JPH109013A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加減速時に運転者の要求する動力性能及びド
ライバビリティを得ることができると共に、エミッショ
ンの悪化も抑止すること。 【解決手段】 アクセル操作量としてアクセル開度セン
サ１７からのアクセル開度信号Ａｐの所定時間当たりの
アクセル開度変化量であるアクセル速度が演算され、そ
れに応じてなまし率が決定される。このなまし率と非線
形制御、トラクション制御、定速走行制御またはフェイ
ル制御のうちからそのときの制御モードに基づき選択さ
れたスロットルバルブ５の目標開度とに基づきなまし目
標開度が求められる。このなまし目標開度を用いたスロ
ットル制御によれば、加減速時におけるスロットルバル
ブ５の目標開度に対する実際の挙動が緩やかとなり、内
燃機関１が滑らかに回転制御されるため、エミッション
の悪化を抑えつつ運転者の要求する所望の動力性能及び
ドライバビリティを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクセル操作量に
応じてＤＣ（直流）モータを駆動しスロットルバルブの
開度を制御する内燃機関のスロットル制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のスロットル制御装置に
関連する先行技術文献としては、特開昭６１−１７１８
４６号公報にて開示されたものが知られている。このも
のでは、加速時におけるアクセル操作量に対してスロッ
トルバルブ（弁）のスロットル開度の変化率を切換補正
する技術が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のもの
では、スロットル開度の変化率とその補正ための切換条
件が共に１種類であり、運転者の要求する動力性能に一
致させることは無理であった。また、減速時にアクセル
操作を戻したときにトルクショックが発生するという不
具合があった。

【０００４】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、運転者のアクセル操作量に応
じて要求される加減速時の動力性能及びドライバビリテ
ィ(Drivability）を得ることができると共に、エミッシ
ョンの悪化も抑止することができる内燃機関のスロット
ル制御装置の提供を課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の内燃機関のス
ロットル制御装置によれば、アクセル速度演算手段で、
アクセル開度センサからのアクセル操作量としての出力
値に基づきアクセル速度が算出され、スロットル制御手
段で、そのアクセル速度によって車両が加速時か減速時
か、また、その程度が分かり、そのアクセル速度の遷移
状態としての加減速状態及び程度に応じてスロットルバ
ルブの開度変化率が可変制御される。これにより、車両
が加速時または減速時のアクセル操作量に対するスロッ
トルバルブの開閉が必要に応じて緩やかとされ内燃機関
が滑らかに回転制御されることで、加減速時の動力性能
及びドライバビリティが向上されると共に、エミッショ
ンの悪化が抑止されるという効果が得られる。

【０００６】請求項２の内燃機関のスロットル制御装置
によれば、アクセル速度演算手段で、アクセル開度セン
サからのアクセル操作量としての出力値に基づきアクセ
ル速度が算出され、スロットル制御手段で、そのアクセ
ル速度によって車両が加速時か減速時か、また、その程
度が分かり、そのアクセル速度の遷移状態としての加減
速状態及び程度に応じてスロットルバルブの開度変化率
が予め格納された複数のマップにより切換えて制御され
る。これにより、車両が加速時または減速時のアクセル
操作量に対するスロットルバルブの開閉が必要に応じて
緩やかとされ内燃機関が滑らかに回転制御されること
で、加減速時の動力性能及びドライバビリティが向上さ
れると共に、エミッションの悪化が抑止されるという効
果が得られる。

【０００７】請求項３の内燃機関のスロットル制御装置
では、内燃機関の冷却水温が低い暖機中であるときには
スロットルバルブの開度変化率の可変制御または予め格
納された複数のマップによる切換制御がスロットル制御
手段にて実行される。即ち、内燃機関が暖機中である
と、マニホルドウェット傾向にありＡ／Ｆ（空燃比）が
リーンとなり易い。このため、アクセル操作量に対して
スロットルバルブの開閉が緩やかとされることで運転者
のアクセル操作量に対応する内燃機関の回転上昇・下降
が適切となりドライバビリティが向上されると共に、エ
ミッションの悪化が抑止されるという効果が得られる。

【０００８】請求項４の内燃機関のスロットル制御装置
では、車両の急加速時、または加速直後の減速時、また
はレーンチェンジ時であるうちの少なくとも１つの判定
条件が成立するときには、スロットル制御手段にてアク
セル操作量に対するスロットルバルブの開閉を緩やかと
するためのスロットルバルブの開度変化率の可変制御ま
たは予め格納された複数のマップによる切換制御がキャ
ンセルされ実行されない。これにより、急加速時やレー
ンチェンジ時の内燃機関のもたつき感をなくすことがで
き、加速直後の減速時には内燃機関が直ちに減速状態に
移行されることでドライバビリティが向上されるという
効果が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置を示す概略構成図で
ある。

