JP2000120489A

JP2000120489A - ３次元データの処理装置

Info

Publication number: JP2000120489A
Application number: JP29053098A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kazama; 勇風間; Hiroshi Iwano; 岩野　　浩; Hiroshi Oba; 大羽　　拓
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】３次元データを処理する装置において正変
換、逆変換の過程で生じる誤差を小さくする。【解決手段】コントロールユニット１は、ｘ軸方向の
格子軸データＡ[０]、Ａ[１]、・・・、Ａ[ｎ]と、ｙ軸
方向の格子軸データＢ[０]、Ｂ[１]、・・・、Ｂ[ｍ]
と、格子点におけるｚ軸成分Ｃ[Ａ[ｋ]、Ｂ[ｌ]]（ｋ＝
０〜ｎ、ｌ＝０〜ｍ）とからなる３次元データを備え、
ｘ＝ａ、ｙ＝ｂが与えられたときに、３次元データを基
にｘ＝ａ、ｙ＝ｂにおけるｚ軸成分Ｃ[ａ、ｂ]を補間計
算により求める（正変換）。一方、ｙ＝ｂ’、ｚ＝ｃ’
が与えられたときには、ｙ＝ｂ’と３次元データを基
に、Ｃ[Ａ[ｋ]、ｂ’]（ｋ＝０〜ｎ）を補間計算により
求め、さらにこのＣ[Ａ[ｋ]、ｂ’]とｚ＝ｃ’を基に、
ｙ＝ｂ’、ｚ＝ｃ’におけるｘ軸成分ａ’を補間計算に
より求める（逆変換）。これによると、正変換と逆変換
で同一のデータが用いられるので、データ変換時に生じ
る誤差を無くすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は３次元データの処理を
行うデータ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元データを処理する装置としては、
例えば、特開平４−１０１０３７号公報に記載された内
燃機関の制御装置がある。この制御装置は、３次元デー
タを処理することにより、アクセルペダル操作量ＡＰＯ
とエンジン回転数ＮＥに基づき目標エンジントルクｔＴ
Ｅを設定（以下、正変換とする）し、逆に、この設定さ
れた目標エンジントルクｔＴＥに基づき目標スロットル
弁開度ｔＴＶＯを設定（以下、逆変換とする）してい
る。

【０００３】具体的には、正変換時には図１３に示すエ
ンジン回転数ＮＥごとのアクセルペダル操作量ＡＰＯと
目標エンジントルクｔＴＥの関係を示したマップを参照
して目標エンジントルクｔＴＥを求め、逆変換時には図
１４に示すエンジン回転数ＮＥごとの目標エンジントル
クｔＴＥと目標スロットル弁開度ＴＶＯの関係を示した
マップを参照して目標スロットル弁開度ｔＴＶＯを求め
ている。ここで、図１４に示すマップは図１３に示すマ
ップを逆変換して作成されたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとしている問題点】ところで、正変
換を行ってから逆変換を行うまでの間にエンジン回転数
ＮＥが変化せず、かつ目標エンジントルクｔＴＥの補正
が行われなければ、図１４に示すマップは図１３に示す
マップを逆変換したものであるから、アクセルペダル操
作量ＡＰＯと目標スロットル弁開度ｔＴＶＯは一致する
はずである。

【０００５】しかしながら、上記従来技術においてはア
クセルペダル操作量ＡＰＯと目標スロットル弁開度ｔＴ
ＶＯの間にずれが生じるという問題があった。これはマ
ップに含まれているデータの数が有限であることに起因
している。

【０００６】例えば、図１３に示したマップを８×８の
マップで表した場合、データ配列図は図１５に示すよう
になる。この場合、アクセルペダル操作量ＡＰＯの格子
軸データが８個、エンジン回転数ＮＥの格子軸データが
８個、各格子点における目標エンジントルクＴＥが６４
個となる。一方、図１４に示したマップを８×８のマッ
プで表した場合、データ配列図は図１６に示すようにな
る。この場合、目標エンジントルクｔＴＥの格子軸デー
タが８個、エンジン回転数ＮＥの格子軸データが８個、
各格子点における目標スロットル弁開度ｔＴＶＯが６４
個となる。

【０００７】したがって、正変換時は目標エンジントル
クｔＴＥを６４個のデータで近似するのに対し、逆変換
時は目標エンジントルクｔＴＥを８個のデータで近似す
ることになる。このように逆変換時のデータが正変換時
に比べて少なくなるので、図１６に示すマップを参照し
て逆変換を行っても図１５の完全な逆変換とはならず、
誤差が残ってしまう。

