JPH03182650A - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents
車両用内燃機関の制御装置Info
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- JPH03182650A JPH03182650A JP32132389A JP32132389A JPH03182650A JP H03182650 A JPH03182650 A JP H03182650A JP 32132389 A JP32132389 A JP 32132389A JP 32132389 A JP32132389 A JP 32132389A JP H03182650 A JPH03182650 A JP H03182650A
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- Japan
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- wheel
- torque
- limit
- drive wheel
- engine
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- Pending
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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、車両用内燃機関の特性を車両の運転状態に応
じて適切に変化させ、常に良好な運転性能を得るための
制御装置に関する。
じて適切に変化させ、常に良好な運転性能を得るための
制御装置に関する。
〈従来の技術〉
従来、車両用内燃機関の制御装置として、下記のような
ものがある。
ものがある。
アクセル操作に対する機関の発生トルク等の出力特性を
車両の運転性に好ましい特性にするものとして、例えば
特開昭60−192843号公報に示されるように、ア
クセル操作量と機関回転速度とに応じて、スロットル弁
開度を設定し、その設定開度に一致させるようにスロッ
トル弁を駆動するものがある。
車両の運転性に好ましい特性にするものとして、例えば
特開昭60−192843号公報に示されるように、ア
クセル操作量と機関回転速度とに応じて、スロットル弁
開度を設定し、その設定開度に一致させるようにスロッ
トル弁を駆動するものがある。
また、実開昭62−193151号公報に示されるもの
は、ディーゼル機関のガバナを同様に制御するようにし
たものである。
は、ディーゼル機関のガバナを同様に制御するようにし
たものである。
その他種々の運転条件下で運転者の希望するような運転
性が得られるよう、機関出力の調整手段の制御態様を車
両の運転状態に応じて切換えるようにした例として、例
えば特開昭63−25355号公報に示されるものがあ
る。
性が得られるよう、機関出力の調整手段の制御態様を車
両の運転状態に応じて切換えるようにした例として、例
えば特開昭63−25355号公報に示されるものがあ
る。
〈発明が解決しようとする!1題〉
しかしながら、このような従来の車両用内燃機関の制御
装置にあっては、アクセル開度を発生目標トルク値とし
た場合、4輪駆動(4WD)車両等で低μ路等で各車輪
で実際に発生できるトルク限界をフィードバックしなが
らトルク値を決定する構成となっていないため、システ
ム全体として、せっかく発生トルクを制御Il値として
いるのに、この情報を利用できず、低μ路等でアクセル
からの要求が過大となり、各車輪ですべりを生してしま
ったり、わざわざこの対策のためにトラクションコント
ロール等を別に取付けるという不合理な問題点があった
。
装置にあっては、アクセル開度を発生目標トルク値とし
た場合、4輪駆動(4WD)車両等で低μ路等で各車輪
で実際に発生できるトルク限界をフィードバックしなが
らトルク値を決定する構成となっていないため、システ
ム全体として、せっかく発生トルクを制御Il値として
いるのに、この情報を利用できず、低μ路等でアクセル
からの要求が過大となり、各車輪ですべりを生してしま
ったり、わざわざこの対策のためにトラクションコント
ロール等を別に取付けるという不合理な問題点があった
。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、各車輪のす
べり率を考慮して、最大発生しうるトルクを算定し、こ
の値を参照しながら運転者のトルク要求に対応してゆく
ことができるようにすることを目的とする。
べり率を考慮して、最大発生しうるトルクを算定し、こ
の値を参照しながら運転者のトルク要求に対応してゆく
ことができるようにすることを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
このため、本発明は、第1図に示すように、機関のトル
ク又は回転速度等の出力を目標値に制御する機関出力制
御手段を備える車両用内燃機関の制御装置において、下
記(a)〜(2)の手段を設ける構成とする。
ク又は回転速度等の出力を目標値に制御する機関出力制
御手段を備える車両用内燃機関の制御装置において、下
記(a)〜(2)の手段を設ける構成とする。
