JP3395599B2 - 車両用出力トルク制御装置 - Google Patents
車両用出力トルク制御装置Info
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Description
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
おいて、エンジンから駆動輪へ出力される出力トルクを
運転者の加速要求に応じて制御する、車両用出力トルク
制御装置に関する。
おいて、エンジンから駆動輪へ出力される出力トルクを
運転者の加速要求に応じて制御する、車両用出力トルク
制御装置に関する。
【従来の技術】近年、自動車等の車両にそなえらえたエ
ンジンの出力制御を行なう際に、ドライバからの入力情
報（アクセル操作情報）を電気的制御信号に変換し、こ
の電気的制御信号を介して行なうようにした、いわゆる
ドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）方式が開発され実用化さ
れている。このようなＤＢＷによる制御によれば、ドラ
イバのアクセル操作情報のみならず他の様々な入力情報
を基に、ドライバの要求に答えながらエンジンの運転状
態等にも適した、最適なエンジン制御を行なうことが可
能である。例えば、図７は、ＤＢＷによるエンジン制御
システムを模式的に示すもので、図７に示すように、エ
ンジン１０１の出力を制御するために電子制御ユニット
（ＥＣＵ）１０２がそなえられている。そして、ドライ
バのアクセルペダル（図示略）の踏込状態（踏込開度）
が、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）１０３で検出
され、ＡＰＳ１０３から電気的制御信号（アクセル開度
信号）としてＥＣＵ１０２に入力されるようになってい
る。ＥＣＵ１０２は、例えばこのアクセル開度及びエン
ジンの回転数に対して出力トルクの値を定めた制御マッ
プを有しており、この制御マップを参照して、ＡＰＳ１
０３から入力されたアクセル開度信号と現在のエンジン
回転数とから目標出力トルクを設定し、さらに、他のエ
ンジン情報により補正を施して目標出力トルクを決定す
る。つまり、ドライバのアクセルペダルの踏込量（開
度）にそのまま対応したトルクを出力するのではなく、
エンジンの種々の運転状態情報に応じた補正を施して現
在の運転状況に最適なトルクを出力しようとするもので
ある。
ンジンの出力制御を行なう際に、ドライバからの入力情
報（アクセル操作情報）を電気的制御信号に変換し、こ
の電気的制御信号を介して行なうようにした、いわゆる
ドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）方式が開発され実用化さ
れている。このようなＤＢＷによる制御によれば、ドラ
イバのアクセル操作情報のみならず他の様々な入力情報
を基に、ドライバの要求に答えながらエンジンの運転状
態等にも適した、最適なエンジン制御を行なうことが可
能である。例えば、図７は、ＤＢＷによるエンジン制御
システムを模式的に示すもので、図７に示すように、エ
ンジン１０１の出力を制御するために電子制御ユニット
（ＥＣＵ）１０２がそなえられている。そして、ドライ
バのアクセルペダル（図示略）の踏込状態（踏込開度）
が、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）１０３で検出
され、ＡＰＳ１０３から電気的制御信号（アクセル開度
信号）としてＥＣＵ１０２に入力されるようになってい
る。ＥＣＵ１０２は、例えばこのアクセル開度及びエン
ジンの回転数に対して出力トルクの値を定めた制御マッ
プを有しており、この制御マップを参照して、ＡＰＳ１
０３から入力されたアクセル開度信号と現在のエンジン
回転数とから目標出力トルクを設定し、さらに、他のエ
ンジン情報により補正を施して目標出力トルクを決定す
る。つまり、ドライバのアクセルペダルの踏込量（開
度）にそのまま対応したトルクを出力するのではなく、
エンジンの種々の運転状態情報に応じた補正を施して現
在の運転状況に最適なトルクを出力しようとするもので
ある。
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
ように、エンジン１０１より出力されたトルクは、エン
ジン１０１に連結してそなえられた変速機１０５を介し
て差動機構１０６から駆動輪１０７に伝達されるが、こ
のトルクを伝達する際、各駆動系１０５，１０６，１０
７には捩じり，曲げ等の様々な応力が作用する。各駆動
系１０５，１０６，１０７は、このような応力が最も大
きく作用した場合でも何らの塑性変形や損傷を受けない
ように強度設定されるのはもちろんである。さらに、こ
のような応力は絶えず繰り返され加えられるため、各駆
動系１０５，１０６，１０７には疲労が累積されていく
が、この累積疲労は加えられる応力に対して指数関数的
に増大するため、大きな応力（もちろん、一回の作用で
は駆動系の変形や損傷は招かない程度の応力）が繰り返
して加えられるほど疲労破壊を起こす虞が高まる。この
ため、変速機，差動機構，車輪等の各駆動系の仕様を決
定する際には、各駆動系に作用する最大応力の大きさや
その作用時間を想定し、疲労破壊を招かないような限度
が得られる仕様とする必要がある。このような応力はエ
ンジンから出力される最大トルクに対応するので、一般
にエンジンの最大出力トルクが大きいほど各駆動系は高
い耐久性をそなえた仕様とする必要がある。この場合、
当然ながら駆動系についての重量の増加やコストの増大
が生じることになる。特に、近年は、車両の加速性能や
発進性能等の走行性能を向上させるために、車両に搭載
するエンジンの最大出力トルクはますます増大する傾向
にある。このため、駆動系の負担も増大しており、駆動
系の耐久性確保のために駆動系の仕様を１ランク又は２
ランク上げて対応しているのが現状である。したがって
り、耐久性確保のための駆動系の重量増加やコスト増加
は大きな課題になっている。ところで、駆動系の疲労
は、上述のように駆動系に作用する応力の大きさだけで
なく、大きな応力が作用した時間の長さにも依存する。
つまり、大きな応力がどの程度の時間連続して作用した
かや、大きな応力がどの程度の累積時間作用したかに
も、大きく依存する。特に、過大な応力が連続的に長時
間作用すると、駆動系の疲労を大きく促進する。また、
駆動系で伝達するトルクの急変も、駆動系の疲労を大き
く促進する。このような駆動系の疲労原因を排除させる
ことができれば、駆動系の耐久性を大きく高める必要も
解消され、駆動系の耐久性確保のための重量増加やコス
ト増加も低減することができる。もちろん、エンジンの
出力トルクを抑えれば駆動系に作用する応力を軽減する
ことができるが、エンジンの最大出力トルクを大きくす
るのは、加速時や発進時にドライバの出力要求に答える
にはそれだけ大きな駆動トルクを確保する必要があるた
めであり、エンジンの最大出力トルクを抑えてしまった
のではこのような本来の要求を満たすことができない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されてもので、加
速時や発進時においてドライバが大きな出力要求をした
場合にはこれに応じて出力トルクを増大できるようにし
ながら、駆動系のトルク伝達にかかる負担を軽減して駆
動系自身の強化に頼ることなく駆動系の耐久性を向上で
きるようにした、車両用出力トルク制御装置を提供する
ことを目的とする。
ように、エンジン１０１より出力されたトルクは、エン
ジン１０１に連結してそなえられた変速機１０５を介し
て差動機構１０６から駆動輪１０７に伝達されるが、こ
のトルクを伝達する際、各駆動系１０５，１０６，１０
７には捩じり，曲げ等の様々な応力が作用する。各駆動
系１０５，１０６，１０７は、このような応力が最も大
きく作用した場合でも何らの塑性変形や損傷を受けない
ように強度設定されるのはもちろんである。さらに、こ
のような応力は絶えず繰り返され加えられるため、各駆
動系１０５，１０６，１０７には疲労が累積されていく
が、この累積疲労は加えられる応力に対して指数関数的
に増大するため、大きな応力（もちろん、一回の作用で
は駆動系の変形や損傷は招かない程度の応力）が繰り返
して加えられるほど疲労破壊を起こす虞が高まる。この
ため、変速機，差動機構，車輪等の各駆動系の仕様を決
定する際には、各駆動系に作用する最大応力の大きさや
その作用時間を想定し、疲労破壊を招かないような限度
が得られる仕様とする必要がある。このような応力はエ
ンジンから出力される最大トルクに対応するので、一般
にエンジンの最大出力トルクが大きいほど各駆動系は高
い耐久性をそなえた仕様とする必要がある。この場合、
当然ながら駆動系についての重量の増加やコストの増大
が生じることになる。特に、近年は、車両の加速性能や
発進性能等の走行性能を向上させるために、車両に搭載
するエンジンの最大出力トルクはますます増大する傾向
にある。このため、駆動系の負担も増大しており、駆動
系の耐久性確保のために駆動系の仕様を１ランク又は２
ランク上げて対応しているのが現状である。したがって
り、耐久性確保のための駆動系の重量増加やコスト増加
は大きな課題になっている。ところで、駆動系の疲労
は、上述のように駆動系に作用する応力の大きさだけで
なく、大きな応力が作用した時間の長さにも依存する。
