JP6226146B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの制御装置に係わり、特に、ドライバによるアクセルペダルの操作に応じてエンジントルクを制御するエンジンの制御装置に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、ドライバによるアクセル操作状態に基づいて、エンジンの目標トルクを設定し、この目標トルクに到達するように、スロットル開度や点火時期を調整してエンジンの出力トルクを制御する技術が開示されている。具体的には、この技術では、アクセルペダルの踏み込み速度（つまりアクセル開度の微分値）が大きいほど、車両の前後加速度が大きくなるように、エンジンの出力トルクを制御することで、加速感と車体前後の振動とを両立させることを図っている。

特開２００５−１５５４１２号公報

ところで、例えばロータリーやランナバウト（欧州において見られる環状の通路に対して複数の分岐路が接続された環状交差点（Roundabout））や低車速制限区間内などを走行する場合に、ドライバは車速が一定になるように運転を行おうとする。この場合、ドライバは、車速を一定に維持することを図り、アクセルペダルを小刻みに操作する傾向にある。従来の技術では、このようにドライバがアクセルペダルを小刻みに操作した場合に、アクセル開度の変動に応じて加速度が変動するため、車速を一定に維持することが困難であった。つまり、従来の技術では、一定車速に維持するように車両をコントロールすることが困難であった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、アクセル操作に対する加速度の特性を改善し、一定車速を容易に維持することが可能なエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの制御装置であって、アクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度に基づいて、車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、目標加速度設定手段によって設定された目標加速度が実現されるように、エンジントルクを制御するエンジン制御手段と、を有し、目標加速度設定手段は、アクセル開度と目標加速度との関係が規定された加速度特性に基づいて検出されたアクセル開度に対応する目標加速度を設定し、加速度特性は、アクセル開度に関する領域として、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域と、この第１の領域よりもアクセル開度が大きい第２の領域と、この第１の領域よりもアクセル開度が小さい第３の領域と、を備え、加速度特性は、第１乃至第３の領域の全てにおいて、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが０より大きくなるように規定され、更に、第１の領域の加速度特性は、第２の領域の加速度特性よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが小さく、且つ、第３の領域の加速度特性よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなるように規定されている、ことを特徴とする。

このように構成された本発明においては、アクセル開度に関する領域として、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域と、第１の領域よりもアクセル開度が大きい第２の領域と、第１の領域よりもアクセル開度が小さい第３の領域とを規定すると共に、第１の領域の加速度特性を、第２の領域の加速度特性よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが小さくなり、且つ、第３の領域の加速度特性よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなるように規定し、そのような第１乃至第３の領域の加速度特性を用いて、アクセル開度に応じた目標加速度を設定してエンジントルクを制御している。

このような本発明によれば、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域において、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが緩やかな第１の領域の加速度特性を用いるので、ドライバが、例えばロータリーやランナバウトや低車速制限区間内などの走行時に、車速を一定に維持することを図ってアクセルペダルを小刻みに操作したとしても、そのようなアクセル操作に対応するアクセル開度に応じて設定される目標加速度の変動が小さくなるため、車速がほぼ一定に適切に維持されることとなる。したがって、本発明によれば、ドライバは、一定車速を容易に維持することが可能となる、つまり一定車速に維持するようにコントロールし易くなる。

また、本発明によれば、第１の領域よりもアクセル開度が大きい第２の領域において、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが比較的急な第２の領域の加速度特性を用いるので、第２の領域内でのアクセル開度の増加に応じて、車両を速やかに加速させることができる。つまり、ドライバに十分な加速感を与えることができる。加えて、本発明によれば、第１の領域よりもアクセル開度が小さい第３の領域において、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが更に緩やかな第３の領域の加速度特性を用いるので、値が小さな範囲内でのアクセル開度の変動、例えばアクセルペダルの遊びに起因するアクセル開度の変動に応じて、加速度が変動してしまうことを適切に抑制することができる。

本発明において、好ましくは、第１の領域の加速度特性は、車両のギヤ段に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように規定されている。 このように構成された本発明においては、ギヤ段に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように、第１の領域の加速度特性が規定されているので、第１の領域において、種々のギヤ段について、アクセル開度の変化に対する加速度の変化の態様をほぼ同じにすることができる。したがって、ギヤ段に依らずに、一定車速を容易に維持することが可能となる。

