)為將來目標(biāo)值，計算當(dāng)前目標(biāo)轉(zhuǎn)矩相對于將來目 標(biāo)值之比作為目標(biāo)效率。在圖17的時序圖(D)中，表示了目標(biāo)效率的計算結(jié)果。計算出的 目標(biāo)效率被輸出至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108。在圖17的時序圖(E)中，表示基于節(jié)氣門開度計算部112的目標(biāo)開度的計算結(jié) 果。通過輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與將來目標(biāo)值(與輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對應(yīng))之比作為目標(biāo)效率，從而 使在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108中計算出的校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的值與將來目標(biāo)值一致。其結(jié)果，使節(jié) 氣門4的目標(biāo)開度快速增大至與將來目標(biāo)值相匹配的開度。另外，在圖17的時序圖(F)中，表示了基于點火正時計算部114的最終點火正時 的計算結(jié)果。如時序圖(E)所示，節(jié)氣門4打開的結(jié)果，吸入空氣量急劇增加，與之相伴地 在推定轉(zhuǎn)矩計算部106計算出的推定轉(zhuǎn)矩也增大。成為點火延遲量的計算的基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)矩效 率為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與推定轉(zhuǎn)矩之比，所以與吸入空氣量的增大相對應(yīng)地轉(zhuǎn)矩效率降低，伴隨著 轉(zhuǎn)矩效率的降低點火正時也延遲。不久在目標(biāo)轉(zhuǎn)矩變得與將來目標(biāo)值一致的定時，點火正 時返回MBT。如上所說明的，本實施的方式的控制裝置，其特征在于，與輔機(jī)26的驅(qū)動相關(guān)的 控制。下面，對于該控制的結(jié)果所產(chǎn)生的效果，總結(jié)說明。當(dāng)動力傳動系統(tǒng)管理器12從輔機(jī)控制器28受理輔機(jī)26的驅(qū)動許可的要求時，根據(jù)輔機(jī)26的驅(qū)動所需的轉(zhuǎn)矩(輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)計算轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值，根據(jù)發(fā)動機(jī)2的運 行狀態(tài)計算實現(xiàn)將來目標(biāo)值需要的所需時間Δ 2。而且，在經(jīng)過了基于所需時間At2設(shè)定 的待機(jī)時間At之后，對于輔機(jī)控制器28許可輔機(jī)26的驅(qū)動。與該處理并行，動力傳動系 統(tǒng)管理器12對發(fā)動機(jī)控制器10發(fā)出指示(將來信息)，為了實現(xiàn)將來目標(biāo)使作為主致動器 的節(jié)氣門4提前動作。通過這樣在許可輔機(jī)26的驅(qū)動之前使節(jié)氣門4提前動作，從而能夠 可靠地在短時間內(nèi)實現(xiàn)輔機(jī)26的驅(qū)動作需要的轉(zhuǎn)矩。而且，動力傳動系統(tǒng)管理器12，對發(fā)動機(jī)控制器10發(fā)出指示(將來信息)，在從使節(jié)氣門開度增大起到給予輔機(jī)26的驅(qū)動許可為止的期間，使作為副致動器的點火裝置6動 作，使得抵消伴隨節(jié)氣門開度的增大而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。通過由點火裝置6進(jìn)行點火正時 的延遲，從而能夠抑制輔機(jī)26的驅(qū)動開始之前的不需要的轉(zhuǎn)矩變化。另外，待機(jī)時間At是 正好實現(xiàn)與輔機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相匹配的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩而沒有過度不足的時間，點火裝置6在該待機(jī) 時間At內(nèi)進(jìn)行點火正時的延遲，所以能夠?qū)Ⅻc火正時的延遲時間抑制于必要最小限度。而且，動力傳動系統(tǒng)管理器12，考慮根據(jù)輔機(jī)26的動作特性而產(chǎn)生的延遲時間 Δ tl來設(shè)定所述的待機(jī)時間△ t，所以能夠抑制發(fā)動機(jī)2的輸出轉(zhuǎn)矩和基于輔機(jī)26的驅(qū)動 的轉(zhuǎn)矩消耗量的失衡，作為車輛驅(qū)動單元整體能夠維持預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。