JP2008121683A - 運転者の入力に応じたエンジンの制御方法及び車両の制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の少ない交通状況下での高応答の運転フィーリングと、車両の多い交通状況下でのきめ細かなトルク制御性との両立を可能とするエンジンの制御方法を提供する。
【解決手段】運転者の入力に応じた車両のエンジン制御方法として、第一の非クルーズ・コントロール状態で前方車両までの距離が所定の第一距離範囲にあるとき、第一の関係を用いて運転者入力に対するエンジン出力を調節する工程と、第二の非クルーズ・コントロール状態で上記第一距離範囲よりも前方車両までの距離が長めの第二距離範囲にあるとき、上記第一の関係とは異なる第二の関係を用いて運転者入力に対するエンジン出力を調節する工程と、を有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジンの制御方法及び車両の制御システムに関し、より詳しくはアクセルペダルの操作量とパワートレインの応答との間の関係を調節可能なエンジンの制御方法、及び、そのようなエンジンを搭載する車両の制御システムに関連する。

車両の制御システムは、アクセルペダル入力を含む種々の命令を受信することにより、運転者によるパワートレインの制御を可能にする。運転者によるアクセルペダルの操作量とパワートレインの応答との間の関係は、異なる運転フィーリング及び運転性能を実現するために調整され得るとともに、種々のエンジン運転状態或いは車両運転状態に基づいて調節され得る。しかしながら、種々の因子に基づいてペダルと出力応答との関係を調整する際には、相反する要素が存在する場合がある。

例えば、或る小さなペダル操作量、及び/又は、低車速状態に関連して、より「活発な（peppy）」運転フィーリングを提供するべく、高いゲイン（gain）が望まれる場合がある。これは、車両が燃料経済性の向上、及び/又は、排出物の低減のために低出力（under-powered）のパワートレインを備えて設計されるときに、特に当てはまる。換言すると、より小さいエンジン、及び/又は、所定の変速比を有する変速機によって、燃料経済性を改善し得るが、こうすると低速からのチップ・イン加速の際に応答が鈍いと感じる場合がある。

一方で、上記とは別の小さなペダル操作量、及び/又は、低車速状態に関連して、トルクの選択及び調整のしやすい、より洗練されたエンジン及び/又は車両のトルク特性を提供するために、低いゲインが望まれる場合がある。これは、車の多い交通状況下での運転操作、及び/又は、車両の駐車時や悪路走行時の運転操作に、特に当てはまる。

これら及び他の課題は、車両の走行環境、及び/又は、交通状況の指標を用いて、ペダル入力と出力との関係を調節することにより、少なくとも部分的には解決され得る。例えば交通状況を示す先行車両までの距離を考慮し、車両の少ない交通状況では活発な（peppy）運転フィーリングが得られる一方、車両の多い交通状況ではきめ細かな（fine）トルク調整ができるように、ゲインを調節することができる。先行車までの距離は、幾つかの適応走行制御システム（適応型クルーズ・コントロール・システム）の中で既に利用可能な情報に基づいて提供され得る。そのような情報は非クルーズ・コントロール状態においても有効に使用され得る。

同様に、運転者はまた、そのような情報に応じてゲインがどのように調節されるかに関し、選択可能な燃料経済性スイッチのようなものを通じて、望ましい燃料経済性に基づく幾つかの選択感度（ゲイン）を選択することができ、そのようにすれうば、運転者のニーズ及び/又は目的に対してより適切なゲイン調節が行われる。実施形態の一つにおいて、環境情報に基づくゲイン調節と運転者の選択に基づくゲイン調節との両方を統合することにより、滑らかで且つ協調的な態様で運転者に望ましい燃料経済性能力を提供しながら、種々の状況に亘って改善されたドライバビィティ（運転のしやすさ）を提供することが可能となる。

運転者によるペダル入力と車両及び/又はエンジンの出力との間の関係は、エンジン回転数、車速、変速比などのような種々の運転パラメータに基づいて更に調節され得るのみならず、所定以上の時間をかけて徐々に調節することを含めた種々の方法で調節され得ることに留意すべきである。更に、ゲインの調節には、ソフトウエア・ベースの伝達関数、アルゴリズム、アナログ回路、信号処理、及び/又は、それらの組み合わせを調節することを含む場合がある。

以上、説明したように、本発明に係るエンジン乃至車両の制御方法によると、運転者に望ましい燃料経済性能力を提供しながら、種々の状況に亘って改善されたドライバビィティを提供することができる。

