JPH04132845A - 車両用エンジンの制御装置 - Google Patents
車両用エンジンの制御装置Info
- Publication number
- JPH04132845A JPH04132845A JP25176090A JP25176090A JPH04132845A JP H04132845 A JPH04132845 A JP H04132845A JP 25176090 A JP25176090 A JP 25176090A JP 25176090 A JP25176090 A JP 25176090A JP H04132845 A JPH04132845 A JP H04132845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- engine
- drive shaft
- shaft torque
- rotation speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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〉
本発明は車両用エンジンの制御装置に関する。
〈従来の技術〉
車両用エンジンの制御装置の従来例として、以下のよう
なものがある。
なものがある。
すなわち、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に
基づいて目標車速を決定し、この目標車速に実車速かな
るように目標車速と実車速との偏差により目標スロット
ル開度をＰＩ制御により求めた後目標スロットル開度に
なるようにスロットル弁の開度をフィードバック制御す
るようにしている。
基づいて目標車速を決定し、この目標車速に実車速かな
るように目標車速と実車速との偏差により目標スロット
ル開度をＰＩ制御により求めた後目標スロットル開度に
なるようにスロットル弁の開度をフィードバック制御す
るようにしている。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、エンジンや自動変速機のトルクコンバータの
特性は運転状態によって非線形的に変化するが、従来例
においては運転状態において目標車速と実車速とに基づ
いてスロットル弁開度を制御するようにしているので、
運転状態によって車速の応答性にばらつきが発生し運転
性を悪化させるという不具合がある。また、運転状態に
よって前記ＰＩ制御のゲインを変化させることも考えら
れるが、全ての運転状態においてベストマツチングさせ
るのは難しいという不具合かある。
特性は運転状態によって非線形的に変化するが、従来例
においては運転状態において目標車速と実車速とに基づ
いてスロットル弁開度を制御するようにしているので、
運転状態によって車速の応答性にばらつきが発生し運転
性を悪化させるという不具合がある。また、運転状態に
よって前記ＰＩ制御のゲインを変化させることも考えら
れるが、全ての運転状態においてベストマツチングさせ
るのは難しいという不具合かある。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、全
ての運転状態にて車速応答性を最適に設定し運転性を向
上できる車両用エンジンの制御装置を提供することを目
的とする。
ての運転状態にて車速応答性を最適に設定し運転性を向
上できる車両用エンジンの制御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〉
このため、本発明は請求項１においては第１図中実線示
の如く、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操
作量検出手段Ａと、車速を検出する車速検出手段Ｂと、
前記検出されたアクセル操作量に基づいて目標車速を設
定する目標車速設定手段Ｃと、設定された目標車速と検
出された車速とに基づいて駆動軸の目標駆動軸トルクを
設定する目標駆動軸トルク設定手段りと、設定された目
標駆動軸トルクに実駆動軸トルクが、予め設定された線
形規範モデルの応答特性に沿って、一致するようにエン
ジンを駆動制御するエンジン制御手段Ｅと、を備えるよ
うにした。
の如く、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操
作量検出手段Ａと、車速を検出する車速検出手段Ｂと、
前記検出されたアクセル操作量に基づいて目標車速を設
定する目標車速設定手段Ｃと、設定された目標車速と検
出された車速とに基づいて駆動軸の目標駆動軸トルクを
設定する目標駆動軸トルク設定手段りと、設定された目
標駆動軸トルクに実駆動軸トルクが、予め設定された線
形規範モデルの応答特性に沿って、一致するようにエン