另外，通過最優(yōu)化待機(jī) 時間Δ t，從而能夠?qū)Ⅻc火正時的延遲時間抑制于必要最小限度。在本實施方式中，通過輔機(jī)26的輔機(jī)控制器28構(gòu)成了第六發(fā)明“轉(zhuǎn)矩消耗要素”。 另外，基于動力傳動系統(tǒng)管理器12的步驟S302、S304及S306的處理的實施相當(dāng)于第六發(fā) 明的“將來目標(biāo)值設(shè)定機(jī)構(gòu)”，步驟S308以及S310的處理的實施相當(dāng)于第六發(fā)明的“所需 時間計算機(jī)構(gòu)”。另外，發(fā)動機(jī)控制器10的目標(biāo)效率計算部104、目標(biāo)轉(zhuǎn)矩校正部108、節(jié)氣 門開度計算部112和節(jié)氣門驅(qū)動器116構(gòu)成第六發(fā)明的“主致動器控制機(jī)構(gòu)”，目標(biāo)效率計 算部104、轉(zhuǎn)矩效率計算部110、點火正時計算部114以及點火裝置驅(qū)動器118構(gòu)成了第六 發(fā)明的“副致動器控制機(jī)構(gòu)”。其他上面，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，在 不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)能夠?qū)嵤└鞣N各樣的變形。例如，也可以如下變形而實施。在第一實施方式中，動力傳動系統(tǒng)管理器12對發(fā)動機(jī)2預(yù)約的轉(zhuǎn)矩調(diào)整為轉(zhuǎn)矩的 增加調(diào)整，但根據(jù)第一實施方式的控制裝置的構(gòu)成，也能應(yīng)對轉(zhuǎn)矩的減小調(diào)整。此時，與轉(zhuǎn) 矩降低的實現(xiàn)定時相比提前關(guān)閉節(jié)氣門4，提前點火正時，使得抵消伴隨節(jié)氣門開度的減少 而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。關(guān)于第二實施方式和第三實施方式也一樣。在第四實施方式中，從輔機(jī)控制器28對動力傳動系統(tǒng)管理器12要求輔機(jī)26的驅(qū) 動許可，但根據(jù)第四實施方式的控制裝置的構(gòu)成，也能應(yīng)對輔機(jī)26的停止。此時，當(dāng)存在從 輔機(jī)控制器28對輔機(jī)26的停止要求時，在許可輔機(jī)26的停止之前關(guān)閉節(jié)氣門4，提前點火 正時，使得抵消伴隨節(jié)氣門開度的減少而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。另外，根據(jù)第四實施方式的控制裝置的構(gòu)成，不僅是輔機(jī)26的驅(qū)動/停止，還能應(yīng) 對輔機(jī)26的驅(qū)動量、即轉(zhuǎn)矩消耗量的階段性變更或連續(xù)性變更。例如，如果輔機(jī)26是交流 發(fā)電機(jī)，則當(dāng)存在來自輔機(jī)控制器28的交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電量的變更要求時，在許可發(fā)電量 的變更之前變更節(jié)氣門4的開度，變更點火正時，使得抵消伴隨節(jié)氣門開度的變化而產(chǎn)生 的轉(zhuǎn)矩變化。此時，如果發(fā)電量的變更要求是增量要求，則與要求的增量的程度相對應(yīng)地增 大節(jié)氣門開度，與此相應(yīng)地延遲點火正時。在第四實施方式中，可以將構(gòu)成控制裝置的發(fā)動機(jī)控制器10替換為圖12所示的 構(gòu)成的發(fā)動機(jī)控制器30。任何一種發(fā)動機(jī)控制器10、30都使用從動力傳動系統(tǒng)管理器12 供給的轉(zhuǎn)矩要求和將來信息進(jìn)行演算，這一點是共通的。另外，通過對在第一實施方式中所 得到的作用以及效果、和在第三實施方式中所得到的作用和效果相比較，可知使用哪一個 發(fā)動機(jī)控制器10、30都能夠得到相同的控制效果。在第一實施方式中，也可以將發(fā)動機(jī)控制器12與動力傳動系統(tǒng)管理器12 —體化而作為一個裝置來構(gòu)成。如果能夠獲取與第一實施方式相同的控制效果、即實現(xiàn)主致動器 和副致動器的動作，則對構(gòu)成控制裝置的各個計算要素的功能沒有限定。關(guān)于第二實施方 式到第四實施方式也一樣。在第一實施方式中，作為主致動器4也可以代替節(jié)氣門而使用對進(jìn)氣門的最大升 程量進(jìn)行變更的氣門升程量可變裝置。此時，有必要變更發(fā)動機(jī)控制器10內(nèi)的構(gòu)成，但也 可以代替節(jié)氣門開度計算部112而配置根據(jù)校正目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計算進(jìn)氣門的最大升程量的計 算要素。關(guān)于第二實施方式到第四實施方式也一樣。