專利名稱：車輛的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用內(nèi)燃機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩控制車輛的運行狀態(tài)的車輛的控制裝置。
背景技術：
以往，在火花點火式內(nèi)燃機中，作為用于控制其轉(zhuǎn)矩的手段，結(jié)合空氣量的調(diào)整使 用點火正時的調(diào)整。例如，在日本特開2005-11387號公報中所記載的技術中，由根據(jù)基本 (base)點火正時和MBT的差決定的點火正時效率修正要求轉(zhuǎn)矩，基于由該效率修正了的要 求轉(zhuǎn)矩計算出要求節(jié)氣門開度。另外，求出根據(jù)實際的空氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速推定的MBT下 的推定轉(zhuǎn)矩，基于推定轉(zhuǎn)矩和修正前的要求轉(zhuǎn)矩的比計算出相對于MBT的點火延遲量。
若采用上述公報中記載的技術，則節(jié)氣門開度根據(jù)要求轉(zhuǎn)矩的變化而變化，空氣 量根據(jù)節(jié)氣門開度的變化而變化。而且，推定轉(zhuǎn)矩根據(jù)空氣量的變化而變化。即，推定轉(zhuǎn)矩 跟隨(跟蹤，隨動)要求轉(zhuǎn)矩變化。在直到要求轉(zhuǎn)矩被反映到推定轉(zhuǎn)矩的過程中產(chǎn)生在控 制裝置內(nèi)部的運算處理和信號傳遞的延遲、節(jié)氣門的動作延遲、或傳感器的輸出延遲等的 各種響應延遲。因此，在推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩之間經(jīng)常存在時間上的偏差(偏離)。上述時間上的偏差在要求轉(zhuǎn)矩過渡性變化時特別是要求轉(zhuǎn)矩減小時產(chǎn)生某些問 題。例如，在要求轉(zhuǎn)矩振動性變化的情況下，推定轉(zhuǎn)矩也跟隨其振動性變化。此時，伴隨上 述的各種響應延遲的時間上的偏差表現(xiàn)為推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩之間的相位的偏差。其結(jié)果 是周期性產(chǎn)生推定轉(zhuǎn)矩比要求轉(zhuǎn)矩大的期間。采用上述公報中記載的技術，根據(jù)推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩的比決定點火延遲量，因 此，使得在推定轉(zhuǎn)矩大于要求轉(zhuǎn)矩的期間點火正時與MBT相比被延遲。而且，這樣的點火延 遲在點火正時效率被設定在最大效率時、即要求在MBT的運行時也會自動進行。即，在上述 公報中記載的技術中，有可能因點火正時的不想要的延遲使得燃料經(jīng)濟性產(chǎn)生不必要的變差。就上述的問題而言，申請人在日本特愿2008-178963號中提出了作為其解決方案 的發(fā)明。采用該專利申請所涉及的發(fā)明，在由節(jié)氣門的動作可達成要求轉(zhuǎn)矩的變化率時，作 為點火正時的設定的基礎的轉(zhuǎn)矩效率被固定為最大效率1。因此，即使因推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn) 矩之間的時間上的偏差使推定轉(zhuǎn)矩變?yōu)楸纫筠D(zhuǎn)矩大，也因轉(zhuǎn)矩效率被固定為最大效率從 而可防止不需要的點火延遲。但是，在要求轉(zhuǎn)矩自身以不能僅由節(jié)氣門的動作達成的速度變化的情況下，其結(jié) 果會導致點火延遲發(fā)生作用。例如為了抑制車輛的縱傾(pitching)等目的，在要求轉(zhuǎn)矩 上添加周期性增減成分的情況。雖然通過點火延遲發(fā)生作用可達成要求轉(zhuǎn)矩的變化率，但 是燃料經(jīng)濟性會變差。在對車輛所要求的性能中尤以燃料經(jīng)濟性為特別被強烈要求的性 能，因此，在將提高燃料經(jīng)濟性作為第一位來加以考慮的情況下，希望盡可能地抑制點火正 時的延遲。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決如上述的課題而做成的，其目的在于提供一種使得可以抑制 因內(nèi)燃機的點火正時被延遲而導致的燃料經(jīng)濟性的變差的車輛的控制裝置。涉及本發(fā)明的車輛的控制裝置具有驅(qū)動系統(tǒng)控制部和發(fā)動機控制部。