つまり、大きな応力がどの程度の時間連続して作用した
かや、大きな応力がどの程度の累積時間作用したかに
も、大きく依存する。特に、過大な応力が連続的に長時
間作用すると、駆動系の疲労を大きく促進する。また、
駆動系で伝達するトルクの急変も、駆動系の疲労を大き
く促進する。このような駆動系の疲労原因を排除させる
ことができれば、駆動系の耐久性を大きく高める必要も
解消され、駆動系の耐久性確保のための重量増加やコス
ト増加も低減することができる。もちろん、エンジンの
出力トルクを抑えれば駆動系に作用する応力を軽減する
ことができるが、エンジンの最大出力トルクを大きくす
るのは、加速時や発進時にドライバの出力要求に答える
にはそれだけ大きな駆動トルクを確保する必要があるた
めであり、エンジンの最大出力トルクを抑えてしまった
のではこのような本来の要求を満たすことができない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されてもので、加
速時や発進時においてドライバが大きな出力要求をした
場合にはこれに応じて出力トルクを増大できるようにし
ながら、駆動系のトルク伝達にかかる負担を軽減して駆
動系自身の強化に頼ることなく駆動系の耐久性を向上で
きるようにした、車両用出力トルク制御装置を提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明の車両用出力トルク制御装置
では、エンジンの出力トルクは運転者の指令に基づいて
制御され、エンジンに連結された変速機の選択変速段に
応じて回転速度を増減され、差動機構，駆動軸を介して
前後または左右の駆動輪へ出力される。このエンジンの
出力トルクはトルク上限値設定手段により上限値を設定
される。この上限値は通常は通常走行に必要十分な第１
の値に設定され、加速要求判断手段が運転者の加速要求
を判断したときのみ十分な加速性能が得られるよう所定
時間だけ第１の値よりも高い第２の値に設定変更され
る。所定時間の経過後は第１の値に再設定され、過大な
トルクが変速機，差動機構，駆動軸，駆動輪へ長時間作
用することが防止される。請求項２記載の本発明の車両
用出力トルク制御装置では、変速段検出手段で検出され
た変速段に応じて、又は加速要求判断手段が判断した加
速要求の度合いに応じて上記の所定時間が変更されるこ
とにより、変速機よりも下流側の差動機構，駆動軸，駆
動輪といった駆動系の負担状況や、運転者の要求する加
速に応じてトルク制御が行なわれる。請求項３記載の本
発明の車両用出力トルク制御装置では、エンジンの出力
トルクは運転者の指令に基づいて制御され、エンジンに
連結された変速機の選択変速段に応じて回転速度を増減
され、差動機構，駆動軸を介して前後または左右の駆動
輪へ出力される。このエンジンの出力トルクは、トルク
上限値設定手段により通常走行に必要十分な走行性能を
得られる程度の上限値を設定され出力規制される。加速
要求判断手段が運転者の加速要求を判断すると、この上
限値が所定時間だけ解除されエンジンは最大トルクを出
力可能になり十分な加速性能が得られ、所定時間が経過
後は再び上限値が設定された上、過大なトルクが変速
機，差動機構，駆動軸，駆動輪へ長時間作用することが
防止される。
に、請求項１記載の本発明の車両用出力トルク制御装置
では、エンジンの出力トルクは運転者の指令に基づいて
制御され、エンジンに連結された変速機の選択変速段に
応じて回転速度を増減され、差動機構，駆動軸を介して
前後または左右の駆動輪へ出力される。このエンジンの
出力トルクはトルク上限値設定手段により上限値を設定
される。この上限値は通常は通常走行に必要十分な第１
の値に設定され、加速要求判断手段が運転者の加速要求
を判断したときのみ十分な加速性能が得られるよう所定
時間だけ第１の値よりも高い第２の値に設定変更され
る。所定時間の経過後は第１の値に再設定され、過大な
トルクが変速機，差動機構，駆動軸，駆動輪へ長時間作
用することが防止される。請求項２記載の本発明の車両
用出力トルク制御装置では、変速段検出手段で検出され
た変速段に応じて、又は加速要求判断手段が判断した加
速要求の度合いに応じて上記の所定時間が変更されるこ
とにより、変速機よりも下流側の差動機構，駆動軸，駆
動輪といった駆動系の負担状況や、運転者の要求する加
速に応じてトルク制御が行なわれる。請求項３記載の本
発明の車両用出力トルク制御装置では、エンジンの出力
トルクは運転者の指令に基づいて制御され、エンジンに
連結された変速機の選択変速段に応じて回転速度を増減
され、差動機構，駆動軸を介して前後または左右の駆動
輪へ出力される。このエンジンの出力トルクは、トルク
上限値設定手段により通常走行に必要十分な走行性能を
得られる程度の上限値を設定され出力規制される。加速
要求判断手段が運転者の加速要求を判断すると、この上
限値が所定時間だけ解除されエンジンは最大トルクを出
力可能になり十分な加速性能が得られ、所定時間が経過
後は再び上限値が設定された上、過大なトルクが変速
機，差動機構，駆動軸，駆動輪へ長時間作用することが
防止される。
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明すると、図１〜図６は本発明の一実施形
態としての車両用出力トルク制御装置を示すものであ
る。まず、本車両用出力トルク制御装置が適用される車
両の構成について簡単に説明すると、本実施形態にかか
る車両（自動車）は、ディーゼルエンジンと手動変速機
とをそなえた４輪駆動車であり、図１に示すように、エ
ンジン（ディーゼルエンジン）１の回転数をエンジン１
に連結してそなえられた変速機（手動変速機）２により
所要の回転数まで減速して、センターデフ（差動機構）
３に伝達するようになっている。このときの減速比の選
択は変速レバー１６を操作して変速機２の内部の図示し
ない変速機構を作動させることにより行なわれ、ここで
は前進は１速〜５速の５つの変速段が設けられ、後退は
１段のみの変速段が設けられている。また、当然のこと
ながら、センターデフ３に入力されるエンジン１からの
出力トルクは、変速機２において回転数の減速度合いに
反比例して増幅されている。そして、センターデフ３に
入力されたトルクは、前後のプロペラシャフト（駆動
軸）６，７へ分配して出力され、さらに、前輪側はプロ
ペラシャフト６からフロントデフ（差動機構）４により
左右に分配されてフロントアクスル（駆動軸）８，９を
介して前輪（駆動輪）１２，１３に出力され、後輪側は
プロペラシャフト７からリアデフ（差動機構）５により
左右に分配されてリアアクスル（駆動軸）１０，１１を
介して後輪（駆動輪）１４，１５に出力されるようにな
っている。このようにして、エンジン１が出力したエン
ジントルクは変速機２により変速され、各機構を介して
前後左右の各車輪１２，１３，１４，１５に出力される
が、これらの各車輪１２，１３，１４，１５に出力され
るエンジンの出力トルクの大きさは、電子制御ユニット
（ＥＣＵ）３０により制御されるようになっている。つ
まり、このＥＣＵ３０には、従来のＤＢＷの制御による
車両用出力トルク制御装置と同様に、アクセルポジショ
ンセンサ（ＡＰＳ）１９からのアクセル開度信号，エン
ジン回転数センサ（図１では省略）からのエンジン１の
回転数信号，スリーブポジションセンサ（ＳＰＳ）２３
からのコントロールスリーブの位置信号及びその他各種
の運転状態情報（例えば吸気温及び大気圧等）が入力さ
れるとともに、変速機２の選択変速段の検出信号（変速
段信号）が入力されるようになっている。ＥＣＵ３０は
これらの信号をもとにエンジン１のトルク制御を行なう
ようになっている。ここで、本車両用出力トルク制御装
置の構成について詳細に説明すると、図２に示すよう
に、本装置は、ＥＣＵ３０内の機能要素としての加速要
求判断手段３１と、目標出力トルク設定手段３２と、エ
ンジンの出力制御状態を検出するスリーブポジションセ
ンサ３３とをそなえている。また、目標出力トルク設定
手段３２内には、エンジン出力トルクの上限値を設定す
る機能（トルク上限値設定手段）３２Ａが設けられてい
る。そして、運転者が出力要求指令として操作したアク
セルペダル１８の踏込量（アクセル開度）はアクセルポ
ジションセンサ（ＡＰＳ）１９で検出されアクセル開度
として、加速要求判断手段３１及び目標出力トルク設定
手段３２に入力され、エンジン１の回転速度状態はエン
ジン回転数センサ２０で検出されエンジン回転数信号と
して目標出力トルク設定手段３２に入力されるようにな
っている。さらに、変速機２で選択された変速段は変速
段検出スイッチ（変速段検出手段）１７により検出され
変速段検出信号として目標出力トルク設定手段３２に入
力されるようになっている。この変速段検出スイッチ１
７は、例えば、変速機２の図示しないシフトレール毎に
そなえられ、変速レバー１６のシフト操作によるシフト
レールの前後軸方向移動より変速段を検出するようにな
っている。加速要求判断手段３１は、ＡＰＳ１９から入
力されたアクセル開度信号をもとにアクセル開速度を算
出するようになっており、アクセル開速度が一定開速度
Ｖ A0（図４に示す）を越えたときには、運転者が加速を
要求していると判断してアクセル開度の大きさに応じた
加速要求度合いを算出し、目標出力トルク設定手段３２
へこの加速要求度合いに関する情報も含めた加速要求信
号を出力するようになっている。目標出力トルク設定手
