JP2000120468A

JP2000120468A - スロットル制御装置

Info

Publication number: JP2000120468A
Application number: JP10289648A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Fukada; 善樹深田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、アクセルペダルの操作量と独立で
スロットル弁の開度を制御可能な機構を備えた車両にお
いて、車両発進時や車両加速時にアクセルペダルの操作
量に対応した駆動トルクを得ることができる技術を提供
することを課題とする。【解決手段】本発明のスロットル制御装置は、スロッ
トル弁の開度をアクセルペダルの操作量に対応した目標
開度となるように制御する装置において、アクセルペダ
ルが非操作状態から操作状態へ移行したときに、スロッ
トル弁の目標開度を所定量大きくすることにより、アク
セルペダルの操作量に対応した吸入空気量より多くの吸
入空気量を内燃機関に供給し、内燃機関のトルクをアク
セルペダルの操作量に対応したトルクよりも大きくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】内燃機関の吸気系に設けられ
たスロットル弁を制御する技術に関し、特にアクセルペ
ダルと独立でスロットル弁の開度を制御する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される内燃機関、特にガソ
リンエンジンでは、吸入空気量を調節する機構として、
吸気通路に設けられたスロットル弁と車室内に設けられ
たアクセルペダルとをワイヤ機構やリンク機構等を介し
て機械的に連結し、アクセルペダルに連動してスロット
ル弁を開閉駆動する技術が知られている。

【０００３】また、近年では、内燃機関の電子制御技術
の発達に伴い、スロットル弁を電子制御する技術が提案
されている。このような技術としては、スロットル弁を
開閉駆動するアクチュエータと、機関運転状態に応じて
アクチュエータを制御する電子制御ユニット（Electron
ic Control Unit：ＥＣＵ）とから構成されるスロット
ル制御装置がある。

【０００４】スロットル制御装置では、ＥＣＵが内燃機
関の運転状態やアクセルペダルの操作量等をパラメータ
としてスロットル弁の開度を決定し、決定されたスロッ
トル開度とすべくアクチュエータを制御する。

【０００５】このようなスロットル制御装置によれば、
例えば、車両の加速時に駆動輪がスリップした場合等
に、運転者のアクセルペダル操作とは独立にスロットル
弁の開度を絞ることにより、吸入空気量を減少させて機
関出力を低下させ、駆動輪のスリップを抑制したり、ア
クセルペダルの操作量が零となるアイドル時にアクセル
ペダルと独立してスロットル弁を開き、所望量の吸入空
気量を確保することにより内燃機関のアイドル回転数を
所望の回転数に収束させるアイドルスピードコントロー
ル等を行うことが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、動力伝達系にト
ルクコンバータを備えた車両が普及してきているが、ト
ルクコンバータは、その構造上、発進初期等においてト
ルクの伝達能力が低いため、アクセルペダルの操作量に
対応した駆動トルクを得ることが困難であった。さら
に、トルクコンバータは、発進初期にトルクの伝達能力
が低く、その後急激に伝達能力が高まるため、車両の駆
動トルクは、発進初期に小さく、その後急激に増大する
ことになる。このような駆動トルクの変動を抑制するた
めに、運転者は、煩雑なアクセル操作を行わなければな
らなかった。

【０００７】このような問題に対してアクセルペダルの
操作量に対するスロットル弁の特性を非線形にする方法
が提案されている。この方法によれば、アクセルペダル
の操作量が小さいときにスロットル弁のゲインが小さく
なるため、運転者は、発進時における駆動トルクの変化
をアクセル操作によって抑制し易くなる。

【０００８】しかしながら、上記した方法であっても発
進時における駆動トルクの変化は、運転者のアクセル操
作によって抑制しなければならず、操作が煩雑である。
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもの
であり、アクセルペダルの操作と独立でスロットル弁の
開度を制御可能な機構を備えた車両において、発進時や
加速時の初期にアクセルペダルの操作量に対応した駆動
トルクを得ることができる技術を提供するとともに、発
進時や加速時の駆動トルクの変動を抑制することができ
る技術を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明に係るスロットル制御装置は、内燃機関の吸
気通路に設けられ、前記吸気通路の吸入空気流量を調節
するスロットル弁と、前記スロットル弁を開閉駆動する
スロットル駆動手段と、アクセルペダルの操作量を検出
するアクセル操作量検出手段と、前記アクセル操作量検
出手段により検出されたアクセル操作量に応じて前記ス
ロットル弁の目標開度を算出する目標開度算出手段と、
前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるように前
記スロットル駆動手段を制御するスロットル制御手段
と、を備えたスロットル制御装置であり、前記アクセル
操作量検出手段により前記アクセルペダルが非操作状態
から操作状態へ移行したことが検出されたときに、前記
目標開度算出手段により算出された目標開度を所定量大
きくする目標開度補正手段を備えることを特徴とする。

【００１０】このように構成されたスロットル制御装置
では、車両の発進時のようにアクセルペダルが非操作状
態から操作状態へ移行した際に、目標開度補正手段は、
目標開度算出手段によって算出された目標開度を所定量
大きくする。そして、スロットル駆動手段は、目標開度
補正手段によって補正された目標開度となるようにスロ
ットル弁を開閉駆動する。

