JPH01240746A - エンジンの出力制御装置 - 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） 本発明はアクセル開度に応じてエンジンの出力を電気的
に制御するようにしたエンジンの出力制御装置に関する
ものである。

（従来技術ラ エンジン、特に自動重用エンジンにおいては実開昭ｂ９
−４ｂ２４７号公報に示すように、アクセル開度に応じ
てエンジンの出力を電気的に制御するようにしたものが
ある。このようなものにあっては、エンジンの出力を調
整する出力調整手段、例えばガソリンエフジンの場合に
あってはスロットル弁が、アクチュエータによって駆動
されることになる。

このように、アクセル開度に応じてエンジン出力を電気
的に制御するものにあっては、アクセル開度とエンジン
出力との対応関係を種々変更することが可能となる、と
いう利点を有する。このような利点を利用した考えの１
つとして、運転者の加速感に合致するようにエンジン出
力を制御する場合がある７例えば、アクセル踏込速度め
操舵角（ハンドル舵角）に応じて、アクセル開度に応じ
て定まる基本のスロットル開度を補正するようなことが
既に提案されている。

（発明が解決しようとするに１題点） ところで、運転者の加速感というものは、車両の運転状
態（走行状態）に応じて種々変化する一方、この加速感
の差異として現われる運転状態というものは多数場面が
ある。

しかしながら、従来のものでは、このような種々の運転
状態の相違に幅広く対応して、運転者の加速感というも
のを十分に満足させることができなかった。

本発明は以−Ｌのような事情を勘案してなされたもので
、種々の運転状態に幅広く対応して、運転者の加速感と
いうものを十分満足し得るようにしたエンジンの出力制
御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、運転者の加速感という
ものが、単にエンジン出力そのものの大きさのみならず
、所定のエンジン出力に達っするまでの過渡特性といも
のにも極めて大きな影響を受ける、ということを勘案し
てなぎれたものである。そして１本発明では、このエン
ジン１１５力そのもの大きさと、所定のエンジン出力に
到達するまでの過Ｍ特性との両方共に、車両の運転状態
に応じて補正するようにしである。

具体的には、第５図にブロック図的に示すように、 エンジンの出力を調整する出力調整手段と、アクセル開
度を検出するアクセル開度検出Ｔ−Ｉｔと、 アクセル開度に対して基本の制御目標値を関連づけた基
本制御目標値特性を記憶した制御口？ｌ値特性記憶手段
と、 前記出力調整手段を作動させる場合の基本の過渡特性を
記憶した過渡特性記憶手段と。

制御目標値補正用のための車両の運転状態を検出する第
１Ｊ転状態検出手段と、 過渡特性補正用のための車両の匣転状ｆＴ１５を検出す
る第２運転状態検…手段と、 前記基本制御目標値特性に基づいて、前記アクセル開度
検出手段で検出されたアクセル開度に対応した基本制御
目標値を決定する基本制御［１標値決定手段と、 前記基本制御目標値決定手段により決定された基本制御
目標値を、前記第１Ｊ！Ｉ！転状態検出手段で検出され
た車両の運転状態に応じて補正することにより最終制御
目標値を決定する第１１ｔＯ正手段と、 前記基本過渡特性記憶手段に記憶されている基本過渡特
性を前記第２運転状態検出手段で検出された車両の運転
状態に応じて補正して最終過渡特性を決定する第２補正
手段と、 前記最終過渡特性にしたがう過渡特性で前記最終制御目
標値となるように前記出力調整手段を制御する制御手段
と、 を備えた構成としである。

このように、本発明では、発生されるべきエンジン出力
すなわち最終制御目標値と、この最終制御１」標値に到
達するまでの過渡特性との両方が、・［（両の運転状態
に応じて最適化することができ、これにより運転者の加
速感というものを種々の運転状態に十分合致したものと
することができる。

上記運転状態の例としては、制御目標値そのものの補正
用としてアクセル踏込速度、車速、高度（空気密度）、
操舵角等が有る。また、過渡特性補正用の運転状態とし
ては１例えばアクセル踏込速度、変速機の変速段（ギア
比）、最終制御目標値そのもの等がある。勿論、このよ
うな運転状態としては、他のものを適宜採択することが
可能である。そして、制御目標値補正用と過渡特性補正
用との運転状態の種類としては、両者が一部重複する場
合、完全に相違する場合、全て一致する場合のいずれで
あってもよいものである。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、ｌはエンジンで、その出力は、自動変
速機２を介して図示を略す駆動輪へと伝達される。この
自動変速機２は、実施例では。

