JP2009114990A

JP2009114990A - 車両エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2009114990A
Application number: JP2007289808A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yuyama; 篤湯山; Atsutoshi Takada; 淳年高田; Yuji Shimizu; 雄司清水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: JP4509168B2

Abstract

【課題】車速やエンジン回転数等の車両情報、及び運転手の操作に応じて車両エンジンのシリンダ内に吸入される空気量を制御することにより、実用燃費の向上を図る。
【解決手段】アクセル開度量に比例した第１の目標スロットル開度量を算出する第１の目標バルブ開度量変換手段２と、アクセル開度量に比例し、第１の目標スロットル開度量より抑制した開度量の第２の目標スロットル開度量を算出する第２の目標バルブ開度量変換手段３と、切換信号生成手段４の切換信号に基づき第１の目標スロットル開度量と第２の目標スロットル開度量のどちらかの開度量に基づきエンジンに吸入する空気量を調整する吸気用アクチュエータ６とを備え、第２の目標バルブ開度量変換手段３の少なくともアクセル開度量が全開のときに算出される第２の目標スロットル開度量を、アクセル開度量が全開のときに算出される第１の目標スロットル開度量より所定量小さくする。
【選択図】図１

Description

この発明は車両エンジンの制御装置に係り、特に、車両エンジンのシリンダ内に吸入する空気量を制御することにより、燃費の向上を図る車両エンジンの制御装置に関するものである。

近年、車両の燃費を向上するために、燃費を重視した制御モードを有するエンジン制御装置が提案されている。例えば、目標トルクに対し、燃費を重視したエンジンの制御モードと、トルク応答性を重視したエンジンの制御モードを有し、切り換え手段により２つのモードを切り換えることにより、燃費を重視したエンジンの制御モードでは、特にスロットル弁開度の小さな中低負荷時におけるポンピングロスを軽減し、燃費の向上を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、車両の走行モードとして、燃費性能を十分に高めることができるエコノミーモードと、車両の走行性能及び加速性能を十分に高めることができるパワーモードを有し、エコノミーモードにおいては、スロットル開度特性を部分的にスロットルゲインを大きくすること、及びシフトスケジュールを設定することにより変速特性が高速段に入りやすくして燃費の向上を図る技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−１１２２３１号公報（段落０００７〜００１０、図１２）特開平５−６５０３７号公報（要約の欄）

しかしながら、車両の燃費が悪化する要因は多数存在し、例えばアイドリング、運転手の過度なアクセル操作、ブレーキ操作、エアコン等の電気負荷、車両の走行抵抗、車両の重量等を挙げることができ、前記従来技術においては、特に運転手の過度なアクセル操作に起因する燃費の悪化を抑制することができない課題を有している。

この発明は上述した従来技術の課題に鑑みて提案されたものであり、車速やエンジン回転数等の車両情報、及び運転手の操作に応じて車両エンジンのシリンダ内に吸入される空気量を制御することにより、実用燃費の向上を図ることができる車両エンジンの制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車両エンジンの制御装置は、運転手のアクセルの踏み込み量を検出するアクセル開度検出手段と、前記アクセル開度検出手段により検出されるアクセル開度量に比例した第１の目標スロットル開度量を算出する第１の目標バルブ開度量変換手段と、前記アクセル開度検出手段により検出されるアクセル開度量に比例し、前記第１の目標スロットル開度量より抑制した開度量の第２の目標スロットル開度量を算出する第２の目標バルブ開度量変換手段と、目標バルブ開度量を切り換える切換信号を生成する切換信号生成手段と、前記切換信号に基づき前記第１の目標スロットル開度量、若しくは前記第２の目標スロットル開度量のどちらかを第３の目標スロットル開度量として算出する目標バルブ開度量決定手段と、前記第３の目標スロットル開度量に基づきエンジンに吸入する空気量を調整する吸気用アクチュエータと、を備えた車両エンジンの制御装置において、前記第２の目標バルブ開度量変換手段の少なくとも前記アクセル開度量が全開のときに算出される前記第２の目標スロットル開度量は、前記アクセル開度量が全開のときに算出される前記第１の目標スロットル開度量より所定量小さくしたことを特徴とするものである。