【００１１】この場合、車両の発進初期におけるスロッ
トル弁の開度がアクセルペダルの操作量よりも大きくな
るため、アクセルペダルの操作量より多くの吸入空気量
が内燃機関に供給され、内燃機関のトルクは、アクセル
ペダルの操作量に対応したトルクより大きくなる。

【００１２】この結果、内燃機関のトルクの一部がトル
クコンバータ等の動力伝達系において損失されてもアク
セルペダルの操作量に対応した駆動トルクを確保するこ
とが可能となる。

【００１３】また、上記したスロットル制御装置では、
目標開度補正手段は、アクセルペダルが非操作状態から
操作状態へ移行した時点から所定期間、目標開度算出手
段によって算出された目標開度を所定量大きくするよう
にしてもよい。

【００１４】これは、動力伝達系にトルクコンバータを
備えた車両において、車両の発進初期にトルクコンバー
タの伝達能力が低く、その後トルクコンバータの伝達能
力が急激に高まるため、トルクコンバータの伝達能力が
低い間のみスロットル弁の開度を大きくして内燃機関の
トルクを大きくするためである。

【００１５】さらに、上記したスロットル制御装置で
は、目標開度補正手段は、アクセルペダルが非操作状態
から操作状態へ移行した時点から第１の所定期間内は目
標開度算出手段によって算出された目標開度を所定量大
きくし、前記第１の所定期間が経過した時点から第２の
所定期間内は目標開度算出手段によって算出された目標
開度を所定量小さくするようにしてもよい。

【００１６】これは、車両の発進初期においてトルクコ
ンバータの伝達能力が低く、その後トルクコンバータの
伝達能力が急激に高まるため、トルクコンバータの伝達
能力が高まった際の内燃機関のトルクを小さくすること
により駆動トルクの急激な増加及び駆動トルクの変動を
抑制するためである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるスロットル
制御装置の具体的な実施の形態について図面に基づいて
説明する。

【００１８】〈実施の形態１〉図１は、本発明のスロッ
トル弁制御装置を適用する内燃機関及び動力伝達系の概
略構成を示す図であり、同図に示す内燃機関１は、４サ
イクルの４気筒ガソリンエンジンである。

【００１９】内燃機関１には、トルクコンバータ１００
を介して自動変速機（Ａ／Ｔ）２００が連結され、自動
変速機（Ａ／Ｔ）２００の出力軸は、図示しないプロペ
ラシャフトやディファレンシャルギヤ等を介して車両の
駆動輪に接続されている。この場合、内燃機関１の図示
しないクランクシャフトの回転トルクは、トルクコンバ
ータ１００を介して自動変速機（Ａ／Ｔ）２００に伝達
され、次いで自動変速機（Ａ／Ｔ）２００からプロペラ
シャフトやディファレンシャルギヤを介して駆動輪に伝
達される。

【００２０】内燃機関１には、吸気枝管２が接続され、
吸気枝管２の各枝管が各気筒の図示しない燃焼室と吸気
ポートを介して連通している。吸気枝管２は、サージタ
ンク３に接続され、サージタンク３は、吸気管４を介し
てエアクリーナボックス５と連通している。このように
構成された吸気系では、エアクリーナボックス５に取り
込まれた新気が吸気管４を経てサージタンク３に供給さ
れ、次いでサージタンク３から吸気枝管２の各枝管に分
配され、各気筒の燃焼室へ供給される。

【００２１】前記吸気管４の途中には、吸気管４内を流
れる新気の質量に対応した電気信号を出力するエアフロ
ーメータ６が取り付けられ、サージタンク３には、サー
ジタンク３内の圧力に対応した電気信号を出力するバキ
ュームセンサ１２が取り付けられている。

【００２２】エアフローメータ６下流の吸気管４には、
吸気管４内を流れる新気の流量を調節する吸気絞り弁
（スロットル弁）７が設けられている。このスロットル
弁７には、ステッパモータ等からなり、印加電流の大き
さに応じてスロットル弁７を開閉駆動するアクチュエー
タ８と、スロットル弁７の開度に応じた電気信号を出力
するスロットルポジションセンサ９とが取り付けられて
いる。前記アクチュエータ８は、本発明にかかるスロッ
トル駆動手段の一実施態様である。

【００２３】続いて、前記スロットル弁７には、車室内
に設置されたアクセルペダル１０に連動して回動するア
クセルレバー（図示せず）が取り付けられ、アクセルレ
バーには、アクセルレバーの回動量に応じた電気信号
（アクセルペダル１０の踏み込み量に応じた電気信号）
を出力するアクセルポジションセンサ１１が取り付けら
れている。このアクセルポジションセンサ１１は、本発
明にかかるアクセル操作量検出手段の一実施態様であ
る。

【００２４】次に、吸気枝管２の各枝管には、その噴孔
が吸気ポートに臨むように燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄ（以下、燃料噴射弁１３と総称する）が
取り付けられている。これらの燃料噴射弁１３には、燃
料分配管１４が接続されている。前記燃料分配管１４
は、図示しない燃料ポンプと接続され、燃料ポンプから
圧送されてきた燃料を各気筒の燃料噴射弁１３に分配す
る。