【００１１】まず、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置が適用される内燃機関及びその周辺機器の概略構
成について説明する。図１において、内燃機関１はＶ型
６気筒の４サイクルエンジンとして構成されている。内
燃機関１の吸気通路２の上流側にはエアクリーナ３が設
けられ、エアクリーナ３の下流側には吸気量（吸入空気
量）を検出するエアフローメータ４が設置されている。
また、吸気通路２のエアフローメータ４より下流側には
スロットルバルブ５が設けられ、このスロットルバルブ
５の開閉に応じて内燃機関１に供給される吸気量が調整
される。更に、吸気通路２はインテークマニホルド６を
介して内燃機関１の各気筒に接続され、吸気通路２から
の吸入空気がインテークマニホルド６内を経て各気筒に
分配供給される。

【００１２】インテークマニホルド６には各気筒に対応
してインジェクタ７が設置され、各インジェクタ７から
噴射された燃料は、吸入空気と混合して各気筒に供給さ
れる。この混合気は吸気バルブ８の開閉に伴って各気筒
の燃焼室９内に導入され、点火プラグ１０の点火により
燃焼され、ピストン１１が押下げられクランクシャフト
１２にトルクが付与される。燃焼後の排気ガスは排気バ
ルブ１３の開閉に伴って排気通路１４を経て外部に排出
される。また、クランクシャフト１２の近接位置には回
転角センサ１５が設置され、この回転角センサ１５から
は３０°ＣＡ（クランク角）毎にパルス信号が出力され
る。

【００１３】２０はＥＣＵ（Electronic Control Unit:
電子制御装置）であり、ＥＣＵ２０はエアフローメータ
４によって検出された吸気量信号Ｑａや回転角センサ１
５によって検出された回転角信号Ｎｅに基づいてインジ
ェクタ７の駆動を制御すると共に、スロットル開度セン
サ１６によって検出されたスロットル開度信号ＴＡやア
クセル開度センサ１７によって検出されたアクセル開度
信号Ａｐ、内燃機関１に配設された図示しない水温セン
サによって検出された冷却水温信号ＴＨＷ、図示しない
車速センサによって検出された車速信号ＳＰＤ、図示し
ないステアリングセンサによって検出された操舵角信号
θ、図示しない変速機のシフト位置信号ＳST等に基づい
てスロットルバルブ５を開閉制御する、例えば、マイク
ロコンピュータを有して構成されている。

【００１４】次に、ＥＣＵ２０及びその周辺の構成につ
いて、図１を参照し更に詳しく説明する。

【００１５】ＥＣＵ２０において、ＣＰＵ２１は吸気量
信号Ｑａや回転角信号Ｎｅ、更にはスロットル開度信号
ＴＡやアクセル開度信号Ａｐ等を所要に処理して、内燃
機関１の運転においてその都度必要とされるインジェク
タ７の燃料噴射量やスロットルバルブ５のスロットル開
度等を演算する周知の中央処理装置である。

【００１６】また、ＲＯＭ２２は所謂プログラムメモリ
として、内燃機関１の運転状態を制御するための各種制
御プログラム、即ち、燃料噴射制御プログラムやスロッ
トル制御プログラム等が予め格納されたメモリである。
ＣＰＵ２１では、このＲＯＭ２２に格納されているプロ
グラムに従って各種の演算処理を実行する。また、ＲＡ
Ｍ２３は所謂データメモリとして、各種センサの入出力
データやＣＰＵ２１による演算処理データ等が一時的に
格納されるメモリである。

【００１７】インジェクタ駆動回路２４は、吸気量信号
Ｑａや回転角信号Ｎｅに基づきＣＰＵ２１を通じて演算
される燃料噴射量に対応したパルス幅の信号を形成して
インジェクタ７を駆動する回路である。これにより、イ
ンジェクタ７からは演算された燃料噴射量に対応した量
の燃料が内燃機関１の各気筒に対して噴射供給されるよ
うになる。

【００１８】また、電磁クラッチ駆動回路２５は、内燃
機関１の運転状態に応じてＣＰＵ２１から与えられるオ
ン／オフ指令に基づき電磁クラッチ１８のオン（連結）
／オフ（非連結）を切換制御する回路である。この電磁
クラッチ１８がオン制御されることで通常のＤＣモータ
１９によるスロットル制御が可能な状態となり、電磁ク
ラッチ１８がオフ制御されることで、例えば、退避走行
時等、アクセル操作に半メカニカルに対応したスロット
ル操作が可能な状態となる。