この発明に係る車両エンジンの制御装置によれば、燃費を重視したエコノミーモードにおいて、運転手のアクセル操作を鈍らせることで過度のアクセル操作を抑制することができるため、実用燃費が向上する。

以下、この発明に係る車両エンジンの制御装置の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は、アクセル開度検出手段１、第１の目標バルブ開度量変更手段２、第２の目標バルブ開度量変更手段３、切換信号生成手段４、目標バルブ開度量決定手段５、及び吸気用アクチュエータ６を備えている。

アクセル開度検出手段１は、例えばアクセル開度センサで、アクセルペダルの踏み込み量を検出してアクセル開度量ＡＰＶを算出するものである。第１の目標バルブ開度量変更手段２は、例えば図２に示すアクセル開度量とスロットル開度量の第１の変換マップであって、この第１の変換マップに基づいて、アクセル開度検出手段１で算出されたアクセル開度量に比例した第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１、即ち、パワーモード用の開度量として出力される。

また、第２の目標バルブ開度量変換手段３は、例えば図３に示すアクセル開度量とスロットル開度量の第２の変換マップであって、この第２の変換マップに基づいて、アクセル開度検出手段１で算出されたアクセル開度量に比例した第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２、即ち、エコノミーモード用の開度量として出力される。なお、前記第２の変換マップは、前記第１の変換マップに対し、アクセル開度量全開時のスロットル開度量が所定量低い値となるように設定されている。即ち、第１の変換マップは、第２の変換マップより、アクセル開度量に対するスロットル開度量の変化率が高い設定となっている。

切換信号生成手段４は、例えばモード切換スイッチであって、押下することで切換信号Ｆ１を生成し、車両の走行モードを、応答性を重視したパワーモード、若しくは燃費を重視したエコノミーモードに切り換えるものである。なお、以降の説明においては、切換信号生成手段４をモード切換スイッチ４として説明する。

目標バルブ開度量決定手段５は、モード切換スイッチ４による切換信号Ｆ１に基づいて、パワーモード用の開度量である第１の目標バルブ開度量ＴＰＶ１、若しくはエコノミーモード用の開度量である第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を、第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として算出する。

吸気用アクチュエータ６は、例えば電子スロットルバルブアクチュエータで構成され、目標バルブ開度量決定手段５から出力される第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３に基づいてスロットルバルブをモータ駆動により開閉し、エンジンのシリンダ内へ吸入する空気量を調整する。これによって車両に大きな推進力が必要とされる場合には、スロットルバルブを大きく開いてエンジンに吸入する空気量を増やすことで大きなエンジントルクを引き出すことができる。

第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は前記のように構成されており、次にその動作について説明する。
図４は第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートで、ここでの処理は１サイクル２０ｍｓｅｃで繰り返し行われるものとしている。

まず、アクセル開度量検出手段１により、アクセル開度量ＡＰＶを検出する（ステップＳ１）。

次に、第１の目標バルブ開度量変更手段２において、アクセル開度量検出手段１で検出したアクセル開度量ＡＰＶに基づき、図２に例示した第１の変換マップで第１のスロットル開度量ＴＰＶ１を算出する（ステップＳ２）。

次に、第２の目標バルブ開度量変更手段３において、アクセル開度量検出手段１で検出したアクセル開度量ＡＰＶに基づき、図３に例示した第２の変換マップで第２のスロットル開度量ＴＰＶ２を算出する（ステップＳ３）。

次に、目標バルブ開度量決定手段５において、モード切換スイッチ４から出力される切換信号(今回値)Ｆ１を取得する（ステップＳ４）。

次に、目標バルブ開度量決定手段５において、モード切換スイッチ４から取得した切換信号(今回値)Ｆ１のオン／オフを判定し（ステップＳ５）、オフであれば第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１を第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として１周期の処理が完了し（ステップＳ６）、オンであれば第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として１周期の処理が完了する（ステップＳ７）。

図５は第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を示すタイムチャートで、時刻ｔ１においてモード切換スイッチ４を押下している。そして、図２に例示した第１の変換マップ、及び図３に例示した第２の変換マップによるアクセル開度量に基づいて、第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１、及び第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２が算出される。

時刻ｔ０からｔ１の区間においては、モード切換スイッチ４の切換信号Ｆ１がオフのため、第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１が第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として算出される。時刻ｔ１以降は、モード切換スイッチ４の切換信号Ｆ１がオンとなり、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２が第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として算出される。

