JP2017166383A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えばアクセルペダル交換後の実際の加速度と運転者が意図する加速度との差を低減する。【解決手段】アクセルペダル４０と、アクセル開度センサ２２と、アクセルペダル４０を踏み込む踏力を検出する踏力センサ２３とを有する内燃機関の制御装置において、踏力センサ２３によって検出された踏力の増加量と目標エンジントルク増加量との関係とに基づいて目標エンジントルク増加量を算出する目標エンジントルク増加量算出部１０ｂを有し、目標エンジントルク増加量と基本アクセル要求トルク増加量とに基づいてエンジントルク増加量補正量を算出し、基本アクセル要求トルクとエンジントルク増加量補正量とに基づいて要求エンジントルクを算出する。【選択図】図１

Description

本発明はアクセルペダルとアクセル開度センサとを有する内燃機関の制御装置に関する。

従来から、アクセルペダルとアクセル開度センサとを有する電子制御スロットル装置が知られている。この種の電子制御スロットル装置の例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１に記載された電子制御スロットル装置では、アクセル要求トルクの変化量が大きい場合に、トルクリミッタが作動され、目標トルクが制限される（つまり、アクセル要求トルクが補正されて、目標トルクが設定される）。その結果、レスポンスの悪化およびトルク段差によるショックの発生が抑制される。
詳細には、特許文献１に記載された電子制御スロットル装置では、アクセル開度に基づいてアクセル要求トルクが算出される。また、アクセル要求トルクと、アクセル要求トルク前回値と、アクセル開度と、アクセル開速度（アクセル開度の変化量）とに基づいて、加速を実現するための目標トルク（要求エンジントルク）が算出（設定）される。

特開２００５−２３３０８８号公報

ところで、特許文献１に記載された電子制御スロットル装置では、加速を実現するための目標トルク（要求エンジントルク）を算出するために、アクセル開度およびアクセル開速度（アクセル開度の変化量）が考慮されるものの、アクセルペダルを踏み込む力である踏力が考慮されない。
例えば、アクセルペダルが重いもの（つまり、大きい踏力が必要なアクセルペダル）から軽いもの（つまり、小さい踏力が必要なアクセルペダル）に交換されると、踏力とアクセル開度との関係が変化する。
例えば、アクセルペダルが重いものから軽いものに交換された後、運転者がアクセルペダルの交換前と同様の加速度を実現するためにアクセルペダルの交換前と同様の感覚でアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度の増加量がアクセルペダルの交換前よりも大きくなる。
そのため、踏力が考慮されることなく目標トルク（要求エンジントルク）が算出される特許文献１に記載された電子制御スロットル装置では、算出される目標トルク（要求エンジントルク）がアクセルペダルの交換前よりも大きくなってしまい、その結果、実際の加速度が、運転者が意図する加速度よりも大きくなってしまう。つまり、いわゆる飛び出し感を運転者に与えてしまう。
すなわち、踏力が考慮されることなく目標トルク（要求エンジントルク）が算出される特許文献１に記載された電子制御スロットル装置では、例えばアクセルペダルの交換などに伴って、アクセルペダルの踏み込みに必要な踏力が変化したときなどに、実際の加速度と運転者が意図する加速度との差が生じてしまうおそれがある。

