(57)【要約】【課題】トルクコンバータを介して自動変速機とエンジンとを駆動結合した車両のパワートレーンにおいて、車両発進時にトルクコンバータで消費される無駄な仕事量を低減するよう、エンジンのスロットル開度を制御する。【解決手段】  先ず時刻t0近辺においてアクセルペダル３が踏み込まれていない状態で車両が停止中であることを確認する。時刻t1以降でアクセル開度が増大すると、アクセル開度に見合うスロットル開度よりも少ないスロットル開度となるよう、スロットルバルブ４を維持するGｐ前スロットル制御を実行する。  続く時刻t2で、加速度ピーク値Gｐが検出された場合、実線に示すようにアクセル開度に見合う通常のスロットル制御（破線）に収束するようにスロットルバルブ４のスロットル開度を徐々に開くGｐ後スロットル制御を実行する。続く時刻t3で、スロットルバルブ４のスロットル開度（実線）が通常のスロットル開度（破線）に戻って、本制御を終了する。【選択図】図３
2006125213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のアクセル操作に応じて出力を電子制御されるエンジンと、自動変速機とを、トルクコンバータを介して駆動結合し、該トルクコンバータはエンジンから出力されるエンジン回転数およびエンジントルクを変換して自動変速機へ入力回転数を入力する車両のパワートレーンにおいて、
前記エンジン回転数と前記入力回転数との比率である速度比を算出し、該速度比および前記エンジン回転数に基づき、前記出力を制御するよう構成したことを特徴とするパワートレーンのエンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン制御装置は、スロットルバルブを具えた前記エンジンのスロットル開度を電子制御し、
運転者の操作するアクセル操作子のアクセル開度に基づき車両の目標加速度を決定する手段と、該目標加速度に基づきトルクコンバータから自動変速機側へ出力される目標トルクコンバータ出口トルクを算出する手段と、算出した目標トルクコンバータ出口トルクから、速度比とエンジン回転数との関係を求める手段と、該求めた速度比と目標エンジン回転数との関係から目標スロットル開度を算出する手段とを具え、
算出した目標スロットル開度となるよう前記スロットル開度を電子制御するよう構成したことを特徴とするパワートレーンのエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジン制御装置において、
車両の発進時に前後方向加速度がピークとなる時点を検出する最大加速時点検出手段を具え、当該時点以前では、目標スロットル開度を、アクセル開度に見合う通常の設定よりも少なめに設定し、当該時点以降では、前記少なめに設定した目標スロットル開度を、アクセル開度に見合う通常の設定に戻すよう構成したことを特徴とするパワートレーンのエンジン制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジン制御装置において、
前記最大加速時点検出手段は、前記エンジン回転数と前記入力回転数との回転差を求め、該回転差の時間変化に基づき発進時に前後方向加速度がピークとなる時点を検出することを特徴とするパワートレーンのエンジン制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載のエンジン制御装置において、
前記最大加速時点検出手段は、前記速度比および前記エンジン回転数に基づきトルクコンバータ出口トルクを算出し、算出したトルクコンバータ出口トルクの時間変化に基づき発進時に前後方向加速度がピークとなる時点を検出することを特徴とするパワートレーンのエンジン制御装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のエンジン制御装置において、
発進後に前後方向加速度がピークとなる時点以降では、前記少なめに設定したスロットル開度を、次式に基づき通常の設定に戻すよう構成したことを特徴とするパワートレーンのエンジン制御装置。
TVO＝TVO1+(TVO2−TVO1)・(VSP−VSP1)／(VSP2−VSP1) 
TVO2  とは、通常のスロットル開度、
TVO1  とは、前記少なめに設定したスロットル開度、
VSP1  とは、 前後方向加速度が最大となったときの車速、
VSP2  とは、スロットル開度が通常の設定に収束するときの車速、
VSP  とは、現在の車速
TVO  とは、制御対象となるスロットル開度をいう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖベルト方式などの無段変速機や、有段自動変速機などの自動変速機と、内燃機関からなるエンジンとを、トルクコンバータを介して駆動結合したパワートレーンの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者のアクセルペダル操作および車速により変速を行う自動変速機を用いた車両においては、車両発進時のトルク増大作用および回転差吸収作用を得るためにトルクコンバータを介して、エンジンと自動変速機とを駆動結合することが一般的である。トルクコンバータは、エンジン側から入力されるトルクコンバータ入口回転数と自動変速機側に出力するトルクコンバータ出口回転数との回転差が大きいほど、トルク増大作用が大きくなるが、トルク増大作用が大きくなるとエンジン出力の一部は自動変速機へ伝達されることなく熱に変換され、無駄仕事量が増大しトルクコンバータの伝達効率が低下する。
【０００３】
特に車両発進時にはトルク増大作用を最も必要とするところ、変換される熱量が大きいほど、無駄仕事量が増大し、トルクコンバータの伝達効率が低下し、燃料消費率が悪化する。また、昨今のエンジン大排気量化により、燃費の向上が課題となってきている。トルクコンバータの回転差に応じて、あるいはトルクコンバータ出口回転数をトルクコンバータ入口回転数で除した速度比に応じて、アクセルペダル操作よりも少なくなるようエンジンのスロットル開度を制限する制御を行うことにより燃費の低減を図る発明としては従来、特許文献１および特許文献２に記載の発明が知られている。