【０００８】図１７は従来装置によるデータ変換の概要
を示したものである。正変換時は左側のマップ（ａ）を
参照して目標エンジントルクｔＴＥを算出し、逆変換時
は右側のマップ（ｂ）を参照して目標スロットル弁開度
ｔＴＶＯを算出するのであるが、正変換用のマップ
（ａ）と逆変換用のマップ（ｂ）とではデータの配置が
異なるため、目標スロットル弁開度ｔＴＶＯは変換前の
アクセルペダル操作量ＡＰＯからδだけずれてしまう。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の問題点を鑑み
てなされたものであり、正変換、逆変換の過程で生じる
誤差の小さい３次元データ処理装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】第１の発明は、ｘ軸方
向の格子軸データＡ[０]、Ａ[２]、・・・、Ａ[ｎ]と、
ｙ軸方向の格子軸データＢ[０]、Ｂ[２]、・・・、Ｂ
[ｍ]と、各格子点におけるｚ軸方向のデータＣ[Ａ
[ｋ]、Ｂ[ｌ]]（ｋ＝０〜ｎ、ｌ＝０〜ｍ）とからなる
３次元データを記憶する手段と、ｘ＝ａ、ｙ＝ｂが与え
られたときに、上記３次元データを基にｘ＝ａ、ｙ＝ｂ
におけるｚ軸成分Ｃ[ａ、ｂ]を補間計算により求める正
変換手段とを備えた３次元データ処理装置において、ｙ
＝ｂ’、ｚ＝ｃ’が与えられたときに、ｙ＝ｂ’と上記
３次元データを基にＣ[Ａ[ｋ]、ｂ’]（ｋ＝０〜ｎ）を
補間計算により求め、このＣ[Ａ[ｋ]、ｂ’]とｚ＝ｃ’
を基に、ｙ＝ｂ’、ｚ＝ｃ’におけるｘ軸成分ａ’を補
間計算により求める逆変換手段を備えたことを特徴とす
るものである。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、３次
元データのｘ軸方向の格子軸データＡ[０]、Ａ[２]、・
・・、Ａ[ｎ]をドライバ操作量、ｙ軸方向の格子軸デー
タＢ[０]、Ｂ[２]、・・・、Ｂ[ｍ]をエンジン回転数、
格子点におけるｚ軸成分Ｃ[Ａ[ｋ]、Ｂ[ｌ]]（ｋ＝０〜
ｎ、ｌ＝０〜ｍ）を目標エンジントルクを代表する値と
し、アクセルペダルと機械的な接続を持たない電子制御
式スロットル弁を備えたエンジン制御システムに用いら
れることを特徴とするものである。

【００１２】第３の発明は、第１の発明において、３次
元データのｘ軸方向の格子軸データＡ[０]、Ａ[２]、・
・・、Ａ[ｎ]をアクセルペダル操作量、ｙ軸方向の格子
軸データＢ[０]、Ｂ[２]、・・・、Ｂ[ｍ]をエンジン回
転数、格子点におけるｚ軸成分Ｃ[Ａ[ｋ]、Ｂ[ｌ]]（ｋ
＝０〜ｎ、ｌ＝０〜ｍ）を目標エンジントルクとし、ア
クセルペダルと機械的な接続を持たない電子制御式スロ
ットル弁を備えたエンジン制御システムに用いられるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】

【作用及び効果】第１の発明によると、正変換、逆変換
が共通のマップを用いて行われるようになる。すなわ
ち、正変換、逆変換は図８、図１２に示すように異なっ
た補間計算を経て行われるが、正変換、逆変換で用いら
れるマップは同じものである。

【００１４】これにより、変換過程において生じる誤差
を減らすことができ、また、正変換、逆変換で別々のマ
ップを用いる場合と比べてマップを記憶するためのＲＯ
Ｍ容量を節約することができる。

【００１５】また、第２、第３の発明によると、エンジ
ン制御システムに適用することにより、ドライバ操作量
−エンジントルク代表値（目標エンジントルク、吸入空
気量あるいは燃料噴射量等）間の変換による誤差がなく
なる。これにより、アクセルペダル操作等のドライバ操
作に応じて電制スロットルを精度良く開閉駆動すること
ができ、エンジン制御の精度を向上させることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施の形態について説明する。

【００１７】図１は、この発明をエンジン制御システム
に適用した場合の概略構成図である。

【００１８】これはいわゆるエンジン電子制御システム
であり、コントロールユニット１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及
びＣＰＵ等から構成され、エアフロメータ２で計測され
る吸入空気量とクランク角センサ３で計測されるエンジ
ン回転数ＮＥに基づき、吸入空気量に見合った燃料量
と、エンジン負荷及びエンジン回転数ＮＥに見合った点
火時期を演算する。

【００１９】そして、コントロールユニット１は、上記
燃料量を供給すべくインジェクタ４を駆動するとともに
上記点火時期にあわせて点火プラグ５により点火する。

【００２０】さらに、吸気系にはアクセルペダルと機械
的な接続を持たず、開度を電子制御可能な電子制御式ス
ロットル弁（以下、電制スロットル）６が設けられ、吸
入空気量を制御することができる。また、ドライバによ
るアクセルペダルの操作量（ドライバ操作量）はアクセ
ルペダル操作量センサ７により計測される。