ジンを駆動制御するエンジン制御手段Ｅと、を備えるよ
うにした。
また、請求項２においては第１図中破線示の如く、目標
駆動軸トルク設定手段りに、検出された車速と設定され
た目標車速とに基づいて車両の目標加速度を設定する目
標加速度設定手段Ｆと、車両の走行抵抗を推定する走行
抵抗推定手段Ｇと、推定された走行抵抗と設定された目
標加速度とに基づいて目標駆動軸トルクを決定する目標
駆動軸トルク決定手段Ｈと、を含んで構成するようにし
た。
駆動軸トルク設定手段りに、検出された車速と設定され
た目標車速とに基づいて車両の目標加速度を設定する目
標加速度設定手段Ｆと、車両の走行抵抗を推定する走行
抵抗推定手段Ｇと、推定された走行抵抗と設定された目
標加速度とに基づいて目標駆動軸トルクを決定する目標
駆動軸トルク決定手段Ｈと、を含んで構成するようにし
た。
また、請求項３においては、第１図中鎖線示の如く、変
速機にトルクコンバータを介して連結される車両用エン
ジンであって、エンジン制御手段Ｅに、変速機の変速比
を検出する変速比検出手段Ｉと、トルクコンバータの出
力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段Ｊと、
設定された目標駆動軸トルクと検出された変速比と出力
軸回転速度とに基づいて機関回転速度を検出する目標機
関機転速度設定手段にと、機関回転速度を検出する機関
回転速度検出手段りと、予め設定された線形規範モデル
の応答特性に沿って、設定された目標機関回転速度に検
出された実機関回転速度が一致するようにエンジンを制
御する機関回転速度制御手段Ｍと、を含んで構成するよ
うにした。
速機にトルクコンバータを介して連結される車両用エン
ジンであって、エンジン制御手段Ｅに、変速機の変速比
を検出する変速比検出手段Ｉと、トルクコンバータの出
力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段Ｊと、
設定された目標駆動軸トルクと検出された変速比と出力
軸回転速度とに基づいて機関回転速度を検出する目標機
関機転速度設定手段にと、機関回転速度を検出する機関
回転速度検出手段りと、予め設定された線形規範モデル
の応答特性に沿って、設定された目標機関回転速度に検
出された実機関回転速度が一致するようにエンジンを制
御する機関回転速度制御手段Ｍと、を含んで構成するよ
うにした。
〈作用〉
そして、請求項１においては、アクセル操作量から設定
された目標車速と実車速とに基づいて目標駆動軸トルク
を設定し、線形規範モデルの応答特性に沿って、該目標
駆動軸トルクに実駆動軸トルクが一致するようにエンジ
ンを制御し、全ゆる運転状態で最適な応答性を確保でき
るようにした。
された目標車速と実車速とに基づいて目標駆動軸トルク
を設定し、線形規範モデルの応答特性に沿って、該目標
駆動軸トルクに実駆動軸トルクが一致するようにエンジ
ンを制御し、全ゆる運転状態で最適な応答性を確保でき
るようにした。
また１、請求項２においては、目標車速と実車速とによ
り目標加速度を設定すると共に走行抵抗を推定し、目標
加速度と走行抵抗とに基づいて目標駆動軸トルクを求゛
めることにより、運転状態に応じて最適な目標駆動軸ト
ルクを確保するようにした。
り目標加速度を設定すると共に走行抵抗を推定し、目標
加速度と走行抵抗とに基づいて目標駆動軸トルクを求゛
めることにより、運転状態に応じて最適な目標駆動軸ト
ルクを確保するようにした。
また、請求項３においては、目標駆動軸トルクと変速比
とトルクコンバータの出力軸回転速度とに基づいて目標
機関回転速度を設定し、この目標機関回転速度になるよ
うにエンジンを制御することにより、トルクコンバータ
を備えるものにおいても最適な駆動軸トルクを確保でき
るようにした。
とトルクコンバータの出力軸回転速度とに基づいて目標
機関回転速度を設定し、この目標機関回転速度になるよ
うにエンジンを制御することにより、トルクコンバータ
を備えるものにおいても最適な駆動軸トルクを確保でき
るようにした。
〈実施例〉
以下に、本発明の一実施例を第２図〜第１０図に基づい
て説明する。
て説明する。
第２図において、エンジンｌの出力は、トルクコンバー
タ２を介してトランスミッション３に伝達された後、駆
動軸４に伝達される。また、エンジンｌの吸気通路５に
はスロットル弁６が介装され、スロットル弁６はサーボ
モータ７により開閉駆動される。サーボモータ７は、サ
ーボ駆動回路８により、ポテンショメータ等のスロット
ルセンサ９により検出された実スロツトル開度がＣＰＵ
１０から入力される目標スロットル開度になるように通
電制御され、スロットル弁６の開度をフィードバック制
御する。
タ２を介してトランスミッション３に伝達された後、駆
動軸４に伝達される。また、エンジンｌの吸気通路５に