(a) 機関の発生トルクに基づいて各駆動輪に発生
ずるトルクを算出する車輪トルク算出手段伽)各駆動輪
の車輪速を検出する車輪速検出手段 (C) 前記各駆動輪の車輪速に基づいて各駆動輪の
回転角加速度を算出する回転角加速度算出手段(d)
各駆動輪に加わる車輪荷重を検出する車輪荷重検出手
段 (e) 前記各駆動輪のトルクと回転角加速度と車輪
荷重とに基づいて各駆動輪と路面との動摩擦係数を算出
する動摩擦係数算出手段 (f) 車体速を検出する車体速検出手段(80前記
車体速と前記各駆動輪の車輪速とに基ついて各駆動輪の
すべり率を算出するすべり率算出手段 (ロ)前記各駆動輪の動摩擦係数とすべり率とに基づい
て各駆動輪の最大動摩擦係数を算出する最大動摩擦係数
算出手段 0)前記各駆動輪の最大動摩擦係数に基づいて各駆動輪
がすべりなく動ける入力可能な限界車輪トルクを算出す
る限界車輪トルク算出手段0) 前記各駆動輪の限界
車輪トルクの総和より限界トルクを算出する限界トルク
算出手段(ト)前記限界トルクを上限値として前記機関
出力制御手段における機関の出力の目標値を制限する出
力制限手段 また、上記0)の限界トルク算出手段に代えて、下記(
j)゛ の限界トルク算出手段を設けることができる。
ずるトルクを算出する車輪トルク算出手段伽)各駆動輪
の車輪速を検出する車輪速検出手段 (C) 前記各駆動輪の車輪速に基づいて各駆動輪の
回転角加速度を算出する回転角加速度算出手段(d)
各駆動輪に加わる車輪荷重を検出する車輪荷重検出手
段 (e) 前記各駆動輪のトルクと回転角加速度と車輪
荷重とに基づいて各駆動輪と路面との動摩擦係数を算出
する動摩擦係数算出手段 (f) 車体速を検出する車体速検出手段(80前記
車体速と前記各駆動輪の車輪速とに基ついて各駆動輪の
すべり率を算出するすべり率算出手段 (ロ)前記各駆動輪の動摩擦係数とすべり率とに基づい
て各駆動輪の最大動摩擦係数を算出する最大動摩擦係数
算出手段 0)前記各駆動輪の最大動摩擦係数に基づいて各駆動輪
がすべりなく動ける入力可能な限界車輪トルクを算出す
る限界車輪トルク算出手段0) 前記各駆動輪の限界
車輪トルクの総和より限界トルクを算出する限界トルク
算出手段(ト)前記限界トルクを上限値として前記機関
出力制御手段における機関の出力の目標値を制限する出
力制限手段 また、上記0)の限界トルク算出手段に代えて、下記(
j)゛ の限界トルク算出手段を設けることができる。
(j)゛前記各駆動輪の限界車輪トルクのうち最小値の
駆動輪数倍の値より限界トルクを算出する限界トルク算
出手段 〈作用〉 上記の構成においては、機関の発生トルクに基ついて各
駆動輪に発生するトルクを算出し、これと、各駆動輪の
回転角加速度と、車輪荷重とに基づいて、各駆動輪と路
面との動摩擦係数を算出する。
駆動輪数倍の値より限界トルクを算出する限界トルク算
出手段 〈作用〉 上記の構成においては、機関の発生トルクに基ついて各
駆動輪に発生するトルクを算出し、これと、各駆動輪の
回転角加速度と、車輪荷重とに基づいて、各駆動輪と路
面との動摩擦係数を算出する。
一方、車体速と各駆動輪の車輪速とに基づいて、各駆動
輪のすべり率を算出する。
輪のすべり率を算出する。
そして、各駆動輪の動摩擦係数とすべり率とに基づいて
、各駆動輪の最大動摩擦係数を算出し、これに基づいて
各駆動輪がすべりなく動ける入力可能な限界車輪トルク
を算出する。
、各駆動輪の最大動摩擦係数を算出し、これに基づいて
各駆動輪がすべりなく動ける入力可能な限界車輪トルク
を算出する。
そして、各駆動輪の限界車輪トルクの総和、あるいは各
駆動輪の限界車輪トルクのうち最小値の駆動輪数倍の値
より、限界トルクを算出し、この限界トルクを上限値と
して、機関出力制御手段における機関の出力の目標値を
制限する。
駆動輪の限界車輪トルクのうち最小値の駆動輪数倍の値
より、限界トルクを算出し、この限界トルクを上限値と
して、機関出力制御手段における機関の出力の目標値を
制限する。
〈実施例〉
以下に本発明の詳細な説明する。
先ず、機関出力制御手段について説明するが、本例では
、アクセル操作量と機関回転速度と外部負荷とに基づい
て機関の目標トルクを算出し、この目標トルクに応じて
機関への燃料供給量(燃料噴射量)と吸入空気量(スロ
ットル弁開度)とを制御するようにしている。
、アクセル操作量と機関回転速度と外部負荷とに基づい
て機関の目標トルクを算出し、この目標トルクに応じて
機関への燃料供給量(燃料噴射量)と吸入空気量(スロ
ットル弁開度)とを制御するようにしている。
第2図において、機関のクランク角を検出するクランク
角センサl、アクセル操作量(アクセルペダルの踏込み
量)をポテンショメータの出力電圧によって検出するア
クセル開度センサ2、車両のサンベンシランの沈み量を
ポテンショメータの出力電圧によって検出するストロー
クセンサ3、トランスξツシゴン4のギア位W(シフト
位f)を検出するギア位置センサ5が設けられ、これら
センサからの検出信号が、マイクロコンピュータのCP
U6Aに入力される。
角センサl、アクセル操作量(アクセルペダルの踏込み
量)をポテンショメータの出力電圧によって検出するア
クセル開度センサ2、車両のサンベンシランの沈み量を
ポテンショメータの出力電圧によって検出するストロー
クセンサ3、トランスξツシゴン4のギア位W(シフト
