JP2560319B2 - 車両用駆動出力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、駆動系を介して車両を駆動する内燃機関の
出力を有効に制御する車両用駆動出力制御装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、車両用駆動出力制御装置として、例えば、
第15図に示すようなものが知られている。すなわち、同
図に示すように、車両用駆動出力制御装置J1は、エンジ
ンJ2、自動変速機J3および上記両者を制御する制御回路
J4から構成されており、該制御回路J4が、例えば、第16
図に示すような駆動出力制御処理を実行することによ
り、図示しない駆動輪に必要駆動力を発生させるべく、
エンジンJ2の出力、自動変速機J3の変速ギヤ位置を制御
するものである。上記両図に示すように、制御回路J4
は、まず、自動変速機J3の駆動出力軸J5aの回転変速を
車速センサJ5により測定した車速を検出すると共に、ア
クセルペダルJ6の踏込量をアクセルセンサJ7により計測
してアクセルペダル操作量を検出する（ステップS1）。
次に、予め定められた最適駆動力特性に基づき、上記車
速およびアクセルペダル操作量から必要駆動力を算出す
る（ステップS2）。さらに、該必要駆動力からエンジン
トルク特性および変速ギヤ比等を用いて、変速ギヤ位置
とエンジンスロットルバルブ開度とを算出する（ステッ
プS3）。ここで、変速ギヤ位置が複数算出されたときは
等燃費率曲線に基づいて最適変速ギヤ位置を決定する
（ステップS4）。最後に、エンジンJ2のエンジンスロッ
トルバルブJ8の開度を上記ステップS3で算出したエンジ
ンスロットルバルブ開度に変更する制御信号をモータJ9
に出力すると共に、自動変速機J3の変速ギヤ位置を上記
ステップS4で決定した変速ギヤ位置に切り換えるために
該自動変速機J3のソレノイドバルブJ20の開閉状態を変
更する制御信号を出力する（ステップS5）。このような
技術として本願出願人は、例えば、特願昭60−288165号
および特願昭61−948号等を提案している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記従来技術の最適駆動力特性は、例え
ば、第17図に示すように定められていた。すなわち、同
図に示すように、アクセルペダル操作量Ａ［％］が所定
値AJ［％］（例えば、80［％］）未満の場合は、必要駆
動力Ｆ［kg］は徐々に増加する。一方、アクセルペダル
操作量Ａが所定値AJ以上の場合は、必要駆動力Ｆは急激
に増加する。これは、一般に、車庫入れ等の低速軽負荷
走行時には駆動力の増加は少ない方が、一方、追越し等
の高速高負荷走行時には駆動力の増加は大きい方が運転
し易いので、このような車両の運転性を考慮して定めら
れたものである。

しかし、車両の走行状態によらず、一般に、運転者は
急加速を目的とするときはアクセルペダルを速やかに踏
み込み、一方、急減速を目的とするときはアクセルペダ
ルを速やかに戻す動作を行う。ところが上記従来技術の
最適駆動力特性によると、例えば、アクセルペダル操作
量Ａが所定値AJ未満の場合は、アクセルペダルを速やか
に踏み込んでも必要駆動力Ｆは徐々にしか増加しないの
で充分な加速を実現できず、一方、アクセルペダル操作
量Ａが所定値AJ以上の場合は、必要駆動力Ｆは急激に増
加するので必要以上に急激な加速状態に移行してしま
う。逆に、アクセルペダル操作量Ａが所定値AJ未満の場
合は、アクセルペダルを速やかに戻しても必要駆動力Ｆ
は徐々にしか減少しないので充分な減速を実現できず、
一方、アクセルペダル操作量Ａが所定値AJ以上の場合
は、必要駆動力Ｆは急激に減少するので必要以上に急激
な減速状態に移行してしまう。このように、定常走行時
においては最適駆動力特性に基づいて必要駆動力を提供
できるが、過渡運転状態においては、アクセルペダル操
作の速度を考慮していないため、運転者の意図に応じて
駆動出力を制御することは未だ困難であるという問題点
があった。

また、上述のように、運転者が急加速を目的としてア
クセルペダルを速やかに踏み込んでも、アクセルペダル
操作量Ａと所定値AJとの相対的大小関係により、充分な
加速感覚が得られない場合、もしくは、必要以上な加速
状態に移行する場合もあり、一方、急減速を目的として
アクセルペダルを速やかに戻す動作を行なっても、充分
な減速感覚が得られない場合、もしくは、必要以上な減
速状態に移行する場合もあるので、運転者が違和感を感
じることもあり、運転性も未だ充分ではなかった。

