JPH01167434A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの制御装置に関し、更に詳細には、
アクセル操作量に基づいてエンジン調整手段を制御する
エンジンの制御装置に関する。

（従来の技術） 上記した種類のエンジン制御装置としては、例えば特開
昭５１−’　１．３８２３５号に示されたものが知られ
ている。この様な装置によれば、アクセルに対して例え
ばスロットル弁をエンジン運転状態に応じた開度特性に
設定することができるものである。

さらに、この開度特性を複数有しエンジン運転状態に応
じて切換える様にしたものも提案されている。この装置
の一例として本出願人は、特開昭５９−１２７４２号に
おいて、スロットル弁の開度を電気的に制御する電気的
制御装置が故障し、スロットル弁の電気的制御が不能に
なり、スロットル弁を開くことができない場合には、ス
ロットル弁の最小開度を保証するように構成された機械
的制御機構によってスロットル弁を制御することにより
、エンジンの信頼性の向上を図るエンジンの制御装置を
提案している。このエンジンの制御装置は、アクセルペ
ダルの踏み込み量に応じたアクセル開度信号を出力する
アクセル開度センサと、スロットル弁を制御するアクチ
ュエータと、上記アクセル開度センサの出力信号を入力
し、アクセルペダルの踏み込み量に応じたスロットル開
度となるように、上記アクチュエータに電気信号を出力
する制御回路とを備えるスロットル弁電気的制御装置、
およびスロットル弁の最小開度を保証するように、アク
セルペダルとスロットル弁とを機械的に連結したスロッ
トル弁機械的制御装置とを設けたものである。

（発明が解決すべき問題点） 上記した従来のエンジンの制御装置によれば、スロット
ル弁電気制御装置の故障時においても、スロットル弁機
械的制御装置の働きにより、少なくともスロットル弁の
最低開度は保証できる。

しかしながら、アクセル操作量に対するスロットル弁開
度の制御の度合である制御特性が、電気的制御装置のも
のに比べて機械的制御装置のものが極めて小さいため、
エンジンの運転中に、故障状態が正常に復帰して機械的
制御装置による制御から、電気的制御装置による制御に
復帰すると、スロットル弁が急激に大きく開き、エンジ
ンの発生駆動力すなわち発生トルクが急変するという問
題が生ずる。この様な問題は上述の従来例に限らず電気
的に制御する場合にその特性を複数有し、運転状態によ
り切換えるものにおいても同様に生ずる （問題点を解決するための手段） 本発明は、エンジンの出力を調整するエンジン出力調整
手段、アクセル、およびアクセル操作量に対するエンジ
ン調整手段の制御の度合である制御特性を複数有し、運
転条件に応じて、一つの制御特性を選択し、この選択し
た制御特性とアクセル操作量との関係によって、エンジ
ン調整手段の制御の度合を決定する制御手段を備えたエ
ンジンの制御装置において、前記制御手段が、制御特性
の切り換え時期を、エンジンの駆動力に影響を及ぼさな
い運転状態で行うようにしたことを特徴とするものであ
る。

（発明の作用、効果） 本発明においては、上記したように、制御特性の切り換
え時期を、エンジンの駆動力に影響を及ぼさない運転状
態で行うようにしたので、駆動力の変動が生ずる事がな
く、運転性か向上する。この効果は、上記したように、
スロットル開度の制御を機械的制御装置から電気的制御
装置に切り換えたとき、特に顕著である。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
よるエンジンの制御装置について説明する。

第１図は、本発明の実施例によるエンジン制御装置の全
体構成を示し、この図において、符号１はエンジンを示
し、符号５は、エンジン出力要求に応じて踏み込み操作
されるアクセルペダルを示す。エンジン１は吸気通路２
を有し、この吸気通路２は、その一端がエアクリーナ３
を介して大気に開口し、他端がエンジン１に開口して、
該エンジンに吸入空気を供給する。エンジン１はまた排
気通路４を有し、この排気通路４は、一端がエンジン１
に開口し、他端が大気に開口して、エンジンからの排気
を排出する。上記吸気通路２には、吸入空気量を調節す
るスロットル弁６が配設されている。このスロットル弁
６の開度の制御は、上記アクセルペダル５の踏み込み操
作により、後に詳細に説明するスロットル弁作動装置７
を介して行われる。

