JP2007278266A - 車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１台の車両で特性の異なる３台分の車両を運転できるようにする。
【解決手段】Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２に設けられている記憶手段に、異なる駆動力特性を有する３種類のモードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３が格納されており、運転者がモード選択スイッチ８を操作することで、モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３から１つのモードマップが選択され、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２では、選択されたモードマップからエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａｃｃとをパラメータとして参照して目標トルクτｅを設定し、目標トルクτｅに対応するスロットル開度信号をスロットルアクチュエータ３７へ出力し、スロットル弁を開閉動作させる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、異なる複数の駆動力特性の中から１つの駆動力特性を外部操作により選択し、選択した駆動力特性に従って駆動力を決定する車両の駆動力制御装置に関する。

従来、スロットル弁をスロットルアクチュエータにより電子的に制御する、いわゆる電子制御スロットル方式のエンジンでは、アクセルペダルとスロットル弁とが機械的にリンクされていないため、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）に対して、スロットル弁の開度（スロットル開度）を非線形特性で制御することができる。

例えば特許文献１（特開２００５−１８８３８４号公報）には、エンジン回転数とアクセル開度に基づきエンジンの運転状態を複数の運転領域に分別し、各運転領域毎にマップを設定して、エンジンの運転状態に適したスロットル弁の開度制御を行うことができるようにした技術が開示されている。

この文献に開示されている技術によれば、高速走行においてはポテンシャルを最大に発揮させることで良好な運転性能が発揮され、一方、渋滞等の停車と発進とを繰り返すような運転の際には、パワーを抑制した運転が可能となり、良好なドライバビリティを得ることができる。
特開２００５−１８８３８４号公報

しかし、上述した文献に開示されている技術では、各運転領域に応じてマップが自動的に選択され、選択したマップに基づいてスロットル開度が制御されるため、例えばターボエンジン等の高性能エンジンを搭載する車両が一般道路を走行する場合、アクセルペダルを思い切り踏み込むと運転領域がフル加速領域となり、パワフルな加速性能が引き出されてしまう。そのため、一般道路を走行する場合は、アクセルペダルの踏込み量を常に微調整しなければならず、アクセルワークが神経質にならざるを得ない。

一方、エンジンのパワーを必要以上に抑えてしまうと、高速走行や登坂走行において、充分な加速性能を発揮させることができなくなり、運転者にパワー不足感を与えてしまう。

又、パワーを抑制した経済的な運転を好む運転者と、加減速レスポンスに優れたきびびとした運転を好む運転者とでは、車両の駆動力特性に対する要求が異なる。従って、１台の車両を、好みの異なる運転者が各々運転するような場合には、それぞれの運転者の要求を満足させる駆動力制御を設定することはできない。

このように、各運転者の要求を１台の車両で満足させることは難しく、一般に、ユーザは自分の好みに適合した駆動力特性を有する車両を選択して購入しており、購入後に駆動力特性を変更することができず、パワフルな駆動力特性の車両を選択すると経済性が犠牲となり、逆に経済性の高い駆動力特性を有する車両を選択するとパワフルさが犠牲になるなど、両立が難しく使い勝手が悪いという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、１台の車両で運転者の好みに応じた駆動力特性を設定することができ、経済的な運転はもとより、きびきびとした運転も可能で、運転をより楽しませることができるばかりでなく、車両購入後も駆動力特性を選択することができて使い勝手の良い車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明による第１の車両の駆動力制御装置は、エンジン運転状態を検出する運転状態検出手段と、アクセル開度と前記エンジン運転状態とに基づき、異なる複数の駆動力特性に応じて駆動力指示値を設定する駆動力設定手段と、前記異なる複数の駆動力特性の中から１つの駆動力特性を外部操作により選択する選択手段と、前記選択した駆動力特性に応じて前記駆動力指示値を決定する駆動力決定手段とを備えていることを特徴とする。

更に、第２の車両の駆動力制御装置は、第１の車両の駆動力制御装置において、前記駆動力設定手段は、前記アクセル開度と前記エンジン運転状態とを格子軸として、異なる駆動力特性を有する駆動力指示値を各々有する複数のモードマップを記憶し、前記選択手段は、前記複数のモードマップから１つのモードマップを外部操作により選択し、前記駆動力決定手段は、前記選択したモードマップを参照して駆動力特性を決定することを特徴とする。

本発明によれば、異なる複数の駆動力特性を設定し、その中から外部操作により１つの駆動力特性を選択することができるため、１台の車両で運転者の好みに応じた駆動力特性を設定することができ、経済的な運転はもとより、きびきびとした運転も可能で、運転をより楽しませることができるばかりでなく、車両購入後も異なる駆動力特性を選択することができて使い勝手がよい。

従って、例えば好みの異なる複数の運転者が１台の車両を運転する場合であって、それぞれの好みに応じた駆動力特性を選択して運転することができるため、１台の車両を効率よく利用することができる。

以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図１にインストルメントパネル及びセンタコンソールを運転席側から見た斜視図が示されている。

図１に示すように、車両の車室内前部に配設されているインストルメントパネル（以下「インパネ」と略称）１は、車幅方向左右に延出されており、運転席２の前方に位置するインパネ１にコンビネーションメータ（以下「コンビメータ」と略称）３が配設されている。又、このインパネ１の車幅方向ほぼ中央に、周知のカーナビゲーションシステムを構成する表示手段としてのセンタディスプレイ４が配設されている。

又、運転席２と助手席５との間に配設されて、インパネ１側から車体後方へ延出するセンタコンソール６に、自動変速機のレンジを選択するセレクトレバー７が配設され、その後方に、エンジンの駆動力特性を選択する選択手段としてのモード選択スイッチ８が配設されている。更に、運転席２の前方にステアリングホイール９が配設されている。