本発明は、アクセルペダル操作量と必要駆動力との両
変化率が常時一定の線形関係にない最適駆動力特性を有
する車両が過渡運転状態に移行した場合でも、運転者の
意図に応じて駆動出力を好適に制御し、運転性の向上に
有効な車両用駆動出力制御装置の提供を目的とする。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた本発明は、第１図
に例示するように、 内燃機関M1の吸入空気量を調節するスロットルバルブ
の開度を、外部からの指令に従って変更する開度変換手
段M2と、 上記内燃機関M1から動力の供給を受けて走行する車両
の車速を検出する車速検出手段M3と、 外部から指令される上記内燃機関M1の出力要求量を出
する出力要求検出手段M4と、 予め定められた上記車両の最適駆動力特性に基づき、
上記車速検出手段M3の検出した車速および上記出力要求
量検出手段M4の検出した出力要求量に応じて、上記車両
の必要駆動力を算出する必要駆動力算出手段M5と、 上記内燃機関M1の運転状態を、上記必要駆動力算出手
段M5の算出した必要駆動力の供給が可能な運転状態にす
るスロットバルブ開度を算出し、上記内燃機関M1のスロ
ットバルブ開度を該算出されたスロットルバルブ開度に
する指令を、予め定められた基準出力時期に上記開度変
更手段M2に出力する開度指示手段M6と、 を具備した車両用駆動出力制御装置であって、 さらに、上記出力要求量検出手段M4の検出した出力要
求量の所定時間当りの変化率を算出する出力要求量変化
率算出手段M7と、 上記必要駆動力算出手段M5の算出した必要駆動力の所
定出力要求量当りの変化率を算出する必要駆動力変化率
算出手段M8と、 上記出力要求量変化率算出手段M7の算出した出力要求
量変化率が所定出力要求量変化率より小さく、かつ、上
記必要駆動力変化率算出手段M8の算出した必要駆動力変
化輪が所定必要駆動力変化率より大きいときには、上記
開度指示手段M6の基準出力時期を延長補正し、一方、上
記出力要求量変化率を所定出力要求量変化率より大き
く、かつ、上記必要駆動力変化率が所定必要駆動力変化
率より小さいときには、上記基準出力時期を短縮補正す
る時期補正手段M9と、 を備えたことを特徴とする車両用駆動出力制御装置を要
旨とするものである。

開度変更手段M2とは、内燃機関M1の吸入空気量を調節
するスロットルバルブの開度を、外部からの指令に従っ
て変更するものである。例えば、ステッピングモータ、
もしくは、DCモータ等の動力源および該動力源とスロッ
トルバルブとを連動させる機構により実現できる。

車速検出手段M3とは、内燃機関M1から動力の供給を受
けて走行する車両の車速を検出するものである。例え
ば、変速機の駆動出力軸に固定されたパルスギヤおよび
該パルスギヤに近接対向する電磁ピックアップからな
り、上記駆動出力軸の回転速度を測定する車速センサに
より実現できる。また、例えば、運転席に配設されたス
ピードメータに接続されたスピードメータケーブルと連
動する磁石および該磁石に近接対向する近接スイッチか
らなる車速センサであってもよい。

出力要求量検出手段M4とは、外部から指令される内燃
機関M1の出力要求量を検出するものである。ここで、出
力要求量とは、内燃機関M1の出力トルク、もしくは、回
転速度である。例えば、運転車が踏み込むアクセルペダ
ルの操作量を検出するポテンショメータ、あるいは、ロ
ータリエンコーダ等を内蔵したアクセルセンサにより実
現できる。

必要駆動力算出手段M5とは、予め定められた車両の最
適駆動力特性に基づき、車速および内燃機関M1の出力要
求量に応じて、上記車両の必要駆動力を算出するもので
ある。ここで、最適駆動力特性とは、内燃機関M1の出力
要求量に対して、実験等により各車速毎に予め定められ
た車両の必要駆動力を規定したものである。例えば、ア
クセルペダル操作量と各車速毎の必要駆動力との関係を
定めたマップ、もしくは、演算式により実現できる。

開度指示手段M6とは、内燃機関M1の運転状態を、必要
駆動力の供給が可能な運転状態にするスロットルバルブ
開度を算出し、上記内燃機関M1のスロットルバルブ開度
を該算出されたスロットルバルブ開度にする指令を、予
め定められた基準出力時期に上記開度変更手段M2に出力
するものである。ここで、必要駆動力の供給が可能な運
転状態にするスロットルバルブ開度の算出とは、例え
ば、必要駆動力から求めた内燃機関M1の出力トルクおよ
び車速から求めた内燃機関M1の回転速度とスロットルバ
ルブ開度との関係を定めたマップ、もしくは、演算式に
より実現できる。基準出力時期とは、該基準出力時期を
所定時間に亘って延長、あるいは、短縮補正可能な時期
であって、上記開度変更手段M2の応答性に関する実験等
により定められるものである。

