JPS6235038A - スロツトル弁制御装置 - 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、エンジンの吸気通路にそなえられるスロット
ル弁の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、エンノンの吸気通路に介装されたスロ・ントル弁
は、アクセルペダルに連結されたワイヤにより駆動され
るようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の直結作動方式（メカニ
カルリンク方式）のスロットル弁制御装置では、ワイヤ
の遊びによる応答性の悪化、ワイヤのこじれ、腐食等に
よるアクセルペダルフィーリングの悪化の問題点がある
。

これに対して、アクセルボッジョンを入力信号としてス
ロットル弁を駆動するものも提案されているが、いずれ
のものもアクセルペダルとスロットル弁との関係は、ア
クセルペダルの踏込量に応じたスロットル弁の開度（１
対１）の対応となっており、ドライバビリティ等を向上
させることが十分できない。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、アクセルペダルの踏込状態に応じてスロットル弁の開
度を制御することにより、ドライバビリティを向上させ
るようにした、スロットル弁！ＩＪ　＃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〕

このため本発明のスロットル弁制御装置は、車両用エン
ジンの吸気通路に介装されたスロットル弁をそなえ、同
スロットル弁を駆動してその開度を調整するアクチュエ
ータと、アクセルペダル（手操作用スティックでもよい
。）の踏込量を検出するアクセルペダル踏込量センサと
、同アクセルベグル踏込量センサからの検出信号に応じ
て上記アクチュエータへ制御信号を出力する制御手段と
をそなえ、上記車両の速度を検出するＪ１１速センサが
設けられて、上記制御手段が、上記アクセルペダル踏込
量センサからの検出信号に対応した指令車速信号を出力
する車速指令手段と、同車速指令手段からの指令車速信
号または上記アクセルペダル踏込量センサがらの検出信
号に応じた第１の目標スロットル開度信号を出力する第
１の目標スロットル開度決定手段と、上記車速センサか
らの検出信号と上記車速指令手段からの指令車速信号と
の差に対応した指令加速度信号を出力する加速度指令手
段と、同加速度指令手段からの指令加速度信号に応じた
第２の目標スロットル開度信号を出力する第２の目標ス
ロットル開度決定手段と、上記の第１および第２の目標
スロットル開度決定手段からの第１および第２の目標ス
ロットル開度信号に乗算するための第１および第２の影
響係数を上記車両の状態に応じて決定する影響係数決定
手段と、上記第１の目標スロットル開度決定手段からの
第１の目標スロットル開度信号に上記影響係数決定手段
からの第１の影響係数を乗算する第１の乗算器と、上記
ｆ５２の目標スロットル開度決定手段からの第２の目標
スセットル開度信号に上記影響係数決定手段からの第２
の影響係数を乗算するｆＪＳ２の乗算器と、上記の第１
および１２の乗算器からの各出力信号を相互に加算して
上記アクチュエータにスロットル開度制御信号を出力し
うる加を器とが設けちれたことを特滑としでいム−〔作
　用〕 上述の本発明のスロットル弁制御装置では、第１の目標
スロットル開度決定手段からの指令車速に対応する第１
の目標スロットル開度信号に影響係数決定手段からのｆ
５１の影響係数を乗算した値と、第２の目標スロットル
開度決定手段からの指令加速度に対応する第２の目標ス
ロットル開度信号に影響係数決定手段からのｆ：ｔＳ２
の影響係数を釆ヰした値との加算値に応じて、スロット
ル弁の開度を制御する。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
ｆ５１〜４図は本発明の一実施例としてのスロットル弁
制御装置を示すもので、第１図はその要部を示す模式図
、１２図はその全体構成を示す模式図、第３図はその制
御要領を示す７０−チャート、第４図（ｎ）、（ｂ）、
（ｃ）はいずれもその変形例の作用を説明するためのグ
ラフである。

１１、−２図に示すように、車両用エンジン１の各燃焼
室へ連通する吸気通路９が設けられていて、各気筒に連
通する吸気通路９は、吸気系Ｓ、を構成するサージタン
ク７に接続していて、このサージタンク７は、上流側吸
気通路９ｎに連通している。