本発明において、好ましくは、第１の領域の加速度特性は、車速に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように規定されている。
このように構成された本発明においては、車速に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように、第１の領域の加速度特性が規定されているので、第１の領域において、種々の車速について、アクセル開度の変化に対する加速度の変化の態様をほぼ同じにすることができる。したがって、車速に依らずに、一定車速を容易に維持することが可能となる。
また、本発明において、好ましくは、第１の領域と第２の領域とは連続し、且つ、第１の領域と第３の領域とは連続する。

本発明のエンジンの制御装置によれば、アクセル操作（アクセル開度）に対する加速度の特性を改善し、一定車速を容易に維持することができるようになる。

本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用された車両の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。 本発明の実施形態によるＥＣＵの機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による加速度特性マップの一例を示す図である。 本発明の実施形態による第１の加速度特性マップを適用した場合の車速の変化などを示すタイムチャートである。 本発明の実施形態による、ギヤ段及び車速ごとの加速度特性マップの一例を示す図である。 本発明の実施形態によるエンジン制御処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。

＜システム構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたシステムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用された車両の概略構成を示す平面図であり、図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。

図１に示すように、車両においては、エンジンシステム１００内のエンジン１０が、燃料と空気との混合気を燃焼させて、車両の推進力としてのエンジントルク（駆動トルク）を発生し、このエンジントルクを、クランクシャフト１６を介して変速機２０２に伝達する。この変速機２０２は、複数の段階にギヤ段（例えば１速〜６速）を変化させることが可能な機構であり、エンジン１０からのエンジントルクは、変速機２０２に設定されたギヤ段にて、一対のドライブシャフト２０４を介して、各ドライブシャフト２０４の車幅方向外側端部に取り付けられた一対の車輪２０６に伝達される。
また、車両においては、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０が、車両内における各種の制御を行う。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、エンジンの制御装置として機能し、ドライバによるアクセルペダルの操作に応じて、エンジン１０から出力させるエンジントルクを制御して、このエンジントルクを車両に付与することで、アクセル操作に対する車両の加速度の特性を改善して、一定車速を容易に維持できるようにする。

図２に示すように、エンジンシステム１００は、主に、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路１と、この吸気通路１から供給された吸気と、後述する燃料噴射弁１３から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン１０（具体的にはガソリンエンジン）と、このエンジン１０内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路２５と、エンジンシステム１００に関する各種の状態を検出するセンサ３０〜３９と、エンジンシステム１００全体を制御するＥＣＵ５０とを有する。

吸気通路１には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ３と、通過する吸気の量（吸入空気量）を調整するスロットルバルブ５と、エンジン１０に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク７と、が設けられている。

エンジン１０は、主に、吸気通路１から供給された吸気を燃焼室１１内に導入する吸気バルブ１２と、燃焼室１１に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１３と、燃焼室１１内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ１４と、燃焼室１１内での混合気の燃焼により往復運動するピストン１５と、ピストン１５の往復運動により回転されるクランクシャフト１６と、燃焼室１１内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路２５へ排出する排気バルブ１７と、を有する。

また、エンジン１０は、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７のそれぞれの動作タイミング（バルブの位相に相当する）を、可変バルブタイミング機構（Variable Valve Timing Mechanism）としての可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９によって可変に構成されている。可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９としては、公知の種々の形式を適用可能であるが、例えば電磁式又は油圧式に構成された機構を用いて、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の動作タイミングを変化させることができる。

排気通路２５には、主に、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気ガスの浄化機能を有する排気浄化触媒２６ａ、２６ｂが設けられている。以下では、排気浄化触媒２６ａ、２６ｂを区別しないで用いる場合には、単に「排気浄化触媒２６」と表記する。

また、エンジンシステム１００には、当該エンジンシステム１００に関する各種の状態を検出するセンサ３０〜３９が設けられている。これらセンサ３０〜３９は、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ３０は、アクセルペダル２９の開度（ドライバがアクセルペダル２９を踏み込んだ量に相当する）であるアクセル開度を検出する。エアフローセンサ３１は、吸気通路１を通過する吸気の流量に相当する吸入空気量を検出する。スロットル開度センサ３２は、スロットルバルブ５の開度であるスロットル開度を検出する。圧力センサ３３は、エンジン１０に供給される吸気の圧力に相当するインマニ圧（インテークマニホールドの圧力）を検出する。クランク角センサ３４は、クランクシャフト１６におけるクランク角を検出する。水温センサ３５は、エンジン１０を冷却する冷却水の温度である水温を検出する。温度センサ３６は、エンジン１０の気筒内の温度である筒内温度を検出する。カム角センサ３７、３８は、それぞれ、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の閉弁時期を含む動作タイミングを検出する。車速センサ３９は、車両の速度（車速）を検出する。これらの各種センサ３０〜３９は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ３０〜Ｓ３９をＥＣＵ５０に出力する。