出力要求量変化率算出手段M7とは、出力要求量の所定
時間当りの変化率を算出するものである。例えば、アク
セルペダルの操作量の時間微分値を算出するように構成
できる。

必要駆動力変化率算出手段M8とは、必要駆動力の所定
出力要求量当りの変化率を算出するものである。例え
ば、必要駆動力の所定アクセルペダル操作量当りの変化
率を算出するよう構成できる。

時期補正手段M9とは、出力要求量変化率が所定出力要
求量変化率より小さく、かつ、必要駆動力変化率が所定
必要駆動力変化率より大きいときには、上記開度指示手
段M6の基準出力時期を延長補正し、一方、上記出力要求
量変化率が所定出力要求量変化率よりも大きく、かつ、
上記必要駆動力変化率が所定必要駆動力変化率より小さ
いときには、上記基準出力時期を短縮補正するものであ
る。例えば、出力要求量変化率および必要駆動力変化率
と出力時期との関係を規定したマップ、あるいは、演算
式から構成できる。

上記必要駆動力算出手段M5、開度指示手段M6、出力要
求量変化率算出手段M7、必要駆動力変化率算出手段M8お
よび時期補正手段９は、例えば、各々独立したディスク
リートな論理回路により実現できる。また、例えば、周
知のCPUを始めとしてROM,RAMおよびその他の周辺回路素
子と共に論理演算回路として構成され、予め定められた
処理手段に従って上記各手段を実現できるものであって
もよい。

［作用］ 本発明の車両用駆動出力制御装置は、第１図に例示す
るように、予め定められた車両の最適駆動力特性に基づ
き、車速検出手段M3の検出した車速および出力要求検出
手段M4の検出した出力要求量に応じて、必要駆動力算出
手段M5の算出した車両の必要駆動力の供給が可能な運転
状態に内燃機関M1の運転状態を移行させるスロットルバ
ルブ開度を算出し、上記内燃機関M1のスロットルバルブ
開度を該算出されたスロットルバルブ開度にする指令
を、予め定められた基準出力時期に開度指示手段M6が上
記開度変更手段M2に出力するに際し、出力要求量変化率
参集手段M7の算出した出力要求量変化率が所定出力要求
量変化率より小さく、かつ、必要駆動力変化率算出手段
M8の算出した必要駆動力変化率が所定必要駆動力変化率
より大きいときには、上記開度指示手段M6の基準出力時
期を時期補正手段M9は延長補正し、一方、上記出力要求
量変化率が所定出力要求量変化率より大きく、かつ、上
記必要駆動力変化率が所定必要駆動力変化率より小さい
ときには、上記基準出力時期を時期補正手段M9は短縮補
正するよう働く。

すなわち、出力要求量変化率が比較的小さいにもかか
わらず必要駆動力変化率が比較的大きいときには内燃機
関M1のスロットルバルブ開度を変更する指令を出力する
時期を基準時期より延長補正してスロットルバルブ開度
調節による内燃機関M1の出力変更の応答性を低下させ、
一方、出力要求量変化率が比較的大きいにもかかわらず
必要駆動力変化率が比較的小さいときには上記指令を出
力する時期を基準時期より短縮補正してスロットルバル
ブ開度調節による内燃機関M1の出力変更の応答性を向上
させるのである。

従って、本発明の車両用駆動出力制御装置は、出力要
求量と必要駆動力との変化率が常時同一割合でない、所
謂非線形な最適駆動力特性を有する車両においても、内
燃機関M1の出力変更の応答性を変化させ、出力要求量変
化率の程度に応じて必要駆動力を変化させるよう働く。

以上のように本発明の各構成要素が作用することによ
り、本発明の技術的課題が解決される。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明す。本発明の一実施例である車両用駆動出力制御装置
のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すように、車両用駆動出力制御装置１は、エ
ンジン２、自動変速機３およびこれらを制御する電子制
御装置（以下、端にECUと呼ぶ。）４から構成されてい
る。

エンジン２は、上記EUC4の制御により作動するステッ
ピングモータを内蔵したエンジンスロットルバルブアク
チュエータ５により、吸気管６に配設されたエンジンス
ロットルバルブ７の開度を調節し、その出力を制御でき
るよう構成されている。