驅(qū)動系統(tǒng)控 制部相對于發(fā)動控制部位于控制系統(tǒng)的上位，綜合控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)。另一方面，發(fā)動機 控制部基于從驅(qū)動系統(tǒng)控制部發(fā)出的要求轉(zhuǎn)矩控制內(nèi)燃機。內(nèi)燃機為車輛的動力裝置，驅(qū) 動系統(tǒng)控制部使用內(nèi)燃機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩控制車輛的運行狀態(tài)。詳細來說，發(fā)動機控制部基于要求轉(zhuǎn)矩調(diào)整吸入空氣量，并且以補償由吸入空氣 量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩之間的偏差的方式調(diào)整點火正時。驅(qū)動系統(tǒng)控制部計 算出為了達成作為目標的車輛的運行狀態(tài)對內(nèi)燃機所期望輸出的轉(zhuǎn)矩，將該期望轉(zhuǎn)矩作為 輸出到發(fā)動機控制部的要求轉(zhuǎn)矩的基礎。期望轉(zhuǎn)矩的算出基于由駕駛員對加速踏板的操作 量或裝備于車輛的各種傳感器的信號進行。驅(qū)動系統(tǒng)控制部用根據(jù)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩調(diào)整能力 決定的預定的保護值(guard value)限制以這種方式計算出的期望轉(zhuǎn)矩的變化率，計算出 限制后的期望轉(zhuǎn)矩作為要求轉(zhuǎn)矩。該保護值以由內(nèi)燃機中的吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn) 矩的變化率的范圍為基準來設定。根據(jù)本發(fā)明所涉及的控制裝置，可以在由驅(qū)動系統(tǒng)控制部進行的要求轉(zhuǎn)矩的生成 階段，對由吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩的變化率的范圍加以考慮。與由吸入空氣量的 調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩相比要求轉(zhuǎn)矩越小，則由發(fā)動機控制部產(chǎn)生的點火正時的延遲越產(chǎn)生作 用，但通過對要求轉(zhuǎn)矩預先考慮上述范圍，可以防止點火正時的延遲或?qū)Ⅻc火正時的延遲 抑制在允許范圍，可抑制因點火正時延遲導致的燃料經(jīng)濟性的惡化。在本發(fā)明的更為優(yōu)選的實施方式中，上述保護值被設為由內(nèi)燃機中吸入空氣量的 調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩的變化率的范圍的界限值。若這樣設定，則使得可僅由吸入空氣量的調(diào) 整達成要求轉(zhuǎn)矩，因此，可以可靠地防止與燃料經(jīng)濟性變差相伴的點火正時的延遲。在本發(fā)明的進一步優(yōu)選的實施方式中，上述的保護值在發(fā)動機控制部中基于現(xiàn)在 或作為目標的內(nèi)燃機的運行狀態(tài)計算出來，并從發(fā)動機控制部被輸出到驅(qū)動系統(tǒng)控制部。 通過在直接控制著內(nèi)燃機的發(fā)動機控制部進行保護值的算出，可更加正確地將由吸入空氣 量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩的變化率的范圍反映到保護值。在本發(fā)明的進一步優(yōu)選的實施方式中，驅(qū)動系統(tǒng)控制部根據(jù)作為目標的車輛的運 行狀態(tài)允許或禁止由保護值對期望轉(zhuǎn)矩的限制。例如，若為以燃料經(jīng)濟性為優(yōu)先的運行狀 態(tài)，則允許由保護值對期望轉(zhuǎn)矩的限制，若為與燃料經(jīng)濟性(燃費)相比以轉(zhuǎn)矩精度為優(yōu)先 的運行狀態(tài)，則禁止由保護值對期望轉(zhuǎn)矩的限制。


圖1是表示作為本發(fā)明的實施方式的車輛的控制裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式涉及的車輛控制裝置的發(fā)動機控制部的構(gòu)成的框圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式涉及的梯度保護部(勾配# 一 F )的動作的 圖。圖4是表示車輛控制裝置的驅(qū)動系統(tǒng)控制部的構(gòu)成的變形例的框圖。附圖標記說明