前記問題点に鑑み、本発明は、実際の加速度と運転者が意図する加速度との差を低減することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、アクセルペダルと、
アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
前記アクセルペダルを踏み込む力である踏力を検出する踏力センサとを具備する内燃機関の制御装置において、
前記制御装置は、
前記アクセル開度センサにより検出された前記アクセル開度に基づいて基本アクセル要求トルクを算出する基本アクセル要求トルク算出部と、
前記踏力センサによって検出された前記踏力の増加量である踏力増加量と、踏力増加量と目標エンジントルク増加量との関係とに基づいて目標エンジントルク増加量を算出する目標エンジントルク増加量算出部と、
要求エンジントルクに基づいてアクチュエータの制御量を決定する制御量決定部とを有し、
前記制御装置は、
前記基本アクセル要求トルク算出部によって算出された前記基本アクセル要求トルクの前回値である基本アクセル要求トルク前回値と、前記基本アクセル要求トルク算出部によって算出された前記基本アクセル要求トルクの今回値である基本アクセル要求トルク今回値とに基づいて基本アクセル要求トルク増加量を算出し、
前記目標エンジントルク増加量算出部によって算出された前記目標エンジントルク増加量と、前記基本アクセル要求トルク増加量とに基づいてエンジントルク増加量補正量を算出し、
前記基本アクセル要求トルク算出部によって算出された前記基本アクセル要求トルクと、前記エンジントルク増加量補正量とに基づいて前記要求エンジントルクを算出することを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。

つまり、本発明の内燃機関の制御装置では、アクセル開度に基づいて、基本アクセル要求トルクが算出される。また、踏力増加量と、基本アクセル要求トルク前回値と、基本アクセル要求トルク今回値とに基づいて、エンジントルク増加量補正量が算出される。さらに、基本アクセル要求トルクと、エンジントルク増加量補正量とに基づいて、要求エンジントルクが算出される。
すなわち、本発明の内燃機関の制御装置では、加速を実現するための要求エンジントルクが、踏力増加量に基づいて算出される。
そのため、本発明の内燃機関の制御装置では、加速を実現するための要求エンジントルクが踏力増加量に基づいて算出されない場合よりも、実際の加速度と、運転者が意図する加速度との差を低減することができる。

本発明によれば、実際の加速度と運転者が意図する加速度との差を低減することができる。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの概略的なブロック図である。 図１に示すエンジンシステムの制御装置１０においてアクセル開度増加時に実行される演算を説明するためのフローチャートである。 基本アクセル要求トルクとエンジン回転速度ＮＥとギア位置との関係を示した図である。 目標エンジントルク増加量と踏力増加量との関係を示した図である。 第１の実施形態の内燃機関の制御装置の効果を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明の内燃機関の制御装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの概略的なブロック図である。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、アクセルペダル４０と、クランク角センサ２０と、ギア位置センサ２１と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２２と、アクセルペダル４０を踏み込む力である踏力を検出する踏力センサ２３と、制御装置（ＥＣＵ）１０と、燃料噴射弁３０と、ＥＧＲ装置３１と、ターボチャージャ３２と、スロットルバルブ３３とが設けられている。
制御装置１０には、基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］を算出する基本アクセル要求トルク算出部１０ａと、目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］を算出する目標エンジントルク増加量算出部１０ｂとが設けられている。また、制御装置１０に設けられている要求状態量算出部１０ｃでは、要求噴射量［ｍｍ^３／ｓｔ］と、要求過給圧［ｋＰａ］と、要求ＥＧＲ率［−］と、要求スロットル開度［％］とが算出される。

図２は図１に示すエンジンシステムの制御装置１０においてアクセル開度増加時に実行される演算を説明するためのフローチャートである。図２に示す演算は所定時間間隔で実行される。
図２に示す演算が開始されると、まずステップＳ１００において、図２に示す演算が前回実行されたときに基本アクセル要求トルク算出部１０ａ（図１参照）によって算出された基本アクセル要求トルクである基本アクセル要求トルク前回値［Ｎｍ］が、例えば制御装置１０によって取得される。
詳細には、基本アクセル要求トルク前回値は、基本アクセル要求トルク算出部１０ａによって算出された後、例えば制御装置１０（図１参照）のメモリ（図示せず）などに記憶されている。ステップＳ１００では、メモリに記憶されている基本アクセル要求トルク前回値が読み出される。