ステアリングホイール９は、エアバッグ等を収容するセンタパッド部９ａを有し、このセンタパッド部９ａと外周のグリップ部９ｂとの左右及び下部が、３本のスポーク９ｃを介して連設されている。このセンタパッド部９ａの左下部に表示切換スイッチ１０が配設され、又、右下部に、一時切換手段としての一時切換スイッチ１１が配設されている。

又、図２に示すように、コンビメータ３は、中央寄りの左右に、エンジン回転数を示すタコメータ３ａと、車速を表示するスピードメータ３ｂとが各々配設されている。更に、タコメータ３ａの左側に冷却水温を表示する水温計３ｃが配設され、スピードメータ３ｂの右側に燃料残量を表示する燃料計３ｄが配設されている。又、中央部に現在の変速段を表示する変速段表示部３ｅが配設されている。尚、符号３ｆはウォーニングランプ、３ｇはトリップメータをリセットするトリップリセットスイッチである。このトリップリセットスイッチ３ｇの押しボタンがコンビメータ３から運転席２側に突出されており、運転者等が押しボタンを介してトリップリセットスイッチ３ｇを設定時間以上ＯＮし続けることで、トリップメータがリセットされる。

更に、タコメータ３ａの下部に、走行距離や燃費、エンジン駆動力等の情報を複数の表示画面を切換えて、それぞれ表示させる表示手段としてのマルチインフォメーションディスプレイ（以下「ＭＩＤ」と略称）１２が配設されている。又、スピードメータ３ｂの下部に、瞬間燃費とトリップ平均燃費との差に基づき経済的な走行を指標する燃費メータ１３が配設されている。

又、図３に示すように、モード選択スイッチ８は、プッシュスイッチを併設するシャトルスイッチであり、外部操作者（一般的には運転者であるため、以下においては、「運転者」と称して説明する）がリング状の操作つまみ８ａを操作することで、後述する３種類のモード（第１モードであるノーマルモード１、第２モードであるセーブモード２、第３モードであるパワーモード３）を選択することができる。すなわち、本形態では、操作つまみ８ａを左方向へ回転させることで左側スイッチがＯＮ動作されてノーマルモード１が選択され、右方向へ回転させることで右側スイッチがＯＮ動作されてパワーモード３が選択され、一方、操作つまみ８ａを下方向にプッシュすることでプッシュスイッチがＯＮ動作してセーブモード２が選択される。尚、プッシュスイッチにセーブモード２を割り当てることで、例えば運転中に誤ってプッシュスイッチをＯＮした場合であっても、セーブモード２は後述するように出力トルクが抑制されているため、モードがセーブモード２に切換えられても駆動力が急に増加されてしまうことがなく、運転者は安心して運転することができる。

ここで、各モード１〜３の出力特性について簡単に説明する。ノーマルモード１は、アクセルペダル１４の踏込み量（アクセル開度）に対して出力トルクがほぼリニアに変化するように設定されている（図１１(a)参照）、通常運転に適したモードである。

又、セーブモード２は、エンジントルクのセーブ、及び自動変速機搭載車では変速機のロックアップ制御に同期させてエンジントルクをセーブする等して、十分な出力を確保しながらスムーズな出力特性とし、アクセルワークを楽しむことができるモードに設定されている。更に、セーブモード２は出力トルクを抑制しているのでイージードライブ性と低燃費性（経済性）との双方をバランス良く両立させることができる。例えば、３リッタエンジンを搭載する車両であっても、２リッタエンジン相当の十分な出力を確保しながらスムーズな出力特性とし、特に街中などの実用領域における扱い易さを重視した性能が設定されている。

又、パワーモード３は、エンジンの低回転域から高回転域までレスポンスに優れる出力特性とし、更に、自動変速機搭載車の場合には、エンジントルクに同期させてシフトアップポイントを変更させる等してワインディング路などでのスポーティな走行状況にも積極的に対応可能として、きびきびとした運転ができるようなパワー重視のモードに設定されている。すなわち、このパワーモード３では、アクセルペダル１４の踏込み量に対して高いレスポンス特性が設定されており、例えば３リッタエンジンを搭載する車両であれば、３リッタエンジンの有するポテンシャルを最大限に発揮できるように、早いタイミングで最大トルクを発生させるように設定されている。尚、この各モード（ノーマルモード１、セーブモード２、パワーモード３）の駆動力指示値（目標トルク）は、後述するように、エンジン回転数とアクセル開度との２つのパラメータに基づいて設定する。

表示切換スイッチ１０は、ＭＩＤ１２に表示される情報を切換える際に操作するもので、順送りスイッチ部１０ａと逆送りスイッチ部１０ｂと初期画面復帰スイッチ部１０ｃとが設けられている。図４にＭＩＤ１２に表示される画面毎の項目を例示する。尚、このＭＩＤ１２はカラーディスプレイであっても良い。

本形態では、（ａ）〜（ｆ）の６種類の画像が設定されており、順送りスイッチ部１０ａをＯＮする都度に、（ａ）〜（ｆ）へ順に切換えられ、（ｆ）の画面が表示されているときに順送りスイッチ部１０ａをＯＮすると、初期画面（ａ）が表示される。一方、逆送りスイッチ部１０ｂをＯＮすると、逆送りで画面が切換えられる。

画面（ａ）は、イグニッションスイッチをＯＮした際に表示される初期画面である。この画面には、下段にオドメータが表示され、上段にトリップメータが表示され、更に、左端に現在のモード（図においてはセーブモード２を示す「２」）が表示される。