位f)を検出するギア位置センサ5が設けられ、これら
センサからの検出信号が、マイクロコンピュータのCP
U6Aに入力される。
CPU6Aは、前記の検出信号に基づいて目標トルクを
演算し、この目標トルクを出力するために必要な燃料噴
射量を、ROM6B上の燃料噴射量テーブル6B、から
続出して、これに相当するパルス幅を有する燃料噴射パ
ルスを機関の吸気通路に設けたインジェクタ7に出力し
、燃料供給量の制御を行う。また、同時に目標トルクを
出力するために必要な吸入空気量を与える目標スロット
ル弁開度をスロットル弁開度テーブル68tから読出し
て、サーボ駆動回路8に出力し、これを介して吸入空気
量の制御を行う。
演算し、この目標トルクを出力するために必要な燃料噴
射量を、ROM6B上の燃料噴射量テーブル6B、から
続出して、これに相当するパルス幅を有する燃料噴射パ
ルスを機関の吸気通路に設けたインジェクタ7に出力し
、燃料供給量の制御を行う。また、同時に目標トルクを
出力するために必要な吸入空気量を与える目標スロット
ル弁開度をスロットル弁開度テーブル68tから読出し
て、サーボ駆動回路8に出力し、これを介して吸入空気
量の制御を行う。
また、CPU6Aは、クランク角センサ1からのクラン
ク角信号に基づいてイブニラシランコイル13に点火信
号を出力する点火制御を同時に行っている。
ク角信号に基づいてイブニラシランコイル13に点火信
号を出力する点火制御を同時に行っている。
前記燃料噴射量テーブル6B、は、時々刻々の目標トル
クと機関回転速度とを与えれば目標トルクを発生するの
に必要な燃料噴射量が読出せるように、燃料噴射量(基
本噴射パルス幅)のデータが記憶されており(第5図参
照)、同様に、スロットル弁開度テーブル6B、も、時
々刻々の目標トルクと機関回転速度とを与えれば目標ト
ルクを発生するのに必要な吸入空気量に対応するスロッ
トル弁開度が読出せるように、スロットル弁開度のデー
タが記憶されている。
クと機関回転速度とを与えれば目標トルクを発生するの
に必要な燃料噴射量が読出せるように、燃料噴射量(基
本噴射パルス幅)のデータが記憶されており(第5図参
照)、同様に、スロットル弁開度テーブル6B、も、時
々刻々の目標トルクと機関回転速度とを与えれば目標ト
ルクを発生するのに必要な吸入空気量に対応するスロッ
トル弁開度が読出せるように、スロットル弁開度のデー
タが記憶されている。
前記サーボ駆動回路8は、機関の吸気通路9に介装され
たスロットル弁lOの開度を検出するスロットルセンサ
11により検出された実際のスロットル弁開度θヨと前
記CPU6Aから入力された目標スロットル弁開度θ。
たスロットル弁lOの開度を検出するスロットルセンサ
11により検出された実際のスロットル弁開度θヨと前
記CPU6Aから入力された目標スロットル弁開度θ。
との偏差に応じてスロットル弁10に連結されたサーボ
モータ12を正逆転駆動し、スロットル弁lOの開度を
目標値に追従させるようになっている。
モータ12を正逆転駆動し、スロットル弁lOの開度を
目標値に追従させるようになっている。
次に前記CPU6Aの制御内容(目標トルク制御)を第
3図及び第4図のフローチャートに従って説明する。
3図及び第4図のフローチャートに従って説明する。
第3図は、目標トルク、燃料噴射量、目標スロットル弁
開度の各演算を行うルーチンを示し、−定の周期で例え
ば10as毎に実行される。
開度の各演算を行うルーチンを示し、−定の周期で例え
ば10as毎に実行される。
Plでは、アクセル開度センサ2により検出されるアク
セル開度(操作量)aを読込む。
セル開度(操作量)aを読込む。
Plでは、クランク角センサ1からのクランク角信号に
基づいて、機関回転速度N、を演算する。
基づいて、機関回転速度N、を演算する。
P3では、目標トルクT0を次式に従って演算する。
To = k 1a k t ” No ””・・
(1)ここで、k+、kgは機関の出力トルクの特性を
決定するパラメータで、k、はアクセル開度対出力トル
クの比例係数、k2は機関回転速度対出力トルクの比例
係数であり、後述するルーチンにより車両の重量とトラ
ンスミツシランのギア比とにより検出される機関の出力
軸に加わる外部負荷に応じて設定される。
(1)ここで、k+、kgは機関の出力トルクの特性を
決定するパラメータで、k、はアクセル開度対出力トル
クの比例係数、k2は機関回転速度対出力トルクの比例
係数であり、後述するルーチンにより車両の重量とトラ
ンスミツシランのギア比とにより検出される機関の出力
軸に加わる外部負荷に応じて設定される。
この後、P3’ において、目標トルク変更要求フラグ
Fが立っているか否かを判定し、NOの場合はそのまま
P4に進む、YESの場合は、P3″を実行して後、P
4に進むが、P3°“については後に説明する。
Fが立っているか否かを判定し、NOの場合はそのまま
P4に進む、YESの場合は、P3″を実行して後、P
4に進むが、P3°“については後に説明する。
P4では、目標トルクT、と機関回転速度N。
とにより、燃料噴射量テーブル6B、から燃料の基本噴
射パルス幅Tpを読出す。ここで、燃料噴射量テーブル
6B、は、第5図に示すように目標トルクT0と機関回
転速度N、とから基本噴射パルス幅T、のデータを読出
すもので、該データは車両に搭載された機関の性能から