在第一實施方式中，作為副致動器6可以代替點火裝置而使用對進(jìn)氣門的最大升程量進(jìn)行變更的氣門升程量可變裝置。如果將作為主致動器4的節(jié)氣門和氣門升程量可變 裝置相比較，則氣門升程量可變裝置的轉(zhuǎn)矩相對于動作的響應(yīng)性高，所以也能夠作為副致 動器使用。此時，也有必要變更發(fā)動機(jī)控制器10內(nèi)的構(gòu)成，只要代替點火正時計算部114， 配置根據(jù)轉(zhuǎn)矩效率計算進(jìn)氣門的最大升程量的計算要素即可。關(guān)于第二實施方式到第四實 施方式也一樣。此外，作為主致動器或副致動器，也能夠使用燃料噴射裝置、EGR裝置或可變壓縮 比裝置。另外，在具有帶馬達(dá)輔助的渦輪增壓器(MAT)的發(fā)動機(jī)中，也能夠使用MAT作為副 致動器。另外，關(guān)于第一實施方式至第三實施方式，也能夠使用交流發(fā)電機(jī)等的由發(fā)動機(jī)驅(qū) 動的輔機(jī)作為副致動器。通過控制輔機(jī)的轉(zhuǎn)矩消耗量，從而能夠間接地調(diào)整發(fā)動機(jī)2的轉(zhuǎn) 矩(有效轉(zhuǎn)矩)。
權(quán)利要求
一種車輛驅(qū)動單元的控制裝置，所述車輛驅(qū)動單元以內(nèi)燃機(jī)為動力裝置，其特征在于，包括車輛控制機(jī)構(gòu)，通過調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行與車輛的驅(qū)動狀態(tài)相關(guān)的控制；主致動器，用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整；副致動器，是獨立于所述主致動器而用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的致動器，與所述主致動器相比轉(zhuǎn)矩對于動作的響應(yīng)性高；預(yù)約信息獲取機(jī)構(gòu)，從所述車輛控制機(jī)構(gòu)受理對所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的預(yù)約，至少獲取所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值和所述將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時作為預(yù)約信息；所需時間計算機(jī)構(gòu)，在使所述主致動器動作而進(jìn)行了所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整時，根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)計算實現(xiàn)所述將來目標(biāo)值所需的所需時間；主致動器控制機(jī)構(gòu)，在比所述實現(xiàn)定時提前所述所需時間的定時，為了所述將來目標(biāo)值的實現(xiàn)而開始所述主致動器的動作；和副致動器控制機(jī)構(gòu)，在從所述主致動器的動作開始起到所述實現(xiàn)定時為止的期間，使所述副致動器動作，使得抵消伴隨所述主致動器的動作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，由所述預(yù)約信息獲取機(jī)構(gòu)獲取的預(yù)約信息中包括轉(zhuǎn)矩的調(diào)整開始定時和直到達(dá)到所 述將來目標(biāo)值為止的轉(zhuǎn)矩的時間變化率，所述主致動器控制機(jī)構(gòu)，在所述時間變化率是能夠由所述主致動器實現(xiàn)的時間變化率 時，從所述調(diào)整開始定時起開始所述主致動器的動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，包括判定直到所述實現(xiàn)定時為止的富余時間相對于所述所需時間是否足夠的判定機(jī)構(gòu)，所述主致動器控制機(jī)構(gòu)，在所述富余時間相對于所述所需時間不足時，迅速開始所述 主致動器的動作，所述副致動器控制機(jī)構(gòu)，以所述富余時間相對于所述所需時間足夠為條件使所述副致 動器動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)是火花點火式的內(nèi)燃機(jī)，所述主致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的致動器， 所述副致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的點火正時的致動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于， 從所述車輛控制機(jī)構(gòu)對于所述內(nèi)燃機(jī)所預(yù)約的轉(zhuǎn)矩調(diào)整是轉(zhuǎn)矩的增加調(diào)整。
