(57)【要約】【課題】熟練した乗員と熟練度が低い乗員とに応じたドライバビリティを提供する。【解決手段】アクセル指示開度に所定の緩慢化処理を施すことにより出力操作量を生成し、当該出力操作量に基づいてエンジンの出力を制御するエンジン出力制御装置において、アクセル指示開度の時間積分結果に基づいて緩慢化処理の程度を示す緩慢化定数を学習する緩慢化定数学習部と、該緩慢化定数学習部の学習結果に基づいてアクセル指示開度に緩慢化処理を施す緩慢化処理部と、該緩慢化処理部の処理結果に基づいて出力操作量を生成する操作量生成部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル指示開度に所定の緩慢化処理を施すことにより操作量を生成し、当該操作量に基づいてエンジンの出力を制御するエンジン制御装置において、
前記アクセル指示開度の時間積分結果に基づいて前記緩慢化処理の程度を示す緩慢化定数を学習する緩慢化定数学習部と、
該緩慢化定数学習部の学習結果に基づいて前記アクセル指示開度に前記緩慢化処理を施す緩慢化処理部と、
該緩慢化処理部の処理結果に基づいて前記操作量を生成する操作量生成部と
を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記緩慢化処理部は、前記緩慢化定数を前記アクセル指示開度の変化速度に基づいて補正することによって最終緩慢化定数を演算し、当該最終緩慢化定数に基づいて前記緩慢化処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記エンジンが複数の運転モードを持つ場合、
前記緩慢化定数学習部は、前記運転モード毎に前記緩慢化定数を学習することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記緩慢化定数学習部は、前記緩慢化定数あるいは前記最終緩慢化定数が初期値から所定のしきい値を越えて変化したときに、前記緩慢化定数を学習することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記緩慢化定数学習部に前記緩慢化定数の学習停止を指示する学習停止操作部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記学習結果をリセットさせるリセット操作部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、アクセルセンサから読み取られるアクセル開度（乗員の指示値）の変化速度をアクセル開度補正手段でなまし、このなましたアクセル開度を基に燃料噴射量を算出する燃料噴射装置が開示されている。この燃料噴射装置は、上記アクセル開度の変化量に基づいてアクセル操作の癖を学習し、その癖に基づいてなまし率を新しいなまし率に変更することにより、アクセル操作の速い乗員が乗る車両ではなまし率を低く設定して、乗員のアクセル操作に素早く反応してトルク変動が得られるようにし、以ってドライバビリティや燃費を向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の燃料噴射装置はアクセル開度（乗員の指示値）の変化量に基づいてアクセル操作の癖を学習するものなので、アクセル操作の癖つまり乗員の癖に応じたドライバビリティをある程度実現することができるものの、熟練した乗員（熟練者）と熟練度が低い乗員（例えば初心者）との癖の違いを十分に学習することができない。熟練者）及び初心者に、各々の熟練度（運転技量）に応じたドライバビリティを提供するためには、熟練者と初心者との癖の違いを十分に識別できるアクセル操作の癖の学習方法が必要である。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、熟練した乗員と熟練度が低い乗員とに応じたドライバビリティを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、エンジン制御装置に係る第１の解決手段として、アクセル指示開度に所定の緩慢化処理を施すことにより操作量を生成し、当該操作量に基づいてエンジンの出力を制御するエンジン制御装置において、前記アクセル指示開度の時間積分結果に基づいて前記緩慢化処理の程度を示す緩慢化定数を学習する緩慢化定数学習部と、該緩慢化定数学習部の学習結果に基づいて前記アクセル指示開度に前記緩慢化処理を施す緩慢化処理部と、該緩慢化処理部の処理結果に基づいて前記操作量を生成する操作量生成部とを備える、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、エンジン制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記緩慢化処理部は、前記緩慢化定数を前記アクセル指示開度の変化速度に基づいて補正することによって最終緩慢化定数を演算し、当該最終緩慢化定数に基づいて前記緩慢化処理を行う、