(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度と関係なくスロットル弁開度を制御可能な装置と、
アクセル開度が最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値としてアクセル開度を検出する手段と、
このアクセル開度に基づいて目標トルク代表値を演算する手段と、
この演算された目標トルク代表値に基づいて目標スロットル弁開度を演算する手段と、
実際のスロットル弁開度がこの演算された目標スロットル弁開度と一致するように前記スロットル弁制御装置に対して制御量を与える手段と
を備えるエンジンの制御装置において、
前記目標トルク代表値がそのしきい値以上となりかつ前記アクセル開度がそのしきい値以上となる第１条件が成立したかどうかを判定する手段と、
この第１条件の成立時にそのときの前記アクセル開度に基づいて前記目標スロットル弁開度を演算する手段と、
前記第１条件の成立時に前記目標トルク代表値に基づく目標スロットル弁開度をこの演算されたアクセル開度に基づく目標スロットル弁開度に切換える手段と
を設けるとともに、
前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値相当のアクセル開度を設定することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
アクセル開度と関係なくスロットル弁開度を制御可能な装置と、
アクセル開度が最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値としてアクセル開度を検出する手段と、
このアクセル開度に基づいて目標トルク代表値を演算する手段と、
この演算された目標トルク代表値に基づいて目標スロットル弁開度を演算する手段と、
実際のスロットル弁開度がこの演算された目標スロットル弁開度と一致するように前記スロットル弁制御装置に対して制御量を与える手段と
を備えるエンジンの制御装置において、
前記目標トルク代表値がそのしきい値以上となりかつ前記アクセル開度がそのしきい値未満となる第２条件が成立したかどうかを判定する手段と、
この第２条件の成立時に前記アクセル開度に基づく目標トルク代表値を前記目標トルク代表値のしきい値で制限する手段と
を設けるとともに、
前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値相当のアクセル開度を設定することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記目標トルク代表値がそのしきい値以上となりかつ前記アクセル開度がそのしきい値未満となる第２条件が成立したとき、前記アクセル開度に基づく目標トルク代表値を前記目標トルク代表値のしきい値で制限することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記目標トルク代表値のしきい値としてエンジントルクの変動に対してスロットル弁開度の変動が過大となる限界点を設定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値をアクセルとスロットル弁を１：１で動かしたときのアクセル開度相当に変換した値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値相当のアクセル開度より大きい値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記目標トルク代表値のしきい値をエンジンの回転数毎に設定することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
エンジン回転数毎の前記目標トルク代表値のしきい値をアクセル開度相当に変換した値のうち一番大きい値を前記アクセル開度のしきい値として設定することを特徴とする請求項７に記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記第１条件が成立する直前の前記目標トルク代表値に基づく目標スロットル弁開度から、前記第１条件が成立したときの前記アクセル開度に基づく目標スロットル弁開度への切換時に遅れ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記第１条件が成立する直前の前記目標トルク代表値のしきい値相当の目標スロットル弁開度から、前記第１条件が成立したときの前記アクセル開度に基づく目標スロットル弁開度への切換時に遅れ処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記遅れ処理は時間比例内分処理であることを特徴とする請求項９または１０に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクセル開度（アクセルの操作量のこと）と関係なくモータによりスロットル弁を制御可能な装置を備え、アクセル開度に基づいて目標エンジントルク（以下単に「目標トルク」という）を演算し、この演算された目標トルクに基づいて目標スロットル弁開度を演算し、実際のスロットル弁開度がこの演算された目標スロットル弁開度と一致するように前記スロットル弁制御装置に対して制御量を与えるようにしたものが各種提案されている（たとえば特開平４−１０１０３７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スロットル弁開度とエンジントルクの関係が一次関数でなく、図１５に示した特性である場合に、スロットル弁開度の大きな領域では、目標トルクの微動に対してスロットル弁開度が過度に反応することになり、結果としてトルク変動が生じ、これによって運転性が悪くなるという問題があった。