JPH03141839A - 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） この発明はスロットル７クチエエータが装着されたエン
ジンの制御装置に関する。

（従来の技術） アクセルペダルとスロットル弁とがワイヤＷｉ？４を介
して連結されるのでなく、アクセルペダルの操作量（踏
込み量）をいったん電気的な信号に変換し、その出力に
応じてサーボモータによりスロットル弁を駆動するよう
にした装置が提案されている（特開昭６ｌ−２Ｇ１６３
２号公報参照）。

これについて説明すると、第６図はアクセルペダル操作
量を車速指令値とする車速フィードバック制御系のブロ
ック線図であり、アクセルペダル操作量に応じて定めた
目標車速となるようにスロットル開度がｐｔ補償器によ
りフィードバック制御される。また第７図はアクセルペ
ダル操作量をエンジン回転速度指令値とするエンジン回
転速度フィードバック制御系のブロック線図であり、ア
クセルペダル操作量に応じて定めた目標エンジン回転速
度となるようにスロ・ノトル開度がＰＩ副制御れる。

（発明が解決しようとする課Ｍ） ところで、このような装置では、ドライバーがエンジン
の無負荷状態、たとえば変速機のシフト位置をニュート
ラル位置にした状態で、アクセルペダルを踏み込んでの
空吹かしをしたとすると、アクセルペダル操作量とスロ
ットル開度とが一対一に対応せず、この場合のエンジン
は、通常のエンジン（アクセルペダルとスロットル弁と
がＰｌｉ？戒的に連結されたエンジン）と異なる動きを
する。

たとえば、第６図の制御系でエンジン無負荷時に空吹か
しをすると、第８図で示すように、アクセルペダル操作
量によらず、スロットル弁がやがて全開になってしまう
。これは、ニュートラル位置では車速が上がらないので
、Ｐ　Ｉ　１１１１慣器内の積分要素により、制御ゲイ
ンが増大し続けるからである。なお、走行中は阜速か日
標値に追従してくるので、上記のような問題はない。ま
た、第７図の制御系で空吹かしをすると、アクセルペダ
ル操作量とスロットル開度とが一対一に対応せず、第９
図で示すように、スロットル開度が次第に一定角度に収
束したり、ＰＩ補償器のゲインの選びがた次第では制御
系が不安定になり、第１０図で示すように、エンジン匝
転速度が振動（または発散）することもある。

通常のエンジンと異なるこうした動きは制御系より予想
されるところであるとしても、ドライバーによっては、
こうした動きがらみでエンジンに異常があるものと誤認
したり、あるいはドライバーに不安を与えることすらあ
り得る。

この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、エンジンが無負荷状態にある場合には、アクセル
ペダル操作量に対して必要な補償を施すことなく、アク
セルペダル操作量をそのまま目標スロットル開度として
設定し、実際のスロットル開度がこの目標スロ・ントル
開度に一致するようにスロットルアクチュエータを制御
するようにした装置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） この発明は、第１図で示すように、アクセルペダルと連
動することなく制御信号を受けてスロットル弁２０を駆
動する７クチユエータ２１と、実際のアクセルペダル操
作量Ａｃｅを検出するセンサ２２と、この実際のアクセ
ルペダル操作量Ａｃｃに基づき、所望のエンジン出力ト
ルクを得るために必要な補償を施し、疑似アクセルペダ
ル操作量Ａｃｃ’を設定する手１９．２３と、エンジン
出力軸と車両の駆動軸との連結状態を検出するセンサ２
４と、このセンサ２４からの信号よりエンジンが無負荷
状態にあるかどうかを判定する手段２５と、無負荷状態
が判定された場合に前記実際のアクセルペダル操作量Ａ
ｃｅを目標スロットル開度θとしで、無負荷状態以外の
場合に前記疑似アクセルペダル操作量Ａ　ｃｃ’を目標
スロットル開度θとして各々決定する手段２６と、実際
のスロットル開度がこの決定された目標スロットル開度
θと一致するように前記アクチュエータ２１に制御信号
を出力する手段２７とを備える。

（作用） エンジンが負荷状態にある場合には、予め設定された疑
似アクセルペダル操作量により、所望のエンジン出力ト
ルクが得られる。

一方、エンジンが無負荷状態になると、アクセルペダル
操作量がそのまま目標スロットル開度とされる。ここに
、アクセルペダル操作量とスロットル開度との関係は、
アクセルペダルとスロットル弁とを機械的に連結した車
両と同様となる。

（実施例） 第２図に一宋施例の全体図を示す。

同図において、１はクランク角センサで単位角ごとの信
号と基準位置ごとの信号を出力する。２はアクセルペダ
ル操作呈センサで実際のアクセルペダル操作ｆｉＡｃｃ
をポテンショメータの出力電圧によって検出する。