次いで、ステップＳ１０１では、クランク角センサ２０（図１参照）の出力信号に基づいて算出されたエンジン回転速度ＮＥ［ｒｐｍ］と、ギア位置センサ２１（図１参照）によって検出されたギア位置と、アクセル開度センサ２２（図１参照）によって検出されたアクセル開度Ｐａ［％］とに基づき、基本アクセル要求トルク算出部１０ａ（図１参照）によって、基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］が算出される（詳細には、基本アクセル要求トルクの今回値である基本アクセル要求トルク今回値［Ｎｍ］が算出される）。
図３は基本アクセル要求トルクとエンジン回転速度ＮＥとギア位置との関係を示した図である。図３に示すように、エンジン回転速度ＮＥが高いほど、基本アクセル要求トルク算出部１０ａによって算出される基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］の値が小さくなる。また、ギア位置が高いほど、エンジン回転速度ＮＥの単位変化量当たりの基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］の変化量が小さくなる。
さらに、アクセル開度Ｐａ［％］が大きいほど、基本アクセル要求トルク算出部１０ａによって算出される基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］の値が大きくなる。
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、クランク角センサ２０の出力信号に基づいて算出されたエンジン回転速度ＮＥ［ｒｐｍ］と、ギア位置センサ２１によって検出されたギア位置と、アクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度Ｐａ［％］とが、基本アクセル要求トルク算出部１０ａに入力される。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、ギア位置センサ２１によって検出されたギア位置が基本アクセル要求トルク算出部１０ａに入力されるが、他の例では、代わりに、エンジン回転速度ＮＥと車速［ｋｍ／ｈ］とから算出されるギア比に基づいて推定されるギア位置を基本アクセル要求トルク算出部１０ａに入力することもできる。

図２に示す例では、次いで、ステップＳ１０２において、基本アクセル要求トルク今回値［Ｎｍ］から基本アクセル要求トルク前回値［Ｎｍ］を減算することによって、基本アクセル要求トルク増加量［Ｎｍ］（＝基本アクセル要求トルク今回値［Ｎｍ］−基本アクセル要求トルク前回値［Ｎｍ］）が、例えば制御装置１０によって算出される。

次いで、ステップＳ１０３では、踏力センサ２３（図１参照）によって検出された踏力の増加量である踏力増加量［Ｎ］（＝踏力今回値［Ｎ］−踏力前回値［Ｎ］）が、例えば制御装置１０によって算出される。
詳細には、踏力前回値［Ｎ］は、図２に示す演算が前回実行されたときに踏力センサ２３によって検出された踏力の値である。ステップＳ１０３では、例えば制御装置１０（図１参照）のメモリ（図示せず）などに記憶されている踏力前回値［Ｎ］が読み出される。
また、ステップＳ１０３では、踏力の今回値である踏力今回値［Ｎ］が、踏力センサ２３によって検出される。さらに、踏力今回値［Ｎ］から踏力前回値［Ｎ］を減算することによって、踏力増加量［Ｎ］（＝踏力今回値［Ｎ］−踏力前回値［Ｎ］）が算出される。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、踏力増加量［Ｎ］が目標エンジントルク増加量算出部１０ｂに入力される。

図２に示す例では、次いで、ステップＳ１０４において、踏力増加量［Ｎ］に基づき、目標エンジントルク増加量算出部１０ｂ（図１参照）によって、目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］が算出される。
図４は目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］と踏力増加量［Ｎ］との関係を示した図である。図４に示すように、踏力増加量［Ｎ］が大きいほど、目標エンジントルク増加量算出部１０ｂによって算出される目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］の値が大きくなる。
詳細には、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、踏力増加量［Ｎ］が大きいほど目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］の値が大きくなる図４に示す目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］と踏力増加量［Ｎ］との関係が、例えば関係式、マップなどの型式で、例えば制御装置１０（図１参照）のＲＯＭ（図示せず）などに格納されている。