これは、スロットル弁開度が比較的小さい領域では、エンジントルクに対するスロットル弁開度の変化が小さいのに対して、スロットル弁開度の大きな領域になると、エンジントルクに対するスロットル弁開度の変化が大きくなることに起因するものである。なお、上記の目標とするエンジントルクは、エンジントルクそのものでなくともよく、最大トルクに対する比や吸気量比等のエンジントルク相当値であってもかまわない。
【０００４】
そこで本発明は、目標トルクそのもの、最大トルクに対する目標トルクの比または吸気量比等の目標トルク相当値を総称して目標トルク代表値としたとき、この目標トルク代表値およびアクセル開度に対して所定のしきい値を設け、
▲１▼目標トルク代表値とアクセル開度がともにそのしきい値以上となった場合に、目標トルク代表値に基づく目標スロットル弁開度の演算から、そのときのアクセル開度に基づく目標スロットル弁開度の演算へと切換えることにより、また
▲２▼目標トルク代表値がそのしきい値以上でかつアクセル開度がそのしきい値未満である場合に、目標スロットル弁開度を、目標トルク代表値のしきい値相当の値で制限することにより、目標トルクの変化に対するスロットル弁開度の変化が大きい領域における目標トルクの微動に対するスロットル弁の過大な反応を防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図１６に示すように、アクセル開度と関係なくスロットル弁開度を制御可能な装置３１と、アクセル開度が最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値としてアクセル開度を検出する手段３２と、このアクセル開度に基づいて目標トルク代表値を演算する手段３３と、この演算された目標トルク代表値に基づいて目標スロットル弁開度を演算する手段３４と、実際のスロットル弁開度がこの演算された目標スロットル弁開度と一致するように前記スロットル弁制御装置３１に対して制御量を与える手段３５とを備えるエンジンの制御装置において、前記目標トルク代表値がそのしきい値以上となりかつ前記アクセル開度がそのしきい値以上となる第１条件が成立したかどうかを判定する手段３６と、この第１条件の成立時にそのときの前記アクセル開度に基づいて前記目標スロットル弁開度を演算する手段３７と、前記第１条件の成立時に前記目標トルク代表値に基づく目標スロットル弁開度をこの演算されたアクセル開度に基づく目標スロットル弁開度に切換える手段３８とを設けるとともに、前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値相当のアクセル開度を設定する。
【０００６】
第２の発明は、図１７に示すように、アクセル開度と関係なくスロットル弁開度を制御可能な装置３１と、アクセル開度が最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値としてアクセル開度を検出する手段３２と、このアクセル開度に基づいて目標トルク代表値を演算する手段３３と、この演算された目標トルク代表値に基づいて目標スロットル弁開度を演算する手段３４と、実際のスロットル弁開度がこの演算された目標スロットル弁開度と一致するように前記スロットル弁制御装置３１に対して制御量を与える手段３５とを備えるエンジンの制御装置において、前記目標トルク代表値がそのしきい値以上となりかつ前記アクセル開度がそのしきい値未満となる第２条件が成立したかどうかを判定する手段４１と、この第２条件の成立時に前記アクセル開度に基づく目標トルク代表値を前記目標トルク代表値のしきい値で制限する手段４２とを設けるとともに、前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値相当のアクセル開度を設定する。
【０００７】
第３の発明では、第１の発明において前記目標トルク代表値がそのしきい値以上となりかつ前記アクセル開度がそのしきい値未満となる第２条件が成立したとき、前記アクセル開度に基づく目標トルク代表値を前記目標トルク代表値のしきい値で制限する。
【０００８】
第４の発明では、第１から第３までのいずれか一つの発明において前記目標トルク代表値のしきい値としてエンジントルクの変動に対してスロットル弁開度の変動が過大となる限界点を設定する。
【０００９】
第５の発明では、第１または第２の発明において前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値をアクセルとスロットル弁を１：１で動かしたときのアクセル開度相当に変換した値を設定する。