はスロットル弁６が介装され、スロットル弁６はサーボ
モータ７により開閉駆動される。サーボモータ７は、サ
ーボ駆動回路８により、ポテンショメータ等のスロット
ルセンサ９により検出された実スロツトル開度がＣＰＵ
１０から入力される目標スロットル開度になるように通
電制御され、スロットル弁６の開度をフィードバック制
御する。
前記ＣＰＵｌ０には、アクセルペダルの操作量（開度）
を検出するアクセル操作量検出手段としてのポテンショ
式アクセル開度センサ１１からのアクセル開度検出信号
と、クランク軸又はカム軸に設けられる機関回転速度検
出手段としてのクランク角センサ１２からの基準信号（
例えば４気筒機関ではクランク角度で１８０°毎）及び
単位信号（クランク角度で例えば２°毎）と、前記スロ
ットルセンサ９からのスロットル開度検出信号とから入
力されている。また、ＣＰＵｌ０には、トルクコンバー
タ２の出力軸２人の回転速度を検出する出力軸回転速度
検出手段としての出力軸回転速度センサ１３からの回転
速度検出手段と、トランスミッション３のシフト位置（
ギヤ位置）を検出する変速比検出手段としてのシフト位
置センサ１４からのシフト位置検出信号と、駆動軸４０
回転速度から車速を検出する車速検出手段としての車速
センサ１５からの車速検出信号と、ステアリングの操舵
角を検出する操舵角センサ１６からの操舵角検出信号と
、が入力されている。
を検出するアクセル操作量検出手段としてのポテンショ
式アクセル開度センサ１１からのアクセル開度検出信号
と、クランク軸又はカム軸に設けられる機関回転速度検
出手段としてのクランク角センサ１２からの基準信号（
例えば４気筒機関ではクランク角度で１８０°毎）及び
単位信号（クランク角度で例えば２°毎）と、前記スロ
ットルセンサ９からのスロットル開度検出信号とから入
力されている。また、ＣＰＵｌ０には、トルクコンバー
タ２の出力軸２人の回転速度を検出する出力軸回転速度
検出手段としての出力軸回転速度センサ１３からの回転
速度検出手段と、トランスミッション３のシフト位置（
ギヤ位置）を検出する変速比検出手段としてのシフト位
置センサ１４からのシフト位置検出信号と、駆動軸４０
回転速度から車速を検出する車速検出手段としての車速
センサ１５からの車速検出信号と、ステアリングの操舵
角を検出する操舵角センサ１６からの操舵角検出信号と
、が入力されている。
ＣＰＵｌ０は、ＲＯＭ１７に格納されたプログラム及び
制御データに従って作動し、前記サーボ駆動回路８に目
標スロットル開度信号を出力するようになっている。Ｃ
ＰＵｌ０は、各気筒の燃料噴射弁１８を駆動して燃料噴
射制御を行うようになっている。
制御データに従って作動し、前記サーボ駆動回路８に目
標スロットル開度信号を出力するようになっている。Ｃ
ＰＵｌ０は、各気筒の燃料噴射弁１８を駆動して燃料噴
射制御を行うようになっている。
ここでは、ＣＰＵｌ０が、目標車速設定手段と目標駆動
軸トルク設定手段と目標加速度設定手段と目標駆動軸ト
ルク決定手段と目標機関回転速度設定手段とを構成する
。
軸トルク設定手段と目標加速度設定手段と目標駆動軸ト
ルク決定手段と目標機関回転速度設定手段とを構成する
。
次に、作用を第３図のフローチャートに従って説明する
。このフローチャートに示すルーチンは例えば１０ｍ５
ｅｃ毎に時間同期で実行される。
。このフローチャートに示すルーチンは例えば１０ｍ５
ｅｃ毎に時間同期で実行される。
Ｓｌ、では、スロットル開度センサ１１により検出され
たアクセル開度を読込む。
たアクセル開度を読込む。
Ｓ２では、クランク角センサ１２からの検出信号に基づ
いて機関回転速度を算出する。具体的には、基準信号の
入力周期又は所定時間内における単位信号の入力数を計
測することにより機関回転速度を算出する。
いて機関回転速度を算出する。具体的には、基準信号の
入力周期又は所定時間内における単位信号の入力数を計
測することにより機関回転速度を算出する。
Ｓ３では、出力軸回転速度センサ１３により検出された
トルクコンバータ２の出力軸回転速度を読込む。
トルクコンバータ２の出力軸回転速度を読込む。
Ｓ４では、シフト位置センサ１４により検出されたシフ
ト位置を読込む。
ト位置を読込む。
Ｓ５では、車速センサ１５からの信号（駆動軸４の回転
速度）に基づいて実車速を読込む。
速度）に基づいて実車速を読込む。
Ｓ６では、操舵角センサ１６により検出された車速を読
込む。
込む。
Ｓ７では、車両に加わる走行抵抗Ｒを、実車速Ｖ ｓｐ
に基づいて次式により演算して推定する。
に基づいて次式により演算して推定する。
Ｒ” Ｋ １ｘ Ｗ ＋ Ｋ ＊ ｘ Ｖ ｓ ｐＷは
車両重量Ｉ Ｋ＋は路面摩擦係数に依存する係数Ｉ Ｋ
２は車両の前面投影面積及び空気抵抗係数ＣＤに依存す
る係数である。
車両重量Ｉ Ｋ＋は路面摩擦係数に依存する係数Ｉ Ｋ