上記吸気通路２のスロットル弁６下流には、燃料を噴射
供給する燃料噴射弁１２が設けられている。この燃料噴
射弁１２は、燃料ポンプ１３および燃料フィルタ１４を
介設した燃料供給路１５を介して燃料タンク１６に連通
されて、この燃料タンク１６から燃料の供給を受けるよ
うになっている。

上記スロットル弁作動装置７は、マイクロコンピュータ
で構成されるコントロールユニット１８が接続されてい
る。上記コントロールユニット１８には、アクセルペダ
ルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量を検出するア
クセル検出手段であるアクセルペダルポジションセンサ
１９、上記吸気通路２のスロットル弁６上流側に配置さ
れて、吸入空気量を検出するエアフローメータ２０、ス
ロットル弁の開度を検出するスロットルポジションセン
サ２２、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ２
３、排気通路４に配置され、空燃比を検出する空燃比セ
ンサ（リーンセンサ）２４が接続されている。コントロ
ールユニット１８は、通常運転状態において、上記セン
サ１９〜２４の検出信号を受け、これに基づいて演算を
行い、スロットル弁６の開閉作動の制御を行うための制
御信号を上記スロットル弁作動装置７に出力する。

このコントロールユニット１８は、燃料噴射弁１２の制
御をも行う。

上記コントロールユニット１８は、更にイグナイタ２６
が接続されていて、点火回数つまりエンジン回転数を示
す信号を入力４する一方、該イグナイタ２６に対して所
定の時期に設定された点火時期信号を出力するようにな
っている。このコントロールユニット１８！ｔｌ、＝、
ディストリビユータ２７およびバッテリ２８が接続され
ており、実際の点火時期およびバッテリ電圧を示す信号
を入力している。イグナイタ２６からの点火のための信
号は、ディストリビユータ２７を介して点火プラグ３３
への二次電流供給として出力されて、該点火プラグを点
火させるようになっており、このイグナイタ２６および
ディストリビユータ２７で点火制御手段を構成する。。

スロットル弁作動装置７ 次に、第２図を参照しつつ、スロットル弁作動装置７に
ついて説明する。この第２図は、該スロットル弁作動装
置７を模式的に示した図である。

スロットル弁作動袋Ｗ７は、基板４０を有しており、こ
の基板４０の片側にスロットル弁６が配置されている。

この基板４０のスロットル弁６とは反対側には、該基板
４０に直角に延びる第１乃至第３セグメント４Ｌ　４２
．４３が設けられている。第１セグメント４１は、ワイ
ヤ４４でスロットル弁６に接続されており、基板４０か
ら離れる方向に移動することにより、該スロットル弁６
を開く方向に作動するようになっている。なお、スロッ
トル弁６には、これを閉じる方向に付勢するバネ４５が
設けられており、上記第１セグメント４１は、このバネ
４５により上記基板４０の方向に付勢されている。上記
第２および第３セグメント４２．４３は、バネ４６．４
７により基板４０の方向に付勢されている。

上記第２セグメント４２は、アクセルペダル５にワイヤ
４８を介して接続されて、このアクセルペダルの操作量
に応じて、基板４０から離れる方向に移動させられるよ
うになっている。このように、この第２セグメント４２
の移動量は、アクセルペダルの操作量とほぼ１対１で対
応しており、このため、上記アクセルペダルポジション
センサ１９は、この第２セグメント４２に設けられてい
る。なお、バックアップ用アクセルペダルポジションセ
ンサ１９ａがアクセルペダル５に直接設けられている。

スロットル弁作動装置７は、更に例えばパルスモータで
構成されるスロットルモータ４９を備えている。このス
ロットルモータ４９の回転軸は、クラッチ５０を介して
プーリ５１に接続されている。このプーリ５１には、ワ
イヤ５２が巻かれており、このワイヤの端部が上記第３
セグメント４３に接続されている。上記クラッチ５０が
締結状態において、スロットルモータ４９が回転すれば
、第３セグメント４３が、基板４０に対して離接する方
向に移動する。