ロックアツプクラッチ付きのトルクコンバータ３と、遊
星歯車式の多段変速機構４と、から構成され、多段変速
機構４は前進４段用とされている。

エンジンｌは、その出力調整が吸入空気敬を調整するこ
とにより行われるオツトー式とされており、このため、
その吸気通路５には吸入室ＩＡ量調整用のスロットル弁
６が配設されている。そして、このスロットル弁６は、
ステップモータ、ＤＣサーボモータ等のアクチュエータ
７により駆動されるようになっている。

第１図中１０はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットである。この制御ユニット１０には各
センサ１１Ｎ１６からの信号が人力される。センサ１１
は、アクセル開度を検出するものである。センサ１２は
車速を検出するものである。センサ１３は高度（大気圧
）を検出するものである。センサ１４は操舵角すなわち
ハンドル舵角を検出するものである。センサ１５は自動
変速機２の変速段（ギア比）を検出するものである。セ
ンサ１６はスロットル弁６の開度すなわちスロットル開
度を検出するものである。また、制御ユニットｌＯから
は、スロットル弁６が所定の開度となるようにするため
の信号が前記アクチュエータ７に対して出力される。

なお、制御ユニットｌＯは、基本的にＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ、ＣＬＯＣＫｔ−備える他、入出力インターフェ
イス、Ｄ／ＡあるいＡ／Ｄｆ換器を備えているが、これ
等は、マイクロコンピュータを用いる場合の既知の構成
なのでその詳細な説明は省略する。勿論、以下に説明す
るマツプ等は。

ＲＯＭに記憶されているものである。

制御ユニットｌＯによる制御の概要について、第２図を
参照しつつ説明する。

先ず、センサ１１により検出されたアクセル開度ＳＯを
、基本スロットル特性（基本制御ｌ［１標値特性）を記
憶したマツプＭ１に照合することにより、基本のスロッ
トル開度（基本制御目標値）Ｓｌが決定される。

丘記基本スロットル開度Ｓ１は、乗算回路２１によって
補正係数Ｋが掛は合わされることにより、補正スロット
ル開度Ｓ２が決定される。この補正係数には、制御目標
値としてのスロットル開度そのものの補正用、すなわち
駆動エネルギの最適化のためものである。そして、実施
例では、補止係数には、アクセル踏込速度と、車速と、
高度と、操舵角との４つの運転状態によって決定される
。この点を詳述すると、マツプＭｌｌを照合することに
より、アクセル踏込速度（アクセル開度の変化より算出
される）に応じた補正係数に１が決定される。また、マ
ツプＭ１２を照合することにより、車速に応じた補正係
数に２が決定される。さらに、マツプＭ１３を照合する
ことにより、高度に応じた補正係数に３が決定される。

さらに又、マツプ１４を照合することにより、操舵角に
応じた補正係数に４が決定される。そして、乗算回路２
２によりこれ等に１〜に４を互いに掛は合わせることに
より、前述の補正係数Ｋが算出される。

Ｅ記補正係ａＫすなわちに１〜に４の各々が大きいほど
、補正スロットル開度Ｓ２が大きくなるものである。こ
の各補正係数に１〜に４について詳述すると、補正係数
Ｋｌは、アクセルの踏込速度が大きいほど大きくされる
。これは、′ａ込速度が大きいとさほど運転者が大きな
加速を要求していることに対応するものである。補正係
数に２は、車速が大きいほど大きくされる。これは、平
速が大きいほど同じような加速を得るのに大きな余裕駆
動力が必要とされることに対応するものである。補正係
数に３は高度が大、！くなるほど大きくされる。これは
、高度が大きくなるほど大気圧が小さく、すなわち空気
密度が小さくなるので、この空気密度の相違に起因する
エンジン出力の相違を補償するものである。補正係ａＫ
４は、操舵角が大きいほど小さくされる。これは、操舵
角が大きいときは、小さいときに比してより円滑な（安
全を重視した）加速が望まれることに対応するためであ
る。