画面（ｂ）は、下段にトリップメータによる走行距離と、当該走行距離における総燃料噴射パルス幅（パルス時間）とに基づいて算出したトリップ平均燃費[Km/L]が表示され、上段に数秒間の走行距離と、そのときの総燃料噴射パルス幅（パルス時間）とに基づき算出した瞬間燃費[Km/L]が表示される。

画面（ｃ）は、下段にエンジンを起動させたときからの運転時間が表示され、上段に外気温［℃］が表示される。

画面（ｄ）には、燃料タンク内の燃残量とトリップ平均燃費とに基づき算出した、おおよその走行可能距離[Km]が表示される。

画面（ｅ）には、現在選択されているモード（図においてはセーブモード２が示されている）のアクセル−トルク線が表示される。このアクセル−トルク線は、縦軸にエンジの出力トルク、横軸にアクセル開度が示されており、表示されるアクセル−トルク線内にパワー表示領域Ｐが設定されている。パワー表示領域Ｐはアクセル開度の増減に連動してパワーレベルが、図の左側から右方向（増加）、或いは右側から左方向（減少）へリニアに表示される。従って、運転者は表示されるパワーレベルを目視することで、現在の運転状態を容易に把握することができる。

画面（ｆ）には、現在時刻が表示される。

図５に示すように、上述した画面（ｅ）に表示されるアクセル−トルク線は、選択されているノーマルモード１、セーブモード２、パワーモード３毎に相違する。同図（ａ）はノーマルモード１選択時に表示される駆動力特性線としてのアクセル−トルク線Ｌ１が示され、同図（ｂ）にセーブモード２選択時に表示される駆動力特性線としてのアクセル−トルク線Ｌ２が示され、同図（ｃ）にパワーモード３選択時に表示される駆動力特性線としてのアクセル−トルク線Ｌ３が示されている。

ところで、上述した図４の画面（ｅ）は、イグニッションスイッチをＯＮしたときの初期画面としてＭＩＤ１２上に表示させるようにしても良い。この場合、初期画面が表示された直後は、各アクセル−トルク線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を同時に表示させ、ある時間遅れで、現在設定されているモードに対応するアクセル−トルク線のみを残して、他のアクセル−トルク線をフェードアウトさせるようにしてもよい。

同図（ｂ）に、各モード毎のアクセル−トルク線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の駆動力特性を比較するために、アクセル−トルク線Ｌ１，Ｌ３を破線で重ねて示す。尚、このアクセル−トルク線Ｌ１，Ｌ３は、便宜的に示すもので実際には表示されない。同図（ｂ）に示すように、パワーモード３はアクセルペダルの踏み込みに対してスロットル変化量を大きくした特性で、アクセル開度に対する目標トルクを大きく設定されており、ノーマルモード１は、アクセルペダルの踏込み量に対してスロットル変化量がほぼリニアに変化するように設定されており、パワーモード３の駆動力特性と比較した場合、ノーマルモード１は、アクセルペダルの踏み込みに対してスロットル変化量が相対的に小さくした特性となり、アクセル開度が比較的小さい通常運転領域で良好な運転性能が得られるように設定されている。

又、セーブモード２は、十分な出力を確保しながらスムーズな出力特性でアクセルワークを楽しむことができるように設定されている。

尚、図５に表示されている内容（図４(e)の画面）は、タコメータ３ａ内にインフォメーションディスプレイを別途設け、当該インフォメーションディスプレイに常時表示させるようにしても良い。或いは、ＭＩＤ１２に、図５に示す表示内容のみを表示させ、図４に示す他の表示内容については、別途設けたインフォメーションディスプレイに表示させるようにしても良い。

又、燃費メータ１３は、中立位置がトリップ平均燃費[Km/L]を示し、このトリップ平均燃費[Km/L]よりも瞬間燃費[Km/L]が高い場合は、指針１３ａがその偏差に応じてプラス（＋）方向へ振れ、一方、トリップ平均燃費[Km/L]よりも瞬間燃費[Km/L]が低い場合、指針１３ａはその偏差に応じてマイナス（−）方向へ振れる。

ところで、図６に示すように、車両には、ＣＡＮ(Controller Area Network)通信等の車内通信回線１６を通じて、メータ制御装置（メータ＿ＥＣＵ）２１、エンジン制御装置（Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ）２２、変速機制御装置（Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ）２３、ナビゲーション制御装置（ナビ＿ＥＣＵ）２４等の、車両を制御する演算手段としての制御装置が相互通信可能に接続されている。各ＥＣＵ２１〜２４は、マイクロコンピュータ等のコンピュータを主体に構成され、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶手段等を有している。

メータ＿ＥＣＵ２１は、コンビメータ３の表示全体を制御するもので、入力側にモード選択スイッチ８、表示切換スイッチ１０、一時切換スイッチ１１、及びトリップリセットスイッチ３ｇが接続されている。又、出力側に、タコメータ３ａ、スピードメータ３ｂ、水温計３ｃ、燃料計３ｄ等の計器類、及びウォーニングランプ３ｆを駆動するコンビメータ駆動部２６、ＭＩＤ駆動部２７、燃費メータ駆動部２８が接続されている。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２は、エンジンの運転状態を制御するもので、入力側に、クランク軸等の回転から、エンジン運転状態を示すパラメータの代表であるエンジン回転数を検出する運転状態検出手段としてのエンジン回転数センサ２９、エアクリーナの直下流等に配設されて吸入空気量を検出する吸入空気量センサ３０、アクセルペダル１４の踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段としてのアクセル開度センサ３１、吸気通路に介装されてエンジンの各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁（図示せず）の開度を検出するスロットル開度センサ３２、エンジン温度を示す冷却水温を検出するエンジン温度検出手段としての水温センサ３３等、車両及びエンジン運転状態を検出するセンサ類が接続されている。又、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２の出力側に、燃焼室に対して所定に計量された燃料を噴射するインジェクタ３６、電子制御スロットル装置（図示せず）に設けられているスロットルアクチュエータ３７等、エンジン駆動を制御するアクチュエータ類が接続されている。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２は、入力された各センサ類からの検出信号に基づき、インジェクタ３６に対する燃料噴射タイミング、及び燃料噴射パルス幅（パルス時間）を設定する。更に、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータ３７に対してスロットル開度信号を出力してスロットル弁の開度を制御する。