２は車両の前面投影面積及び空気抵抗係数ＣＤに依存す
る係数である。
Ｓ８では、検出されたアクセル開度に基づいて目標車速
ＶａＰアを設定する。具体的には、アクセル開度と目標
車速Ｖ８ＰＲとを対応させて第４図に示すようにマツプ
に記憶させて、このマツプからアクセル開度に応じて目
標車速Ｖ ｓｐＲを検索して設定する。また、アクセル
全閉時の車速Ｖ８．。とアクセル全開時との最大許容車
速Ｖ ｍｐＭＡｘとを予め設定し、これら車速Ｖ ｓｐ
ａとＶ ｓｐＭＡｘとを第５図に示すように検出された
アクル開度により補間計算して、目標車速Ｖ ＩＩＰＲ
を設定する。かがる後者のものは、前者のものに較べて
、アクセル開度か車速増加分に対応するのでアクセルを
踏込んでもスロットル弁６が開弁動作しない空走状態か
発生しない。
ＶａＰアを設定する。具体的には、アクセル開度と目標
車速Ｖ８ＰＲとを対応させて第４図に示すようにマツプ
に記憶させて、このマツプからアクセル開度に応じて目
標車速Ｖ ｓｐＲを検索して設定する。また、アクセル
全閉時の車速Ｖ８．。とアクセル全開時との最大許容車
速Ｖ ｍｐＭＡｘとを予め設定し、これら車速Ｖ ｓｐ
ａとＶ ｓｐＭＡｘとを第５図に示すように検出された
アクル開度により補間計算して、目標車速Ｖ ＩＩＰＲ
を設定する。かがる後者のものは、前者のものに較べて
、アクセル開度か車速増加分に対応するのでアクセルを
踏込んでもスロットル弁６が開弁動作しない空走状態か
発生しない。
Ｓ９では、実車速ｖｓｐと目標車速ｖａｐ＋ｔとに基づ
いて、目標加速度Ａ＊を次式によるＰＩ制御法により演
算する。
いて、目標加速度Ａ＊を次式によるＰＩ制御法により演
算する。
ＡＲ＝Ｋｐ ｘ （Ｖｓｐ＊ −Ｖｓｐ） ＋に＋Ｘ
（ＶＩＩＰＲＶ８Ｐ） ／ Ｓ Ｓはラプラス演算子である。
（ＶＩＩＰＲＶ８Ｐ） ／ Ｓ Ｓはラプラス演算子である。
実際には、上式を離散化した下記の漸化式を用いて目標
加速度ＡＲを求める。
加速度ＡＲを求める。
Ａｌｌ （Ｋ）＝ＫＰ ＸΔＶ、、（Ｋ）十に２×Δ
ｖａｐ （Ｋ） Δｖａｐ （Ｋ）＝Ｖ、ＰＲ（Ｋ）−Ｖ、、（Ｋ）ΔＶ
ｓｐ （Ｋ） ＝ΔＶ−ｐ （Ｋ ｌ ）＋ＴｓＡＭ
、×ΔＶ、、（Ｋ） 尚、Ｔ ８ＡＭＰはサンプル周期、Ｋｐは比例ゲインに
１は積分ゲインである。これらに、、に、は、後述の線
形規範モデルに一致するように制御された加速度制御系
（駆動軸トルク制御系に略等しい）を制御対象として出
力である車速の応答特性が所望の特性となるように公知
の方法（ナイキスト線図等を用いた試行錯誤的な方法や
部分モデルマツチング法等）を用いて決定される。
ｖａｐ （Ｋ） Δｖａｐ （Ｋ）＝Ｖ、ＰＲ（Ｋ）−Ｖ、、（Ｋ）ΔＶ
ｓｐ （Ｋ） ＝ΔＶ−ｐ （Ｋ ｌ ）＋ＴｓＡＭ
、×ΔＶ、、（Ｋ） 尚、Ｔ ８ＡＭＰはサンプル周期、Ｋｐは比例ゲインに
１は積分ゲインである。これらに、、に、は、後述の線
形規範モデルに一致するように制御された加速度制御系
（駆動軸トルク制御系に略等しい）を制御対象として出
力である車速の応答特性が所望の特性となるように公知
の方法（ナイキスト線図等を用いた試行錯誤的な方法や
部分モデルマツチング法等）を用いて決定される。
ＳＩＯでは、演算された目標加速度Ａ、ｌと、推定され
た走行抵抗Ｒと、に基づいて、目標駆動軸トルクＴ。Ｒ
を次式により演算する（但し、スリップが発生すること
なく駆動力が路面により伝達されるものと仮定する。）
。
た走行抵抗Ｒと、に基づいて、目標駆動軸トルクＴ。Ｒ
を次式により演算する（但し、スリップが発生すること
なく駆動力が路面により伝達されるものと仮定する。）
。
Ｔｏｌｌ：ＷＸＡＩＩ ＋Ｒ
３１ｌでは、駆動軸トルクの応答特性を規定する規範モ
デルＨ３゜を、予め設定された複数の規範モデルの中か
ら検出された操舵角に基づいて選択する。この規範モデ
ルは、例えば第６図に示すように、旋回中の車両の安定
性を考慮して操舵角の増加と共に緩やかな変化特性を有
する規範モデルが選択されるようにし、逆に操舵角が小
さいときには応答性を重視した特性の規範モデルが選択
されるようになっている。
デルＨ３゜を、予め設定された複数の規範モデルの中か
ら検出された操舵角に基づいて選択する。この規範モデ
ルは、例えば第６図に示すように、旋回中の車両の安定
性を考慮して操舵角の増加と共に緩やかな変化特性を有
する規範モデルが選択されるようにし、逆に操舵角が小
さいときには応答性を重視した特性の規範モデルが選択
されるようになっている。
Ｓ１２では、検出されたシフト位置に対応する変速比Ｇ
Ｒと前記演算された目標駆動軸トルクＴ。１とに基づい
て、トルクコンバータ２の目標出力軸トルクＴＴＲを次
式により演算する。
Ｒと前記演算された目標駆動軸トルクＴ。１とに基づい
て、トルクコンバータ２の目標出力軸トルクＴＴＲを次
式により演算する。
