JPH11125137A - 車両内燃機関系の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加速時の燃料消費率を改善することをその目的
としている。提供すること。 【解決手段】 車両共振低減手段は加速時に、スロット
ル弁開度を一度閉止方向に逆動させるが、吸気量検出手
段の出力がその慣性により加速初期時（ステップ１）に
オーバーシュートして上記逆動に追従できず、その結
果、このオーバーシュート分だけ吸入空気量が過大に誤
検出される。そこで、加速初期時にエアフロメータ出力
を使用せずにスロットル開度θとエンジン回転数Ｎｅと
からエンジン負荷Ｑ／Ｎを測定したり、又は、吸気管圧
力からエンジン負荷Ｑ／Ｎを推定して（ステップ１
２）、燃料噴射量を算出する（ステップ１３）。これに
より、吸気量検出手段が検出する吸入空気量がオーバー
シュートするという弊害を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスロットル弁を制御
して車両用の内燃機関の出力トルクを制御する車両内燃
機関系の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭６０ー１７８９４０号公報
に示されている如く、加速時の車両のハンチング（車両
共振）を防止するために、加速時はエンジントルクがな
まされるようにスロットル弁を駆動するものが知られて
いる。一方、従来のＡ／Ｔ車においては、燃費低減を目
的として、トルコンの入出力を機械的に結合させるロッ
クアップ制御を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このものでは
エンジンのトルクの立上がり速度がアクセルの踏み込み
の初期からなまされてしまうため、ハンチングの防止は
できるものの、加速性が損なわれるという問題があっ
た。これを解決するため、例えば加速時にスロットル弁
を閉方向に強制的に逆動させることで、過度時の車両の
ハンチングを防止しつつ、運転者の要求する過度応答性
を満たすように車両に搭載されたエンジントルクを制御
することが考えられている。

【０００４】ここで、従来のロックアップ制御では、エ
ンジンの低速回転時や加減速回転時におけるロックアッ
プは、車両振動やショックを増大するので、禁止されて
いる。その結果、ロックアップ可能領域が狭くなるの
で、ロックアップによる燃費低減効果が縮小する不具合
があった。また、加速時は、車両の加速度によりエアフ
ロメーターがオーバーシュートして検出値が大きくな
り、噴射量が増大され過ぎることがあり、やはり燃費が
悪くなるという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、加速時の燃料消費率を改善することをその目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、図
５４のごとく、機関の運転条件に基づいてスロットル弁
開度を制御して機関運転に随伴する車両共振を低減する
とともに、加速時に前記スロットル弁開度を一度閉止方
向に逆動させる車両共振低減手段と、車両に設けられ、
内燃機関に供給される吸入空気量を検出する吸気量検出
手段と、機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前
記吸入空気量及び前記回転数に基づいて燃料噴射量を算
出する燃料噴射量算出手段と、車両共振低減手段作動中
の加速初期時に前記スロットル弁開度と前記回転数とに
基づいて若しくは吸気管圧力に基づいて加速初期時の燃
料噴射量を演算する演算手段とを備えることを特徴とし
ている。

【０００７】好適な態様によれば、前記車両共振低減手
段は、図５５のごとく、内燃機関のトルクを制御するた
めのスロットル弁と、運転者のアクセル操作量を検出す
るアクセル操作量検出手段と、機関の運転状態を検出す
る機関運転状態検出手段と、車両の運転変数を検出する
車両運転変数検出手段と、前記アクセル操作量と前記機
関運転状態とに基づいて機関に要求されるトルクを推定
するトルク推定手段と、このトルク推定手段にて推定さ
れた推定トルクを前記車両の運転変数に従って車両のハ
ンチングを防止する方向に補正するトルク補正手段と、
このトルク補正手段にて補正後の補正トルクに基づいて
前記スロットル弁の目標スロットル開度を算出する目標
スロットル開度算出手段と、該目標スロットル開度算出
手段にて算出された目標スロットル開度に前記スロット
ル弁を駆動するスロットル駆動手段と備えている。

【０００８】

【作用】本発明の制御装置では、車両共振低減手段が、
機関の運転条件に基づいてスロットル弁開度を制御して
機関運転に随伴する車両共振を低減するとともに、加速
時にスロットル弁開度を一度閉止方向に逆動させる。本
発明の制御装置では更に、演算手段が、この車両共振低
減手段の作動中の加速初期時に、スロットル弁開度と回
転数とに基づいて若しくは吸気管圧力に基づいて加速初
期時の燃料噴射量を演算する。

【０００９】すなわち、この車両共振低減手段の作動中
の加速初期時には、吸気量検出手段が検出する吸入空気
量及び回転数に基づいて燃料噴射量を算出するのではな
く、スロットル弁開度と回転数とに基づいて若しくは吸
気管圧力に基づいて燃料噴射量を算出するので、吸気量
検出手段が、車両共振低減手段による加速時のスロット
ル弁開度の一度閉止方向に逆動させる動作に影響されて
オーバーシュートするという問題を回避することができ
る。

【００１０】更に説明すると、車両共振低減手段は、加
速時にスロットル弁開度を一度閉止方向に逆動させる
が、燃料噴射量算出のために吸気量検出手段を用いる場
合には、その出力がその慣性により加速初期時にオーバ
ーシュートして上記速い逆動に追従できないので、その
結果、このオーバーシュート分だけ吸入空気量が過大に
誤検出されてしまう。

【００１１】この問題に対処するため、加速初期時に吸
気量検出手段の出力がオーバーシュートしても、演算手
段が、吸気量検出手段が検出する吸入空気量を用いずに
機関負荷を間接的に算出し、燃料噴射量が過大となるの
を防止する。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の制御装置
では、加速初期時には吸気検出手段が検出する吸入空気
量を用いずに燃料噴射量を演算するので、加速初期時に
おける吸気量検出手段の出力のオーバーシュートの悪影
響を回避しつつ、車両の制振を行うことができる。

【００１３】詳しく説明すれば、機関の運転条件に基づ
いてスロットル弁開度を制御して機関運転に随伴する車
両共振を低減するために、加速時に前記スロットル弁開
度を一度閉止方向に逆動させトルクを低下させても、吸
気量検出手段のオーバーシュートに基づく燃料噴射量の
増噴により空燃比がオーバーリッチとなって、そのため
に上記逆動によるトルク低下が妨害されたり、又はエミ
ッションが悪化したりすることがなく、燃費低減も可能
となる。

【００１４】従って仮に、吸気量検出手段としてオーバ
ーシュートしやすいベーン型等のエアフロメータを用い
ても、加速初期時における車両共振の低減によるドライ
バビリティの向上が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施態様を以下の
実施例に基づいて説明する。

【００１６】

【実施例】図１、図５１〜図５３は本発明車両内燃機関
系の制御装置の一実施例を表す概略構成図である。内燃
機関（以下単にエンジンという）１は、火花点火時の４
気筒ガソリンエンジンであって、車両に搭載されてい
る。エンジン１には吸気管３及び排気管５が接続されて
いる。吸気管３は図示しないエアクリーナに接続された
集合部３ａと、この集合部３ａと接続されたサージタン
ク３ｂと、サージタンク３ｂからエンジン１の各気筒に
対応して分岐した分岐部３ｃとからなる。

【００１７】集合部３ａにはエンジン１に吸入される空
気量を調節してエンジン１で発生される出力（トルク）
を調節するためのスロットル弁７が設けられている。こ
のスロットル弁７の弁軸はこのスロットル弁７の開度を
調節するステップモータ９と、スロットル弁７の開度θ
_R を検出し、スロットル開度に比例した電圧信号を発生
するスロットルセンサ１１とに連結されている。

【００１８】尚、ステップモータ９にはモータ９の全閉
位置を検出するモータ全閉センサ９ａが設けられてい
る。また、集合部３ａのスロットル弁７の上流位置に吸
気温度を検出する吸気温センサ１３が設けられている。
サージタンク３ｂにはスロットル弁７にて調節される吸
気管３内の圧力Ｐｍを検出する吸気管圧センサ１４が設
けられており、また各分岐部３ｃには分岐部３ｃ内に燃
料を噴射する電磁式燃料噴射弁１５が各々設けられてい
る。

【００１９】また、エンジン１には各気筒に対応して吸
入された混合気を点火するための点火プラグ１７が設け
られている。この点火プラグ１７は高圧コードを介して
デイストリビュータ１９と接続されており、このデイス
トリビュータ１９はイグナイ２１と電気的に接続されて
いる。そして、上記デイストリビュータ１９にはエンジ
ン回転に同期した信号を出力する回転センサ１９ａが設
けられている。