以上のように、第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置によれば、燃費を重視したエコノミーモード（モード切換スイッチ４の切換信号Ｆ１がオンのとき）において、運転手のアクセル操作を鈍らせることで過度のアクセル操作を抑制することができるため、実用燃費が向上する。

なお、前記説明においては、便宜上、吸気用アクチュエータ６として電子スロットルを用いた形態について説明したが、車両エンジンの吸排気弁であっても差し支えない。

実施の形態２．
次に、第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置について説明する。図６は第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における目標バルブ開度量決定手段を示すブロック構成図である。なお、この目標バルブ開度量決定手段以外については第１の実施の形態と同様であり、図示説明を省略する。

図６に示すように、第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における目標バルブ開度量決定手段６０は、第１のスロットル開度量選択手段６１、開度量漸増／漸減手段６２、入力信号切換判定手段６３、及び第２のスロットル開度量選択手段６４を備えている。

第１のスロットル開度量選択手段６１は、切換信号生成手段であるモード切換スイッチ４の切換信号Ｆ１に基づいて第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１、若しくは第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２のどちらかを選択し、暫定スロットル開度量ＴＥＭＰとして算出する。

開度量漸増／漸減手段６２は、例えば一次フィルタで、第１のスロットル開度量選択手段６１で算出された暫定スロットル開度量ＴＥＭＰの時間的変化を抑制し、暫定スロットル開度量ＴＥＭＰ_Ｆを算出する。

入力信号切換判定手段６３は、入力信号である切換信号Ｆ１のオン／オフが切り換わってから所定時間、切換判定信号Ｆ２を生成する。また、第２のスロットル開度量選択手段６４は、入力信号切換判定手段６３の切換判定信号Ｆ２に基づいて暫定スロットル開度量ＴＥＭＰ、若しくは暫定スロットル開度量ＴＥＭＰ_Ｆのどちらかを選択し、第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３を算出する。

第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は前記のように構成されており、次にその動作について説明する。
図７は第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートで、ここでの処理は１サイクル２０ｍｓｅｃで繰り返し行われるものとしている。

次に、第１の目標バルブ開度量変更手段２において、アクセル開度量検出手段１で検出したアクセル開度量ＡＰＶに基づき、図２に例示した第１の変換マップで第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１を算出し、第１のスロットル開度量選択手段６１に出力する（ステップＳ２）。

次に、第２の目標バルブ開度量変更手段３において、アクセル開度量検出手段１で検出したアクセル開度量ＡＰＶに基づき、図３に例示した第２の変換マップで第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を算出し、第１のスロットル開度量選択手段６１に出力する（ステップＳ３）。

次に、第１のスロットル開度量選択手段６１は、モード切換スイッチ４から出力される切換信号(今回値)Ｆ１を取得する（ステップＳ４）。

次に、第１のスロットル開度量選択手段６１は、モード切換スイッチ４から出力される切換信号(今回値)Ｆ１のオン／オフを判断し（ステップＳ５）、取得した切換信号(今回値)Ｆ１がオフであれば第１の目標スロットル開度量を暫定スロットル開度量ＴＥＭＰとして出力し（ステップＳ６）、取得した切換信号(今回値)Ｆ１がオンであれば第２の目標スロットル開度量を暫定スロットル開度量ＴＥＭＰとして出力する（ステップＳ７）。

次に、入力信号切換判定手段６３において、モード切換スイッチ４から出力される切換信号(今回値)Ｆ１と前周期（後述するステップＳ１７）で取得した切換信号(前回値)とを比較し、切換信号(今回値)と切換信号(前回値)が異なる場合は後述のステップＳ９の処理を行い、切換信号(今回値)と切換信号(前回値)が同じ場合には後述のステップＳ１０の処理を行う（ステップＳ８）。

入力信号切換判定手段６３は、切換信号(今回値)と切換信号(前回値)が異なる場合は、タイマーをＢ１にセットし、後述のステップＳ１０の処理を行う（ステップＳ９）。
ここで、Ｂ１は切換信号がオンからオフ、若しくはオフからオンとなることで発生する目標スロットル開度量の不連続を漸増／漸減するために十分な時間とする。