段３２では、アクセル開度信号，エンジン回転数信号，
変速段検出信号，及び加速要求信号に基づき、図３
（ａ）に示すような制御マップを用いてエンジン目標出
力トルクを設定するようになっている。通常の走行時
（急発進時や追い越し時等の急加速時以外）において
は、まず、目標出力トルク設定手段３２のトルク上限値
設定手段３２Ａは変速段検出信号をもとに、選択変速段
に応じたトルク上限値曲線を選択する。つまり、図３
（ａ）のマップの中の曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，Ｔ
L4，ＴL5は、それぞれ後退，１速，２速，３速，４速，
５速を選択したときのトルク上限値を示す曲線であり、
いずれも通常の走行時（急発進時や追い越し時等の急加
速時以外）におけるエンジン回転数に対する出力トルク
の上限値（第１の値）であり、通常の走行時において必
要十分な走行性能を確保できる程度に設定されている。
目標出力トルク設定手段３２は、変速段検出信号が入力
されるとその変速段に応じて何れか一つのトルク上限値
曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5を選択し、ア
クセル開度信号，エンジン回転数信号が入力されると、
選択したトルク上限値曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，Ｔ
L4，ＴL5を上限とした制御マップ上の対応する点を参照
し、その点におけるトルク値を目標出力トルクとして設
定するようになっている。なお、これらのトルク上限値
曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5は、低速段ほ
ど低く、高速段になるにつれ高くなっている（つまり、
ＴL1＜ＴL2＜ＴL3＜ＴL4＜ＴL5）。また、後退選択時の
トルク上限値曲線ＴLRは、１速時選択時のトルク上限値
曲線ＴL1と同程度となっている。これは、エンジン１か
ら出力されるトルクを変速段に応じて制限することによ
り、変速機２により増幅されて差動機構３，４，５，駆
動軸６，７，８，９，１０，１１等の駆動系に伝達され
るトルクが過大になるのを防止するためである。次に、
急発進時や追い越し時等の急加速時は、加速要求判断手
段３１より加速要求信号が入力されるようになってい
る。これに応じて、目標出力トルク設定手段３２では、
トルク上限値曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5
を加速用トルク上限値曲線ＴULに設定変更するようにな
っており、これにより最大で加速用トルク上限値曲線Ｔ
ULまでのエンジントルクを出力することができるように
なる。この加速用トルク上限値曲線ＴULは急発進時や追
い越し時等の急加速時のトルク上限値曲線（第２の値）
であり、十分な加速性能が得られる大きさに設定されて
いる。このトルク上限値曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，
ＴL4，ＴL5から加速用トルク上限値曲線ＴULまでの設定
変更は所定時間ｔa の間だけ行なわれるようになってい
る。そして、所定時間ｔa が経過した後は、加速用トル
ク上限値曲線ＴULから元のトルク上限値曲線ＴLR，
ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5まで所定減少率（時間当
たりのトルクの減少値）ｄＴで低下するようになってい
る（これをテーリング処理という）。これらの所定時間
ｔa ，所定減少率ｄＴは、必要十分な加速性能が得ら
れ、かつ加速フィーリングを損なわれないように、運転
状態に応じて、つまり選択変速段とアクセル開速度（加
速要求信号の大きさ）とから決定されるようになってお
り、例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すような対応マッ
プにより決定されるようになっている。ここで、図３
（ａ）は本装置によるエンジンの制御マップであり、図
３（ｂ）は、エンジンの出力トルクに特に上限値を設け
ることなく、アクセル開度が十分に大きいと常にエンジ
ンが回転数に応じた最大出力トルクを発生できるように
した場合の制御マップである。図３（ｂ）に示すような
制御マップに基づいた制御では、例えば、エンジン回転
数が約１５００ｒｐｍ，アクセル開度が約１０％（Ｐ1
に示す点）の状態からアクセルペダル１８をアクセル開
度１００％までゆっくりと踏み込んだ場合、エンジン回
転数もアクセル開度に応じて徐々に大きくなるため、目
標出力トルクは曲線Ｔ1 に沿って設定され、やがて最大
トルク曲線ＴMAX 上のＰ2 に達するようになっている。
そして、その後もアクセル開度が１００％の場合は、変
速段に関係なく最大トルク曲線ＴMAX に沿って目標出力
トルクが設定され、そのエンジン回転数における最大ト
ルクが出力され、駆動系の負担は大きいものになる。一
方、Ｐ1 に示す点からアクセルペダル１８をアクセル開
度１００％まで急激に踏み込むと、目標出力トルクはＰ
3 に示す点に設定される。そして、その後もアクセル開
度が１００％の場合は、変速段に関係なく最大トルク曲
線ＴMAX に沿って目標出力トルクが設定され、そのエン
ジン回転数における最大トルクが出力され、駆動系の負
担は極めて大きいものになる。これに対して図３（ａ）
に示すマップに基づいた本装置の制御では、例えば、変
速段が１速にあるときにエンジン回転数が約１５００ｒ
ｐｍ，アクセル開度が約１０％（Ｐ1 に示す点）の状態
からアクセルペダル１８をアクセル開度１００％までゆ
っくりと踏み込んだ場合〔アクセル開速度が一定開速度
ＶA0（図４に示す）未満の場合〕は、目標出力トルクは
曲線Ｔ1 に沿って設定されるが、図３（ａ）に示すよう
に、変速段に応じてトルク上限値曲線ＴL1，ＴL2，
ＴL3，ＴL4，ＴL5，ＴLRが設定されているので、目標出
力トルクは上限値曲線ＴL1を越えることはなく、目標出
力トルクはＰ4 の点に設定される。したがって、エンジ
ントルクはＰ1 からＰ4 まではアクセル開度とともに上
昇するが、それ以上はいくらアクセルを踏んでも上昇す
ることはなく、目標出力トルクは上限値曲線ＴL1に沿っ
て設定され、駆動系の負担が軽減されるようになってい
る。一方、変速段が１速にあるときにＰ1 に示す点から
アクセルペダル１８をアクセル開度１００％まで急激に
踏み込んだ場合〔アクセル開速度が一定開速度ＶA0（図
４に示す）以上の場合〕は、加速要求判断手段３１から
の加速要求信号によりトルク上限値曲線ＴL1から加速用
トルク上限値曲線ＴULへ設定変更され、目標出力トルク
はＰ5 の点に設定される。そして、その後もアクセル開
度が１００％の場合は、目標出力トルクは加速用トルク
上限値曲線ＴULに沿って設定されるが、所定時間ｔa が
経過すると（Ｐ6 に示す点）、目標出力トルクは所定減
少率ｄＴでトルク上限値曲線ＴL1上まで低下する（Ｐ7
に示す点）。そしてその後もアクセル開度が１００％の
場合は、目標出力トルクはトルク上限値曲線ＴL1に沿っ
て設定され、駆動系の負担が軽減されるようになってい
る。このようにして目標出力トルクが決定されると、目
標出力トルク設定手段３２は、さらに、この目標出力ト
ルクに各種の運転状態情報による補正（例えば吸気温補
正及び大気圧補正等）を施し、補正後の目標出力トルク
とエンジン回転数とから目標スリーブ位置を設定してス
リーブポジションコントローラ３３へ出力するようにな
っている。スリーブポジションコントローラ３３は、目
標スリーブ位置に応じてソレノイド２４を制御し、燃料
噴射ポンプ２１内に設けられたコンロールスリーブ２２
の位置（スリーブ位置）を調整するようになっている。
この際、スリーブポジションコントローラ３３では、コ
ンロールスリーブ２２にそなえられたスリーブポジショ
ンセンサ（ＳＰＳ）２３により検出されたスリーブ位置
信号に基づきソレノイド２４のフィードバック制御を行
なうようになっている。本発明の一実施形態としての車
両用出力トルク制御装置は上述のごとく構成されている
ので、運転時には、例えば図５に示すようなフローでエ
ンジントルクの制御が行なわれ、例えば図６（ａ）に示
すようなアクセル操作をした場合には、エンジントルク
は図６（ｂ）に示すような形で出力される。つまり、図
５に示すように、まず、フラグＦt0が１か否かが判定さ
れる（ステップＳ１０）。このフラグＦt0は、エンジン
出力トルクの上限値を通常値（第１の値）からこれより
も大きい値（第２の値）に変更処理する場合に１とさ
れ、それ以外（上限値変更処理完了後を含む）は０とさ
れ、制御開始の初期値は０に設定されている。したがっ
て、制御開始にはＦt0＝０であり、ステップＳ１０から
ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、アクセル
開速度が所定値ＶA 以上になっているか否かが判定さ
れ、アクセル開速度が所定値ＶA0以上でなければ、フラ
グＦt0及びフラグＦt1をいずれも初期状態の０にセット
して（ステップＳ１５０）、トルク上限値は通常値（第
１の値）とする（ステップＳ１６０）。なお、フラグＦ
t1は、エンジン出力トルクの上限値を第１の値から第２
の値に変更処理した後に第１の値まで復帰させるための
テーリング処理（この処理も上限値変更処理に含める）