2 車輛控制裝置；4 驅(qū)動系統(tǒng)控制部；6 發(fā)動機控制部；10 梯度保護部。
具體實施例方式參照圖1 圖3的各圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是表示作為本發(fā)明的實施方式的車輛的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施方式 的車輛控制裝置2包含存在控制系統(tǒng)的上位和下位關系的2個部分。位于上位的部分為驅(qū) 動系統(tǒng)控制部4，位于下位的部分為控制發(fā)動機(內(nèi)燃機)的發(fā)動機控制部6。除了它們之 夕卜，在車輛控制裝置2中還包含控制自動變速器的變速器控制部等，但因與本實施方式無 關所以省略對它們的圖示和說明。在車輛控制裝置2中由驅(qū)動系統(tǒng)控制部4綜合控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)控 制部4 通過發(fā)動機控制部6使發(fā)動機產(chǎn)生期望的轉(zhuǎn)矩，并使用發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩控制車輛 的運行狀態(tài)。在驅(qū)動系統(tǒng)控制部4除了駕駛員的加速踏板操作量之外，也被輸入來自裝備 于車輛的各種傳感器(例如、車輪速度傳感器、橫擺率傳感器(Yaw Rate Sensor)、加速度 傳感器等)的信號(車輛信息)。驅(qū)動系統(tǒng)控制部4基于加速踏板操作量計算出駕駛員對 車輛所要求的轉(zhuǎn)矩，并且，基于由傳感器得到的車輛信息計算在車輛控制上所需要的各種 轉(zhuǎn)矩(例如穩(wěn)定性控制用轉(zhuǎn)矩、牽引控制用轉(zhuǎn)矩、防止變速沖擊用轉(zhuǎn)矩、抑制縱傾用轉(zhuǎn)矩 等)。調(diào)停這些轉(zhuǎn)矩所得到的轉(zhuǎn)矩是對內(nèi)燃機期望輸出的期望轉(zhuǎn)矩，包含調(diào)停的期望轉(zhuǎn)矩的 運算由運算部8進行。另外，在此所說的調(diào)停是指按照預先確定的計算規(guī)則從多個數(shù)值得 到1個數(shù)值的動作。在計算規(guī)則方面包含例如最大值選擇、最小值選擇、平均、或累加(足 L·合)等。也可以采用適當組合了這多個計算規(guī)則后的計算規(guī)則。在驅(qū)動系統(tǒng)控制部4中除了包含上述的運算部8之外還包含梯度保護部10。梯度 保護部10是用于對期望轉(zhuǎn)矩的梯度(傾斜度，勾配)即變化率施加保護(guard，防護)的 單元。驅(qū)動系統(tǒng)控制部4不是原樣對發(fā)動機要求由運算部8計算出的期望轉(zhuǎn)矩，而是將由 梯度保護部10處理了的值作為要求轉(zhuǎn)矩輸出。具有這樣的梯度保護部10是車輛控制裝置 2所具有的重要特征之一，因此，對梯度保護部10的內(nèi)容后面詳細說明。發(fā)動機控制部6基于由驅(qū)動系統(tǒng)控制部4供給的要求轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機。在適用本 發(fā)明的車輛中，發(fā)動機是指可由吸入空氣量和點火正時控制轉(zhuǎn)矩的火花點火式的發(fā)動機。 涉及本實施方式的發(fā)動機具有作為用于調(diào)整吸入空氣量的致動器的節(jié)氣門，具有作為用 于調(diào)整點火正時的致動器的點火裝置。發(fā)動機控制部6通過操作這些致動器控制發(fā)動機產(chǎn) 生的轉(zhuǎn)矩。圖2是表示發(fā)動機控制部6的構(gòu)成的框圖。發(fā)動機控制部6首先在內(nèi)置的運算部 12將取得的要求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為空氣量(KL)。由該轉(zhuǎn)換處理得到的空氣量成為發(fā)動機的目標 空氣量。另外，在此所說的空氣量是每1個循環(huán)的缸內(nèi)吸入空氣量，也可將其替換為無因次 (無量綱)化了的填充效率(負荷率)。在轉(zhuǎn)換處理中可使用將轉(zhuǎn)矩和空氣量關聯(lián)起來了 的映射圖(map)。在該映射圖中，以發(fā)動機轉(zhuǎn)速和/或空燃比等對轉(zhuǎn)矩和空氣量的關系產(chǎn)生 影響的各種運行條件為關鍵字(key，關鍵參數(shù))。