さらに、入力信号切換判定手段６３において、タイマーが０であるかを判定し（ステップＳ１０）、０でなければ切換判定信号Ｆ２をオンとし（ステップＳ１１）、０であれば切換判定信号Ｆ２をオフとする（ステップＳ１２）

次に、第２のスロットル開度量選択手段６４は、入力信号切換判定手段６３が出力する切換判定信号Ｆ２のオン／オフを判定する（ステップＳ１３）。

切換判定信号Ｆ２がオンであれば、第１のスロットル開度量選択手段６１の出力する暫定スロットル開度量ＴＥＭＰに一次フィルタを施して、時間的変化を抑制したスロットル開度量である暫定スロットル開度量、即ち、開度量漸増／漸減手段６２から出力される暫定スロットル開度量ＴＥＭＰ_Ｆを第３の目標スロットル開度量とする（ステップＳ１４）。

切換判定信号Ｆ２がオフであれば、第１のスロットル開度量選択手段６１によって算出された暫定スロットル開度量ＴＥＭＰを第３の目標スロットル開度量とする（ステップＳ１５）。

次に、入力信号切換判定手段６３において、タイマーをダウンカウントし（ステップＳ１６）、ステップＳ４においてモード切換スイッチ４で取得した切換信号(今回値)を切換信号(前回値)として記憶し、１周期の処理が完了する（ステップＳ１７）。

図８は第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を示すタイムチャートであり、時刻ｔ３においてモード切換スイッチ４を押下している。そして、図２に例示した第１の変換マップ、及び図３に例示した第２の変換マップによるアクセル開度量に基づいて、第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１、及び第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２が算出される。

時刻ｔ２から時刻ｔ３の区間では切換信号Ｆ１がオフのため、第１のスロットル開度量選択手段６１により第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１が暫定スロットル開度量ＴＥＭＰとして算出される。同区間において切換信号Ｆ１にオンからオフ、若しくはオフからオンの切り換わりがないため、タイマーは０を保持し、切換判定信号Ｆ２はオフとなる。また、暫定スロットル開度量ＴＥＭＰが第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として算出される。

時刻ｔ３以降は、切換信号Ｆ１がオンとなり、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２が暫定スロットル開度量ＴＥＭＰとして算出される。また、時刻ｔ３において切換信号Ｆ１がオフからオンに切り換わることでタイマーがＢ１にセットされ、タイマーが０になるまで（時刻ｔ４まで）ダウンカウントする。

時刻ｔ３から時刻ｔ４の区間ではタイマーが０以外となるため、切換判定信号Ｆ２がオンとなる。即ち、この区間においては、暫定スロットル開度量ＴＥＭＰの時間的変化を抑制するため、開度量漸増／漸減手段６２でフィルタ処理が施された開度量ＴＥＭＰ_Ｆが第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として算出される。これにより、モード切換時に発生するスロットル開度量の不連続を解消することができる。

時刻ｔ４以降は、切換判定信号Ｆ２が再びオフとなるため、暫定スロットル開度量ＴＥＭＰが第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として算出される。

以上のように、第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置によれば、車両走行中に、応答性を重視したパワーモードから燃費を重視したエコノミーモード、若しくはエコノミーモードからパワーモードにモードを切り換えた場合においても、スロットル開度量の急激な変化を抑制することができるため、ドライバビリティが向上する。

実施の形態３．
次に、第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置について説明する。図９は第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。
図９に示すように、第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は、ボリューム調整スイッチ９０、操作量検出手段９１、及び所定量変換手段９２を備えている。なお、その他の構成については第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置と同様であるので、同一符号を付すことにより説明を省略する。

ボリューム調整スイッチ９０は、運転手が操作可能なボリューム調整スイッチであり、操作量検出手段９１は、運転手が操作したボリューム調整スイッチ９０の操作量を検出するものである。また、所定量変換手段９２は、例えば図１０に示す操作量−所定量変換マップであって、運転手が操作したボリューム調整スイッチ９０の操作量に基づいて所定量を算出する。

第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は前記のように構成されており、次にその動作について説明する。
図１１は第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートで、ここでの処理は１サイクル２０ｍｓｅｃで繰り返し行われるものとしている。

次に、第１の目標バルブ開度量変更手段２において、アクセル開度量検出手段１で検出したアクセル開度量ＡＰＶに基づき、図２に例示した第１の変換マップで第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１を算出し、目標バルブ開度量決定手段５に出力する（ステップＳ２）。

