実施の形態1.
[システム構成の説明]
 図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関シ� �テムの構成を説明するための図である。図1� ��示すシステムは、車両に搭載された内燃機� ��10を備えている。内燃機関10の気筒数および 気筒配置は特に限定されるものではない。内 燃機関10の各気筒内には、ピストン12が設け� �れている。各気筒には、吸気通路16および排 気通路18が連通している。

 吸気通路16には、電子制御式のスロット� �バルブ20が設けられている。スロットルバル ブ20の近傍には、スロットルバルブ20の開度(� ��下、「スロットル開度」と称する)を検出す るスロットルポジションセンサ22が設けられ� ��いる。また、排気通路18には、排気ガスを� �化するための触媒26が配置されている。

 内燃機関10の各気筒には、吸気ポート内� �燃料を噴射する燃料インジェクタ28と、燃焼 室内の混合気に点火するための点火プラグ30� ��、吸気弁32と、排気弁36とが更に設けられて いる。なお、本発明は、図示のようなポート 噴射式機関に限らず、筒内直接噴射式機関や 、ポート噴射と筒内直接噴射とを併用する機 関にも適用可能である。

 内燃機関10のクランク軸24の近傍には、ク ランク軸24の回転角度(クランク角)を検出す� �ためのクランク角センサ42が設けられている 。また、アクセルペダルの近傍には、アクセ ル開度を検出するアクセルポジションセンサ 44が設置されている。

 また、本システムは、エンジンECU(Electroni c Control Unit)50を備えている。エンジンECU(以� ��単に「ECU」と称する)50には、上述したスロ� ��トルポジションセンサ22、クランク角セン� �42、アクセルポジションセンサ44等の各種セ� ��サや、上述したスロットルバルブ20、燃料� �ンジェクタ28、点火プラグ30等の各種アクチ� ��エータがそれぞれ電気的に接続されている� ��

 本システムは、更に、車両のアンチロッ� ��ブレーキシステムを制御するABS-ECU52と、車� ��安定性制御システム(Vehicle Stability Control)� �制御するVSC-ECU54とを備えている。

[実施の形態1の特徴]
 本実施形態では、内燃機関10に対し、複数� �要求トルクが出される。この要求トルクと� �ては、例えば、アクセル開度に基づいて算� �される運転者からの要求トルク、補機類を� �動するために要求される補機類駆動要求ト� �ク、ABS-ECU52から出力されるABS要求トルク、VS C-ECU54から出力されるVSC要求トルクなどが挙� �られる。そして、ECU50は、それら複数の要求 トルクに基づいて、スロットルバルブ20に対� ��るスロットル開度指示値(以下単に「スロッ トル開度」と称する)を算出する。以下、本� �施形態のスロットル開度算出方法について� �明する前に、本実施形態の作用効果を分か� �易くするため、比較例のスロットル開度算� �方法について説明する。

(比較例のスロットル開度算出方法)
 図2は、比較例のスロットル開度算出方法を 説明するための図である。図2(a)に示すよう� �、ここでは、要求トルクA,B,Cの三つがあるも のとする。このうち、要求トルクAは、要求� �ルクB,Cと比べ、振動(微小な変動)を繰り返し ている。

 図2(b)は、要求トルクA,B,Cを集約した(例え ば足し合わせた)要求トルク(以下「A,B,C集約� �求トルク」と称する)を示している。このA,B, C集約要求トルクは、要求トルクAの振動に起� ��して、振動している。

 内燃機関10では、エンジン回転数とスロ� �トル開度とに応じて、トルクが定まる。ECU50 には、その関係を表すマップ(以下「トルク-� ��ロットル開度マップ」と称する)が記憶され ている。図2(c)は、図2(b)のA,B,C集約要求トル� �を、そのトルク-スロットル開度マップに基� ��いて変換して算出されるスロットル開度を� ��す。

 一般に、内燃機関10では、スロットルバ� �ブ20が全開(WOT:Wide Open Throttle)に近い領域(以 下「WOT領域」と称する)では、トルクの変化� �対するスロットル開度の変化が比較的大き� �なるという性質がある。このため、図2(c)に� ��すように、WOT領域においては、A,B,C集約要� �トルクの振動に伴うスロットル開度の変動� �過度に大きくなってしまう。このため、こ� �ような比較例の手法でスロットル開度を算� �すると、WOT領域でスロットルバルブ20が過度 に反応して急激な作動を繰り返し易くなる。 その結果、スロットルバルブ20に負担がかか� ��、故障の原因になるなどの弊害を生ずる。

(本実施形態のスロットル開度算出方法)
 上記のような不都合を回避するため、本実� ��形態では、次のようにしてスロットル開度� ��算出することとした。図3は、本実施形態の スロットル開度算出方法を説明するための図 である。本実施形態では、図3(a)に示す要求� �ルクA,B,Cがある場合に、まず、そのうちで最 も振動的に変化している要求トルクAのみを� �トルク-スロットル開度マップに基づいてス� ��ットル開度に変換する(図3(c))。