中は１とされ、それ以外（第２の値への変更処理中を含
む）は０とされ、制御開始の初期値は０に設定されてい
る。一方、アクセル開速度が所定値ＶA0以上であれば、
ステップＳ３０でフラグＦ t0を１にセットして、ステッ
プＳ４０に進みフラグＦt1が１か否かを判定する。アク
セル開速度が所定値ＶA0以上にたった段階では、フラグ
Ｆt1は初期状態（即ち、Ｆt1＝０）であるため、ステッ
プＳ４０からステップＳ５０に進み、タイマカウント値
ｔが０か否かが判定される。このタイマカウント値ｔ
は、初期値が０であり、ステップＳ７０のタイマスター
トを行わない限りは初期値０を維持するので、ここでは
ｔ＝０であり、ステップＳ６０へ進み、上限値を第１の
値から第２の値に変更する時間ｔa とその後のテーリン
グ処理に関する上限値の減少率ｄＴを設定する。さら
に、加速時間ｔが所定時間ｔa に達するか否かの判定を
するが（ステップＳ８０）、タイマスタート直後は、ｔ
＜ｔa であり、ステップ９０へ進み、トルク上限値を第
１の値から第似２の値に変更する。つまり、トルク上限
値曲線として図３（ａ）に示すような加速用トルク上限
値曲線ＴULを選択する。この後は、Ｆt0＝１なので、ス
テップＳ１０からステップＳ４０に進み、さらにステッ
プＳ８０に進み、ｔ≧ｔa となるまで、トルク上限値と
して加速用トルク上限値曲線ＴULを用いる（ステップＳ
９０）。そして、ｔ≧ｔa となったら、加速用トルク上
限値曲線ＴULに基づくトルク制御完了のフラグＦt1を立
て（ステップＳ１００）、タイマを０にリセットする
（ステップＳ１１０）。次の制御周期ではフラグＦt1＝
１なので、ステップＳ１０，Ｓ４０を経てステップＳ１
２０以降のテーリング処理を行なう。このテーリング処
理では、目標出力トルクの上限値ＴL を加速用トルク上
限値曲線ＴUL上から所定減少率ｄＴで減少させる（ステ
ップＳ１２０）。この目標出力トルク上限値ＴL の減少
は、目標出力トルク上限値ＴL が選択変速段に応じたト
ルク上限値ＴLL以上か否かの判定（ステップＳ１３０）
を経て、目標出力トルク上限値ＴL が選択変速段に応じ
たトルク上限値ＴLL以上の間は行なわれ、目標出力トル
ク上限値ＴL が選択変速段に応じたトルク上限値ＴLLま
で減少したところでフラグＦt0＝０としてテーリング処
理を終了し（上限値変更処理完了）（ステップＳ１４
０）、以降は選択された変速段に対応したトルク上限値
曲線ＴLLに基づいてトルク制御を行なう（ステップＳ１
５０）。以上のようなフローで目標出力トルクの上限値
ＴL が設定されると、目標出力設定手段３２はこの上限
値ＴL で規定されたマップに基づき目標出力トルクを設
定し、さらにこれに各種の運転状態情報による補正（例
えば吸気温補正及び大気圧補正等）を施し、補正後の目
標出力トルクとエンジン回転数とから目標スリーブ位置
を決定してスリーブポジションコントローラ３３へ出力
する。そして、スリーブポジションコントローラ３３
は、この目標スリーブ位置信号に応じてソレノイド２４
を介してコンロールスリーブ２２を電気的に動かすこと
により、エンジントルクが所定の値になるように燃料噴
射量を調整する。このような処理により、例えば図６
（ａ），（ｂ）に示すように、アクセル開度に対してエ
ンジンの出力トルクが制御される。つまり、低アクセル
開度での走行状態からアクセル開度が１００％の状態ま
でアクセルペダル１８を踏み込み、その後もアクセル開
度を１００％に維持したとする。まず、アクセルペダル
１８を踏み込むと目標出力トルクもアクセル開度ととも
に上昇するが、このときのアクセル開速度が一定値ＶA0
以上である場合、加速要求判断手段３１より目標出力ト
ルク設定手段３２に加速要求信号が入力される。目標出
力トルク設定手段３２は、この加速要求信号の大きさと
選択変速段とから所定時間ｔa と所定減少率ｄＴを決定
するとともに、目標出力トルク上限値ＴLを加速用トル
ク上限値ＴULに設定する（時点ｔ1 ）。これにより時点
ｔ1 から所定時間ｔa が経過するまでの間は、エンジン
の目標出力トルクは加速用トルク上限値ＴULとなる。そ
して、時点ｔ1 から所定時間ｔa が経過し時点ｔ2 にな
ると、目標出力トルク設定手段３２は目標出力トルク上
限値ＴL を加速用トルク上限値ＴULから所定減少率ｄＴ
で低下していき、これに伴い目標出力トルクも低下す
る。やがて、目標出力トルク上限値ＴL が選択変速段に
応じたトルク上限値ＴLLまで低下したところで、目標出
力トルク設定手段３２は目標出力トルク上限値ＴL を選
択変速段に応じたトルク上限値ＴLLに設定し（時点
ｔ3 ）、その後の目標出力トルクは選択変速段に応じた
トルク上限値ＴLLとなる。このように、本車両用出力ト
ルク制御装置によれば、ドライバの加速要求時以外に
は、変速段検出スイッチ１７により変速機２が選択した
変速段を検出し、目標出力トルク設定手段３２により変
速段毎にエンジントルクの上限値を設定するので、各変
速段におけるトルク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，Ｔ
L4，ＴL5を通常の走行に必要十分な程度に制限されるこ
とになり、駆動系に過大なトルクが加わらないようにす
ることができる。そして、運転者がアクセルペダル１８
を踏み込み急加速を要求したときには、トルク上限値を
通常よりも大きい加速用トルク上限値ＴULに設定変更す
るので、エンジン１から大きなエンジントルクが出力さ
れ、十分な加速性能を確保することができる。しかも、
このトルク上限値の加速用トルク上限値ＴULへの設定変
更は所定時間ｔa だけ行なうので、必要十分な加速が得
られた後はトルク上限値が低減されるため、過大なトル
クが駆動系に長時間作用することを避けることができ
る。これにより、駆動系の疲労破壊を抑制することがで
き、エンジンの出力レベルに対する変速機２，差動機構
３，４，５等に限らず、駆動軸６，７，８，９，１０，
１１，車輪１２，１３，１４，１５さらには図示しない
サスペンション等の駆動系の強度や耐久性の要求レベル
を軽減することができ、これら駆動系の合理的な設計が
可能となり、駆動系の軽量化，コスト低減に貢献するこ
とができる。さらに、所定時間ｔa は、選択変速段と加
速要求信号の大きさ（加速要求の度合い）とに応じて、
図４（ａ）に示すようなマップにより定められるので、
運転者の要求する加速に最適なトルク制御が行うことが
できる。そして、所定時間ｔa 経過後は、目標出力トル
クを加速用トルク上限値ＴULから通常のトルク上限値Ｔ
LR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5まで所定減小率ｄＴ
で徐々に減少させるので、トルク値が急変することによ
る衝撃を防止することができ、駆動系を保護するととも
に、運転者に違和感を与えることもない。なお、加速用
トルク上限値ＴULを各変速段毎に設定することも可能で
あり、この場合は、各変速段に応じた必要最小限の加速
性能を確保することにより、各駆動系への負担をさらに
低減することができ、駆動系の軽量化，コスト低減に貢
献することができる。また、４速，５速が選択されてい
る場合は各駆動系に作用するトルクはそれほど大きくな
く、トルクの制限をすると逆に運転者のフィーリングを
害する場合もあるので、４速，５速に関してはトルク上
限値ＴL4，ＴL5を設定しなくても問題はない。一方、後
退段が選択されている場合は、後退時に急加速すること
は稀であるので、常にトルク上限値ＴLRに基づいてトル
ク制御を行なってもよい。また、加速トルク上限値ＴUL
を特に定めることなく、加速要求判断手段３１からの加
速要求信号によりトルク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，
ＴL3，ＴL4，ＴL5の設定を解除することによっても、本
発明の目的を達成することは可能である。つまり、トル
ク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5の設定が
解除されることにより、目標出力トルクの設定は最大ト
ルクＴMAX まで可能となり、その回転数における最大エ
ンジントルクが出力され、十分な加速能力を得ることが
できる。また、トルク上限値の設定は各変速段毎のトル
ク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5だけでよ
く制御が簡単になるという利点もある。そして、本発明
は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
できる。例えば、変速段の数は例えば前進４段や６段等
他の段数のものにも適用できるのはもちろん、上述の実
施形態においては、変速機２が手動変速機である場合に
ついて述べたが、自動変速機の場合でも本発明の車両用
出力トルク制御装置の適用はもちろん可能であり、その
場合、上記の変速段検出スイッチ１７の代わりに自動変
速機にそなえられた電子制御ＣＰＵより変速段検出信号
を取り出すことにより変速段の検出を行なう。また、実
施形態のディーゼルエンジンのみならず、ガソリンエン
ジンへの適用ももちろん可能であり、その場合には、ス
ロットルバルブコントローラにより目標スロットル開度
に応じてスロットル制御サーボモータを駆動制御し、吸
気通路内にもうけられたスロットルバルブの開度（スロ
ットル開度）を調整することによりエンジントルクを制