自動変速機３は、上記ECU4の制御により作動するソレ
ノイドバルブ（No1,No2）８、９の切り換えにより、前
進４段変速可能に構成されている。また、該自動変速機
３は、アクセルペダル10の操作量応じて上記ECU4が出力
する制御信号により回動するステッピングモータ11に駆
動されるスロットルカム12と連動するダウンシフトプラ
グ13および図示しないスロットルプレッシャ制御用スロ
ットルバルブの摺動により、スロットルプレッシャもア
クセルペダル操作量に対応して調節可能となっている。

車両用駆動出力制御装置１は検出器として、エンジン
２の吸気管６内部に配設されたエンジンスロットルバル
ブ７の開度を検出して該開度に比例した信号を出力する
スロットルポジションセンサ21、該エンジン２のディス
トリピュータあるいはカムポジションセンサ22a内部に
配設されてエンジン回転速度を検出して該エンジン回転
速度に周波数が比例したパルス信号を出力する回転速度
センサ22、上記アクセルペダル10の操作量を検出して該
操作量に比例した信号を出力するアクセルセンサ23およ
び車速に比例する自動変速機３のアウトプットシャフト
14の回転速度を検出して該回転速度に周波数が比例した
パルス信号を出力すると車速センサ24を備えている。

上記EUC4は、CPU4a,ROM4b,RAM4cを中心に論理演算回
路として構成され、コモンバス4dを介して入出力部4eに
接続されて外部との入出力を行なう。また、自走式のタ
イマ4fも備えられている。上記各センサの検出信号は入
出力部4eを介してCPU4aに入力され、一方、CPU4aは入出
力部4eを介してエンジンスロットルバルブアクチュエー
タ５、ソレノイドバルブ（No1,No2）8,9およびステッピ
ングモータ11に制御信号を出力する。

次に、上記ECU4が実行する車両用駆動出力制御処理を
第３図に示すフローチャートに基づいて説明する。本車
両用駆動出力制御処理は、ECU4の起動に伴って実行され
る。まず、ステップ100では、メモリクリア、タイマリ
セットおよび時刻カウンタｔを値１に設定する初期化処
理が行われる。続くステップ110では、アクセルセンサ2
3で検出された現在のアクセルペダル操作量Ａ（ｔ）お
よび車速センサ24で検出された現在の車速Ｖ（ｔ）を読
み込み、記憶する処理が行われる。次に、ステップ120
に進み、最適駆動力特性に基づいて必要駆動力Ｆ（ｔ）
を算出し、記憶する処理が行われる。ここで、最適駆動
力特性は、第４図に示すように、各車速（例えば、V1〜
V3［km/h］）毎に、アクセルペダル操作量Ａ［％］に応
じて必要駆動力Ｆ［kg］を定めるように規定されてい
る。例えば、車速がV1［km/h］（同図に実線で示す。）
の場合には、アクセルペダル操作量A1［％］に対する必
要駆動力Ｆは値F1［kg］となる。ECU4は、第４図に示す
ようなマップを予めROM4b内部に記憶しており、該マッ
プに従って現在の車速Ｖ（ｔ）、現在のアクセルペダル
操作量Ａ（ｔ）から現在の必要駆動力Ｆ（ｔ）を算出し
て記憶する。

続くステップ130では、エンジン出力トルクTeおよび
エンジン回転速度Neに基づいて、変速ギヤ位置およびエ
ンジンスロットルバルブ開度θ（ｔ）を算出する処理が
行われる。本ステップでは、まずエンジン出力トルクTe
を上記ステップ120で算出した必要駆動力Ｆ（ｔ）から
次式（１）のように算出する。

Te＝［｛Ｆ（ｔ）×Ｒ｝/De］ ×（1/He）×（1/te） ……（１） 但し、Ｒ……駆動輪半径 De……デフ減速比 He……変速比 te……トルクコンバータのトルク比 次に、エンジン回転速度Neを上記ステップ110で読み
込んだ車速Ｖ（ｔ）から次式（２）のように算出する。

Ne＝ee×He×De ×［Ｖ（ｔ）／｛２×π×Ｒ｝］ ……（２） 但し、ee……トルクコンバータの速度比 なお、エンジン回転速度Neは、例えば、回転速度セン
サ22の検出信号を読み込むことにより求めることもでき
る。

上記式（１），（２）により算出したエンジン出力ト
ルクTeおよびエンジン回転速度Neとエンジンスロットル
バルブ開度θ（ｔ）との関係は、第５図に示すように規
定されている。したがって、上記エンジン出力トルクTe
およびエンジン回転速度Neの両値のグラフ上の交点か
ら、まず、エンジンスロットルバルブ開度θ（ｔ）｛同
図に実線で示す。｝を求める。次に、等走行負荷馬力線
（同図に一転鎖線で示す。）上を、燃費率Ｇ（同図に破
線で示す。）が少なくなる方向（同図に矢印αで示
す。）に移行し、燃費率Ｇが最少となる変速ギヤ位置H2
を求める。ECU4は、第５図に示すようなマップを予めRO
M4b内部に記憶しており、該マップを使用してエンジン
用トルクTeおよびエンジン回転速度Neからエンジンスロ
ットルバルブ開度θ（ｔ）と変速ギヤ位置とを算出す
る。