【００２０】また、さらにエンジン１にはエンジン１を
冷却する冷却水の温度ＴＨを検出する水温センサ２３が
設けられている。そして、エンジン回転数Ｎｅはこの回
転センサ１９ａの信号により検出され、エンジン回転数
Ｎｅ、吸気管圧力Ｐｍ、水温ＴＨ等に基づいて燃料噴射
量の基本量が演算される。エンジン１のトルクはスロッ
トル弁７の開度により決定される。エンジン１で発生さ
れたトルクは、クラッチ２５、変速機２７、ディファレ
ンシャルギヤ２９等を介して駆動輪をなす右後輪３１、
左後輪３３に伝えられる。そして、上記変速機２７には
そのギヤ位置に対応したギヤ位置信号を出力するギヤ位
置センサ２７ａが備えられており、また、右後輪３１、
左後輪３３及び従動輪をなす右前輪３５、左前輪３７に
はそれぞれトラクション制御、オートクルーズ制御に必
要なパラメータである車輪回転速度を検出するための車
輪速度センサ３１ａ、３３ａ、３５ａ、３７ａが設けら
れている。

【００２１】舵角センサ３９ａがステアリング３９の操
作で変化する前輪３５、３７の舵角センサＳＡを検出す
る。６２は排気管５に取り付けられた空燃比センサで、
空燃比（Ａ／Ｆ）を検出する。６３は前後方向の車両加
速度（車両Ｇ）を検出するＧセンサで、後部座席ダッシ
ュボードの下部の取り付けられている。

【００２２】６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄは、各車
輪部のサスペンションである。サスペンション用油圧コ
ントロ−ル装置６１によってサスペンションの油圧をコ
ントロ−ルし、ダンパ特性（ショックアブソーバの減衰
力）を制御できる。又、左前輪サスペンション６０ｂに
は、サスペンションのたわみ量を検出するサスペンショ
ンたわみ（ストローク）センサ６４が取り付けられてい
る。このセンサ６４にて検出されたサスペンションのた
わみ量で車両の積載荷重を予測できる。

【００２３】６５はタイヤの空気圧を検出するタイヤ空
気圧センサである。６６ａ、６６ｂは後輪ブレーキで、
ブレーキ油圧制御装置６７によりブレーキ油圧をコント
ロ−ルできる。９０は吸気管３内に設けられ、吸入空気
量θを検出するべーン式エアフロメーターである。

【００２４】２５はロックアップ機構付きのトラクコン
バータ（自動変速機）であり、２５ａはロックアップの
ための油圧を制御するソレノイドバルブであり、出力回
路５０ｕからの信号でオン／オフされる。以下、ロック
アップ機構付きトルクコンバータ２５について詳説す
る。このロックアップ機構付きトルクコンバータ２５
は、トルクコンバータ内にクラッチ（図示せず）を設け
エンジン側とトランスミッション側を一体にして回転可
能としたものである。つまり、流体により行われる動力
伝達を機械的な動力伝達に切り替えることが可能なトル
クコンバータである。

【００２５】上記したクラッチ（図示せず）は、トラン
スミッション回転側に設けられ、フルードの流れにより
エンジン回転側に押し付けられることができるクラッチ
板（図示せず）をもち、このクラッチ板の押し付けによ
り一体で回転する。また、フルードの流れる向きを変え
ることによりこのクラッチ板はエンジン回転側から離
れ、ロックアップが解除される。

【００２６】ＥＣＵ５０には変速パターンおよびロック
アップパターンが記憶されており、車速センサによる車
速信号とスロットルポジションセンサによるアクセル開
度などの電気信号をＥＣＵ５０に送り、ＥＣＵ５０が
１、２、３速、ＯＤのどれにするか、ロックアップ作動
をＯＮ−ＯＦＦするか判断して、油路を切り替えて変速
及びロックアップ作動を行っている。なお、ＥＣＵには
数種類の変速パターンが記憶されているのでドライバは
セレクトスイッチの操作により変速パターンを選ぶこと
ができる。

【００２７】７２は排気圧制御バルブで、ステップモー
タ７３により駆動され、排気圧力をコントロ−ルする。
７５は排気再循環（ＥＧＲ）システムのＥＧＲ量をコン
トロ−ルするバルブで、ステップモータ７６で駆動され
る。再循環される排気は排気管５か通路７４を通って、
スロットル弁７の下流部に流れる。

【００２８】７７は、図示しない吸排気バルブのバルブ
タイミング及びリフト量をコントロ−ルする可変バルブ
タイミング装置（ＶＶＴ）である。ＶＶＴについては、
特開昭６４ー３２１４号公報で知られている。そして、
上述のセンサ及びアクセルペダル４１の操作量に対応し
た信号Ａを出力するアクセル操作量センサ４１ａ、アク
セルペダル４１が開放されて、アクセル全閉となってい
る状態を検出するアクセル全閉センサ４１ｂ、ブレーキ
ペダル４４３が踏み込まれた時にオンするブレーキセン
サ４３ａ、クラッチペダル４２が踏まれた時にＯＮとす
るクラッチセンサ４２ａの信号は、電子制御ユニット
（ＥＣＵ）５０に入力され、ＥＣＵ５０はこれらの信号
に基づき上記スロットル弁のステップモータ９、噴射弁
１５、イグナイタ２１他各装置（６１、６７、７３、７
６、７７）を駆動するための信号を出力する。

【００２９】上記ＥＣＵ５０は、各種の演算を実行する
ＣＰＵ５０ａでの演算で必要なデータが一時的に格納さ
れるＲＡＭ５０ｂ、同じくＣＰＵ５０ａでの演算で必要
であり、エンジン作動中逐次更新され、車両のキースイ
ッチ５１がオフされた後であっても記憶保持が必要なデ
ータが格納されるＲＡＭ５０ｃ、ＣＰＵ３０ａでの演算
で用いられる定数等が予め格納されているＲＯＭ５０
ｄ、上記各センサの信号を入力するための入力ポート５
０ｅ並びに入力カウンタ５０ｆ、時間を測定するタイマ
５０ｇ、入力カウンタ５０ｆ及びタイマ５０ｇのデータ
内容に従ってＣＰＵ５０に対して割込をかける割込制御
部５０ｈ、ステップモータ９、噴射弁１５、イグナイタ
２１他、各制御装置（６１、６７、７３、７６、７７）
を駆動するための信号を出力する出力回路５０ｉ、５０
ｊ、５０ｋ、５０ｏ、５０ｐ、５０Ｒ、５０ｓ、５０
ｔ、上記各ＥＣＵ構成要素間のデータ伝達路をなすバス
ライン５０１、バッテリ５３とキースイッチ５１を介し
て接続され、ＲＡＭ５０ｃを除く他の各要素に対して電
力を供給する電源５０ｍ、及びバッテリ５３と直接接続
され、ＲＡＭ５０ｃに電力を供給する電源回路５０ｎと
を備えている。

【００３０】また、８１はオートクルーズ制御を行う時
に運転者がＯＮするオートクルーズスイッチである。ま
た、８２は、運転者が特に加速時の立上がりの鋭いスポ
ーティ走行を選択したい場合にＯＮとするスポーツモ−
ドスイッチであり、このスポーツモ−ドスイッチ８２の
ＯＮにより、後述するスロットル弁７の制御の加速時の
立上がり特性を変更できる。

【００３１】〔車両共振低減制御〕次に、本発明の実施
例で用いる車両共振低減制御を説明する。まず、図２は
ＥＣＵ５０で実行する車両共振低減制御の基本フローチ
ャートであり、最初のステップ１０１０にて運転者によ
るアクセル操作量Ａｐおよびエンジン回転数Ｎｅ、車両
速度等の車両の運転変数を読み込む。そして、次のステ
ップ１０２０では、アクセル操作量Ａｐとエンジン回転
数Ｎｅとからエンジンに必要なトルクを推定し、これを
スロットル弁を駆動するためのパラメータに源となる推
定トルクとして算出する。次のステップ１０３０は、運
転者が加速操作あるいは減速操作をした場合に前後方向
にハンチングするのを防止するために、次のステップ１
０４０において、ステップ１０２０で推定したトルクを
後述する図１１のフローチャートで補正して目標トルク
を演算する条件が成立しているか否かを判定するステッ
プである。

【００３２】ステップ１０５０は、ステップ１０４０で
推定トルクを補正して求めた目標トルクに基づいて目標
スロットル開度を演算するステップである。次のステッ
プ１０６０は、ステップ１０５０で求めた目標スロット
ル開度になるようスロットル弁のステップモータに駆動
信号を送出するステップである。なお、ステップ１０７
０はステップ１０３０の条件が成立していない時に、ス
テップ１０２０で求めた推定トルクＴ_T から目標スロッ
トル開度をそのまま演算するステップである。