次いで、ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４において算出された目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］から、ステップＳ１０２において算出された基本アクセル要求トルク増加量［Ｎｍ］を減算することによって、エンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］（＝目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］−基本アクセル要求トルク増加量［Ｎｍ］）が算出される。ステップＳ１０５において算出されるエンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］は、ゼロ以下の値になる。
次いで、ステップＳ１０６では、基本アクセル要求トルク算出部１０ａ（図１参照）によって算出された基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］（詳細には、ステップＳ１０１において算出された基本アクセル要求トルク今回値［Ｎｍ］）と、ステップＳ１０５において算出されたエンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］とを加算することによって、要求エンジントルク［Ｎｍ］（＝基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］＋エンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］）が算出される。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、図２のステップＳ１０６において算出された要求エンジントルク［Ｎｍ］に基づき、要求状態量算出部１０ｃ（図１参照）によって、要求噴射量［ｍｍ^３／ｓｔ］が算出される。さらに、算出された要求噴射量に基づき、制御装置１０によって燃料噴射弁３０が制御される。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、図２のステップＳ１０６において算出された要求エンジントルク［Ｎｍ］に基づき、要求状態量算出部１０ｃによって、要求ＥＧＲ率［−］が算出される。さらに、算出された要求ＥＧＲ率に基づき、制御装置１０によってＥＧＲ装置３１（図１参照）のＥＧＲバルブ（図示せず）が制御される。
さらに、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、図２のステップＳ１０６において算出された要求エンジントルク［Ｎｍ］に基づき、要求状態量算出部１０ｃによって、要求過給圧［ｋＰａ］が算出される。さらに、算出された要求過給圧に基づき、制御装置１０によってターボチャージャ３２（図１参照）のウェイストゲートバルブ（図示せず）が制御される。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムの図１に示す例では、図２のステップＳ１０６において算出された要求エンジントルク［Ｎｍ］に基づき、要求状態量算出部１０ｃによって、要求スロットル開度［％］が算出される。さらに、算出された要求スロットル開度に基づき、制御装置１０によってスロットルバルブ３３（図１参照）が制御される。

図５は第１の実施形態の内燃機関の制御装置の効果を説明するためのタイムチャートである。詳細には、図５（Ａ）は踏力センサ２３（図１参照）によって検出される踏力［Ｎ］を示しており、図５（Ｂ）はアクセル開度センサ２２（図１参照）によって検出されるアクセル開度［％］を示しており、図５（Ｃ）は踏力今回値［Ｎ］から踏力前回値［Ｎ］を減算することによって算出された踏力増加量［Ｎ］（＝踏力今回値［Ｎ］−踏力前回値［Ｎ］）を示している。
図５（Ｄ）は図２に示す演算が今回実行されたときにアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度の値であるアクセル開度今回値［％］から、図２に示す演算が前回実行されたときにアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度の値であるアクセル開度前回値［％］を減算することにより算出されたアクセル開度増加量［％］（＝アクセル開度今回値［％］−アクセル開度前回値［％］）を示している。
図５（Ｅ）は基本アクセル要求トルク今回値［Ｎｍ］から基本アクセル要求トルク前回値［Ｎｍ］を減算することによって算出された基本アクセル要求トルク増加量［Ｎｍ］（＝基本アクセル要求トルク今回値［Ｎｍ］−基本アクセル要求トルク前回値［Ｎｍ］）と、目標エンジントルク増加量算出部１０ｂ（図１参照）によって算出された目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］とを示している。
図５（Ｆ）は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例において基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］とエンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］とを加算することによって算出された要求エンジントルク［Ｎｍ］（＝基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］＋エンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］）などを示している。
図５（Ｇ）は第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例における車速［ｋｍ／ｈ］などを示している。