Ｔ ＴＲ＝ Ｔ ＯＲ十Ｇ Ｒ
３１３では、演算され目標出力軸トルクＴＴ、と、出力
軸回転速度センサ１３により検出された出力軸回転速度
ＮＴと、に基づいて、目標機関回転速度ＮＥＲを以下の
如く演算する。
軸回転速度センサ１３により検出された出力軸回転速度
ＮＴと、に基づいて、目標機関回転速度ＮＥＲを以下の
如く演算する。
すなわち、トルクコンバータ２の特性（トルク容量τ、
効率η）は、第７図に示すように、トルクコンバータ入
力軸回転速度（機関回転速度ＮＥに等しい）とトルクコ
ンバータ出力軸回転速度ＮＴとの回転速度比ＮＥ／Ｎ、
に依存するので、トルクコンバータ出力軸トルクＴ、は
次の２次式でモデル化されることが公知である。
効率η）は、第７図に示すように、トルクコンバータ入
力軸回転速度（機関回転速度ＮＥに等しい）とトルクコ
ンバータ出力軸回転速度ＮＴとの回転速度比ＮＥ／Ｎ、
に依存するので、トルクコンバータ出力軸トルクＴ、は
次の２次式でモデル化されることが公知である。
すなわち、非カップリング領域では、
ＴＴ＝Ａｏ ・ＮＴ” ＋ＡＩ ・Ｎ７ ・ＮＥ＋
Ａ２ ・ＮＥ” ・・・・・・（１）カップリング
領域では、 Ｔア” Ｂ ｏ ・ＮＴ” ＋ Ｂ ＋ ・Ｎ７
・ＮＥ＋Ｂｔ ・ＮＥ２ ・・・・・・（２）但し
、開式においてＡ ｏ 〜Ａ ２． Ｂ ｏ−Ｂ ２
は、トルクコンバータ２に固有の定数である。
Ａ２ ・ＮＥ” ・・・・・・（１）カップリング
領域では、 Ｔア” Ｂ ｏ ・ＮＴ” ＋ Ｂ ＋ ・Ｎ７
・ＮＥ＋Ｂｔ ・ＮＥ２ ・・・・・・（２）但し
、開式においてＡ ｏ 〜Ａ ２． Ｂ ｏ−Ｂ ２
は、トルクコンバータ２に固有の定数である。
これは、第７図において、トルク容量τ（＝ＴＴ／ＮＥ
”）の２次曲線が回転速度比Ｎ、／ＮＥを用いて、 Ｔ７／ＮＥ” ＝Ｃ，（ＮＴ ／ＮＥ）”十Ｃ，・Ｎｔ
／ＮＥ十Ｃ。
”）の２次曲線が回転速度比Ｎ、／ＮＥを用いて、 Ｔ７／ＮＥ” ＝Ｃ，（ＮＴ ／ＮＥ）”十Ｃ，・Ｎｔ
／ＮＥ十Ｃ。
で表される（但し、Ｃ０〜Ｃ２は曲線の膨らみを定める
定数）ことから、この式をＴＴについて整理すれば、上
式（１）、 （２）が得られるものである。
定数）ことから、この式をＴＴについて整理すれば、上
式（１）、 （２）が得られるものである。
尚、第７図において、効率ηは、ＮＴ−Ｔ、とＮＥ−Ｔ
Ｅの比（Ｎ ｔ ・Ｔｔ ）／ （ＮＥ−ＴＥ）（但
し、ＴＥは入力トルク）である。
Ｅの比（Ｎ ｔ ・Ｔｔ ）／ （ＮＥ−ＴＥ）（但
し、ＴＥは入力トルク）である。
上式（１）、 （２）において、目標トルクコンバータ
出力軸トルクＴ、アの得られる機関回転速度（目標機関
回転速度）をＮＥＲとすれば、ＴＴＲ及びＮＥＲを上式
（１）、 （２）に代入して、 Ｔ Ｔ Ｒ＝ Ａ ｏ ・ＮＴ ’ ＋Ａ、−Ｎア
・ＮＥＲ十Ａ２ ・ＮＥＲ２・・・・・・（３）ＴＴ
＊＝Ｂｏ ・Ｎ Ｔ ” ＋ Ｂ ＋ ・ＮＴ−Ｎ
ＥＲ十Ｂ２ ・ＮＥＲ２・・・・・・（４）となるので
、ＴＴＲ及びＮ、を変数として（３）、 （４）の連立
方程式を解くと目標機関回転速度ＮＥＲを求めることが
でき、この目標機関回転速度ＮＥＲは、目標駆動軸トル
クＴ。Ｒ１変速比Ｇ８．トルクコンバータ出力軸回転速
度Ｎアを用いて求められたトルクコンバータの特性を反
映した値として設定されることになる。尚、予め計算し
た値をテーブルに入れておいて、そのときのＴ ＴＲと
Ｎ７とからルックアップによりＮＥＲが求められるよう
にしても良い。従って、トルクコンバータを備えたエン
ジンにおいても、アクセル操作量に見合った駆動軸トル
クに制御させることかできる。
出力軸トルクＴ、アの得られる機関回転速度（目標機関
回転速度）をＮＥＲとすれば、ＴＴＲ及びＮＥＲを上式
（１）、 （２）に代入して、 Ｔ Ｔ Ｒ＝ Ａ ｏ ・ＮＴ ’ ＋Ａ、−Ｎア
・ＮＥＲ十Ａ２ ・ＮＥＲ２・・・・・・（３）ＴＴ
＊＝Ｂｏ ・Ｎ Ｔ ” ＋ Ｂ ＋ ・ＮＴ−Ｎ
ＥＲ十Ｂ２ ・ＮＥＲ２・・・・・・（４）となるので
、ＴＴＲ及びＮ、を変数として（３）、 （４）の連立
方程式を解くと目標機関回転速度ＮＥＲを求めることが
でき、この目標機関回転速度ＮＥＲは、目標駆動軸トル
クＴ。Ｒ１変速比Ｇ８．トルクコンバータ出力軸回転速
度Ｎアを用いて求められたトルクコンバータの特性を反
映した値として設定されることになる。尚、予め計算し
た値をテーブルに入れておいて、そのときのＴ ＴＲと
Ｎ７とからルックアップによりＮＥＲが求められるよう
にしても良い。従って、トルクコンバータを備えたエン
ジンにおいても、アクセル操作量に見合った駆動軸トル
クに制御させることかできる。
Ｓ１４では、Ｓｌｌにて選択された規範モデルＨ１３゜
の応答特性に沿って、実際の機関回転速度ＮＥが前記Ｓ
１２にて設定された目標機関回転速度ＮＥＲに一致する
ようにして、目標機関出力軸トルクＴＥＲを演算する。