ところで、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２に設けられている、駆動力設定手段の一部を構成する不揮発性記憶手段には、異なる複数の駆動力特性がマップ形式で格納されている。各駆動力特性として、本形態では３種類のモードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３を備えており、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３は、アクセル開度とエンジン回転数とを格子軸とし、各格子点に駆動力指示値（目標トルク）を格納する３次元マップで構成されている。

この各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３は、基本的には、モード選択スイッチ８の操作により選択される。すなわち、モード選択スイッチ８にてノーマルモード１を選択した場合、モードマップとして第１モードマップとしてのノーマルモードマップＭｐ１が選択され、セーブモード２を選択した場合、第２モードマップとしてのセーブモードマップＭｐ２が選択され、又、パワーモード３を選択した場合、第３モードマップとしてのパワーモードマップＭｐ３が選択される。

以下、各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３の駆動力特性について説明する。同図（ａ）に示すノーマルモードマップＭｐ１は、アクセル開度が比較小さい領域で目標トルクがリニアに変化させる特性に設定されており、又、スロットル弁の開度が全開付近で最大目標トルクとなるように設定されている。

又、同図（ｂ）に示すセーブモードマップＭｐ２は、上述したノーマルモードマップＭｐ１に比し、目標トルクの上昇が抑えられており、アクセルペダル１４を全踏しても、出力トルクを抑制することで、アクセルペダル１４を思い切り踏み込む等のアクセルワークを楽しむことができる。更に、目標トルクの上昇が抑えられているため、イージードライブ性と低燃費性との双方をバランス良く両立させることができる。例えば３リッタエンジンを搭載する車両であっても、２リッタエンジン相当の充分な出力を確保しながらスムーズな出力特性とし、特に街中などの実用領域における扱い易さを重視した目標トルクが設定される。

又、同図（ｃ）に示すパワーモードマップＭｐ３は、ほぼ全運転領域でアクセル開度の変化に対する目標トルクの変化率が大きく設定されている。従って、例えば３リッタエンジンを搭載する車両であれば、３リッタエンジンの有するポテンシャルを最大限に発揮できるような目標トルクが設定される。尚、各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３のアイドル回転数を含む極低回転領域は、ほぼ同じ駆動力特性に設定されている。

このように、本形態によれば、運転者がモード選択スイッチ８を操作して、何れかのモード１，２，３を選択すると、対応するモードマップＭｐ１，Ｍｐ２，或いはＭｐ３が選択され、当該モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，或いはＭｐ３に基づいて目標トルクが設定されるため、１つの車両で全く異なる３種類のアクセルレスポンスを楽しむことができる。尚、スロットル弁の開閉速度も、モードマップＭｐ２では緩やかに、モードマップＭｐ３では素早く動作するように設定されている。

又、Ｔ／Ｍ＿ＥＣＵ２３は、自動変速機の変速制御を行うもので、入力側にトランスミッション出力軸の回転数等から車速を検出する車速センサ４１、セレクトレバー７のセットされているレンジを検出するインヒビタスイッチ４２等が接続され、出力側に自動変速機の変速制御を行うコントロールバルブ４３、及びロックアップクラッチをロックアップ動作させるロックアップアクチュエータ４４が接続されている。このＴ／Ｍ＿ＥＣＵ２３では、インヒビタスイッチ４２からの信号に基づきセレクトレバー７のセットレンジを判定し、Ｄレンジにセットされているときは、所定の変速パターンに従い、その変速信号をコントロールバルブ４３へ出力して変速制御を行う。尚、この変速パターンは、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２で設定されているモード１，２，３に対応して可変設定される。

又、ロックアップ条件が満足されたときはロックアップアクチュエータ４４にスリップロックアップ信号或いはロックアップ信号を出力し、トルクコンバータの入出力要素間を、コンバータ状態からスリップロックアップ状態、或いはロックアップ状態に切換える。その際、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２は、目標トルクτｅをスリップロックアップ状態、及びロックアップ状態に同期させて補正する。その結果、例えばモードＭがセーブモード２に設定されている場合は、目標トルクτｅが、より経済的な走行ができる領域に補正される。

ナビ＿ＥＣＵ２４は、周知のカーナビゲーションシステムに設けられているもので、ＧＰＳ衛星等から得られる位置データに基づいて車両の位置を検出すると共に、目的地までの誘導路を演算する。そして、自車の現在地及び誘導路がセンタディスプレイ４上の地図データに表示される。本形態では、このセンタディスプレイ４に、ＭＩＤ１２に表示させる各種情報を表示させることができるようにしている。

次に、上述したＥ／Ｇ＿ＥＣＵ２２で実行されるエンジンの運転状態を制御する手順について、図７〜図１１のフローチャートに従って説明する。

イグニッションスイッチをＯＮすると、先ず、図７に示す始動時制御ルーチンが１回のみ起動される。このルーチンでは、先ず、ステップＳ１で、前回のイグニッションスイッチＯＦＦ時に設定されていたモードＭ（Ｍ：ノーマルモード１、セーブモード２、パワーモード３）を読込む。

そして、ステップＳ２へ進み、モードＭが、パワーモード３か否かを調べる。そして、パワーモード３に設定されているときは、モードＭをノーマルモード１に強制的に設定して（Ｍ←モード１）、ルーチンを終了する。