前述した補正係数Ｋによって補正された補正スロットル
開度Ｓ２を、マツプＭ２１に解合することにより、最終
目標スロットル開度（最終制御目標値）Ｓ３が決定され
る。このマフ・プＭ２１を利用した処理は、補正係数Ｋ
による補正によって補正スロットル開度Ｓ２が１００％
を超えてしまうようなｓ８　Ｍを想定してなされたもの
で、この処理により、スロー／　）ル開度の上限値１０
０％を超えて［１標スロットル開度が設定されるのが防
止される。

１４記最終目標スロットル開度Ｓ３は、最終的にはスロ
ットル弁６の実際の開度として実現されることになるが
、このＳ３を実現するまでの所定の過渡特性を実現する
ため、処理回路２３によりＳ３かＳ４に変換される。そ
して、この８４を人力信号とするＰＩＤ制御（制御回路
２４での制御）によって、スロットル弁６の実際の開度
が５４とされる。勿論、このＰＩＤ制御は、スロットル
センサ１６からの出力を利用したフィードバック制御と
なる。

」−記処理回路２３は、減算器３１．乗算器３２、加算
器３３、積分＄３４を備えている。このような処理回路
２３で行われる処理の内容は、次式（１）の通りとなる
。

Ｓ４ｎ　　＝３４ｎ−１＋ （Ｓ　３−３４ｎ−１）　ＸＱ／　Ｆ　１１・（１）３
４ｎ：ＰＩＤ制御回路２４への出力値５４ｎ−１：ＰＩ
Ｄ制御回路２４への１回前の出力値 Ｑ：基本の過渡特性を示す基本値（− 定） Ｆ：補正係数 上記（１）式におけるＱは、具体的には次式（２）のよ
うに設定されている。

ｑ＝　、　−Ｔｓ／Ｔ　　、　、　、　（２）上記（２
）式において、ｅは自然対数の底（２゜７２）、Ｔはサ
ンプリング時間、Ｔｓは時定数であり、このＴおよびＴ
Ｓは実施例では常に一定値とされている関係上Ｑは−・
定価となる。

そして、補正係数Ｆは、基本値Ｑを除するようにしであ
る関係に、この補正係数Ｆが大きいほど、サンプリング
時間１回当りのスロットル開度の変化線が小さくされる
。このようなＦの大きさと、最終的に目標スロットル開
度Ｓ３になるまでの様子を、第３図に図式的に示しであ
る。

上記補正係数Ｆの決定について説明するが、この補正係
数Ｆを決定するための運転状態の種類としては、実施例
では、マツプＭ３１に示すアクセル踏込速度と、マツプ
Ｍ３２に示すギア比（変速段）と、Ｍ３３に示す最終目
標スロットル開度Ｓ３と、の３種類としである。すなわ
ち、アクセル踏込速度に応じて補正係数Ｆ１が決定され
、ギア比に応じて補正係数Ｆ２が決定され、Ｓ３に応じ
てＦ３が決定される０、より具体的には、アクセル踏込
速度が大きいときは素早い加速を要求しているものとし
て、この踏込速度が大きいほど補正係数Ｆ！が小さくな
るように決定される。また、ギア比が低速段のときほど
余裕駆動力があるものとして高速段はど補正係数Ｆ２が
小さくなるように決定される。さらに、Ｓ３が大きいと
きは、あまりにも急激な加速となるのを防止すべく、ｇ
３が大きくなるほど補正係数Ｆ３が大きくなるように決
定される。

上述のように決定されたＦ１〜Ｆ３は、処理回路４１に
おいて、ＦｌとＦ２とＦｌとを互いに掛は合わせること
によりＦが決定され、このＦ−ｃ’Ｑを除することによ
り、最終的な過渡特性を示すＱ／Ｆが決定される。この
ような処理回路４１によって算出されるＱ／Ｆ（乗算器
３２に利用）は、過渡特性を最適化すなわち駆動エネル
ギ発生パターンの最適化のための処理となり、このよう
な過渡特性を実際に実現させるための処理が、処理回路
２３によって行われることになる。