ＥＣＵ５０は、上述した各種センサ３０〜３９から入力された検出信号Ｓ３０〜Ｓ３９に基づいて、エンジンシステム１００内の構成要素に対する制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、スロットルバルブ５に制御信号Ｓ５を供給して、スロットルバルブ５の開閉時期やスロットル開度を制御し、燃料噴射弁１３に制御信号Ｓ１３を供給して、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ１４に制御信号Ｓ１４を供給して、点火時期を制御し、可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９のそれぞれに制御信号Ｓ１８、Ｓ１９を供給して、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の動作タイミングを制御する。

ここで、図３を参照して、本発明の実施形態によるＥＣＵ５０の機能構成について説明する。図３に示すように、本実施形態によるＥＣＵ５０は、機能的には、アクセル開度検出部５０ａと、目標加速度設定部５０ｂと、エンジン制御部５０ｃと、を有する。

アクセル開度検出部５０ａは、アクセル開度センサ３０が出力した検出信号Ｓ３０に基づき、アクセル開度（例えば「％」で表される）を取得する。

目標加速度設定部５０ｂは、アクセル開度検出部５０ａが検出したアクセル開度に基づいて、車両の目標加速度を設定する。具体的には、目標加速度設定部５０ｂは、アクセル開度に対して設定すべき目標加速度が事前に規定されたマップ（加速度特性マップ）を参照して、アクセル開度検出部５０ａが検出したアクセル開度に対応する目標加速度を設定する。

エンジン制御部５０ｃは、目標加速度設定部５０ｂが設定した目標加速度が実現されるように、エンジントルクを制御する。具体的には、エンジン制御部５０ｃは、実加速度を目標加速度にするために必要な目標トルクを設定し、この目標トルクをエンジン１０から出力させるように、スロットルバルブ５の制御、及び／又は、可変吸気バルブ機構１８を介した吸気バルブ１２の制御に加えて、燃料噴射弁１３の制御などを行う。

このように、ＥＣＵ５０は、本発明における「エンジンの制御装置」に相当する。

＜加速度特性マップ＞
次に、アクセル開度に対して設定すべき目標加速度の特性が規定された、本発明の実施形態による加速度特性マップについて具体的に説明する。上述したように、この加速度特性マップは、ＥＣＵ５０の目標加速度設定部５０ｂが目標加速度を設定する場合に利用するものである。

図４は、本発明の実施形態による加速度特性マップの一例を示す図である。図４は、横軸にアクセル開度を示し、縦軸に目標加速度を示している。縦軸の目標加速度は、「０」を境にして、上側に車両に加速を生じさせる目標加速度を示し、下側に車両に減速を生じさせる目標加速度（目標減速度）を示している。なお、図４に示す加速度特性マップは、或るギヤ段及び或る車速において適用される１つのマップである。

図４に示すように、本実施形態では、アクセル開度の領域として、３つの領域（第１乃至第３の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を規定する。また、本実施形態では、これら第１乃至第３の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれに適用するマップとして、３つの異なる加速度特性マップ（第１乃至第３の加速度特性マップＭ１、Ｍ２、Ｍ３）を規定する。

アクセル開度の第１の領域Ｒ１は、目標加速度を０にするアクセル開度（点Ｐ１参照）を含む領域である。例えば、第１の領域Ｒ１は、ドライバが足にほとんど力を入れていない状態においてアクセルペダル２９の位置が変動する（つまりドライバの足の自重によりアクセルペダル２９の位置が変動する）ような、アクセル開度の範囲によって規定される。１つの例では、第１の領域Ｒ１として、点Ｐ１に対応するアクセル開度を中心とした±５％程度の範囲が適用される。他方で、アクセル開度の第２の領域Ｒ２は、第１の領域Ｒ１よりもアクセル開度が大きい領域であり、アクセル開度の第３の領域Ｒ３は、アクセル開度「０」を含み、第１の領域Ｒ１よりもアクセル開度が小さい領域である。