４はシフト位置センサ（連結状態センサ）で、変速機３
のシフト位置を検出する。

６はスロットルセンサで、エンジンの吸六通路に装着さ
れた実際のスロットル弁７の開度（スロットル開度）を
検出する。

センサ１．２．４からの検出信号の入力されるＣＰＵＩ
Ｉでは、これらセンサからの諸データに基づき、変速機
３のシフト位置がニュートラル位置にある場合とそれ以
外にある場合とで異なる目標スロ・ントル開度θを設定
し、設定された目標スロットル開度の信号（制御信号）
をサーボ駆動回路１６に出力する。

なお、ＣＰＵＩＩでは公知の方法により、クランク角セ
ンサ１からのクランク角信号に基づき、イグニッション
コイル１４に点火信号を出力するとともに、インジェク
タ１３に燃料噴射信号を出力している。

前記サーボ駆動回路１６は、スロットルセンサ６により
検出される実際のスロットル開度がＣＰＵ１ｌから出力
される目標スロットル開度θと一致するように両開度の
偏差に応じてスロットル弁７に連結されたサーボモータ
１７を正逆転駆動する。ここに、サーボ駆動回路１６と
サーボモータ１７が＠１図の７クチユエータ２１を構成
している。

第３図はＣＰＵＩＩの行う制御動作を示し、同図のルー
チンは一定の周期（たとえば１０ｍ５ｅｃ）ごとに−度
実行される。

Ｐｌではクランク角センサ１がらのクランク角信号に基
づいて、エンジンの回転速度Ｎｅを演算する。

Ｐ２とＰ３では、アクセルペダル操作量Ａｃｅと変速機
のシフト位置をそれぞれ読み込む。

Ｐ４は第１図の無負荷判定手段２５の機能を果たす部分
で、ここではＰ３の結果より変速機がニュートラル位置
にあるか否かをみて、ニュートラル位置にないと判定す
ればＰ５に進む。

なお、無負荷状態は、シフト位置がニュートラル位置に
ある場合に限らず、オートマチック方式の車両ではシフ
ト位置がパーキング位置にある場合、マニフル方式の車
両ではクラッチが切断位置にある場合も無負荷状態であ
る。したがって、これらの場合もニュートラル位置に含
めて判定するものとする。

Ｐ５は第１図の疑似アクセルペダル操作量設定手段２３
の機能を果たす部分で、ここではエンジン回転速度Ｎｅ
とアクセルペダル操作量Ａｃｅに基づいて、第４図に示
すような疑似アクセルペダル開度テーブルを参照して、
疑似アクセルペダル開度Ａｃｅ’を求める。第４図では
、低回転域（あるいは低車速域）でアクセルペダル操作
に対するレスポンスを高め、これに対して高回転域（あ
るいは高車速域）でアクセルペダル操作に対するレスポ
ンスを緩やかにするようにしている。このテーブルは予
め定められるもので、このテーブルデータによって、各
エンジン回転速度域におけるアクセルペダル操作量とス
ロットル開度とのあいだに任意の非線形な特性（言い替
えると所望のエンジン出力特性）を得ることができ、こ
れにより運転特性を様々に変え得る。つまり、第４図の
特性により得られる疑似アクセルペダル操作量は、実際
のアクセルペダル操作量と相違し、任意に定め得るとい
う意味で、「疑似」ということばを使用して区別してい
る。

Ｐ６では疑似アクセルペダル開度Ａｃｅ’を目標スロッ
トル開度θとしてセットする。

一方、Ｐ４でシフト位置がニュートラル位置にあればＰ
７に進み、ここでは実際のアクセルペダル開度Ａｃｅを
そのまま目標スロットル開度θとしてセットする。ここ
に、Ｐ７とＰ６が第１図の目標スロットル開度決定手段
２６の機能を果たす。

Ｐ８は第１図の制御信号出力手段２７の機能を果たす部
分で、ここでは目標スロットル開度θの信号（制御信号
）をサーボ駆動回路１６へ出力する。

これにより、スロットル弁７はサーボモータ１７に駆動
されて、その開度が目標スロットル開度θに一致するよ
うにフィードバック制御される。

ここで、この例の作用を説明する。

変速機のシフト位置がニュートラル位置以外にある場合
には、第４図のように疑似アクセルペダル操作１Ａｃｅ
’を適切に設定することにより、同じエンジンでありな
がら、従来と同様に、加速性の良いスポーツタイプにも
、あるいは加速性をあより考慮しないラグシュ７リータ
イプにも適した出力トルク特性が得られる。