【００２５】各燃料噴射弁１３は、駆動回路１５ａ、１
５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（以下、駆動回路１５と総称す
る）と接続され、前記駆動回路１５からの駆動電流が印
加されたときに開弁し、燃料分配管１４から供給された
燃料を吸気ポート内に噴射する。

【００２６】一方、内燃機関１には、排気枝管１６が接
続され、その排気枝管１６の各枝管が各気筒の燃焼室と
図示しない排気ポートを介して連通している。排気枝管
１６は、排気管１７に接続され、排気管１７は、下流に
て図示しないマフラーに接続されている。

【００２７】前記排気管１７の途中には、内燃機関１か
ら排出された排気ガスに含まれるＣＯ、ＮＯ_X、ＨＣ等
の有害ガス成分を浄化する排気浄化触媒１８が設けら
れ、この排気浄化触媒１８より上流の排気管１７には、
排気管１７内を流れる排気ガスの空燃比に対応した電流
を出力する空燃比センサ１９が取り付けられている。

【００２８】次に、内燃機関１には、図示しないクラン
クシャフトが所定角度（例えば、１０度）回転する都
度、電気信号を出力するクランクポジションセンサ２０
と、機関冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水
温センサ２１とが取り付けられている。

【００２９】また、内燃機関１には、機関制御用の電子
制御ユニット（Electronic ControlUnit：ＥＣＵ）２２
が併設されている。このＥＣＵ２２には、前記した、エ
アフローメータ６、スロットルポジションセンサ９、ア
クセルポジションセンサ１１、バキュームセンサ１２、
空燃比センサ１９、クランクポジションセンサ２０、水
温センサ２１に加え、車室内に設置されたシフトレバー
の位置を検出するシフトポジションセンサ２３、ブレー
キペダルの操作／非操作を検出するブレーキスイッチ２
４、車両の走行速度を検出する車速センサ２５等の各種
センサが電気配線を介して接続され、各種センサの出力
信号がＥＣＵ２２に入力されるようになっている。さら
に、ＥＣＵ２２には、スタータスイッチ２６のオン／オ
フ信号と、イグニッションスイッチ２７のオン／オフ信
号とが入力されるようになっている。

【００３０】一方、ＥＣＵ２２には、アクチュエータ８
や駆動回路１５等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ
２２がアクチュエータ８や駆動回路１５等に各種の制御
信号を送信することができるようになっている。

【００３１】ここで、ＥＣＵ２２は、図２に示すよう
に、双方向性バス２８により相互に接続された、ＣＰＵ
２９とＲＯＭ３０とＲＡＭ３１とバックアップＲＡＭ３
２とを備えている。前記双方向性バス２８には、Ａ／Ｄ
コンバータ３６を介して第１入力インタフェース回路３
３が接続されるとともに、第２入力インタフェース回路
３４と出力インタフェース回路３５とが接続されてい
る。

【００３２】第１入力インタフェース回路３３は、エア
フローメータ６、スロットルポジションセンサ９、アク
セルポジションセンサ１１、バキュームセンサ１２、水
温センサ２１、及び空燃比センサ１９の出力信号を入力
し、それらの各出力信号をＡ／Ｄコンバータ３６に入力
させる。

【００３３】Ａ／Ｄコンバータ３６は、第１入力インタ
フェース回路３３によって入力された各種の出力信号を
アナログ信号形式からデジタル信号形式に変換した後に
ＣＰＵ２９やＲＡＭ３１へ送信する。

【００３４】第２入力インタフェース回路３４は、クラ
ンクポジションセンサ２０、シフトポジションセンサ２
３、ブレーキスイッチ２４、車速センサ２５、スタータ
スイッチ２６、イグニッションスイッチ２７の出力信号
を入力し、それらの各出力信号をＣＰＵ２９やＲＡＭ３
１へ送信する。

【００３５】出力インタフェース回路３５は、ＣＰＵ２
９から出力される各種の制御信号をアクチュエータ８や
駆動回路１５へ送信する。ＲＯＭ３０は、各燃料噴射弁
１３から噴射すべき燃料噴射量を決定するための燃料噴
射量制御ルーチン、各燃料噴射弁１３から燃料を噴射す
る時期を決定するための燃料噴射時期制御ルーチン、各
気筒の点火時期を決定するための点火時期制御ルーチ
ン、スロットル弁７の開度を決定するためのスロットル
開度制御ルーチン等の各種アプリケーションプログラム
と、各種の制御マップを格納する。

【００３６】ＲＯＭ３０に記憶される制御マップとして
は、例えば、内燃機関１の運転状態と燃料噴射量との関
係を示す燃料噴射量制御マップ、内燃機関１の運転状態
と燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マッ
プ、内燃機関１の運転状態と点火時期との関係を示す点
火時期制御マップ、アクセルペダル１０の踏み込み量
（アクセル開度）とスロットル弁７の目標開度（目標ス
ロットル開度）との関係を示すスロットル開度制御マッ
プ等である。