 次いで、最も振動的である要求トルクA以 外の、要求トルクB,Cを集約した(例えば足し� �わせた)要求トルク(以下「B,C集約要求トルク 」と称する)を算出する(図3(b))。続いて、こ� �B,C集約要求トルクを、トルク-スロットル開� ��マップに基づいてスロットル開度に変換す� ��(図3(c))。

 そして、上記のようにして得られた、要� ��トルクAを満足する要求スロットル開度と、 B,C集約要求トルクを満足する要求スロットル 開度とを集約する(例えば足し合わせる)こと� ��より、最終的なスロットル開度を算出する( 図3(d))。以上説明した図3に示す場合の信号の 流れをまとめると、図4のようになる。

 以上説明した本実施形態の方法によれば� ��図3(c)に示すように、要求トルクAを満足す� �スロットル開度は、感度の敏感なWOT領域で� �ないため、変動が過大となることはない。� �って、要求トルクAを満足するスロットル開� ��と、B,C集約要求トルクを満足する要求スロ� ��トル開度とを集約して算出される、最終的� ��スロットル開度も、その変動が過大となる� ��とはない。このようにして、本実施形態の� ��法によれば、スロットル開度の変動が過大� ��なることを確実に防止することができる。

[実施の形態1における具体的処理]
 図5は、上記の機能を実現するために本実施 形態においてECU50が実行するルーチンのフロ� ��チャートである。図5に示すルーチンによれ ば、まず、内燃機関10に出されている複数の� ��求トルクが集約(例えば足し合わせ)される(� ��テップ100)。

 次いで、上記ステップ100で算出された集� ��後の要求トルク(以下「集約後要求トルク」 と称する)に基づいて、トルク変化に対する� �ロットル開度変化の感度が高いか否かが判� �される(ステップ102)。このステップ102では、 例えば、前述したトルク-スロットル開度マ� �プにおいて、集約後要求トルクが所定のWOT� �域にある場合には、トルク変化に対するス� �ットル開度変化の感度が高いと判定される� �あるいは、集約後要求トルクの微小変化δTrq と、集約後要求トルクをトルク-スロットル� �度マップに基づいて試験的に変換して算出� �れるスロットル開度の微小変化δTAとから、� �TA/δTrqを算出し、δTA/δTrqが所定の閾値を超� �ている場合には、トルク変化に対するスロ� �トル開度変化の感度が高いと判定される。

 上記ステップ102で、トルク変化に対する� ��ロットル開度変化の感度が高くないと判定� ��れた場合には、集約後要求トルクをそのま� ��スロットル開度に変換しても、スロットル� ��度の変動が過大となることはないと判断で� ��る。そこで、この場合には、トルク-スロッ トル開度マップに基づいて、集約後要求トル クがスロットル開度に変換される(ステップ10 4)。

 一方、上記ステップ102で、トルク変化に� ��するスロットル開度変化の感度が高いと判� ��された場合には、まず、複数の要求トルク� ��うち、振動的に変化している要求トルクの� ��が、トルク-スロットル開度マップに基づい て、スロットル開度に変換される(ステップ10 6)。

 続いて、上記ステップ106で選択された振� ��的な要求トルク以外の要求トルクが集約さ� ��るとともに、その集約された要求トルクが� ��トルク-スロットル開度マップに基づいて、 スロットル開度に変換される(ステップ108)。� ��して、上記ステップ106で算出された要求ス� ��ットル開度と、上記ステップ108で算出され� ��要求スロットル開度とを集約することによ� ��、最終的なスロットル開度が算出される(ス テップ110)。

 以上説明した本実施形態によれば、トル� ��変化に対するスロットル開度変化の感度が� ��い領域であっても、スロットル開度の変動� ��過大(急激)になることを確実に防止するこ� �ができる。このため、スロットルバルブ20の 耐久性を向上し、故障を防止することができ る。

 上述した実施の形態1においては、ABS-ECU52 およびVSC-ECU54が前記第1の発明における「要� �トルク出力手段」に相当している。また、EC U50が、アクセル開度に基づいて運転者からの 要求トルクを算出すること、および、補機類 の作動状態に基づいて駆動要求トルクを算出 することにより前記第1の発明における「要� �トルク出力手段」が、上記ステップ100およ� �102の処理を実行することにより前記第1の発� ��における「感度判定手段」が、上記ステッ� ��106~110の処理を実行することにより前記第1� �発明における「スロットル開度算出手段」� �、それぞれ実現されている。