次に、ステップ140に進み、現在の変速ギヤを上記ス
テップ130で算出した変速ギヤ位置に切り換える制御信
号をソレノイドバルブ（No1,No2）８、９に出力する処
理が行われる。

続くステップ150では、時刻カウンタｔの値が１であ
るか否かを判定し、肯定判断されるとステップ160に、
一方、否定判断されるとステップ220に進む。

本処理が１回目の処理であるときに実行されるステッ
プ160では、エンジンスロットルバルブ７の開度を上記
ステップ130で算出したエンジンスロットルバルブ開度
θ（ｔ）とする制御信号をエンジンスロットルバルブア
クチュエータ５に出力する出力時期Ｔを、基準時期TOに
設定する処理が行われる。

次に、ステップ170に進み、出力時期決定時刻TCを記
憶する処理が行われる。なお、この場合における出力時
期決定時刻TCを上記ステップ160の処理が終了した時刻
である。続くステップ180では、出力時期決定時刻TCに
出力時期Ｔを加算して出力時刻TTを次式（３）のように
算出する処理が行われる。

TT＝TC＋Ｔ ……（３） 次に、ステップ190に進み、タイマ4fの計時している
現在時刻TNと上記ステップ180で算出した出力時刻TTと
が一致するまで待機した後、ステップ200に進む。ステ
ップ200では、エンジンスロットルバルブアチュエータ
５に制御信号を出力する処理が行われる。続くステップ
210では、時刻カウンタｔの値にｔ値１を加算する処理
を行った後、上記ステップ110に戻る。

一方、上記ステップ150で本処理が２回目以後の処理
であると判定されたときに実行されるステップ220で
は、ECU4のRAM4c内部に記憶されている現在のアクセル
ペダル操作Ａ（ｔ）および前回のアクセルペダル操作量
Ａ（ｔ−１）から単位時間Δｔ当りのアクセルペダル操
作量変化率AV（ｔ）を次式（４）のように算出する処理
が行われる。

AV（ｔ）＝ΔA/Δｔ ＝｛Ａ（ｔ）−Ａ（ｔ−１）｝／｛ｔ−（ｔ−Δｔ｝…
…（４） 続くステップ230では、ECU4のRAM4c内部に記憶されて
いる現在のアクセルペダル操作量Ａ（ｔ）、車速Ｖ
（ｔ）、必要駆動力Ｆ（ｔ）および前回のアクセルペダ
ル操作量Ａ（ｔ−１）、車速Ｖ（ｔ−１）、必要駆動力
Ｆ（ｔ−１）から単位アクセルペダル操作量ΔＡ当りの
必要駆動力変化率FV（ｔ）を次式（５）のように算出す
る処理が行われる。

FV（ｔ）＝ΔF/ΔＡ ＝｛Ｆ（ｔ）−Ｆ（ｔ−１）｝／｛Ａ（ｔ）−Ａ（ｔ−
１）｝ ……（５） すなわち、第６図に示すように、前回の車速Ｖ（ｔ−
１）における最適駆動力特性によると、アクセルペダル
操作量Ａ（ｔ−１）に対する必要駆動力Ｆは値Ｆ（ｔ−
１）になる。一方、第７図に示すように、アクセルペダ
ルの踏み込みにより加速された現在の車速Ｖ（ｔ）にお
け最適駆動力特性によると、アクセルペダル操作量Ａ
（ｔ）に対する必要駆動力Ｆは値下（ｔ）になる。この
ように、アクセルペダルの操作量Ａの変化に応じて車速
Ｖが増減変化し、これに伴う最適駆動力特性の変化によ
り必要駆動力Ｆも増減変化するのである。したがって、
本ステップ230では上記アクセルペダルの操作量Ａの変
化に伴う必要駆動力Ｆの増減変化を必要駆動力変化率FV
（ｔ）として算出するのである。