【００２１】なお、ここではインジェクタ４が燃料をシ
リンダ内に直接噴射する構成となっているが、吸気ポー
トに噴射する構成であっても構わない。

【００２２】図２は、このエンジン制御システムの機能
構成を示したブロック図である。

【００２３】この図に示すように、エンジン制御システ
ムは、アクセルペダル操作量ＡＰＯとエンジン回転数Ｎ
Ｅに応じて目標エンジントルクｔＴＥを演算する目標エ
ンジントルク演算部１１と、車速ＶＳＰ等に基づき目標
エンジントルクＴＥの補正量δＴＥを演算するトルク補
正値演算部１２と、目標エンジントルクｔＴＥを補正量
δＴＥで補正し補正目標エンジントルクｔＴＥ’を演算
するトルク補正部１３と、補正目標エンジントルクｔＴ
Ｅ’を目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに変換するトルク
→開度変換部１４と、目標スロットル弁開度ｔＴＶＯに
基づき開度制御される電制スロットル６とから構成され
る。

【００２４】次に、このエンジン制御システムの動作内
容を図３に示すフローチャートを参照しながら説明す
る。このフローチャートはコントロールユニット１にお
いて所定時間ごとに実行されるものである。

【００２５】まずステップＳ１、Ｓ２では、アクセルペ
ダル操作量センサ７で検出されたアクセルペダル操作量
ＡＰＯと、クランク角センサ３で検出されたエンジン回
転数ＮＥが読み込まれ、ステップＳ３では、車速ＶＳ
Ｐ、変速比等の車両の運転状態が読み込まれる。

【００２６】そして、ステップＳ４では、ステップＳ
１、Ｓ２で読み込まれたアクセルペダル操作量ＡＰＯ、
エンジン回転数ＮＥに応じた目標エンジントルクｔＴＥ
がマップ検索により演算される（正変換）。このステッ
プＳ４における処理が図２における目標エンジントルク
演算部１１に対応する。なお、この正変換の処理は図４
に示すフローチャートに従って行われるが、これについ
ては後で詳しく説明する。

【００２７】次に、ステップＳ５では、ステップＳ３で
読み込まれた車両状態に応じてトルク補正値δＴＥが演
算される。このステップＳ５における処理が図２におけ
るトルク補正値演算部１２に対応する。そして、ステッ
プＳ６では、トルク補正値δＴＥによって目標エンジン
トルクｔＴＥが補正され、補正目標エンジントルクｔＴ
Ｅ’が演算される。このステップＳ６における処理が図
２におけるトルク補正部１３に対応する。

【００２８】ステップＳ７では、ステップＳ４で用いた
マップと同一のマップを用いて、ステップＳ５で演算し
た補正目標エンジントルクｔＴＥ’に応じた目標スロッ
トル弁開度ｔＴＶＯが演算される（逆変換）。このステ
ップＳ７における処理が図２におけるトルク→開度変換
部１４に対応する。なお、この逆変換の処理は図１０に
示すフローチャートに従って行われるが、これについて
は後で詳しく説明する。

【００２９】ステップＳ８では、目標スロットル弁開度
ｔＴＶＯに応じた制御値が電制スロットル６の駆動ユニ
ットに出力され、電制スロットル６はこの制御値に応じ
て開閉駆動される。

【００３０】したがって、このエンジン制御システムに
おいては、ドライバがアクセルペダルを操作すると、そ
の操作量に応じて電制スロットル６が開閉駆動されるこ
とになる。

【００３１】続いて、上記ステップＳ４、Ｓ７で行われ
る正変換、逆変換の処理についてそれぞれ図４、図１０
に示したフローチャートを参照しながら詳しく説明す
る。

【００３２】［正変換（アクセル→トルク変換）］ま
ず、図４を参照しながら正変換の処理について説明す
る。この正変換は、アクセルペダル操作量ＡＰＯとエン
ジン回転数ＮＥが与えられたときにＲＯＭ内に記憶され
たマップを参照して目標エンジントルクｔＴＥを求める
ためのものである。

【００３３】ここで、マップ、すなわち格子軸データや
格子点データは図５のような構成となっており、ｘ軸方
向にＡＰＯ格子軸データＡＰＯ[０]、ＡＰＯ[１]、・・
・、ＡＰＯ[７]、ｙ軸方向にＮＥ格子軸データＮＥ
[０]、ＮＥ[１]、・・・、ＮＥ[７]、各格子点において
ｚ軸方向の目標エンジントルクデータｔＴＥ[０]、ｔＴ
Ｅ[１]、・・・、ｔＴＥ[６３]が格納されている。な
お、ここではＡＰＯ[ｎ]、ＮＥ[ｍ]（０≦ｎ、ｍ≦７）
に対する目標エンジントルクデータｔＴＥ[ＡＰＯ
[ｎ]、ＮＥ[ｍ]]をｔＴＥ[ｍ×８＋ｎ]としている。

【００３４】このマップはメモリ（ＲＯＭ）内に図６に
示すような配置で記憶されており、図中の＃はアドレス
を意味する。例えば、＃ＡＰＯ＋１はＡＰＯ格子軸のデ
ータＡＰＯ[１]が格納されているアドレスを意味する。
また、格子軸データはアドレスが大きくなるほど大きく
なるように並べられているとする。