【００３３】以下、図２のフローチャートについて詳細
に述べる。まず、ステップ１０２０にて、運転者の要求
するエンジントルクＴ_T は、運転者によるアクセルペダ
ル４１の操作量Ａ_P とそのときのエンジン回転数Ｎ_e と
から、図３（ａ）のマップに基づいて推定される。図３
（ａ）のマップを逆変換したものと同じ形のマップを図
３（ｂ）に示す。従来は、この推定トルクＴ_T をそのま
ま図３（ｂ）のマップを用いて逆変換して、目標スロッ
トル開度θを決定していたため、図３７（ａ）、図３７
（ｂ）のように運転者がアクセルを急加速操作を実行し
たような場合は、車両の加速度Ｇが前後に大きくハンチ
ングし、乗心地が悪かった。また、ハンチング防止のた
めには運転者の急加速操作が現れるアクセル操作量Ａ_P
の信号をなますことが考えられるが、加速性能が悪化す
る。

【００３４】これに対し、この制御動作では、前述する
ようにステップ１０２０にて推定されたエンジントルク
Ｔ_T の信号を、ステップ１０４０において加速時の立上
がりとハンチング防止とを両立して実行できるような特
性で補正し、これを目標トルクＴ_F とする。なお、図３
（ａ）のマップに対し、さらに過給機が作動しているか
否かで推定トルクを修正しても良い。即ち、過給機作動
中は推定トルクＴ_T を高めに設定する。また、ＶＴＴ、
吸排気コントロ−ル装置についても同様、トルクを上昇
させる時ほどＴ_T を高めの値に設定する。この他、大気
圧、水温によってもエンジントルクは異なるため、Ｔ_T
を図３（ｃ）、図３（ｄ）のマップおよび次式にて補正
する方が良い。即ち、図３（ａ）で求めたＴ_T に補正係
数ｋ_a ，ｋ_wをかけ合わせたＴ_T ・ｋ_w ・Ｋ_a を新たな
推定トルクＴ_T とすればよい。

【００３５】なお、前述の推定エンジントルクＴ_T とし
ては、トルクそのものではなくとも同等のパラメータ、
例えば吸気管圧力吸気管圧力Ｐ_m あるいはエアフロメー
タを備えたシステムでは、機関１回転あたりの吸入空気
量Ｑ_o ／Ｎ_e であってもよい。また、推定トルクＴ_T の
算出にあたっては、図２のマップに依存せずとも、以下
の計算式から求めればよい。

【００３６】

【数１】Ｓ＝ｋ₁ ｋ_2cos（Ａ_p ）

【００３７】

【数２】 ｋ₁ 〜ｋ₅ 正の定数 さて、後述する方法によりステップ１０４０で推定トル
クＴ_T を補正した結果、目標トルクＴ_F が決定される
と、次のステップ１０５０にてこの目標トルクＴ _F に基
づいて目標スロットル開度θを算出してこの開度θにス
ロットル弁７を駆動してやればよいこととなる。なお、
過給付エンジンの車両では過給量が大きいほどＫ₁ ，Ｋ
₂ を大きくとればよい。

【００３８】しかし、図３のマップをそのまま用いて目
標トルクＴ_F をスロットル開度に変換したのでは、やは
りハンチングが発生する。というのは、図３（ｂ）のマ
ップは単に図３（ａ）のマップの逆変換であるため、ス
ロットル弁を通過する吸気流の遅れ分が何ら考慮されて
いないからである。今、吸気系には一般的に以下の基本
条件が成立する。

【００３９】

【数３】 Ｇ_in：１秒あたりにスロットル弁７を通過する空気の質
量（ｇ／ｓ） Ｇ_e ：１秒あたりにエンジン１に吸入される空気の質量
（ｇ／ｓ） Ａ（θ）：スロットル開度θに対応する開口面積 Ｐ_a ：大気圧 ｋ₁ 〜ｋ₅ ：正の定数 数式３記載の式を解くと、スロットル弁７の下流の吸気
管圧力Ｐ_m とスロットル開度θとの間には、以下の関係
が得られる。即ち、

【００４０】

【数４】 トルクＴと吸気管圧力Ｐ_m との間には、一般に図４のス
テップ２０００に示すマップ特性がある。従って、この
ステップ２０００のマップにより目標トルクＴ _F に対応
する吸気管圧力Ｐ_m を算出し、Ｐ_m を算出した後、数式
４記載の式により目標スロットル開度θを算出する。な
お、数式４記載の各式によるＰ_m →θ変換については、
演算が複雑であるからＣＰＵ５０ａの負担が大きいた
め、図４のフローチャートに示したマップ検索の方が有
利であるといえる。即ち、ステップ２０００で演算トル
クＴ_F を吸気管圧力Ｐ_m に変換した後は、数式４のＡ_S
を導出する式の代わりにステップ２００１に示すマップ
によりＡ_S を検索し、次にステップ２００２に進み、Ａ
_S の差分より要求されるスロットル開口面積Ａ_d を計算
する。

【００４１】

【数５】 このとき、ｆ（Ｐ_m ）も数式４記載のｆ（Ｐ_m ）を導出
する式に代えて図示しないマップ検索で算出されてい
る。なお、Ａ_S は定常的な（スロットル弁が制止してい
るときの）スロットル弁の開口面積を示しており、Ａ_d
は定常的なスロットル弁の開口面積に、加速・減速等の
過度補正を加えた最終的に要求されるスロットル弁の開
口面積である。次に、ステップ２００３に進み、マップ
を使用して開口面積Ａ_d から目標スロットル開度θを求
める。なお、ステップ２００３ではマップの代わりに直
接演算式

【００４２】

【数６】 （ｋ，ｋ’は定数）を用いてθを求めてもよい。

【００４３】以上の方式で計算することにより、吸気系
の遅れを見込んだＴ_F →θ変換を実現できる。次に、吸
気系の遅れを見込んだＴ_F1→θ変換を実現するためのス
テップ１０５０の第２案について説明する。第２案のフ
ローチャートを図５に示す。この方法は、前述した図３
のマップを利用するものであるが、図３のマップ検索に
よるＴ _F →θ変換（ステップ３００１）の前に、Ｔ_F の
値を１次進み系で過度補正（ステップ３０００）するも
のである。１次進み補正というのは、図６（ａ），図６
（ｂ）のような特性を有し、即ち、目標トルクＴ_F のス
テップ的な増加あるいは減少入力に対し、オーバーシュ
ートあるいはアンダーシュート後、定常値に収束する波
形を出力するものである。この１次進み補正特性は次式
により計算できる。

【００４４】

【数７】 Ｔ' ｉ＝Ｌ₁ （Ｔ_i −Ｔ_i-1 ）−Ｌ₂ （Ｔ’_i −Ｔ_i ）
＋Ｔ_i-1 Ｔ_i-1 ，Ｔ' _i：出力前回値及び今回値 Ｌ₁ ，Ｌ₂ ：定数 Ｔ_i-1 ，Ｔ_i ：入力前回値及び今回値 又、図６（ａ），図６（ｂ）のような１次進み補正特性
は、図７のようなフィルタだけで実現することもでき
る。このフィルタは、後述する車両特有のハンチング周
波数である固有振動数ｆ_o 以上の周波数領域で目標トル
クＴ_F を増幅させるはたらきのものであり、Ｔ_F →θ変
換における遅れを見込んで、過度補正を実行することが
できる。

【００４５】さて、次に本発明のポイントである推定ト
ルクＴ_T を目標トルクＴ_F に変換する図２のステップ１
０４０についての第１の実施例を説明する。前述したご
とく、トルクがステップ的に変化すると、車両は図３７
（ｂ）のようにハンチングを発生する。このハンチング
の発生は、トルクと車両の前後方向の加速度（車両Ｇ）
とが、サスペンションによる２次のバネマス系であるこ
とに起因する。車両Ｇを伝達関数で表すと、

【００４６】

【数８】 ω_n ：周波数，ξ：減衰率 となり、その周波数特性は、図８に示されるものとな
る。図８中の固有振動数ｆ _o 成分の増幅がハンチングの
原因となっている。Ａξは減衰量であり、大きいほどハ
ンチングが発生しやすい。

【００４７】本発明者は、この図８の周波数特性の逆特
性のフィルタ、即ち、図９（ａ）の特性のフィルタを推
定トルクＴ_T にかければ、ハンチングを防止できること
を発見した。即ち、図９（ａ）に示すフィルタ特性によ
り、固有振動数ｆ_o を減衰させると共に、減衰量Ａξを
小さくできる。本実施例ではさらに、スロットルアクチ
ュエータの応答性を変更したり、路面外乱に同期して車
両が前後方向に動くことにより、ドライバーのペダル操
作量が変動することに対しても、車両安定性を補償する
ために、高周波領域ｆ₁ 以上で減衰する図９（ｂ）に示
す特性のフィルタを図９（ａ）のフィルタに対して、直
列に入れて合成してある。従って、最終的には図１０の
ような特性のフィルタを生成して、推定トルクＴ_T に印
加する。