御する。また、スロットルバルブコントローラはスロッ
トルバルブにそなえられたスロットルポジションセンサ
（ＴＰＳ）により検出されたスロットル開度信号によ
り、スロットル制御サーボモータのフィードバック制御
を行なう。
施の形態を説明すると、図１〜図６は本発明の一実施形
態としての車両用出力トルク制御装置を示すものであ
る。まず、本車両用出力トルク制御装置が適用される車
両の構成について簡単に説明すると、本実施形態にかか
る車両（自動車）は、ディーゼルエンジンと手動変速機
とをそなえた４輪駆動車であり、図１に示すように、エ
ンジン（ディーゼルエンジン）１の回転数をエンジン１
に連結してそなえられた変速機（手動変速機）２により
所要の回転数まで減速して、センターデフ（差動機構）
３に伝達するようになっている。このときの減速比の選
択は変速レバー１６を操作して変速機２の内部の図示し
ない変速機構を作動させることにより行なわれ、ここで
は前進は１速〜５速の５つの変速段が設けられ、後退は
１段のみの変速段が設けられている。また、当然のこと
ながら、センターデフ３に入力されるエンジン１からの
出力トルクは、変速機２において回転数の減速度合いに
反比例して増幅されている。そして、センターデフ３に
入力されたトルクは、前後のプロペラシャフト（駆動
軸）６，７へ分配して出力され、さらに、前輪側はプロ
ペラシャフト６からフロントデフ（差動機構）４により
左右に分配されてフロントアクスル（駆動軸）８，９を
介して前輪（駆動輪）１２，１３に出力され、後輪側は
プロペラシャフト７からリアデフ（差動機構）５により
左右に分配されてリアアクスル（駆動軸）１０，１１を
介して後輪（駆動輪）１４，１５に出力されるようにな
っている。このようにして、エンジン１が出力したエン
ジントルクは変速機２により変速され、各機構を介して
前後左右の各車輪１２，１３，１４，１５に出力される
が、これらの各車輪１２，１３，１４，１５に出力され
るエンジンの出力トルクの大きさは、電子制御ユニット
（ＥＣＵ）３０により制御されるようになっている。つ
まり、このＥＣＵ３０には、従来のＤＢＷの制御による
車両用出力トルク制御装置と同様に、アクセルポジショ
ンセンサ（ＡＰＳ）１９からのアクセル開度信号，エン
ジン回転数センサ（図１では省略）からのエンジン１の
回転数信号，スリーブポジションセンサ（ＳＰＳ）２３
からのコントロールスリーブの位置信号及びその他各種
の運転状態情報（例えば吸気温及び大気圧等）が入力さ
れるとともに、変速機２の選択変速段の検出信号（変速
段信号）が入力されるようになっている。ＥＣＵ３０は
これらの信号をもとにエンジン１のトルク制御を行なう
ようになっている。ここで、本車両用出力トルク制御装
置の構成について詳細に説明すると、図２に示すよう
に、本装置は、ＥＣＵ３０内の機能要素としての加速要
求判断手段３１と、目標出力トルク設定手段３２と、エ
ンジンの出力制御状態を検出するスリーブポジションセ
ンサ３３とをそなえている。また、目標出力トルク設定
手段３２内には、エンジン出力トルクの上限値を設定す
る機能（トルク上限値設定手段）３２Ａが設けられてい
る。そして、運転者が出力要求指令として操作したアク
セルペダル１８の踏込量（アクセル開度）はアクセルポ
ジションセンサ（ＡＰＳ）１９で検出されアクセル開度
として、加速要求判断手段３１及び目標出力トルク設定
手段３２に入力され、エンジン１の回転速度状態はエン
ジン回転数センサ２０で検出されエンジン回転数信号と
して目標出力トルク設定手段３２に入力されるようにな
っている。さらに、変速機２で選択された変速段は変速
段検出スイッチ（変速段検出手段）１７により検出され
変速段検出信号として目標出力トルク設定手段３２に入
力されるようになっている。この変速段検出スイッチ１
７は、例えば、変速機２の図示しないシフトレール毎に
そなえられ、変速レバー１６のシフト操作によるシフト
レールの前後軸方向移動より変速段を検出するようにな
っている。加速要求判断手段３１は、ＡＰＳ１９から入
力されたアクセル開度信号をもとにアクセル開速度を算
出するようになっており、アクセル開速度が一定開速度
Ｖ A0（図４に示す）を越えたときには、運転者が加速を
要求していると判断してアクセル開度の大きさに応じた
加速要求度合いを算出し、目標出力トルク設定手段３２
へこの加速要求度合いに関する情報も含めた加速要求信
号を出力するようになっている。目標出力トルク設定手
段３２では、アクセル開度信号，エンジン回転数信号，
変速段検出信号，及び加速要求信号に基づき、図３
（ａ）に示すような制御マップを用いてエンジン目標出
力トルクを設定するようになっている。通常の走行時
（急発進時や追い越し時等の急加速時以外）において
は、まず、目標出力トルク設定手段３２のトルク上限値
設定手段３２Ａは変速段検出信号をもとに、選択変速段
に応じたトルク上限値曲線を選択する。つまり、図３
（ａ）のマップの中の曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，Ｔ
L4，ＴL5は、それぞれ後退，１速，２速，３速，４速，
５速を選択したときのトルク上限値を示す曲線であり、
いずれも通常の走行時（急発進時や追い越し時等の急加
速時以外）におけるエンジン回転数に対する出力トルク
の上限値（第１の値）であり、通常の走行時において必
要十分な走行性能を確保できる程度に設定されている。
目標出力トルク設定手段３２は、変速段検出信号が入力
されるとその変速段に応じて何れか一つのトルク上限値
曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5を選択し、ア
クセル開度信号，エンジン回転数信号が入力されると、
選択したトルク上限値曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，Ｔ
L4，ＴL5を上限とした制御マップ上の対応する点を参照
し、その点におけるトルク値を目標出力トルクとして設
定するようになっている。なお、これらのトルク上限値
曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5は、低速段ほ
ど低く、高速段になるにつれ高くなっている（つまり、
ＴL1＜ＴL2＜ＴL3＜ＴL4＜ＴL5）。また、後退選択時の
トルク上限値曲線ＴLRは、１速時選択時のトルク上限値
曲線ＴL1と同程度となっている。これは、エンジン１か
ら出力されるトルクを変速段に応じて制限することによ
り、変速機２により増幅されて差動機構３，４，５，駆
動軸６，７，８，９，１０，１１等の駆動系に伝達され
るトルクが過大になるのを防止するためである。次に、
急発進時や追い越し時等の急加速時は、加速要求判断手
段３１より加速要求信号が入力されるようになってい
る。これに応じて、目標出力トルク設定手段３２では、
トルク上限値曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5
を加速用トルク上限値曲線ＴULに設定変更するようにな
っており、これにより最大で加速用トルク上限値曲線Ｔ
ULまでのエンジントルクを出力することができるように
なる。この加速用トルク上限値曲線ＴULは急発進時や追
い越し時等の急加速時のトルク上限値曲線（第２の値）
であり、十分な加速性能が得られる大きさに設定されて
いる。このトルク上限値曲線ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，
ＴL4，ＴL5から加速用トルク上限値曲線ＴULまでの設定
変更は所定時間ｔa の間だけ行なわれるようになってい
る。そして、所定時間ｔa が経過した後は、加速用トル
ク上限値曲線ＴULから元のトルク上限値曲線ＴLR，
ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5まで所定減少率（時間当
たりのトルクの減少値）ｄＴで低下するようになってい
る（これをテーリング処理という）。これらの所定時間
ｔa ，所定減少率ｄＴは、必要十分な加速性能が得ら
れ、かつ加速フィーリングを損なわれないように、運転
状態に応じて、つまり選択変速段とアクセル開速度（加
速要求信号の大きさ）とから決定されるようになってお
り、例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すような対応マッ
プにより決定されるようになっている。ここで、図３
（ａ）は本装置によるエンジンの制御マップであり、図
３（ｂ）は、エンジンの出力トルクに特に上限値を設け
ることなく、アクセル開度が十分に大きいと常にエンジ
ンが回転数に応じた最大出力トルクを発生できるように
した場合の制御マップである。図３（ｂ）に示すような
制御マップに基づいた制御では、例えば、エンジン回転
数が約１５００ｒｐｍ，アクセル開度が約１０％（Ｐ1
に示す点）の状態からアクセルペダル１８をアクセル開
度１００％までゆっくりと踏み込んだ場合、エンジン回
転数もアクセル開度に応じて徐々に大きくなるため、目
標出力トルクは曲線Ｔ1 に沿って設定され、やがて最大
トルク曲線ＴMAX 上のＰ2 に達するようになっている。
そして、その後もアクセル開度が１００％の場合は、変
速段に関係なく最大トルク曲線ＴMAX に沿って目標出力
トルクが設定され、そのエンジン回転数における最大ト