定まるデータである。
射パルス幅Tpを読出す。ここで、燃料噴射量テーブル
6B、は、第5図に示すように目標トルクT0と機関回
転速度N、とから基本噴射パルス幅T、のデータを読出
すもので、該データは車両に搭載された機関の性能から
定まるデータである。
P5では、基本噴射パルス幅T、に、機関の運転状態に
応じて定まる各種補正を行って、燃料噴射パルス幅T、
を演算する。ここでの補正は、冷却水温度に応じた増量
、始動時の増量、空燃比のフィードバック補正等である
。
応じて定まる各種補正を行って、燃料噴射パルス幅T、
を演算する。ここでの補正は、冷却水温度に応じた増量
、始動時の増量、空燃比のフィードバック補正等である
。
P6では、目標トルクT0と機関回転速度N。
とにより、スロットル弁開度テーブル68gから目標ス
ロットル弁開度θ。を続出す、ここで、スロットル弁開
度テーブル68gは、第6図に示すように目標トルクT
0と機関回転速度N、とから目標スロットル弁開度θ。
ロットル弁開度θ。を続出す、ここで、スロットル弁開
度テーブル68gは、第6図に示すように目標トルクT
0と機関回転速度N、とから目標スロットル弁開度θ。
を読出すもので、該データは車両に搭載された機関の性
能から定まるデータである。
能から定まるデータである。
P7では、P5で演算した燃料噴射パルス幅T+をCP
U6Aの出力ボートにセットする。
U6Aの出力ボートにセットする。
これにより、クランク角センサ1からのクランク角信号
によりトリガされる所定のタイミングで前記T1のパル
ス幅を有する燃料噴射パルスがインジェクタ7に出力さ
れ、T1に相当する量の燃料が機関に噴射供給される。
によりトリガされる所定のタイミングで前記T1のパル
ス幅を有する燃料噴射パルスがインジェクタ7に出力さ
れ、T1に相当する量の燃料が機関に噴射供給される。
P8では、P6で演算した目標スロットル弁開度θ。を
サーボ駆動回路8へ出力する。これにより、スロットル
弁lOは、サーボモータ12に駆動されて目標スロット
ル弁開度θ。に一致するようにフィードバック制御され
る。
サーボ駆動回路8へ出力する。これにより、スロットル
弁lOは、サーボモータ12に駆動されて目標スロット
ル弁開度θ。に一致するようにフィードバック制御され
る。
第4図は、第3図のP3の演算に用いる機関の出力トル
ク特性を設定するルーチンを示す、このルーチンは、第
3図の燃料供給制御や吸入空気量制御のルーチンのよう
に常時高速で演算する必要はなく、ギアシフト毎又はマ
イクロコンピュータのバックグラウンドジゴブで実行し
て演算時間の無駄をなくしている。
ク特性を設定するルーチンを示す、このルーチンは、第
3図の燃料供給制御や吸入空気量制御のルーチンのよう
に常時高速で演算する必要はなく、ギアシフト毎又はマ
イクロコンピュータのバックグラウンドジゴブで実行し
て演算時間の無駄をなくしている。
pHでは、ギア位置センサ5により検出されるトランス
ミツシラン4のギア位置を読込む。
ミツシラン4のギア位置を読込む。
P12〜P13では、ギア位置(1速〜3速)を判別し
て分岐し、P14〜P16で、それぞれROM6Bに記
憶しである1速のギア比データM1,2速のギア比デー
タM、、3速のギア比データM、を続出し、現在のギア
位置のギア比をレジスタmに記憶する。
て分岐し、P14〜P16で、それぞれROM6Bに記
憶しである1速のギア比データM1,2速のギア比デー
タM、、3速のギア比データM、を続出し、現在のギア
位置のギア比をレジスタmに記憶する。
PI3では、ストロークセンサ3により検出されるサス
ペンションの沈みIf (乗車人員や積載物の荷重によ
って生じる)を読込み、車両型fiWを次式に従って演
算する。
ペンションの沈みIf (乗車人員や積載物の荷重によ
って生じる)を読込み、車両型fiWを次式に従って演
算する。
W=W0−1−1/k ・・・・・・(2)ここで
、Woは予め知られている車体のみの重量、kはサスペ
ンションのバネ定数である。
、Woは予め知られている車体のみの重量、kはサスペ
ンションのバネ定数である。
PlBでは、車両重量Wとギア比mとから、アクセル開
度対出力トルクの特性を設定する比例係数に1を次式に
より演算する。
度対出力トルクの特性を設定する比例係数に1を次式に
より演算する。
k+ =KI ・w/m −・−(3)PI9では
、車両型1wとギア比mとから、機関回転速度対出力ト
ルクの特性を設定する比例係数に2を次式により演算す
る。
、車両型1wとギア比mとから、機関回転速度対出力ト
ルクの特性を設定する比例係数に2を次式により演算す
る。
k z = Kg HW/ m” ・・・・−(4)
ここで、K、、に、は予め実験等によって求めておいた
最良の車両の操縦感覚が得られる定数である。
ここで、K、、に、は予め実験等によって求めておいた
最良の車両の操縦感覚が得られる定数である。
次に本実施例の目標トルク制御の作用を第7図に基づき
従来例と対比して説明する。
従来例と対比して説明する。
第7図は、車両の運動のモデルを示し、機関と駆動系の
動力損失を省略し、最も簡単に表現した図である。この
モデルで、アクセル開度aを変化したときの車体の加速
度αの関係を示すと、次式%式% ここで、Dは走行抵抗、Sはラプラス演算子、61〜G
1はゲインである。