【００４８】なお、この図１０のフィルタの固有振動数
ｆ_o 及び減衰信号は、次のように表される。

【００４９】

【数９】 ξ減衰率，ｋ：車両バネ定数，Ｍ：重量，Ｃ：ダンパ特
性 ここで、バネ定数ｋは、サス硬さ（エアダンパの場合）
で変化する。重量Ｍは、車両質量及び車輪側から駆動系
を見たときの慣性質量の和で定まる。この慣性質量は、
変速比により変わる。即ち、変速比が大きいほど車輪側
に対する駆動系の慣性質量は大きい。

【００５０】又、ダンパ特性Ｃは、サスペンション硬
さ、タイヤ空気圧で変わる。以上から、変速段（ギヤ位
置）、サスペンションの硬さ、車両質量、タイヤ空気圧
等の車両の運転変数に応じ、フィルタ特性を変えればよ
いことがわかる。次に、図１１，図１２，図２０のフロ
ーチャートで、推定トルクＴ_T をフィルタリングする手
順を説明する。図１１のように、フィルタリングは大き
く２つのル−チンから成る。ステップ１００は図１０の
フィルタ特性を設定するル−チンであり、ステップ２０
０は設定されたフィルタ特性で、実際に計算するル−チ
ンである。

【００５１】図１２に、ステップ１００のフィルタ特性
設定ル−チンを示す。ステップ１０１，１０２で、エン
ジンが無負荷状態であるかどうかの判定をする。仮に、
加速時のような有負荷運転時に図１０の特性に切換える
と車両ショックの原因となるので、変速時、車両停止時
のようにクラッチセンサ４２ａがＯＮ又は変速機２７が
ニュートラルにある時のような無負荷時のみに切換えを
行う。そして、無負荷状態であればステップ１０３に進
み、変速段、サスペンション硬さ（エアダンパの場
合）、車両質量に応じて固有振動数ｆ_o を設定する。こ
の振動数ｆ_o 以上の周波数領域においてのみ、ハンチン
グが発生するので、このハンチング領域では推定トルク
Ｔ_T を減衰させればよい。いま、ｆ_o ＝ｆ_o ’・ｋｆ ₁
・ｆ₂ （ｆ_o ’：基本固有振動数、ｋｆ₁ ：車両質量か
ら定まるｆ_o の補正係数、ｋｆ₂ ：サスペンション硬さ
で定まるｆ_o の補正係数）とする。なお、ｆ_o’，ｋｆ
₁ ，ｋｆ₂ はそれぞれ図１３，図１４，図１５のように
設定してある。つまり、ローギヤほど、または車両質量
が大きいほど、またはサスペンションの硬さがソフトな
ほど、固有振動数ｆ_o は小さく設定される。

【００５２】次に、ステップ１０４に進み減衰信号を設
定する。減衰率ξは、予め車両足回り系（サスペンショ
ン、ダンパ等）の弾性で定まる特有の基本減衰信号ξ’
を記憶してあり、この基本減衰率ξ’をタイヤの空気
圧、サスペンション硬さ、車両質量等の車両運転変数に
応じてそれぞれ図１６〜図１８に示された補正係数によ
り補正する。減衰率ξは、ξ＝ξ’・ｋξ₁ ・ｋξ₂ ・
ｋξ₃ （ｋξ₁ ：タイヤ圧で定まるξの補正係数、ｋ
ξ₂ ：サスペンションの硬さで定まるξの補正係数、ｋ
ξ₃ ：車両質量で定まるξの補正係数）の式により演算
される。つまり、タイヤ圧が小さいほど、又はサスペン
ションの硬さがソフトなほど、車両質量が軽い、即ち積
載量が少ないほど、減衰信号ξは小さく設定される。な
お、減衰率ξが小さいほど、減衰量Ａξは大きくなる。

【００５３】次に、ステップ１０５に進み、ステップ１
０３，１０４で求めた固有振動数ｆ _o 、減衰率ξに応じ
て図１９に示されるマップより、９種類のフイルタ特性
Ｆｉ（ｉ＝１，… …９）のうち１つを選択する。それ
ぞれのフイルタ特性Ｆｉは、次に述べるフイルタリング
計算を行う際の５つの係数ｋｆ₀ 〜ｋｆ₄ を定めるもの
であり、Ｆｉは予めＲＯＭ５０ｄに記憶されている。

【００５４】なお、図１２のル−チンによれば、有負荷
時にはフイルタ特性の設定変更の実行は禁止される。以
上で図１１のフイルタ特性設定ル−チン１００は終了す
る。図２０には、図１１のフイルタリング計算ル−チン
２００についての詳細な手順が示されている。フイルタ
リング計算は、２回前までの推定トルクＴ_T の値と、図
１２のステップ１０５で求めたフイルタ特性係数の値に
基ずいて実行される。ステップ２０１では入力である推
定トルクＴ_T の前回値の更新及び今回のＴ_Tの取込みを
する。

【００５５】ステップ２０３は出力である目標トルクＴ
_F の前回値更新を実行するものである。そして、推定ト
ルクＴ_T から目標トルクＴ_F への変換は、ステップ２０
２において実行される。即ち、

【００５６】

【数１０】Ｔ_F ＝ｋ_F0Ｔ_TO＋ｋ_F1Ｔ_T1＋ｋ_F2Ｔ_T2＋ｋ_F3
Ｔ_T1＋ｋ_F4Ｔ_T2 で計算される。係数ｋ_FO〜ｋ_F4は、ステップ１０５のフ
イルタ特性設定ステップで設定される値である。

【００５７】このフイルタリング計算によって、入力と
なる推定トルクＴ_T の特定周波数成分は所定の減衰率ξ
で減衰され、この減衰された出力Ｔ_F を目標トルクとし
てスロットル制御を実行すれば、車両ハンチングは起こ
らない。前述したように、本実施例では高周波領域ｆ₁
以上で減衰する図９（ｂ）の特性のフイルタを含んでい
る。このｆ₁ を小さくすると、車両Ｇの立上がりがなま
され、逆に大きくすると立上がりが急になる。よって、
ｆ₁ を変えることによより、立上がりの鋭いスポ−ティ
−な乗心地や、立上がりは多少なまるものの、高級感の
あるゆったりとした乗心地を自由に選択することができ
る。これは、運転者の手元のスポ−ツモ−ドスイッチ８
２の操作で切り換え可能としてある。

【００５８】また、すべりやすい路面での急加速防止の
ために、路面の摩擦係数μを検出してμに応じて図２１
のようにｆ₁ を設定してもよい。図２の特性から明らか
なように、μが大きいほどｆ₁ は大きな値とするのが好
ましい。その他、路面凹凸に応じて図２２のように凹凸
が大きな荒い路面ほどｆ₁ を小さくするよう特性を切り
換え、緩加速と急加速を自動選択できるようにしてもよ
い。なお、路面の摩擦係数μあるいは凹凸等の環境変数
の検出については後述する。

【００５９】なお、固有振動数ｆ₀ （ハンチング周波
数）は、環境変化とかエンジン又は車両の経時変化や特
性変化により変化していくので、学習するとさらによい
制御性を実現出来る。学習方法としては、図３７（ｂ）
前述した車両の前後方法の加速度ＧをＧセンサにより検
出し、ハンチング周期を算出し、ｆ₀ に反映させるよう
にすればよい。図２３にフロ−チヤ−トを示す。ステッ
プ６０００では、検出した車両Ｇからハンチング振幅Ａ
Ｇを算出し、ＡＧが所定値以上かどうか（ハンチングし
ているかどうか）を判定する。ＡＧ≧所定値のとき、ス
テップ６００１に進み、過去３回のハンチング周期Ｔ₁
・Ｔ₂ ・Ｔ₃ を算出する。ステップ６００２で算出され
たハンチング周期Ｔ₁ ・Ｔ₂ ・Ｔ₃ の平均値Ｔ_H を求
め、Ｔ_H

【００６０】 次に、図２４を用いて図２のステップ１０３０にて判定
される条件について説明する。 ステップ４００１：前述したように、路面外乱による車
両の前後振動によって、ドライバーのペダル操作量が変
動することもあるので、運転者に加速や減速の意志がな
い定常走行時には不成立とする。定常走行の判定は、図
２５（ａ）のフローチャートに従う。