【００３５】図４において、まず、ステップＳ２１で
は、Ｒ１にエンジン回転数ＮＥが、ＡＤＲ１にＮＥ格子
軸の先頭アドレス＃ＮＥがそれぞれ格納される。

【００３６】ステップＳ２２では、図７に示すアドレス
サブルーチンが実行される。このアドレスサブルーチン
はＲ１を挟む格子軸データと、それら格子軸データのＲ
１による内分比を算出するものである。

【００３７】図７において、まずステップＳ４１では、
Ｒ０にＡＤＲ１に格納されているデータ、すなわちＮＥ
格子軸の先頭アドレス＃ＮＥに格納されているデータＮ
Ｅ[０]を格納する。

【００３８】ステップＳ４２では、Ｒ１（ＮＥ）とＲ０
（ＮＥ[０]）を比較し、Ｒ１≦Ｒ０であればステップＳ
４３へ進んでＲ２に０、ＦＬＧに１が格納される。一
方、Ｒ１＞Ｒ０であればステップＳ４４へ進んでＲ０に
ＡＤＲ１＋７に格納されているデータ、すなわちＮＥ格
子軸の最終アドレス＃ＮＥ＋７に格納されているデータ
ＮＥ[７]が格納される。

【００３９】ステップＳ４５では、Ｒ１（ＮＥ）とＲ０
（ＮＥ[７]）が比較され、Ｒ１≧Ｒ０であればステップ
Ｓ４６へ進んでＲ２に７、ＦＬＧに１が格納される。

【００４０】したがって、上記ステップＳ４１〜Ｓ４６
により、Ｒ１、すなわちエンジン回転数ＮＥがＮＥ格子
軸データの最小値ＮＥ[０]以下あるいは最大値ＮＥ[７]
以上の場合は、ＦＬＧに１が格納されるとともにＮＥが
最小値ＮＥ[０]あるいは最大値ＮＥ[７]であるとして以
後の計算が行われる。なお、最小値、最大値に制限する
代わりに外挿補間するようにしても構わない。

【００４１】一方、Ｒ１＜Ｒ０であればステップＳ４７
へ進み、Ｒ２に１が格納される。そして、ステップＳ４
８ではＲ０にＡＤＲ１＋Ｒ２に格納されているデータ、
すなわちＮＥ[Ｒ２]が格納される。

【００４２】ステップＳ４９ではＲ１（ＮＥ）とＲ０
（ＮＥ[Ｒ２]）が比較される。ここで、Ｒ１＜Ｒ０であ
ればステップＳ５０へ進み、Ｒ１を挟む格子軸データの
Ｒ１による内分比ｔｍｐ３が演算される。このとき、Ｒ
２にはＲ１に最も近く、かつＲ１よりも大きい格子軸デ
ータが何番目の格子にあるかを示す値が格納されてい
る。内分比ｔｍｐ３は、具体的にはｔｍｐ１に（ＡＤＲ
１＋Ｒ２−１）に格納されているデータＮＥ[Ｒ２−１]
が格納されるとともに、ｔｍｐ２に（ＡＤＲ１＋Ｒ２）
に格納されているデータＮＥ[Ｒ２]が格納され、次式、ｔｍｐ３＝（Ｒ１−ｔｍｐ１）／（ｔｍｐ２−ｔｍｐ
１）により演算される。

【００４３】一方、Ｒ１≧Ｒ０であればステップＳ５１
へ進んでＲ２をインクリメントしてステップＳ４８へ戻
り、Ｒ１を挟む格子軸データを見つけるまで繰り返す。

【００４４】このようにしてＲ１を挟む格子軸データの
Ｒ１による内分比ｔｍｐ３を演算したら図４に戻り、ス
テップＳ２３へ進む。ステップＳ２３では、ｉにＲ２
が、ＦＬＧ１にＦＬＧが、αにｔｍｐ３がそれぞれ格納
される。

【００４５】ステップＳ２４では、今度はＲ１にアクセ
ルペダル操作量ＡＰＯが、ＡＤＲ１にＡＰＯ格子軸の先
頭アドレス＃ＡＰＯが格納される。そして、ステップＳ
２５では、ＮＥ格子軸のときと同様にアドレス検索サブ
ルーチンが実行され、Ｒ１を挟む格子軸データのＲ１に
よる内分比ｔｍｐ３と、Ｒ１に最も近くＲ１より大きい
格子軸データが何番目の格子にあるかを示す値Ｒ２が演
算される。また、アクセルペダル操作量ＡＰＯがＡＰＯ
格子軸データの最小値ＡＰＯ[０]以下あるいは最大値Ａ
ＰＯ[７]以上の場合、ＦＬＧに１が格納されるとともに
ＡＰＯが最小値ＡＰＯ[０]あるいは最大値ＡＰＯ[７]で
あるとして以後の計算が行われる。なお、この場合も最
小値、最大値に制限するのではなく外挿補間するように
しても構わない。