図1は、多気筒エンジン10の気筒の一つの概略図を示し、エンジン10の燃焼室、即ち気筒30は、ピストン36を取り囲む気筒壁32を含んで示されている。ピストン36は、連棹棒によってクランクシャフト40に駆動連結されている。始動モーター（不図示）が、フライホイール（不図示）を介してクランクシャフト40に連結され得る。気筒30は、それぞれの吸気バルブ52（不図示）および排気バルブ54（不図示）を介して、吸気マニフォールド44および排気マニフォールド48と連通し得る。吸気バルブ52及び排気バルブ54は、吸気カムシャフト51及び排気カムシャフト53を介して駆動され得る。吸気カムシャフト51及び排気カムシャフト53の位置の夫々は、吸気カムシャフト・センサー53及び排気カムシャフト・センサー57によってモニターされ得る。吸気バルブ及び/又は排気バルブ制御は、制御器によって供給される信号に基づき、電気バルブ駆動（electric valve actuation: EVA）を介して制御される。さらに、吸気及び排気バルブ52,54は、カム・プロファイル切換（cam profile switching: CPS）、可変カム・タイミング（variable cam timing: VCT）、可変バルブ・リフト（variable valve lift: VVL）、及び/又は、可変バルブ・タイミング（variable valve timing: VVT）を含む他の機械的制御システムによって制御され得る。実施形態のいくつかにおいてバルブ制御手法は、上述の制御技術の二つ以上の組み合わせを含む場合がある。図には気筒30に吸気バルブ及び排気バルブが一つずつ示されているが、実施形態のいくつかにおいて気筒30は吸気及び/又は排気バルブを二つずつ、或いはそれ以上、備える場合があることに留意すべきである。

燃料噴射弁66が吸気ポート44に配設され、ドライバ回路68を介して制御器12からの信号(FPW)を受けて、そのパルス幅に比例した燃料を供給する。燃料は、燃料タンク、燃料ポンプ及び燃料レールを含む、燃料システム(不図示)により、燃料噴射弁66へ供給される。ここにおいてエンジン10は、ガソリン燃焼エンジンに関連して記述されるが、実施形態のいくつかにおいて、エンジン10が、ガソリン、ディーゼル、アルコール、及び、それらの組み合わせを含む種々の燃料を利用すべく構成され得ることに留意すべきである。

吸気ポート44が、スロットル弁64を介して吸気マニフォールド42と連通するのが示される。さらに、スロットル弁64の位置が電気モータ62を介して制御器12によって制御され得るように、スロットル弁64が電気モータ62に連結される場合がある。そのような構成は電子スロットル制御（electronic throttle control: ETC）と呼ばれ、アイドル回転数制御にも利用され得る。

ディストリビュータ・レス（Distributorless）点火装置88が、制御器12からの点火進角信号SAに応じて点火プラグ92により燃焼室30に点火火花を供給する。火花点火部品が示されているが、実施形態の幾つかかにおいてエンジン10（或いは、その気筒の一部）は、火花点火部品を含まず、及び/又は、火花を必要とせずに動作される場合がある。

エンジン10はクランクシャフト40を介して変速機（不図示）にトルクを供給する。クランクシャフト40は、タービンシャフトを介して変速機のトルクコンバータに結合され得る。トルクコンバータは、バイパス・クラッチ、或いは、ロックアップ・クラッチを含む場合がある。ロックアップ・クラッチは、例えば、電気的に、油圧的に、或いは、電気油圧的に駆動され得る。変速機は、複数の選択可能な不連続のギア比を備えた電子制御変速機を有し得る。あるいは、実施形態の幾つかにおいては、変速機は、無段変速機（continuously variable transmission: CVT）、或いは、マニュアル変速機として構成され得る。

排気ガスセンサー126が、排気マニフォールド48の触媒コンバータ70の上流の位置に配設されている。このセンサー126は、排気構成に応じて種々の異なるセンサーに対応し得ること、及び、触媒コンバータ70が、排気構成に応じて、排気の中に配設された複数の種々の排気処理装置に対応し得ることを記しておく。センサー126は、排気ガス酸素（exhaust gas oxygen: EGO）センサー、リニア酸素センサー、汎用排気ガス酸素（Universal Exhaust Gas Oxygen ：UEGO）センサー、二状態酸素センサー、ヒーター付排気酸素（heated exhaust gas oxygen略してHEGO）センサー、HCセンサー或いは、COセンサーのような、排気ガスの空燃比の指標を供給するためのセンサーであり得る。例えば、信号EGOSの高電圧状態が、排気ガスが化学量論的（理論空燃比＝ストイキ）よりリッチにあることを示し、信号EGOSの低電圧状態が、排気ガスがストイキよりリーンにあることを示す。更に、信号EGOSは、望ましいエンジン制御モードの種々の状況を推定及び確認するために使用される場合がある。