次に、上記ステップ220で算出した単位時間Δｔ当り
のアクセルペダル操作量変化率AV（ｔ）および上記ステ
ップ230で算出した単位アクセルペダル操作量ΔＡ当り
の必要駆動力変化率FV（ｔ）からエンジンスロットバル
ブアクチュエータ５に制御信号を出力する出力時期Ｔを
算出する処理が行われる。ここでアクセルペダル操作量
変化率AV（ｔ）および必要駆動力変化率FV（ｔ）とエン
ジンスロットルバルブアクチュエータ５に制御信号を出
力する出力時期Ｔとの関係は、第８図に示すように規定
されている。したがって、上記アクセルペダル操作量変
化率AV（ｔ）および必要駆動力変化率FV（ｔ）の両値の
グラフ上の交点から、出力時期Ｔ｛同図に実線で示
す。｝を求める。ECU4は、第８図に示すようなマップを
予めROM4b内部に記憶しており、該マップを使用してア
クセルペダル操作量変化率AV（ｔ）および必要駆動力変
化率FV（ｔ）からエンジンスロットルバルブアクチュエ
ータ５に制御信号を出力する出力時期Ｔを算出する。な
お、この場合は出力時期Ｔが、基準時期TOに対して所定
遅延時間ΔＴだけ遅れた時期TO＋ΔＴまで延長補正され
る。これは、アクセルペダル操作量変化率AV（ｔ）は比
較的小さいのに対して、必要駆動力変化率FV（ｔ）が比
較的大きいので、エンジンスロットルバルブアクチュエ
ータ５の応答性を低下させるためである。また、逆に、
アクセルペダル操作量変化率AV（ｔ）または比較的大き
いのに対して、必要駆動力変化率FV（ｔ）が比較的小さ
い場合は、エンジンスロットルバルブアクチュエータ５
の応答性を向上させるため、出力時期Ｔを、基準時期TO
に対して所定短縮時間ΔＴだけ早めた時期TO−ΔＴまで
短縮補正する。

次に、上述したステップ170に進み、出力時期決定時
刻TCを記憶する処理が行われる。なお、この場合におけ
る出力時期決定時刻TCは上記ステップ240の処理が終了
した時刻である。以後は、既述したステップ180〜210を
経て、再び上記ステップ110に戻る。以後、本車両用駆
動出力制御処理は、上記ステップ110〜210を繰り返して
実行する。

なお本実施例において、エンジン２が内燃機関M1に、
エンジンスロットルバルブアクチュエータ５が開度変更
手段M2に、車速センサ24が車速検出手段M3に、アクセル
センサ23が出力要求量検出手段M4に、各々該当する。ま
た、ECU4および該ECU4の実行する処理のうち（ステップ
120）が必要駆動力算出手段M5として、（ステップ130,1
60,170,180,190,200）が開度指示手段M6として、（ステ
ップ220）が出力要求量変化率算出手段M7として、（ス
テップ230）が必要駆動力変化率算出手段M8として、
（ステップ240）が時期補正手段M9として、各々機能す
る。以上説明したように本実施例は、予め定められた最
適駆動力特性に基づいてアクセルペダル操作量Ａおよび
車速Ｖから必要駆動力Ｆを算出し、該必要駆動力Ｆを供
給可能なエンジン２のエンジンスロットルバルブ開度θ
および自動変速機３の変速ギヤ位置を求め、まず、変速
ギヤ位置を切り換えた後、アクセルペダル操作量変化率
AVが比較的小さくて必要駆動力変化率FVが比較的大きい
とは、エンジン２のエンジンスロットルバルブ開度を上
記エンジンスロットルバルブ開度θにする制御信号の出
力時期を予め定められた基準時期より延長補正し、一
方、アクセルペダル操作量変化率AVが比較的大きくて必
要駆動力変化率FVが比較的小さいときは、出力時期を基
準時期より短縮補正するよう構成されている。このた
め、最適駆動力特性の運転者の駆動力に対する要求とに
良好に適合させることができる。ここで、例えば加速時
には、第９図に示すように、アクセルペダルの踏み込み
速度と必要駆動力増加率との組合せは同図に示す４種類
の領域AR1〜AR4に区別できる。すなわち、第10図に示す
ように、運転者が徐々に加速することを要求していると
きは、アクセルペダルの踏み込み速度は遅い。このと
き、必要駆動力増加率が小さい場合（第９図の領域AR
1）にはエンジンスロットルバルブアクチュエーダ５へ
の制御信号の出力時期を基準時期に設定すると徐々に各
速されるので運転者は違和感を感じず、一方、必要駆動
力増加率が大きい場合（第９図の領域AR2）には、第11
図に示すように、上記制御信号の出力時期Ｔを基準時期
TOより延長補正した出力時期TO＋ΔＴにしてエンジンス
ロットルバルブアクチュエータ５の応答性を低下させる
ことにより徐々に加速するように制御するので運転者は
同様に違和感を感じない。しかし、従来技術では、必要
駆動力増加率が大きい場合（第９図の領域AR2）でも上
記制御信号の出力時期を基準時期に設定していたので急
激な加速状態に移行して運転者は違和感を感じていた。
また、第10図に示すように、運転者が速やか加速するこ
とを要求しているときは、アクセルペダルの踏み込み速
度は速い。このとき、必要駆動力増加率が大きい場合
（第９図の領域AR4）にはエンジンスロットルバルブア
クチュエータ５への制御信号の出力時期を基準時期に設
定すると速やかに加速されるので運転者は違和感を感じ
ず、一方、必要駆動力増加率が小さい場合（第９図の領
域AR3）には、第11図に示すように、上記制御信号の出
力時期Ｔを基準時期TOより短縮補正した出力時期TO−Δ
Ｔにしてエンジンスロットルバルブアクチュエータ５の
応答性を向上させることより速やかに加速するように制
御するので運転者は同様に違和感を感じない。しかし、
従来技術では、必要駆動力増加率が小さい場合（第９図
の領域AR3）でも上記制御信号の出力時期を基準時期に
設定していたので速やかな加速が困難な状態に移行して
運転者は違和感を感じていた。このように、本実施例に
よれば、運転者の要求に応じた加速感覚が常時得られ
る。