但是，就點火正時而言以點火正時為MBT 為前提。接著，發(fā)動機控制部6在內(nèi)置的運算部14根據(jù)目標空氣量計算出節(jié)氣門開度。在 節(jié)氣門開度的計算中可使用空氣模型(air model)的逆模型(逆)。空氣模型為進氣系統(tǒng)的物理模型，基于流體力學等使對節(jié)氣門的動作的空氣量的響應模型化。發(fā)動機控 制部6將由目標空氣量轉(zhuǎn)換出來的節(jié)氣門開度設定為節(jié)氣門的操作量，按照設定的節(jié)氣門 開度操作節(jié)氣門。另外，發(fā)動機控制部6計算出發(fā)動機的要求轉(zhuǎn)矩相對于推定轉(zhuǎn)矩的比(以下稱之 為轉(zhuǎn)矩效率)，基于該轉(zhuǎn)矩效率計算出點火正時。轉(zhuǎn)矩效率的算出由運算部18進行。在此 所說的推定轉(zhuǎn)矩是指若在現(xiàn)在的節(jié)氣門開度將點火正時設定在MBT可得到的轉(zhuǎn)矩、即在 現(xiàn)在的吸入空氣量可達成的最大轉(zhuǎn)矩。每當推定轉(zhuǎn)矩的算出時，首先，使用上述的空氣模型 計算出在現(xiàn)在的節(jié)氣門開度可實現(xiàn)的、推定的空氣量。接著，使用表示在MBT的轉(zhuǎn)矩和空氣 量的關系的映射圖，將推定空氣量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩。這樣計算出的轉(zhuǎn)矩為推定轉(zhuǎn)矩，這些計算由 內(nèi)置于發(fā)動機控制部6的運算部16實行。在發(fā)動機控制部6中包含上下限保護部22，上下限保護部22是用于對轉(zhuǎn)矩效率的 大小(低值，低 )施加保護的單元。發(fā)動機控制部6并不是將由運算部18計算出的轉(zhuǎn)矩 效率原樣直接用于點火正時的算出，而是基于由上下限保護部22處理了的值計算出點火 正時。上下限保護部22由來自內(nèi)置于發(fā)動機控制部6的梯度判定部24的信號操作。對上 下限保護部22和梯度判定部24的內(nèi)容后面詳細說明。發(fā)動機控制部6在內(nèi)置的運算部20將轉(zhuǎn)矩效率轉(zhuǎn)換為點火正時。將由該轉(zhuǎn)換處 理得到的點火正時作為點火裝置的操作量。在轉(zhuǎn)換處理中可使用將轉(zhuǎn)矩效率和點火正時關 聯(lián)起來了的映射圖。在該映射圖中，以要求轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、空燃比等對轉(zhuǎn)矩效率和點火 正時的關系產(chǎn)生影響的各種運行條件為關鍵字。而且，若采用該映射圖，則在轉(zhuǎn)矩效率為最 大值1時點火正時被設定為ΜΒΤ，轉(zhuǎn)矩效率與1相比越小，則點火正時設定為相對于MBT延 遲越多。以上是與車輛控制裝置2的基本構(gòu)成相關的說明。接著，對對于車輛控制裝置2 來說作為要部的梯度保護部10和與其相關的上下限保護部22和梯度判定部24的各內(nèi)容 進行說明。梯度保護部10用由發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩調(diào)整能力決定的預定的保護值限制所輸入的期 望轉(zhuǎn)矩的梯度。該保護值以由發(fā)動機中吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩梯度的范圍為基準 來設定。更為詳細來說，將由吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩梯度的上限值和下限值分別 作為由梯度保護部10實行的保護值。由吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩梯度的上限值為 使節(jié)氣門全開可得到的轉(zhuǎn)矩梯度，下限值為使節(jié)氣門全閉可得到的轉(zhuǎn)矩梯度。圖3是對由梯度保護部10用于保護的保護值和被輸出到發(fā)動機控制部6的要求 轉(zhuǎn)矩的關系進行表示的圖。在圖3中，上限保護線是與由節(jié)氣門全開可達成的轉(zhuǎn)矩梯度相 對應的線，下限保護線是與由節(jié)氣門全閉可達成的轉(zhuǎn)矩梯度相對應的線。因此，以要求轉(zhuǎn)矩 的現(xiàn)在值為基準由上限保護線和下限保護線夾著的區(qū)域為由吸入空氣量的調(diào)整可達成的 轉(zhuǎn)矩的范圍，相比下限保護線靠下側(cè)的區(qū)域是點火延遲發(fā)生作用的區(qū)域。