6.一種車輛驅(qū)動單元的控制裝置，所述車輛驅(qū)動單元以內(nèi)燃機(jī)為動力裝置，其特征在 于，包括轉(zhuǎn)矩消耗要素，消耗所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩； 主致動器，用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整；副致動器，是獨立于所述主致動器而用于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的致動器，與所述主 致動器相比轉(zhuǎn)矩對于動作的響應(yīng)性高；將來目標(biāo)值設(shè)定機(jī)構(gòu)，受理來自所述轉(zhuǎn)矩消耗要素的轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可的要求， 根據(jù)變更后的推定轉(zhuǎn)矩消耗量設(shè)定所述內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值；所需時間計算機(jī)構(gòu)，在使所述主致動器動作而進(jìn)行了所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整時，根據(jù) 當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)計算實現(xiàn)所述將來目標(biāo)值所需的所需時間；主致動器控制機(jī)構(gòu)，為了所述將來目標(biāo)值的實現(xiàn)而開始所述主致動器的動作； 許可機(jī)構(gòu)，基于所述所需時間設(shè)定待機(jī)時間，在從所述主致動器的動作開始起經(jīng)過了 所述待機(jī)時間的定時，對于所述轉(zhuǎn)矩消耗要素許可轉(zhuǎn)矩消耗量的變更；和副致動器控制機(jī)構(gòu)，在從所述主致動器的動作開始起到對于所述轉(zhuǎn)矩消耗要素給予轉(zhuǎn) 矩消耗量的變更許可為止的期間，使所述副致動器動作，使得抵消伴隨所述主致動器的動 作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，包括延遲時間計算機(jī)構(gòu)，所述延遲時間計算機(jī)構(gòu)計算從對于所述轉(zhuǎn)矩消耗要素許可轉(zhuǎn) 矩消耗量的變更起到實際完成變更為止的延遲時間，將從所述所需時間中減去所述延遲時間而得到的時間設(shè)定為所述待機(jī)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)是火花點火式的內(nèi)燃機(jī)，所述主致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量的致動器， 所述副致動器是調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的點火正時的致動器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛驅(qū)動單元的控制裝置，其特征在于，由所述轉(zhuǎn)矩消耗要素所要求的轉(zhuǎn)矩消耗量的變更許可，是轉(zhuǎn)矩消耗量的增量許可。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輛驅(qū)動單元的控制裝置，能夠使主致動器和副致動器準(zhǔn)確地協(xié)動，同時盡可能地抑制副致動器的介入并能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的轉(zhuǎn)矩。作為發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整的預(yù)約相關(guān)的預(yù)約信息，取得發(fā)動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩的將來目標(biāo)值和將來目標(biāo)值的實現(xiàn)定時Te。接著，在使主致動器(節(jié)氣門)動作進(jìn)行了轉(zhuǎn)矩調(diào)整的情況下，根據(jù)當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)計算實現(xiàn)將來目標(biāo)值所需要的所需時間。然后，在比實現(xiàn)定時Te提前了所需時間的定時Tt，朝向?qū)崿F(xiàn)將來目標(biāo)值而開始主致動器的動作。與之并行，在從主致動器的動作開始Tt到實現(xiàn)定時Te為止的期間，使副致動器(點火裝置)動作，使得抵消主致動器的動作相伴而生的轉(zhuǎn)矩變化。
文檔編號F02D45/00GK101815855SQ20088011022
公開日2010年8月25日 申請日期2008年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者副島慎一, 加古純一, 大塚郁, 河井圭助, 田中宏幸 申請人:豐田自動車株式會社