図５には、重いアクセルペダル４０（図１参照）（つまり、大きい踏力［Ｎ］が必要なアクセルペダル４０）を有するエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例（図５中の「本発明」、「交換前」に対応）と、重いアクセルペダル４０から軽いアクセルペダル４０（つまり、大きい踏力［Ｎ］を必要とせず、小さい踏力［Ｎ］が必要なアクセルペダル４０）に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例（図５中の「本発明」、「交換後」に対応）と、重いアクセルペダル４０から軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例（図５中の「比較例」に対応）とを示している。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０（図１参照）を有する例では、図５（Ａ）に示すように、運転者が時刻ｔ１に重いアクセルペダル４０の踏み込みを開始し（つまり、時刻ｔ１の踏力［Ｎ］の値はゼロ）、時刻ｔ２に踏力［Ｎ］の値がＦ１になる。すなわち、期間ｔ１〜ｔ２に踏力［Ｎ］が緩やかに増加する。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、図５（Ｃ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２の踏力増加量［Ｎ］の値が一定値ｄＦ１になる。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、図５（Ｂ）に破線（「交換前」）で示すように、時刻ｔ１のアクセル開度［％］の値がゼロになり、時刻ｔ２のアクセル開度［％］の値がＰａ１になる。すなわち、期間ｔ１〜ｔ２にアクセル開度［％］が緩やかに増加する。
第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、図５（Ｄ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２のアクセル開度増加量［％］の値が一定値ｄＰａ１になる。

第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０（図１参照）を有する例では、図５（Ｃ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２の踏力増加量［Ｎ］の値ｄＦ１が小さいため、図５（Ｅ）に示すように、目標エンジントルク増加量算出部１０ｂ（図１参照）によって算出される期間ｔ１〜ｔ２の目標エンジントルク増加量［Ｎ］が小さい値ｄＴ１になる。
また、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、図５（Ｄ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２のアクセル開度増加量［％］の値ｄＰａ１が小さいため、期間ｔ１〜ｔ２の基本アクセル要求トルク増加量［Ｎ］が、小さい値ｄＴ１（図５（Ｅ）参照）になり、期間ｔ１〜ｔ２の目標エンジントルク増加量［Ｎ］の値ｄＴ１と等しくなる。

そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０（図１参照）を有する例では、期間ｔ１〜ｔ２のエンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］（図１参照）（＝目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］−基本アクセル要求トルク増加量［Ｎｍ］）の値が、ゼロになる。
その結果、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、期間ｔ１〜ｔ２の要求エンジントルク［Ｎｍ］（＝基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］＋エンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］）の値が、基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］の値と等しくなる。
上述したように、基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］はアクセル開度［％］（図５（Ｂ）参照）に基づいて算出される。
従って、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、図５（Ｆ）に示すように、時刻ｔ１の要求エンジントルク［Ｎｍ］の値がゼロになり、時刻ｔ２の要求エンジントルク［Ｎｍ］の値がＴ１になる。つまり、期間ｔ１〜ｔ２に要求エンジントルク［Ｎｍ］が緩やかに増加する。
その結果、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用されたエンジンシステムが重いアクセルペダル４０を有する例では、図５（Ｇ）に示すように、時刻ｔ１の車速［ｋｍ／ｈ］の値がゼロになり、時刻ｔ２の車速［ｋｍ／ｈ］の値がＶ１になる。つまり、期間ｔ１〜ｔ２に車速［ｋｍ／ｈ］が緩やかに増加する。

図５に示す例では、アクセルペダル４０（図１参照）が重いものから軽いものに交換された後、運転者が、アクセルペダル４０の交換前と同様の加速度を実現するために、アクセルペダル４０の交換前と同様の感覚で、アクセルペダル４０を踏み込む。
その結果、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例、および、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例のいずれにおいても、図５（Ａ）に示すように、運転者が時刻ｔ１に軽いアクセルペダル４０の踏み込みを開始し（つまり、時刻ｔ１の踏力［Ｎ］の値はゼロ）、時刻ｔ２に踏力［Ｎ］の値がＦ１になる。すなわち、期間ｔ１〜ｔ２に踏力［Ｎ］が緩やかに増加する。
軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例、および、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例のいずれにおいても、図５（Ｃ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２の踏力増加量［Ｎ］の値が一定値ｄＦ１になる。