特許文献１に記載の発明は、電子制御スロットルバルブ方式のエンジンを具え、アクセルペダル操作から加速状態を判定し、トルクコンバータの速度比が目標速度比未満であればスロットル開度を所定値に制限する制御を行う。
また特許文献２に記載の発明は、エンジン回転数とトランスミッションの入力軸回転数との差をすべり量として求め、このすべり量、すなわちトルクコンバータの回転差が判定値よりも大きい場合には、エンジンのスロットル開度を制限する制御を行う。
【特許文献１】特開平５−７９３７１号公報
【特許文献２】特開平７−２９３２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のような制御装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり特許文献１に記載のスロットル開度制御では、同一のスロットル開度であっても、積載重量や道路勾配といった車両への負荷によってトルクコンバータの速度比が変動するため、トルクコンバータのスロットル開度を常時最適に制御することはできない。
例えば、車両が下り坂で停止した状態から発進する場合、平坦路での発進と比較して車速の上昇率が高いので、トルクコンバータ速度比の上昇率も平坦路での発進と比較して高くなる。この場合、トルクコンバータ速度比が早めに所定値に達すれば、スロットル開度を制限する制御も早めに解除されることとなって、スロットル開度を制限する制御を持続することができない。
またこれとは逆に、車両が上り坂で停止した状態から発進する場合、平坦路での発進と比較して車速の上昇率が低いので、トルクコンバータ速度比の上昇率も平坦路での発進と比較して低くなる。この場合、トルクコンバータ速度比が遅めに所定値に達すれば、駆動力が必要な状況にもかかわらず、スロットル開度を制限する制御が持続してしまう。
【０００５】
また特許文献２に記載のエンジン出力制御では、トルクコンバータの回転差が同じでも、トルクコンバータ出口回転数が異なれば伝達効率も異なるため、トルクコンバータの回転差に応じてスロットル開度を制限するのでは、エンジン出力は常時最適な設定とはならない。
例えばトルクコンバータ入口回転数に相当するエンジン回転数が1000[rpm]であってトルクコンバータ出口回転数0[rpm]である場合と、エンジン回転数が2000[rpm]であってトルクコンバータ出口回転数1000[rpm]である場合とでは、回転差は同じ1000[rpm]であるものの、熱に変化する無駄仕事量や、トルクコンバータが伝達する仕事量や、制限可能なエンジン出力がそれぞれ異なるため、回転差をパラメータとしてマップ検索よりスロットル開度を求める演算では、エンジン出力を適正に制御できない。
【０００６】
本発明は、車両への負荷やトルクコンバータの伝達効率に応じて、最適にエンジン出力を制限するようスロットル開度を制御することができるエンジン制御装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明によるパワートレーンのエンジン制御装置は、請求項１に記載のごとく、  運転者のアクセル操作に応じて出力を制御されるエンジンと、自動変速機とを、トルクコンバータを介して駆動結合し、該トルクコンバータはエンジンから出力されるエンジン回転数およびエンジントルクを変換して自動変速機へ入力回転数を入力する車両のパワートレーンにおいて、
車両の発進時には、前記エンジン回転数と前記入力回転数との比率である速度比を算出し、該速度比および前記エンジン回転数に基づき、前記出力を制御するよう構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる本発明の変速制御装置によれば、トルクコンバータの速度比およびエンジン回転数に基づきトルクコンバータ出口（タービン）から自動変速機に入力されるトルクコンバータ出口トルクを算出可能であるから、このトルクコンバータ出口トルクに基づきエンジン出力を制御することが可能となり、車両への負荷やトルクコンバータの伝達効率に応じて、適切にエンジン出力を制限するよう制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になる車両発進時のエンジン制御装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示し、１はエンジン、２はトランスアクスルで、これらのタンデム結合により車両のパワートレーンを構成する。
エンジン１は、運転者が操作するアクセルペダル３に連動してその踏み込みにつれ全閉から全開に向け開度増大するスロットルバルブ４により出力を加減され、エンジン出力はトルクコンバータＴ／Ｃを経てトランスアクスル２に入力されるものとする。
【００１０】
エンジン１のスロットルバルブ４は、エンジンコントローラ６によって開度制御され、通常はエンジンコントローラ６がアクセルペダル３のアクセル開度を読み込み、アクセル開度に見合ったスロットル開度となるよう、スロットルバルブ４を開閉するスロットルアクチュエータ５にスロットル開度指令値を出力する。しかし車両の発進時は、後述のエンジン制御を実行してアクセル開度よりも少ないスロットル開度となるよう制限される。
また、エンジンコントローラ６は、エンジン１の点火時期制御によっても車両発進時の燃費向上用にエンジントルクを所定値以下に制限することができる。
【００１１】
なおエンジンコントローラ６は、上記した車両発進時のスロットル開度制御および点火時期制御に専用のものではなく、燃料噴射量制御などの通常のエンジン制御を行うものであり、これがためエンジンコントローラ６には、スロットルバルブ４のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ７からの信号と、エンジン１のエンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ８からの信号とを入力され、通常はこれらスロットル開度TVOおよびエンジン回転数Neなどの車両運転状態に応じた正規の目標エンジントルクTeoを求め、これが達成されるよう燃料噴射量制御および点火時期制御を含むエンジン出力制御を行うものとする。