上流側吸気通路９ａには、スロットル弁２が介装されて
おり、このスロットル弁２は、その紬に介装されたプー
リ機構１１を介して、アクチュエータとしての電動モー
タ（ステップモータ）３によってその開度を調整される
ようになっている。

電動モータ３は、制御手段としてのコンピュータ４から
の制御信号を受けるように結線されており、電動モータ
３による駆動量は例えば、モータポジションセンサ（図
示せず）によって検出され、コンピュータ４へフィード
バックされるようになっている。

＊た、上流側吸気通路９ａのスロットル弁２よりも上流
側には、エアクリーナ８が介装されていて、このエアク
リーナ８には、カルマン渦式エア７０−センサ（図示せ
ず）と吸気温度センサ（図示せず）とが設けられている
。

また、吸気通路９の燃焼室近傍には、燃料を噴射するイ
ンジェクタ（図示せず）が設けられでいる。

このように、吸気系Ｓ、は、吸気通路９．サージタンク
７、上流側吸気通路９ａ、スロットル弁２．電動モータ
３．モータポジションセンサ、エアクリーナ８．カルマ
ン渦式１７７ａ−センサ、＠気温度センサおよびインジ
ェクタ１こよｒ）構成されている。

また、コンピュータ４は、アクセルペダル６ａの踏込量
を検出するアクセルベグル踏込量センサ（アクセルポジ
ションセンサ）６．エンジン回転数を検出するエンジン
回転数センサ（図示せず）、エンジン１の冷却水温を検
出する冷却水温センサ（図示せず）、車速センサ５．ス
ロットル弁２がアイドル状態となっていることを検出す
るアイドルスイッチ、車両の加速度（特に、前後方向の
加速度）を検出する加速度センサ（Ｇセンサ）、および
ブレーキベグルの踏込量（または、踏込時であるが非踏
込時であるか）を検出するブレーキ踏込量センサにそれ
ぞれ結線されている。

制御手段としてのコンピュータ４には、１１図に示すよ
うに、アクセルペダル踏込量センサ６カーらのアクセル
開度θを受けてこのアクセル開度θから指令車速■ｓを
換算して出力する車速指令手段１４と、この車速指令手
段１４からの指令車速Ｖｓを受けてアクセル位置を車速
指示とみなした時の目標スロットル開度（以下；「第１
の目標スロットル開度」という。）ψ１を出力するｆｊ
Ｓｌの目標スロットル開度決定手段１５と、車速センサ
５からの実車速ｖＲと車速指令手段１４からの指令車速
Ｖｓとを受けてこれらの信号の差（ＶＳ　　ＶＲ）を所
定時間毎にとり、指令車速と実車速との差（ＶｓＶＲ）
として出力する加速度指令手段１６と、この加速度指令
手段１６からの指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ
）を車体加速度の指示とみなした時の目標スロットル開
度（以下；「第２の目標スロットル開度」という、）ψ
２を出力する第２の目標スロットル開度決定手段１７と
、加速度指令手段１Ｇからの指令車速と実車速との差（
ＶＳ　　ＶＲ）を受けて第１および第２影響係数に、、
に２を出力トル開度決定手段１５からの第１の目標スロ
ットル開度ψ１と影響係数決定手段１８からの第１の影
響係数に１とを９．Ｗ、する第１の乗算器１つと、第２
の目標スロットル開度決定手段１７がらの第２の目標ス
ロットル開度ψ２と影響係数決定手段１８からの第２の
影響係数に２とを乗算するｐＩＳ２の乗算器２０と、第
１の乗算器１９からの影響係数を乗算された第１の目標
スロットル開度（出力信号）ψ１′と第２の釆ｎ器２０
からの影響係数を乗算された第２の目標スロットル開度
（出力信号）（ｐ２′　　とを加算して電動モータ（ス
テップモータ）３へ目標スロットル開度ψＳを出力する
加算器２１とから構成されている。