【００１０】
第６の発明では、第１または第２の発明において前記アクセル開度のしきい値として前記目標トルク代表値のしきい値相当のアクセル開度より大きい値を設定する。
【００１１】
第７の発明では、第４の発明において前記目標トルク代表値のしきい値をエンジンの回転数毎に設定する。
【００１２】
第８の発明では、第７の発明においてエンジン回転数毎の前記目標トルク代表値のしきい値をアクセル開度相当に変換した値のうち一番大きい値を前記アクセル開度のしきい値として設定する。
【００１３】
第９の発明では、第１の発明おいて前記第１条件が成立する直前の前記目標トルク代表値に基づく目標スロットル弁開度から、前記第１条件が成立したときの前記アクセル開度に基づく目標スロットル弁開度への切換時に遅れ処理を行う。
【００１４】
第１０の発明では、第３の発明おいて前記第１条件が成立する直前の前記目標トルク代表値のしきい値相当の目標スロットル弁開度から、前記第１条件が成立したときの前記アクセル開度に基づく目標スロットル弁開度への切換時に遅れ処理を行う。
【００１５】
第１１の発明では、第９または第１０の発明おいて前記遅れ処理が時間比例内分処理である。
【００１６】
【発明の効果】
第１、第４、第５の各発明では、目標トルクの変化に対するスロットル弁開度の変化が大きい領域（第１条件の成立時）になると、目標トルクに基づいての目標スロットル弁開度の演算から、アクセル開度に基づいての目標スロットル弁開度の演算に切換えるので、目標トルクの微動に対するスロットル弁の過大な反応がなくなり、これによって良好な運転性を実現することができる。
【００１７】
また、第１の発明によれば、ドライバーがエンジンの最大トルクを要求しているとき、すなわちアクセル開度の最大時には、スロットル弁が全開となるので、エンジンの出力性能を最大限活用することができる。
【００１８】
第２、第３、第４、第５の各発明によれば、エンジントルクの変化に対するスロットル弁開度の変化が大きい領域（第２条件の成立時）で、目標スロットル弁開度を目標トルク代表値のしきい値相当の値により制限することで、目標トルクの微動に対するスロットル弁の過大な反応がなくなり、これによって、アクセルを一杯までの踏み込まない加速時にも良好な運転性を実現することができる。なお、目標スロットル弁開度を目標トルク代表値のしきい値相当で制限した結果、実現できるエンジントルクは低下するものの、その低下代は最大トルクの数％以下であるため、運転性上問題となることはない。
【００１９】
アクセル開度のしきい値が目標トルク代表値のしきい値相当の値よりも小さいと、目標トルク代表値の与え方によっては、アクセルを一杯まで踏み込まない加速の途中で勝手にスロットル弁が閉方向に動いてしまうことがあるが、第６の発明によれば、こうした加速途中でのスロットル弁閉方向への動きを防止できる。
【００２０】
第７、８の各発明によれば、エンジン回転数毎に異なる最大トルクに合わせた目標トルク代表値しきい値の設定が可能となる。
【００２１】
第９、第１０の各発明によれば、スロットル弁の急開を抑制するので、スロットル弁急開による吸気音を抑えることができる。
【００２２】
第１１の発明によれば、切換前後の値の差によらず、切換に要する時間を同じにできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１において  １はエンジン本体である。エンジンの吸気通路２には、モータ５などでスロットル弁４を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロットル装置３が介装されており、スロットルセンサ６により検出される実際の開度が、コントロールユニット１１からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁４が駆動される。このとき定まるスロットル弁４の開度によってエンジンに吸入される空気量が調整され、エンジンの出力軸トルクが制御される。
【００２４】
アクセルペダル７（アクセル）にはアクセルセンサ１２を備える。このアクセルセンサ１２は、アクセル開度が最大のときをスロットル弁全開位置に相当する値としてアクセル開度を検出するものである。たとえば、スロットル弁４の全開位置における開度が８０゜であったとすれば、アクセル開度が最大のとき８０゜の信号が出力される。また、アクセル開度が最大でないときは、アクセル開度に比例した信号が出力される。
【００２５】
コントロールユニット１１には、このアクセルセンサ１２からのアクセル開度の信号が、クランク角センサ１３からのエンジン回転数の信号とともに入力され、これら入力情報をもとに、コントローラ１１では目標スロットル弁開度を演算し、その演算値（指令）に従ってエンジンのスロットル弁開度（出力）制御を以下のごとく行う。
【００２６】
なお、スロットル装置３の上流に位置するエアフローメータ１４からの吸入空気量、水温センサ１５からの冷却水温度、排気通路７の酸素濃度センサ１６からの酸素濃度の各信号もコントロールユニット１１に入力されており、コントロールユニット１１ではこれらの信号に基づいて理論空燃比やこれよりもリーン側の空燃比を目標空燃比として設定し、この設定した目標空燃比の混合気が得られるように、吸入空気量に比例させて供給燃料量を演算し、その演算値にしたがって燃料噴射弁８からの燃料噴射を行う。９は点火栓である。