又、モードＭが、パワーモード３以外の、ノーマルモード１、或いはセーブモード２に設定されているときはそのままルーチンを終了する。

このように、前回のイグニッションスイッチをＯＦＦしたときのモードＭがパワーモード３に設定されている場合、今回、イグニッションスイッチをＯＮしたときのモードＭがノーマルモード１へ強制的に切換えられるため（Ｍ←モード１）、アクセルペダル１４をやや踏み込んでも車両が急発進してしまうことが無く、良好な発進性能を得ることができる。

そして、この始動時制御ルーチンが終了すると、図８〜図１０に示すルーチンが所定演算周期毎に実行される。先ず、図８に示すモードマップ選択ルーチンについて説明する。

このルーチンは、先ず、ステップＳ１１で現在設定されているモードＭを読込み、ステップＳ１２で、モードＭの値を参照して、何れのモード（ノーマルモード１、セーブモード２、或いはパワーモード３）が設定されているかを調べる。そして、ノーマルモード１が設定されているときはステップＳ１３へ進み、セーブモード２に設定されているときはステップＳ１４へ分岐し、又、パワーモード３に設定されているときはステップＳ１５へ分岐する。尚、イグニッションスイッチをＯＮした後の、最初のルーチン実行時においては、モードＭが、ノーマルモード１かセーブモード２の何れかであるため、ステップＳ１５へ分岐することはない。但し、イグニッションスイッチをＯＮした後、運転者がモード選択スイッチ８の操作つまみ８ａを右回転させて、パワーモードを選択した場合、後述するステップＳ２３でモードＭがパワーモード３に設定されるため、それ以降のルーチン実行時においては、ステップＳ１２からステップＳ１５へ分岐される。

そして、ノーマルモード１に設定されていると判定されて、ステップＳ１３へ進むと、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２の不揮発性記憶手段に格納されているノーマルモードマップＭｐ１を、今回のモードマップとして設定して、ステップＳ１９へ進む。又、セーブモード２に設定されていると判定されて、ステップＳ１４へ分岐すると、セーブモードマップＭｐ２を、今回のモードマップとして設定して、ステップＳ１９へ進む。

一方、パワーモード３に設定されていると判定されて、ステップＳ１５へ分岐すると、ステップＳ１５，Ｓ１６において、エンジン温度を冷却水温から検出する水温センサ３３で検出した冷却水温Ｔｗと設定下限温度としての暖機判定温度ＴＬ、及び設定上限温度としての高温判定温度ＴＨとを比較する。そして、ステップＳ１５において、冷却水温Ｔｗが暖機判定温度ＴＬ以上と判定され（Ｔｗ≧ＴＬ）、且つ、ステップＳ１６で冷却水温Ｔｗが高温判定温度ＴＨ未満と判定されたときは（Ｔｗ＜ＴＨ）、ステップＳ１７へ進む。

一方、ステップＳ１５で冷却水温Ｔｗが暖機判定温度ＴＬ未満と判定され（Ｔｗ＜ＴＬ）、或いはステップＳ１６で冷却水温Ｔｗが高温判定温度ＴＨ以上と判定されたときは（Ｔｗ＞ＴＨ）、ステップＳ１８へ分岐し、モードＭをノーマルモード１に設定して（Ｍ←モード１）、ステップＳ１３へ戻る。

このように、本形態では、イグニッションスイッチをＯＮした後、運転者がモード選択スイッチ８を操作して、パワーモード３を選択した場合であっても、冷却水温Ｔｗが暖機判定温度ＴＬ以下、或いは高温判定温度ＴＨ以上のときは、強制的にノーマルモード１へ戻すようにしたので、暖機運転時においては排気エミッションの排出量が抑制され、又、高温時においては出力を抑えることでエンジン、及び周辺機器を熱害から保護することができる。尚、モードＭが強制的にノーマルモード１へ戻されたとき、ウォーニングランプ３ｆが点灯或いは点滅し、モードＭが強制的にノーマルモード１へ戻されたことを運転者に報知する。この場合、ブザーや音声でその旨を知らせるようにしても良い。

次いで、ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１７の何れかからステップＳ１９へ進むと、モード選択スイッチ８がＯＮ操作されたか否かを調べ、操作されていないときは、そのままルーチンを抜ける。又、ＯＮ操作されたときは、ステップＳ２０へ進み、運転者が何れのモードＭを選択したか判別する。

そして、運転者がノーマルモード１を選択した（つまみ８ａを左回転させた）と判断したとき、ステップＳ２１へ進み、モードＭをノーマルモード１で設定して（Ｍ←モード１）、ルーチンを抜ける。又、運転者がセーブモード２を選択した（つまみ８ａをプッシュした）と判断したとき（Ｍ←モード２）、ステップＳ２２へ進み、モードＭをセーブモード２で設定して（Ｍ←モード２）、ルーチンを抜ける。又、運転者がパワーモード３を選択した（つまみ８ａを右回転させた）と判断したとき、ステップＳ２３へ進み、モードＭをパワーモード３で設定して（Ｍ←モード３）、ルーチンを抜ける。

ところで、本形態では、イグニッションスイッチをＯＮした後、モード選択スイッチ８のつまみ８ａを操作することで、モードＭをパワーモード３に設定することができるため、パワーモード３で発進させることも可能である。しかし、この場合、運転者が意識してパワーモードを選択したものであるため、発進に際して大きな駆動力が発生したとしても運転者が慌てることはない。

次に、図９に示すエンジン制御ルーチンについて説明する。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ３１で、現在選択されているモードマップ（Ｍｐ１，Ｍｐ２、或いはＭｐ３：図１１参照）を読込み、続く、ステップＳ３２でエンジン回転数センサ２９で検出したエンジン回転数Ｎｅと、アクセル開度センサ３１で検出したアクセル開度θａｃｃとを読込む。