一方、アクセルペダル４０（図１参照）が重いものから軽いものに交換された後、運転者が、アクセルペダル４０の交換前と同様の加速度を実現するために、アクセルペダル４０の交換前と同様の感覚で、アクセルペダル４０を踏み込む場合、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例、および、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例のいずれにおいても、図５（Ｂ）に実線（「交換後」）で示すように、時刻ｔ１のアクセル開度［％］の値がゼロになり、時刻ｔ２のアクセル開度［％］の値がＰａ２（＞Ｐａ１）になる。すなわち、期間ｔ１〜ｔ２にアクセル開度［％］が急激に増加する。
詳細には、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例、および、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例のいずれにおいても、図５（Ｄ）に実線（「交換後」）で示すように、期間ｔ１〜ｔ２のアクセル開度増加量［％］の値が一定値ｄＰａ２（＞ｄＰａ１）になる。

軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例では、踏力増加量に基づいて目標エンジントルク増加量を算出する目標エンジントルク増加量算出部１０ｂ（図１参照）が設けられていない。
そのため、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例では、期間ｔ１〜ｔ２に、アクセル開度Ｐａ［％］（図１および図５（Ｂ）参照）に基づき基本アクセル要求トルク算出部１０ａ（図１参照）によって算出された基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］（図１参照）の値が、補正されることなく、要求エンジントルク［Ｎｍ］（図１参照）の値になる。
従って、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例では、図５（Ｆ）に破線（「比較例」）で示すように、時刻ｔ１の要求エンジントルク［Ｎｍ］の値がゼロになり、時刻ｔ２の要求エンジントルク［Ｎｍ］の値がＴ２（＞Ｔ１）になる。つまり、期間ｔ１〜ｔ２に、運転者の意図に反して、要求エンジントルク［Ｎｍ］が急激に増加してしまう。
その結果、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムの比較例では、図５（Ｇ）に破線（「比較例」）で示すように、時刻ｔ１の車速［ｋｍ／ｈ］の値がゼロになり、時刻ｔ２の車速［ｋｍ／ｈ］の値がＶ２（＞Ｖ１）になる。つまり、期間ｔ１〜ｔ２に、運転者の意図に反して、車速［ｋｍ／ｈ］が急激に増加してしまう。

それに対し、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、踏力増加量に基づいて目標エンジントルク増加量を算出する目標エンジントルク増加量算出部１０ｂ（図１参照）が設けられている。
そのため、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、期間ｔ１〜ｔ２に、アクセル開度Ｐａ［％］（図１および図５（Ｂ）参照）に基づき基本アクセル要求トルク算出部１０ａ（図１参照）によって算出された基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］（図１参照）の値が、エンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］（図１参照）によって補正されて、要求エンジントルク［Ｎｍ］（図１参照）の値になる。

詳細には、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、図５（Ｃ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２の踏力増加量［Ｎ］の値ｄＦ１が小さいため、図５（Ｅ）に示すように、目標エンジントルク増加量算出部１０ｂ（図１参照）によって算出される期間ｔ１〜ｔ２の目標エンジントルク増加量［Ｎ］が小さい値ｄＴ１になる。
さらに、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、図５（Ｄ）に示すように、期間ｔ１〜ｔ２のアクセル開度増加量［％］の値ｄＰａ２が大きいため、期間ｔ１〜ｔ２の基本アクセル要求トルク増加量［Ｎ］が、大きい値ｄＴ２（図５（Ｅ）参照）になり、期間ｔ１〜ｔ２の目標エンジントルク増加量［Ｎ］の値ｄＴ１よりも大きくなる。