動力損失を省略し、最も簡単に表現した図である。この
モデルで、アクセル開度aを変化したときの車体の加速
度αの関係を示すと、次式%式% ここで、Dは走行抵抗、Sはラプラス演算子、61〜G
1はゲインである。
前記(5)式の右辺の第1項はアクセル開度aに対する
車体の加速度αの応答性を、第2項は走行抵抗りに対す
る車体の加速度αの応答性を示し、これれが車両の操縦
感覚を決定している。
車体の加速度αの応答性を、第2項は走行抵抗りに対す
る車体の加速度αの応答性を示し、これれが車両の操縦
感覚を決定している。
ゲインG1〜G、は、以下のごとく定められる。
G+ = k 1・(m/ R) ・(g / W)
・”・=(6)Gy= =kz ・(m/R)”
・(g/W) =・・・・(7)Gs=g/W
・・・・・・(8)尚、Rはタイ
ヤ有効半径、gは重力加速度である。
・”・=(6)Gy= =kz ・(m/R)”
・(g/W) =・・・・(7)Gs=g/W
・・・・・・(8)尚、Rはタイ
ヤ有効半径、gは重力加速度である。
従来例で示すように、アクセル開度に対する実スロツト
ル弁開度の変化の割合を変化すると、(6)式のに、が
変化し、例えばに、を大きくするとゲインG、が大きく
なってアクセル開度aの変化に対する加速度αの変化が
大きくなってパワフルな操縦感覚となる。
ル弁開度の変化の割合を変化すると、(6)式のに、が
変化し、例えばに、を大きくするとゲインG、が大きく
なってアクセル開度aの変化に対する加速度αの変化が
大きくなってパワフルな操縦感覚となる。
また、Gtが大きいと、微分効果、すなわち変動を増幅
する作用が現れ、操縦性が悪化する。(7)式のG2に
関与するに、は第7図に示すように機関のトルク曲線の
傾斜tanδに相当し、アクセル開度にだけ応じてスロ
ットル弁開度を変化する方法ではに、は機関に固有の特
性値をとり、任意に変化させることはできない。
する作用が現れ、操縦性が悪化する。(7)式のG2に
関与するに、は第7図に示すように機関のトルク曲線の
傾斜tanδに相当し、アクセル開度にだけ応じてスロ
ットル弁開度を変化する方法ではに、は機関に固有の特
性値をとり、任意に変化させることはできない。
そこで本実施例では、アクセル開度と機関回転速度とに
よって機関の目標トルクを演算する方法によりktの値
を自由に設定できるようにしている。
よって機関の目標トルクを演算する方法によりktの値
を自由に設定できるようにしている。
車両の操縦感覚を決定するゲインG、、G、は最良のフ
ィーリングを得ることのできる値が存在し、機関特性に
+、kgとギア比mの可変要素により実験的にマツチン
グできる。
ィーリングを得ることのできる値が存在し、機関特性に
+、kgとギア比mの可変要素により実験的にマツチン
グできる。
しかし、従来例のようにkI、kgを車両重量Wやギア
比mによって定まる機関に加わる外部負荷に応じて変化
させる手段を持たないと、たとえあるギア比ではマツチ
ングができたとしても、ギアチェンジをすると最良のG
+ 、Gtから外れてフィーリングが悪化する0例えば
、低速ギア(mが大)のときは、(7)式のようにmの
2乗に比例してG2が大きくなり、ガクガクした悪い操
縦性になるのはよく発生する現象である。同様に車両重
量WもG、、G、に影響してくる。
比mによって定まる機関に加わる外部負荷に応じて変化
させる手段を持たないと、たとえあるギア比ではマツチ
ングができたとしても、ギアチェンジをすると最良のG
+ 、Gtから外れてフィーリングが悪化する0例えば
、低速ギア(mが大)のときは、(7)式のようにmの
2乗に比例してG2が大きくなり、ガクガクした悪い操
縦性になるのはよく発生する現象である。同様に車両重
量WもG、、G、に影響してくる。
今、ギア比mo、車両重量W6で、kI、kgの最良の
値に1゜、 kg。を実験的に求めたとすると、次式
の関係が成立する。
値に1゜、 kg。を実験的に求めたとすると、次式
の関係が成立する。
G+ =に+o・ (mo/R)’ (g/We)
”−(9)G2 =kto・ (me/R)2・ (
g/We) −Qωギア比m、車両重量Wに変化した
とき、(6)式及び(7)弐において、 kI =に+o・ (me/wo)−W/m=に+
−W/m ・−・・・−(ll)kt =に*o・
(mo”/Wo) ・ (W/m”)−に2 ・W/
m”・・・・・・面 として、kI 、kgO値をmとWとに応じて設定する
と、ゲインG、、G、を常に(9)、 GO)式に示す
最良の値とすることができる。
”−(9)G2 =kto・ (me/R)2・ (
g/We) −Qωギア比m、車両重量Wに変化した
とき、(6)式及び(7)弐において、 kI =に+o・ (me/wo)−W/m=に+
−W/m ・−・・・−(ll)kt =に*o・
(mo”/Wo) ・ (W/m”)−に2 ・W/
m”・・・・・・面 として、kI 、kgO値をmとWとに応じて設定する
と、ゲインG、、G、を常に(9)、 GO)式に示す
最良の値とすることができる。
尚、本実施例では、常に目標トルクに基づいて燃料供給
量と吸入空気量とを総括して制御している。これは、必
要な燃料と空気とを相互の遅れなく供給して、目標トル
クに制御し、良好な車両の操縦性を実現する用途に適し
た良好な制御性能を得るためである。