【００３７】ＲＡＭ３１は、各センサからの出力信号や
ＣＰＵ２９の演算結果等を格納する。上記演算結果は、
例えば、クランクポジションセンサ２０の出力信号に基
づいて算出される機関回転数である。各センサからの出
力信号やＣＰＵ２９の演算結果等は、クランクポジショ
ンセンサ２０が信号を出力する度に最新のデータに更新
される。

【００３８】バックアップＲＡＭ３２は、機関停止後も
データを保持する不揮発性のメモリである。ＣＰＵ２９
は、ＲＯＭ３０に記憶されたアプリケーションプログラ
ムに従って動作し、各種センサの出力信号をパラメータ
として内燃機関１の運転状態を判別し、判別した機関運
転状態と各種制御マップとから燃料噴射量、燃料噴射時
期、点火時期、目標スロットル開度等を算出する。そし
て、ＣＰＵ２９は、各種の算出結果に基づいて駆動回路
１５を制御するとともに、本発明の要旨となるスロット
ル制御を実行する。

【００３９】本発明に係るスロットル制御では、ＣＰＵ
２９は、アクセル開度がオフ状態（アクセル開度＝０）
からオン状態（アクセル開度＞０）となった時点から第
１の所定時間Ｔ₁以内はスロットル開度が目標スロット
ル開度Θ_TRGより所定量大きくなるよう制御し、第１の
所定時間Ｔ₁が経過した時点から第２の所定時間Ｔ₂が経
過するまでの間はスロットル開度が目標スロットル開度
Θ_TRGより所定量小さくなるよう制御し、次いで第２の
所定時間経過後はスロットル開度が目標スロットル開度
Θ_TRGに収束するよう制御を行う。

【００４０】具体的には、ＣＰＵ２９は、ＲＡＭ３１か
らアクセルポジションセンサ１１の出力信号（アクセル
開度）を読み出し、アクセル開度がオフ状態であるか否
かを判別する。

【００４１】アクセル開度がオフ状態にあると判定した
場合は、ＣＰＵ２９は、アクセル開度がオフ状態からオ
ン状態へ移行した時点で起動され、アクセル開度がオン
状態からオフ状態へ移行した時点でリセットされるタイ
マをリセットする。

【００４２】一方、アクセル開度がオン状態にあると判
定した場合は、ＣＰＵ２９は、アクセル開度をパラメー
タとしてスロットル開度制御マップへアクセスし、アク
セル開度とに対応した目標スロットル開度Θ_TRGを算出
する。

【００４３】続いて、ＣＰＵ２９は、タイマのカウント
値が第２の所定時間Ｔ₂以下であるか否かを判別し、タ
イマのカウント値が第２の所定時間Ｔ₂より大きけれ
ば、スロットル開度が前記目標スロットル開度Θ_TRGと
なるようにアクチュエータ８を制御する。

【００４４】一方、タイマのカウント値が第２の所定時
間Ｔ₂以下であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、タ
イマのカウント値が第１の所定時間Ｔ₁以下であるか否
かを判別する。

【００４５】タイマのカウント値が第１の所定時間Ｔ₁
以下であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、前記目標
スロットル開度Θ_TRGに所定値Θ₁（＞０）を加算して新
たな目標スロットル開度Θ_TRGを算出する。そして、Ｃ
ＰＵ２９は、新たに算出された目標スロットル開度Θ
_TRGに従ってアクチュエータ８を制御する。

【００４６】タイマのカウント値が第１の所定時間Ｔ₁
より大きいと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、前記目標
スロットル開度Θ_TRGから所定値Θ₂（＞０）を減算して
新たな目標スロットル開度Θ_TRGを算出する。そして、
ＣＰＵ２９は、新たに算出された目標スロットル開度Θ
_TRGに従ってアクチュエータ８を制御する。

【００４７】上記したようなスロットル制御により、車
両が減速状態から加速状態へ移行する場合や車両が発進
する場合等に、スロットル開度は、図３に示すように、
アクセル開度がオフ状態からオン状態へ移行した時点か
ら第１の所定時間Ｔ₁以内ではアクセル開度に対応した
スロットル開度より大きくなり、次いで前記第１の所定
時間Ｔ₁が経過した時点から第２の所定時間Ｔ₂が経過す
るまでの間はアクセル開度に対応したスロットル開度よ
り小さくなり、さらに前記第２の所定時間Ｔ₂経過後は
アクセル開度に対応したスロットル開度に収束すること
になる。

【００４８】この結果、車両の発進初期のようにトルク
コンバータ１００の動力伝達能力が低いときに内燃機関
１の吸入空気量がアクセル開度に対応した吸入空気量よ
り多くなり、内燃機関１から出力されるトルクがアクセ
ル開度に対応したトルクより大きくなるため、内燃機関
１から出力されたトルクの一部がトルクコンバータ１０
０で損失されてもアクセル開度に対応したトルクが自動
変速機（Ａ／Ｔ）２００へ伝達されることになる。その
後トルクコンバータの動力伝達能力が急激に高まった際
には、内燃機関１の吸入空気量がアクセル開度に対応し
た吸入空気量より少なくなり、内燃機関１のトルクがア
クセル開度に対応したトルクより小さくなるため、自動
変速機（Ａ／Ｔ）２００に伝達されるトルクが急激に増
大することがない。