その後、ステップＳ３３へ進み、両パラメータＮｅ，θａｃｃに基づき、ステップＳ３１で読込んだモードマップを補間計算付きで参照して駆動力指示値としての目標トルクτｅを決定する。

次いで、ステップＳ３４へ進み、目標トルクτｅに対応する、最終的な駆動力指示値である目標スロットル開度θｅを決定する。

その後、ステップＳ３５へ進み、スロットル開度センサ３２で検出したスロットル開度θｔｈを読込み、ステップＳ３６で、スロットル開度θｔｈが目標スロットル開度θｅに収束するように、電子制御スロットル装置に設けられているスロットル弁を開閉動作させるスロットルアクチュエータ３７をフィードバック制御して、ルーチンを抜ける。

その結果、運転者がアクセルペダル１４を操作すると、アクセル開度θａｃｃとエンジン回転数Ｎｅとをパラメータとして、運転者が選択したモードＭ（Ｍ：ノーマルモード１、セーブモード２、パワーモード３）に対応するモードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３に従いスロットル弁が開閉動作し、モードＭがノーマルモード１に設定されている場合は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度θａｃｃ）に対して出力トルクがほぼリニアに変化するため、通常の運転を行うことができる。

又、セーブモード２に設定されている場合は、目標トルクの上昇が抑えられているため、アクセルペダル１４を思い切り踏み込む等のアクセルワークを楽しむことができるばかりでなく、イージードライブ性と低燃費性との双方をバランス良く両立させることができる。従って、例えば３リッタエンジンを搭載する車両であっても、２リッタエンジン相当の十分な出力を確保しながらスムーズな運転を行うことができ、街中などの実用領域に良好な運転性能を得ることができる。

更に、パワーモード３に設定されている場合は、高いレスポンスが得られるため、よりスポーティな走りを得ることができる。

その結果、１台の車両で全く異なる３種類のアクセルレスポンスを楽しむことができる。従って、運転者は、車両を購入後も好みの駆動力特性を任意に選択することができ、１台の車両で、異なる特性を有する３台分の車両を運転することができる。

又、本形態では、ステアリングホイール９に設けられている一時切換スイッチ１１を操作し、或いはセレクトレバー７をＲレンジにセットした際に、モードＭが一時的に切換えられる。この一時切換制御は、図１０に示す一時切換制御ルーチンに従って実行される。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ５１で、セレクトレバー７がＲレンジにセットされているか否かを、インヒビタスイッチ４２からの信号に基づいて判定する。そして、セレクトレバー７がＲレンジにセットされているときは、ステップＳ５２へ進み、又、Ｒレンジ以外のレンジにセットされているときは、ステップＳ５５へ進む。

ステップＳ５２へ進むと、現在のモードＭを参照し、パワーモード３以外のときは、そのままルーチンを抜ける。又、モードＭがパワーモード３のときは、ステップＳ５３へ進み、リバースフラグＦRをセットして（ＦR←１）、ステップＳ５４へ進み、モードＭをノーマルモード１でセットして（Ｍ←モード１）、ルーチンを抜ける。

このように、本形態では、モードＭがパワーモード３に設定されている状態で、セレクトレバー７をＲレンジにセットしたときは、モードＭがノーマルモード１に強制的に切換えられるため、後進走行の際にアクセルペダル１４をやや踏み込んでも車両が急に後進されてしまうことが無く、良好な後進走行性能を得ることができる。

一方、ステップＳ５１でセレクトレバー７がＲレンジ以外のレンジにセットされていると判定されてステップＳ５５へ進むと、リバースフラグＦRの値を参照し、ＦR＝１、すなわち、セレクトレバー７をＲレンジから別のレンジへ切換えた後の最初のルーチンのときは、ステップＳ５６へ進み、モードＭをパワーモード３に戻し（Ｍ←モード３）、ステップＳ５７へ進み、リバースフラグＦRをクリアし（ＦR←０）、ステップＳ５８へ進む。

その結果、セレクトレバー７をＲレンジにセットしたとき、モードＭがパワーモード３からノーマルモード１へ強制的に切換えられた後、セレクトレバー７を、例えばＤレンジにセットした場合、モードＭは自動的に元のパワーモード３に戻されるため、運転者は違和感なく車両を発進させることができる。

又、ステップＳ５５でリバースフラグＦRの値がＦR＝０と判定されたときは、ステップＳ５８へジャンプする。

その後、ステップＳ５５、或いはステップＳ５７からステップＳ５８へ進むと、一時切換スイッチ１１がＯＮされたか否かを調べる。そして、一時切換スイッチ１１がＯＮされていないときは、そのままルーチンを抜ける。

一方、一時切換スイッチ１１がＯＮされたと判定されたときは、ステップＳ５９へ進み、現在のモードＭを読込み、ステップＳ６０で、モードＭがパワーモード３か否かを調べる。

そして、モードＭがパワーモード３以外のモード（ノーマルモード１又はセーブモード２）のときは、ステップＳ６１へ進み、前回のモードＭ(n-1)を今回のモードＭでセットし（Ｍ(n-1)←Ｍ）、ステップＳ６２へ進み、現在のモードＭをパワーモード３にセットして（Ｍ←モード３）、ルーチンを抜ける。