【００２７】
コントロールユニット１１で実行される上記スロットル弁制御の内容を、図２のフローチャートにしたがって説明する。
【００２８】
図２は、目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを演算して出力するためのもので、一定時間毎（たとえば４ｍｓ毎）に実行する。
【００２９】
ステップ１、２ではアクセル開度とエンジン回転数を読み込み、これらに基づきステップ３において目標トルクｔＴＥを演算する。この演算方法としては、アクセル開度とエンジン回転数をパラメータとする目標トルクのデータを予めマップに作成しておき、このマップを検索することにより求める方法がある。また、特開平４−１０１０３７号公報に開示されているように、
【００３０】
【数１】
ｔＴＥ＝Ｋ１×ＡＰＳ−Ｋ２×Ｎｅ
の演算式により目標トルクを得る方法であってもよい。ここで、数１式の係数Ｋ１、Ｋ２は車両の運転状態に基づいて設定することになる。
【００３１】
ステップ４では目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴを演算し、目標トルクｔＴＥとこのしきい値ｔＴＥＬＭＴをステップ５において比較する。
【００３２】
ここで、目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴとしては、目標トルクの変動に対してスロットル弁開度の変動が過大となる限界点を設定する。ｔＴＥＬＭＴの実際の値は、目標トルクとスロットル弁開度の分解能にもよるが、発明者の行った検討では最大トルクより数％だけ小さな値であった。
【００３３】
なお、目標トルクが最大値の近くで一段と変動するためにスロットル弁開度が変動するのではない。目標トルクは演算によるビット誤差やセンサ入力によるちらつきなどにより全トルク領域で常にある程度変動している。この場合に、図１５で前述したように、同じ目標トルクの変動幅でも、最小トルク付近より最大トルク付近のほうがスロットル弁開度に対する感度がはるかに大きいため、目標トルクの変動に対してスロットル弁開度の変動が過大となる限界点にしきい値ｔＴＥＬＭＴを設定するのである。
【００３４】
さらに、しきい値ｔＴＥＬＭＴは、エンジン回転数毎に設定する。これは、たとえばエンジン回転数から図３を内容とするテーブルを検索することにより求めることができる。エンジン回転数毎に設定するのは、最大トルク（スロットル弁の全開時のトルク）がエンジン回転数毎に異なるためである。簡単には一定値でもかまわない。
【００３５】
ステップ５での比較の結果、目標トルクｔＴＥがそのしきい値ｔＴＥＬＭＴ未満である場合はステップ６、７、８に進み、従来装置と同様のスロットル弁制御を行う。すなわち、ステップ６において目標トルクｔＴＥを、ラベル名の異なる目標トルク（第２目標トルク）ｔＴＥＰＴＤにストアし、この第２目標トルクｔＴＥＰＴＤとエンジン回転数に基づき、ステップ７で目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを演算し、この目標スロットル弁開度をステップ８で出力レジスタに転送する。目標トルク（第２目標トルクｔＴＥＰＴＤ）に基づいて目標スロットル弁開度を演算する方法は公知である。たとえば、エンジントルクとエンジン回転数をパラメータとするマップを予め作成しておき、このマップを検索することにより求めることができる。
【００３６】
このようにして出力レジスタに転送された目標スロットル弁開度ｔＴＶＯは、電子制御スロットル装置３の駆動ユニットに出力され、この出力により、センサ６により検出される実際のスロットル弁開度が目標スロットル弁開度指令と一致するように駆動される。
【００３７】
これに対して、ステップ５における比較の結果、目標トルクｔＴＥがそのしきい値ｔＴＥＬＭＴ以上となったときは、ステップ５よりステップ９以降に進み、従来装置と異なる方法により、スロットル弁開度を設定する。すなわち、ステップ９でアクセル開度ＡＰＳとそのしきい値ＡＰＯＦＵＬＬを比較する。
【００３８】
ここで、アクセル開度のしきい値ＡＰＯＦＬＬは、上記の目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴをアクセル開度相当に変換した値（つまりｔＴＥＬＭＴ相当のアクセル開度）である。ｔＴＥＬＭＴが上記のように回転数毎に設定されるときは、回転数毎のｔＴＥＬＭＴをアクセル開度相当に変換した値のうち、一番大きい値（望ましくはその値より大きな値）をＡＰＯＦＵＬＬとして設定する。したがって、この設定方法によればＡＰＯＦＵＬＬは一定値となる。ただし、ｔＴＥＬＭＴと同じにエンジン回転数毎に設定する方法でもかまわない。
【００３９】