なお、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域Ｒ１は、換言すると、走行抵抗（空気抵抗、路面抵抗及び道路勾配により受ける抵抗などを含む）と車輪に付与される駆動力とが釣り合うアクセル開度を含む領域である。つまり、目標加速度が０になるアクセル開度は、このような走行抵抗と車輪に付与される駆動力とが釣り合うアクセル開度に対応するものである。

上記のような第１の領域Ｒ１に適用される第１の加速度特性マップＭ１は、第２の領域Ｒ２に適用される第２の加速度特性マップＭ２よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが小さくなる（緩やかになる）ように規定されている。このような第１の加速度特性マップＭ１によれば、第１の領域Ｒ１内でのアクセル開度の変化に応じた加速度の変化の度合いが、第２の加速度特性マップＭ２が適用された第２の領域Ｒ２内でのアクセル開度の変化に応じた加速度の変化の度合いよりも小さくなる。別の言い方をすると、第２の加速度特性マップＭ２は、第１の加速度特性マップＭ１よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなる（急になる）ように規定されている。このような第２の加速度特性マップＭ２によれば、第２の領域Ｒ２内でのアクセル開度の増加に応じて、車両が速やかに加速するようになる。

更に、第１の加速度特性マップＭ１は、第３の領域Ｒ３に適用される第３の加速度特性マップＭ３よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなる（急になる）ように規定されている。言い換えると、第３の加速度特性マップＭ３は、第１の加速度特性マップＭ１よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが小さくなる（緩やかになる）ように規定されている。このような第３の加速度特性マップＭ３によれば、アクセル開度「０」付近におけるアクセル開度の変動（アクセルペダル２９の遊びに相当するものである）に応じて、加速度が大きく変化しないようになっている。

本実施形態では、ＥＣＵ５０の目標加速度設定部５０ｂは、アクセル開度検出部５０ａが検出したアクセル開度が第１乃至第３の領域Ｒ１〜Ｒ３のいずれの領域内であるかに応じて、第１乃至第３の加速度特性マップＭ１〜Ｍ３のいずれかのマップを選択して、選択したマップを用いて、アクセル開度検出部５０ａが検出したアクセル開度に対応する目標加速度を設定する。

次に、図５を参照して、上述した第１の加速度特性マップＭ１を適用した場合の車速の変化について説明する。図５は、アクセル開度が第１の領域Ｒ１内にあるときに、本発明の実施形態による第１の加速度特性マップＭ１を適用した場合の車速の変化などの一例を示すタイムチャートである。

図５（Ａ）は、アクセル開度の時間変化を示し、図５（Ｂ）は、目標加速度の時間変化を示し、図５（Ｃ）は、車速の時間変化を示している。ここでは、ドライバが、車速を一定に維持するように（典型的には比較的低い車速に維持するように）、アクセル操作を行ったものとする。この場合、ドライバは、アクセルペダル２９を小刻みに操作する傾向にある（図５（Ａ）参照）。そのような、車速を一定に維持する際に行われるアクセルペダル２９の小刻みな操作は、点Ｐ１を含むアクセル開度の第１の領域Ｒ１内において行われるため（図４参照）、第１の加速度特性マップＭ１が選択されて、この第１の加速度特性マップＭ１を用いて目標加速度が設定される。そのため、０付近で小さく変動するような目標加速度が設定され（図５（Ｂ）参照）、それにより、車速がほぼ一定に適切に維持されることとなる（図５（Ｃ）参照）。

ここで、図４に示した第１乃至第３の加速度特性マップＭ１〜Ｍ３（以下ではこれらを区別しないで用いる場合には単に「加速度特性マップ」と呼ぶ。）は、或るギヤ段及び或る車速において適用されるマップであった。本実施形態では、基本的には、車両のギヤ段（エンジン負荷に相当する）及び車速ごとに加速度特性マップを規定する。つまり、本実施形態では、ギヤ段及び車速に応じた加速度特性マップを規定する。

図６を参照して、そのようなギヤ段及び車速ごとの加速度特性マップの具体例について説明する。図６は、本発明の実施形態による、ギヤ段及び車速ごとの加速度特性マップの一例を示す図である。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、横軸にアクセル開度を示し、縦軸に目標加速度を示している。