第１セグメント４１は、基板４０とは反対側の端部に、
第２セグメント４２側に延びる機械作動用突出部５３が
、それより基板４０側の部分に、第３セグメント４３側
に延びる電気作動用突出部５４がそれぞれ設けられてい
る。一方、第２セグメント４２の中英部には、上記第１
セグメント４１側に延びる突出部５５が、上記機械作動
用突出部５３と間隔αを隔てた状態で設けられている。

第３セグメント４３の上記電気作動用突出部５４にほぼ
対応する位置には、上記第１セグメント４１側に延びる
突出部５６が、該電気作動用突出部５４の基板４０側の
側壁に接触する状態となるように設けられている。なお
、上記プーリ５１には、サーボ用のスロットルポジショ
ンセンサ５７を設けることが望ましい。

以上の構成において、コントロールユニット１８、スロ
ットルモータ４９、プーリ５１．ワイヤ５２、第３セグ
メント４３、第１セグメント４１、ワイヤ４４により、
スロットル弁６の電気的制御機構６０を構成し、またワ
イヤ４８、第２セグメント４２、第１セグメント４１お
よびワイヤ４４により、スロットル弁６の機械的制御機
構６１を構成している。即ち、スロットル弁作動装置７
は、電気的制御機構６０と機械的制御機構６１とを有し
ており、電気的制御機構６０は、通常運転状態における
スロットル弁６の制御を担当し、一方、機械的制御機構
６１が、例えば電気系統の故障時等の異常時のスロット
ル弁６の制御を担当する。

電気的制御機構６０の作動 この電気的制御機構６０は、ドライバのアクセル操作（
走りの要求）に対する自動車の実用域での運動特性、例
えば、加速性、定速走行性、減速性、他車追従性、高地
走行性等をドライバのフィーリングにマツチするように
改善する、いわゆる走り感制御、およびドライバが設定
した目標車速を維持するように、自動的にスロットルと
変速段を最適に制御するオートスピードコントールを行
うことを目的として構成されたものである。

走り感制御のためのマツプ この走り感制御は、基本的には、上記したような種々の
条件に応じてのエンジン出力を得るために、それに最適
な目標スロットル開度Ｔ、。アを演算することにより行
われる。この目標スロットル開度ＴＶＯＴは、基本的な
要求特性、例えばギヤの状態、モードスイッチの状態、
アクセル戻し等に応じた基本スロットル開度Ｔ　ｖ　Ｏ
Ｂをベースとして、その他の要求特性、例えばアクセル
踏み込み速度、車速、大気圧、冷却水温等に応じた補正
係致で補正することによって求められる。コントロール
ユニット１８は、上記基本スロットル開度Ｔ　ｖ　ＯＢ
の演算のため、第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図、第３Ｄ
図に示されているように、パワーモード時、エコノミー
モード時、ホールドモード時、アクセル戻し中の制御の
ための制御特性線を持つ第１乃至第４マツプを予め記憶
している。コントロールユニット１８はまた、上記パワ
ーモード、エコノミーモード、ノーマルモードの何れか
を選択するモードスイッチ６３が接続されており、この
モードスイッチ６３からそのときの走行モードを示す信
号を受けている。コントロールユニット１８は、更にま
た第１速、第２速、第３速、ニュウトラル、パーキング
、バック等の変速段を選択するセレクトスイッチ６４が
接続されており、このセレクトスイッチ６４からそのと
きの変速段を示す信号を受けている。コントロールユニ
ット１８は更に、第４Ａ図、第４Ｂ図に示すアクセル踏
み込み速度補正、車速補正のためのマツプの他、他の補
正のためのマツプをも記憶している。

オートスピードコントロール このオートスピードコントロールは、上記したようにド
ライバが設定した目標車速を維持するように、自動的に
スロットルと変速段を最適に制御するものであり、上記
スロットル制御は、上記走り感制御で用いた機構をその
まま用いて行い、また、変速制御は、コントロールユニ
ット１８を利用して、電子自動変速機に対して、４速禁
止信号を出力することによって行うものである。