量と吸入空気量とを総括して制御している。これは、必
要な燃料と空気とを相互の遅れなく供給して、目標トル
クに制御し、良好な車両の操縦性を実現する用途に適し
た良好な制御性能を得るためである。
また、本実施例では、目標トルクに応じた吸入空気量の
制御のため、目標スロットル弁開度θ。
制御のため、目標スロットル弁開度θ。
をサーボ駆動回路8に出力しているが、他の方法、例え
ば目標スロットル弁開度θ。に応じた吸入負圧を目標値
として出力し、吸入負圧が目標値となるようにサーボ機
構を作動させる方法としてもよい。
ば目標スロットル弁開度θ。に応じた吸入負圧を目標値
として出力し、吸入負圧が目標値となるようにサーボ機
構を作動させる方法としてもよい。
次に、本発明に係る限界トルク制御について説明する。
尚、本例は4WDとし、従って駆動輪は4輪である。
かかる限界トルク制御のため、第2図に示すように、車
輪速検出手段としての車輪速センサ14、車輪荷重検出
手段としての車輪荷重センサ15及び車体速検出手段と
しての車体速センサ16が設けられている。
輪速検出手段としての車輪速センサ14、車輪荷重検出
手段としての車輪荷重センサ15及び車体速検出手段と
しての車体速センサ16が設けられている。
車輪速センサ14は、例えば歯付ロータに相対させた1
i磁ピツクアツプからなり、各駆動輪に設けられて、車
輪速VFII VFL、 Vlll、 VRLを
検出する。
i磁ピツクアツプからなり、各駆動輪に設けられて、車
輪速VFII VFL、 Vlll、 VRLを
検出する。
車輪荷重センサ15は、各駆動輪に設けられて、車輪荷
重W F I I W F t 、 W * * +
W * t、を検出する。
重W F I I W F t 、 W * * +
W * t、を検出する。
車体速センサ16は、超音波等を利用して車体速Vを検
出する。
出する。
これらの情報から、第8図のフローチャートに従って制
御を行う。
御を行う。
P21では、車輪速センサ14により検出される車輪速
Vij(i=R,P j=R,L) 、車輪荷重センサ
15により検出される車輪荷重W i j 、車体速セ
ンサ16により検出される車体速Vを読込む。
Vij(i=R,P j=R,L) 、車輪荷重センサ
15により検出される車輪荷重W i j 、車体速セ
ンサ16により検出される車体速Vを読込む。
P22では、各駆動輪の車輪速Vijに基づいて各駆動
輪の回転角加速度Δωijを算出する。この部分が回転
角加速度算出手段に相当する。
輪の回転角加速度Δωijを算出する。この部分が回転
角加速度算出手段に相当する。
P23では、発進時もしくは機関の発生トルクが充分小
さいとき、第9図に示すような機関から車輪軸までの物
理モデルを用いて、トルクの分配・結合を計算し、機関
の目標トルクT、に基づいて各駆動輪に発生するトルク
Tijを算出する。この部分が車輪トルク算出手段に相
当する。
さいとき、第9図に示すような機関から車輪軸までの物
理モデルを用いて、トルクの分配・結合を計算し、機関
の目標トルクT、に基づいて各駆動輪に発生するトルク
Tijを算出する。この部分が車輪トルク算出手段に相
当する。
P24では、各駆動輪のトルクTijと回転角加速度Δ
ωijと車輪荷重Wijとに基づいて、各駆動輪と路面
との動摩擦係数μijを算出する。この部分が動摩擦係
数算出手段に相当する。
ωijと車輪荷重Wijとに基づいて、各駆動輪と路面
との動摩擦係数μijを算出する。この部分が動摩擦係
数算出手段に相当する。
すなわち、タイヤの理想的な半径(たるまないものとし
て)をrとし、回転中心回りの慣性モーメントIijと
した場合、 1ij・Δω1j=Tij−、czij−Wij−r
・−・a311が考えられる。
て)をrとし、回転中心回りの慣性モーメントIijと
した場合、 1ij・Δω1j=Tij−、czij−Wij−r
・−・a311が考えられる。
この関係より、
μij= (Tij −1ij ・Δa+ij) /
(Wij−r )−04Jとなり、トルクTijと回転
角加速度Δωijと車輪荷重W i jとから、動摩擦
係数μijを算出できる。
(Wij−r )−04Jとなり、トルクTijと回転
角加速度Δωijと車輪荷重W i jとから、動摩擦
係数μijを算出できる。
P25では、車体速Vと各駆動輪の車輪速Vijとに基
づいて、各駆動輪のすべり率Sijを算出する。
づいて、各駆動輪のすべり率Sijを算出する。
この部分がすべり率算出手段に相当する。
P26では、このときの各駆動輪のすべり率Sijより
、すべり率Sijと動摩擦係数μijから第10図に示
すような関係により、例えばすべり率が10%付近で、
最大動摩擦係数μjjsA□をもつものとして、各輪の
最大動摩擦係数μlj、4axを推定する。
、すべり率Sijと動摩擦係数μijから第10図に示
すような関係により、例えばすべり率が10%付近で、
最大動摩擦係数μjjsA□をもつものとして、各輪の
最大動摩擦係数μlj、4axを推定する。
この部分が最大動摩擦係数算出手段に相当する。
P27では、各駆動輪の最大動摩擦係数μijwAによ
り、C31式により、T 1jxaxを算出する。ここ
で、各車駆動輪毎のすべる限界の発生トルクが算出され
たことになる。この部分が限界車輪トルク算出手段に相
当する。
り、C31式により、T 1jxaxを算出する。ここ