上記のステップ９における比較の結果、アクセル開度ＡＰＳがそのしきい値ＡＰＯＦＵＬＬ未満である場合は、ステップ１０に進み、目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴをそのまま第２目標トルクｔＴＥＰＴＤにストアしたあと、ステップ７、８の処理を実行する。したがって、このときは目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴ相当のスロットル弁開度が目標スロットル弁開度として設定される（つまり、目標スロットル弁がｔＴＥＬＭＴ相当の値に制限される）。
【００４０】
一方、アクセル開度ＡＰＳがそのしきい値ＡＰＯＦＵＬＬ以上である場合になると、ステップ９よりステップ１１に進み、そのときのアクセル開度ＡＰＳをそのまま目標スロットル弁開度ｔＴＶＯにストアしたあと、ステップ８の処理を実行する。
【００４１】
ここで、本実施形態の作用を図４、図５を参照して説明する。
【００４２】
まず図４は、アイドル状態でａのタイミングからアクセルペダルを最大までステップ的に踏み込んだあと、その状態を保持した場合の概略図である。このとき、目標トルクｔＴＥはアクセル開度の上記ステップ的変化に対してほぼ一次遅れで増加してゆくことになるが、上二段に示す従来装置によれば、目標トルクが最大値に近づいた付近になると、目標トルクに生じる微動の影響を受けて実際のスロットル弁開度ＴＶＯが上下に大きく振れている。
【００４３】
これに対して、下二段に示した本実施形態では、ｃのタイミングでｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬ（ただし、図示のＡＰＯＦＵＬＬはｔＴＥＬＭＴ相当のスロットル弁開度）となることから、そのときのアクセル開度ＡＰＳがそのまま目標スロットル弁開度ｔＴＶＯとされる。ここで、ｃのタイミングでのアクセル開度ＡＰＳは最大位置（＝スロットル弁全開位置ＷＯＴ）にあるので、ｃのタイミングよりスロットル弁開度ＴＶＯ（≒ｔＴＶＯ）はステップ的に全開位置ＷＯＴへと大きくなり、その後は全開位置に保持される。また、このスロットル弁開度の動きに対応して実際のエンジントルクは一次遅れで最大値へと大きくなる。本実施形態によれば、ｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬの条件成立時に、目標トルクに基づいてではなく、アクセル開度に基づいてスロットル弁開度を制御することで、従来装置による上二段のような目標トルクの微動に対するスロットル弁の過大な反応がなくなり、これによって良好な運転性を実現することができるのである。
【００４４】
次に、図５は車両の停止状態からｅのタイミングでアクセルペダルを所定量踏み込んで加速（発進加速）を行った場合の概略図である。このとき、目標トルクｔＴＥは、発進初期の車速が０ｋｍ／ｈであるため発進初期に急激に最大値近くまで立ち上がり、その後の車速の増加とともに小さくなってゆき、やがてある車速で平衡状態に落ち着く。
【００４５】
この場合に、上二段に示す従来装置によれば、目標トルクｔＴＥが最大値付近にあるとき、目標トルクの微動に対応して上下に大きく振れる過大な反応がスロットル弁に生じている。
【００４６】
これに対して下二段に示した本実施形態よれば、ｇとｈのあいだでｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴかつＡＰＳ＜ＡＰＯＦＵＬＬの条件が成立し、この区間では目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴにより目標トルクが制限され、このしきい値ｔＴＥＬＭＴに基づいて目標スロットル弁開度ｔＴＶＯが求められることから、このｇ−ｈの区間でエンジン回転数がそれほど変わらなければ、スロットル弁開度ＴＶＯ（≒ｔＴＶＯ）がほぼ一定となる。すなわち、本実施形態によれば、ｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴかつＡＰＳ＜ＡＰＯＦＵＬＬの条件が成立する区間では、目標スロットル弁開度を目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴ相当の値に制限することでも、従来装置による上二段のような目標トルクの微動に対するスロットル弁の過大な反応がなくなるのである。これによって、図５のようにアクセルペダルを一杯まで踏み込まない加速時においても良好な運転性を実現することができる。
【００４７】
なお、目標スロットル弁開度を目標トルクのしきい値ｔＴＥＬＭＴ相当の値で制限した結果、実現できるエンジントルクは低下するものの、その低下代は最大トルクの数％以下であるため、運転性上問題となることはない。
【００４８】
このように、本実施形態では、ｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴとなる領域、つまりエンジントルクの変化に対するスロットル弁開度の変化が大きい領域では、そのときのアクセル開度に応じて、目標トルクに基づいての目標スロットル弁開度の演算から、アクセル開度に基づいての目標スロットル弁開度の演算へと切換えたり、目標スロットル弁開度を目標トルクのしきい値相当に制限したりすることで、目標トルクの微動にスロットル弁開度が過度に反映することなく、良好な運転性を実現することができる。
【００４９】