次に、運転手がボリューム調整スイッチ９０を操作することにより、出力される操作量信号、例えば電圧信号ＶＯＬを操作量検出手段９１において検出する（ステップＳ３）。

次に、所定量変換手段９２は、操作量検出手段９１において検出した操作量信号ＳＧ、及び図１０に示す変換マップに基づいて、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を算出するための所定量ＳＥＴを算出する（ステップＳ４）。

次に、第２の目標バルブ開度量変換手段３において、アクセル開度量検出手段１により検出したアクセル開度量ＡＰＶ、及び所定量変換手段９２で算出した所定量ＳＥＴに基づき、図３の変換マップにより第２のスロットル開度量ＴＰＶ２を算出する（ステップＳ５）。

次に、目標バルブ開度量決定手段５は、モード切換スイッチ４から出力される切換信号(今回値)Ｆ１を取得し（ステップ６）、取得した切換信号(今回値)Ｆ１のオン／オフを判定し（ステップＳ７）する。そして、取得した切換信号(今回値)Ｆ１がオフであれば、第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１を第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として１周期の処理が完了し（ステップＳ８）、取得した切換信号(今回値)Ｆ１がオンであれば、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３として１周期の処理が完了する（ステップＳ９）。

図１２は第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を示すタイムチャートであり、表示区間において切換信号Ｆ１は常にオンとしている。このため、第３の目標スロットル開度量ＴＰＶ３は常に第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２となる。

時刻ｔ５から時刻ｔ６の区間では、運転手はボリューム調整スイッチ９０を操作していないので電圧信号ＶＯＬは０％を保持し、図１０の特性により所定量はＤ１と算出される。これより、図３に基づき、第１の目標スロットル開度量ＴＰＶ１より開度量を抑制された第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２が算出される。

時刻ｔ６から時刻ｔ７の区間でボリューム調整スイッチ９０を０％から１００％まで操作しているため、図１０の特性より、所定量はＤ１からＤ２（Ｄ１＜Ｄ２）と算出される。同区間において、アクセル開度量は一定となっているが、所定量ＳＥＴが徐々に大きくなるため、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２は徐々に小さくなる。

時刻ｔ７以降、所定量ＳＥＴはＤ２に固定されるため、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２も一定となる。

以上のように、第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置によれば、燃費を重視するエコノミーモードにおけるアクセル操作の抑制ゲインを、運転手の操作によって調整することができるため、運転手にとって最適な（運転手がパワー不足を我慢できる）抑制ゲインを設定することが可能となる。

また、運転手に燃費を向上するボリューム調整スイッチ９０を操作させることは、運転手に燃費向上に対する意識を高める役目も担っている。この実施の形態は、運転手へ燃費向上を意識付ける方法として、車速やエンジン回転数等の車両情報や、運転手のアクセル操作等に基づき、燃費が悪化する運転を行っているときに表示器等の表示手段で運転手に警告若しくは省燃費運転のアドバイス（例えば、モード切換スイッチを押してエコノミーモードに切り換えることを提案）をする装置と併用することも可能である。

実施の形態４．
次に、第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置について説明する。図１３は第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。
図１３に示すように、第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は、車速センサ１４０、所定量変換手段１４１を備えている。なお、その他の構成については第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置と同様であるので、同一符号を付すことにより説明を省略する。

車速センサ１４０は自車両の車速を検出するものであり、所定量変換手段１４１は、例えば図１４に示す車速−所定量変換マップである。所定量変換手段１４１は、車速センサ１４０によって検出された車速に基づいて所定量を算出する。なお、この車速−所定量変換マップは、車速が速ければ速いほど、所定量が大きくなるようにマッピングされている。

第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は前記のように構成されており、次にその動作について説明する。
図１５は第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートで、ここでの処理は１サイクル２０ｍｓｅｃで繰り返し行われるものとしている。

次に、車速センサ１４０により自車両の車速ＶＥＬを検出する（ステップＳ３）。

次に、車速センサ１４０で検出した車速ＶＥＬ、及び図１４の変換マップに基づいて、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を算出するための所定量ＳＥＴを算出する（ステップＳ４）。