【００１９】そして、Ａ／Ｄ変換回路２７は、読込まれ
る吸気量信号Ｑａ、スロットル開度信号ＴＡ、アクセル
開度信号Ａｐ及び冷却水温信号ＴＨＷ等をＡ（アナロ
グ）／Ｄ（ディジタル）変換してＣＰＵ２１に出力する
ための回路である。Ｄ／Ａ変換回路２８は、ＣＰＵ２１
によって演算される後述するスロットルバルブ５に対す
る目標電圧ＴＴＰをＤ／Ａ変換してＤＣモータ駆動回路
３０に出力するための回路である。ＤＣモータ駆動回路
３０はＰＩＤ（比例・積分・微分）制御回路３１、ＰＷ
Ｍ（パルス幅変調）回路３２及びドライバ３３より構成
され、ＣＰＵ２１からのモータ駆動信号に応じてＤＣモ
ータ１９を駆動する回路である。

【００２０】ここで、ＣＰＵ２１で算出された目標電圧
ＴＴＰは、Ｄ／Ａ変換回路２８によりアナログ値に変換
されてＰＩＤ制御回路３１に入力される。ＰＩＤ制御回
路３１は目標電圧ＴＴＰとスロットル開度センサ１６か
らのスロットル開度信号ＴＡの電圧変換値とに基づき、
その偏差を縮小すべく比例・積分・微分動作を実行し
て、ＤＣモータ１９の制御量を算出する。ＰＷＭ回路３
２はＰＩＤ制御回路３１で算出された制御量を入力し
て、その制御量を対応するデューティ比信号に変換し、
ドライバ３３はデューティ比信号に応じてＤＣモータ１
９を駆動し、スロットル開度センサ１６で検出された実
際のスロットル開度信号ＴＡが最終目標開度ＴＴＡ（ス
ロットル開度指令値）と一致するように調整する。

【００２１】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関のスロットル制御装置で使用されているＥ
ＣＵ２０内のＣＰＵ２１における処理手順を図２、図３
及び図４のフローチャートに基づき、図５のマップ、図
６のブロック図及び図７のマップを参照して説明する。
なお、図２はメインルーチンであり、例えば、４ｍｓ毎
にＣＰＵ２１にて実行され、図３及び図４はサブルーチ
ンであり、例えば、２０ｍｓ毎にＣＰＵ２１にてそれぞ
れ実行される。

【００２２】図２において、イグニッションスイッチ
（図示略）がオンされ電源が投入されると、まず、ステ
ップＳ１０１で、イニシャルチェックとして電気系統各
部の通信異常の有無についてのチェックやＲＡＭ２３内
の所定領域に対する初期値の設定及びその設定された初
期値の正誤チェックである所謂ミラーチェック等が実行
される。次に、ステップＳ１０２に移行して、各種セン
サやスイッチ等からの信号が読込まれる。これら読込ま
れた各種信号に基づき、ステップＳ１０３で非線形制御
にかかる演算処理、ステップＳ１０４でトラクション制
御（Traction Control；以下、『ＴＲＣ』と記す）にか
かる演算処理、ステップＳ１０５で定速走行制御（Crui
se Control；以下、『Ｃ／Ｃ』と記す）にかかる演算処
理、ステップＳ１０６でＩＳＣ制御（Idle Speed Contr
ol：アイドル回転数制御）にかかる演算処理、ステップ
Ｓ１０７でフェイル制御（Fail Control；以下、『Ｆ／
Ｃ』と記す）にかかる演算処理がそれぞれ実行される。

【００２３】ここで、ステップＳ１０３の非線形制御に
かかる演算処理では、図５に示す正常時のシフト位置
（１st，２nd，３rd，４th）をパラメータとするマップ
に基づき、アクセル操作量〔ｄｅｇ〕に対して非線形に
制御されるスロットルバルブ５の非線形目標開度ＴＡＣ
Ｃ〔ｄｅｇ〕が演算される。また、ステップＳ１０４の
ＴＲＣにかかる演算処理では、車両のトラクション制御
量に応じたスロットルバルブ５のトラクション目標開度
ＴＴＲＣ〔ｄｅｇ〕が演算される。そして、ステップＳ
１０５のＣ／Ｃにかかる演算処理では、Ｃ／Ｃモード移
行時のスロットルバルブ５の初期開度及び車両の実際の
車速ＳＰＤを目標車速に一致させるためのスロットルバ
ルブ５の定速走行目標開度ＴＣ／Ｃ〔ｄｅｇ〕が演算さ
れる。