【００１２】
図１に示すようにトランスアクスル２は、エンジン側に前後進切換え機構２aと、２個の可動プーリ間にベルトを架け渡したベルト式無段自動変速機2bと、ドライブシャフト９側にディファレンシャルギヤ装置2cとを配してこれらを駆動結合したものであり、
トルクコンバータＴ／Ｃを経てトランスアクスル２に入力されたエンジン出力は、ドライブシャフト９を経て左右両側の駆動輪１０に伝達される。
ベルト式無段自動変速機2bは運転者のシフト操作を不要とし、スロットル開度TVOおよびエンジン回転数Neなどの車両運転状態に応じて自動的に変速するものである。
なお、本実施例の他にもトランスアクスル２は、トロイダル式無段自動変速機や、遊星歯車機構を組み合わせた有段自動変速機を具えたものであってもよい。
【００１３】
トランスアクスル２の選択変速比は変速機コントローラ１５により決定され、車両運転状態に応じて最適な目標変速比の算出のため、変速機コントローラ１５には、エンジンコントローラ６を経由してセンサ７，８からのスロットル開度（TVO）信号およびエンジン回転数（Ne）信号を入力するほか、エンジンコントローラ６が内部情報から求めた実エンジントルク（Te）および前記した目標エンジントルク（Teo）に関する信号を入力し、更には、エンジン側からトランスアクスル２に入力される入力回転数Nt を検出する入力回転センサ１６からの信号と、トランスアクスル２からドライブシャフト９側に出力される出力回転数No を検出する出力回転センサ１７からの信号と、を入力する。
【００１４】
変速機コントローラ１５は、上記した入力情報を基に図示せざる周知の制御プログラムを実行して目標変速比を算出し、この目標変速比を選択するようトランスアクスル２の変速制御を行うものとする。
【００１５】
ところで、本実施例においては停止状態から車両が発進するに際し、発進時の燃費向上に資するエンジン制御を、図２に示す制御プログラムの実行により図３に示すごとくに行うものとする。
【００１６】
まず、図２に示す制御プログラムに沿って本制御の概要を説明し、合わせて本制御の効果を図３に沿って説明する。
車両発進時にエンジンコントローラ６が実行する図２の制御プログラムにおいては、先ずステップＳ１で、アクセルペダル３のアクセル開度と、変速機コントローラ１５を経由してセンサ１７からの出力回転数（No）信号を読み込み、アクセル開度が０か否かおよび出力回転数Noが０か否か、つまりアクセルペダル３が踏み込まれていない状態で車両が停止中か否か、を判定する。
【００１７】
アクセル開度が０でない、または車両が停止中でない場合(No)、ステップS２〜５をスキップしてステップＳ６へ進み、スロットルバルブ４はアクセル開度に見合うスロットル開度TVOでそのまま開かれるよう、通常のスロットル制御を実行する。
これに対し、アクセル開度が０であり、かつ、車両が停止中である場合(Yes)、ステップS２へ進み、アクセル開度よりも少ないスロットル開度TVOとなるよう制限するエンジン制御を実行する。
【００１８】
ステップS２でエンジン制御を実行後、ステップS３へ進み、前後方向加速度のピーク値が検出されたか否かを判断する。未検出の場合(No)、ステップS２へ戻り、車両発進時のエンジン制御を続行する。つまり、加速度のピーク値Gｐが検出されるまでは上記の制限されたスロットル開度を保持するGp前スロットル制御を実行する。
【００１９】
ステップS３で、加速度ピーク値Gｐが検出された場合(Yes)、ステップS４へ進み、アクセル開度よりも少ないスロットル開度TVOから通常のスロットル制御へ乗り換えるようエンジン制御を実行する。このエンジン制御を以下、Gp後スロットル制御という。
【００２０】
ステップS４のエンジン制御を実行後、ステップS５へ進み、上述した通常のスロットル制御に復帰したか否かを判定する。未だ復帰しない場合 (No)、ステップS４へ戻りこのエンジン制御を続行する。つまり、復帰したと判定されるまではこのGp後スロットル制御を実行する。
【００２１】
ステップS５で、上述した通常のスロットル制御に復帰したと判定した場合(Yes)、ステップS６へ進み、通常のスロットル制御を実行して、本制御プログラムを終了する。
【００２２】
図３は、アクセル開度の増大によって実現される車両の車速と、スロットルバルブ４のスロットル開度と、トルクコンバータ入口回転数に相当するエンジン回転数Neと、トルクコンバータ出口回転数に相当する入力回転数Ntと、トルクコンバータ入口回転数をトルクコンバータ出口回転数で除算したトルクコンバータ速度比Nt／ Neと、車両前後方向の加速度Gとを示すタイムチャートであり、実線は本制御の場合を示す。また、比較のため通常のスロットル制御のみを行うとした場合について破線で示す。
【００２３】
まず時刻t0で、車両は停止し、アクセル開度は０である。続く時刻t1で運転者がアクセルペダル３の踏み込みを開始すると、図３上段に示すように、アクセル開度が増大する。アクセル開度の増大に伴い、スロットル開度も増大するが、本制御においては、上記ステップS２およびS４で説明したようにスロットル開度がアクセル開度に対し閉じ気味となるようマイナス補正するため、スロットル開度は、図３中段に示すように、通常のスロットル開度制御のみを行うとした場合（点線）よりも低く設定される。すなわち本制御の場合、時刻t1を過ぎてt2までは一定値を保持するよう閉じ気味のスロットル開度TVOを維持し、時刻t2以降、スロットル開度TVOを徐々に増大し、最終的には時刻t3で通常のスロットル開度に一致するよう設定する。
なお、上記時刻t2では、図３下段に示すように、車両前後方向の加速度Gがピーク値Gpを示す。
【００２４】