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、エンジン制御装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記エンジンが複数の運転モードを持つ場合、前記緩慢化定数学習部は、前記運転モード毎に前記緩慢化定数を学習する、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、エンジン制御装置に係る第４の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記緩慢化定数学習部は、前記緩慢化定数あるいは前記最終緩慢化定数が初期値から所定のしきい値を越えて変化したときに、前記緩慢化定数を学習する、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、エンジン制御装置に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４の何れかの解決手段において、前記緩慢化定数学習部に前記緩慢化定数の学習停止を指示する学習停止操作部をさらに備える、という手段を採用する。
【００１１】
本発明では、エンジン制御装置に係る第６の解決手段として、上記第１〜第５の何れかの解決手段において、前記学習結果をリセットさせるリセット操作部をさらに備える、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アクセル指示開度の時間積分値に基づいて緩慢化定数を学習するので、熟練した乗員と熟練度が低い乗員とに応じたドライバビリティを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置Ａの機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における緩慢化処理を示す特性図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるアクセル指示開度を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係るエンジン制御装置Ａは、図１に示すようにエンジンＥを制御対象とする制御装置（ＥＣＵ：）である。このエンジン制御装置Ａは、エンジンＥ及び操縦装置Ｓと共に車両に搭載され、操縦装置Ｓから入力される乗員（運転手）の操縦指示に基づいてエンジンＥの動力によって走行する車両の動きを制御する。なお、このようなエンジン制御装置Ａ、エンジンＥ及び操縦装置Ｓが搭載される車両は、二輪自動車あるいは四輪自動車等の自動車である。
【００１５】
先に、操縦装置Ｓについて説明すると、当該操縦装置Ｓは、乗員の操縦指示を受け付けてエンジン制御装置Ａに出力するマンマシンインタフェース装置であり、一般的な自動車として周知な各種構成要素を備えているが、本発明に関連する主な構成要素として、図示するように操作部１及びアクセル開度センサ２を備えている。
【００１６】
操作部１は、各種の操作スイッチや操作レバー等からなり、車両の運転に関する乗員の操作指示を受け付けてエンジン制御装置Ａに出力する。この操作部１には、例えば自動車の走行モード（動作モード）を選択指定する操作スイッチ、エンジン制御装置Ａにおけるベースフィルタ値の学習処理を一時的に停止させる操作スイッチ、また上記学習処理の結果（学習結果）をリセット（消去）させる操作スイッチ等が含まれる。すなわち、操作部１は、本発明における学習停止操作部及びリセット操作部に相当する。
【００１７】
なお、車両が二輪自動車の場合における上記走行モードには、例えば標準のモードである第１モード、雨天時など駆動輪が路面に対してスリップし易い状況を想定して第１モードよりもエンジンの出力を低減させる第２モード、サーキットでの走行などを想定して第１モードよりもエンジンの出力を増加させる第３モード等がある。すなわち、本実施形態における車両は、乗員の走行目的や操縦技量、走行に関する好み等に応じて走行性能を可変設定する機能が備えられている。
【００１８】
アクセル開度センサ２は、操作部Ｓに設けられたアクセル操作部の開度、つまり走行速度に関する乗員の指示値を検出するセンサであり、検出値をアクセル指示開度としてエンジン制御装置Ａに出力する。なお、上記アクセル操作部は、車両が二輪自動車の場合はアクセルグリップであり、また車両が四輪自動車の場合にはアクセルペダルである。
【００１９】
続いて、エンジンＥについて説明すると、当該エンジンＥは、例えばガソリンエンジン（内燃機関）であり、図示するようにスロットル開度センサ３、モータ４及びスロットルバルブ５を備えている。なお、図１には図示していないが、このエンジンＥは、ガソリンエンジンとして機能するための各種構成要素、例えば各気筒に対応するシリンダやピストン、また燃料や空気の供給系や燃焼排ガスの排気系を備えている。
【００２０】