また、ドライバーがエンジンの最大トルクを要求しているとき、すなわちアクセル開度の最大時にはスロットル弁が全開となるので、エンジンの出力性能を最大限活用することができる。
【００５０】
次に、図６のフローチャートは第２実施形態で、第１実施形態の図２に置き換わるものである。図２と同一部分には同一のステップ番号を付けている。
【００５１】
この実施形態は、目標値としてのエンジントルクに代えてエンジントルク相当値である吸気流量比を用いたものである。以下、図２と異なる部分を主に説明すると、ステップ２１ではアクセル開度相当の吸気流量比ｔＱＨ０ＡＰを演算する。詳細には、次のようにして求めることができる。
【００５２】
ｉ）アクセル開度ＡＰＳをスロットル弁開度とみたてたときのスロットル弁開口面積Ａａｐｓをまず演算する。これはたとえば、図７を内容とするテーブルを検索することにより求めることができる。
【００５３】
ｉｉ）こうして求めたスロットル弁開口面積Ａａｐｓをエンジン回転数Ｎｅと排気量ＶＯＬで除した値をスロットル弁の正規化開口面積ＡＤＮＶＡＰとして求める。
【００５４】
【数１】
ＡＤＮＶＡＰ＝Ａａｐｓ／Ｎｅ／ＶＯＬ
ｉｉｉ）この正規化開口面積ＡＤＮＶＡＰと吸気流量比ＱＨ０の関係は図８のようになるため、図８を内容とするテーブルを作成しておけば、正規化開口面積ＡＤＮＶＡＰからそのテーブルを検索することで、アクセル開度相当の吸気流量比ｔＱＨ０ＡＰを求めることができる。
【００５５】
ステップ２２では目標トルク相当の吸気流量比ｔＱＨ０ＴＥを演算する。これはたとえば、エンジン回転数Ｎｅと目標トルクｔＴＥから図９を内容とするマップを検索することで、目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＴＥを求めることができる。
【００５６】
ステップ２３では目標トルク相当吸気流量比のしきい値ｔＱＨ０ＬＭＴを演算し、このしきい値ｔＱＨ０ＬＭＴと目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＴＥをステップ２４において比較する。
【００５７】
ここで、しきい値ｔＱＨ０ＬＭＴは第１実施形態におけるしきい値ｔＴＥＬＭＴの役割を果たす値である。つまり、図５に重ねて示したように、ｔＱＨ０ＬＭＴ相当のトルクが第１実施形態のしきい値ｔＴＥＬＭＴとなるものである。
【００５８】
しきい値ｔＱＨ０ＬＭＴは、第１実施形態のしきい値ｔＴＥＬＭＴと同じに、エンジン回転数毎の値である。たとえば、図１０を内容とするテーブルを検索することにより求めることができる。ｔＱＨ０ＬＭＴを回転数毎の値とした理由は、第１実施形態のしきい値ｔＴＥＬＭＴを回転数毎の値とした理由と同じである。ｔＱＨ０ＬＭＴは簡単には一定値でもかまわない。
【００５９】
ステップ２４での比較の結果、ｔＱＨ０ＴＥ＜ｔＱＨ０ＬＭＴである場合は、ステップ２５に進み、目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＴＥをラベル名の異なる目標トルク相当吸気流量比（第２目標トルク相当吸気流量比）ｔＱＨ０ＰＴＤにストアし、この第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤからステップ２６において目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを演算する。
【００６０】
ステップ２６での目標スロットル弁開度の演算は、ちょうどステップ２１と逆の操作を行わせるものである。詳細には次のようにする。
【００６１】
ｉｖ）第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤから図８を内容とするテーブルを検索することにより正規化開口面積ＡＤＮＶＰＴＤを求める。
【００６２】
ｖ）正規化開口面積ＡＤＮＶＰＴＤに数１式とは逆に、エンジン回転数Ｎｅと排気量ＶＯＬを乗じることで、目標スロットル弁開口面積ｔＡＴＶＯを求める。
【００６３】
【数２】
ｔＡＴＶＯ＝ＡＤＮＶＰＴＤ×Ｎｅ×ＶＯＬ
ｖｉ）この目標スロットル弁開口面積ｔＡＴＶＯから図７を内容とするテーブルを検索して目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを求める。
【００６４】
これに対して、ステップ２４での比較の結果、ｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴかつＡＰＳ＜ＡＰＯＦＵＬＬである場合には、ステップ９よりステップ２７に進み、目標トルク相当吸気流量比のしきい値ｔＱＨ０ＬＭＴを第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤにストアしたあと、ステップ２６、８の処理を実行する。したがって、ステップ２６ではしきい値ｔＱＨ０ＬＭＴ相当の目標スロットル弁開度が演算される。
【００６５】
一方、ｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬである場合になると、ステップ９よりステップ２８に進み、アクセル開度相当吸気流量比ｔＱＨ０ＡＰをそのまま第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤにストアしたあと、ステップ２６、８の処理を実行する。