上述したように、図1は多気筒エンジンの気筒の一例のみを示すものであり、各気筒がそれ自身の吸気/排気バルブ、燃料噴射弁、点火プラグなどの組を持つ。さらに、上述したエンジンはポート噴射構成を備えて示されるが、エンジンが燃料を気筒内に直接的に噴射するように構成され得ることに留意すべきである。

制御器12は、図1において、マイクロプロセッサ・ユニット（microprocessor unit: CPU）102、入出力ポート104、電子記憶媒体（read only memory: ROM）106、ランダム・アクセス・メモリ（random-access-memory: RAM）108、キープ・アライブ・メモリ（keep-alive-memory）110及び、データ・バスを含む、マイクロ・コンピュータとして概略的に示される。制御器12は、前述した信号に加えて、吸気マニフォールド142に結合されたマスフローセンサー120による吸気の質量流量の測定値（MAF）、冷却スリーブ114に結合された温度センサー112からのエンジン冷媒温度（ECT）、クランクシャフト40に結合されたホール効果センサー118からのプロファイル点火ピックアップ信号（profile ignition pickup: PIP）、電気モータ64内のスロットル位置センサー120からのスロットル位置TP及び、センサー122からのマニフォールド絶対圧信号（Manifold Pressure Signal: MAP）を含む、エンジン10に結合されたセンサーからの種々の信号を受ける。ペダル位置指標（PP）が、運転者入力132に従ったペダル130の角度を検知するペダル位置センサー134によって判定され得る。エンジン回転数信号RPMが、制御器12によって、信号PIPから従来の方法で生成され、そして、マニフォールド圧センサーからのマニフォールド圧信号MAPが、吸気マニフォールド内の真空度（負圧）或いは圧力の指標を提供する。制御器12は、気筒30内の混合気がストイキ、ストイキよりリッチな値、或いは、ストイキよりリーンな値になるよう選択され得るように、噴射弁66によって供給される燃料の量を制御することが出来る。実施形態の幾つかにおいて、制御器12は吸気ポートに連通可能に結合された燃料蒸気パージバルブ（不図示）を介して吸気ポート内にパージされる蒸発燃料の量を制御することが出来る。さらに、実施形態の幾つかにおいて、エンジン10は、排気ガスの所望の一部を排気ポート48からEGR弁（不図示）を介して吸気ポート44へ循環させる排気ガス再還流（exhaust gas recirculation: EGR）システムを含む場合がある。あるいは、排気バルブ・タイミングを調整することにより、燃焼ガスの一部が燃焼室の中に保持される場合がある。

制御器12はまた、車両の運転者によってセットされた場合に、クルーズ・コントロール動作を実行し得る。例の一つにおいて、クルーズ・コントロール・システムは、種々の運転パラメータに応じて車両の制動システム98の制動やスロットル制御及び車速制御を行い得る、適応型クルーズ・コントロール（Adaptive Cruise Control: ACC）とも呼ばれる高知能化クルーズ・コントロール（Intelligent Cruise Control: ICC）運転を行い得る。実施形態の一例において、運転者は、ペダル130及び/又はクルーズ・コントロール入力装置96の動きを介して目標車速を設定可能であり、また、クルーズ・コントロール・システムを起動することができる。その後、クルーズ・コントロール・システムは（例えばスロットル62、プラグ92の点火タイミング、空燃比などを介して）エンジン出力を調節し得、そして/又は、目標車速を維持すべく変速機を制御し得る。さらに、目標車速運転或いは目標車両運転は、距離センサー94によって測定される車両前方の別の車両あるいは他の障害物との距離に応じて中断され得る。センサー94は、前方車両又は他の障害物までの距離の測定値を得るため、レーダー、ソナー、レーザー測定、或いは、種々の他の手法を用いるものとすることができる。さらに、センサー94はまた、前方車両までの距離のみならず、その速度の指標を提供する場合がある。車両制御システムは、そのようなものとして、前方車両までの距離が所定の下限値よりも短くなったとき、運転者が設定した速度を下回って車速を低下させるべく、エンジン出力を意図的に低下させることができ、及び/又は、変速機を制御することができる。さらに、クルーズ・コントロール・システムは、車速及び/又はエンジントルクを調節するために距離、車速（例えば、前方車両の速度、車両が制御されている速度）及び、他の種々の状態を組み合わせて使用する場合がある。