スロットル開度センサ３は、スロットルバルブ５の開度、つまりスロットルバルブ５における弁体（バタフライ弁）の回転角を検出するセンサであり、検出値（回転角検出値）をスロットル開度としてエンジン制御装置Ａに出力する。このスロットル開度センサ３は、機械的な構成要素であるスロットルバルブ５に一体に組み込まれており、スロットルバルブ５の開度を高精度に検出する。
【００２１】
モータ４は、出力軸がスロットルバルブ５の弁体（バタフライ弁）の回転軸に軸結合しており、上記弁体を開閉させる。このモータ４は、エンジン制御装置Ａから入力される駆動信号に基づいて回転動力を発生させる動力源であり、例えば制御性に優れた直流モータである。このようなモータ４によれば、スロットルバルブ５の開度を精密に設定することが可能である。
【００２２】
スロットルバルブ５は、エンジンＥの給気管の途中部位に設けられており、弁体（バタフライ弁）の回転角を可変することによってエンジンＥの各気筒に給気される空気（燃焼用空気）の流量（給気量）を調節する。すなわち、このスロットルバルブ５は、上記モータ４によって弁体の回転角つまりスロットル開度が適宜設定されることにより、当該スロットル開度に応じた流量の空気を各気筒のシリンダに供給する。
【００２３】
続いて、エンジン制御装置Ａについて説明する。このエンジン制御装置Ａは、ソフトウエア構成要素とハードウエア構成要素との協働によってエンジンＥの制御処理を行うＥＣＵ（Engine Control Unit）である。上記ソフトウエア構成要素は、エンジンＥに特化して作成された制御プログラムである。
【００２４】
また、ハードウエア構成要素は、制御プログラムを記憶する不揮発性メモリ、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵの処理結果を一時的に記憶する揮発性メモリ、エンジン制御装置Ａと外部装置つまりエンジンＥ及び操縦装置Ｓとを電気的に接続して各種信号の授受を行うインタフェース回路、また上記不揮発性メモリ、上記ＣＰＵ、上記揮発性メモリ及び上記インタフェース回路を通信自在に接続するバスライン等を備えている。
【００２５】
このようなエンジン制御装置Ａは、図示するように積分器６、学習部７、最終緩慢化定数演算部８、処理部９、操作量生成部１０及びモータ駆動部１１を備えているが、これら各構成要素は、ソフトウエア構成要素とハードウエア構成要素との協働によって実現される機能構成要素である。なお、このような各構成要素のうち、積分器６及び学習部７は、本発明における緩慢化定数学習部を構成している。また、最終フィルタ値演算部８及び処理部９は、本発明における緩慢化処理部を構成している。
【００２６】
積分器６は、アクセル開度センサ２からエンジン制御装置Ａに入力されたアクセル指示開度を取り込んで時間積分処理を施す。すなわち、この積分器６は、時系列的に連続なアクセル指示開度（アナログ信号）にＡ／Ｄ変換処理を施すことにより時系列的に離散したデジタル信号（アクセル指示開度データ）に変換し、当該アクセル指示開度データにデジタル時間積分処理を施すことによりアクセル開度積分データを生成する。このような積分器６は、上記アクセル開度積分データを学習部７に出力する。
【００２７】
学習部７は、上記アクセル開度積分データに基づいて緩慢化定数（ベースフィルタ値）を学習、つまりアクセル開度積分データが大きい程に小さな緩慢化定数を不揮発性メモリの学習結果記憶領域に格納する。すなわち、この学習結果記憶領域には、アクセル指示開度が大きい状態が時間的に長く連続する程に大きな緩慢化定数が格納され、アクセル指示開度が小さい状態が時間的に長く連続する程に小さな緩慢化定数が格納される。
【００２８】
ここで、上記緩慢化定数（ベースフィルタ値）は、処理部９による緩慢化処理の程度を規定する指標である。詳細については後述するが、緩慢化処理では、緩慢化定数が小さい程に上記アクセル指示開度がより強く緩慢化され、つまり緩慢化定数が大きい程に上記アクセル指示開度がより弱く緩慢化される。
【００２９】
また、この学習部７は、このような学習処理の結果として学習結果記憶領域に格納された学習データ（緩慢化定数のデータ群）に対して、アクセル開度積分データに基づいて対応する緩慢化定数を検索し、当該検索処理の結果（緩慢化定数）を最終緩慢化定数演算部８に出力する。すなわち、この学習部７は、アクセル開度積分データに基づく緩慢化定数の学習処理と同じくアクセル開度積分データに基づく学習データの検索処理とを異なる期間に行う。
【００３０】
最終緩慢化定数演算部８は、学習部７から入力された緩慢化定数（学習結果）をアクセル指示開度の変化速度に基づいて補正することによって最終緩慢化定数を演算し、当該最終緩慢化定数を処理部９に出力する。すなわち、最終緩慢化定数演算部８は、緩慢化定数（学習結果）を基礎定数（ベース定数）とし、当該基礎定数（ベース定数）に補正係数を乗算することにより最終緩慢化定数を決定する。
【００３１】