【００２４】更に、ステップＳ１０６のＩＳＣ制御にか
かる演算処理では、アイドル運転時におけるスロットル
バルブのＩＳＣ目標開度ＴＩＳＣ〔ｄｅｇ〕が演算され
る。更にまた、ステップＳ１０７のＦ／Ｃにかかる演算
処理では、スロットル制御系で電磁クラッチ１８の固着
またはスロットルバルブ５を全閉位置に戻すためのリタ
ーンスプリング（図示略）の折損等が生じた際、図５に
示す退避走行時のマップに基づき、退避走行モード移行
時のアクセル操作量〔ｄｅｇ〕に対するスロットルバル
ブ５のフェイル目標開度ＴＦ／Ｃ〔ｄｅｇ〕が演算され
る。ここで、退避走行モードとは、制御系の異常発生と
同時に内燃機関を停止するのではなく、最寄りの修理工
場等までの安全な自力走行を可能とする機能をいう。

【００２５】次にステップＳ１０８に移行して、なまし
制御にかかる演算処理が実行される。このなまし制御に
おける『なまし』とは、入力信号の変化に対して出力信
号の変化を緩慢にすることであり、例えば、１／（１＋
Ｔ・Ｓ）の伝達関数で表されるような１次遅れ要素（時
定数）によって実現されるものである。ここで、Ｔ〔ｓ
ｅｃ〕は所定値の６３．２％に到達するときの所要時
間、Ｓは積分項である。

【００２６】ステップＳ１０８のなまし制御にかかる演
算処理は、図３に簡略化されたサブルーチンを示すよう
に、ステップＳ２０１で、アクセル操作量としてアクセ
ル開度センサ１７で検出されるアクセル開度信号Ａｐの
所定時間当たりのアクセル開度変化量であるアクセル速
度ＡｐＶが演算される。次にステップＳ２０２に移行し
て、アクセル速度ＡｐＶに応じたなまし率αが決定され
る。そして、ステップＳ２０３に移行し、なまし目標開
度ＴＳＭがなまし率αと上述した図２のステップＳ１０
３乃至ステップＳ１０５及びステップＳ１０７で求めら
れた非線形目標開度ＴＡＣＣ、トラクション目標開度Ｔ
ＴＲＣ、定速走行目標開度ＴＣ／Ｃ、フェイル目標開度
ＴＦ／Ｃのうちからそのときの制御モードに基づき選択
されたスロットルバルブ５の目標開度ＴＡＯとをパラメ
ータとする関数によって後述するように求められ、本ル
ーチンを終了する。

【００２７】次に、図２のなまし制御にかかる演算の処
理手順である上述の図３のサブルーチンをより詳細に示
す図４のサブルーチンに基づき説明する。

【００２８】まず、ステップＳ３０１で、冷却水温信号
ＴＨＷが７０〔℃〕未満であり、暖機中であるかが判定
される。ステップＳ３０１の判定条件が成立し、暖機中
であるときにはステップＳ３０２に移行し、加速増量フ
ラグがオンで立っているかが判定される。この加速増量
フラグは車両が急加速であるときにのみオンとなる。ス
テップＳ３０２の判定条件が成立せず、急加速でないと
きにはステップＳ３０３に移行し、車速信号ＳＰＤが３
０〔ｋｍ／ｈ〕以上、且つ、操舵角信号θが３０〔°〕
以上であり、車両がレーンチェンジ時であるかが判定さ
れる。ステップＳ３０３の判定条件が成立しないときに
は、ステップＳ３０４に移行し、アクセル開度センサ１
７からの今回のアクセル開度Ａｐi 、前回のアクセル開
度Ａｐi-1 、サンプリング時間ＳＭＰに基づきアクセル
速度ＡｐＶが次式（１）にて算出される。

【００２９】

【数１】 ＡｐＶ＝（Ａｐi −Ａｐi-1 ）／ＳＭＰ ・・・（１） 次にステップＳ３０５に移行して、ステップＳ３０４で
求められたアクセル速度ＡｐＶが０未満、即ち、減速時
であるかが判定される。ステップＳ３０５の判定条件が
成立するときにはステップＳ３０６に移行し、アクセル
速度ＡｐＶが０未満となって３ｓｅｃ以上経過している
かが判定される。ステップＳ３０６の判定条件が成立す
る加速直後の減速時でないときにはステップＳ３０７に
移行し、なまし率αが１６とされる。一方、ステップＳ
３０６の判定条件が成立しない加速直後の減速時である
ときには、ステップＳ３０８に移行し、なまし率αが１
とされる。