【００６６】
このように、目標トルクに代えて目標トルク相当吸気流量比（目標トルク相当値）を用いた第２実施形態によれば、図４、図５に重ねて示したように、ｔＱＨ０ＬＭＴ相当のトルクが第１実施形態のｔＴＥＬＭＴに、またｔＱＨ０ＬＭＴ相当のスロットル弁開度が第１実施形態のｔＴＥＬＭＴ相当のスロットル弁開度に対応することになり、第２実施形態においても、第１実施例形態と同様の作用、効果を奏する。
【００６７】
ところで、上記の第１実施形態において、「アクセル開度のしきい値ＡＰＯＦＵＬＬを、ｔＴＥＬＭＴ相当のアクセル開度より大きい値とすることが望ましい」ことを前述した。これを図１１を参照して説明する。なお、このことは、第１実施形態に限定されるものでなく、第２実施形態においても適用可能で、第２実施形態に適用したとき、「アクセル開度のしきい値ＡＰＯＦＵＬＬを、ｔＱＨ０ＬＭＴ相当のアクセル開度より大きい値とすることが望ましい」という表現になる。
【００６８】
さて、ｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴ（第２実施形態ではｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴ）かつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬの場合にそのときのアクセル開度を目標スロットル弁開度とするため、ＡＰＯＦＵＬＬがｔＴＥＬＭＴ相当のアクセル開度（第２実施形態ではｔＱＨ０ＬＭＴ相当のアクセル開度）よりも小さいと、目標トルクの与え方によっては、図１１の上二段に示したように、加速の途中で勝手にスロットル弁が閉方向に動いてしまうことがある。すなわち、ｉのタイミングでｔＴＥ≧ｔＴＥＬＭＴ（第２実施形態ではｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴ）かつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬが成立し、目標スロットル弁開度をそのときのアクセル開度に等しくしようとしたとき、ｉのタイミング直前ではスロットル弁開度ＴＶＯのほうがアクセル開度より大きかったのであるから、ｉのタイミングで目標スロットル弁開度をアクセル開度にすると、ｉのタイミングの前後で目標スロットル弁開度が図示のＤだけステップ的に小さくなる。これによって加速途中であるｉのタイミングより実際のエンジントルクが減少し、これによって車速の不連続が生じ、運転性が悪くなるのである。
【００６９】
これに対して、アクセル開度のしきい値ＡＰＯＦＵＬＬを、ｔＴＥＬＭＴ相当のアクセル開度（第２実施形態ではｔＱＨ０ＬＭＴ相当のアクセル開度）より大きくしてあれば、図１１の下二段に示したように、上二段と同じ運転条件でも、ｉのタイミングでＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬの条件が成立しないため、ｉのタイミングからそのときのスロットル弁開度（つまりｔＴＥＬＭＴ相当のスロットル弁開度）を保つだけであり、スロットル弁がステップ的に閉方向に動くことはない。
【００７０】
このように、アクセル開度のしきい値ＡＰＯＦＵＬＬを、ｔＴＥＬＭＴ相当のアクセル開度（第２実施形態ではｔＱＨ０ＬＭＴ相当のアクセル開度）より大きい値とすることで、アクセルペダルを一杯まで踏み込まない加速途中でのスロットル弁の閉方向への動きを避けることができる。
【００７１】
次に、図１２のフローチャートは第３実施形態で、第２実施形態の図６に置き換わるものである。図６と同一部分には同一のステップ番号を付している。
【００７２】
第２実施形態との相違点は、ｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬである場合に進む処理にあり、このとき第３実施形態では、一次遅れ処理を行う（ステップ３１）。
【００７３】
上記の第２実施形態によれば、図４下二段に示したように、ｃのタイミングで目標スロットル弁開度がｔＱＨ０ＬＭＴ相当の値からそのときのｔＱＨ０ＡＰ相当の値（つまりスロットル弁全開位置ＷＯＴ）へとステップ的に変化するため、このスロットル弁急開により吸気音が高くなる。これを避けるため、第３実施形態では、図１４のように目標スロットル弁開度をｔＱＨ０ＬＭＴ相当の値からそのときのｔＱＨ０ＡＰ相当の値へと一次遅れで近づけるようにしたものである。
【００７４】
上記の一次遅れの処理を図１３（図１２ステップ３１のサブルーチン）により説明する。
【００７５】
図１３において、ステップ４１では、アクセル開度相当吸気流量比ｔＱＨ０ＡＰと第２目標トルク相当吸気流量比の１回演算前の値であるｔＱＨ０ＰＴＤ−１（図ではｔＱＨ０ＰＴＤ［−１］で表記）を比較する。ｔＱＨ０ＡＰ＞ｔＱＨ０ＰＴＤ−１であれば、ステップ４２に進み、
【００７６】
【数３】
ｔＱＨ０ＰＴＤ＝Ｋ×ｔＱＨ０ＡＰ＋（１−Ｋ）×ｔＱＨ０ＰＴＤ−１
ただし、Ｋ：加重平均係数