このように、本形態では、モード選択スイッチ８でモードＭをノーマルモード１、或いはセーブモード２に設定した場合であっても、手元側の一時切換スイッチ１１をＯＮすることで、モードＭをパワーモード３に切換えることができる。その結果、例えばパワーの必要な上り坂を走行する場合などにおいては、一時的にモードＭを、ノーマルモード１或いはセーブモード２からパワーモード３へ簡単に切換えることができるため、良好な走行性能を得ることができる。又、一時切換スイッチ１１がステアリングホイール９に設けられているため、運転者はステアリングホイール９から手を離すことなく、容易にモードＭを切換えることができ操作性がよい。

又、ステップＳ６０で、現在のモードＭがパワーモード３であると判定されてステップＳ６３へ分岐すると、モードＭを前回のモードＭ(n-1)にセットして、ルーチンを抜ける。

その結果、一時切換スイッチ１１をＯＮ操作して、モードＭをパワーモード３に一時的に切換えた後、一時切換スイッチ１１を再度ＯＮ操作することで、モードＭが、元のモードＭ（ノーマルモード１又はセーブモード２）に戻される。

尚、本発明は上述した形態に限るものではなく、例えばモードマップは異なる駆動力特性を有する２種類、或いは４種類以上設定されていても良く、このように設定することで、運転者は１台の車両で、異なる駆動力特性を有する２台分、或いは４台分以上の車両を運転することができる。又、このモードマップの駆動力特性を運転者の好みに応じて変更できるようにしても良い。

更に、本形態では、アクセル開度とエンジン回転数に基づき異なる複数の駆動力特性を有する複数のモードマップを用いて目標トルクを設定する場合について例示したが、本発明はこれに限らず、各駆動力特性の目標トルクをアクセル開度とエンジン回転数から演算により求めても良い。

又、本形態では、電子制御スロットル装置に装備されているスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータ３７を制御対象として説明したが、制御対象は、これに限らず、例えばディーゼルエンジンでは、制御対象をインジェクタ駆動装置とし、このインジェクタ駆動装置から噴射される燃料噴射量を目標トルクτｅに基づいて設定するようにしても良い。又、吸気弁を電磁動弁機構で開閉動作させるエンジンでは、制御対象を電磁動弁機構とし、この電磁動弁機構にて駆動する吸気弁の弁開度を目標トルクτｅに基づいて設定するようにしても良い。

インストルメントパネル及びセンタコンソールを運転席側から見た斜視図 コンビネーションメータの正面図 モード選択スイッチの斜視図 マルチインフォメーションディスプレイの表示例を示す説明図 モードを切換えた際のマルチインフォメーションディスプレイの表示例を示す説明図 駆動力制御装置の構成図 始動時制御ルーチンを示すフローチャート モードマップ選択ルーチンを示すフローチャート エンジン制御ルーチンを示すフローチャート 一時切換制御ルーチンを示すフローチャート （ａ）はノーマルモードマップの概念図、（ｂ）はセーブモードマップの概念図、（ｃ）はパワーモードマップの概念図

符号の説明

１…インストルメントパネル、
３…コンビメータ、
３ａ…タコメータ表示部、
４…センタディスプレイ、
８…モード選択スイッチ、
９…ステアリングホイール、
１１…一時切換スイッチ、
１４…アクセルペダル、
２２…Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ、
２６…コンビメータ駆動部、
２７…ＭＩＤ駆動部、
２９…エンジン回転数センサ、
３０…吸入空気量センサ、
３１…アクセル開度センサ、
３２…スロットル開度センサ、
３７…スロットルアクチュエータ、
４１…車速センサ、
θａｃｃ…アクセル開度、
θｅ…目標スロットル開度、
θｔｈ…スロットル開度、
τｅ…目標トルク、
τｍａｘ…最大トルク、
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…アクセル−トルク線、
Ｍ，１，２，３…モード、
Ｍｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３…モードマップ、
Ｎｅ…エンジン回転数、
Ｐ…パワー表示領域

本発明は、異なる複数の駆動力特性の中から１つの駆動力特性を外部操作により選択し、選択した駆動力特性に従って駆動力を決定する車両のエンジン制御装置に関する。

本発明は、上記事情に鑑み、１台の車両で運転者の好みに応じたエンジン出力特性を設定することができ、経済的な運転はもとより、きびきびとした運転も可能で、運転をより楽しませることができるばかりでなく、車両購入後もエンジン出力特性を選択することができて使い勝手の良い車両のエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明による第１の車両のエンジン制御装置は、エンジン運転状態を検出する運転状態検出手段と、少なくとも通常運転に適したエンジン出力特性の第１モードとパワーを抑制したエンジン出力特性の第２モードとを有し、該各モードはアクセル開度と前記エンジン運転状態とに基づいて対応する前記エンジン出力特性から目標トルクが設定される駆動力設定手段と、前記各モードの中から１つのモードを外部操作により選択する選択手段と、前記選択したモードに基づいて前記目標トルクを決定する駆動力決定手段とを備えることを特徴とする。

更に、第２の車両のエンジン制御装置は、エンジン運転状態を検出する運転状態検出手段と、少なくとも通常運転に適したエンジン出力特性の第１モードとパワーを重視したエンジン出力特性の第３モードとを有し、該各モードはアクセル開度と前記エンジン運転状態とに基づいて目標トルクが設定される駆動力設定手段と、前記各モードの中から１つのモードを外部操作により選択する選択手段と、前記選択したモードに基づいて前記目標トルクを決定する駆動力決定手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、異なるエンジン出力特性を有するモードの中から外部操作により１つのモードを選択することができるため、１台の車両で運転者の好みに応じたエンジン出力特性を設定することができ、経済的な運転はもとより、きびきびとした運転も可能で、運転をより楽しませることができるばかりでなく、車両購入後も異なるエンジン出力特性を選択することができて使い勝手がよい。

従って、例えば好みの異なる複数の運転者が１台の車両を運転する場合であって、それぞれの好みに応じたエンジン出力特性を選択して運転することができるため、１台の車両を効率よく利用することができる。