【００４６】ステップＳ２６では、ｊにＲ２が、ＦＬＧ
２にＦＬＧが、βにｔｍｐ３がそれぞれ格納される。

【００４７】ステップＳ２７では、ＦＬＧ１が１、すな
わちエンジン回転数ＮＥがＮＥ格子軸データの最小値以
下あるいは最大値以上であるかどうかが判断され、ＦＬ
Ｇ１＝１ならばステップＳ２８へ進み、ＦＬＧ１＝１で
なければステップＳ３１へ進む。

【００４８】ステップＳ２８では、ＦＬＧ２が１、すな
わちアクセルペダル操作量ＡＰＯがＡＰＯ格子軸データ
の最小値以下あるいは最大値以上であるかどうか判断さ
れ、ＦＬＧ２＝１ならばステップＳ２９へ進み、ＦＬＧ
２＝１でなければステップＳ３０へ進む。

【００４９】ステップＳ２９では、前述したように、エ
ンジン回転数ＮＥ、アクセルペダル操作量ＡＰＯがＮＥ
格子軸、ＡＰＯ格子軸の最小値以下あるいは最大値以上
のときはそれぞれの値を最小値あるいは最大値に制限す
るようにしているので、図５の黒丸のデータがｔＴＥに
格納されることなる。すなわち、ｔＴＥには｛＃ｔＴＥ
＋（ｉ×８）＋ｊ｝に格納されているデータｔＴＥ
[（ｉ×８）＋ｊ]が格納される。例えば、アクセルペダ
ル操作量ＡＰＯがＡＰＯ[０]よりも小さく、かつエンジ
ン回転数ＮＥがＮＥ[０]よりも低いときにはｉ＝０、ｊ
＝０となるのでｔＴＥにｔＴＥ[０]が格納される。

【００５０】ステップＳ３０では、ＦＬＧ＝１かつＦＬ
Ｇ２＝０、すなわち、エンジン回転数ＮＥがＮＥ格子軸
データの最小値以下あるいは最大値以上のときであるた
め、ＮＥ＝ＮＥ[０]あるいはＮＥ＝ＮＥ[７]としてＡＰ
Ｏ格子軸方向でのみ補間した値がｔＴＥに格納される。
すなわち、ｔｍｐ１に｛＃ｔＴＥ＋（ｉ×８）＋ｊ−
１｝に格納されているデータｔＴＥ[（ｉ×８）＋ｊ−
１]が格納されるとともに、ｔｍｐ２に｛＃ｔＴＥ＋
（ｉ×８）＋ｊ｝に格納されているデータｔＴＥ[（ｉ
×８）＋ｊ]が格納され、次式、ｔＴＥ＝（１−β）×ｔｍｐ１＋β×ｔｍｐ２によりｔＴＥが演算される。

【００５１】一方、ステップＳ２７でＦＬＧ１＝０であ
った場合は、ステップＳ３１に進み、ＦＬＧ２が１かど
うかが判断される。ＦＬＧ２＝１であればステップＳ３
２へ進み、ＦＬＧ２＝０であればステップＳ３３へ進
む。

【００５２】ステップＳ３２では、ＦＬＧ１＝０かつＦ
ＬＧ２＝１、すなわち、アクセルペダル操作量ＡＰＯが
ＡＰＯ格子軸データの最小値以下あるいは最大値以上の
ときであるため、ＡＰＯ＝ＡＰＯ[０]あるいはＡＰＯ＝
ＡＰＯ[７]としてＮＥ格子軸方向でのみ補間した値がｔ
ＴＥに格納される。

【００５３】ステップＳ３３では、アクセルペダル操作
量ＡＰＯ、エンジン回転数ＮＥに応じた４点のデータが
ｔｍｐ１〜ｔｍｐ４に格納され、まず、ＡＰＯ格子軸方
向に補間計算（ｔｍｐ５、ｔｍｐ６）が行われ、その後
ＮＥ格子軸方向に補間計算が行われ、ｔＴＥが演算され
る。

【００５４】具体的には、ｔｍｐ１に｛＃ｔＴＥ＋（ｉ
−１）×８＋ｊ−１｝に格納されているデータｔＴＥ
[（ｉ−１）×８＋ｊ−１]、ｔｍｐ２に｛＃ｔＴＥ＋
（ｉ−１）×８＋ｊ｝に格納されているデータｔＴＥ
[（ｉ−１）×８＋ｊ]、ｔｍｐ３に｛＃ｔＴＥ＋（ｉ×
８）＋ｊ−１｝に格納されているデータｔＴＥ[（ｉ×
８）＋ｊ−１]、ｔｍｐ４に｛＃ｔＴＥ＋（ｉ×８）＋
ｊ｝に格納されているデータｔＴＥ[（ｉ×８）＋ｊ]が
それぞれ格納され、次式、ｔｍｐ５＝（１−β）×ｔｍｐ１＋β×ｔｍｐ２ｔｍｐ６＝（１−β）×ｔｍｐ３＋β×ｔｍｐ４によりｔｍｐ５、ｔｍｐ６が演算される。さらに、次
式、ｔＴＥ＝（１−α）×ｔｍｐ５＋α×ｔｍｐ６によりｔＴＥが演算される。