そのため、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、期間ｔ１〜ｔ２のエンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］（図１参照）（＝目標エンジントルク増加量［Ｎｍ］−基本アクセル要求トルク増加量［Ｎｍ］）が、負の値になる。
その結果、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、期間ｔ１〜ｔ２の要求エンジントルク［Ｎｍ］（図１参照）（＝基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］＋エンジントルク増加量補正量［Ｎｍ］）の値が、基本アクセル要求トルク［Ｎｍ］の値よりも小さくなる。
従って、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、図５（Ｆ）に実線（「本発明」）で示すように、アクセルペダル４０の交換前と同様に、時刻ｔ１の要求エンジントルク［Ｎｍ］の値がゼロになり、時刻ｔ２の要求エンジントルク［Ｎｍ］の値がＴ１になる。つまり、アクセルペダル４０の交換前と同様に、期間ｔ１〜ｔ２に要求エンジントルク［Ｎｍ］を緩やかに増加させることができる。
その結果、軽いアクセルペダル４０に交換されたエンジンシステムに対して第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、図５（Ｇ）に実線（「本発明」）で示すように、アクセルペダル４０の交換前と同様に、時刻ｔ１の車速［ｋｍ／ｈ］の値がゼロになり、時刻ｔ２の車速［ｋｍ／ｈ］の値がＶ１になる。つまり、アクセルペダル４０の交換前と同様に、期間ｔ１〜ｔ２に車速［ｋｍ／ｈ］を緩やかに増加させることができる。

換言すれば、アクセルペダル４０（図１参照）が重いものから軽いものに交換された後、運転者がアクセルペダル４０の交換前と同様の加速度を実現するためにアクセルペダル４０の交換前と同様の感覚でアクセルペダル４０を踏み込むと、図５（Ｄ）に示すように、アクセルペダル交換後のアクセル開度増加量ｄＰａ２［％］が、アクセルペダル交換前のアクセル開度増加量ｄＰａ１［％］よりも大きくなる。
そのため、踏力［Ｎ］（図５（Ａ）参照）が考慮されることなく要求エンジントルク［Ｎｍ］（図５（Ｆ）参照）が算出される比較例では、アクセルペダル交換後に算出される要求エンジントルク（図５（Ｆ）中の破線）が、アクセルペダル交換前に算出される要求エンジントルク（図５（Ｆ）中の実線）よりも大きくなってしまい、その結果、アクセルペダル交換後に、実際の加速度が、運転者が意図する加速度よりも大きくなってしまう。つまり、いわゆる飛び出し感を、アクセルペダル交換後に運転者に与えてしまう。
すなわち、踏力［Ｎ］が考慮されることなく要求エンジントルク［Ｎｍ］が算出される比較例では、例えばアクセルペダル４０の交換などに伴って、アクセルペダル４０の踏み込みに必要な踏力［Ｎ］（詳細には、単位アクセル開度［％］当たりの踏力［Ｎ］）が変化したときなどに、実際の加速度と運転者が意図する加速度との差が生じてしまうおそれがある。

それに対し、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、加速を実現するための要求エンジントルク［Ｎｍ］（図１および図５（Ｆ）参照）が、アクセル開度Ｐａ［％］（図１参照）のみならず、踏力増加量［Ｎ］（図１および図５（Ｃ）参照）に基づいて算出される。
つまり、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、アクセルペダル４０（図１参照）が重いものから軽いものに交換されることにより、アクセルペダル交換後のアクセル開度増加量ｄＰａ２［％］（図５（Ｄ）参照）がアクセルペダル交換前のアクセル開度増加量ｄＰａ１［％］（図５（Ｄ）参照）より大きくなる場合であっても、アクセルペダル交換後の踏力増加量ｄＦ１［Ｎ］（図５（Ｃ）参照）がアクセルペダル交換前の踏力増加量ｄＦ１［Ｎ］と同様であることが考慮されて、アクセルペダル交換後の要求エンジントルク［Ｎｍ］（図５（Ｆ）中の実線）が、アクセルペダル交換前の要求エンジントルク［Ｎｍ］（図５（Ｆ）中の実線）と同様になるように算出される。
そのため、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が適用された例では、踏力増加量ｄＦ１［Ｎ］が考慮されることなく要求エンジントルク［Ｎｍ］（図５（Ｆ）中の破線）が算出される比較例よりも、実際の加速度と、運転者が意図する加速度との差を低減することができる。