機械的制御機構６１の作動 この機械的制御機構６１は、主に、上記電気的制御機構
６０が故障したときに用いられるものであり、危険回避
等を行うため、スロットル弁６の最低開度を確保するた
めに使用される。この機械的制御機構６１は、第１セグ
メント４１の突出部５３と第２セグメント４２の突出部
５５との間に上記した間隔αを有している。このため、
アクセルペダル５がある程度踏み込まれて、第２セグメ
ント４２が間隔αだけ移動したのち、突出部５５が突出
部５３に当接し、この後、第２セグメント４２が第１セ
グメント４１を基板４０から離れる方向に移動させ、ス
ロットル弁６を第５図に想像線で示したような制御特性
線に従って制御する。

なお、この第５図には、電気的制御機構６０において使
用される制御特性線の代表的なものを実線Ｌ１で示した
。

コントロールユニット１８によ６制御 コントロールユニツト１８による上記スロットル弁作動
装置７の制御について、第６図以降を参照して説明する
。

この制御においては、先ず第６図に示したようなフロー
チャートに従いメインルーチンを行う。

先ず、この制御においては、ステップＳ１で初期化すな
わちソフトウェアのリセットを行い、この後ステップＳ
２で、り、ラッチ５０を切り、とりあえず電気的制御機
構６０を不作動とし、機械的制御機構６１によるスロッ
トル制御とする。次いで、ステップＳ３でバッテリのチ
エツクを行う。

このバッテリのチエツクは、バッテリの電圧子Ｂが８ｖ
以上あるかの判定によって行う。このステップＳ３の判
定がＮＯのときには不安定であるので、制御の最初に戻
る。

一方ステップＳ３の判定がＹＥＳのときには、ステップ
Ｓ４でエンジン回転数が５０Ｏｒｐｍより大きいかを判
定する。この判定がＹＥＳのときには安定状態であるの
で、スロットル弁を電気的に制御してよいかを判断する
。この判断は、まずステップＳ５における、前回の制御
時での制御が機械的であったか、即ちフラグＳ＝１であ
るかの判断から始められる。この判定がＮＯのとき、即
ち、前回の制御時での制御が電気的であったときは、前
回と同じ制御特性で制御を行うので、急激なトルク変動
は考えられないので、ステップＳ６でクラッチ５０を入
れ電気的制御系統を作動状態とする。

一方、ステップＳ５における判定がＹＥＳのときには、
前回の制御が機械的に行われたことを意味するので、走
行中等に機械的制御から電気的制御に切り換えるとトル
クの急激な変動が生ずるため、切り換えの条件が整って
いるかを判定する。

この判定は、まずセレクトスイッチ６４が、パーキング
レンジＰあるいはニニートラルレンジＮに設定されてい
るかを判定する（ステップＳ７）。

この判定がＹＥＳのときには、制御特性を切り換えても
、トルクの変動がないので、上記ステップＳ６に移動し
電気的制御に切り換える。このステップＳ７における判
定がＮＯのときには、更にステップＳ８でアクセルが全
閉かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、上記と
同様に、トルクの変動がないので、上記ステップＳ６に
移動し電気的制御に切り換える。

上記ステップＳ８における判定がＹＥＳのときにも、制
御特性を切り換えても、トルクの変動がないので、上記
ステップＳ６に移動し電気的制御に切り換える。この切
り換えを行った後には、制御系が電気的制御に設定され
ていることを示すように、ステップＳ９でフラグＳを２
に設定する。

この後、ステップＳ１０でオートスピードコントロール
（ＡＳＣ）の条件が成立しているかを判定し、この判定
がＹＥＳのときには、オートスピードコントロールを行
い（ステップ３１１）、Ｎ。

のときは、電気的制御機構６０によるスロットル制御の
ため、上記第３Ａ図乃至第４Ｂ図までに示したマツプに
基づき、目標スロットル開度Ｔ、。。

を演算する（ステップ５１２）。このスロットル制御に
ついては、後に詳細に説明する。

上記ステップＳ４の判定がＮｏのときには、エンジンが
不安定であるので、またステップＳ８の判定がＮＯのと
きには、制御特性の切り換えにより、発生トルクが急激
に変動するので、ステップＳ１３で、クラッチ５０を切
り、電気的制御機構６０を不作動とし、機械的制御機構
６１によるスロットル弁６制御とし、フラグＳを１に設
定する。　　　− 以上のステップが終了したのち・は、ウォッチドッグタ
イマ用クロック出力ＡをステップＳ１５で反転し、それ
を該クロック出力Ａとし、ポートより出力しくステップ
５１６）、１サイク／？の制御を終了する。