しかしながら、（前方車両との距離のような）自動車の交通状況に関する情報は、クルーズ・コントロール運転に加えて、非クルーズ・コントロール状態での運転を調節するためにも使用され得る。例の一つにおいて、低速運転状態では前方車両までの距離が、運転者のペダル入力に応じたエンジントルクの制御に使用され得る。例えば、前方車両までの距離が選択された距離よりも短い低速運転の間、ペダルの踏み込みに対するエンジントルクの増加幅（感度）は低下され得て、運転者は、よりきめ細かく且つ容易にエンジン出力や車両速度を調整できるようになる。

別の例において、前方車両までの距離及びその変化率が、運転状況を推定するために、他の入力と一緒に使用される場合がある。例えば、ハンドル操舵角及び/又は操舵量、アクセルペダル及び/又はブレーキペダルの作動頻度及び作動量の振れ幅、車速、前方車両までの距離、前方車両の速度などのような入力の組み合わせを使用することにより、ノロノロ運転の（即ち、stop and goの多い）市街地走行が、ハイウエイ又はフリーウエイ走行から区別され得る。そして、選択された状況の間、アクセルペダルの踏み込みに対するエンジントルクの感度は、市街地走行の間、より高速の定速運転時に比較して、運転者がよりきめ細かくエンジントルクや車速を制御できるように、調節され得る。

更に別の実施形態において、ペダル操作とエンジンや車両の動作との間のゲインの調整量は、運転者入力装置90によって設定される燃料経済性（エコノミー）モード或いは性能（パフォーマンス）モードのような運転モードの設定に更に基づく場合がある。例の一つにおいては二つのモードのみが選択可能であるが、別の例においてはエコノミーからパフォーマンスまでの幅で複数のモードを備える場合がある。例の一つにとして、エコノミー・モードにおいて前方車両との距離が所定の下限値になったとき（のみ）のゲインのデチューン度合いが、パフォーマンス・モードに比べて大きくされる場合がある。

更に、他の種々のシステム例がここに記述される。具体的には、図1に示されるような種々のエンジン構成を用いて使用され得る制御ルーチンの詳細が下記に含まれる。本技術分野の当業者によって認識されるように、以下に記述されるフローチャート内の具体的なルーチンは、イベント駆動、割り込み駆動、多重タスク処理、マルチスレディング及び、それらの類型のような数多くの処理方式のうちの一つ以上を表し得る。記述される種々のステップ又は機能は、それ自体、記述された順番で、または並行して実行され、或いは場合によっては、一部が削除される場合もある。同様に、処理の順番は、ここに記載された本発明の実施形態例の特徴及び利点を達成するために必須のものではなく、図示と説明を簡単にするために提供されたものである。明確には図示されていないが、本技術分野の当業者であれば、記述されたステップ又は機能のひとつ以上が、使用される具体的な制御ロジックに応じて繰り返し実行され得ることを理解するであろう。さらに、これらの図は、制御器12の中のコンピューター読み取り可能な記憶媒体の中にプログラムされる、図式化された説明コード（graphically represent code）であり得る。

図2乃至4は、クルーズ・コントロール状態と非クルーズ・コントロール状態とで、運転者のペダル操作に応じてエンジンを制御する方法を示すフローチャートである。

図2を参照して、ペダル操作に基づく調節可能な関係を介してエンジン出力を調節するためのルーチンを記述する。最初にステップ210において、ルーチンはペダル踏み込み量と目標エンジントルク及び/又は車両トルク（目標トルク、目標加速度、目標速度、或いはそれらの組み合わせを含み得る）との間の、選択された関係或いは現在の関係を読み取る。その関係の更に詳細な判定、選択、及び/又は、調節については図3及び4を参照して後述する。種々の関係が使用可能であるが、ルーチンは、種々の運転状態に亘ってペダル踏み込み量と目標出力とをマップ化するための伝達関数を使用する場合がある。加えて、或いは、代替として、ペダル・ゲイン関数が、ペダル入力とエンジン出力との間の関係とされ得る、或いは、その関係を調節し得る。