上述の車速指令手段１４および第１の目標スロットル開
度決定手段１５は、第１の７０−（車速指示フロー）に
対応する１１のブロック１２を構成しており、加、ｉ１
！度指令手段１６およびｆ５２の目標スロットル開度決
定手段１７は、第２の７０−（加速度指示７ｏ−）に対
応するｆｊｓ２のブロック１３を構孝；−一いス− また、影で係数決定手段１８は、ファジィ（Ｆｕｚｚｙ
）論理により、横軸（割合）の指令車速と実車速との差
（ＶＳ　　ＶＲ）に対する縦軸［要素である度合（メン
バーシップ）］の第１および第２の影響係数（一種の重
み係数で、「０〜１」の間で規格化された実数）Ｋ、、
に２を出力するように購成され、第３図中のステップａ
５．ａｌＯに示すように、関数関係が適宜のメンバーシ
ップ関数に定められている。

なお、重速指令手段１４．第１の目標スロットル開度決
定手段１５．第２の目標スロットル開度決定手段１７お
よび影響係数決定手段１８は、適宜入力値に対応する出
力値をそなえたメモリと、同メモリからの出力値の補間
を行なう補間部とをそなえている。

また、指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ）が負の
場合に、減速信号を出力する適宜の制御装置が設けられ
ており、これについては説明を省略する。

なお、図中の符号１０は、排気通路を示している。

本発明の実施例としてのスロットル弁制御装置は上述の
ごとく購成されているので、第３図に示すように、アク
セルペダル踏込ユセンサ６からのアクセル開度θを制御
手段としてのコンピュータ４（二二充み込み（ステンブ
ａｌ）、ついで、アクセル開度θに対応する指令車速■
ｓを決定して（ステップａ２）、次に車速センサ５から
の実車速■Ｒを制御手段としてのコンピュータ４に読み
込む（ステップａ３）。

そして、第１の７０−においては、アクセル開度θを車
速指示とみなした時のスロットル操作量（または目標位
置）、すなわち、第１の目標スロットル開度ψ１の算出
を行なう（ステップｎ４）。

ついで、指令車速■ｓと実車速■Ｒとの差（ＶｓＶＲ）
からｆｊＳｌの影響係数に１を求め（ステップａ５）、
この第１の影響係数に、と第１の目標スロットル開度ψ
１とをぶ算して、影響係数を乗算されたｆ５１の目標フ
ロ・ントル開度（Ｐｌ′　を求める（ステップａ６）。

また、第２の７０−においては指令車速■ｓと実車速■
８との差（ＶＳ　　ＶＲ）を求め（ステップａ８）、こ
の指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ）を車体の加
速度指示とみなした時のスロットル繰作皿（または目標
位置）、すなわち？５２の目標スロットル開度９５２の
算出を行なう（ステップａ９）。

ついで、指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ）から
第２の影響係数に２を求め（ステップａ１０）、この第
２の影響係数に２と！￥Ｓ２の目標スロットル開度ψ２
とを釆ヰして、影響係数を乗算された第２の目標スロッ
トル開度ψ２′を求める（ステ・ンプａ１１）。

そして、第１の７ａ−において求めた第１の目標スロツ
トル開度ψ１に第１の影響係数に１を乗算された出力信
号ψ１′と第２の７０−において求めた第２の目標スロ
ットル開度ψ２に第２の影響係数に２を乗算された出力
信号ψ２′とを加算して、Ｉ］標スロットル開度ψＳ求
める（ステップｕ７）。

そして、スロットル弁２が目標スロットル開度ψ５とな
るように、駆！ｇＩ信号を電動モータ（ステップモータ
）３へ出力して、スロットル弁２を駆動する。

このとき、スロットル弁２に付設されたモータポジショ
ンセンサにより、スロットル開度のフィードバック制御
を行なうようにしてもよい。

このようにして、スロットル弁２が制御されるので、指
令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ）の値が小さいと
きには、車速指示フローの影響係数である第１の影響係
数に１が加速度指示フローの影響係数である１２の影響
係数に２よりも大きくなり、すなわち、ＫＩＣＫ２とな
って、アクセルペダル踏込量を指示車速と読み柊える影
響が強くなり、指令車速と実車速との差（Ｖｓ　−ＶＲ
）を指示加速度と読み移える影響が弱くなるので、アク
セルペダル踏込量がほぼ車速に対応して運転しやすくな
る。

また、指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ）の値が
大きいときには、車速指示フローの影響係数である第１
の影響係数に、が加速度指示７０−の影響係数である第
２の影響係数に２よりも小さくなり、すなわち、Ｋ１く
に２となって、指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ
）を指示加速度と読み替える影響が強くなり、アクセル
ペダル踏込量を指示車速と読み替える影響が弱くなるの
で、加速時におけるアクセルペダル６ａの操作性が向上
する。