またエンジン回転数Neも、図３中段に示すように、通常のスロットル開度制御のみを行うとした場合（点線）よりも低く、時刻t2までは一定勾配で増大し、時刻t2以降は徐々に増大し、時刻t3で通常のスロットル開度によるエンジン回転数（点線）に一致する。
なおトルクコンバータ出口回転数Ntは、実線で示す本制御の場合が、点線で示す通常のスロットル開度制御のみを行う場合よりも、若干下回るものの、略一定勾配で増大する。
したがって車速も、図３上段に示すように、トルクコンバータ出口回転数Ntと同様の特性をもって略一定勾配で増大する。
【００２５】
速度比Nt／Neは、実線で示す本制御が、通常のスロットル開度制御のみを行うとした場合（点線）よりも若干大きくなる。速度比Nt／Neの分母に相当するエンジン回転数Neが、上述のように低めに設定されるためである。
【００２６】
このように本制御においては、図３下段に示すように、実線で示す加速度のピークGpが、通常のスロットル開度制御のみを行うとした場合（点線）よりも小さくなって、搭乗者が感じる唐突感を緩和することができる。
【００２７】
次に、本発明のスロットル制御についてより具体的に説明する。
上記ステップS２で実行するGp前スロットル制御においては、エンジンコントローラ６が、図４に示す目標エンジントルク補正マップを参照して、エンジントルクを減少側（-1、-2）に補正あるいは増大側（+1）に補正するよう、スロットル開度TVOを決定する。図４のエンジントルク補正マップは、アクセル開度２／8の場合を例示する。他のアクセル開度の場合には、アクセル開度に対応するエンジントルク補正マップが別途算出されるが、いずれのアクセル開度においても、横軸はトルクコンバータT／Ｃの速度比eを、縦軸はエンジン回転数Ｎｅを示す。エンジン回転数Neが大きいほど、速度比eが小さいほど、目標エンジントルクTeoはマイナス補正される。
車両発進時には、速度比e＝０であってエンジン回転数Neが中高領域になるため、図４を参照して、トルクTeoはマイナス補正される。目標エンジントルクTeoはマイナス補正されるため、スロットル開度TVOはアクセル開度よりも少なくなるよう制限される。
【００２８】
アクセル開度毎の目標エンジントルク補正マップは、まず図８に示すトルクコンバータ出口トルクの特性図に後述する目標トルクコンバータ出口トルクをプロットし、次にこれを図１１に示すトルクコンバータ入口トルクの特性図に変換して前記プロットしたものが目標トルクコンバータ入口トルク（目標エンジントルク）となる。つまりトルクコンバータ入口トルクはエンジントルクに等しいため、トルクコンバータ入口トルクの特性図から、目標エンジントルク補正マップを得ることができる。
トルクコンバータ出口トルクの特性図について説明する。トルクコンバータ入口トルクに相当するエンジントルクTeと、エンジン回転数との関係は、次式で示される。
Te  ＝  τ・Ne２                            ・・・・・・  （１）
τは容量係数であり、図５の特性図で示すように速度比eをパラメータに有する。
【００２９】
トルクコンバータ出口トルクTtは、次式で示される。
Tt ＝  ｔ・τ・Ne２                          ・・・・・・  （２）
ｔはトルクコンバータ入口トルクとトルクコンバータ出口トルクTtとの比を示すトルク比（Tt／Te）であり、図６の特性図で示すように速度比eをパラメータに有する。
【００３０】
したがって、容量係数τとトルク比ｔとの積ｔ・τは、速度比eをパラメータに有する図７の特性図で示すことができる。図７の特性図によれば、速度比eが大きくなるほどｔ・τは減少する。
この結果トルクコンバータ出口トルクTtも速度比eが大きくなるほど減少する。トルクコンバータ出口トルクTtを、速度比eおよびエンジン回転数の自乗Ne２をパラメータとして三次元座標軸で表示すると、図８の特性図で示すことができる。図８に示すようにトルクコンバータ出口トルクTtは、エンジン回転数Neが大きいほど、速度比eが小さいほど大きくなる。
【００３１】
図８に示すトルクコンバータ出口トルクの特性図を、トルクコンバータ入口トルクの特性図に変換するにあたり、目標トルクコンバータ出口トルクを求めておき、これを図８にプロットしておく必要がある。このため、アクセル開度に基づき目標トルクコンバータ出口トルクを算出する手段について説明する。
【００３２】
図１０のブロック図は、目標トルクコンバータ出口トルクを算出するためのアルゴリズムを示す。まず２１では、読み込んだアクセル開度に基づき目標加速度[m/s2]を算出する。
次に、算出した目標加速度[m/s2]に２２の車両重量[kg]を掛けて駆動力[N]を算出する。
次に、算出した駆動力[N]に２３の車輪のタイヤ動半径[m]を掛けてドライブシャフト９の車軸トルク[Nm]を算出する。
次に、算出した車軸トルク[Nm]を２４のディファレンシャルギヤ装置２ｃの終減速比で除算して無段変速機２ｂの出口トルク[Nm]を算出する。
次に、算出した無段変速機２ｂの出口トルク[Nm]を２５の無段変速機２ｂが取り得る最低変速比で除算して無段変速機２ｂの入口トルク[Nm]を算出する。なお、トランスアクスル２が有段自動変速機を具える場合には、ここで第１速に係る変速比を除算する。
算出した変速機の入口トルク[Nm]は２６の目標トルクコンバータ出口トルク[Nm]である。
【００３３】
このようにして算出した目標トルクコンバータ出口トルク[Nm]を、トルクコンバータ出口トルクTtを表す図８の特性図にプロットして、目標とする速度比e−エンジン回転数Neの関係を求める。例えば目標トルクコンバータ出口トルク[Nm]が１５０であるとき、速度比e−エンジン回転数Neの関係は図８の太線でプロットされる。
【００３４】
上記のように目標トルクコンバータ出口トルク[Nm]がプロットされた図８の特性図を、トルク比ｔで除算して、図１１に示すトルクコンバータ入口トルクを表す特性図に変換する。トルクコンバータ入口トルクは、エンジントルクに相当するため、図８中の太線は、目標エンジントルクを示す図１１中の太線に変換される。
【００３５】