ところで、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２２に設けられている、駆動力設定手段の一部を構成する不揮発性記憶手段には、異なる複数の出力特性がマップ形式で格納されている。各出力特性として、本形態では３種類のモードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３を備えており、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３は、アクセル開度とエンジン回転数とを格子軸とし、各格子点に駆動力指示値（目標トルク）を格納する３次元マップで構成されている。

以下、各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３の出力特性について説明する。同図（ａ）に示すノーマルモードマップＭｐ１は、アクセル開度が比較小さい領域で目標トルクがリニアに変化させる特性に設定されており、又、スロットル弁の開度が全開付近で最大目標トルクとなるように設定されている。

又、同図（ｃ）に示すパワーモードマップＭｐ３は、ほぼ全運転領域でアクセル開度の変化に対する目標トルクの変化率が大きく設定されている。従って、例えば３リッタエンジンを搭載する車両であれば、３リッタエンジンの有するポテンシャルを最大限に発揮できるような目標トルクが設定される。尚、各モードマップＭｐ１，Ｍｐ２，Ｍｐ３のアイドル回転数を含む極低回転領域は、ほぼ同じ出力特性に設定されている。

一方、ステップＳ１５で冷却水温Ｔｗが暖機判定温度ＴＬ未満と判定され（Ｔｗ＜ＴＬ）、或いはステップＳ１６で冷却水温Ｔｗが高温判定温度ＴＨ以上と判定されたときは（Ｔｗ≧ＴＨ）、ステップＳ１８へ分岐し、モードＭをノーマルモード１に設定して（Ｍ←モード１）、ステップＳ１３へ戻る。

その結果、１台の車両で全く異なる３種類のアクセルレスポンスを楽しむことができる。従って、運転者は、車両を購入後も好みの出力特性を任意に選択することができ、１台の車両で、異なる特性を有する３台分の車両を運転することができる。

尚、本発明は上述した形態に限るものではなく、例えばモードマップは異なるエンジン出力特性を有する２種類、或いは４種類以上設定されていても良く、このように設定することで、運転者は１台の車両で、異なるエンジン出力特性を有する２台分、或いは４台分以上の車両を運転することができる。又、このモードマップのエンジン出力特性を運転者の好みに応じて変更できるようにしても良い。

更に、本形態では、アクセル開度とエンジン回転数に基づき異なる複数のエンジン出力特性を有する複数のモードマップを用いて目標トルクを設定する場合について例示したが、本発明はこれに限らず、各エンジン出力特性の目標トルクをアクセル開度とエンジン回転数から演算により求めても良い。

上記目的を達成するため本発明による第１の車両のエンジン制御装置は、エンジン運転状態を検出する運転状態検出手段と、少なくとも、通常運転に適し目標トルクがリニアに変化される特性の第１モードと、パワーを抑制し前記第１モードと同一のアクセルペダルの踏込み量であっても目標トルクが該第１モードの前記目標トルクに比し抑えられていると共に該アクセルペダルを全踏しても前記目標トルクの最大値が前記第１モードの前記目標値の最大値よりも低く抑えられた特性の第２モードとを有し、該各モードはアクセル開度と前記エンジン運転状態とを格子軸として前記目標トルクが記憶されているモードマップを参照して前記目標トルクが設定される駆動力設定手段と、前記各モードの中から１つのモードを外部操作により選択する選択手段と、前記選択手段により選択したモードに対応する前記モードマップを参照して前記目標トルクを決定する駆動力決定手段とを備えることを特徴とする。

Claims (7)

1. エンジン運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   アクセル開度と前記エンジン運転状態とに基づき、異なる複数の駆動力特性に応じて駆動力指示値を設定する駆動力設定手段と、
   前記異なる複数の駆動力特性の中から１つの駆動力特性を外部操作により選択する選択手段と、
   前記選択した駆動力特性に応じて前記駆動力指示値を決定する駆動力決定手段と
   を備えていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記駆動力設定手段は、前記アクセル開度と前記エンジン運転状態とを格子軸として、異なる駆動力特性を有する駆動力指示値を各々有する複数のモードマップを記憶し、
   前記選択手段は、前記複数のモードマップから１つのモードマップを外部操作により選択し、
   前記駆動力決定手段は、前記選択したモードマップを参照して駆動力特性を決定する
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力制御装置。
3. 前記エンジン運転状態はエンジン回転数である
   ことを特徴とする請求項１或いは２記載の車両の駆動力制御装置。
4. 前記駆動力設定手段は、少なくとも通常運転に適した駆動力特性の第１モードマップと、パワーを抑制した駆動力特性の第２モードマップとを記憶している
   ことを特徴とする請求項２或いは３記載の車両の駆動力制御装置。
5. 前記駆動力設定手段は、少なくとも通常運転に適した駆動力特性の第１モードマップと、パワーを抑制した駆動力特性の第２モードマップと、パワーを重視した駆動力特性の第３モードマップとを記憶している
   ことを特徴とする請求項２或いは３記載の車両の駆動力制御装置。
6. 前記請求項２〜５の何れか１項に記載の車両の駆動力制御装置であって、
   前記モードマップを一時的に切り換える一時切換手段を有し、
   前記駆動力決定手段では、前記一時切換手段での切換操作を検知したときは異なる前記モードマップを選択する
   ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
7. 前記請求項１〜６の何れか１項に記載の車両の駆動力制御装置であって、
   運転席前方に配設されているインストルメントパネルに表示手段を有し、
   前記駆動力決定手段では、前記表示手段に前記モード選択手段で選択した前記モードマップの駆動力特性線を表示し、該駆動力特性線の表示を前記アクセルペダルの操作に連動して変化させる
   ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。

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