次に、第７図のフローチャートを参照して、上記メイン
ルーチンのステップＳ１２でのスロットル制御における
目標スロットル開度の演算の際の基本スロットル開度の
演算について説明する。

この演算においては、先ず、ステップＳ１でモードスイ
ッチが１であるか、すなわち走行モードがエコノミーモ
ードであるか否かを判定する。この判定がＹＥＳのとき
には、ステップＳ２において、アクセルペダルが戻し中
であることを示すフラグＡＦが１であるか否かを判定す
る。この判定がＮＯのときには、ステップＳ３において
、第３Ｂ図に示したエコノミーモード走行のためのマツ
プを読み出す。一方、上記ステップＳ１における判定が
ＮＯのときには、ステップＳ４で、モードスイッチが３
であるか、すなわち走行モードがパワーモードであるか
否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステッ
プＳ５において、上記フラグＡＦが１であるか否かを判
定する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ６にお
いて、第３Ａ図に示したパワーモード走行のためのマツ
プを読み出す。

一方、上記ステップＳ４における判定がＮｏのときには
、モードスイッチがノーマルモードに設定されているこ
とを示し、このときにも、他と同じように、フラグＡＦ
が１であるか否かを判定する（ステップＳ７）。この判
定がＮｏのときには、ステップＳ８において、第３Ｃ図
に示したノーマルモード走行のためのマツプを読み出す
。そして、ステップＳ２、ステップＳ５、ステップＳ７
の判定がＹＥＳのとき、すなわち、アクセルの戻し中の
ときは、ステップＳ９において、第３Ｄ図に示したアク
セル戻し中の運転のためのマツプを読み出す。

必要なマツプの読み出しが終了した際には、ステップ３
１０で、そのマツプの制御特性線に検出したアクセルペ
ダルの踏み込み量α１を照らし、基本スロットル開度Ｔ
１を求める。なお、該基本スロットル開度Ｔ１が、上記
基本スロットル開度ＴＶＯ！１に該当する。上記ステッ
プＳＩＯが終了すると、基本スロットル開度の演算のル
ーチンはすべて完了し、以上を繰り返すこととなる。

この演算された基本スロットル開度をアクセルの踏み込
み速度等で修正して、第６図のステップＳ９における目
標スロットル開度ＴＶＯＴを演算する。□

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例によるエンジン制御装置の全
体構成を示す図、 第２図は、上記エンジン制御装置に使用されるスロット
ル弁作動装置の模式図、 第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図、第３Ｄ図は、それぞれ
コントロールユニットに記憶している基本スロットル開
度の演算のためのマツプ、第４Ａ図、第４Ｂ図は、それ
ぞれ補正係数を示すマツプ、 第５図は、機械的制御の制御特性の一例等を示す図、 １６ｒｇＪは、コントロールユニットにヨルスロットル
弁作動装置の制御を示すフローチャート、第７図は、基
本スロットル開度演算のためのフローチャートである。 １・・・・エンジン ５・・・・アクセルペダル ６・・・・スロットル弁 ７・・・・スロットル弁作動装置 １８・Φ目コントロールユニット ６０・・・・電気的制御機構 ６１・・・・機械的制御機構 第３Ａ図 パワーモード時 第３Ｂ図 エコノミーモード時 ＶＯＢ 第３Ｃ図 ノーマルモード時 ｖｏ　ｅ 第３Ｄ図 アクセル戻し中 第４Ａ図 アクセル踏込速度補正 第４Ｂ図 車速補正 ｖ 第５図 スロットル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの出力を調整するエンジン出力調整手段、ア
   クセル、およびアクセル操作量に対するエンジン調整手
   段の制御の度合である制御特性を複数有し、運転条件に
   応じて、一つの制御特性を選択し、この選択した制御特
   性とアクセル操作量との関係によって、エンジン調整手
   段の制御の度合を決定する制御手段を備えたエンジンの
   制御装置において、前記制御手段が、制御特性の切り換
   え時期を、エンジンの駆動力に影響を及ぼさない運転状
   態で行うようにしたことを特徴とするエンジンの制御装
   置。