図2の説明を続けると、ステップ212において、ルーチンは車両運転者によって作動される現在のペダル位置を読み取る。例えば、ルーチンはセンサー134から現在のペダル位置（PP）を読み取ることができる。入力フィルタ、ノイズ・フィルタ、及び/又は、他の信号処理もまた、ペダル踏み込み量の読み取り処理に使用され得る。

次に、ステップ214においてルーチンは、ステップ212のペダル位置に基づいて目標エンジントルクを決定する。更に、目標エンジントルクを決定するために、例えばエンジン回転数、車速、大気圧、外気温度、変速比、及び/又は、同種の他のパラメータのような種々の他の運転パラメータが使用される場合がある。次にステップ216において、ルーチンは、目標エンジントルク及び現在の運転状態に基づいて、目標スロットル位置を決定する。具体的な例の一つにおいて、ルーチンは、目標エンジントルク、エンジン回転数、及び、エンジン冷媒温度に基づいて、目標スロットル位置を決定する。この例において、エンジントルクを調節するためにスロットルが使用されるが、種々の他のエンジン作動装置も使用可能である。例えば、バルブ・イベント調整装置、バルブ・リフト調整装置、過給調整装置、バルブ・タイミング調整装置、燃料質量調整装置、空燃比調整装置、点火タイミング調整装置、噴射タイミング調整装置、或いは、それらの組み合わせのような、代替作動装置或いは追加の作動装置がエンジントルクを調節するために使用され得る。

その後、ステップ218において、ルーチンは、電気スロットルを、目標スロットル位置に到達すべく調節する。このようにして、エンジンのスロットルは、ステップ210で選択された関係を使用して、現在の種々の他の運転状態を考慮しながら運転者からの命令に応じて調節され得る。

エンジン出力、及び/又は、エンジンのスロットル角或いは開度を調節する為に、種々の他の方法もまた使用され得る。代替実施形態の一例において、ルーチンはペダル位置及びステップ210のマップ（関係）に応じて目標スロットル位置を直接的に同定する場合がある。

いずれの場合にも、ルーチンは、目標とする応答特性を提供すべく、運転者のペダル操作に応じて、ステップ210のマップのゲイン/伝達特性に基づきスロットル位置を電気的に制御する。ここに記述されるように、ゲイン/伝達関数に対する種々の調節が、前方車両までの距離を含む種々の状況に基づいて使用され得る。それは、混雑していない道路状況では運転者がエンジン性能をより感じることができるよう、高いゲインを可能とする一方で、混雑した道路状況したでは、運転者がエンジントルク及び/又は車両の出力トルクをきめ細かく調整できるよう、低いゲインを可能とするために、使用され得る。

ここで図3を参照して具体的に、ペダル位置と目標トルクとの間のゲイン/伝達関数を調節するか否か、及び、それをどのように調節するかのルーチンを記述する。最初にステップ310において、ルーチンはペダルゲイン/伝達関数の調節が可能か否かを判定する。例の一つにおいて、低車速及び/又は低エンジン回転状態（例えば、エンジン及び/又は車両の速度が閾値を下回る）の間のような選択された状態において、ゲイン調節が可能とされ得る。あるいは、ペダルゲインの調節は、エンジン冷媒温度が閾値に到達した後のような、車両の暖機状態の後に可能とされる場合がある。更に、種々の他の条件がペダルゲイン調節の可否を判定するために利用され得る。

ステップ310でＹＥＳのとき、ルーチンはクルーズ・コントロールが作動しているかどうかを判定すべくステップ312へ進む。例えば、ルーチンは、クルーズ・コントロール・システムが動作可能かどうかを、符号96で示すようなユーザーによって選択可能なスイッチの状態によって判定する場合がある。あるいは、ルーチンは、クルーズ・コントロール・システムが”オン”状態かどうかを判定する場合もある。また、車速が所定車速以下かどうかで、非クルーズ・コントロール状態と判断する場合もある。更に、ルーチンは、クルーズ・コントロールが現在、車両の運転者によって設定された目標車速を提供する為のエンジントルク及び/又は車速を提供しているか否かを判定する場合もある。具体的な例の一つにおいて、ルーチンは、運転者が現在、クルーズ・コントロールの設定速度を無効にしているか、或いは、クルーズ・コントロール・システムが車両の運転者によって無効にされているかを判定する。クルーズ・コントロール・システムが作動中のとき、ルーチンは現在のペダルゲイン/伝達関数を現在の設定に維持する為に、ステップ314に進む。一方でステップ312においてＮＯであれば、ルーチンはステップ316に続く。