【００６１】なお、図２５（ａ）のフローチャートの実
行の様子を図２５（ｂ）に示す。即ち、図２５（ａ）に
おいて、ステップ７０００で検出されるアクセル操作量
Ａ_P 及びＡ_P 前回値から所定時間あたりのアクセル操作
量の変化量ｄＡ_P／ｄｔを算出する。次のステップ７０
０１で、｜ｄＡ_P／ｄｔ｜≧所定値ｄＡ_P0（ｄＡ_{P 0}＞０
のとき加速開始と判断し、ステップ７００３に進む。ス
テップ７００３でステップ１０４０の実行フラグＸＦを
ＯＮとし、次のステップ７００４でカウンタＣＦのセッ
ト（ＣＦ＝Ｏ）を行う。

【００６２】ステップ７００１で｜ｄＡ_P／ｄｔ｜＜ｄ
Ａ_P0と判定され、かつステップ７００２で実行フラグＸ
Ｆ＝ＯＦＦのときにはハンチングを生じない定常時、も
しくは緩加速時であって、ステップ１０４０を必要とし
ない状態であると判断し、ＸＦ＝ＯＦＦのままとする。
ｄＡ_P／ｄｔ＞ｄＡ_P0かつＸＦ＝ＯＮのときには、まだ
加速中の可能性があるのでステップ７００５に進み、加
速中かどうかの判断をする。ステップ７００５では、ア
クセルを｜ｄＡ_P／ｄｔ｜≧ｄＡ_P0の速さで操作してか
ら所定時間Ｔ₀（例えば０．５Ｓ）の間は加速中、所定
時間Ｔ₀ すでに経過しているときは加速中でないと判断
する。つまり、ステップ７００５でカウンタＣＸＦをＴ
₀ に対応するＫＣＸＦとを比較し、ＣＸＦ≧ｋＣＸＦの
ときはステップ７００６に進み、加速中でないと判断し
てＸＦ＝ＯＦＦとする。そして、ステップ７００７でカ
ウンタの更新（インクリメント）をする。以上の図２５
（ａ）の手順によって定常走行かどうかを判定し、定常
走行時実行しないようにすれば、路面外乱の影響で瞬間
的に｜ｄＡ_P／ｄｔ｜が大きな値となるのを加速と判断
する誤判定を防止できる。

【００６３】ステップ４００２：路面の摩擦係数μが所
定値μ₀ より小さい時には、条件不成立とする。減速の
時、ペダル操作量がないにもかかわらず、スロットルを
開けるのは危険である。μの検出は、吸気温センサによ
る吸気（大気）温で代用して吸気温≦所定値のときμが
小さいと判断してもよい。

【００６４】又、駆動輪スリップ時の駆動輪加速度で代
用し、即ち駆動輪のスリップ時の加速度が所定値よりも
大きい時はμ＜μ₀ としてもよい。 ステップ４００３：路面凹凸が所定値よりも大きい時
（例えば砂利道等）には図２のステップ１０４０の実行
が振動を大きくしてしまう可能性があるため、条件不成
立とする。それは、図２のステップ１０５０で実行され
るＴ_F →θ変換ブロックでスロットル弁をオーバーシュ
ートさせているため、路面外乱（凹凸）によりペダルが
同期して動いてしまう時、車両定常安定性を損なうこと
があるためである。路面凹凸は、Ｇセンサによる車両Ｇ
で判断する。車両Ｇが高周波でハンチングしている時、
そのハンチング振幅の大きさを凹凸の大きさとする。

【００６５】ステップ４００４：オートクルーズ（自動
低速走行制御）制御時（オートクルーズスイッチ８１が
ＯＮ）は、条件不成立とする。なぜなら、Ａ_P ＝０とな
るためである。但し、図２６のオートクルーズ制御時に
実行するフローチャートの処置により、クルーズ中にも
ステップ１０４０以下を実行できる。これにより、オー
トクルーズ制御開始時や設定車速変更時の車両振動を防
止できる。即ち、ステップ５０００では通常通りクルー
ズ用目標開度θ_C を計算する。ステップ５００１でθ_C
によりスロットル弁７を駆動する。ステップ５００２
で、実際に車速が安定した定速走行になったか判断す
る。その方法は、オートクルーズ設定車速との偏差を見
ればよい。低速走行でない時のみ、ステップ５００３で
トルク補正条件を成立させ、θ_C ではなくθを使用すれ
ばよい。

【００６６】ステップ４００５：トラクション実行時も
条件不成立とする。スリップ抑制を優先的に行う必要が
あるからである。 ステップ４００６：ペダルセンサ、スロットルボディ等
のフェイル時も優先してフェイル処理を行われせるた
め、条件不成立とする。 ステップ４００７：通常は、Ａ／Ｆ（空燃比）に応じて
エンジントルクは変化するので、Ａ／Ｆに応じた補正を
行い推定トルクＴ_T を決定したり、リーンのときは単に
燃料増量あるいは非同期噴射、リッチのときは減量をす
ることが好ましい。

【００６７】しかし、もしも１０≦Ａ／Ｆ≦２０にない
ときは、推定トルクＴ_T が図３（ａ）のようにならない
可能性があるので、実トルクのばらつくことで乗心地が
悪くなることを避けるため、本ステップを挿入して、Ａ
／Ｆが所定範囲外のときは条件を不成立としても良い。 ステップ４００８：前述したように、エンジン温度に応
じた推定トルクＴ_T が既に定められているが、本ステッ
プを挿入して冷却水温Ｔ_H ≦所定値Ｔ_H0では実トルクの
ばらつくおそれがあるため、条件を不成立としても良
い。

【００６８】ステップ４００９：車両振動に無関係であ
る無負荷時は不成立とする。無負荷時の検出はクラッチ
センサ４２ａのＯＮ／ＯＦＦ及びギヤ位置センサ２７ａ
からのギヤ位置信号から行う。即ち、クラッチを踏んだ
時（クラッチセンサＯＮ）、及びギヤ位置信号がニュー
トラル状態のとき無負荷と判定する。 ステップ４０１０：ブレーキ操作時も不成立とする。減
速制御によりスロットル弁７が開くと危険である。ブレ
ーキ操作の検出は、ブレーキセンサ４３ａで行う。

【００６９】ステップ４０１１：図２のトルク補正条件
判定ステップ１０３０における条件が成立したとみな
し、図２のステップ１０４０に進める。 ステップ４０１２：トルク補正条件が成立していないと
みなし、図２のステップ１０７０に進める。通常の制御
ステップ１０７０では、スロットル弁の目標開度θは、
図３（ｂ）のマップよりアクセル操作量Ａ_P と回転数Ｎ
_e から決められたものとなる。なお、θについてはトラ
クション制御実行時はトラクション用開度、オートクル
ーズ制御時は前述したクルーズ用目標開度θ_C となる。

【００７０】なお、上記実施例ではマニュアルトランス
ミッション（ＭＴ）車についての場合を説明したが、オ
ートマチックトランスミッション（ＡＴ）車にも本発明
は有効である。ただ、ロックアップ機構を備えない車両
については、トルクコンバータの内部スリップにより車
両振動は起きないので、本発明の必要はない。上述の図
２のステップ１０４０の実行によって、推定トルクＴ_T
の変化率Ｔ_Tが大きい時、即ちアクセル操作量Ａ_P の変
化率ｄＡ_P／ｄｔが大きい時は、自動的にフィルタリン
グされ、加速時には図３６（ａ）のような目標トルクＴ
_F の特性となる。さらに、スリップ１０５０を介してス
ロットル開度が制御されることで、図３６（ａ）の特性
に合わせて、急加速時のスロットル開度θは、加速時に
は一旦開度が増大された後で減少して再び増大する特性
となり、車両の前後方向の加速度Ｇがほとんどハンチン
グをせずにアクセル操作量Ａ_P に追従して段階的に変化
することになる。このような加速特性によって、まるで
飛行機が離陸する直前のごとくガクガク振動のないスム
ーズな加速感を車両においても体感できることになり、
運転者の意志に一体した優れた車両操縦性を満たすこと
が可能になる。また、急加速時ではないときも、少なく
とも１回はエンジントルクを一定に保持、もしくはエン
ジントルクの増加速度を小さくするべくスロットル開度
が制御される。

【００７１】また、減速時についても図１０の特性のフ
ィルタにより、ガクガク振動のないスムーズ減速特性を
実現できる。次に、推定トルクＴ_T を補正して目標トル
クＴ_T を算出する図２のステップ１０４０に関する第２
の実施例を説明する。ここでは推定トルクＴ_T の波形
を、フィルタリングよりも簡単な処理により図３６
（ａ）に示す２段の階段状の目標スロットルＴ_F の波形
を作り出している。この具体的な過程を図２７（ａ）の
フローチャートに、タイムチャートを図２７（ｂ）に示
す。