若自現(xiàn)在(當前)經(jīng)過一定時間之后(在此為下一步(步驟))的期望轉(zhuǎn)矩位于 上限保護線和下限保護線之間，則將該值原樣輸出作為要求轉(zhuǎn)矩。但是，在下一步的期望轉(zhuǎn) 矩越過下限保護線 的情況下，梯度保護部20用下限保護線限制期望轉(zhuǎn)矩，將該被限制了的 期望轉(zhuǎn)矩(圖中的要求轉(zhuǎn)矩下限值)作為要求轉(zhuǎn)矩輸出。另外，在下一步的期望轉(zhuǎn)矩越過 上限保護線的情況下，梯度保護部20用上限保護線限制期望轉(zhuǎn)矩，將該被限制了的期望轉(zhuǎn)矩(圖中的要求轉(zhuǎn)矩上限值)作為要求轉(zhuǎn)矩輸出。 S卩，梯度保護部20在由驅(qū)動系統(tǒng)控制部4進行的要求轉(zhuǎn)矩的生成階段，將要求轉(zhuǎn) 矩的梯度限制在由吸入空氣量的調(diào)整可達成的范圍。通過將這樣被限制了梯度的要求轉(zhuǎn)矩 供給到發(fā)動機控制部6，可以防止因要求轉(zhuǎn)矩的達成所導致的點火延遲。但是，在推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩之間有時存在伴隨運算處理和信號傳遞的延遲、節(jié) 氣門的動作延遲、或傳感器的輸出延遲等的各種響應延遲的時間上的偏差即相位的偏差。 在存在這樣的相位的偏差的情況下，在要求轉(zhuǎn)矩減小了時，不管是否在由吸入空氣量的調(diào) 整可達成的范圍，都會過渡性地變成推定轉(zhuǎn)矩大于要求轉(zhuǎn)矩從而轉(zhuǎn)矩效率變?yōu)樾∮?。用于 防止在這樣的情況下的不必要的點火延遲的手段為上下限保護部22和梯度判定部24。上下限保護部22用上限保護值和下限保護值保護處理所被輸入的轉(zhuǎn)矩效率。上 限保護值被固定為最大值1。另一方面，下限保護值通常被設定為無效的值，只有在梯度判 定部24的標志信號(flag signal)為ON(開啟)的情況下才被設定為作為有效值的最大 值1。因此，在上下限保護部22的下限保護值有效地起作用時，不論推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩之 間的大小關系為何，轉(zhuǎn)矩效率都被固定為1。梯度判定部24計算出從驅(qū)動系統(tǒng)控制部4輸入到發(fā)動機控制部6的要求轉(zhuǎn)矩的 梯度、詳細來說、每1個控制周期的要求轉(zhuǎn)矩的變化量。而且，對僅由節(jié)氣門進行的吸入空 氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩的梯度和要求轉(zhuǎn)矩的梯度進行比較。僅由吸入空氣量的調(diào)整可達 成的轉(zhuǎn)矩梯度是指節(jié)氣門的全開或全閉可達成的轉(zhuǎn)矩梯度，在此是指由節(jié)氣門的全閉可達 成的減小方向的轉(zhuǎn)矩梯度。在比較的結(jié)果為僅由吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩梯度比要求轉(zhuǎn)矩的梯度大 的情況下，即，在僅由吸入空氣量的調(diào)整可達成要求轉(zhuǎn)矩的梯度的情況下，梯度判定部24 將標志信號設為ON。接收該標志信號，上下限保護部22將下限保護值設定為1。由此，即 使因推定轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩之間的時間上的偏差而過渡性地使推定轉(zhuǎn)矩變?yōu)楸纫筠D(zhuǎn)矩大， 也不會因此引起點火延遲不必要地被延遲。因此，可以防止因不必要的點火延遲所導致的 燃料經(jīng)濟性的變差。另外，在本實施方式中，在梯度保護部20設定的下限保護值與用于梯度判定部24 中的判定的轉(zhuǎn)矩梯度為相同值，一起被設定為由節(jié)氣門的全閉達成的轉(zhuǎn)矩梯度的值。在其 計算中可以利用基于實測數(shù)據(jù)制成的映射圖和/或如上述的空氣模型的物理模型。同樣， 對于由節(jié)氣門全開達成的轉(zhuǎn)矩梯度的值也可以使用映射圖和/或物理模型計算。在本實施 方式中，這些計算由發(fā)動機控制部6實行，由發(fā)動機控制部6計算出的各保護值被供給到驅(qū) 動系統(tǒng)控制部4由梯度保護部20進行設定。