【００３０】ステップＳ３０７またはステップＳ３０８
における処理ののち、またはステップＳ３０５の判定条
件が成立せず、加速時であるときにはステップＳ３０９
に移行し、アクセル速度ＡｐＶが０〔ｄｅｇ／ｓｅｃ〕
以上で５０〔ｄｅｇ／ｓｅｃ〕以下の範囲にあるかが判
定される。ステップＳ３０９の判定条件が成立するとき
にはステップＳ３１０に移行し、なまし率αが１６とさ
れる。このステップＳ３１０における処理ののち、また
はステップＳ３０９の判定条件が成立しないときには、
ステップＳ３１１に移行し、アクセル速度ＡｐＶが５０
〔ｄｅｇ／ｓｅｃ〕を越えて２００〔ｄｅｇ／ｓｅｃ〕
未満の範囲にあるかが判定される。ステップＳ３１１の
判定条件が成立するときにはステップＳ３１２に移行
し、なまし率αが８とされる。このステップＳ３１２に
おける処理ののち、またはステップＳ３１１の判定条件
が成立せずアクセル速度ＡｐＶが２００〔ｄｅｇ／ｓｅ
ｃ〕を越えているとき、またはステップＳ３０１の判定
条件が成立しない暖機完了後、またはステップＳ３０２
の判定条件が成立する急加速時、またはステップＳ３０
３の判定条件が成立するレーンチェンジ時にはステップ
Ｓ３１３に移行し、なまし率αが１とされる。

【００３１】ステップＳ３１２またはステップＳ３１３
における処理ののちステップＳ３１４に移行し、決定さ
れたなまし率α、スロットル開度センサ１６からの前回
のスロットル開度ＴＡi-1 、非線形目標開度ＴＡＣＣ、
トラクション目標開度ＴＴＲＣ、定速走行目標開度ＴＣ
／Ｃ、フェイル目標開度ＴＦ／Ｃのうちからそのときの
制御モードに基づき選択されたスロットルバルブ５の目
標開度ＴＡＯに基づきなまし目標開度ＴＳＭが次式
（２）にて算出され、本ルーチンを終了する。なお、本
実施例によるなまし率αは暖機中、急加速時、レーンチ
ェンジ時または加速直後の減速時には１、その他の加速
時には３段階（１，８，１６）、減速時には２段階
（１，１６）にアクセル速度ＡｐＶに応じて決定され
る。

【００３２】

【数２】 ＴＳＭ＝｛（α−１）ＴＡi-1 −ＴＡＯ｝／α ・・・（２） 次に、図２のメインルーチンに戻って、ステップＳ１０
９で、このようにして求められたなまし目標開度ＴＳＭ
とステップＳ１０６で求められたＩＳＣ目標開度ＴＩＳ
Ｃとが加算され最終目標開度ＴＴＡが算出される。

【００３３】この最終目標開度ＴＴＡは、例えば、図６
のブロック図に示すように、そのときの制御モードに基
づき選択され算出される。即ち、非線形制御にかかる非
線形目標開度ＴＡＣＣとＣ／Ｃにかかる定速走行目標開
度ＴＣ／Ｃとのうちの大きい方が選択され、この選択さ
れた目標開度とＴＲＣにかかるトラクション目標開度Ｔ
ＴＲＣとのうちの小さい方が選択され、この選択された
目標開度とＦ／Ｃにかかるフェイル目標開度ＴＦ／Ｃと
のうちの小さい方が選択され、この選択された目標開度
ＴＡＯと前回のスロットル開度信号ＴＡi-1 とに対して
上述のなまし制御によるなまし目標開度ＴＳＭが求めら
れる。そして、このなまし目標開度ＴＳＭとＩＳＣ制御
にかかるＩＳＣ目標開度ＴＩＳＣとが加算され最終目標
開度ＴＴＡが算出されるのである。

【００３４】次にステップＳ１１０に移行して、図７に
示すマップに基づき、最終目標開度ＴＴＡが目標電圧Ｔ
ＴＰに変換され、本ルーチンを終了する。なお、スロッ
トルバルブ５の全閉位置におけるスロットル開度センサ
１６の出力値が予め求められた基準電圧ＯＴＰ分だけオ
フセットされ補正されることで、スロットル開度センサ
１６の取付誤差等が吸収される。このようにして、求め
られた目標電圧ＴＴＰがＤ／Ａ変換回路２８を介し、上
述したように、ＤＣモータ駆動回路３０に入力されＤＣ
モータ１９が所望のように駆動される。これにより、運
転者のアクセル操作量に対応するスロットルバルブ５の
目標開度に対する実際の挙動が緩やかとなり、結果とし
て、内燃機関１が滑らかに回転制御され、運転者の要求
する加減速時の動力性能及びドライバビリティを満足さ
せることができると共に、エミッションの悪化も抑止す
ることができる。