【００７２】ステップ１０１０では、推定トルクＴ_T の
波形より第１のトルク波形ＴＤ₁ を計算式ＴＤ₁ ＝ｌ₂
（Ｔ_T −Ｔ_T1）＋ｌ₁ ＴＤ₁ １（Ｔ_T1：Ｔ_T の前回値、
ＴＤ ₁ １：ＴＤ₁ の前回値）により算出する。このＴＤ
₁ の波形は、ステップ的にＴ _T が変化した時には車両の
運転変数によって定まる定数ｌ₂ にて決定されるレベル
まで変化した後、減衰率定数ｌ₁ で減少する。次に、ス
テップ１０１１では、変速比に応じたディレイ時間ｔ
を、図２８のマップより検出する。ここで、ディレイ時
間は、 値は、変速比が小さいほど小さいため、ｔは図２８のご
とき特性となっている。次のステップ１０１２では、第
２のトルク波形ＴＤ₂ を推定トルクＴ_T の波形をディレ
イ時間ｔだけ遅らせた値として計算する。最後にステッ
プ１０１３で、ステップ１０１０，１０１２で計算した
第１、第２のトルク波形ＴＤ₁ 、ＴＤ₂の大きい方の値
を目標トルクＴ_F として計算する。なお、Ｔ_F は単にＴ
Ｄ₁ ＋ＴＤ ₂ として演算してもよい。

【００７３】このように、ＴＤ₁ の値を過去のＴＤ₁ 、
Ｔ_T から求めているので、今回の推定トルクの最終レベ
ルが分からなくてもリアルタイムで目標トルクＴ_F を非
常に簡単なロジックで演算できる。なお、前述の第１実
施例のごとく、車両の積載荷重やタイヤ空気圧、サスペ
ンションの硬さの変化（現在ハード、ソフトの２段切換
式のものが実用化されている）等の車両変数によって車
両がハンチングする固有振動数ｆ_o が変化するため、デ
ィレイ時間ｔに以下の補正を加えることが望ましい。

【００７４】即ち、図２９〜図３１の如く、サスペンシ
ョンのたわみ量が大きいほどｔを大きくとり、また、タ
イヤ空気圧が高いほどｔを小さくとり、またサスペンシ
ョンが硬いほどｔを小さくとればよい。以上の第２実施
例によっても、急加速時には、スロットル開度を一旦開
閉させてから再び開くように段階的に制御することがで
き、飛行機の離陸時のごとく加速性を実現できる。

【００７５】また、急減速時でも同様に、目標トルクＴ
_F の特性が２段階の階段状になることにより、滑らかな
減速を実現できる。なお、図３６図（ａ）に示されるご
とく、加速時に目標トルクが減少させられるｔ期間にお
ける目標トルクＴ_F の平均レベルｔ₀ ｒ₀ と最終的な収
束レベルｔ ₀ ｒとの比ｔ₀ ｒ₀ ／ｔ₀ ｒが運転状態によ
って変化することになることからみても、第１の実施例
ときわめて近い目標トルク特性とすることが可能とな
る。

【００７６】この第２実施例の方式によれば、図２４の
ステップ４００１において、図２５（ａ）のごとく定常
走行を判定する必要はない。というのは、アクセル操作
量Ａ _P が急でない場合は、もともと階段状に目標トルク
Ｔ_F は演算されることはないからである。従って、ステ
ップ４００１は省略してもよい。なお、第１、第２実施
例とも加速時と減速時のいずれか一方のみ、エンジント
ルクを２段階の階段状に制御するものであってもよい。

【００７７】なお、トルクのコントロ−ルはスロットル
だけでなく、燃料制御、点火制御、ＥＧＲ制御、ブレー
キ制御、排圧制御、過給圧制御、可変バルブタイミング
制御（ＶＶＴ）等を併用してもよい。スロットルの応答
性には限界があるため、スロットルだけでは要求トルク
を実現できない時がある。よって、スロットル以外でト
ルクを制御できるシステムは併用した方が良好な制御性
を得る。

【００７８】図３２は、加減速の両方において本発明を
実施して、目標トルクＴ_F を算出して制御されるスロッ
トル開度である。領域Ａ，Ｃ，Ｅでトルク増加制御を併
用し、領域Ｂ，Ｆ，Ｅでトルク抑制制御を併用すればよ
い。併用可能なトルク増加制御及びトルク抑制制御とし
ては、それぞれ以下のようなものがある。トルク増加制御 ア）燃料制御：燃料増量によりトルクの増加を図る。

【００７９】イ）点火制御：点火時期とトルクの関係は
一般的に図３３のようになる。トルクがピークとなる点
火時期に制御すればよい。 ウ）ＥＧＲ制御：ＥＧＲ率とトルクの関係は、図３４の
ようになる。ＥＧＲコントロ−ル用バルブ７５全閉によ
って、ＥＧＲを禁止してトルク増加を図る。 エ）過給圧制御：過給圧制御用バルブ７０を全閉とする
ことで過給圧を上げ、トルク増加を図る。

【００８０】オ）ＶＶＴ：バルブ開閉時期とトルクの関
係は一般的に図３５の如く開時期を進角し、閉時期を遅
角するほどトルクは増加する。トルクピークの位置に制
御する。トルク抑制制御 ア）燃料制御：燃料カットにより大きなトルク制御がで
きる。又、Ａ／Ｆをリーン側に制御してもよい。

【００８１】イ）点火制御：点火時期の遅角によりトル
クを抑制。 ウ）ＥＧＲ制御：バルブ７５によりＥＧＲ率を大きくし
トルクを制御。 エ）ブレーキ制御：ブレーキ油圧を高めることで、車輪
に伝わるトルクを制御してもよい。 オ）排圧制御：バルブ７３を閉側とするほど排圧を上げ
ることができ、トルクを抑制できる。

【００８２】カ）ＶＶＴ：吸排気バルブをそれぞれのバ
ルブ開時期遅角、閉時期を進角させてトルクを制御す
る。 （自動変速機の変速制御動作）次に、ロックアップ機構
付きトルクコンバータ（自動変速機）２５の変速制御動
作を図３７のフローチャートを参照して説明する。

【００８３】まず、ステップ９０１でアクセル操作量
（以下Ａｐと記す）及び車速（以下ＳＰＤと記す）を取
り込む。ステップ９０２で、図３８に示した変速線図に
従い変速段（以下Ｓｈｆｔと記す）を設定する。この変
速線図においてシフトアップ時とシフトダウン時と間に
ヒステリシスが設けてある。ステップ９０３で、変速段
Ｓｈｆｔとこの変速段Ｓｈｆｔの前回値Ｓｈｆｔｐとを
比較し、変速段Ｓｈｆｔが前回値Ｓｈｆｔｐに等しいと
きには直ちにステップ９０５に進む。一方、変速段Ｓｈ
ｆｔが前回値Ｓｈｆｔｐに等しくないときには「変速」
と判断してステップ９０４に進んで変速フラグＦｓｈｆ
ｔをＯＮとしてからステップ９０５に進む。なお、変速
フラグＦｓｈｆｔのＯＦＦは後述のロックアップ機構で
行う。ステップ９０５では、変速か否かにかかわらず、
設定された変速段Ｓｈｆｔに従って、変速用ソレノイド
バルブ２７ａに通電する。一般に変速用ソレノイドバル
ブ２７ａは３つあり、その組に合せで変速段が決まる
（図１には３つまとめて２７ａとしてある） （ロックアップ制御）次に、ロックアップ制御動作を図
３９のフローチャートを参照して説明する。このフロー
チャートにより、ロックアップを行うか否かの判定を行
う。

【００８４】まず、ステップ２０１で、変速段Ｓｈｆ
ｔ、車速ＳＰＤ、エンジン回転数Ｎｅを取り込む。次
に、ステップ２０２で変速段Ｓｈｆｔが１ｓｔ（ＬＯ
Ｗ）か否か、ステップ２０３で車速ＳＰＤが所定値ＳＰ
ＤＬ以下か否か、ステップ２０４でエンジン回転数Ｎｅ
が所定値ＳＰＤＬ以下か否かをそれぞれ判定し、変速段
Ｓｈｆｔが１ｓｔである場合、又は、車速ＳＰＤが所定
値ＳＰＤＬである場合、又は、エンジン回転数ＮｅがＮ
ｅＬ以下である場合に、ステップ２１０に進みロックア
ップを解除（ＯＦＦ）し、同時にロックアップＦＬＵを
ＯＦＦする。これは、上記条件が成立するような場合に
は発進時と予測でき、また、エンジンが低回転（Ｎｅ
小）であるためにエンストが起きるのを防止するためで
る。