の応答特性に沿って、実際の機関回転速度ＮＥが前記Ｓ
１２にて設定された目標機関回転速度ＮＥＲに一致する
ようにして、目標機関出力軸トルクＴＥＲを演算する。
目標機関出力軸トルクＴＥＲを導出する方法としては、
第８図のブロック図（連続時間系で表記）で示すような
公知の１．Ｍ、Ｃ。
第８図のブロック図（連続時間系で表記）で示すような
公知の１．Ｍ、Ｃ。
法（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｍｅｔｈｏｄ ）を用いる。
Ｍｅｔｈｏｄ ）を用いる。
Ｉ、Ｍ、Ｃ，法によりロバストなモデルマツチング制御
系を構成することが可能であり、非線形な要素を多分に
含み、燃焼というかなり変動的な要素を含むエンジンの
回転速度制御に有効である（モデルマツチング制御＝制
御対象の応答特性を規範モデルのそれと一致させる制御
、ロバスト＝多少のモデル誤差やパラメータ変動があっ
ても制御系の安定性が保たれること）。
系を構成することが可能であり、非線形な要素を多分に
含み、燃焼というかなり変動的な要素を含むエンジンの
回転速度制御に有効である（モデルマツチング制御＝制
御対象の応答特性を規範モデルのそれと一致させる制御
、ロバスト＝多少のモデル誤差やパラメータ変動があっ
ても制御系の安定性が保たれること）。
第８図において、Ｇ、８．は制御対象（目標機関出力軸
トルクに基づいてスロットル弁開度を制御し、エンジン
出力軸トルクが目標値に追従するように制御したエンジ
ンの応答性である）、ＧＭ、。
トルクに基づいてスロットル弁開度を制御し、エンジン
出力軸トルクが目標値に追従するように制御したエンジ
ンの応答性である）、ＧＭ、。
はその制御対象モデル、Ｃ，、、はフィードフォワード
型モデルマツチング補償器である。
型モデルマツチング補償器である。
Ｃ（−１＝ Ｈ（−１／ Ｇ Ｍ 、−１但し、第８図
は、連続時間系で表記しであるので、実際にはサンプル
周期Ｔ ＩＩＡＭＰ （１０ｍ５ｅｃ）で離散化して目
標機関出力軸トルクＴＥＲを演算する。
は、連続時間系で表記しであるので、実際にはサンプル
周期Ｔ ＩＩＡＭＰ （１０ｍ５ｅｃ）で離散化して目
標機関出力軸トルクＴＥＲを演算する。
Ｓ１５では、第８図の１．Ｍ、Ｃ，法で求められた目標
機関出力軸トルクＴＥＲとそのときの機関回転速度ＮＥ
とに基づいて、目標スロットル開度をマツプから検索す
る。この目標スロットル開度は、第９図に示すように、
目標機関出力軸トルクが高くなるに従って高くなり、ま
た機関回転速度ＮＥが高くなるに従って高くなるように
設定されており１機関の出力特性から定まるデータとな
っている。
機関出力軸トルクＴＥＲとそのときの機関回転速度ＮＥ
とに基づいて、目標スロットル開度をマツプから検索す
る。この目標スロットル開度は、第９図に示すように、
目標機関出力軸トルクが高くなるに従って高くなり、ま
た機関回転速度ＮＥが高くなるに従って高くなるように
設定されており１機関の出力特性から定まるデータとな
っている。
Ｓ１６では、検索された目標スロットル開度に対応する
信号をサーボ駆動回路８に出力する。これにより、スロ
ットル弁６の開度が前記目標スロットル開度に一致する
ようにフィードバック制御され、目標機関出力軸トルク
ＴＥＲすなわち目標機関回転速度ＮＥが得られるような
吸入空気量に制御される。
信号をサーボ駆動回路８に出力する。これにより、スロ
ットル弁６の開度が前記目標スロットル開度に一致する
ようにフィードバック制御され、目標機関出力軸トルク
ＴＥＲすなわち目標機関回転速度ＮＥが得られるような
吸入空気量に制御される。
ここで、スロットル弁６．サーボモータ７、サーボ駆動
回路８．スロットルセンサ９が機関回転速度制御手段を
構成する。
回路８．スロットルセンサ９が機関回転速度制御手段を
構成する。
以上説明したように、アクセル操作量により求められる
目標車速と実車速とに基づいて目標駆動軸トルクを設定
した後目標機関回転速度を求めて目標機関回転速度が実
機関回転速度になるように線形規範モデルの応答特性に
沿ってスロットル弁６の開度を制御するようにしたので
、全ゆる運転状態においてアクセルペダルの踏込みに対
して常に同様な応答性で駆動軸トルクと車速とを制御し
て目標車速に制御でき（第１０図参照）、もってドライ
バの意図に忠実な車速制御システムを確保できる。また
、目標車速と実車速とに基づいて目標加速度を設定する
と共に車両の走行抵抗を推定し、これら目標加速度と走
行抵抗とに基づいて前記目標駆動軸トルクを求めるよう
にしたので、車両走行状態に応じた最適な目標駆動軸ト
ルクを確保でき最適な車速制御を行える。また、前記目
標機関回転速度をトルクコンバータの出力軸回転速度と
変速機の変速比とに基づいて設定するようにしたので、
トルクコンバータを備えるものにおいても最適な駆動軸