図１１の特性図においてメッシュで示される曲面は、速度比ｅおよびエンジン回転数Ｎｅ毎のトルクコンバータ入口トルク（エンジントルク）を表す。図１１を参照すると、速度比e＝０であってエンジン回転数が約１０００ｒｐｍ（アイドリング状態）よりも高くなる車両発進時においては、トルクコンバータ入口トルク（エンジントルク）が目標トルクコンバータ入口トルク（目標エンジントルク）よりも大きくなってしまうことがわかる。そこで、車両発進時においては、スロットル開度TVOを、アクセル開度よりも閉じるようマイナス側に補正して、エンジントルクを目標エンジントルクに合わせる。
図１１中に太線で示した目標エンジントルクを切り出して平面に表示すると、図１２のようになる。
図１２に示された目標とする速度比e−エンジン回転数Neの関係は、前述の図４に実線で示した関係に等しい。このようにして、アクセル開度毎の目標エンジントルク補正マップを求めることができる。
【００３６】
図２のステップS２において実行する前述のGp前スロットル制御においては、アクセル開度毎に上記のようにして求めた本制御のスロットル開度を維持する。
次に図２のステップS４において実行する前述のGp後スロットル制御においては、本制御のスロットル開度から通常のスロットル開度に戻す。これにより、アクセル開度およびスロットル開度のタイムチャートは図１３の実線に示すようになる。破線は本制御を実行しない通常のスロットル制御の場合を示す。なお図１３は、図３のタイムチャートを拡大して示すものである。
【００３７】
Gp前スロットル制御では、図１３の時刻ｔ１で、運転者がアクセルペダル３の踏み込みを開始すると、アクセル開度はステップ的に増大するのに対し、スロットル開度TVOは、時刻t1から一気にアクセル開度に見合う開度まで開かれることなく、時刻t2までは、通常の開度よりも閉じ気味の開度となる。
またGp後スロットル制御では、時刻t2以降で、スロットル開度TVOを徐々に開き、時刻t3で破線に示すアクセル開度に見合うスロットル開度に一致させる。
【００３８】
なお、図１４に実線で示すような、アクセル開度毎の補正済スロットル開度を机上計算より求めてエンジンコントローラ６で予め記憶しておき、この図１４を参照することにより、スロットル制御を実行してもよい。
図１４について付言すると、アクセル開度に対応する補正済スロットル開度は、図示しないアクセル開度と目標エンジン回転数との関係（平坦路等における設定値）と、図１１に示す速度比が０のときのエンジントルク（トルクコンバータ入口トルク）−エンジン回転数の特性と、スロットル開度毎のエンジン回転数−エンジントルクの特性図（エンジン性能曲線ともいう）とから机上計算より算出される。
【００３９】
図１４に示す補正済スロットル開度を用いてGp前スロットル制御を実行する場合、アクセル開度毎に目標エンジントルク補正マップを求める手数を省き、平坦路では図４を用いてGp前スロットル制御を実行する場合と略同等の効果が期待できる。 
しかし勾配路では傾斜角に応じて車両への負荷や速度比の上昇変化率が異なるため、平坦路における設定値（図１４）を用いるのでは、最適にエンジン出力を制限することができない。
【００４０】
これに対し本実施例のGp前スロットル制御では、上述および図１０に示したようにアクセル開度に対応する目標加速度から目標トルクコンバータ出口トルクを算出し、図８に示すエンジン回転数Ｎｅと速度比ｅとの関係における目標トルクコンバータ出口トルクから図１１，１２に示す目標エンジントルクに変換して、図４に示す目標エンジントルク補正マップをアクセル開度毎に求め、正確なスロットル制御を期するものであることから、
上り勾配路における発進時や、下り勾配路における発進時など、負荷が異なる場合には図４に示す目標エンジントルク補正マップを参照し、異なる負荷に応じて適切にエンジン出力を制限することができる。
【００４１】
図１３に示した本制御の効果について、図１５の実線に示す。破線は本制御を実行しない通常のスロットル制御の場合を示す。なお図１５は、図３下半分に示したタイムチャートを見易いよう拡大して示したものである。
時刻t１以降、トルクコンバータT／Mはトルク容量τの許容分を超えてエンジントルクTeを吸収することができず、余剰分のトルクはエンジン回転数Neの増大に使用される。これに伴い、トルクコンバータ出口トルクTtも、前述および（２）式のとおり、エンジン回転数の自乗Ne２に比例して増大する。したがって、加速度Gは増大する。時刻t２でトルク容量τの許容分がエンジントルクTeと釣り合うと、図１３中段で示すようにエンジン回転数Neの増大は一旦停止する。このとき車両の加速度Gはピーク値に達する。
【００４２】
本制御中、Gp前スロットル制御では、図１３の時刻ｔ１で、運転者がアクセルペダル３の踏み込みを開始すると、アクセル開度はステップ的に増大するのに対し、スロットル開度TVOは、時刻t1から一気にアクセル開度に見合う開度まで開かれることなく、時刻t2までは、通常の開度よりも閉じ気味の開度となる。
したがって、図１５上段に示す加速度Gの立ち上がりが緩やかになって、搭乗者が感じる唐突感を防止することができる。
【００４３】
図１５中段に示すように、時刻t2以降、エンジン回転数Neの増大は停滞し、またはエンジン回転数Neは微増する。車速は上昇を続けているので、トルクコンバータ出口回転数Ntは上昇を続ける。この結果、速度比eは増大し、トルク比ｔは低下する。したがって、加速度Gは図１５上段に示すように減少する。
【００４４】
本制御中、Gp後スロットル制御においては、図１３下段に示すように時刻t2からスロットル開度TVOを徐々に増大し、最終的には時刻t3で通常のスロットル開度に一致するよう設定することから、図１５上段で示すように、スロットル開度を閉じ気味にしたままのスロットル開度の場合（細線）のような加速度Gの落ち込みがなくなって、運転者が落ち込みをカバーするようアクセルペダル３を踏み増すといった操作を回避することができる。
【００４５】