一方、シフト位置がニュートラル位５１こなると、アク
セルベグル操ｆ乍量Ａｃｅがそのまま目標スロットル開
度θとされる。ここに、アクセルペダル操作量とスロッ
トル開度との関係は、アクセルペダルとスロットル弁と
を代械的に連結した１１両と同様となり、空吹かしによ
り、エンジン本米の吹き上がり特性（レスポンス）を確
認することができる。

つまり、この場合のエンジンは、何度アクセルペダルを
踏み込もうと、同じアクセルペダル操作量に灯しては同
じだけしかスロットル弁が開かず、同じ回転上昇しか示
さないのである。

また、アクセルペダル操作から期待されるエンジン回転
の動きしか示さないので、ドライバーにエンジン性能に
ついての不安感を抱かせることもない。

これに対して、特開昭６１−２６１６３２号公報に記載
された装置では、ニュートラル時に、空吹かしによるエ
ンジンの過回転を防止するため、エフフッ回転速度制御
を行うようにしであるが、アクセルペダルとスロットル
弁とがｆｉｆＪｆｆｌ的に連結された従来の車両に惧れ
ているドライバーにとっては、空吹かしによりエンジン
回転が従来のように吹き上がらないと、レスポンスの悪
いエンジンであると誤認する恐れがある。

次に、急加速のがり〃り振動（駆動系の共振）を抑える
ために、第５図で示すように、アクセルペダル操作量に
、たとえば−次遅れ剤償などを施しく具体的にはアクセ
ルペダル操作量に対して一次遅れのフィルタを介して目
標スロットル開度を決定する）、実際のスロットル弁の
開きかたを１援やかにする装置がある。この発明は、こ
うした装置にも同様に適用することができる。

（発明の効果） この発明は、エンジンの負荷状態で、実際のアクセルペ
ダル操作量に必要な補償を施すことにより、実際のアク
セルペダル操作量と一対一にｎ応しない所望のエンジン
出力特性を得るようにする一方で、エンジンが無負荷状
態にある場合に限って、実際のアクセルペダル操作量を
そのまま目標スロットル開度とすることにしたため、エ
ンジンの無負荷状態でアクセルペダルを踏み込んでの空
吹かしをした場合、アクセルペダル操作量とスロットル
開度が一対一に対応することより、ドライバーは、エン
ジン本米の特性を直接確認することができ、これにてエ
ンジンの特性を誤認したり、不要な不安感を抱くことが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム討応図、第２図はこの発明
の一実施例の全体図、第３図はこの実施例の制御動作を
説明するための流れ図、第４図は前記制御動作で使用さ
れるテーブルの内容を示す特性図、第５図は他の実施例
の一次遅れ補償を施した場合のアクセルペダル操作量と
スロットル開度の特性図である。 第６図と第７図は従来例のブロック線図、第８図ないし
第１０図は従来例の作用を説明するための波形図である
。 １・・・クランク角センサ、２・・・アクセルペダル操
作量センサ、３・・・変速代、４・・・シフト位置セン
サ、６・・・スロツ）ルセンサ、７・・・スロットル弁
、１１・・・ＣＰＵ、１２・・・疑臥アクセルベグル操
作量テーブル、１３・・・インジェクタ、１６・・・サ
ーボ駆動回路、１７・・・サーボモータ、２０・・・ス
ロットル弁、２１・・・アクチュエータ、２２・・・ア
クセルペダル操作量センサ、２３・・・疑似アクセルペ
ダル操作量設定手段、２４・・・連結状態センサ、２５
・・・無貝荷ｆｌｌ定手段、２６・・・目標スロットル
開度決定手段、２７・・・制御信号出力手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセルペダルと連動することなく制御信号を受けてス
   ロットル弁を駆動するアクチュエータと、実際のアクセ
   ルペダル操作量を検出するセンサと、この実際のアクセ
   ルペダル操作量に基づき、所望のエンジン出力トルクを
   得るために必要な補償を施し、疑似アクセルペダル操作
   量を設定する手段と、エンジン出力軸と車両の駆動軸と
   の連結状態を検出するセンサと、このセンサからの信号
   よりエンジンが無負荷状態にあるかどうかを判定する手
   段と、無負荷状態が判定された場合に前記実際のアクセ
   ルペダル操作量を目標スロットル開度としで、無負荷状
   態以外の場合に前記疑似アクセルペダル操作量を目標ス
   ロットル開度として各々決定する手段と、実際のスロッ
   トル開度がこの決定された目標スロットル開度と一致す
   るように前記アクチュエータに制御信号を出力する手段
   とを備えることを特徴とするエンジンの制御装置。