また、例えば減速時には、第12図に示すように、アク
セルペダルの戻し速度と必要駆動力減少率との組合せは
同図に示す４種類の領域（DR1〜DR4）に区別できる。す
なわち、第13図に示すように、運転者が徐々に減速する
ことを要求しているときは、アクセルペダルの戻し速度
は遅い。このとき、必要駆動力減少率が小さい場合（第
12図の領域DR1）にはエンジンスロットルバルブアクチ
ュエータ５への制御信号の出力時期を基準時期に設定す
ると徐々に減速されるので運転者は違和感を感じず、一
方、必要駆動力減少率が大きい場合（第12図の領域DR
2）には、第14図に示すように、上記制御信号の出力時
期Ｔを基準時期TOより延長補正した出力時期TO＋ΔＴに
してエンジンスロットルバルブアクチュエータ５の応答
性を低下させることにより徐々に減速するように制御す
るので運転者は同様に違和感を感じない。しかし、従来
技術では、必要駆動力減少率が大きい場合（第12図の領
域DR2）でも上記制御信号の出力時期を基準時期に設定
していたので急激な減速状態に移行して運転者は違和感
を感じていた。また、第13図に示すように、運転者が速
やかに減速することを要求しているときは、アクセルペ
ダルの戻し速度は速い。このとき、必要駆動力減少が大
きい場合（第12図の領域DR4）にはエンジンスロットル
バルブアクチュエータ５への制御信号の出力時期を基準
時期に設定すると速やかに加速されるので運転者は違和
感を感じず、一方、必要駆動力減少率が小さい場合（第
12図の領域DR3）には、第14図に示すように、上記制御
信号の出力時期Ｔを基準時期TOより短縮補正した出力時
期TO−ΔＴにしてエンジンスロットルバルブアクチュエ
ータ５の応答性を向上させることにより速やかに減速す
るように制御するので運転者は同様に違和感を感じな
い。しかし、従来技術では、必要駆動力減少率が小さい
場合（第12図の領域DR3）でも上記制御信号の出力時期
を基準時期に設定していたので速やかな減速が困難な状
態に移行して運転者は違和感を感じていた。このよう
に、本実施例によれば、運転者の要求に応じた減速感覚
が常時得られる。

さらに、上記効果に伴って、車両の運転性、所謂ドラ
イバビリティが向上する。

また、常時最適駆動力特性に基づいて必要駆動力を算
出し、該必要駆動力を最小燃費で出力可能な変速ギヤ位
置を決定して変速制御を行なうため、エンジン２および
自動変速機３を総合的に制御するので、走行中の車両の
変速時における、所謂変速時ショックがなくなると共
に、燃料消費率も最小に低減できる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例に何等限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において様々なる態様で実施
し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳記したように本発明の車両用駆動出力制御装置
は、出力要求量変化率が所定出力要求量変化率より小さ
く、かつ、必要駆動力変化率が所定必要駆動力変化率よ
り大きいときに、内燃機関のスロットルバルブ開度を変
更する指令を出力する時期を基準時期より延長補正し、
一方、上記出力要求量変化率が所定出力要求量変化率よ
り大きく、かつ、上記必要駆動力変化率が所定必要駆動
力変化率より小さいときには、上記指令を出力する時期
を基準時期より短縮補正するよう構成されている。この
ため、出力要求量変化率が比較的小さいにもかかわらず
必要駆動力変化率が比較的大きいときには、スロットル
バルブ開度調節による内燃機関の出力変更の応答性を低
下させ、一方、出力要求量変化率が比較的大きいにもか
かわらず必要駆動力変化率が比較的小さいときにはスロ
ットルバルブ開度調節による内燃機関の出力変更の応答
性を向上させるので、車両の定常走行時には、最適駆動
力特性に基づいて必要駆動力を供給できると共に、過渡
運転状態には、内燃機関の出力要求量変化率の程度に応
じて必要駆動力を補正し、運転者の意図に応じて駆動出
力を制御できるという優れた効果を奏する。