【００３５】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、アクセル操作量を検出するアクセル開
度センサ１７と、アクセル開度センサ１７からの出力値
に基づき所定時間当たりのアクセル開度変化量としての
アクセル速度ＡｐＶを算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２
１にて達成されるアクセル速度演算手段と、アクチュエ
ータとしてのＤＣモータ１９を駆動しスロットルバルブ
５の開度を制御するに際し、アクセル速度演算手段とし
てのＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で算出されたアクセル速
度ＡｐＶの遷移状態に応じてスロットルバルブ５の開度
変化率を可変制御するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達
成されるスロットル制御手段とを具備するものである。

【００３６】したがって、アクセル速度演算手段として
のＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で、アクセル開度センサ１
７からのアクセル操作量としてのアクセル開度信号Ａｐ
に基づきアクセル速度ＡｐＶが算出され、スロットル制
御手段としてのＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で、そのアク
セル速度ＡｐＶによって車両が加速時か減速時か、ま
た、その程度が分かり、そのアクセル速度ＡｐＶの遷移
状態としての加減速状態及びその程度に応じてスロット
ルバルブ５の開度変化率としてのなまし率αが可変制御
される。故に、車両が加速時または減速時のアクセル操
作量に対するスロットルバルブ５の開閉が必要に応じて
緩やかとされ内燃機関１が滑らかに回転制御されること
で、加減速時の動力性能及びドライバビリティが向上さ
れると共に、エミッションの悪化が抑止される。

【００３７】また、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置のＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成されるスロ
ットル制御手段は、冷却水温ＴＨＷが７０℃未満であっ
て内燃機関１が暖機中であるときにはスロットルバルブ
５の開度変化率としてのなまし率αを用いた可変制御を
実行するものである。

【００３８】したがって、内燃機関１の冷却水温ＴＨＷ
が７０℃未満と低いような暖機中にあってはＥＣＵ２０
内のＣＰＵ２１によるスロットル制御手段でスロットル
バルブ５の開度変化率としてのなまし率αを用いた可変
制御が実行される。このような内燃機関１の暖機中で
は、マニホルドウェット傾向にありＡ／Ｆ（空燃比）が
リーンとなり易い。このため、アクセル操作量に対して
スロットルバルブ５の開閉が緩やかとされることで運転
者のアクセル操作量に対応する内燃機関１の回転上昇・
下降が適切となりドライバビリティが向上される。

【００３９】そして、本実施例の内燃機関のスロットル
制御装置のＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成されるス
ロットル制御手段は、加速増量フラグがオンで車両が加
速増量時、またはアクセル速度ＡｐＶが負となって３秒
以上経過していなくて加速直後の減速時、または車速Ｓ
ＰＤが３０ｋｍ／ｈ以上且つ、操舵角θが３０°以上で
レーンチェンジ時であるときにはスロットルバルブ５の
開度変化率としてのなまし率αを用いた可変制御をキャ
ンセルするものである。

【００４０】したがって、加速増量フラグがオンで車両
が加速増量時、即ち、急加速時、またはアクセル速度Ａ
ｐＶが負となって３秒以上経過しておらず加速直後の減
速時、または車速が３０ｋｍ／ｈ以上且つ、操舵角θが
３０°以上でレーンチェンジ時であるうちの少なくとも
１つの判定条件が成立するときには、アクセル操作量に
対してスロットルバルブ５の開閉を緩やかとするスロッ
トル制御がキャンセルされ実施しないようにされる。こ
のため、急加速時やレーンチェンジ時の内燃機関１のも
たつき感をなくすことができ、加速直後の減速時には内
燃機関１が直ちに減速状態に移行されることでドライバ
ビリティが向上される。

【００４１】ところで、上記実施例では、加速時のなま
し率αとして３段階、減速時のなまし率αとして２段階
にアクセル速度ＡｐＶに応じて決定しているが、本発明
を実施する場合には、これに限定されるものではなく、
アクセル速度ＡｐＶに応じてより細かく決定するように
してもよい。このときには、運転者の要求する加減速時
の動力性能及びドライバビリティをより適切なものとす
ることができる。

【００４２】また、上記実施例では、ステップＳ３０１
で冷却水温ＴＨＷが７０℃未満の暖機中であるときにス
ロットルバルブ５の開度変化率を可変制御するスロット
ル制御を実行するとしているが、暖機完了後に同様のス
ロットル制御を実行しても効果はやや少ないが有効であ
る。