さらにトルクコンバータT/Mの伝達効率ηは、一般には図１６のように表され、速度比eが少ないほど、伝達効率ηが悪くなるところ、本制御によれば、トルクコンバータT/Mの速度比eが０に近く、伝達効率ηが悪い領域で、エンジン回転数Neを抑制することから、燃費の悪化を防止することができる。
【００４６】
また本実施例のように、車両発進時においてスロットル開度TVOをアクセル開度よりも閉じるようマイナス側に補正することの更なる効果として、運転者のアクセル操作を容易にして、アクセルペダル３を、所望する加速度に対応した踏み込み量に合わせることができる。
【００４７】
この効果を説明するにあたり、まず、アクセル開度と加速度のピーク値Gpとの関係について説明すると、加速度Gはトルクコンバータ出口トルクTtに比例する。トルクコンバータ出口トルクTtは上式（１），（２）よりエンジントルクTeおよびトルク比ｔに比例する。エンジントルクTeはアクセル開度に比例する。したがって、トルク比が大きい領域では僅かなアクセル開度変化量であっても、加速度のピーク値Gpの変化が大きくなる。
このことは図９に示すアクセル開度および加速度のピーク値Gpの関係を示す特性図に明確に示される。図９によれば、点線で示す通常のスロットル制御のみを行うとした場合においては、アクセル開度が０近辺の低開度領域では、加速度のピーク値の立ち上がりが急勾配になる。
【００４８】
この結果、アクセル開度を基準とする加速度の分解性能が悪化し、運転者が所望の加速度Gを得ようとしてアクセルペダル３の踏み込み量を加減しても、所望の加速度Gを得ることが困難になる。したがって、アクセル開度に見合うようスロットル開度を制御する通常のスロットル制御では、運転者にとってアクセル微操作が煩わしいものとなる。
【００４９】
しかし本実施例においては、車両発進時においてスロットル開度TVOをアクセル開度よりも閉じるようマイナス側に補正することから、アクセル開度と加速度のピーク値Gpとの関係は図９中の実線にように示され、通常のスロットル制御（破線）よりも勾配が緩やかになる。
したがって、運転者のアクセル操作を容易にして、アクセルペダル３を、所望する加速度に対応した踏み込み量に合わせることができる。
【００５０】
加速度のピーク値Gpの検出方法について説明する。
図３および図１５に示したトルクコンバータT/Mの入口回転数（エンジン回転数）および出口回転数に着目すると、これらの時間変化は図１７上段のようになる。トルクコンバータ入口回転数に相当するエンジン回転数Neとトルクコンバータ出口回転数Ntの差分Ne-Ntを算出すると、図１７中段のようになる。
【００５１】
さらに、差分Ne-Ntの時間変化率Δ（Ne-Nt）を算出すると図１７下段のようになる。本図によれば、加速度ピーク値Gｐが出現する時刻t2よりも、僅かに後の時刻t4で時間変化率Δ（Ne-Nt）が０になることがわかる。したがって、時間変化率Δ（Ne-Nt）を監視し、０よりも僅かに大きい所定値まで減少したときに、加速度ピーク値Gpの出現時刻t2を検出することができる。
なお、０よりも僅かに大きい所定値を閾値とするのは、もし０を閾値と設定すれば時刻t4が検出され正確な出現時刻t2に対し検出が遅れる、という不都合を回避するためである。
【００５２】
上記の検出方法によれば、トルクコンバータ出口回転数Ntと、エンジン回転数Neとから回転差（Ne−Nt）を求め、該回転差の時間変化Δ（Ne−Nt）に基づき発進後に前後方向加速度がピークとなる時刻t2を検出することから、簡易な算出方法により、迅速に時刻t2を検出することが可能となり、Gp前スロットル制御からGp後スロットル制御への切換えを迅速に行うことができる。
【００５３】
あるいは加速度のピーク値Gpの検出方法は図１８に示すアルゴリズムを、例えば５０ｍｓ周期毎に実行するようにしてもよい。
３１ではセンサ１６からの信号（入力回転数Nt）を読み込む。３２ではセンサ８からの信号（エンジン回転数Ne）を読み込む。これらを除算して、変速比ｅを算出する。３３では、変速比ｅをパラメータとし、上述の図７に示した特性図を参照して、ｔ・τを求める。３４では、エンジン回転数Neの自乗を算出する。これらを乗算して（ｔ・τ・Ne2)トルクコンバータ出口トルクを算出する。３５では、1周期前の前回値（５０ms前）のトルクコンバータ出口トルクを格納する。３６では、さらに1周期前の前回値（１００ms前）のトルクコンバータ出口トルクを格納する。３７では、今回値と前前回値との変化量Δ（ｔ・τ・Ne2）を算出する。
【００５４】
３８では、変化量Δ（ｔ・τ・Ne2）が所定値以下になったか否かを判定する。所定値以下になれば、３９へ進み、Gp後スロットル制御に切り換える。所定値以下になっていなければ、４０へ進み、引き続きGp前スロットル制御を続行する。
なお、３８の所定値は０よりも僅かに大きい数値とする。もし０を閾値と設定すれば正確なGp出現時刻t2に対し検出が遅れる、という不都合を回避するためである。
【００５５】
本実施例によれば、別途トルクセンサ等の機器を設ける必要もなく、既設の回転検出センサ８，１６のみで、加速度ピーク値Gpの出現時刻を検出することが可能である。
【００５６】
上述のGp後スロットル制御において、スロットル開度TVOを通常のスロットル開度に収束させる方法について図１９の説明図に沿って説明する。
上述のように加速度ピーク値Gpの出現時刻t2を検出すると、時刻t2における車速VSP１を読み込む。車速は出力回転数センサ１７が検出するトランスアクスル２の出力回転数Noから算出可能である。次に、通常のスロットル開度を保持したとするならば（破線）時刻ｔ3において得られる車速VSP2を算出する。また、通常のスロットル開度TVO2およびGp前スロットル制御におけるスロットル開度TVO1は、エンジンコントローラ６において算出される。
【００５７】
これら少なめに設定したスロットル開度TVO1と、通常のスロットル開度TVO2と、加速度ピーク値Gpが出現したときの車速VSP1と、スロットル開度TVOが通常の設定に収束するときの車速VSP2とを用いて、下式により現在の車速VSPに対する目標スロットル開度TVOを算出する。