処理部９は、上記最終緩慢化定数を用いることによりアクセル指示開度に緩慢化処理を施し、当該緩慢化処理の結果を緩慢化アクセル指示開度として操作量生成部１０に出力する。すなわち、この処理部９は、図２に示すように時系列的に変化するアクセル指示開度に対して、その変化速度を抑制する処理（緩慢化処理）を施す。このような緩慢化処理は、一種のローパスフィルタ処理つまり時間積分処理に相当する。
【００３２】
すなわち、処理部９から出力される緩慢化アクセル指示開度は、図２に示すように、最終緩慢化定数が小さい程に立ち上がりにおける変化率（上昇率）が小さく（緩慢に）なる。換言すると、緩慢化アクセル指示開度は、最終緩慢化定数が大きい程に立ち上がりにおける変化率（上昇率）が大きく（急峻に）なる。
【００３３】
ここで、図３は、車両の運転に熟練した熟練者と車両の運転に不慣れな初心者におけるアクセル指示開度の違いを示している。この図３によれば、熟練者は、アクセル指示開度が大きい状態を比較的長く連続させる傾向にあり、これに対して初心者は、アクセル指示開度が小さい状態を比較的長く連続させる傾向にある。
【００３４】
換言すると、熟練者は、よりレスポンスが高いスポーティな走行を好む傾向があり、これに対して初心者は、運転に不慣れであるが故に、より慎重な走行を好む傾向にある。上記処理部９における緩慢化処理は、熟練者に対してはアクセル指示開度の緩慢化の程度を小さくし、初心者に対してはアクセル指示開度の緩慢化の程度を大きくする処理である。
【００３５】
操作量生成部１０は、このような処理部９の処理結果である緩慢化アクセル指示開度、またスロットル開度センサ３から取り込んだスロットル開度に基づいて、スロットルバルブ５の開度制御における操作量（バルブ操作量）を生成する。
【００３６】
すなわち、操作量生成部１０は、緩慢化アクセル指示開度を目標値として、またスロットル開度を制御量として取り込むことにより、緩慢化アクセル指示開度（目標値）に対するスロットル開度（制御量）との偏差に相当するバルブ操作量を生成する。このような操作量生成部１０は、上記バルブ操作量をモータ駆動部１１に出力する。
【００３７】
モータ駆動部１１は、上記バルブ操作量に基づいて駆動信号を生成してモータ４に給電する。このモータ駆動部１１は、インバータ等の電力変換回路であり、バルブ操作量に応じたパルス信号を上記駆動信号として生成し、当該パルス信号をモータ４に給電することによってモータ４の回転つまりスロットルバルブ５の回転角（スロットル開度）を可変する。
【００３８】
次に、本実施形態に係るエンジン制御装置Ａの動作について詳しく説明する。
乗員は、車両の運転に際して、走行速度を上げたい場合はアクセル指示開度が大きくなるように操作部１を操作し、また走行速度を下げたい場合には、アクセル指示開度が小さくなるように操作部１を操作する。
【００３９】
そして、このアクセル指示開度は、乗員の車両運転に対する技量や趣向に応じて異なったものになり、例えば熟練者と初心者とでは、図３に示すように異なる傾向、つまり熟練者の場合はアクセル指示開度が大きい状態を比較的長く連続させる傾向となり、これに対して初心者の場合にはアクセル指示開度が小さい状態を比較的長く連続させる傾向を示す。
【００４０】
このようなアクセル指示開度は、乗員が車両を運転する度にエンジン制御装置Ａに時々刻々と取り込まれ、積分器６において時間積分処理されることによりアクセル開度積分データに変換されて学習部７に供給される。そして、学習部７は、上記アクセル開度積分データに基づいて緩慢化定数を学習し、当該学習結果である緩慢化定数を不揮発性メモリの学習結果記憶領域に格納する。
【００４１】
すなわち、学習部７の学習結果記憶領域には、アクセル指示開度が大きい状態が時間的に長く連続する程に大きな緩慢化定数が順次格納され、アクセル指示開度が小さい状態が時間的に長く連続する程に小さな緩慢化定数が順次格納される。この結果とて、学習部７の学習結果記憶領域には、熟練者については比較的大きな緩慢化定数が学習結果として複数格納され、これに対して初心者については比較的小さな緩慢化定数が学習結果として複数格納される。
【００４２】
このような学習部７、つまり本実施形態に係るエンジン制御装置Ａを備える車両のうち、熟練者が主に運転する車両では、比較的大きな緩慢化定数が学習データ（緩慢化定数のデータ群）として学習部７に順次格納される。これに対して、初心者が主に運転する車両では、比較的小さな緩慢化定数が学習データ（緩慢化定数のデータ群）として学習部７に順次格納される。すなわち、本実施形態に係るエンジン制御装置Ａは、車両の乗員の運転にする技量や癖に対応した緩慢化定数を学習する。
【００４３】
ここで、学習部７における緩慢化定数の学習タイミングは、予め決められた条件（学習条件）が成立したタイミングである。すなわち、この学習タイミングは、上述した走行モード（運転モード）の切替時、緩慢化定数あるいは最終緩慢化定数が初期値から所定のしきい値を越えて変化したとき等である。
【００４４】