【００５５】この正変換における補間計算の過程を図で
表すと図８のようになる。

【００５６】これはアクセルペダル操作量ＡＰＯとエン
ジン回転数ＮＥが与えられたときに目標エンジントルク
ｔＴＥを求めるときに行われる補間計算の様子を示した
ものであるが、ここではアクセルペダル操作量ＡＰＯが
ＡＰＯ格子軸データのＡＰＯ[３]とＡＰＯ[４]の間にあ
り、かつエンジン回転数ＮＥがＮＥ格子軸データのＮＥ
[０]とＮＥ[１]の間にあるので、ＡＰＯによるＡＰＯ格
子軸データＡＰＯ[３]、ＡＰＯ[４]の内分比β、ＮＥに
よるＮＥ格子軸データＮＥ[０]、ＮＥ[１]間の内分比α
がそれぞれ演算され、これら内分比α、βと、各格子点
におけるトルクデータｔｔｍｐ１（ＴＥ[３]）、ｔｍｐ
２（ｔＴＥ[４]）、ｔｍｐ３（ｔＴＥ[１１]）及びｔｍ
ｐ４（ｔＴＥ[１２]）を基に目標エンジントルクｔＴＥ
が演算される。

【００５７】これを３次元的に表したものが図９であ
る。この図に示すように正変換は点ｔｍｐ１、ｔｍｐ
２、ｔｍｐ３及びｔｍｐ４からなる平面を考え、いわゆ
る面補間計算を行ってｔＴＥを演算していることにな
る。

【００５８】［逆変換（トルク→スロットル弁開度変
換）］次に、図１０を参照しながら逆変換の処理につい
て説明する。この逆変換処理は、補正後の目標エンジン
トルクｔＴＥ’とエンジン回転数ＮＥが与えられたとき
に正変換と同一のマップを用いて目標スロットル弁開度
ｔＴＶＯを求めるものである。

【００５９】まず、ステップＳ６１では、Ｒ１にエンジ
ン回転数ＮＥが、ＡＤＲ１にはＮＥ格子軸の先頭アドレ
ス＃ＮＥが格納される。

【００６０】ステップＳ６２では、図７に示したアドレ
ス検索サブルーチンが実行される。アドレス検索サブル
ーチンについては前述しているので、ここでは詳しい説
明を省略するが、Ｒ１（ＮＥ）を挟むＮＥ格子軸データ
のＲ１による内分比ｔｍｐ３と、Ｒ１に最も近くかつＲ
１より大きい格子軸データが何番目の格子にあるかを示
す値Ｒ２とが演算される。また、Ｒ１が格子軸データの
最大値以上あるいは最小値以下の場合はＦＬＧに１が格
納される。

【００６１】ステップＳ６３では、ｉにＲ２、ＦＬＧ１
にＦＬＧ、αにｔｍｐ３、ｊに０がそれぞれ格納され
る。

【００６２】ステップＳ６４では、ＦＬＧ１が１かどう
か、すなわちエンジン回転数ＮＥがＮＥ格子軸データの
最小値以下あるいは最大値以上であるかどうかが判断さ
れ、ＦＬＧ１が１であればステップＳ６７へ進み、そう
でない場合はステップＳ６５へ進む。

【００６３】ステップＳ６７では、ｊが７より大きいか
どうかが判断され、ｊ≦７であればステップＳ６９へ進
む。

【００６４】ステップＳ６９では、ｉに対応したＡＰＯ
格子軸方向のトルクデータ、すなわちｔＴＥ[ｉ×８]か
らｔＴＥ[ｉ×８＋７]がそれぞれｔｍｐ[０]からｔｍｐ
[７]に格納される。なお、ｔｍｐ[０]からｔｍｐ[７]は
図１１に示すようにＲＡＭ内に格納される。

【００６５】これにより、Ｒ１（ＮＥ）がＮＥ格子軸デ
ータの最大値以上であればｔｍｐ[０]からｔｍｐ[７]の
値が図５に示すｔＴＥ[５６]からｔＴＥ[６３]の値に制
限され、Ｒ１が格子軸データの最小値以下であればｔＴ
Ｅ[０]からｔＴＥ[７]の値に制限されることになる。な
お、アクセル→トルク変換時に外挿補間した場合におい
ては、ここでも外挿補間を行う必要がある。