【００４９】尚、前記した第１の所定時間Ｔ₁、第２の
所定時間Ｔ₂、所定値Θ₁、Θ₂は、固定値でもよく、あ
るいはアクセル開度やアクセル開度の変化速度等に応じ
て増減される可変値としてもよい。

【００５０】上記したようにＣＰＵ２９がＲＯＭ３０の
アプリケーションプログラムを実行することにより、本
発明にかかる目標開度算出手段、スロットル制御手段、
及び目標開度補正手段が実現される。

【００５１】以下、本実施の形態の作用及び効果につい
て述べる。ＣＰＵ２９は、所定時間毎（例えば、クラン
クポジションセンサ２０が信号を出力する都度）に図４
に示すようなスロットル開度制御ルーチンを実行する。

【００５２】スロットル開度制御ルーチンでは、ＣＰＵ
２９は、先ずＳ４０１においてＲＡＭ３１からアクセル
ポジションセンサ１１の出力信号値（アクセル開度）を
読み出す。

【００５３】Ｓ４０２では、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ４０
１で読み出されたアクセル開度を参照してアクセルオフ
状態にあるか否か（アクセル開度＝０であるか否か）を
判別する。

【００５４】前記Ｓ４０２においてアクセルオフ状態に
あると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０３へ進
み、タイマのカウンタ値をリセットする。そして、ＣＰ
Ｕ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００５５】一方、前記Ｓ４０２においてアクセルオン
状態にあると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０４
へ進み、前記Ｓ４０１で読み出されたアクセル開度をパ
ラメータとしてＲＯＭ３０のスロットル開度制御マップ
へアクセスし、前記アクセル開度に対応した目標スロッ
トル開度Θ_TRGを算出する。

【００５６】続いて、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０５へ進み、
タイマのカウント値が第２の所定時間Ｔ₂以下であるか
否かを判別する。前記Ｓ４０５においてタイマのカウン
ト値が第２の所定時間Ｔ₂以下であると判定した場合
は、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０６へ進み、タイマのカウント
値が第１の所定時間Ｔ₁以下であるか否かを判別する。

【００５７】前記Ｓ４０６においてタイマのカウント値
が第１の所定時間Ｔ₁以下であると判定した場合は、Ｃ
ＰＵ２９は、Ｓ４０７へ進み、前記Ｓ４０４で算出され
た目標スロットル開度Θ_TRGに所定値Θ₁を加算して新た
な目標スロットル開度Θ_TRGを算出する。

【００５８】続いて、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０９へ進み、
スロットル弁７の開度を前記Ｓ４０７で新たに算出され
た目標スロットル開度Θ_TRGとすべくアクチュエータ８
を駆動し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００５９】一方、前記Ｓ４０６においてタイマのカウ
ント値が第１の所定時間Ｔ₁より大きいと判定した場合
は、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０８へ進み、前記Ｓ４０４で算
出された目標スロットル開度Θ_TRGから所定値Θ₂を減算
して新たな目標スロットル開度Θ_TRGを算出する。

【００６０】そして、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０９へ進み、
スロットル弁７の開度を前記Ｓ４０８で新たに算出され
た目標スロットル開度Θ_TRGとすべくアクチュエータ８
を駆動し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００６１】また、前記Ｓ４０５においてタイマのカウ
ント値が第２の所定時間Ｔ₂より大きいと判定した場合
は、ＣＰＵ２９は、Ｓ４０９へ進み、スロットル弁７の
開度を前記Ｓ４０４で算出された目標スロットル開度Θ
_TRGとすべくアクチュエータ８を駆動し、本ルーチンの
実行を終了する。

【００６２】上記したスロットル開度制御ルーチンが繰
り返し実行されることにより、車両発進時の初期のよう
にトルクコンバータ１００の動力伝達能力が低いときは
アクセル開度に対してスロットル開度が所定量大きくな
り、その後にトルクコンバータ１００の動力伝達能力が
急激に高まったときはアクセル開度に対してスロットル
開度が所定量小さくなる。

【００６３】この結果、トルクコンバータ１００の動力
伝達能力が低いときは、アクセル開度に対して内燃機関
１の吸入空気量が多くなり、それに伴って内燃機関１か
ら出力されるトルクが大きくなる。従って、トルクコン
バータ１００において内燃機関１のトルクの一部が損失
されても、アクセル開度に対応したトルクが自動変速機
（Ａ／Ｔ）２００に伝達され、車両の発進や加速がもた
つくことがない。

【００６４】また、トルクコンバータ１００の動力伝達
能力が急激に高まったときは、アクセル開度に対して内
燃機関１の吸入空気量が少なくなり、それに伴って内燃
機関１から出力されるトルクが小さくなる。従って、ト
ルクコンバータ１００の動力伝達力が急激に高まったと
きでも過剰なトルクが自動変速機（Ａ／Ｔ）２００に伝
達されることがなく、駆動トルクの急激な変動が抑制さ
れる。