で、各車駆動輪毎のすべる限界の発生トルクが算出され
たことになる。この部分が限界車輪トルク算出手段に相
当する。
P2Oでは、4輪分の限界車輪トルクの総和ΣT!L+
axを算出し、これを機関の限界トルクTMAX=ΣT
ij、(A、とする。
axを算出し、これを機関の限界トルクTMAX=ΣT
ij、(A、とする。
あるいは、4輪分の限界車輪トルクTij、4Bのうち
最小(l M I N (T iL+ax )を駆動輪
数(4)倍し、これを限界トルクTMay=4・MIN
(T1L+ax )とする。かかる方式は、最大動摩擦
係数μfjxaxの推定の精度があまり正確でない場合
に有効である。
最小(l M I N (T iL+ax )を駆動輪
数(4)倍し、これを限界トルクTMay=4・MIN
(T1L+ax )とする。かかる方式は、最大動摩擦
係数μfjxaxの推定の精度があまり正確でない場合
に有効である。
この部分が限界トルク算出手段に相当する。
P29では、現在の目標トルクT0を読込んで、限界ト
ルクT、□と比較する。
ルクT、□と比較する。
ここで、T0≦T□えの場合は、P2Oへ進んで目標ト
ルク変更要求フラグFをリセットする。この場合は、第
3図のルーチンのP3で演算された目標トルクToがそ
のまま目標トルりとなる。
ルク変更要求フラグFをリセットする。この場合は、第
3図のルーチンのP3で演算された目標トルクToがそ
のまま目標トルりとなる。
しかし、To >7□8の場合は、P31へ進んで目標
トルク変更要求フラグFをセットする。
トルク変更要求フラグFをセットする。
このようにして目標トルク変更要求フラグFがセットさ
れると、第3図のルーチンのP3°での判定で、P3゛
へ進み、限界トルクTNAXを目標トルクT0とする。
れると、第3図のルーチンのP3°での判定で、P3゛
へ進み、限界トルクTNAXを目標トルクT0とする。
すなわち、P3での演算によるToの要求を無視し、T
□8を目標トルクT0と読み替えて、制御してゆく。
□8を目標トルクT0と読み替えて、制御してゆく。
従って、第8図のP29. P2O及び第3図のP3
’P3”の部分が出力制限手段に相当する。
’P3”の部分が出力制限手段に相当する。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によれば、各駆動輪のスリッ
プ限界に基づいて機関の限界トルクを算出し、機関の出
力の制御に際して目標値を制限するようにしたため、ト
ラクションシステム等が不要で、かつ発進時にスリップ
等なく発進できるという効果が得られる。
プ限界に基づいて機関の限界トルクを算出し、機関の出
力の制御に際して目標値を制限するようにしたため、ト
ラクションシステム等が不要で、かつ発進時にスリップ
等なく発進できるという効果が得られる。
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第3図及び第4図
は目標トルク制御のフローチャート、第5図は同上制御
に使用される燃料噴射量テーブルを示す線図、第6図は
同上制御に使用されるスロットル弁開度テーブルを示す
線図、第7図は同上制御における制御ブロック図、第8
図は駆動摩擦係数算出のための図である。 2・・・アクセル開度センサ 6A・・・CPU7・
・・インジェクタ 10・・・スロットル弁 12
・・・サーボモータ 14・・・車輪速センサ 15・・・車輪 荷重センサ エ6・・・車体速センサ
本発明の一実施例を示すシステム図、第3図及び第4図
は目標トルク制御のフローチャート、第5図は同上制御
に使用される燃料噴射量テーブルを示す線図、第6図は
同上制御に使用されるスロットル弁開度テーブルを示す
線図、第7図は同上制御における制御ブロック図、第8
図は駆動摩擦係数算出のための図である。 2・・・アクセル開度センサ 6A・・・CPU7・
・・インジェクタ 10・・・スロットル弁 12
・・・サーボモータ 14・・・車輪速センサ 15・・・車輪 荷重センサ エ6・・・車体速センサ
Claims (2)
- (1)機関の出力を目標値に制御する機関出力制御手段
を備える車両用内燃機関の制御装置において、 機関の発生トルクに基づいて各駆動輪に発生するトルク
を算出する車輪トルク算出手段と、各駆動輪の車輪速を
検出する車輪速検出手段と、前記各駆動輪の車輪速に基
づいて各駆動輪の回転角加速度を算出する回転角加速度
算出手段と、各駆動輪に加わる車輪荷重を検出する車輪
荷重検出手段と、 前記各駆動輪のトルクと回転角加速度と車輪荷重とに基
づいて各駆動輪と路面との動摩擦係数を算出する動摩擦
係数算出手段と、 車体速を検出する車体速検出手段と、 前記車体速と前記各駆動輪の車輪速とに基づいて各駆動
輪のすべり率を算出するすべり率算出手段と、 前記各駆動輪の動摩擦係数とすべり率とに基づいて各駆
動輪の最大動摩擦係数を算出する最大動摩擦係数算出手
段と、 前記各駆動輪の最大動摩擦係数に基づいて各駆動輪がす
べりなく動ける入力可能な限界車輪トルクを算出する限
界車輪トルク算出手段と、 前記各駆動輪の限界車輪トルクの総和より限界トルクを
算出する限界トルク算出手段と、 前記限界トルクを上限値として前記機関出力制御手段に