具体的には、図６（Ａ）は、３０ｋｍ／ｈの車速において適用する加速度特性マップを示し、図６（Ｂ）は、６０ｋｍ／ｈの車速において適用する加速度特性マップを示し、図６（Ｃ）は、９０ｋｍ／ｈの車速において適用する加速度特性マップを示している。また、図６（Ａ）に示すグラフＧ１１〜Ｇ１５は、５つのギヤ段のそれぞれに対して適用する加速度特性マップを示し、図６（Ｂ）に示すグラフＧ２１〜Ｇ２５は、５つのギヤ段のそれぞれに対して適用する加速度特性マップを示し、図６（Ｃ）に示すグラフＧ３１〜Ｇ３５は、５つのギヤ段のそれぞれに対して適用する加速度特性マップを示している。

なお、図６では、３０ｋｍ／ｈ、６０ｋｍ／ｈ及び９０ｋｍ／ｈにおいて適用する加速度特性マップを一例として示しており、実際には、これら以外の種々の車速について適用する加速度特性マップが用意される。また、本実施形態によるエンジンシステム１００が適用される車両は実際には６つのギヤ段を有するが、１速のギヤ段は例外的なものであるため、１速のギヤ段について適用する加速度特性マップは図６（Ａ）〜（Ｃ）には図示していない。

図６（Ａ）〜（Ｃ）の破線領域Ａ１〜Ａ３に示すように、本実施形態では、上記した第１の領域Ｒ１において適用する第１の加速度特性マップＭ１が、ギヤ段及び車速に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように規定されている。つまり、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが、ギヤ段及び車速に依らずにほぼ一定となるように、第１の加速度特性マップＭ１が規定されている。これにより、第１の領域Ｒ１においては、種々のギヤ段及び種々の車速において、アクセル開度の変化に対する加速度の変化の態様がほぼ同じになる。

他方で、第１の領域Ｒ１以外の第２及び第３の領域Ｒ２、Ｒ３において適用する第２及び第３の加速度特性マップＭ２、Ｍ３は、ギヤ段及び車速に応じて、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化が異なるように規定されている、つまりアクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが異なっている。これにより、第２及び第３の領域Ｒ２、Ｒ３では、特に第２の領域Ｒ２では、現在のギヤ段及び車速に応じて加速度が適切に変化するようになる。

＜制御処理＞
次に、図７を参照して、本発明の実施形態によるエンジン制御処理について説明する。図７は、本発明の実施形態によるエンジン制御処理を示すフローチャートである。このフローは、エンジンシステム１００内のＥＣＵ５０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ５０は、車両の運転状態を取得する。具体的には、ＥＣＵ５０は、アクセル開度センサ３０が検出したアクセル開度（詳しくは、アクセル開度センサ３０が出力した検出信号Ｓ３０に基づき、ＥＣＵ５０のアクセル開度検出部５０ａが取得したアクセル開度）、車速センサ３９が検出した車速、及び、変速機２０２に現在設定されているギヤ段などを運転状態として取得する。

次いで、ステップＳ２では、ＥＣＵ５０の目標加速度設定部５０ｂが、ステップＳ１で取得されたアクセル開度、車速及びギヤ段に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、目標加速度設定部５０ｂは、まず、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択する。そして、目標加速度設定部５０ｂは、こうして車速及びギヤ段に基づき選択した加速度特性マップから、現在のアクセル開度が第１乃至第３の領域Ｒ１〜Ｒ３のいずれの領域内であるかに応じて、第１乃至第３の加速度特性マップＭ１〜Ｍ３のいずれかのマップを更に選択して、選択したマップを参照して、現在のアクセル開度に対応する目標加速度を設定する。

次いで、ステップＳ３では、ＥＣＵ５０のエンジン制御部５０ｃが、ステップＳ２で設定された目標加速度を実現するためのエンジン１０の目標トルクを設定する。この場合、エンジン制御部５０ｃは、現在の車速などに基づき、目標トルクを設定する。これは、車速が高くなると走行抵抗が高くなるため、目標トルクを大きく設定する必要があるからである。また、エンジン制御部５０ｃは、エンジン１０が出力可能なトルクの範囲内で、目標トルクを設定するようにする。