次に、第２の目標バルブ開度量変換手段３において、アクセル開度量検出手段１により検出したアクセル開度量ＡＰＶ、及び所定量変換手段１４１で算出した所定量ＳＥＴに基づき、図３の変換マップから第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を算出する（ステップＳ５）。

以上のように、第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置によれば、車速に応じて運転手のアクセル操作の抑制ゲインを決定できるため、実用燃費が大きく悪化する高速領域でのアクセル操作に対しては抑制ゲインを大きく、実用燃費がそれほど大きく悪化しない低速領域でのアクセル操作に対しては抑制ゲインを小さくすることで、低速領域でのドライバビリティを損なうことなく、より効果的に実用燃費を向上することができる。

実施の形態５．
次に、第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置について説明する。図１６は第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。
図１６に示すように、第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は、レーダセンサ１６０、所定量変換手段１６１を備えている。なお、その他の構成については第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置と同様であるので、同一符号を付すことにより説明を省略する。

レーダセンサ１６０は、例えば電波レーダセンサで、自車両に搭載されて所定の検出エリアに電波を送信し、その反射波を受信することで、少なくとも検出エリアに存在するオブジェクトと自車両との相対距離、相対速度等の先行車情報を検出するものである。所定量変換手段１６１は、例えば図１７に示す相対速度−相対距離−所定量変換マップで、レーダセンサ１６０によって検出された相対距離、相対速度に基づいて所定量を算出する。なお、このマップは、前記相対距離が近ければ近いほど、また、前記相対速度が自車両への接近方向に速ければ速いほど、所定量が大きくなるようにマッピングされている。

第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置は前記のように構成されており、次にその動作について説明する。
図１８は第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートで、ここでの処理は１サイクル２０ｍｓｅｃで繰り返し行われるものとしている。

次に、レーダセンサ１６０により、所定の検出エリアに存在する先行車両と自車両との相対距離、相対速度等の先行車情報ＩＮＦを検出する（ステップＳ３）。

次に、レーダセンサ１６０で検出した相対距離、相対速度等の先行車情報ＩＮＦ、及び図１７の変換マップに基づいて、第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を算出するための所定量ＳＥＴを算出する（ステップＳ４）。

次に、第２の目標バルブ開度量変換手段３において、アクセル開度量検出手段１により検出したアクセル開度量ＡＰＶ、及び所定量変換手段１６１で算出した所定量ＳＥＴに基づき、図３の変換マップにより第２の目標スロットル開度量ＴＰＶ２を算出する（ステップＳ５）。

一般的な運転手は、先行車両が存在する場合、前記先行車両の動きをトレースするように自車両を動かそうとしている。つまり、先行車両の動きに敏感に反応してアクセル操作及びブレーキ操作を行っている。このため、先行車両の加減速が大きくなればなるほど、また、先行車両との相対距離が近くなればなるほど運転手は先行車両にトレースしようとして必要以上のアクセル操作やブレーキ操作を行ってしまうため、実用燃費が悪化してしまう。

しかし、第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置によれば、先行車両との相対距離、相対速度等の先行車情報に応じて運転手のアクセル操作の抑制ゲインを決定できるため、例えば、先行車両との接近方向への相対速度が速くなった場合、または先行車両との相対距離が近くなった場合にアクセル操作の抑制ゲインを大きくすることで、運転手の必要以上のアクセル操作を抑制できるため、実用燃費が向上する。

なお、前記第５の実施の形態では、先行車両との相対速度と相対距離から所定量を算出したが、これを先行車両との相対速度、若しくは相対距離のどちらか一つの情報を用いて所定量を算出しても差し支えない。加えて、これを自車両の車速と相対距離から所定量を算出しても良く、この場合、相対距離が近ければ近いほど、また、自車両の車速が速ければ速いほど所定量が大きくなるようにマッピングされる。これより実施の形態５と同様の効果が期待できる。

この発明は、車両エンジンの制御装置に利用でき、車速やエンジン回転数等の車両情報、及び運転手の操作に応じて車両エンジンのシリンダ内に吸入される空気量を制御することにより、実用燃費の向上を図ることができる。