【００４３】次に、上述した図４の変形例について図８
に示す詳細なサブルーチンに基づき説明する。

【００４４】図８において、ステップＳ４０１で、変速
機のシフト位置がＲｅｖ（リバース：後退）であるかが
判定される。ステップＳ４０１の判定条件が成立せず、
変速機のシフト位置が前進であるときにはステップＳ４
０２に移行し、加速増量フラグがオンで立っているかが
判定される。この加速増量フラグは車両が急加速である
ときにのみオンとなる。ステップＳ４０２の判定条件が
成立せず、急加速でないときにはステップＳ４０３に移
行し、車速信号ＳＰＤが３０〔ｋｍ／ｈ〕以上、且つ、
操舵角信号θが３０〔°〕以上であり、車両がレーンチ
ェンジ時であるかが判定される。ステップＳ４０３の判
定条件が成立しないときには、ステップＳ４０４に移行
し、アクセル開度センサ１７からの今回のアクセル開度
Ａｐi 、前回のアクセル開度Ａｐi-1 、サンプリング時
間ＳＭＰに基づきアクセル速度ＡｐＶが上式（１）にて
同様に算出される。

【００４５】次にステップＳ４０５に移行して、ステッ
プＳ４０４で求められたアクセル速度ＡｐＶが０未満、
即ち、減速時であるかが判定される。ステップＳ４０５
の判定条件が成立するときにはステップＳ４０６に移行
し、アクセル速度ＡｐＶが０未満となって３ｓｅｃ以上
経過しているかが判定される。ステップＳ４０６の判定
条件が成立するときには、ステップＳ４０７に移行し、
なまし率αがアクセル速度ＡｐＶをパラメータとする連
続関数として次式（３）にて算出される。

【００４６】

【数３】 α＝ｆ1 （ＡｐＶ） ・・・（３） 一方、ステップＳ４０５の判定条件が成立せず、加速時
であるときにはステップＳ４０８に移行し、なまし率α
がアクセル速度ＡｐＶをパラメータとする連続関数とし
て次式（４）にて算出される。

【００４７】

【数４】 α＝ｆ2 （ＡｐＶ） ・・・（４） ここで、ステップＳ４０２の判定条件が成立する急加速
時、またはステップＳ４０３の判定条件が成立するレー
ンチェンジ時、またはステップＳ４０６の判定条件が成
立しない加速直後の減速時であるときにはステップＳ４
０９に移行し、なまし率αが１とされる。また、ステッ
プＳ４０１の判定条件が成立する変速機のシフト位置が
ＲｅｖであるときにはステップＳ４１０に移行し、なま
し率αが１６とされる。

【００４８】ステップＳ４０７、ステップＳ４０８、ス
テップＳ４０９またはステップＳ４１０における処理の
のちステップＳ４１１に移行し、決定されたなまし率
α、スロットル開度センサ１６からの前回のスロットル
開度ＴＡi-1 、そのときの制御モードに基づき選択され
たスロットルバルブ５の目標開度ＴＡＯに基づきなまし
目標開度ＴＳＭが上式（２）にて算出され、本ルーチン
を終了する。これにより、本実施例によるなまし率αは
急加速時、レーンチェンジ時または加速直後の減速時に
は１、変速機のシフト位置がＲｅｖであるときには１
６、その他の加減速時には連続的にアクセル速度ＡｐＶ
に応じて決定される。

【００４９】上述の実施例と同様に、このなまし目標開
度ＴＳＭを用いて最終目標開度ＴＴＡが算出されること
で、運転者のアクセル操作量に対応するスロットルバル
ブ５の目標開度に対する実際の挙動が緩やかとなり、結
果として、内燃機関１が滑らかに回転制御され、運転者
の要求する加減速時の動力性能及びドライバビリティを
満足させることができると共に、エミッションの悪化も
抑止することができる。

【００５０】このように、本実施例の内燃機関のスロッ
トル制御装置は、アクセル操作量を検出するアクセル開
度センサ１７と、アクセル開度センサ１７からの出力値
に基づき所定時間当たりのアクセル開度変化量としての
アクセル速度ＡｐＶを算出するＥＣＵ２０内のＣＰＵ２
１にて達成されるアクセル速度演算手段と、アクチュエ
ータとしてのＤＣモータ１９を駆動しスロットルバルブ
５の開度を制御するに際し、アクセル速度演算手段とし
てのＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で算出されたアクセル速
度ＡｐＶの遷移状態に応じてスロットルバルブ５の開度
変化率を予め格納された複数のマップにより切換制御す
るＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成されるスロットル
制御手段とを具備するものである。

【００５１】したがって、アクセル速度演算手段として
のＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で、アクセル開度センサ１
７からのアクセル操作量としてのアクセル開度信号Ａｐ
に基づきアクセル速度ＡｐＶが算出され、スロットル制
御手段としてのＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１で、そのアク
セル速度ＡｐＶによって車両が加速時か減速時か、ま
た、その程度が分かり、そのアクセル速度ＡｐＶの遷移
状態としての加減速状態及び程度に応じてスロットルバ
ルブ５の開度変化率としてのなまし率αが予め格納され
た複数のマップにより切換えて制御される。このため、
車両が加速時または減速時のアクセル操作量に対するス
ロットルバルブ５の開閉が必要に応じて緩やかとされ内
燃機関１が滑らかに回転制御されることで、加減速時の
動力性能及びドライバビリティが向上されると共に、エ
ミッションの悪化が抑止される。