TVO＝TVO1+(TVO2−TVO1)・(VSP−VSP1)／(VSP2−VSP1)   ・・・  （３）
そして、エンジンコントローラ６は、スロットルバルブ４のスロットル開度が（３）式の目標スロットル開度TVOに追従するようスロットルアクチュエータ５に信号を出力する。
【００５８】
この結果、本実施例のスロットル制御における、スロットル開度TVOは、車速VSPとの関係で、図１９の実線に示すように実現される。まず、ピーク値Gpが検出される時刻t2まではGp前スロットル制御を実行し、車速VSPに拘わらずスロットル開度TVOがTVO１に保持する。次に、時刻t2以降はGp後スロットル制御を実行し、車速VSPの上昇に応じ、スロットル開度TVOが一定勾配で上昇する。最後に時刻t3以降は、スロットル開度TVOがアクセル開度に見合う通常のスロットル開度に戻る。
【００５９】
したがって本実施例においては、トルクコンバータ出口回転数に相当する車速VSPに基づき、スロットル開度TVOを制御することから、車両への負荷に応じて適切な制御を実行することが可能になる。
例えば、下り坂など車両への負荷が小さい走行条件では、図１９の実線ではなく一点鎖線に示すように実現され、スロットル開度TVOをTVO1に制限する時間が長くなって、燃費の向上に寄与する。
あるいは上り坂など車両への負荷が大きい走行条件では、図１９の実線ではなく二点鎖線に示すように実現され、スロットル開度TVOの収束が早くなって、運転性が向上する。
【００６０】
本実施例におけるGp前スロットル制御およびGp後スロットル制御につき、図２０に沿って説明する。なお図２０は上述した図８と共通のものである。
まず時刻t1以降でエンジン回転数Neが略1500[rpm]以上の中高回転領域に達し、かつ、速度比eが０に近い小さな値であるときには、Gp前スロットル制御が実行され、エンジン特性は図２０の実線のように変化する。時刻t2で加速度Gに比例するトルクコンバータ出口回転数（ｔ・τ・Ne2）がピーク値に達すると、時刻t2以降では実線で示すように減少する。そこで時刻t2以降では、Gp後スロットル制御が実行される。
【００６１】
Gp後スロットル制御とは、前述のように、アクセル開度に対し閉じ気味のスロットル開度から、アクセル開度に見合うスロットル開度へ、徐々に乗り換える制御であることから、時刻t2からt3に至るまで、トルクコンバータ出口回転数（ｔ・τ・Ne2）は実線のように変化する。これにより、細線で示すスロットル開度を閉じ気味にしたままのトルクコンバータ出口回転数（ｔ・τ・Ne2）から、破線で示す通常のスロットル開度へ乗り換える。
【００６２】
ところで本実施例においては、車両が発進するに際し、エンジン回転数Neと入力回転数Ntとを読み込み、これらの速度比eを算出し、速度比ｅおよびエンジン回転数Neに基づき、図４または図１２に示す目標エンジントルク補正マップを算出し、このマップに基づきエンジン１の出力を制御するよう構成したことから、
図３のタイムチャートの下段に実線で示すように、車両発進時に時刻t2で出現する加速度Gのピーク値Gpを、通常のスロットル制御（破線）よりも下げることが可能となり、搭乗者が感じる唐突感を低減して車両の乗り心地を向上することができる。さらに、前述の（２）式および図８に表されるトルクコンバータ出口トルクTtに応じてスロットル開度を補正するため、車両発進時の走行状態に応じたきめ細かなスロットル制御が可能になる。
なお、請求項でいう発進時とは、停止状態から車両が発進する場合の他、速度比が略０である微速前進中に運転者がアクセルペダル３を踏み込んで車両の前後方向加速度が増加する場合も含む。
【００６３】
具体的には、図１０の２１で運転者の操作するアクセルペダル３のアクセル開度に基づき車両の目標加速度を決定し、２１〜２５でこの目標加速度に基づき目標トルクコンバータ出口トルクを算出し、算出した目標トルクコンバータ出口トルクをパラメータとして図８の特性図をマップ検索することにより、図１２（図４に相当）に示す速度比eとエンジン回転数Neとの関係を求め、この関係（図４）から目標スロットル開度を補正する。そして補正した目標スロットル開度に追従するようスロットル開度を制御するよう構成したことから、
車両への負荷など運転状態に適合したスロットル制御を実行することができる。
【００６４】
また、上記の各算出時に車両重量や、トルクコンバータT／Mの特性（容量係数、トルク比）や、ディファレンシャルギヤ装置2cの終減速比等を考慮してスロットル制御を実行することから、これら全部または一部の考慮を設計変更することにより、車両全体としての発進加速の性能設計が容易にできる。
【００６５】
なお、スロットル開度を絞る本制御は車両発進時のほか、トルクコンバータが非直結かつ低速度比域の走行中に、運転者が加速を所望してアクセルを大きく踏み込む場合等にも適用することが可能であり、燃費向上および唐突感の低減を図ることができる。
【００６６】
また本実施例においては、車両の発進時に加速度Gがピーク値Gpに達する時刻t2を検出し、時刻t2以前では、目標スロットル開度を、アクセル開度に見合う通常の設定よりも少なめに設定するGp前スロットル制御を実行し、時刻t2以降では、前記少なめに設定した目標スロットル開度を、アクセル開度に見合う通常の設定に戻すGp後スロットル制御を実行するよう構成したことから、
Gp前スロットル制御の実行中は、加速度Gの立ち上がりを低減し、唐突感を抑えて、乗り心地性能および燃費が向上する。
また、Gp後スロットル制御の実行中は、加速度Gが落ち込むことを防止し、運転者によるアクセルペダル３の踏み増し操作を回避して、運転性能が向上する。
【００６７】
そして更なる効果として、図９に示すようにアクセル開度が低中領域における分解性能を向上させて、運転者にとって煩わしかったアクセルペダル３の微操作が不要となる。
【００６８】