第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における第１の目標バルブ開度量変換手段の一例で、アクセル開度量とスロットル開度量の第１の変換マップを示す図である。第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における第１の目標バルブ開度量変換手段の一例で、アクセル開度量とスロットル開度量の第２の変換マップを示す図である。第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートである。第１の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を示すタイムチャートである。第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における目標バルブ開度量決定手段を示すブロック構成図である。第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートである。第２の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を示すタイムチャートであある。第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における所定量変換手段の一例で、操作量−所定量変換マップである。第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートである。第３の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を示すタイムチャートである。第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における所定量変換手段の一例で、車速−所定量変換マップを示す図である。第４の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートである。第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置を示すブロック構成図である。第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置における所定量変換手段の一例で、相対速度−相対距離−所定量変換マップを示す図である。第５の実施の形態に係る車両エンジンの制御装置の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１アクセル開度検出手段
２第１の目標バルブ開度量変更手段
３第２の目標バルブ開度量変更手段
４切換信号生成手段
５、６０目標バルブ開度量決定手段
６吸気用アクチュエータ
６１第１のスロットル開度量選択手段
６２開度量漸増／漸減手段
６３入力信号切換判定手段
６４第２のスロットル開度量選択手段
９０ボリューム調整スイッチ
９１操作量検出手段
９２、１４１、１６１所定量変換手段
１４０車速センサ
１６０レーダセンサ

Claims

運転手のアクセルの踏み込み量を検出するアクセル開度検出手段と、
前記アクセル開度検出手段により検出されるアクセル開度量に比例した第１の目標スロットル開度量を算出する第１の目標バルブ開度量変換手段と、
前記アクセル開度検出手段により検出されるアクセル開度量に比例し、前記第１の目標スロットル開度量より抑制した開度量の第２の目標スロットル開度量を算出する第２の目標バルブ開度量変換手段と、
目標バルブ開度量を切り換える切換信号を生成する切換信号生成手段と、
前記切換信号に基づき前記第１の目標スロットル開度量、若しくは前記第２の目標スロットル開度量のどちらかを第３の目標スロットル開度量として算出する目標バルブ開度量決定手段と、
前記第３の目標スロットル開度量に基づきエンジンに吸入する空気量を調整する吸気用アクチュエータと、を備えた車両エンジンの制御装置において、
前記第２の目標バルブ開度量変換手段の少なくとも前記アクセル開度量が全開のときに算出される前記第２の目標スロットル開度量は、前記アクセル開度量が全開のときに算出される前記第１の目標スロットル開度量より所定量小さくしたことを特徴とする車両エンジンの制御装置。
前記吸気用アクチュエータは前記アクセルと電気的に接続された電子スロットルバルブであることを特徴とする請求項１に記載の車両エンジンの制御装置。
前記吸気用アクチュエータは車両エンジンの吸排気弁であることを特徴とする請求項１に記載の車両エンジンの制御装置。
前記目標バルブ開度量決定手段が算出する第３の目標スロットル開度量は、前記切換信号がオフからオンに切り換わったときには前記第１の目標スロットル開度量から前記第２の目標スロットル開度量へ漸減し、オンからオフに切り換わったときには前記第２の目標スロットル開度量から前記第１の目標スロットル開度量へ漸増することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の車両エンジンの制御装置。
前記運転手が操作できるボリューム調整スイッチと、
前記ボリューム調整スイッチの操作量を検出し、前記操作量に比例した操作量信号を生成する操作量検出手段と、を備え、
前記所定量は、前記操作量信号に基づいて決定されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の車両エンジンの制御装置。
自車両の車両情報を検出できる車両情報検出手段と、
前記車両情報に基づき自車両の燃費悪化を検出若しくは予測し、燃費向上判定信号を生成する燃費向上判定手段と、
前記燃費向上判定信号に基づき前記運転手に対して燃費向上運転を促す表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の車両エンジンの制御装置。
車速を検出できる車速センサと、
前記車速に基づき、前記所定量を算出する所定量変換手段と、を備え、
前記車速が速いほど前記所定量が大きくなることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両エンジンの制御装置。
先行車と自車両との相対距離若しくは相対速度のどちらか一方を検出できるレーダセンサと、
前記相対距離若しくは前記相対速度のどちらか一方の情報に基づき前記所定量を算出する所定量変換手段と、を備え、
前記相対距離が近いほど前記所定量が大きく、若しくは前記相対速度が接近方向に速いほど前記所定量が大きくなることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両エンジンの制御装置。