次いで、ステップＳ４では、エンジン制御部５０ｃは、ステップＳ３で設定した目標トルクが出力されるようにエンジン１０を制御する。具体的には、エンジン制御部５０ｃは、目標トルクに応じた空気量がエンジン１０に導入されるように、エアフローセンサ３１が検出した吸入空気量を考慮して、スロットルバルブ５の開度の制御、及び／又は、可変吸気バルブ機構１８を介した吸気バルブ１２の動作タイミングの制御（吸気ＶＶＴ制御）を行うと共に、上記の目標トルクに応じた空気量に対応する、理論空燃比から定まる燃料噴射量が噴射されるように、燃料噴射弁１３を制御する。

＜作用効果＞
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。

本実施形態では、アクセル開度に関する領域として、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１よりもアクセル開度が大きい第２の領域Ｒ２と、第１の領域Ｒ１よりもアクセル開度が小さい第３の領域Ｒ３とを規定すると共に、第１の領域Ｒ１に適用する第１の加速度特性マップＭ１を、第２の領域Ｒ２に適用する第２の加速度特性マップＭ２よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが小さくなり、且つ、第３の領域Ｒ３に適用する第３の加速度特性マップＭ３よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなるように規定し（図４参照）、そのような第１乃至第３の加速度特性マップＭ１〜Ｍ３を用いて、アクセル開度に応じた目標加速度を設定してエンジントルクを制御している。

このような本実施形態によれば、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域Ｒ１において、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが緩やかな第１の加速度特性マップＭ１を適用するので、ドライバが、例えばロータリーやランナバウトや低車速制限区間内などの走行時に、車速を一定に維持することを図ってアクセルペダル２９を小刻みに操作したとしても、そのようなアクセル操作に対応するアクセル開度に応じて設定される目標加速度の変動が小さくなるため、車速がほぼ一定に適切に維持されることとなる（図５参照）。したがって、本実施形態によれば、ドライバは、一定車速を容易に維持することが可能となる、つまり一定車速に維持するようにコントロールし易くなる。

また、本実施形態によれば、第１の領域Ｒ１よりもアクセル開度が大きい第２の領域Ｒ２において、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが急な第２の加速度特性マップＭ２を適用するので、第２の領域Ｒ２内でのアクセル開度の増加に応じて、車両を速やかに加速させることができる。つまり、ドライバに十分な加速感を与えることができる。また、本実施形態によれば、第１の領域Ｒ１よりもアクセル開度が小さい第３の領域Ｒ３において、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが更に緩やかな第３の加速度特性マップＭ３を適用するので、アクセル開度「０」付近におけるアクセル開度の変動、例えばアクセルペダル２９の遊びに因るアクセル開度の変動に応じて、加速度が大きく変動してしまうことを適切に抑制することができる。

ここで、アクセル開度に応じて目標加速度を制御する別の手法として、アクセル開度に関する領域（第１乃至第３の領域Ｒ１〜Ｒ３など）を規定せずに、アクセル開度の増加に伴って、連続的且つ線形に目標加速度を増加させる手法が考えられる。この手法では、アクセル開度が大きい領域での加速性能を確保する観点から、この領域に合わせた目標加速度の傾きが設定され、それにより、目標加速度が０になるアクセル開度付近の領域では、本実施形態と比較して、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなるものと考えられる。そのため、当該手法では、本実施形態のように一定車速を容易に維持することは困難であると言える。
また、アクセル開度に応じて目標加速度を制御する更に別の手法として、アクセル開度に関する領域（第１乃至第３の領域Ｒ１〜Ｒ３など）を規定せずに、アクセル開度の増加に伴って、連続的且つ二次関数的又は指数関数的に目標加速度を増加させる手法が考えられる。この手法でも、目標加速度が０になるアクセル開度付近の領域に着目せずに、アクセル開度が大きい領域に着目し、この領域での加速性能を確保することを優先することで、目標加速度が０になるアクセル開度付近の領域では、本実施形態と比較して、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなるものと考えられる。そのため、当該手法でも、本実施形態のように一定車速を容易に維持することは困難であると言える。
上記した手法以外にも、アクセル開度とスロットル開度との関係が規定されたマップを用いて、アクセル開度に応じた加速度を実現するようにスロットル開度を制御する手法も考えられる。この手法で用いるマップでは、アクセル開度に応じてスロットル開度が線形に変化しないものと考えられる（例えば二次関数や指数関数に類似する態様にてスロットル開度が変化すると考えられる）。これは、スロットル開度として角度を用いると、このスロットル開度の角度変化に応じてスロットルバルブの開口部面積が線形に変化しないからである、言い換えると、スロットル開度の角度変化に応じてスロットル通過空気量が線形に変化しないからである。したがって、アクセル開度と、角度としてのスロットル開度との関係に基づきマップを規定せずに、アクセル開度とスロットルバルブの開口部面積との関係に基づきマップを規定すれば、アクセル開度とスロットルバルブの開口部面積との関係が線形となるマップとなるので、結局のところ、上記したような、アクセル開度の増加に伴って目標加速度を線形に増加させる手法と同様のものとなる。