実施の形態2.
 次に、図6および図7を参照して、本発明の� �施の形態2について説明するが、上述した実� ��の形態1との相違点を中心に説明し、同様の 事項については、その説明を簡略化または省 略する。本実施形態は、図1に示す実施の形� �1と同様のシステム構成を用いて、ECU50に、� �述する図7に示すルーチンを実行させること� ��より、実現することができる。

[実施の形態2の特徴]
 図6は、トルク-スロットル開度マップを示� �図である。この図に示すように、トルク変� �に対するスロットル開度変化の感度は、エ� �ジン回転数によっても変化する。すなわち� �スロットル開度が大きく、かつエンジン回� �数が低い領域では、トルク変化に対するス� �ットル開度変化の感度が高いが、同じくス� �ットル開度の大きい領域であっても、エン� �ン回転数が高くなるほど、トルク変化に対� �るスロットル開度変化の感度は低くなって� �く。

 そこで、本実施形態では、トルク変化に� ��するスロットル開度変化の感度が高い領域� ��あった場合には、エンジン回転数を変化(上 昇)させることにより、トルク変化に対する� �ロットル開度変化の感度が高くない領域へ� �行させることとした。

 なお、エンジン回転数を変化させる方法と� ��ては、下記の二つの方法の何れかを選択す� ��こととした。
(1)補機を駆動するための負荷を軽減させるこ とにより、エンジン回転数を上昇させる。
(2)集約後要求トルクを割り増しさせて、エン ジン回転数を上昇させる。

[実施の形態2における具体的処理]
 図7は、上記の機能を実現するために本実施 形態においてECU50が実行するルーチンのフロ� ��チャートである。図7に示すルーチンによれ ば、まず、内燃機関10に出されている複数の� ��求トルクが集約される(ステップ120)。次い� �、上記ステップ120で算出された集約後要求� �ルクに基づいて、トルク変化に対するスロ� �トル開度変化の感度が高いか否かが判定さ� �る(ステップ122)。この処理は、前述した実施 の形態1のステップ102の処理と同様である。

 上記ステップ122で、トルク変化に対する� ��ロットル開度変化の感度が高いと判定され� ��場合には、次に、現在の状態が燃費優先モ� ��ドであるか否かが判別される(ステップ124)� �本実施形態において、ECU50は、運転者の操作 、あるいは車両の状態等に応じて、所定の場 合に、燃費性能を特に優先する燃費優先モー ドで内燃機関10を運転する。ステップ124で、� ��の燃費優先モードであると判別された場合� ��は、補機類のうちの一部または全部がオフ� ��れる(ステップ126)。

 一方、上記ステップ124で、燃費優先モード� ��はないと判別された場合には、上記ステッ� ��120で算出された集約後要求トルクTrq_rqが、� ��記式により補正される(ステップ128)。
  Trq_rq=Trq_rq+δTrq   ・・・(1)

 上記(1)式によれば、上記ステップ120で算� ��された集約後要求トルクTrq_rqに、補正分δTr qが加算されることにより、集約後要求トル� �が割り増しされる。

 上記ステップ126あるいは128の処理の後、� ��約後要求トルクが、トルク-スロットル開度 マップに基づいて、スロットル開度に変換さ れる(ステップ130)。このとき、上記ステップ1 26の処理が実行されている場合には、補機を� ��動するために消費されるトルクが軽減され� ��ので、エンジントルクに余裕が生じ、エン� ��ン回転数が上昇する。一方、上記ステップ1 28の処理が実行されている場合には、集約後� ��求トルクが割り増しされているので、エン� ��ントルクに余裕が生じ、エンジン回転数が� ��昇する。このため、トルク変化に対するス� ��ットル開度変化の感度が大きい領域から、� ��うではない領域へと迅速に移行するので、� ��ロットル開度の変動が過大になることを確� ��に防止することができる。

 また、図7に示すルーチンの処理によれば 、燃費優先モードのときには、補機駆動負荷 を軽減することにより、燃料消費量を増加さ せることなく、エンジン回転数を上昇させる ことができる。このため、燃費の悪化を防止 することができる。

 なお、上記ステップ122で、トルク変化に� ��するスロットル開度変化の感度が高くない� ��判定された場合には、集約後要求トルクを� ��のままスロットル開度に変換しても、スロ� ��トル開度の変動が過大となることはないと� ��断できる。そこで、この場合には、トルク- スロットル開度マップに基づいて、集約後要 求トルクがそのままスロットル開度に変換さ れる(ステップ130)。

 なお、上述した実施の形態2においては、 ECU50が、上記ステップ120および130の処理を実� ��することにより前記第2の発明における「ス ロットル開度算出手段」が、上記ステップ122 の処理を実行することにより前記第2の発明� �おける「感度判定手段」が、上記ステップ12 4,126,128の処理を実行することにより前記第2� �発明における「機関回転数変更手段」が、� �れぞれ実現されている。