【００５２】また、本実施例の内燃機関のスロットル制
御装置のＥＣＵ２０内のＣＰＵ２１にて達成されるスロ
ットル制御手段は、加速増量フラグがオンで車両が加速
増量時、またはアクセル速度ＡｐＶが負となって３秒以
上経過していなくて加速直後の減速時、または車速ＳＰ
Ｄが３０ｋｍ／ｈ以上且つ、操舵角θが３０°以上でレ
ーンチェンジ時であるときにはスロットルバルブ５の開
度変化率としてのなまし率αの予め格納された複数のマ
ップによる切換制御をキャンセルするものである。

【００５３】したがって、加速増量フラグがオンで車両
が加速増量時、即ち、急加速時、またはアクセル速度Ａ
ｐＶが負となって３秒以上経過しておらず加速直後の減
速時、または車速が３０ｋｍ／ｈ以上且つ、操舵角θが
３０°以上でレーンチェンジ時であるうちの少なくとも
１つの判定条件が成立するときには、アクセル操作量に
対してスロットルバルブ５の開閉を緩やかとするスロッ
トル制御がキャンセルされ実施しないようにされる。こ
のため、急加速時やレーンチェンジ時の内燃機関１のも
たつき感をなくすことができ、加速直後の減速時には内
燃機関１が直ちに減速状態に移行されることでドライバ
ビリティが向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置を示す概略構成図であ
る。

【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置で使用されているＥＣ
Ｕ内のＣＰＵにおけるＤＣモータに印加する目標電圧演
算の処理手順を示すメインルーチンである。

【図３】 図３は図２のなまし制御にかかる演算の処理
手順を示す簡略化されたサブルーチンである。

【図４】 図４は図２のなまし制御にかかる演算の処理
手順を示す詳細なサブルーチンである。

【図５】 図５は図２の非線形制御にかかる演算処理で
用いられるアクセル操作量に対する非線形目標開度を求
めるマップである。

【図６】 図６は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関のスロットル制御装置で用いられる最終目標
開度ＴＴＡの算出手順を示すブロック図である。

【図７】 図７は図２の最終目標開度−目標電圧変換に
かかる演算処理で用いられる最終目標開度に対する目標
電圧を求めるマップである。

【図８】 図８は図４の変形例を示す詳細なサブルーチ
ンである。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ５ スロットルバルブ １６ スロットル開度センサ １７ アクセル開度センサ １９ ＤＣモータ ２０ ＥＣＵ（電子制御装置） ２１ ＣＰＵ ３０ ＤＣモータ駆動回路

【手続補正書】

【提出日】平成９年９月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/06 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/06 ３１０ 41/10 ３１０ 41/10 ３１０ (72)発明者 白木 信行 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 二宮 正和 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセル操作量を検出するアクセル開度
   センサと、 前記アクセル開度センサからの出力値に基づき所定時間
   当たりのアクセル開度変化量としてのアクセル速度を算
   出するアクセル速度演算手段と、 アクチュエータを駆動しスロットルバルブの開度を制御
   するに際し、前記アクセル速度演算手段で算出された前
   記アクセル速度の遷移状態に応じて前記スロットルバル
   ブの開度変化率を可変制御するスロットル制御手段とを
   具備することを特徴とする内燃機関のスロットル制御装
   置。
2. 【請求項２】 アクセル操作量を検出するアクセル開度
   センサと、 前記アクセル開度センサからの出力値に基づき所定時間
   当たりのアクセル開度変化量としてのアクセル速度を算
   出するアクセル速度演算手段と、 アクチュエータを駆動しスロットルバルブの開度を制御
   するに際し、前記アクセル速度演算手段で算出された前
   記アクセル速度の遷移状態に応じて前記スロットルバル
   ブの開度変化率を予め格納された複数のマップにより切
   換制御するスロットル制御手段とを具備することを特徴
   とする内燃機関のスロットル制御装置。
3. 【請求項３】 前記スロットル制御手段は、内燃機関が
   暖機中であるとき、前記スロットルバルブの開度変化率
   の可変制御または前記予め格納された複数のマップによ
   る切換制御を実行することを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
4. 【請求項４】 前記スロットル制御手段は、車両が加速
   増量時または加速直後の減速時またはレーンチェンジ時
   であるとき、前記スロットルバルブの開度変化率の可変
   制御または前記予め格納された複数のマップによる切換
   制御をキャンセルすることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の内燃機関のスロットル制御装置。