ルクが出力され、駆動系の負担は大きいものになる。一
方、Ｐ1 に示す点からアクセルペダル１８をアクセル開
度１００％まで急激に踏み込むと、目標出力トルクはＰ
3 に示す点に設定される。そして、その後もアクセル開
度が１００％の場合は、変速段に関係なく最大トルク曲
線ＴMAX に沿って目標出力トルクが設定され、そのエン
ジン回転数における最大トルクが出力され、駆動系の負
担は極めて大きいものになる。これに対して図３（ａ）
に示すマップに基づいた本装置の制御では、例えば、変
速段が１速にあるときにエンジン回転数が約１５００ｒ
ｐｍ，アクセル開度が約１０％（Ｐ1 に示す点）の状態
からアクセルペダル１８をアクセル開度１００％までゆ
っくりと踏み込んだ場合〔アクセル開速度が一定開速度
ＶA0（図４に示す）未満の場合〕は、目標出力トルクは
曲線Ｔ1 に沿って設定されるが、図３（ａ）に示すよう
に、変速段に応じてトルク上限値曲線ＴL1，ＴL2，
ＴL3，ＴL4，ＴL5，ＴLRが設定されているので、目標出
力トルクは上限値曲線ＴL1を越えることはなく、目標出
力トルクはＰ4 の点に設定される。したがって、エンジ
ントルクはＰ1 からＰ4 まではアクセル開度とともに上
昇するが、それ以上はいくらアクセルを踏んでも上昇す
ることはなく、目標出力トルクは上限値曲線ＴL1に沿っ
て設定され、駆動系の負担が軽減されるようになってい
る。一方、変速段が１速にあるときにＰ1 に示す点から
アクセルペダル１８をアクセル開度１００％まで急激に
踏み込んだ場合〔アクセル開速度が一定開速度ＶA0（図
４に示す）以上の場合〕は、加速要求判断手段３１から
の加速要求信号によりトルク上限値曲線ＴL1から加速用
トルク上限値曲線ＴULへ設定変更され、目標出力トルク
はＰ5 の点に設定される。そして、その後もアクセル開
度が１００％の場合は、目標出力トルクは加速用トルク
上限値曲線ＴULに沿って設定されるが、所定時間ｔa が
経過すると（Ｐ6 に示す点）、目標出力トルクは所定減
少率ｄＴでトルク上限値曲線ＴL1上まで低下する（Ｐ7
に示す点）。そしてその後もアクセル開度が１００％の
場合は、目標出力トルクはトルク上限値曲線ＴL1に沿っ
て設定され、駆動系の負担が軽減されるようになってい
る。このようにして目標出力トルクが決定されると、目
標出力トルク設定手段３２は、さらに、この目標出力ト
ルクに各種の運転状態情報による補正（例えば吸気温補
正及び大気圧補正等）を施し、補正後の目標出力トルク
とエンジン回転数とから目標スリーブ位置を設定してス
リーブポジションコントローラ３３へ出力するようにな
っている。スリーブポジションコントローラ３３は、目
標スリーブ位置に応じてソレノイド２４を制御し、燃料
噴射ポンプ２１内に設けられたコンロールスリーブ２２
の位置（スリーブ位置）を調整するようになっている。
この際、スリーブポジションコントローラ３３では、コ
ンロールスリーブ２２にそなえられたスリーブポジショ
ンセンサ（ＳＰＳ）２３により検出されたスリーブ位置
信号に基づきソレノイド２４のフィードバック制御を行
なうようになっている。本発明の一実施形態としての車
両用出力トルク制御装置は上述のごとく構成されている
ので、運転時には、例えば図５に示すようなフローでエ
ンジントルクの制御が行なわれ、例えば図６（ａ）に示
すようなアクセル操作をした場合には、エンジントルク
は図６（ｂ）に示すような形で出力される。つまり、図
５に示すように、まず、フラグＦt0が１か否かが判定さ
れる（ステップＳ１０）。このフラグＦt0は、エンジン
出力トルクの上限値を通常値（第１の値）からこれより
も大きい値（第２の値）に変更処理する場合に１とさ
れ、それ以外（上限値変更処理完了後を含む）は０とさ
れ、制御開始の初期値は０に設定されている。したがっ
て、制御開始にはＦt0＝０であり、ステップＳ１０から
ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、アクセル
開速度が所定値ＶA 以上になっているか否かが判定さ
れ、アクセル開速度が所定値ＶA0以上でなければ、フラ
グＦt0及びフラグＦt1をいずれも初期状態の０にセット
して（ステップＳ１５０）、トルク上限値は通常値（第
１の値）とする（ステップＳ１６０）。なお、フラグＦ
t1は、エンジン出力トルクの上限値を第１の値から第２
の値に変更処理した後に第１の値まで復帰させるための
テーリング処理（この処理も上限値変更処理に含める）
中は１とされ、それ以外（第２の値への変更処理中を含
む）は０とされ、制御開始の初期値は０に設定されてい
る。一方、アクセル開速度が所定値ＶA0以上であれば、
ステップＳ３０でフラグＦ t0を１にセットして、ステッ
プＳ４０に進みフラグＦt1が１か否かを判定する。アク
セル開速度が所定値ＶA0以上にたった段階では、フラグ
Ｆt1は初期状態（即ち、Ｆt1＝０）であるため、ステッ
プＳ４０からステップＳ５０に進み、タイマカウント値
ｔが０か否かが判定される。このタイマカウント値ｔ
は、初期値が０であり、ステップＳ７０のタイマスター
トを行わない限りは初期値０を維持するので、ここでは
ｔ＝０であり、ステップＳ６０へ進み、上限値を第１の
値から第２の値に変更する時間ｔa とその後のテーリン
グ処理に関する上限値の減少率ｄＴを設定する。さら
に、加速時間ｔが所定時間ｔa に達するか否かの判定を
するが（ステップＳ８０）、タイマスタート直後は、ｔ
＜ｔa であり、ステップ９０へ進み、トルク上限値を第
１の値から第似２の値に変更する。つまり、トルク上限
値曲線として図３（ａ）に示すような加速用トルク上限
値曲線ＴULを選択する。この後は、Ｆt0＝１なので、ス
テップＳ１０からステップＳ４０に進み、さらにステッ
プＳ８０に進み、ｔ≧ｔa となるまで、トルク上限値と
して加速用トルク上限値曲線ＴULを用いる（ステップＳ
９０）。そして、ｔ≧ｔa となったら、加速用トルク上
限値曲線ＴULに基づくトルク制御完了のフラグＦt1を立
て（ステップＳ１００）、タイマを０にリセットする
（ステップＳ１１０）。次の制御周期ではフラグＦt1＝
１なので、ステップＳ１０，Ｓ４０を経てステップＳ１
２０以降のテーリング処理を行なう。このテーリング処
理では、目標出力トルクの上限値ＴL を加速用トルク上
限値曲線ＴUL上から所定減少率ｄＴで減少させる（ステ
ップＳ１２０）。この目標出力トルク上限値ＴL の減少
は、目標出力トルク上限値ＴL が選択変速段に応じたト
ルク上限値ＴLL以上か否かの判定（ステップＳ１３０）
を経て、目標出力トルク上限値ＴL が選択変速段に応じ
たトルク上限値ＴLL以上の間は行なわれ、目標出力トル
ク上限値ＴL が選択変速段に応じたトルク上限値ＴLLま
で減少したところでフラグＦt0＝０としてテーリング処
理を終了し（上限値変更処理完了）（ステップＳ１４
０）、以降は選択された変速段に対応したトルク上限値
曲線ＴLLに基づいてトルク制御を行なう（ステップＳ１
５０）。以上のようなフローで目標出力トルクの上限値
ＴL が設定されると、目標出力設定手段３２はこの上限
値ＴL で規定されたマップに基づき目標出力トルクを設
定し、さらにこれに各種の運転状態情報による補正（例
えば吸気温補正及び大気圧補正等）を施し、補正後の目
標出力トルクとエンジン回転数とから目標スリーブ位置
を決定してスリーブポジションコントローラ３３へ出力
する。そして、スリーブポジションコントローラ３３
は、この目標スリーブ位置信号に応じてソレノイド２４
を介してコンロールスリーブ２２を電気的に動かすこと
により、エンジントルクが所定の値になるように燃料噴
射量を調整する。このような処理により、例えば図６
（ａ），（ｂ）に示すように、アクセル開度に対してエ
ンジンの出力トルクが制御される。つまり、低アクセル
開度での走行状態からアクセル開度が１００％の状態ま
でアクセルペダル１８を踏み込み、その後もアクセル開
度を１００％に維持したとする。まず、アクセルペダル
１８を踏み込むと目標出力トルクもアクセル開度ととも
に上昇するが、このときのアクセル開速度が一定値ＶA0
以上である場合、加速要求判断手段３１より目標出力ト
ルク設定手段３２に加速要求信号が入力される。目標出
力トルク設定手段３２は、この加速要求信号の大きさと
選択変速段とから所定時間ｔa と所定減少率ｄＴを決定
するとともに、目標出力トルク上限値ＴLを加速用トル
ク上限値ＴULに設定する（時点ｔ1 ）。これにより時点
ｔ1 から所定時間ｔa が経過するまでの間は、エンジン
の目標出力トルクは加速用トルク上限値ＴULとなる。そ
して、時点ｔ1 から所定時間ｔa が経過し時点ｔ2 にな
ると、目標出力トルク設定手段３２は目標出力トルク上
限値ＴL を加速用トルク上限値ＴULから所定減少率ｄＴ
で低下していき、これに伴い目標出力トルクも低下す
る。やがて、目標出力トルク上限値ＴL が選択変速段に
応じたトルク上限値ＴLLまで低下したところで、目標出
力トルク設定手段３２は目標出力トルク上限値ＴL を選
択変速段に応じたトルク上限値ＴLLに設定し（時点
ｔ3 ）、その後の目標出力トルクは選択変速段に応じた
トルク上限値ＴLLとなる。このように、本車両用出力ト
ルク制御装置によれば、ドライバの加速要求時以外に
は、変速段検出スイッチ１７により変速機２が選択した
変速段を検出し、目標出力トルク設定手段３２により変
速段毎にエンジントルクの上限値を設定するので、各変