おける機関の出力の目標値を制限する出力制限手段と、 を設けたことを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。 - (2)前記限界トルク算出手段に代えて、前記各駆動輪
の限界車輪トルクのうち最小値の駆動輪数倍の値より限
界トルクを算出する限界トルク算出手段を設けたことを
特徴とする請求項1記載の車両用内燃機関の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32132389A JPH03182650A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 車両用内燃機関の制御装置 |
| US07/626,056 US5163530A (en) | 1989-12-11 | 1990-12-11 | Control system for controlling driving torque delivered for driven wheels |
| DE4042581A DE4042581B4 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-11 | Steuersystem zum Steuern der Verteilung des Antriebsdrehmoments von einer Fahrzeugmaschine auf angetriebene Räder |
| DE4039517A DE4039517C2 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-11 | Steuersystem zum Steuern der Verteilung des Antriebsdrehmomentes von einer Fahrzeugmaschine auf angetriebene Räder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32132389A JPH03182650A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 車両用内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03182650A true JPH03182650A (ja) | 1991-08-08 |
Family
ID=18131310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32132389A Pending JPH03182650A (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-13 | 車両用内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03182650A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995017592A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-29 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion state judgement method of internal combustion engine, and method and apparatus for controlling combustion state of internal combustion engine |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32132389A patent/JPH03182650A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995017592A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-29 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion state judgement method of internal combustion engine, and method and apparatus for controlling combustion state of internal combustion engine |
| US5687692A (en) * | 1993-12-21 | 1997-11-18 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion state determination method of internal combustion engine, as well as combustion state control method and combustion state control system for internal combustion engine |
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