トルクを確保できる。
目標車速と実車速とに基づいて目標駆動軸トルクを設定
した後目標機関回転速度を求めて目標機関回転速度が実
機関回転速度になるように線形規範モデルの応答特性に
沿ってスロットル弁６の開度を制御するようにしたので
、全ゆる運転状態においてアクセルペダルの踏込みに対
して常に同様な応答性で駆動軸トルクと車速とを制御し
て目標車速に制御でき（第１０図参照）、もってドライ
バの意図に忠実な車速制御システムを確保できる。また
、目標車速と実車速とに基づいて目標加速度を設定する
と共に車両の走行抵抗を推定し、これら目標加速度と走
行抵抗とに基づいて前記目標駆動軸トルクを求めるよう
にしたので、車両走行状態に応じた最適な目標駆動軸ト
ルクを確保でき最適な車速制御を行える。また、前記目
標機関回転速度をトルクコンバータの出力軸回転速度と
変速機の変速比とに基づいて設定するようにしたので、
トルクコンバータを備えるものにおいても最適な駆動軸
トルクを確保できる。
さらに、線形規範モデルを操舵角に応じて選択するよう
にしたので、同一車速に到達させるときでも駆動軸トル
クの立上がり方を、直進時に較べて旋回時に緩やかにす
ることにより、車両の挙動を安全側に制御できる。
にしたので、同一車速に到達させるときでも駆動軸トル
クの立上がり方を、直進時に較べて旋回時に緩やかにす
ることにより、車両の挙動を安全側に制御できる。
〈発明の効果〉
本発明は、以上説明したように、請求項１においては、
アクセル操作量から設定された目標車速と実車速とに基
づいて目標駆動軸トルクを設定し、線形規範モデルの応
答特性に沿って実駆動軸トルクが目標駆動軸トルクにな
るようにエンジンを制御するようにしたので、全ての運
転状態で最適な応答性を確保して車速を制御できる。
アクセル操作量から設定された目標車速と実車速とに基
づいて目標駆動軸トルクを設定し、線形規範モデルの応
答特性に沿って実駆動軸トルクが目標駆動軸トルクにな
るようにエンジンを制御するようにしたので、全ての運
転状態で最適な応答性を確保して車速を制御できる。
また、請求項２においては、目標加速度と走行抵抗とに
基づいて目標駆動軸トルクを求めるようにしたので、車
両走行状態に応じた最適な目標駆動軸トルクを確保でき
る。
基づいて目標駆動軸トルクを求めるようにしたので、車
両走行状態に応じた最適な目標駆動軸トルクを確保でき
る。
また、請求項３においては、目標駆動軸トルクと変速比
とトルクコンバータの出力軸回転速度とに基づいて目標
機関回転速度を求め、この目標機関回転速度になるよう
にエンジンを制御するようにしたので、トルクコンバー
タを備えるものにおいても最適な応答性を確保して車速
制御を行える。
とトルクコンバータの出力軸回転速度とに基づいて目標
機関回転速度を求め、この目標機関回転速度になるよう
にエンジンを制御するようにしたので、トルクコンバー
タを備えるものにおいても最適な応答性を確保して車速
制御を行える。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図〜第１０図は同上の作用を説明するための図であ
る。 ２・・・トルクコンバータ ３・・・トランスミッシ
ョン ４・・・駆動軸 ６・・・スロットル弁
７・・・サーボモータ ８・・・サーボ駆動回路
９・・・スロットルセンサ １０・・・ＣＰＵ
１１・・・７’７セル開度センサ １２・・・クラン
ク角センサ １３・・・出力軸回転速度センサ １
４・・・シフト位置センサ１５・・・車速センサ 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第８図 第９図 第１０図
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図〜第１０図は同上の作用を説明するための図であ
る。 ２・・・トルクコンバータ ３・・・トランスミッシ
ョン ４・・・駆動軸 ６・・・スロットル弁
７・・・サーボモータ ８・・・サーボ駆動回路
９・・・スロットルセンサ １０・・・ＣＰＵ
１１・・・７’７セル開度センサ １２・・・クラン
ク角センサ １３・・・出力軸回転速度センサ １
４・・・シフト位置センサ１５・・・車速センサ 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第８図 第９図 第１０図
Claims (3)
- （１）アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作
量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記検
出されたアクセル操作量に基づいて目標車速を設定する
目標車速設定手段と、設定された目標車速と検出された