【００６５】以上述べたように、本実施の形態にかかる
スロットル制御装置によれば、車両の発進時や加速時に
おいてアクセルペダル１０の操作量に対応した駆動トル
クを直ちに得ることができるとともに、その後の駆動ト
ルクの急激な変動を抑制することができ、運転者は、ア
クセルペダル１０の煩雑な操作を行う必要がない。

【００６６】〈実施の形態２〉以下、本発明にかかるス
ロットル制御装置の第２の実施の形態について説明す
る。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成に
ついて説明し、同様の構成については説明を省略する。

【００６７】前述の第１の実施の形態では、アクセルオ
フ状態からアクセルオン状態へ移行した時点からの時間
をパラメータとしてスロットル開度を制御する例につい
て述べたが、本実施の形態では機関回転数をパラメータ
としてスロットル開度を制御する例について述べる。

【００６８】この場合、機関回転数が所定回転数以下で
あるときのアクセル開度とスロットル開度との関係を示
す第１のスロットル開度制御マップと、機関回転数が所
定回転数より高いときのスロットル開度とアクセル開度
との関係を示す第２のスロットル開度制御マップとをＥ
ＣＵ２２のＲＯＭ３０に記憶しておく。

【００６９】前記第１のスロットル開度制御マップは、
図５に示すように、アクセル開度に対してスロットル開
度が大きくなるよう設定され、前記第２のスロットル開
度制御マップは、図６に示すように、アクセル開度に対
しスロットル開度が小さくなるよう設定されるものとす
る。

【００７０】そして、ＣＰＵ２９は、車両発進時の初期
のように機関回転数が所定回転数以下である極低回転領
域では前記第１のスロットル開度制御マップに従ってス
ロットル開度を制御し、その後機関回転数が所定回転数
を上回ると前記第２のスロットル開度制御マップに従っ
てスロットル開度を制御する。

【００７１】尚、ＣＰＵ２９は、第１のスロットル開度
制御マップと第２のスロットル開度制御マップとの何れ
か一方のマップを選択するにあたり、機関回転数を位相
進み補正し、その補正後の機関回転数（位相進み回転
数）をパラメータとしてマップの選択を行うものとす
る。

【００７２】位相進み回転数Ｒ_tは、所定の時定数Ｔ
（例えば０．２ｓｅｃ）と機関回転数の変化率Ｒ’（ｒ
ｐｍ／ｓｅｃ）との積を実際の機関回転数Ｒに加算して
得られる値（＝Ｒ＋Ｔ・Ｒ’）である。

【００７３】このような制御によれば、車両発進時の初
期のように機関回転数が極低回転領域にあり、トルクコ
ンバータ１００の動力伝達能力が低い場合は、アクセル
開度に対してスロットル開度が大きくなるため、内燃機
関１の吸入空気量がアクセル開度相当の吸入空気量より
多くなり、内燃機関１から出力されるトルクが増加す
る。その後、機関回転数が所定回転数を上回り、トルク
コンバータ１００の動力伝達能力が急激に高まった場合
は、アクセル開度に対してスロットル開度が小さくなる
ため、内燃機関１の吸入空気量がアクセル開度相当の吸
入空気量より少なくなり、内燃機関１から出力されるト
ルクが減少する。

【００７４】但し、スロットル弁７のハンチングを防止
するため、第２のスロットル開度制御マップが一旦選択
された後は、アクセル開度が“０”となるまでは機関回
転数が所定回転数以下となっても第１のスロットル開度
制御マップは選択されないものとする。

【００７５】以下、本実施の形態の作用及び効果につい
て述べる。ＣＰＵ２９は、所定時間毎に図７に示すよう
なスロットル開度制御ルーチンを繰り返し実行する。

【００７６】スロットル開度制御ルーチンでは、ＣＰＵ
２９は、先ずＳ７０１においてＲＡＭ３１から実際の機
関回転数Ｒを読み出す。続いて、ＣＰＵ２９は、Ｓ７０
２において前記Ｓ７０１で読み出された機関回転数Ｒよ
り機関回転数の変化率Ｒ’を算出し、その機関回転数の
変化率Ｒ’に時定数Ｔを積算する。次いでＣＰＵ２９
は、機関回転数の変化率Ｒ’と時定数Ｔとの積算値（＝
Ｔ・Ｒ’）を前記機関回転数Ｒに加算して位相進み回転
数Ｒ_tを算出する。

【００７７】Ｓ７０３では、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ７０
２で算出された位相進み回転数Ｒ_tが所定回転数Ｒ₀以下
であり、且つＲＡＭ３１の所定領域に記憶されたフラグ
がＯＦＦ状態であるか否かを判別する。

【００７８】ここで、前記フラグは、位相進み回転数Ｒ
_tが所定回転数を上回った時点（第２のスロットル制御
マップが選択された時点）でセット（フラグ＝ＯＮ）さ
れ、アクセル開度が“０”となった時点でリセット（フ
ラグ＝ＯＦＦ）されるフラグである。

【００７９】前記Ｓ７０３において位相進み回転数Ｒ_t
が所定回転数Ｒ₀以下であり、且つ前記フラグがＯＦＦ
であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ７０４へ進
み、第１のスロットル制御フラグを選択する。