ステップ316から322において、ルーチンは、非クルーズ・コントロール状態の間の車両のドライバビィティと性能を改善すべくペダルゲイン/伝達関数を調節する為、センサー、及び/又は、クルーズ・コントロール・システムからの他の情報を利用する。最初にステップ316において、ルーチンは前方車両までの距離を読み取り、そして、もし有れば、現在のモード選択を読み取る。例えば、ルーチンは、運転者によって選択可能なスイッチ90を介してパフォーマンス・モード及び/又はエコノミー・モードのいずれであるか読み取ることができる。更に、ルーチンは、センサー94から前方車両までの距離を読み取ることができる。次に、ステップ318において、ルーチンは、ステップ316の読み取り値、及び、他の運転状態を関連付けて処理し、現在の運転環境を推定する。例えば、ルーチンは、現在の状態が市街地のノロノロ運転状態、あるいは、他の運転状態を表すかどうかを推定する。ここに記すように、ルーチンは、前方車両までの距離及び現在のモード選択以外の、あるいは、これらに加えて、車両のアクセルペダル及び/又はブレーキの作動回数、ハンドル操舵角、操舵及び/制動履歴、車速、及び/又は、種々の他の状態を含む情報を更に含む場合がある。次に、ステップ320において、ルーチンは運転状態及び他の動作状態に基づいて、ペダルゲイン/伝達関数を決定する。例えば、ルーチンは、前方車両までの距離、運転者のモード選択、及び/又は、車速やエンジン回転数などを含む種々の動作状態に応じて、ペダル位置と、目標トルク或いは目標スロットル位置との間のゲイン/伝達関数の一つ以上をデチューンする。その後、ステップ322において、ルーチンは、適切なタイミング又は条件において、図4を更に参照して以下に記述される適切な方法で、ゲイン/伝達関数を調節し、必要に応じて変化させる。

このようにして、エンジン出力とペダル作動との関係を介して運転者に認識される車両の性能が、交通状況、車速、及びその他を含む種々の状態に基づいて調節可能になる。

図4を参照して、ペダルゲイン/伝達関数を調節するためのルーチンの一例を記述する。最初に、ステップ410において、ルーチンは調節が要求されたかを判定する。もしそうであれば、ルーチンは運転状態をモニターすべくステップ412に進む。その後、ステップ414においてルーチンは、運転状態がゲイン/伝達関数を変えるべき所定領域（ウインドウ）内にあるかどうか判定する。例の一つにおいて、ルーチンは、運転者が認知し難い状態でゲイン/伝達関数を変えることが可能であるという観点から、アクセルペダルが閉じられている（放されている）かどうかを判定する場合がある。別の例において、ルーチンは、運転者によってペダルの十分な操作が行われているかどうかを判定する。更に別の例において、ルーチンは、低速状態の間のゲインの調節を可能とするため、車速およびエンジン回転数をモニターする場合がある。更に、種々の選択されたウインドウが、ゲイン/伝達関数を変えるために使用され得る。

そのような状態がステップ414で認められたならば、ルーチンはゲイン/伝達関数を調節するためにステップ416に進む。例の一つにおいて、ゲイン/伝達関数は、所定時間或いは所定数のエンジン運転サイクルに亘って調節され得る。例えば、ゲイン/伝達関数の調整に応じてスロットルの応答性の調節においてより緩やかな変数を供給する為にフィルタ処理が使用される場合がある。このようにして、ペダルゲインは、運転性能の改善を可能とすべく、選択された状態の間、選択された方法で調節され得る。

図5のグラフは、運転者によって選択されるパフォーマンス/エコノミー・モード、及び/又は、ICCモードを含む運転モードの夫々に応じた、ペダル位置と目標出力トルクの関係を示している。この例では、選択されたモード（パフォーマンス・モード/エコノミー・モード）毎に異なるイニシャル・ゲインが与えられるだけでなく、ICC運転と非ICC運転とに関しても異なるイニシャル・ゲインが与えられている。ここに記すように、これらのゲインは、前方車両までの距離、車速、及び/又は、交通状況のような運転状態に基づいて更に調節される場合がある。