あるいは、上記時刻t1〜t2のスロットル開度補正は、上記の演算を行うことなく、代わりに図１４に示す検索マップを用いて決定してもよい。本実施例ではスロットル開度は、アクセル開度1／2で最もマイナス側に補正され、アクセル開度1／2以外のところでややマイナス側に補正され、アクセル開度０および8／8では補正しない特性としているが、これは、エンジン１の出力特性等によって適宜決定される。
このような簡易なシステムを用いたスロットル開度補正を行うことにより、演算に要する手数を省略して、簡易な構成で応答性が高いスロットル制御を実現することができる。
【００６９】
また本実施例においては、図１７に示すようにエンジン回転数Neとトルクコンバータ出口回転数Ntとの回転差Ne-Ntを求め、回転差の時間変化Δ(Ne-Nt)に基づき、前後方向加速度Gがピーク値Gpに達する時刻t2を検出することを特徴とすることから、
別途トルクセンサ等の機器を設ける必要もなく、既設の回転検出センサ８，１６のみで、加速度ピーク値Gpの出現時刻を検出することが可能であるとともに、簡易な算出方法により迅速にGp出現時刻t2を検出することが可能となって、Gp前スロットル制御からGp後スロットル制御への切換えを迅速に行うことができる。
【００７０】
あるいは、図１８に示すように速度比eおよびエンジン回転数Neに基づき（２）式で表されるトルクコンバータ出口トルクTtを求め、トルクコンバータ出口トルクTtの時間変化に基づき加速度Gがピーク値Gpに達する時刻t2を検出することにより、
別途トルクセンサ等の機器を設ける必要もなく、既設の回転検出センサ８，１６のみで、加速度ピーク値Gpの出現時刻を検出することが可能である。
【００７１】
また本実施例においては、Gp前スロットル制御で設定した閉じ気味のスロットル開度TVO1を、（３）式に基づき車速の増大に応じて通常のスロットル開度TVO2に戻すようGp後スロットル制御を実行することから、
トルクコンバータT／Mの運転状態や車両への負荷に合わせて、エンジン出力を適切に制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施例になるエンジン制御装置を具えた車両のパワートレーンをその制御系と共に示すシステム図である。
【図２】同実施例において、エンジンのスロットル制御のため実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】同実施例におけるスロットル制御の動作タイムチャートである。
【図４】同スロットル制御におけるスロットル開度補正の考え方について示すアクセル開度毎の目標エンジントルク補正マップである。
【図５】トルクコンバータの容量係数を示す特性図である。
【図６】トルクコンバータのトルク比を示す特性図である。
【図７】図５および６に示した容量係数とトルク比との積算結果を示す特性図である。
【図８】図５、６および７に示した諸特性を有するトルクコンバータの出口トルクを示す特性図である。
【図９】同実施例におけるアクセル開度と車両前後加速度のピーク値との関係を示す特性図である。
【図１０】同実施例のスロットル制御に必要な目標トルクコンバータ出口トルクを算出するためのアルゴリズムである。
【図１１】図５、６および７に示した諸特性を有するトルクコンバータの入口トルクを示す特性図である。
【図１２】同実施例において、目標エンジントルクを実現するために必要なトルクコンバータ速度比とエンジン回転数との関係を示す特性図である。
【図１３】同実施例のスロットル制御によって実行されるスロットル開度を示す動作タイムチャートを拡大して示す。
【図１４】他の実施例において、Gp前スロットル制御のためのスロットル開度補正を求めるための特性図である。
【図１５】同実施例のスロットル制御の効果として得られる加速度変化等を拡大して示す動作タイムチャートである。
【図１６】トルクコンバータの効率を示す特性図である。
【図１７】同実施例において、加速度のピーク値Gpが出現する時点を検出するための手段を示す動作タイムチャートである。
【図１８】加速度のピーク値Gpが出現する時点を検出する他の実施例を示すアルゴリズムである。
【図１９】同実施例におけるスロットル制御を車速との関係で示す説明図である。
【図２０】図５、６および７に示した諸特性を有するトルクコンバータの出口トルクを示す特性図において、同実施例による制御を行った場合と、Gp前スロットル制御実行後にスロットル開度を通常のスロットル開度に乗り換えない場合と比較して示す説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  エンジン
２  トランスアクスル
３  アクセルペダル
４  スロットルバルブ
５  スロットルアクチュエータ
６  エンジンコントローラ
７  スロットル開度センサ
８  エンジン回転数センサ
15  変速機コントローラ
16  変速機入力回転数センサ
17  変速機出力回転数センサ
【図１】
2006125213.tif 000003
【図２】
2006125213.tif 000004
【図３】
2006125213.tif 000005
【図４】
2006125213.tif 000006
【図５】
2006125213.tif 000007
【図６】
2006125213.tif 000008
【図７】
2006125213.tif 000009
【図８】
2006125213.tif 000010
【図９】
2006125213.tif 000011
【図１０】
2006125213.tif 000012
【図１１】
2006125213.tif 000013
【図１２】
2006125213.tif 000014
【図１３】
2006125213.tif 000015
【図１４】
2006125213.tif 000016
【図１５】
2006125213.tif 000017
【図１６】
2006125213.tif 000018
【図１７】
2006125213.tif 000019
【図１８】
2006125213.tif 000020
【図１９】
2006125213.tif 000021
【図２０】
2006125213.tif 000022