前述した第２図に示す内容をフローチャートとして示し
たのが第４図であり、以下この第４図について説明する
。なお、以下の説明でＰはステップを示す。

先ず、ＰＬにおいてシステムのイニシャライズが行われ
た後、Ｆ２において各センサからの信号が入力される。

Ｆ３においては、アクセル開度ＳＯに基づいて、第２図
のマツプＭｌより基本のスロットル開度Ｓｌが決定され
る。この後、Ｆ４において前述したように、補正係数に
１〜に４が順次決定されて、Ｆ５においてこの各補正係
数に１〜に４を互いに掛は合わせることにより補正係ｌ
￥Ｋが決定される。そして、Ｆ６において、ＳｌにＫを
掛は合わせて補正スロットル開度Ｓ２が決定される。そ
して、Ｆ７において、Ｓ２が１００％よりも大きか否か
が判別されて、このＳ２の判別でＹＥＳのときはＦ８に
おいてＳ３を１００％に設定した後Ｐ９に移行し、逆に
Ｆ７の判別でＮｏのときはＦ９において３３が５２その
ものとして設定された後ＰＩＯへ移行する。

上記ＰＩＯに至るまでの処理が駆動エネルギそのもの最
適化を行うための第１の補正となる。Ｐｌｏにおいては
、前述したように、マツプＭ３１〜Ｍ３３に基づいてＦ
ｌ−Ｆｌが決定された後、Ｐｉｔにおいて各補正係数Ｆ
１〜Ｆ３を互いに掛は合わせることにより補正係数Ｆが
算出される。

この後Ｐ１２においてＱ／Ｆが算出されて、ＰＬ３にお
いてはこのＱ／Ｆを用いて、＃記（１）式に基づいてＳ
４が算出される０以上が、駆動エネルギ発生パターンの
最適化を行うための処理（過渡特性の補正）となる第２
の補正である。

そして、最後は、Ｆ１４においてＰＩＤ制御によるフィ
ードバック制御を行うことにより、スロットル弁６の開
度がＦ１３でのＳ４とされる（過渡特性Ｑ／ＦによるＳ
３の実現）。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、車両の１
転状態に応じてエンジン出力そのものの大きさと所定の
エンジン出力に到達させるまでの過渡特性とを補正する
ようにしたので、車両の種々の運転状態に応じて運転者
に蛙適の加速感を与えることができる。

特に、エンジン出力の大きさそのものを補正する第１の
補正のための車両の運転状態、および所定のエンジン出
力に到達するまで・の過渡特性を補ＩＦする第２の補正
のための車両の運転状態は、それぞれ任意に選択するこ
とができるので、適応性の点でも優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図は本発明の制御内容を図式的に示す図。 第３図は補正係数Ｆが変化したときの実際のスロットル
開度が変化する様子を示す図。 第４図は第２図の内容のフローチャート。 第５図は本発明の構成をブロック図的に示す図。 ｌ：エンジン ６：スロットル弁（出力調整手段） ７：７クチユエータ １０：制御ユニット １１〜１６：センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの出力を調整する出力調整手段と、 アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、 アクセル開度に対して基本の制御目標値を関連づけた基
   本制御目標値特性を記憶した制御目標値特性記憶手段と
   、 前記出力調整手段を作動させる場合の基本の過渡特性を
   記憶した過渡特性記憶手段と、 制御目標値補正用のための車両の運転状態を検出する第
   １運転状態検出手段と、 過渡特性補正用のための車両の連転状態を検出する第２
   運転状態検出手段と、 前記基本制御目標値特性に基づいて、前記アクセル開度
   検出手段で検出されたアクセル開度に対応した基本制御
   目標値を決定する基本制御目標値決定手段と、 前記基本制御目標値決定手段により決定された基本制御
   目標値を、前記第１運転状態検出手段で検出された車両
   の運転状態に応じて補正することにより最終制御目標値
   を決定する第１補正手段と、 前記基本過渡特性記憶手段に記憶されている基本過渡特
   性を前記第２運転状態検出手段で検出された車両の運転
   状態に応じて補正して最終過渡特性を決定する第２補正
   手段と、 前記最終過渡特性にしたがう過渡特性で前記最終制御目
   標値となるように前記出力調整手段を制御する制御手段
   と、 を備えていることを特徴とするエンジンの出力制御装置
   。