より具体的に図6のグラフは、一つの具体的なモード（この例においては、非クルーズ・コントロール・モード）で、交通状況の変化、特に、前方車両までの距離の変化に応じた、ペダル位置と目標トルクとの関係の違いを示している。すなわち図6は、ペダル位置（アクセルペダル閉から全開まで）と目標エンジン出力、或いは、目標スロットル位置との間の伝達関数の例を示す。図示されているように、前方車両までの距離が大きいとき（例えば、前方車両が存在しない、或いは、高車速で車が少ない交通状況）において、ペダル位置が低い（ペダル踏み込み量が小さい）と、高いゲインが供給される（例えば、ペダル位置が低いときは高いときに比べて勾配が大きい）。そして、交通が増えてくるに連れ、或いは、前方車両までの距離が短くなるに連れ、また、車速が低下するに連れて、低ペダル位置におけるゲインは低下する。このようにして、種々のゲインを提供しながらも、ペダル閉状態から全開状態の間の実質的に連続的な関係が保持され得る。

しかしながら、図7に示す図6の代替実施形態において、ゲインは、特定の領域において更に変更される場合がある。具体的には、（非クルーズ・コントロール・モードにおける）低ペダル位置においてより大きな調節（例えば、低下、デチューン）が提供される一方で、高ペダル位置においては前方車両との距離変化に関してより一貫した応答性（距離変化に対するゲイン調節量が小さい）が提供される場合がある。

ここで図8を参照すると、ゲイン/伝達関数に適用される調節（低減）因子を介したペダルゲインの調節が示されている。具体的には、図8は前方車両までの距離、及び、運転者が選択した車両パフォーマンス/エコノミー・モードのような運転状態に基づいて、ゲイン/伝達関数の調節/低減がどのように変わるかを示している。繰り返しになるが、この例は可能性の有る方法の一つを示し、X軸が、交通状況、車速、前方車両と距離などの指標の組み合わせを含む種々のパラメータを含み得る。

このようにして、ペダル−車両間の応答性のゲインが、他の車両が近接しているときの低速において、運転者により細かなトルク決定を提供すべく変更され得る一方で、他の運転状態においては高い応答性が提供され得る。

ここに記述された構成及びルーチンが、本質的に例示であって、数多くの変形実施形態が実行可能であるため、これらの具体的な実施形態が限定する意味で考慮されるべきでないことは認識されるであろう。例えば、上述の技術は、V型6気筒エンジン、直列4気筒エンジン、直列6気筒エンジン、V型12気筒エンジン、対向4気筒エンジン、及び、他のエンジン形式に適用可能である。本明細書の主題は、ここに記載された種々の装置及び構成そして、他の特徴、機能及び/又は属性の、全ての新規で非自明の組み合わせ及び一部組み合わせを含む。

特許請求の範囲は、新規で非自明と見なされる特定の組み合わせ及び一部組み合わせを具体的に示す。これらの特許請求の範囲は、「一つの」構成要素、又は「一つの第一の」構成要素、又は、それらの同義語に言及し得る。そのような特許請求の範囲は、その構成要素が一つ以上あるものを含み、その構成要素が二つ以上あるものを要求もしなければ、除外もしないと理解されるべきである。開示されている特徴、機能、構成要素及び/又は属性の他の組み合わせ及び一部組み合わせが本件請求の範囲の補正又は本出願又は関連出願の新しい請求の範囲の提供によって、請求され得る。最初の特許請求の範囲の権利範囲より広い特許請求の範囲、狭い特許請求の範囲、同じ特許請求の範囲、又は異なる特許請求の範囲であろうと、そのような特許請求の範囲もまた、本明細書の主題に含まれると見なされる。

本発明を適用可能なエンジンの実施形態の例を示す概略図である。 本発明で実行される種々の動作を示すフローチャートである。 本発明で実行される種々の動作を示すフローチャートである。 本発明で実行される種々の動作を示すフローチャートである。 種々の運転状態、運転モードに応じて変化する、ペダル位置と目標出力トルクとの関係を示すマップ例である。 非クルーズ・コントロール・モードにおける、前方車両までの距離の違いに応じた、ペダル位置と目標トルクとの関係を示すマップ例である。 非クルーズ・コントロール・モードにおける、前方車両までの距離の違いに応じた、ペダル位置と目標トルクとの関係を示すマップの代替例である。 運転モードに応じた前方車両までの距離とペダルゲインとの関係を示すマップ例である。

符号の説明

10. エンジン
12. 制御器
90. 運転者入力装置
94. 距離センサー
96. クルーズ・コントロール入力装置
130. ペダル
134. ぺダル位置センサー

Claims (20)