【００８０】一方、前記Ｓ７０３において位相進み回転
数Ｒ_tが所定回転数Ｒ₀より高い、あるいは前記フラグが
ＯＮであると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ７０５
へ進み、第２のスロットル制御マップを選択する。次い
でＣＰＵ２９は、Ｓ７０６において前記フラグをＯＮに
する。

【００８１】前記Ｓ７０４あるいは前記Ｓ７０６の処理
を実行し終えたＣＰＵ２９は、Ｓ７０７へ進み、ＲＡＭ
３１からアクセルポジションセンサ１１の出力信号値
（アクセル開度）を読み出す。

【００８２】Ｓ７０８では、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ７０
７で読み出されたアクセル開度を参照して、アクセルオ
ン状態にあるか否かを判別する。前記Ｓ７０８において
アクセルオン状態にあると判定した場合は、ＣＰＵ２９
は、Ｓ７０９へ進み、前記Ｓ７０４あるいは前記Ｓ７０
５で選択されたスロットル開度制御マップと前記Ｓ７０
７で入力されたアクセル開度とから目標スロットル開度
Θ_TRGを算出する。

【００８３】続いて、ＣＰＵ２９は、Ｓ７１０におい
て、スロットル弁７の開度を、前記Ｓ７０９で算出され
た目標スロットル開度Θ_TRGとすべくアクチュエータ８
を駆動し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００８４】尚、前記Ｓ７０８においてアクセル開度が
オフ状態にあると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ７
１１へ進み、ＲＡＭ３１のフラグをリセットし、本ルー
チンの実行を一旦終了する。

【００８５】上記したスロットル開度制御ルーチンによ
れば、車両発進時の初期のように機関回転数が極低回転
領域にあり、トルクコンバータ１００の動力伝達能力が
低い場合は、アクセル開度に対してスロットル開度が大
きくなるため、内燃機関１の吸入空気量が増加し、内燃
機関１から出力されるトルクが増加する。この結果、ト
ルクコンバータ１００において内燃機関１のトルクの一
部が損失されても、アクセル開度に対応したトルクが自
動変速機（Ａ／Ｔ）２００に伝達され、車両の発進や加
速がもたつくことがない。

【００８６】その後、機関回転数が所定回転数を上回
り、トルクコンバータ１００の動力伝達能力が急激に高
まった際には、アクセル開度に対してスロットル開度が
所定量小さくなるため、内燃機関１の吸入空気量が減少
し、内燃機関１から出力されるトルクが減少する。この
結果、トルクコンバータ１００の動力伝達力が急激に高
まったときに過剰なトルクが自動変速機（Ａ／Ｔ）２０
０に伝達されることがなく、駆動トルクの急激な変動が
抑制される。

【００８７】従って、本実施の形態にかかるスロットル
制御装置によれば、車両の発進時や加速時においてアク
セルペダル１０の操作量に対応した駆動トルクを直ちに
得ることができるとともに、その後の駆動トルクの急激
な変動を抑制することができるため、運転者は、アクセ
ルペダル１０の煩雑な操作を行う必要がない。

【００８８】〈実施の形態３〉以下、本発明にかかるス
ロットル制御装置の第３の実施の形態について説明す
る。ここでは前述の第１の実施の形態と異なる構成につ
いて説明し、同様の構成については説明を省略する。

【００８９】前述の第１の実施の形態では、アクセルオ
フ状態からアクセルオン状態へ移行した時点からの時間
をパラメータとしてスロットル開度を制御する例につい
て述べたが、本実施の形態ではローパスフィルタがかけ
られたアクセル開度をパラメータとしてスロットル開度
を制御することを前提し、前記ローパスフィルタの時定
数を機関回転数に応じて可変とする例について述べる。

【００９０】この場合、ローパスフィルタの時定数Ｔと
機関回転数との関係を示す時定数制御マップをＲＯＭ３
０に記憶させておく。この時定数制御マップは、例え
ば、図８に示すように、機関回転数が極低回転のときに
時定数Ｔの値が大きくなり、機関回転数が高くなるほど
時定数Ｔの値が小さくなるよう設定される。

【００９１】そして、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７の
開度を制御する際に、機関回転数と前記時定数制御マッ
プとから機関回転数に対応した時定数Ｔを算出する。次
いで、ＣＰＵ２９は、サンプリング時間△ｔを前記時定
数Ｔで除算して、フィルタ係数ｒを決定する。

【００９２】続いて、ＣＰＵ２９は、“１”からフィル
タ係数ｒを減算した値（＝１−ｒ）に前回のフィルタ値
θ₁を積算し、その積算値（（１−ｒ）θ₁）にアクセル
開度θとフィルタ係数ｒとの積算値を加算して、アクセ
ル開度のフィルタ値θ₁（＝（１−ｒ）θ₁＋ｒθ）を算
出する。