【００６６】ステップＳ６７でｊ＞７となればステップ
Ｓ６８へ進み、Ｒ１にｔＴＥ’、ＡＤＲ１に上記作成し
たトルクデータの先頭アドレス＃ｔｍｐが格納される。

【００６７】一方、ステップＳ６４でＦＬＧ１がゼロで
あればステップＳ６５へ進む。

【００６８】ステップＳ６５では、ｊが７よりか大きい
かが判断され、ｊ≦７であればステップＳ６６へ進む。
ステップＳ６６では、ＮＥを挟む格子軸データに相当す
るトルクデータがαで補間され、ＡＰＯ格子軸データの
数だけトルクデータｔｍｐ[ｉ]が作成される（図１２参
照）。そして、ステップＳ６５でｊ＞７となればステッ
プＳ６８へ進み、Ｒ１にｔＴＥ’が、ＡＤＲ１に上記作
成したトルクデータの先頭アドレス＃ｔｍｐがそれぞれ
格納される。

【００６９】ステップＳ７０では再びアドレス検索サブ
ルーチンが実行され、Ｒ１（ｔＴＥ’）を挟むトルクデ
ータのＲ１による内分比ｔｍｐ３と、Ｒ１に最も近くか
つＲ１より大きいトルクデータが何番目の格子にあるか
を示す値Ｒ２が演算される。また、Ｒ１がトルクデータ
の最小値以下あるいは最大値以上であるかどうかが判断
され、最小値以下あるいは最大値以上である場合にはＦ
ＬＧに１が格納される。

【００７０】ステップＳ７１では、ｊにＲ２が、ＦＬＧ
２にＦＬＧが、βにｔｍｐ３がそれぞれ格納される。

【００７１】ステップＳ７２では、ＦＬＧ２が１かどう
か、すなわちｔＴＥ’がトルクデータの最小値以下ある
いは最大値以上かどうかが判断され、ＦＬＧ２＝１であ
ればステップＳ７３へ進んで、トルクデータの最小値ｔ
ｍｐ[０]あるいは最大値ｔｍｐ［７］に対応するＡＰＯ
[ｊ]（ｊ＝０または７）がｔＴＶＯに格納される。

【００７２】一方、ステップＳ７４では、ｔＴＥ’を挟
むトルクデータに対応するＡＰＯ格子軸データがβで補
間され、ｔＴＶＯが演算される。具体的には、ｔｍｐ１
に｛＃ＡＰＯ＋ｊ−１｝に格納されているデータＡＰＯ
[ｊ−１]が、ｔｍｐ２に｛＃ＡＰＯ＋ｊ｝に格納されて
いるデータＡＰＯ[ｊ]がそれぞれ格納され、次式、ｔＴ
ＶＯ＝（１−β）×ｔｍｐ１＋β×ｔｍｐ２により目標
スロットル弁開度ｔＴＶＯが演算される。

【００７３】すなわち、ステップＳ７０からステップＳ
７４では、トルクデータをテーブル検索の格子軸、ＡＰ
Ｏ格子軸データをテーブルデータとして、ｔＴＥ’に対
応するＡＰＯ（ｔＴＶＯ）がテーブル検索される。

【００７４】図１２は、この逆変換処理における補間計
算の過程を図で表したもので、これは目標エンジントル
クｔＴＥ’とエンジン回転数ＮＥが与えられたときに目
標スロットル弁開度ｔＴＶＯを求める際の処理を示す。

【００７５】ここでエンジン回転数ＮＥが例えば１００
０ｒｐｍとすると、図１２に示すマップにはエンジン回
転数が８００ｒｐｍと１２００ｒｐｍのときのデータが
格納されているので、まず、これらをもとにエンジン回
転数が１０００ｒｐｍのときのトルクデータｔｍｐ
[０]、ｔｍｐ［１］、・・・、ｔｍｐ[７]がそれぞれ補
間計算により求められる。なお、このマップは図８に示
したものと同じものである。

【００７６】そして、これらトルクデータｔｍｐ[０]、
ｔｍｐ[１]、・・・、ｔｍｐ[７]を用いて目標エンジン
トルクｔＴＥ’に対応する目標スロットル弁開度ｔＴＶ
Ｏが補間計算により求められる。このときの補間計算は
従来の２次元テーブルを用いてテーブル検索を行う際の
補間計算と同じであり、ここでは目標エンジントルクｔ
ＴＥ’がｔｍｐ[３]とｔｍｐ[４]の間にあるので、算出
されるｔＴＶＯはＡＰＯ[３]とＡＰＯ[４]の間の値とな
る。

【００７７】このように、本実施形態ではコントロール
ユニット１が正変換及び逆変換を行うが、データ変換の
過程で用いられる３次元データマップは１枚のみである
ので、正変換、逆変換でそれぞれ１枚のマップを用いて
いた従来装置に比べてＲＯＭ容量が節約できるという効
果がある。

【００７８】特に、正変換、逆変換で同一のマップを用
いるようにしたので、従来のようにアクセル→トルク変
換及びトルク→開度変換の過程で誤差が生じることがな
く良好な変換精度が確保でき、アクセルペダル操作量に
応じて電制スロットル６を精度よく開閉駆動できる。さ
らに、従来では正変換・逆変換の精度確保のためには格
子点やデータの取り方などの適合が必要であったが、本
発明によるとこのような適合工数も不要になる。