1. 運転者の入力に応じて車両のエンジンを制御する方法であって、
   第一の非クルーズ・コントロール状態で前方車両までの距離が所定の第一距離範囲にあるときに、第一の関係を用いて、上記運転者の入力に応じてエンジン出力を調節する工程と、
   第二の非クルーズ・コントロール状態で前方車両までの距離が上記第一距離範囲よりも長距離側の第二距離範囲にあるときに、上記第一の関係とは異なる第二の関係を用いて、上記運転者の入力に応じてエンジン出力を調節する工程と、
   を有する方法。
2. 上記運転者の入力がフットペダルの操作である、請求項１に記載の方法。
3. 上記第二の非クルーズ・コントロール状態は、上記第一の非クルーズ・コントロール状態よりも車速の高い状態である、請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
4. 運転者により選択される車両の運転モードに応じて、上記第一及び第二の関係をそれぞれ調整する工程を更に有する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の方法。
5. 上記エンジン出力がエンジントルクを含み、このエンジントルクが、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、バルブ・タイミング及び空燃比の少なくとも一つを変えることによって調節される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の方法。
6. 上記エンジン出力が電子制御式スロットル弁の位置によって調節される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の方法。
7. クルーズ・コントロール状態で運転者により設定された速度に応じてエンジン出力を調節する工程を更に有する、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の方法。
8. 上記第一の関係と上記第二の関係との間の相違には、上記第二距離範囲において上記運転者の入力とエンジン出力との間のゲインが相対的に高くなることが含まれる、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の方法。
9. 運転者のペダル入力に応じて車両のエンジンを制御する方法であって、
   非クルーズ・コントロール状態において、車速、運転者により選択される車両の運転モード及び当該車両とは異なる他の車両までの距離に応じて、ペダル位置とエンジン出力との間の関係を変更する工程を有する、方法。
10. 上記ペダル位置とエンジン出力との関係は、上記他の車両までの距離が第一閾値よりも長く、且つ、運転者が、車両の燃費性能よりも運動性能を重視する高性能モードを選択しているときには、そうでないときに比べて、ペダルの動作に対するエンジントルクの変化のゲインが大きくなるように変更される、請求項９の方法。
11. 上記ペダル位置とエンジン出力との関係は、上記他の車両までの距離が第二閾値よりも短く、且つ、運転者が、車両の運動性能よりも燃費性能を重視する燃費モードを選択しているときには、そうでないときに比べて、ペダルの動作に対するエンジントルクの変化のゲインが小さくなるように変更される、請求項１０の方法。
12. 少なくともエンジンを搭載した車両の制御システムであって、
    クルーズ・コントロール状態では基本的に運転者の設定車速に応じて車速を制御するとともに、他の車両との間の位置関係に応じて上記設定車速を無効にする、高知能化クルーズ・コントロール・システムと、
    車両の運転者による操作が入力されるペダルと、
    上記ペダルの作動に応じてパワートレインから出力の応答性を変えるための制御器と、を備え、
    車両の運転中に上記ペダルの作動と上記パワートレイン出力との間の関係が、非クルーズ・コントロール状態における上記他の車両との位置関係に応じて調節される、
    制御システム。
13. 上記位置関係が、上記他の車両との距離を含む、請求項１２に記載の制御システム。
14. 上記位置関係が、上記車両及び上記他の車両の各々の車速を含む、請求項１２又は１３に記載の制御システム。
15. 上記位置関係が、上記車両の上記他の車両との相対速度を含む、請求項１２乃至１４のいずれか一つに記載の制御システム。
16. 上記ペダルの作動と上記パワートレイン出力との間の関係の調節量が、相対的にペダル作動量の小さなときには大きなときに比べて大きくされる、請求項１２乃至１５のいずれか一つに記載の制御システム。
17. 上記ペダルの作動と上記パワートレイン出力との間の関係の調節量は、相対的にペダル作動量の小さなときと、相対的に大きなときと、それらの中間のときとで比較すると、この中間のペダル作動量のときに最も大きくされる、請求項１２乃至１６のいずれか一つに記載の制御システム。
18. 上記ペダルの作動と上記パワートレイン出力との間の関係の調節が、上記ペダルの閉状態を含む所定の状態で行われる、請求項１２乃至１７のいずれか一つに記載の制御システム。
19. エンジンが電子制御スロットル弁を備えており、
    上記ペダルの作動と上記パワートレイン出力との間の関係の調節が、ペダル作動とスロットル弁の開度との間の関係を調節することにより行われる、請求項１２乃至１８のいずれか一つに記載の制御システム。
20. 上記非クルーズ・コントロール状態は、所定以下の車速における運転を含む、請求項１２乃至１９のいずれか一つに記載の制御システム。

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