図１に示す例では、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が、ＥＧＲ装置３１を有し、要求エンジントルク［Ｎｍ］が要求ＥＧＲ率［−］の算出に用いられるエンジンシステムに適用されているが、他の例では、代わりに、ＥＧＲ装置３１を有さないエンジンシステム、あるいは、要求エンジントルク［Ｎｍ］が要求ＥＧＲ率［−］の算出に用いられないエンジンシステムに第１の実施形態の内燃機関の制御装置を適用することもできる。
図１に示す例では、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が、ターボチャージャ３２を有し、要求エンジントルク［Ｎｍ］が要求過給圧［ｋＰａ］の算出に用いられるエンジンシステムに適用されているが、他の例では、代わりに、ターボチャージャ３２を有さないエンジンシステム、あるいは、要求エンジントルク［Ｎｍ］が要求過給圧［ｋＰａ］の算出に用いられないエンジンシステムに第１の実施形態の内燃機関の制御装置を適用することもできる。
図１に示す例では、第１の実施形態の内燃機関の制御装置が、スロットルバルブ３３を有し、要求エンジントルク［Ｎｍ］が要求スロットル開度［％］の算出に用いられるエンジンシステムに適用されているが、他の例では、代わりに、スロットルバルブ３３を有さないエンジンシステム、あるいは、要求エンジントルク［Ｎｍ］が要求スロットル開度［％］の算出に用いられないエンジンシステムに第１の実施形態の内燃機関の制御装置を適用することもできる。

第２の実施形態では、上述した第１の実施形態および各例を適宜組み合わせることもできる。

１０ 制御装置
１０ａ 基本アクセル要求トルク算出部
１０ｂ 目標エンジントルク増加量算出部
１０ｃ 要求状態量算出部
２０ クランク角センサ
２１ ギア位置センサ
２２ アクセル開度センサ
２３ 踏力センサ
３０ 燃料噴射弁
３１ ＥＧＲ装置
３２ ターボチャージャ
３３ スロットルバルブ
４０ アクセルペダル

Claims (1)

1. アクセルペダルと、
   アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
   前記アクセルペダルを踏み込む力である踏力を検出する踏力センサとを具備する内燃機関の制御装置において、
   前記制御装置は、
   前記アクセル開度センサにより検出された前記アクセル開度に基づいて基本アクセル要求トルクを算出する基本アクセル要求トルク算出部と、
   前記踏力センサによって検出された前記踏力の増加量である踏力増加量と、踏力増加量と目標エンジントルク増加量との関係とに基づいて目標エンジントルク増加量を算出する目標エンジントルク増加量算出部と、
   要求エンジントルクに基づいてアクチュエータの制御量を決定する制御量決定部とを有し、
   前記制御装置は、
   前記基本アクセル要求トルク算出部によって算出された前記基本アクセル要求トルクの前回値である基本アクセル要求トルク前回値と、前記基本アクセル要求トルク算出部によって算出された前記基本アクセル要求トルクの今回値である基本アクセル要求トルク今回値とに基づいて基本アクセル要求トルク増加量を算出し、
   前記目標エンジントルク増加量算出部によって算出された前記目標エンジントルク増加量と、前記基本アクセル要求トルク増加量とに基づいてエンジントルク増加量補正量を算出し、
   前記基本アクセル要求トルク算出部によって算出された前記基本アクセル要求トルクと、前記エンジントルク増加量補正量とに基づいて前記要求エンジントルクを算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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