速段におけるトルク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，Ｔ
L4，ＴL5を通常の走行に必要十分な程度に制限されるこ
とになり、駆動系に過大なトルクが加わらないようにす
ることができる。そして、運転者がアクセルペダル１８
を踏み込み急加速を要求したときには、トルク上限値を
通常よりも大きい加速用トルク上限値ＴULに設定変更す
るので、エンジン１から大きなエンジントルクが出力さ
れ、十分な加速性能を確保することができる。しかも、
このトルク上限値の加速用トルク上限値ＴULへの設定変
更は所定時間ｔa だけ行なうので、必要十分な加速が得
られた後はトルク上限値が低減されるため、過大なトル
クが駆動系に長時間作用することを避けることができ
る。これにより、駆動系の疲労破壊を抑制することがで
き、エンジンの出力レベルに対する変速機２，差動機構
３，４，５等に限らず、駆動軸６，７，８，９，１０，
１１，車輪１２，１３，１４，１５さらには図示しない
サスペンション等の駆動系の強度や耐久性の要求レベル
を軽減することができ、これら駆動系の合理的な設計が
可能となり、駆動系の軽量化，コスト低減に貢献するこ
とができる。さらに、所定時間ｔa は、選択変速段と加
速要求信号の大きさ（加速要求の度合い）とに応じて、
図４（ａ）に示すようなマップにより定められるので、
運転者の要求する加速に最適なトルク制御が行うことが
できる。そして、所定時間ｔa 経過後は、目標出力トル
クを加速用トルク上限値ＴULから通常のトルク上限値Ｔ
LR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5まで所定減小率ｄＴ
で徐々に減少させるので、トルク値が急変することによ
る衝撃を防止することができ、駆動系を保護するととも
に、運転者に違和感を与えることもない。なお、加速用
トルク上限値ＴULを各変速段毎に設定することも可能で
あり、この場合は、各変速段に応じた必要最小限の加速
性能を確保することにより、各駆動系への負担をさらに
低減することができ、駆動系の軽量化，コスト低減に貢
献することができる。また、４速，５速が選択されてい
る場合は各駆動系に作用するトルクはそれほど大きくな
く、トルクの制限をすると逆に運転者のフィーリングを
害する場合もあるので、４速，５速に関してはトルク上
限値ＴL4，ＴL5を設定しなくても問題はない。一方、後
退段が選択されている場合は、後退時に急加速すること
は稀であるので、常にトルク上限値ＴLRに基づいてトル
ク制御を行なってもよい。また、加速トルク上限値ＴUL
を特に定めることなく、加速要求判断手段３１からの加
速要求信号によりトルク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，
ＴL3，ＴL4，ＴL5の設定を解除することによっても、本
発明の目的を達成することは可能である。つまり、トル
ク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5の設定が
解除されることにより、目標出力トルクの設定は最大ト
ルクＴMAX まで可能となり、その回転数における最大エ
ンジントルクが出力され、十分な加速能力を得ることが
できる。また、トルク上限値の設定は各変速段毎のトル
ク上限値ＴLR，ＴL1，ＴL2，ＴL3，ＴL4，ＴL5だけでよ
く制御が簡単になるという利点もある。そして、本発明
は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
できる。例えば、変速段の数は例えば前進４段や６段等
他の段数のものにも適用できるのはもちろん、上述の実
施形態においては、変速機２が手動変速機である場合に
ついて述べたが、自動変速機の場合でも本発明の車両用
出力トルク制御装置の適用はもちろん可能であり、その
場合、上記の変速段検出スイッチ１７の代わりに自動変
速機にそなえられた電子制御ＣＰＵより変速段検出信号
を取り出すことにより変速段の検出を行なう。また、実
施形態のディーゼルエンジンのみならず、ガソリンエン
ジンへの適用ももちろん可能であり、その場合には、ス
ロットルバルブコントローラにより目標スロットル開度
に応じてスロットル制御サーボモータを駆動制御し、吸
気通路内にもうけられたスロットルバルブの開度（スロ
ットル開度）を調整することによりエンジントルクを制
御する。また、スロットルバルブコントローラはスロッ
トルバルブにそなえられたスロットルポジションセンサ
（ＴＰＳ）により検出されたスロットル開度信号によ
り、スロットル制御サーボモータのフィードバック制御
を行なう。
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用出力トルク制御装置によれば、通常の走行
時（急発進や追い越し等の急加速時以外）には、エンジ
ンの出力トルクの上限値はトルク上限値設定手段により
通常の走行に必要十分な程度の比較的低い第１の値に設
定されているので、変速機，差動機構，駆動軸，駆動輪
といった駆動系に過大なトルクが加わらないようにする
ことができる。そして、運転者が加速要求した場合に
は、トルク上限値設定手段がエンジンの出力トルクの上
限値を第１の値から第１の値よりも高い第２の値に設定
変更するので、エンジンは大きな出力トルクを出力する
ことが可能となり、十分な加速性能を確保することがで
きる。しかも、この上限値の第２の値への設定変更は加
速に必要十分な所定時間だけ行われ、その後は第２の値
側に上限値が低減されてからトルク制御が行なわれるの
で、過大なトルクが駆動系に長時間作用することを避け
ることができ、疲労破壊を考慮することなく駆動系の合
理的な設計が可能となり、駆動系の軽量化，コスト低減
に貢献することができる。請求項２記載の本発明の車両
用出力トルク制御装置によれば、変速段検出手段により
変速機の選択変速段を検出し、トルク上限値設定手段は
この選択変速段に応じて、又は加速要求判断手段が判断
した加速要求の大きさに応じて上限値を大きくする時間
（所定時間）の長さを変更するので、運転者の要求する
加速に最適なトルク制御が行なうことができる。請求項
３記載の本発明の車両用出力トルク制御装置によれば、
トルク上限値設定手段は通常の走行時にはエンジンの出
力トルクに上限値を設定しているが、加速要求判断手段
が加速要求有りと判断したときには、所定時間上限値を
解除するので、上限値を解除された所定時間はエンジン
は最大トルクを出力することができ、十分な加速能力を
確保することができる。そして、その後は再び上限値が
設定されるので、過大なトルクが駆動系に長時間作用す
ることを避けることができ、疲労破壊を考慮することな
く駆動系の合理的な設計が可能となり、駆動系の軽量
化，コスト低減に貢献することができる。
発明の車両用出力トルク制御装置によれば、通常の走行
時（急発進や追い越し等の急加速時以外）には、エンジ
ンの出力トルクの上限値はトルク上限値設定手段により
通常の走行に必要十分な程度の比較的低い第１の値に設
定されているので、変速機，差動機構，駆動軸，駆動輪
といった駆動系に過大なトルクが加わらないようにする
ことができる。そして、運転者が加速要求した場合に
は、トルク上限値設定手段がエンジンの出力トルクの上
限値を第１の値から第１の値よりも高い第２の値に設定
変更するので、エンジンは大きな出力トルクを出力する
ことが可能となり、十分な加速性能を確保することがで
きる。しかも、この上限値の第２の値への設定変更は加
速に必要十分な所定時間だけ行われ、その後は第２の値
側に上限値が低減されてからトルク制御が行なわれるの
で、過大なトルクが駆動系に長時間作用することを避け
ることができ、疲労破壊を考慮することなく駆動系の合
理的な設計が可能となり、駆動系の軽量化，コスト低減
に貢献することができる。請求項２記載の本発明の車両
用出力トルク制御装置によれば、変速段検出手段により
変速機の選択変速段を検出し、トルク上限値設定手段は
この選択変速段に応じて、又は加速要求判断手段が判断
した加速要求の大きさに応じて上限値を大きくする時間
（所定時間）の長さを変更するので、運転者の要求する
加速に最適なトルク制御が行なうことができる。請求項
３記載の本発明の車両用出力トルク制御装置によれば、
トルク上限値設定手段は通常の走行時にはエンジンの出
力トルクに上限値を設定しているが、加速要求判断手段
が加速要求有りと判断したときには、所定時間上限値を
解除するので、上限値を解除された所定時間はエンジン
は最大トルクを出力することができ、十分な加速能力を
確保することができる。そして、その後は再び上限値が
設定されるので、過大なトルクが駆動系に長時間作用す
ることを避けることができ、疲労破壊を考慮することな
く駆動系の合理的な設計が可能となり、駆動系の軽量
化，コスト低減に貢献することができる。
【図１】本発明の一実施形態としての車両用出力トルク
制御装置の構成を示す模式図である。
制御装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態としての車両用出力トルク
制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態としての車両用出力トルク
制御装置の制御マップ図であり、（ａ）は変速段及び加
速要求に応じたトルク制御を加えたＤＢＷによる制御マ
ップを示す図、（ｂ）は従来のＤＢＷによる制御マップ