更に、本実施形態では、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域Ｒ１において適用する第１の加速度特性マップＭ１を、ギヤ段及び車速に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化をほぼ一定にするように規定しているので（図６参照）、第１の領域Ｒ１では、種々のギヤ段及び種々の車速について、アクセル開度の変化に対する加速度の変化の態様をほぼ同じにすることができる。したがって、本実施形態によれば、ギヤ段及び車速に依らずに、一定車速を容易に維持することが可能となる。

また、本実施形態では、第１の領域Ｒ１以外の第２及び第３の領域Ｒ２、Ｒ３において適用する第２及び第３の加速度特性マップＭ２、Ｍ３を、ギヤ段及び車速に応じて、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化が異なるように規定しているので（図６参照）、第２及び第３の領域Ｒ２、Ｒ３では、特に第２の領域Ｒ２では、ギヤ段及び車速に応じて加速度を適切に変化させることができる。そのため、加速性能を確保することが可能となる。

＜変形例＞
上記した実施形態では、本発明をガソリンエンジンとしてのエンジン１０に適用する構成を示したが（図２参照）、本発明は、ガソリンエンジンへの適用に限定されず、ディーゼルエンジンにも同様に適用することができる。

また、上記した実施形態では、ギヤ段及び車速の両方に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように、第１の加速度特性マップＭ１を規定していた（図６参照）。他の例では、車速に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定であるが、ギヤ段に応じて、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化が異なるように、第１の加速度特性マップＭ１を規定してもよい。更に他の例では、ギヤ段に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定であるが、車速に応じて、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化が異なるように、第１の加速度特性マップＭ１を規定してもよい。

１ 吸気通路
５ スロットルバルブ
１０ エンジン
１３ 燃料噴射弁
１８ 可変吸気バルブ機構
２５ 排気通路
２９ アクセルペダル
３０ アクセル開度センサ
３９ 車速センサ
５０ ＥＣＵ
５０ａ アクセル開度検出部
５０ｂ 目標加速度設定部
５０ｃ エンジン制御部
１００ エンジンシステム
Ｍ１ 第１の加速度特性マップ
Ｍ２ 第２の加速度特性マップ
Ｍ３ 第３の加速度特性マップ
Ｒ１ 第１の領域
Ｒ２ 第２の領域
Ｒ３ 第３の領域

Claims (4)

1. エンジンの制御装置であって、
   アクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   上記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度に基づいて、車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
   上記目標加速度設定手段によって設定された目標加速度が実現されるように、エンジントルクを制御するエンジン制御手段と、
   を有し、
   上記目標加速度設定手段は、アクセル開度と目標加速度との関係が規定された加速度特性に基づいて上記検出されたアクセル開度に対応する目標加速度を設定し、
   上記加速度特性は、アクセル開度に関する領域として、目標加速度を０にするアクセル開度を含む第１の領域と、この第１の領域よりもアクセル開度が大きい第２の領域と、この第１の領域よりもアクセル開度が小さい第３の領域と、を備え、
   上記加速度特性は、上記第１乃至第３の領域の全てにおいて、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが０より大きくなるように規定され、
   更に、上記第１の領域の加速度特性は、上記第２の領域の加速度特性よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが小さく、且つ、上記第３の領域の加速度特性よりも、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化の傾きが大きくなるように規定されている、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 上記第１の領域の加速度特性は、車両のギヤ段に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように規定されている、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 上記第１の領域の加速度特性は、車速に依らずに、アクセル開度の変化に対する目標加速度の変化がほぼ一定になるように規定されている、請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
4. 上記第１の領域と上記第２の領域とは連続し、且つ、上記第１の領域と上記第３の領域とは連続する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。

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