以上對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但，本發(fā)明不限于上述的實施方式。本發(fā)明 在不脫離其要旨的范圍內(nèi)，可以從上述的實施方式進行各種變形來實施。例如，也可以將上 述的實施方式進行如下變形來實施。在第1變形例中，根據(jù)作為目標的車輛的運行狀態(tài)選擇性地使梯度保護部20工 作。例如，若以燃料經(jīng)濟性為優(yōu)先的運行狀態(tài)為目標，則設為如上述實施方式使梯度保護部 20工作。另一方面，若以轉(zhuǎn)矩精度為優(yōu)先的運行狀態(tài)為目標，則設為使梯度保護部20不工 作。即將期望轉(zhuǎn)矩原樣作為要求轉(zhuǎn)矩供給到發(fā)動機控制部6。作為以轉(zhuǎn)矩精度為優(yōu)先的運 行狀態(tài)可以舉出例如需要穩(wěn)定性控制用轉(zhuǎn)矩等緊急轉(zhuǎn)矩的情況。也可設定為通常預先給出(開啟)允許梯度保護部20工作的標志信號，在變?yōu)樾枰o急轉(zhuǎn)矩的情況下給出禁止梯 度保護部20工作的標志信號。梯度保護部20的工作的允許/禁止的判定，如圖4的框圖 所示，優(yōu)選是在被輸入有各種車輛信息的驅(qū)動系統(tǒng)控制部4中進行。在另一變形例中，在驅(qū)動系統(tǒng)控制部4中進行在梯度保護部20設定的保護值的計 算。在該計算中可以利用基于實測數(shù)據(jù)制成的映射圖和/或如空氣模型的物理模型。計算 中所需要的發(fā)動機信息、例如、節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等既可以從發(fā)動機控制部6取得、 也可以從傳感器直接取得。在再一別的變形例中，將在梯度保護部20設定的保護值設定在僅由吸入空氣量 的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩梯度的范圍的外側(cè)。具體來說，雖然在上述的實施方式中使下限保 護值與由節(jié)氣門全閉可達成的轉(zhuǎn)矩梯度相匹配一致，但在此將下限保護值設定為比其低的 值。在這樣設定了的情況下，越過僅由吸入空氣量的調(diào)整可達成的范圍地減小要求轉(zhuǎn)矩也 成為可能，在這種情況下點火延遲發(fā)揮作用以便補償由吸入空氣量的調(diào)整不能滿足要求的 量。使下限保護值相對于節(jié)氣門全閉時的轉(zhuǎn)矩梯度下降多少，只要與從燃料經(jīng)濟性的角度 出發(fā)可容許的點火延遲量相配合地決定即可。通過這樣做，可以實現(xiàn)與對車輛所要求的燃 料經(jīng)濟性相關的要求和與轉(zhuǎn)矩精度相關的要求這兩者的相互協(xié)調(diào)(調(diào)解)。另外，還可與作 為目 標的車輛的運行狀態(tài)連動地改變梯度保護部20的保護值。在再一別的實施例中，省略設置在發(fā)動機控制部6中的上下限保護部22和梯度判 定部24。若推定轉(zhuǎn)矩相對于要求轉(zhuǎn)矩的相位延遲為可忽視的程度，則可省略這些運算要素 (元件)。在再一別的實施例中，用過濾器構(gòu)成發(fā)動機控制部6。使要求轉(zhuǎn)矩通過過濾器，將 其分成為由吸入空氣量的調(diào)整可達成的比較低頻率的轉(zhuǎn)矩成分、和若沒有通過調(diào)整點火 正時則不能達成的比較高頻率的轉(zhuǎn)矩成分。采用這樣的構(gòu)成也可基于要求轉(zhuǎn)矩調(diào)整吸入空 氣量，以補償由吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩的偏差的方式調(diào)整點火正時。 即，就發(fā)動機控制部6的內(nèi)部的構(gòu)成來說、也可采用與上述實施方式不同的構(gòu)成。在再一別的實施例中，發(fā)動機控制部6以由節(jié)氣門以外的致動器調(diào)整吸入空氣量 的發(fā)動機為控制對象。例如，還可以以具有可以連續(xù)改變升程量或作用角的可變式進氣門 的發(fā)動機為控制對象。
權(quán)利要求