の一次遅れの式で第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤを更新する。
【００７７】
この式の第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤは、ｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬの条件が成立する直前のｔＱＨ０ＴＥまたはｔＱＨ０ＬＭＴを初期値として、ｔＱＨ０ＡＰに対して一次遅れで近づいていく値である。この結果、図１２のステップ２６の処理を行って得られる目標スロットル弁開度は、図４と同じ条件（アクセルペダルを一杯にまで踏み込んだ運転条件）のとき、図１４に示したように、ｔＱＨ０ＬＭＴ相当の値を初期値として、スロットル弁全開位置ＷＯＴへと一次遅れで近づいていく。
【００７８】
一方、図１３のステップ４１においてｔＱＨ０ＡＰ≦ｔＱＨ０ＰＴＤ−１のときは、ステップ４１よりステップ４２に進み、アクセル開度相当吸気流量比ｔＱＨ０ＡＰをそのまま第２目標トルク相当吸気流量比ｔＱＨ０ＰＴＤにストアする。このとき、目標スロットル弁開度はスロットル弁全開位置ＷＯＴになる。
【００７９】
このように、第３実施形態によれば、目標スロットル弁開度ｔＴＶＯが、ｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬの条件が成立する直前のｔＱＨ０ＴＥ相当の値またはｔＱＨ０ＬＭＴ相当の値から、ｔＱＨ０ＴＥ≧ｔＱＨ０ＬＭＴかつＡＰＳ≧ＡＰＯＦＵＬＬの条件が成立したときのｔＱＨ０ＡＰ相当の値へと切換わる際のスロットル弁の急開を抑制することができるので、スロットル弁急開による吸気音の抑制が可能となる。
【００８０】
第３実施形態では、一次遅れ処理を加重平均処理で行う場合で説明したが、時間比例の内分処理であってもかまわない。これは、式そのものは、
【００８１】
【数４】
ｔＱＨ０ＰＴＤ＝α×ｔＱＨ０ＡＰ＋（１−α）×ｔＱＨ０ＰＴＤ−１
のように加重平均式と同じであるが、数４式の係数αが経過時間の関数、たとえば
【００８２】
【数５】
α＝ｔ／Ｔ
ただし、ｔ：経過時間
Ｔ：切換にかける時間（任意に設定可能）
のようになっているものである。つまり、Ｔ＝１０秒と設定すれば、切換開始から１０秒でα＝１となり、ｔＱＨ０ＰＴＤ＝ｔＱＨ０ＡＰとなる。
【００８３】
この時間比例の内分処理のメリットは、切換前後の値の差によらず、切換に要する時間を同じにできる点にある。これに対して加重平均処理の場合にも、加重平均係数を一定とすれば、切換に要する時間が同じになる。しかしながら、切換前後の値の差が変化するときは、加重平均係数を可変値とするしかなく、このとき、切換に要する時間が変わってしまうのである。
【００８４】
第３実施形態は、第１実施形態にも適用可能である。
【００８５】
第１実施形態では目標トルクで、また第２実施形態では目標トルク相当吸気流量比（目標トルク相当値）で説明したが、最大トルクを１００％とした相対値でもかまわない。
【００８６】
実施形態では、いわゆる成層燃焼を行わせるため燃料噴射弁８を燃焼室に臨んで設けているが、本発明はこのものに限定されるものでなく、燃料噴射弁を吸気ポートに設けたタイプにも適用がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】目標スロットル弁開度の演算と出力を説明するためのフローチャート。
【図３】目標トルクのしきい値の特性図。
【図４】アイドル状態からアクセルペダルを一杯まで踏み込んだあと、その状態を保持した場合の概略の波形図。
【図５】発進加速時の概略の波形図。
【図６】第２実施形態の目標スロットル弁開度の演算と出力を説明するためのフローチャート。
【図７】スロットル弁開度に対するスロットル弁開口面積の特性図。
【図８】正規化開口面積に対する吸気流量比の特性図。
【図９】目標トルク相当吸気流量比の特性図。
【図１０】目標トルク相当吸気流量比のしきい値の特性図。
【図１１】第２実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１２】第３実施形態のスロットル弁目標開度の演算と出力を説明するためのフローチャート。
【図１３】一次遅れ処理を説明するためのフローチャート。
【図１４】第３実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１５】従来装置のエンジントルクに対するスロットル弁開度の特性図。
【図１６】第１の発明のクレーム対応図。
【図１７】第２の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
３  電子制御スロットル装置（スロットル弁開度制御装置）
４  スロットル弁
７  アクセルセンサ
１１  コントロールユニット
【図１】
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【図２】
0003593896.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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