【００８５】ステップ２０５〜ステップ２０７では変速
中か否かが判定される。すなわち、ステップ２０５で変
速フラグＦｓｈｆｔがＯＦＦと判定された時にはステッ
プ２０９に進み、ロックアップを行い、ロックアップフ
ラグＦＬＵをオンする。ステップ２０５で変速中（変速
フラグＦｓｈｆｔ＝ＯＮ）と判定されたら、ステップ２
０６に進み、変速段Ｓｈｆｔに応じたギア比、エンジン
回転数Ｎｅ、車速ＳＰＤからトルコン入出力回転比（以
下ＲＴと記す）が計算される。ここで、トルコン入出力
回転比ＲＴは、ギア比×ＳＰＤ／Ｎｅとする。したがっ
て、トルクコン入出力回転比ＲＴがほぼ１のときにはト
ルクスリップが小さく、トルコン入出力回転比ＲＴが２
以下のときトルコンスリップは大きい。

【００８６】次に、ステップ２０７でトルコン入出力回
転比ＲＴが所定値ＲＴＬと比較され、ＲＴ≦ＲＴＬのと
きにはトルコンスリップが大きいと判断されてステップ
２１０に進みロックアップはＯＦＦとなる。一方、ＲＴ
＞ＲＴＬのときにはトルコンスリップが小さいと判断で
きるので、ステップ２０８で変速フラグＦｓｈｔをＯＦ
Ｆするとともにステップ２０９でロックアップを解除
し、ロックアップフラグＦＬＵをオンする。

【００８７】上述の制御動作において、変速中（Ｆｓｈ
ｆｔ＝ＯＮ）にロックアップを行わないのは、車両ショ
ック（変速ショック）防止のためである。すなわち、ロ
ックアップ状態で変速すると、変速による回転差により
一般に変速ショックと呼ぶ車両ショックが生じる。ロッ
クアップを解除すれば、トルコンコンバータがショック
を吸収するため変速ショックは小さくなる。

【００８８】すなわち、ステップ９０４（図３７）で変
速フラグＦｓｈｆｔ＝ＯＮを検出し（変速が指令され）
てから、ステップ２０７（図３８）でトルコンコンバー
タ２５のスリップの縮小を検出するまでの期間を変速期
間（ＦｓｈｆｔがＯＮの期間）と判定し、ロックアップ
をＯＦＦする。これは、トルコンスリップが大きい時に
ロックアップさせると、変速ショックと同様の理由から
車両ショックが大きいためである。 （ロックアップ時のスロットル制御）次にロックアップ
時のスロットル制御動作を図４０のフローチャートを参
照して説明する。

【００８９】まず、ステップ３０１でロックアップフラ
グＦＬＵを調べてロックアップ中か否かを判定し、ロッ
クアップ中（ＦＬＵ＝ＯＮ）のときにはステップ３０２
に進み、車両共振低減スロットル制御（図２から図３６
で説明した車両共振低減のためのスロットル制御）に従
って目標スロットル開度（以下θと記す）を設定し、ス
テップ３０６に進む。一方、ステップ３０１でロックア
ップＯＦＦのときにはステップ３０５に進み、ステップ
３０５で目標スロットル開度θをアクセル操作量ＡＰと
し、ステップ３０６に進む。ステップ３０６では、設定
された目標スロットル開度θに応じてスロットル弁７が
駆動される。

【００９０】以上、変速制御、ロックアップ制御、ロッ
クアップ時のスロットル制御を行った時の各信号のタイ
ムチャートを図４１に示す。図４１において変速段Ｓｈ
ｆｔが２ｎｄから３ｒｄに変速されると、変速フラグＦ
ｓｈｆｔ＝ＯＮとなり、エンジン回転数Ｎｅ、車速ＳＰ
Ｄから計算されるトルコン入出力回転比ＲＴが所定値Ｒ
ＴＬ（ＲＴＬはほぼ１）となったら、変速フラグＦｓｈ
ｆｔがＯＦＦに戻る。ロックアップフラグＦＬＵは１ｓ
ｔ以外の時は変速フラグＦｓｈｆｔと逆の動きをする。
又、目標スロットル開度θは変速フラグＦｓｈｆｔ＝Ｏ
Ｎのときにはアクセル操作量ａｐに設定され、変速フラ
グＦｓｈｆｔ＝ＯＦＦのときには、ステップ３０２に従
って定められる。

【００９１】以上のように、本実施例では変速及び発進
時以外のきにはたとえ加減速時や低速時であっても強制
的にロックアップを行い（図４９参照）、ロックアップ
中は車両共振低減制御（図２〜図３６）を行うことによ
り、燃費向上とドライバビリティ改善とを両立させるこ
とができる。これに比較して、従来のロックアップ制御
では、低速時にはロックアップを行なわず、しかも加速
時などのアクセル操作量が大きい時にはロックアップを
開始する回転数をアップしている（図５０参照）。な
お、変速時にはロックアップさせないのは変速ショック
防止のため、トルコンスリップ大のときロックアップさ
せないのは、ロックアップによる車両ショック防止のた
めである。

【００９２】上記したロックアップ制御では、トルコン
入出力回転比ＲＴが所定値ＲＴＬ（ほぼ１）以上になる
まで、すなわちトルコスリップが充分に小さくなるまで
ロックアップを解除していた（図４７参照）。更なる燃
費向上を狙って、所定値ＲＴＬを例えば０．７程度に小
さくし（トルコンスリップ許容範囲を広げることを意味
する）、ロックアップ領域を拡大することもできる（図
４８参照）。

【００９３】なお、上述したように「発進時」は、変速
段がＬＯＷ（最も変速比が小さいギア位置）の時、ある
いは、エンジン回転数と車速の少なくとも一方が、所定
以下の時間を指し、「変速時」は、アクセル操作量及び
車速に応じて定まる変速段指令が変化後、所定時間を指
す。（エアフロメータのオーバーシュート補償済み車両
共振低減スロットル制御）次に、エアフロメータのオー
バーシュートによる加速初期時における空燃比オーバー
リッチを防止する車両共振低減スロットル制御につい
て、図４２のフローチャートを参照して説明する。

【００９４】まずステップ１で、所定時間△ｔだけＯＮ
となる加速初期フラグＸＱＮのＯＮ／ＯＦＦを判定す
る。なお、この加速初期フラグＸＱＮは、アクセル操作
量ＡＰ’＞ＡＰＬ（ＡＰＬは０より大きな所定値）が成
立した後、所定時間△ｔが経過するまでの間ＯＮとさ
れ、そうでない場合にＯＦＦとされる。ステップ１で加
速初期フラグＸＱＮがＯＦＦ（すなわち、加速初期でな
い）場合には、ステップ２〜４に示すエアフロメータ９
０のオーバーシュート補償動作を迂回してステップ５に
進む。ステップ１で加速初期フラグＸＱＮがＯＮ（すな
わち、加速初期である）場合には、ステップ２に進み、
加速初期フラグＸＱＮがＯＮの場合に、スロットル開度
θの最大値であるピークスロットル開度θｍａｘとエン
ジン回転数Ｎｅとに応じて、図４５を用いてエンジン負
荷Ｑ／Ｎの上限値としてＱＮＭＡＸを設定し、ステップ
３に進む。

【００９５】ステップ３では、エアフロメータ９０で検
出された吸入空気量Ｑをエンジン回転数Ｎｅで除算して
求めたエンジン負荷Ｑ／Ｎが上限値ＱＮＭＡＸを超えて
いるかどうかを判断し、超えていなければ直接に、超え
ていればステップ４でエンジン負荷Ｑ／Ｎを上限値ＱＮ
ＭＡＸに飽和させてステップ５に進み、ステップ５でエ
ンジン負荷Ｑ／Ｎに比例する燃料噴射量を計算してイン
ジェクタ１５に噴射する。

【００９６】なお、燃料噴射量の上限を設ける所定期間
（加速初期期間）△ｔは、図４６に示すように変速段及
びアクセル操作速度ＡＰ’に応じて変えるとさらに有効
的である。図４４に上記燃料制御を実行した時（加速初
期時）のタイムチャートを示す。アクセル操作量ＡＰが
増加後、所定の加速初期期間△ｔ中は、エンジン負荷Ｑ
／Ｎに上限ＱＮＭＡＸが設けられ、加速初期時における
空燃比Ａ／Ｆのオーバーリッチが防止される。

【００９７】つまり、エンジン負荷Ｑ／Ｎは吸入空気量
Ｑに比例し、この吸入空気量Ｑはエアフロメータ９０で
検出され、更にこのエアフロメータ９０は回動タイプの
ベーン式あるいは直動タイプのリニアック式であって加
速初期時にオーバーシュートする。そして、このオーバ
ーシュートは上限値ＱＮＭＡＸの設定によりカットされ
る。