また、内燃機関の出力要求量変化率の程度に応じた必
要駆動力を補正するため、急加速を目的として出力要求
量を急増すると好適な加速感覚が得られ、一方、急減速
を目的として出力要求量を急減すると好適な減速感覚が
得られるので、運転者は違和感を感じることもなく、運
転性も向上する。

このように、内燃機関の出力要求量と必要駆動力との
両変化率が常時一定ではない、所謂非線形関係にある最
適駆動力特性を、車両の定常走行時および過渡運転時の
両走行状態に有効に適合させ、運転者の意図に応じた駆
動出力の最適な制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成
図、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図
は同じくその制御を示すフローチャート、第４図は同じ
くその最適駆動力特性を規定したマップを示すグラフ、
第５図は同じくその等燃費率曲線を規定したマップを示
すグラフ、第６図、第７図は同じくその各車速における
最適駆動力特性を規定したマップを示すグラフ、第８図
は同じくその出力時期を規定したマップを示すグラフ、
第９図は同じくその加速時における駆動系の作動状態を
区分したマップを示すグラフ、第10図は同じくその加速
時における諸条件と加速感覚との関係を示す説明図、第
11図は同じくその加速時における出力時期を規定したマ
ップを示すグラフ、第12図は同じくその減速時における
駆動系の作動状態を区分したマップを示すグラフ、第13
図は同じくその減速時における諸条件と減速感覚との関
係を示す説明図、第14図は同じくその減速時における出
力時期を規定したマップを示すグラフ、第15図は従来技
術の装置を示す概略構成図、第16図は従来技術の制御の
一例を示すフローチャート、第17図は従来技術の最適駆
動力特性を示すグラフである M1……内燃機関、M2……開度変更手段 M3……車速検出手段 M4……出力要求量検出手段 M5……必要駆動力算出手段 M6……開度指示手段 M7……出力要求量変化率算出手段 M8……必要駆動力変化率算出手段 M9……時期補正手段 １……車両用駆動出力制御装置 ２……エンジン ４……電子制御装置（ECU） 4a……CPU ５……エンジンスロットルバルブアクチュエータ ７……エンジンスロットルバルブ 23……アクセルセンサ 24……車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志水 英敏 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−171844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−45946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−219839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205432（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−56113（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の吸入空気量を調節するスロット
   ルバルブの開度を、外部からの指令に従って変更する開
   度変換手段と、 上記内燃機関から動力の供給を受けて走行する車両の車
   速を検出する車速検出手段と、 外部から指令される上記内燃機関の出力要求量を出する
   出力要求量検出手段と、 予め定められた上記車両の最適駆動力特性に基づき、上
   記車速検出手段の検出した車速および上記出力要求量検
   出手段の検出した出力要求量に応じて、上記車両の必要
   駆動力を算出する必要駆動力算出手段と、 上記内燃機関の運転状態を、上記必要駆動力算出手段の
   算出した必要駆動力の供給が可能な運転状態にするスロ
   ットルバルブ開度を算出し、上記内燃機関のスロットル
   バルブ開度を該算出されたスロットルバルブ開度にする
   指令を、予め定められた基準出力時期に上記開度変更手
   段に出力する開度指示手段と、 を具備した車両用駆動出力制御装置であって、 さらに、上記出力要求量検出手段の検出した出力要求量
   の所定時間当りの変化率を算出する出力要求量変化率算
   出手段と、 上記必要駆動力算出手段の算出した必要駆動力の所定出
   力要求量当りの変化率を算出する必要駆動力変化率算出
   手段と、 上記出力要求量変化率算出手段の算出した出力要求量変
   化率を所定出力要求量変化率より小さく、かつ、上記必
   要駆動力変化率算出手段の算出した必要駆動力変化率が
   所定必要駆動力変化率より大きいときには、上記開度指
   示手段の基準出力時期を延長補正し、一方、上記出力要
   求量変化率が所定出力要求量変化率より大きく、かつ、
   上記必要駆動力変化率が所定必要動力変化率より小さい
   ときには、上記基準出力時期を短縮補正する時期補正手
   段と、 を備えたことを特徴とする車両用駆動出力制御装置。