また、学習部７は所定の禁止条件が成立した場合には、緩慢化定数の学習処理を一時的に停止させる。上記禁止条件としては、例えば走行速度が所定期間に亘って安定している場合、つまり予め設定された一定期間に亘る速度偏差が所定の速度範囲内に収まっている場合、エンジン１のアイドリング状態、また車両が走行していない状態（ノーロード状態）がある。
【００４５】
さらに、学習部７は、緩慢化定数の学習処理を一時的に停止させる指示が入力されると、緩慢化定数の学習処理を一時的に停止させる。また、学習部７は、学習結果をリセット（消去）させる指示が操作部１から入力されると、それまでに学習結果記憶領域に格納した学習データ（緩慢化定数のデータ群）を消去する。
【００４６】
学習部７は、このような学習処理を乗員が車両を運転する度に順次行うが、この学習処理とは別に緩慢化定数の検索処理を行う。すなわち、学習部７は、アクセル開度積分データを用いて学習結果記憶領域の学習データ（緩慢化定数のデータ群）を検索することにより、アクセル開度積分データに対応する緩慢化定数を検索して最終緩慢化定数演算部８に出力する。
【００４７】
ここで、学習部７は、操作部１から入力される走行モード（運転モード）毎に緩慢化定数を学習する。すなわち、学習部７は、上述した第１モード、第２モード及び第３モード等の各々について緩慢化定数を個別に学習し、学習データ（緩慢化定数のデータ群）を個別の学習結果記憶領域に格納する。
【００４８】
そして、最終緩慢化定数演算部８は、上記緩慢化定数（学習結果）をアクセル指示開度の変化速度に基づいて補正することによって最終緩慢化定数を演算し、この最終緩慢化定数を処理部９に出力する。そして、処理部９は、上記最終緩慢化定数をアクセル指示開度に乗算することによりアクセル指示開度に緩慢化処理を施す。
【００４９】
この緩慢化処理によって得られる緩慢化アクセル指示開度は、図２に示すように、最終緩慢化定数が小さい程つまり初心者が運転する車両については立ち上がりにおける変化率（上昇率）が小さく（緩慢に）なり、また最終緩慢化定数が大きい程つまり熟練者が運転する車両については立ち上がりにおける変化率（上昇率）が大きく（急峻に）なる。
【００５０】
そして、操作量生成部１０は、このような緩慢化アクセル指示開度に基づいてバルブ操作量を生成し、またモータ駆動部１１は、上記バルブ操作量に基づいて駆動信号を生成してモータ４を駆動する。すなわち、上記駆動信号は、最終緩慢化定数が小さい程（初心者が運転する車両の場合）、フィルタを比較的強く作用させてモータ４を比較的低速に回転させる信号となり、最終緩慢化定数が大きい程（熟練者が運転する車両の場合）には、フィルタを比較的弱く作用させてモータ４を比較的高速で回転させる信号となる。
【００５１】
このようなエンジン制御装置Ａによって開度が自動操作されるスロットルバルブ５は、初心者が主に運転する車両では比較的低速で開度が変化し、熟練者が主に運転する車両では比較的高速で開度が変化する。したがって、本実施形態に係るエンジン制御装置Ａによれば、学習部７がアクセル指示開度の時間積分値（アクセル開度積分データ）に基づいて緩慢化定数を学習するので、例えば熟練者と初心者とに応じたドライバビリティを提供することが可能である。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、積分器６、学習部７、最終緩慢化定数演算部８、処理部９、操作量生成部１０及びモータ駆動部１１を備えるエンジン制御装置Ａについて説明したが、本発明はこれに限定されない。図１に示したブロック図は、一構成例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。
【００５３】
すなわち、本発明は、アクセル指示開度の時間積分結果に基づいて緩慢化定数を学習し、この学習の結果に基づいてアクセル指示開度に緩慢化処理を施すことによって、乗員の運転技量や癖に応じたドライバビリティを実現することを要旨とするものなので、これを逸脱しない範囲であれば、細部の構成を制限するものではない。
【００５４】
（２）上記実施形態では、緩慢化定数に所定の補正係数を乗算することにより最終緩慢化定数を取得したが、本発明はこれに限定されない。補正係数を排除し、緩慢化定数をそのまま最終緩慢化定数として用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
Ａ  エンジン制御装置
Ｅ  エンジン
Ｓ  操縦装置
１  操作部（学習停止操作部、リセット操作部）
２  アクセル開度センサ
３  スロットル開度センサ
４  モータ
５  スロットルバルブ
６  積分器（緩慢化定数学習部）
７  学習部（緩慢化定数学習部）
８  最終緩慢化定数演算部（緩慢化処理部）
９  処理部（緩慢化処理部）
１０  操作量生成部
１１  モータ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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