【００９８】図４２の実施例では、エンジン負荷Ｑ／Ｎ
に上限を設ける方法を説明したが、燃料噴射パルス幅や
エアフロメータ出力Ｑに上限を設けたりあるいは減量し
てもいいことはいうまでもない。また、エンジン負荷Ｑ
／Ｎに上限値ＱＮＭＡＸを設けて補正する代わりに、図
４３に示すように、エアフロメータ出力を使用せずにス
ロットル開度θとエンジン回転数Ｎｅとからエンジン負
荷Ｑ／Ｎを測定したり、又は、吸気管圧力からエンジン
負荷Ｑ／Ｎを推定して（ステップ１２）、燃料噴射量を
算出してもよい（ステップ１３）。

【００９９】上記説明したように、車両共振低減制御
（図２〜図３６参照）を行う場合、スロットル弁７を逆
方向（加速時にはスロットル閉方向）に一度、駆動させ
る（図４４図のＡ）ため、エアフロメータ９０で直接空
気量を検出し燃料噴射量を決定する場合、エアフロメー
タ９０のオーバーシュート（吸気量大方向への）により
オーバーリッチになってしまい、このためにエミッショ
ン悪化、加速時もたつきの原因となってしまう。この問
題は、本実施例により解決される。

【０１００】なお、上述したロックアップ制御とエアフ
ロメータオーバーシュート補償制御の２つを併用すれば
さらなる効果が得られるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両内燃機関系の制御装置の一実施例
を図５１〜図５３とともに表す一部概略構成図である。

【図２】本発明の一実施例を実行するフローチャートで
ある。

【図３】図３（ａ）はアクセル開度Ａｐと推定トルクＴ
_T との関係図、図３（ｂ）は従来の推定トルクＴ_T と目
標スロットル開度θとの関係図、図３（ｃ）は大気圧と
補正係数Ｋｗとの関係図、図３（ｄ）は水温と補正係数
Ｋｗとの関係図である。

【図４】目標トルクＴ_F から目標スロットル開度θへの
変換の様子を示すフローチャートである。

【図５】図４の変形例である。

【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）は図５中ステップ３０
００の説明図である。

【図７】図５中のステップ３０００の説明図である。

【図８】車両の前後方向の振動特性図である。

【図９】図９（ａ）図９（ｂ）は推定トルクＴ_T を補正
するためのフィルタの特性図である。

【図１０】推定トルクＴ_T を補正するためのフィルタの
特性図である。

【図１１】図２中ステップ１０４０の第１実施例の手順
を示すフローチャートである。

【図１２】図１１中ステップ１００の説明図である。

【図１３】変速比と基本固有振動数ｆ_o ’との関係図で
ある。

【図１４】車両質量と補正係数Ｋｆ₁ との関係図であ
る。

【図１５】サスペンションの硬さと補正係数Ｋｆ₂ との
関係図である。

【図１６】タイヤの空気圧と補正係数Ｋξ１との関係図
である。

【図１７】サスペンションの硬さと補正係数Ｋξ２との
関係図である。

【図１８】車両質量と補正係数Ｋξ３との関係図であ
る。

【図１９】フィルタ特性の演算マップである。

【図２０】図１１中ステップ２００の説明図である。

【図２１】路面の摩擦係数μと高周波数領域ｆ₂ …との
関係図である。

【図２２】路面の凹凸と高周波数領域ｆ₁ …との関係図
である。

【図２３】固有振動数ｆ_o を演算するフローチャートで
ある。

【図２４】図２中ステップ１０３０の説明図である。

【図２５】図２５（ａ）、図２５（ｂ）は図２４中ステ
ップ４００１の説明図である。

【図２６】図２４中ステップ４００４の説明図である。

【図２７】図２７（ａ）、図２７（ｂ）は図２中ステッ
プ１０４０の第２実施例の説明図である。

【図２８】変速比とディレイ時間ｔとの関係図である。

【図２９】サスペンションのたわみ量とディレイ時間ｔ
との関係図である。

【図３０】タイヤの空気圧とディレイ時間ｔとの関係図
である。

【図３１】サスペンションの硬さとディレイ時間ｔとの
関係図である。

【図３２】本発明による加速時と減速時におけるスロッ
トル開度θの開度変化の説明図である。

【図３３】点火時期とエンジントルクとの関係図であ
る。

【図３４】ＥＧＲ率とエンジントルクとの関係図であ
る。

【図３５】吸排気バルブの開閉時期とエンジントルクの
関係図である。

【図３６】加速時のタイムチャートである。

【図３７】ロックアップ機構付きトルクコンバータ（自
動変速機）２５の変速制御動作を示すフローチャートで
ある。

【図３８】トルクコンバータ出力の回転数とスロットル
弁７の開度との２次元空間上での変速タイミングを示す
変速線図である。

【図３９】ロックアップ制御を示すフローチャートであ
る。

【図４０】ロックアップ時におけるスロットル制御を示
すフローチャートである。

【図４１】図３７〜図４０における各信号のタイミング
チャートである。

【図４２】加速初期時におけるベーン式あるいはリニア
ック式エアフロメータのオーバーシュートを補償するた
めの燃料噴射量算出ル−チンを示すフローチャートであ
る。

【図４３】図４２のル−チンの変形態様を示すフローチ
ャートである。

【図４４】図４２のル−チンで用いる信号のタイミング
チャートである。

【図４５】図４２のル−チンで用いるパラメータの変形
作成例を示す特性図である。

【図４６】図４２のル−チンで用いるパラメータの変形
作成例を示す特性図である。

【図４７】図３７に示すロックアップ機構付きトルクコ
ンバータ（自動変速機）２５の変速制御動作における信
号のタイミングチャートである。

【図４８】図３７に示すロックアップ機構付きトルクコ
ンバータ（自動変速機）２５の変速制御動作における信
号のタイミングチャートである。

【図４９】図３７のロックアップ制御によるロックアッ
プ領域を示す領域図である。

【図５０】従来のロックアップ制御によるロックアップ
領域を示す領域図である。

【図５１】本発明の車両内燃機関系の制御装置の一実施
例を図１、図５２、図５３とともに表す一部概略構成図
である。

【図５２】本発明の車両内燃機関系の制御装置の一実施
例を図１、図５１、図５３とともに表す一部概略構成図
である。

【図５３】本発明の車両内燃機関系の制御装置の一実施
例を図１、図５１、図５２とともに表す一部概略構成図
である。

【図５４】クレーム対応図である。

【図５５】クレーム対応図である。

【符号の説明】

１…エンジン、７…スロットル弁、９…ステップモー
タ、１４…吸気管圧力センサ、１５…インジェクタ、２
３…水温センサ、２５…ロックアップ機構付きトルクコ
ンバータ、２７…変速機、２７ａ…ギヤ位置センサ、３
１ａ、３３ａ、３５ａ、３７ａ…車輪速度センサ、４１
ａ…アクセル操作量、４１ｂ…アクセル全閉センサ、４
３ａ…ブレーキセンサ、５０…ＥＣＵ、６０ａ〜６０ｄ
…サスペンション、６２…空燃比センサ、６３…Ｇセン
サ、６４…サスペンションたわみセンサ、６５…タイヤ
空気圧センサ、６６…可変バルブタイミング装置、９０
…ベーン式エアフロメータ。

フロントページの続き (72)発明者 高尾 光則 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関の運転条件に基づいてスロットル弁
   開度を制御して機関運転に随伴する車両共振を低減する
   とともに、加速時に前記スロットル弁開度を一度閉止方
   向に逆動させる車両共振低減手段と、 車両に設けられ、内燃機関に供給される吸入空気量を検
   出する吸気量検出手段と、 機関の回転数を検出する回転数検出手段と、 前記吸入空気量及び前記回転数に基づいて燃料噴射量を
   算出する燃料噴射量算出手段と、 車両共振低減手段作動中の加速初期時に前記スロットル
   弁開度と前記回転数とに基づいて若しくは吸気管圧力に
   基づいて加速初期時の燃料噴射量を演算する演算手段
   と、 を備えることを特徴とする車両内燃機関系の制御装置。
2. 【請求項２】前記車両共振低減手段は、 内燃機関のトルクを制御するためのスロットル弁と、 運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出
   手段と、 機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 車両の運転変数を検出する車両運転変数検出手段と、 前記アクセル操作量と前記機関運転状態とに基づいて機
   関に要求されるトルクを推定するトルク推定手段と、 このトルク推定手段にて推定された推定トルクを前記車
   両の運転変数に従って車両のハンチングを防止する方向
   に補正するトルク推定手段と、 このトルク補正手段にて補正後の補正トルクに基づいて
   前記スロットル弁の目標スロットル開度を算出する目標
   スロットル開度算出手段と、 該目標スロットル開度算出手段にて算出された目標スロ
   ットル開度に前記スロットル弁を駆動するスロットル駆
   動手段と、 を備える請求項１記載の車両内燃機関系の制御装置。