車速とに基づいて駆動軸の目標駆動軸トルクを設定する
目標駆動軸トルク設定手段と、設定された目標駆動軸ト
ルクに実駆動軸トルクが、予め設定された線形規範モデ
ルの応答特性に沿って、一致するようにエンジンを駆動
制御するエンジン制御手段と、を備えたことを特徴とす
る車両用エンジンの制御装置。 - （２）目標駆動軸トルク設定手段に、検出された車速と
設定された目標車速とに基づいて車両の目標加速度を設
定する目標加速度設定手段と、車両の走行抵抗を推定す
る走行抵抗推定手段と、推定された走行抵抗と設定され
た目標加速度とに基づいて目標駆動軸トルクを決定する
目標駆動軸トルク決定手段と、を含んで構成する請求項
１記載の車両用エンジンの制御装置。 - （３）変速機にトルクコンバータを介して連結される車
両用エンジンであって、エンジン制御手段に、変速機の
変速比を検出する変速比検出手段と、トルクコンバータ
の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と
、設定された目標駆動軸トルクと検出された変速比と出
力軸回転速度とに基づいて目標機関回転速度を検出する
目標機関機転速度設定手段と、機関回転速度を検出する
機関回転速度検出手段と、予め設定された線形規範モデ
ルの応答特性に沿って、設定された目標機関回転速度に
検出された実機関回転速度が一致するようにエンジンを
制御する機関回転速度制御手段と、を含んで構成する請
求項１又は請求項２記載の車両用エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25176090A JPH04132845A (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 車両用エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25176090A JPH04132845A (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 車両用エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132845A true JPH04132845A (ja) | 1992-05-07 |
Family
ID=17227517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25176090A Pending JPH04132845A (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 車両用エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04132845A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070701A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Denso Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2015074369A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日産自動車株式会社 | 前後加速度制御装置 |
| EP2860378B1 (en) * | 2013-09-18 | 2024-04-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of an industrial vehicle |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP25176090A patent/JPH04132845A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070701A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Denso Corp | 内燃機関の制御装置 |
| EP2860378B1 (en) * | 2013-09-18 | 2024-04-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of an industrial vehicle |
| JP2015074369A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日産自動車株式会社 | 前後加速度制御装置 |
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