このように、Ｔｉｔ速要求および加速度要求を１つの制
御手段４により達成でき、実車のフィーリングが大幅に
改善される。

なお、制御手段４における各ブロック１’２，１３へＪ
１１速センサ５．アクセルペダル踏込量センサ６から送
られる検出信号のサンプリング間隔は、必ずしも一致さ
せる必要はなく、両ブロック１２゜１３へのサンプリン
グタイムを適切に選コζことにより、−１Ｍフィーリン
グが向上する。

なお、ブレーキペダルを踏込んだときあるいは指令車速
■ｓが実車速Ｖ、よりも小さいときには、スロットル開
度がゼロ（全閉）とされるか、車速に応じた開度となる
ように適宜制御される。

また、ｆｆ１ｌの目標スロットル開度決定手段１５は、
アクセル開度θを受けて第１の目標スロットル開度を出
力するように構成してもよい。

なお、上述の実施例において、アクセルペダル踏込量セ
ンサ６がらのアクセル開度θを受けてアクセル開度速度
（ｄθ／ｄｔ）を出力する微分器２２を設けてもよく、
微分８：２２からのアクセル開度速度（ｄθ／ｄｔ）を
Ｄ響係数決定手段１８の入力値として、第１および第２
の影響係数に、、に２を求めてもよい。

また、上述の微分器２２の他に、この微分器２２からの
アクセル開度速度（ｄθ／ｄｔ）を受けてテーリングを
含むアクセル開度速度Ａを出力するテーリング制御器２
３を設けてもよく、１４図（ａ）〜（ｃ）に示すように
、テーリング制御器２３がらのテーリングを含むアクセ
ル開度速度へを′＃管係数決定手段１８の入力値としで
、第１および第２の彰で係数に、、に、を求めてもよい
。

さらに、指令車速と実車速との差（ＶＳ　　ＶＲ）１ア
クセル開度速度（ｄθ／ｄｔ）およびテーリングを含む
アクセル開度速度Ａのうちのいずれか２つないし全部と
の関数関係によって、第１および第２の影響係数に、、
に２を求めてもよい。

土た、影響係数決定手段１８はマツプによらず、関数に
より決定するようにしてもよ（、加算器２１の代わりに
平均値演算器を設けてもよい。

上述の各実施例におけるアクセルペダルお上りｒｉｍに
より決定するようにしてもよく、加算器２１の代わりに
平均値演算器を設けてもよい。

上述の各実施例におけるアクセルペダルおよびブレーキ
ペダルとしては、それぞれこれらのペダルに代えて、手
操作型のスティックを用いてもよく、この場合、これら
のスティックにセンサを付設する。

さらに、アクチュエータとして、差圧応動式グイア７ラ
ムを瓜いてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のスロットル弁制御装置に
よれば、車両用エンジンの吸気通路に介装されたスロッ
トル弁をそなえ、同スロットル弁を駆動してその開度を
調整するアクチュエータと、アクセルペダル（手操作用
スティックでもよい。）の踏込量を検出するアクセルペ
ダル踏込量センサと、同アクセルペダル踏込ヱセンサか
らの検出信号に応じて上記アクチュエータへ制御信号を
出力する’ｆｆ１ｌｆ　８１１手段とをそなえ、上記車
両の速度を検出する車速センサが設けられて、上記制御
手段が、上記アクセルペダル踏込量センサからの検出信
号に対応した指令車速信号を出力する車速指令手段と、
同車速指令手段からの指令車速信号または上記アクセル
ペダル踏込量センサからの検出信号に応じたｆｆＨの目
標スロットル開度信号を出力するＰＩＳｌの目標スロッ
トル開度決定手段と、上記車速センサからの検出信号と
上記車速指令手段からの指令車速信号との差に対応した
指令加速度信号を出力する加速度指令手段と、同加速度
指令手段からの指令加速度信号に応じた第２の目標スロ
ットル開度信号を出力する第２の目標スロットル開度決
定手段と、上記の第１および第２の目標スロットル開度
決定手段からの第１および第２の目標スロットル開度信
号に氷体するための第１および第２の影響係数を上記車
両の状態に応じて決定する影響係数決定手段と、上記第
１の１］標スロットル開度決定手段からのｒｊＳｌの目
標スロットル開度信号に上記影響係数決定手段からの第
１の影響係数を氷見する第１の乗算器と、上記第２の目
標スロットル開度決定手段からの第２の口楳スロ・ント
ル開度信号に上記影響係数決定手段からの第２の影響係
数を氷体する第２の乗算器と、上記の第１および第２の
乗算器からの各出力信号を相互に加算して上記アクチュ
エータにスロットル開度制御信号を出力しうる加算器と
が設けらるという簡素な構造で、犬のような効果ないし
利点を得ることができる。