一種車輛的控制裝置，是具有驅(qū)動系統(tǒng)控制部和發(fā)動機控制部的車輛的控制裝置，該驅(qū)動系統(tǒng)控制部綜合控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)，該發(fā)動機控制部基于所述驅(qū)動系統(tǒng)控制部所要求的轉(zhuǎn)矩(以下稱之為要求轉(zhuǎn)矩)控制內(nèi)燃機，其特征在于，所述發(fā)動機控制部包含吸入空氣量調(diào)整單元，該吸入空氣量調(diào)整單元基于所述要求轉(zhuǎn)矩調(diào)整吸入空氣量；和點火正時調(diào)整單元，該點火正時調(diào)整單元調(diào)整點火正時以補償由吸入空氣量的調(diào)整所能夠達成的轉(zhuǎn)矩和所述要求轉(zhuǎn)矩的偏差，所述驅(qū)動系統(tǒng)控制部包含期望轉(zhuǎn)矩算出單元，該期望轉(zhuǎn)矩算出單元基于由駕駛員對加速踏板的加速踏板操作量或裝備于車輛的各種傳感器的信號，計算出為了達成作為目標的車輛的運行狀態(tài)要使內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩(以下稱之為期望轉(zhuǎn)矩)；保護單元，該保護單元用根據(jù)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩調(diào)整能力決定的預定的保護值限制所述期望轉(zhuǎn)矩的變化率；和要求轉(zhuǎn)矩輸出單元，該要求轉(zhuǎn)矩輸出單元將由所述保護值限制后的期望轉(zhuǎn)矩作為所述要求轉(zhuǎn)矩輸出到所述發(fā)動機控制部，所述保護值以由內(nèi)燃機中吸入空氣量的調(diào)整所能夠達成的轉(zhuǎn)矩的變化率的范圍為基準來設定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的控制裝置，其特征在于，所述保護值為由內(nèi)燃機中吸 入空氣量的調(diào)整所能夠達成的轉(zhuǎn)矩的變化率的范圍的界限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛的控制裝置，其特征在于，所述發(fā)動機控制部包含 保護值算出單元，該保護值算出單元基于現(xiàn)在或作為目標的內(nèi)燃機的運行狀態(tài)計算出所述保護值；和保護值輸出單元，該保護值輸出單元將計算出的保護值輸出到所述驅(qū)動系統(tǒng)控制部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的車輛的控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動系統(tǒng) 控制部包含保護判定單元，該保護判定單元根據(jù)作為目標的車輛的運行狀態(tài)允許或禁止由所述保 護單元對期望轉(zhuǎn)矩的限制。
全文摘要
涉及使用內(nèi)燃機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩控制車輛的運行狀態(tài)的車輛的控制裝置，使得可抑制因內(nèi)燃機的點火正時被延遲所導致的燃料經(jīng)濟性的惡化。車輛的控制裝置由綜合控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)控制部、和基于來自驅(qū)動系統(tǒng)控制部的要求轉(zhuǎn)矩控制內(nèi)燃機的發(fā)動機控制部構(gòu)成。發(fā)動機控制部基于要求轉(zhuǎn)矩調(diào)整吸入空氣量，且以補償由吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩和要求轉(zhuǎn)矩的偏差的方式調(diào)整點火正時。驅(qū)動系統(tǒng)控制部基于由駕駛員對加速踏板的操作量或裝備于車輛的各種傳感器的信號，計算出為了達成作為目標的車輛的運行狀態(tài)要使內(nèi)燃機輸出的期望轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動系統(tǒng)控制部用根據(jù)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩調(diào)整能力決定的預定的保護值限制期望轉(zhuǎn)矩的變化率，將限制后的期望轉(zhuǎn)矩作為要求轉(zhuǎn)矩輸出到發(fā)動機控制部。上述保護值以由內(nèi)燃機中吸入空氣量的調(diào)整可達成的轉(zhuǎn)矩的變化率的范圍為基準被設定。
文檔編號F02D45/00GK101861458SQ200980100118
公開日2010年10月13日 申請日期2009年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月26日
發(fā)明者副島慎一, 加藤直人, 高橋清德 申請人:豐田自動車株式會社