【００７９】以上、本発明をアクセルペダル操作量と目
標エンジントルクの間で正変換、逆変換を行うエンジン
制御システムに適用した場合について説明したが、エン
ジン制御システムの構成は種々の変更が可能であり、例
えば、アクセルペダル操作量以外のドライバ操作量を目
標エンジントルクに変換する構成であってもよい。ま
た、目標エンジントルクに代えて吸入空気量や燃料噴射
量等の目標エンジントルクを代表する値に変換する構成
であってもよい。

【００８０】また、本発明の適用範囲はエンジン制御装
置に限ったものではなく、３次元データをマップとして
備え、正変換及び逆変換を行う装置に関して広く適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるエンジン制御システムの概
略構成を示す図である。

【図２】エンジン制御システムの機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】エンジン制御システムの動作内容を示したフロ
ーチャートである。

【図４】正変換における処理を示すフローチャートであ
る。

【図５】３次元データの構造を説明する図である。

【図６】ＲＯＭ内に記憶されている３次元データの配列
を示す図である。

【図７】アドレス検索サブルーチンの内容を示すフロー
チャートである。

【図８】正変換における補間計算を説明するための図で
ある。

【図９】同じく正変換における補間計算を説明するため
の図である。

【図１０】逆変換における処理を示すフローチャートで
ある。

【図１１】ＲＡＭ内に記憶されるトルクデータの配列を
示す図である。

【図１２】逆変換処理における補間計算を説明するため
の図である。

【図１３】アクセルペダル操作量と目標エンジントルク
の関係を示したマップである。

【図１４】目標エンジントルクと目標スロットル弁開度
の関係を示したマップである。

【図１５】図１３に示したマップを８×８のマップで表
した場合のデータ配列を示す図である。

【図１６】図１４に示したマップを８×８のマップで表
した場合のデータ配列を示す図である。

【図１７】従来のデータ変換の概要を示した図である。

【符号の説明】

１コントロールユニット３クランク角センサ６電制スロットル７アクセルペダル操作量センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大羽拓神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G065 CA26 DA04 FA09 FA12 GA05 GA10 GA11 GA18 GA31 GA32 GA41 KA33 3G084 BA02 BA05 DA04 EB09 EB12 EB26 FA05 FA06 FA07 FA10 FA13 FA33 FA38 5B049 BB07 EE03 EE05 EE31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｘ軸方向の格子軸データＡ[０]、Ａ[２]、
・・・、Ａ[ｎ]と、ｙ軸方向の格子軸データＢ[０]、Ｂ[２]、・・・、Ｂ
[ｍ]と、各格子点におけるｚ軸方向のデータＣ[Ａ[ｋ]、Ｂ[ｌ]]
（ｋ＝０〜ｎ、ｌ＝０〜ｍ）と、からなる３次元データ
を記憶する手段と、ｘ＝ａ、ｙ＝ｂが与えられたときに、上記３次元データ
を基にｘ＝ａ、ｙ＝ｂにおけるｚ軸成分Ｃ[ａ、ｂ]を補
間計算により求める正変換手段と、を備えた３次元デー
タ処理装置において、ｙ＝ｂ’、ｚ＝ｃ’が与えられたときに、ｙ＝ｂ’と上記３次元データを基にＣ[Ａ[ｋ]、ｂ’]
（ｋ＝０〜ｎ）を補間計算により求め、このＣ[Ａ[ｋ]、ｂ’]とｚ＝ｃ’を基に、ｙ＝ｂ’、ｚ
＝ｃ’におけるｘ軸成分ａ’を補間計算により求める逆
変換手段を備えたことを特徴とする３次元データ処理装
置。
【請求項２】前記３次元データのｘ軸方向の格子軸デー
タＡ[０]、Ａ[２]、・・・、Ａ[ｎ]をドライバ操作量、
前記ｙ軸方向の格子軸データＢ[０]、Ｂ[２]、・・・、
Ｂ[ｍ]をエンジン回転数、前記格子点におけるｚ軸成分
Ｃ[Ａ[ｋ]、Ｂ[ｌ]]（ｋ＝０〜ｎ、ｌ＝０〜ｍ）を目標
エンジントルクを代表する値とし、アクセルペダルと機械的な接続を持たない電子制御式ス
ロットル弁を備えたエンジン制御システムに用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元データ処理装
置。
【請求項３】前記３次元データのｘ軸方向の格子軸デー
タＡ[０]、Ａ[２]、・・・、Ａ[ｎ]をアクセルペダル操
作量、前記ｙ軸方向の格子軸データＢ[０]、Ｂ[２]、・
・・、Ｂ[ｍ]をエンジン回転数、前記格子点におけるｚ
軸成分Ｃ[Ａ[ｋ]、Ｂ[ｌ]]（ｋ＝０〜ｎ、ｌ＝０〜ｍ）
を目標エンジントルクとし、アクセルペダルと機械的な接続を持たない電子制御式ス
ロットル弁を備えたエンジン制御システムに用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元データ処理装
置。