（１ン隼両の走行時のアクセル操作が容易となり、ドラ
イバビリティが向上し、重両の速度維持が楽にできる。

（２）アクセル開度の操作速度に応じて、アクセルペダ
ル踏込量を車両の加速度に対応させる度合（重み）を大
きくすることも可能となって、アクセル踏込量の変化に
応じた加速が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としてのスロットル弁制
御装置を示すもので、第１図はその又部を示す模式図、
第２図はその全体構成を示す模式図、第３図はその制御
要顯を示す７０−チャート、第４図（ａ）、　（ｂ）、
　（Ｃ）はいずれもその変形例の作用を説明するだめの
グラフである。 １・・エンジン、２・・スロットル弁、３・・アクチュ
エータとしての電動モータ（ステップモータ）、４・・
制御手段としてのコンピュータ、５・・車速センサ、６
・・アクセルペダル踏込量センサ（アクセルポンシａン
センサ）、６ａ・・アクセルペダル、７・・サージタン
ク、８・・エアクリーナ、９・・吸気通路、９ａ・・上
流側吸気通路、１０・・排気通路、１１・・プーリー機
構、１２・・ｍｉのブロック、１３・・第２のブロック
、１４・・Ｊ１１速指令手段、１５・・第１のロイ７ス
ロツトル閏度決定手段、１６・・加速度指令手段、１７
・・第２の目標ス開度トル開度決定手段、１８・・影響
係数決定手段、１９・・第１の乗算器、２０・・第２の
乗算器、２１・・加算器、２２・・微分器、２３・・テ
ーリング制御器、Ｓｌ・・吸気系。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車両用エンジンの吸気通路に介装されたスロットル弁
   をそなえ、同スロットル弁を駆動してその開度を調整す
   るアクチュエータと、アクセルペダルの踏込量を検出す
   るアクセルペダル踏込量センサと、同アクセルペダル踏
   込量センサからの検出信号に応じて上記アクチュエータ
   へ制御信号を出力する制御手段とをそなえ、上記車両の
   速度を検出する車速センサが設けられて、上記制御手段
   が、上記アクセルペダル踏込量センサからの検出信号に
   対応した指令車速信号を出力する車速指令手段と、同車
   速指令手段からの指令車速信号または上記アクセルペダ
   ル踏込量センサからの検出信号に応じた第１の目標スロ
   ットル開度信号を出力する第１の目標スロットル開度決
   定手段と、上記車速センサからの検出信号と上記車速指
   令手段からの指令車速信号との差に対応した指令加速度
   信号を出力する加速度指令手段と、同加速度指令手段か
   らの指令加速度信号に応じた第２の目標スロットル開度
   信号を出力する第２の目標スロットル開度決定手一段と
   、上記の第１および第２の目標スロットル開度決定手段
   からの第１および第２の目標スロットル開度信号に乗算
   するための第１および第２の影響係数を上記車両の状態
   に応じて決定する影響係数決定手段と、上記第１の目標
   スロットル開度決定手段からの第１の目標スロットル開
   度信号に上記影響係数決定手段からの第１の影響係数を
   乗算する第１の乗算器と、上記第２の目標スロットル開
   度決定手段からの第２の目標スロットル開度信号に上記
   影響係数決定手段からの第２の影響係数を乗算する第２
   の乗算器と、上記の第１および第２の乗算器からの各出
   力信号を相互に加算して上記アクチュエータにスロット
   ル開度制御信号を出力しうる加算器とが設けられたこと
   を特徴とする、スロットル弁制御装置。