を示す図である。
制御装置の制御マップ図であり、（ａ）は変速段及び加
速要求に応じたトルク制御を加えたＤＢＷによる制御マ
ップを示す図、（ｂ）は従来のＤＢＷによる制御マップ
を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態としての車両用出力トルク
制御装置の制御に用いられる所定時間ｔa 及び所定減少
率ｄＴを選択変速段及びアクセル開速度から決定するた
めの対応マップ図であり、（ａ）は所定時間ｔa を選択
変速段及びアクセル開速度から決定するための対応マッ
プを示す図、（ｂ）は所定減少率ｄＴを選択変速段及び
アクセル開速度から決定するための対応マップを示す図
である。
制御装置の制御に用いられる所定時間ｔa 及び所定減少
率ｄＴを選択変速段及びアクセル開速度から決定するた
めの対応マップ図であり、（ａ）は所定時間ｔa を選択
変速段及びアクセル開速度から決定するための対応マッ
プを示す図、（ｂ）は所定減少率ｄＴを選択変速段及び
アクセル開速度から決定するための対応マップを示す図
である。
【図５】本発明の一実施形態としての車両用出力トルク
制御装置の出力トルク制御の処理フローを示すフローチ
ャートである。
制御装置の出力トルク制御の処理フローを示すフローチ
ャートである。
【図６】本発明の一実施形態としての車両用出力トルク
制御装置におけるアクセル開度とエンジントルクとの対
応関係を示すグラフであり、（ａ）はアクセル開度の時
間変化を示す図、（ｂ）はエンジントルクの時間変化を
示す図であり、（ａ）と（ｂ）との時間軸は対応してい
る。
制御装置におけるアクセル開度とエンジントルクとの対
応関係を示すグラフであり、（ａ）はアクセル開度の時
間変化を示す図、（ｂ）はエンジントルクの時間変化を
示す図であり、（ａ）と（ｂ）との時間軸は対応してい
る。
【図７】従来の車両用出力トルク制御装置の構成を示す
模式図である。
模式図である。
１ エンジン
２ 変速機
３，４，５ 差動機構
６，７，８，９，１０，１１ 駆動軸
１２，１３，１４，１５ 車輪（駆動輪）
１７ 変速段検出スイッチ（変速段検出手段）
１８ アクセルペダル
１９ アクセルポジションセンサ
２０ エンジン回転数センサ
２１ 燃料噴射ポンプ
２２ コントロールスリーブ
３０ ＥＣＵ
３１ 加速要求判断手段
３２ 目標出力トルク設定手段
３２Ａ トルク上限値設定手段
３３ スリーブポジションコントローラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 内海 雅夫
東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動
車工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平11−62652（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−71530（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−133452（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−155076（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−91410（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−54265（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−35323（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−47630（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 29/00
F02D 41/00
B60K 41/00
Claims (3)
- 【請求項１】 運転者の指令に基づいて出力トルクを制
御されるエンジンと、エンジンに連結された変速機と、
該変速機からの出力トルクを前後または左右の駆動輪に
分配可能な差動機構と、該差動機構と該駆動輪とを連結
する駆動軸とを有し、該エンジンからの出力トルクを該
変速機，該差動機構及び該駆動軸を介して該駆動輪へ伝
達する車両において、 運転者の加速要求の有無を判断する加速要求判断手段
と、 該エンジンで発生するエンジン出力トルクの上限値を設
定して該エンジン出力トルクを規制するトルク上限値設
定手段とをそなえ、 該トルク上限値設定手段は、通常は該上限値を第１の値
に設定し、該加速要求判断手段が加速要求有りと判断し
たとき、所定時間該上限値を該第１の値よりも高い第２
の値に変更することを特徴とする、車両用出力トルク制
御装置。 - 【請求項２】 該変速機の選択変速段を検出する変速段
検出手段をそなえるとともに、 該加速要求判断手段が運転者の加速要求度合いを判定す
るように構成され、 該トルク上限値設定手段は、該変速段検出手段で検出さ
れた該変速機の選択変速段に応じて、又は該加速要求判
断手段が判断した加速要求の度合いに応じて該所定時間
を変更することを特徴とする、請求項１記載の車両用出
力トルク制御装置。 - 【請求項３】 運転者の指令に基づいて出力トルクを制
御されるエンジンと、エンジンに連結された変速機と、
エンジンに連結された変速機と、該変速機からの出力ト
ルクを前後または左右の駆動輪に分配可能な差動機構
と、該差動機構と該駆動輪とを連結する駆動軸とを有
し、該エンジンからの出力トルクを該変速機，該差動機
構及び該駆動軸を介して該駆動輪へ伝達する車両におい
て、 運転者の加速要求の有無を判断する加速要求判断手段
と、 該エンジンで発生するエンジン出力トルクの上限値を設
定して該エンジン出力トルクを規制するトルク上限値設
定手段とをそなえ、 該トルク上限値設定手段は、該加速要求判断手段が加速
要求有りと判断したとき、所定時間だけ該上限値設定を
解除することを特徴とする、車両用出力トルク制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26189797A JP3395599B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 車両用出力トルク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26189797A JP3395599B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 車両用出力トルク制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101142A JPH11101142A (ja) | 1999-04-13 |
| JP3395599B2 true JP3395599B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=17368284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26189797A Expired - Fee Related JP3395599B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 車両用出力トルク制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395599B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152959A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動力制御装置および車両 |
| JP5257647B2 (ja) * | 2007-11-22 | 2013-08-07 | アイシン精機株式会社 | 車両の走行制御装置 |
| JP5058124B2 (ja) * | 2008-10-23 | 2012-10-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の出力制御装置 |
| JP2011080449A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| JP5192605B1 (ja) | 2012-09-28 | 2013-05-08 | 株式会社小松製作所 | ホイールローダ |
| CN113829891B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-07-18 | 东风汽车集团股份有限公司 | 电动汽车及其分布式转矩的分配方法和装置 |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP26189797A patent/JP3395599B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11101142A (ja) | 1999-04-13 |
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