【００９３】次に、ＣＰＵ２９は、アクセル開度θとア
クセル開度のフィルタ値θ₁を下記の式に代入してスロ
ットル開度Θを算出する。 Θ＝（１＋Ｗ）θ−Ｗθ₁ （Ｗ：定数）このようにして決定されるスロットル開度Θは、車両発
進時の初期のように機関回転数が極低回転領域にある場
合は、図９に示すように、時定数Ｔが大きくなるため、
アクセル開度θに対してフィルタ値θ₁が小さい値とな
り、その結果、スロットル開度Θがアクセル開度より所
定量Ｗ分だけ大きくなる。そして、機関回転数が上昇す
ると、時定数Ｔが小さい値となり、フィルタ値θ₁がア
クセル開度θに急速に収束し、その結果、スロットル開
度Θがアクセル開度θに収束するようになる。

【００９４】従って、上記したような制御により、車両
発進時の初期のみスロットル開度をアクセル開度より大
きくすることができる。

【００９５】

【発明の効果】本発明のスロットル制御装置では、車両
の発進時のようにアクセルペダルが非操作状態から操作
状態へ移行した際に、スロットル弁の開度がアクセルペ
ダルの操作量よりも大きくなるため、内燃機関のトルク
の一部がトルクコンバータ等の動力伝達系において損失
されてもアクセルペダルの操作量に対応した駆動トルク
を確保することができ、運転者が煩雑な操作を行う必要
がない。

【００９６】また、本発明のスロットル制御装置では、
アクセルペダルが非操作状態から操作状態へ移行した時
点から所定期間内のみスロットル弁の開度がアクセルペ
ダルの操作量よりも大きくなるため、動力伝達系にトル
クコンバータを備えた車両において、車両の発進初期の
トルクコンバータの伝達能力が低い間のみスロットル弁
の開度を大きくして内燃機関のトルクを大きくし、動力
伝達系で内燃機関のトルクの一部が損失されてもアクセ
ルペダルの操作量に対応した駆動トルクを得ることが可
能となる。

【００９７】さらに、本発明のスロットル制御装置で
は、アクセルペダルが非操作状態から操作状態へ移行し
た時点から第１の所定期間内はスロットル開度がアクセ
ルペダルの操作量より大きくなり、第１の所定期間が経
過した時点から第２の所定期間内はスロットル開度がア
クセルペダルの操作量よりも小さくなるため、車両の発
進初期のようにトルクコンバータの伝達能力が低い間は
内燃機関のトルクを大きくしてアクセルペダルの操作量
に対応した駆動トルクを確保し、トルクコンバータの伝
達能力が急激に高まったときは内燃機関のトルクを小さ
くして駆動トルクの変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する内燃機関の概略構成図

【図２】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図

【図３】第１の実施の形態にかかるスロットル制御実
行時のスロットル開度とアクセル開度との関係を示す図

【図４】第１の実施の形態におけるスロットル開度制
御ルーチンを示すフローチャート図

【図５】第２の実施の形態における第１のスロットル
開度制御マップの一例を示す図

【図６】第２の実施の形態における第２のスロットル
開度制御マップの一例を示す図

【図７】第２の実施の形態におけるスロットル開度制
御ルーチンを示すフローチャート図

【図８】第３の実施の形態における時定数制御マップ
の一例を示す図

【図９】第３の実施の形態にかかるスロットル制御実
行時の機関回転数とスロットル開度とアクセル開度との
関係を示す図

【符号の説明】

１・・・内燃機関４・・・吸気管７・・・スロットル弁８・・・アクチュエータ９・・・スロットルポジションセンサ１０・・アクセルペダル１１・・アクセルポジションセンサ２２・・ＥＣＵ２９・・ＣＰＵ３０・・ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｅ３１２ＡＦターム(参考） 3G065 CA13 CA21 DA06 EA04 FA12 GA01 GA05 GA09 GA10 GA11 GA29 GA31 GA41 GA46 KA36 3G084 BA05 CA00 CA04 CA09 DA11 EA01 EA04 EA11 EB09 EB12 EB24 EC03 FA07 FA10 FA29 FA33 FA36 FA38 3G301 PF04Z PF05Z PF08Z PF16Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気通路に設けられ、前記吸
気通路の吸入空気流量を調節するスロットル弁と、前記スロットル弁を開閉駆動するスロットル駆動手段
と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出
手段と、前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル
操作量に応じて前記スロットル弁の目標開度を算出する
目標開度算出手段と、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるように前
記スロットル駆動手段を制御するスロットル制御手段
と、を備えたスロットル制御装置であり、前記アクセル操作量検出手段により前記アクセルペダル
が非操作状態から操作状態へ移行したことが検出された
ときに、前記目標開度算出手段により算出された目標開
度を所定量大きくする目標開度補正手段を備えることを
特徴とするスロットル制御装置。
【請求項２】前記目標開度補正手段は、前記アクセル
ペダルが非操作状態から操作状態へ移行した時点から所
定期間、前記目標開度を所定量大きくすることを特徴と
する請求項１記載のスロットル制御装置。
【請求項３】前記目標開度補正手段は、前記アクセル
ペダルが非操作状態から操作状態へ移行した時点から第
１の所定期間内は前記目標開度を所定量大きくし、前記
第１の所定期間が経過した時点から第２の所定期間内は
前記目標開度を所定量小さくすることを特徴とする請求
項１記載のスロットル制御装置。