JP2005344604A - 内燃機関制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクセル開度から電子スロットルの目標開度を演算する目標開度演算手段と、スロットル開度が目標開度と一致するように電子スロットルを駆動する電子スロットル制御手段とを備えている。目標開度演算手段は、目標開度を補正するための補正係数Kを演算する補正係数演算手段S108、S112を含み、補正係数演算手段は、スロットル開度と吸気量との特性に対応して、特性の異なる領域毎に互いに異なる補正係数Kの演算ゲインG1、G2、G3を設定する。これにより、車速Vsが許容最高車速VsHを超過しないように目標開度を制御する。
【選択図】図3
Description
また、許容最高速度からの超過を防止するためには、実際の車速値を示す信号の取得を必要とする場合が多く、このような車速信号が操作欠陥や技術的欠陥によって欠落した場合には、超過防止機能が作用しなくなり、この結果、許容最高速度を超過してしまう可能性があるという課題があった。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る内燃機関制御装置を周辺機器とともに概略的に示すブロック構成図である。
吸気管2内には、エンジン1への吸気量Qaを調節するための電子スロットル3が開閉自在に設けられており、電子スロットル3には、スロットル開度θを検出するスロットル開度センサ4が設けられている。
スロットル開度センサ4およびエアフローセンサ5により検出されたスロットル開度θおよび吸気量Qaは、ECU(電子制御ユニット)7に入力されている。
電子スロットル3、インジェクタ8および点火プラグ9は、エンジン1の各種アクチュエータを構成しており、それぞれ、エンジン1の運転状態に応じて、ECU7により駆動制御されている。
アクセル開度センサ10および車速センサ11により検出されたアクセル開度αおよび車速Vsは、他の各種センサ情報と同様に、エンジン1の運転状態を示す情報として、ECU7に入力されている。
I/O74は、各種センサからの運転状態情報の入力処理を行うとともに、各種アクチュエータに対する制御信号の出力処理を行う。
CPU71は、運転状態に基づくエンジン1の負荷に応じて、電子スロットル3を駆動し、エンジン1への吸気量Qaが適正量となるように、吸気量Qaをフィードバック制御する。これにより、運転状態に応じた最適な吸気量Qaが、吸気管2を介してエンジン1に吸入される。
ECU7は、上記各種制御(空燃比制御および点火時期制御など)を実行するために、I/O74を介して、運転状態情報(吸気量Qa、スロットル開度θ、アクセル開度α、車速Vsなど)を取り込む。
図2は電子スロットル3の目標開度θoの演算処理手順を示すフローチャートであり、ROM73内にあらかじめ格納された制御プログラムに含まれている。
図2において、CPU71は、まず、アクセル開度センサ10からのアクセル開度αを読み込む(ステップS1)。
図3に示す補正係数Kの演算ルーチンにおいて、CPU71は、まず、車速センサ11の状態フラグFv(故障時に「1」にセット)を読み込み、車速センサ11が正常状態であるか否か(故障状態であるか)を判定する(ステップS101)。
また、ステップS101において、車速センサ11が正常(Fv=0)である(すなわち、YES)と判定されれば、続いて、車速センサ11により検出された車速Vsが許容最高速度VsH(あらかじめROM73内に設定された車両の安全上超えてはいけない車速)を超えているか否かを判定する(ステップS102)。
また、方向フラグHISは、セット状態(HIS=1)のときには、電子スロットル3を閉じるべき方向にある状態を示し、リセット状態(HIS=0)のときには、電子スロットル3を開くべき方向にある状態を示すものとする。
ステップS106において、HIS=0(すなわち、NO)と判定されれば、前回の補正係数K(n−1)に、車速復帰時用の第3のゲインG3(後述する)を加算して、仮補正係数Kpを演算する(ステップS107)。
最後に、ステップS107で演算された仮補正係数Kpと、あらかじめROM73に設定された上限値KH(たとえば、KH=1.0)とを比較し、両者のうちの小さい方の値を。新たな補正係数Kとして演算し(ステップS108)、図3の処理ルーチンを終了する。
また、ステップS109において、θ<θw(すなわち、NO)と判定されれば、前回の補正係数K(n−1)から第2のゲインG2(後述する)を減算して、仮補正係数Kpを演算する(ステップS111)。
図4は各ゲインG1、G2の設定に関連した運転状態の領域A、Bを示す特性図であり、横軸はスロットル開度θ、縦軸は吸気量Qaを示している。
図4において、領域A、Bは、電子スロットル3の全開開度に相当する所定開度θwにより分割されている。
すなわち、図4のように、スロットル開度θが領域Bにある場合には、吸気量Qaがスロットル開度θの変化とは無関係であって変化しないので、領域Bから領域A(スロットル開度θに応じて吸気量Qaが変化する領域)に移行するまでの応答遅れを短縮するために、仮補正係数Kpの演算処理時(ステップS110)において、できるだけ大きな設定値の第1のゲインG1が用いられる。
これにより、ドライバビリティの悪化を招くことなく、吸気量Qaに対する電子スロットル3の制御量の応答遅れを防止することができる。
このとき、補正係数Kの下限値KLは、アクセルペダルを全開に踏み込んだ状態でも、許容最高車速VsH以下になるような値に設定されており、これにより、車速センサ11が故障した場合においても、車速Vsが許容最高車速を超過することを回避できるようになっている。
まず、図5内の時刻t1においては、スロットル開度θが領域B(スロットル開度θの変化に対して、吸気量Qaがほとんど変化しない)にあるので、前回の補正係数K(n−1)から大きい設定値の第1のゲインG1を減算して、補正係数Kの演算処理を行う。
図5においては、補正係数Kが下限値KLに到達するまで、第2のゲインG2による減算処理を実行した場合が示されている。
図5においては、補正係数Kが上限値KHに到達するまで、第3のゲインG3による減算処理を実行した場合が示されている。
Claims (4)
- 内燃機関の吸気系に介装された電子スロットルと、
前記内燃機関への吸気量を検出する吸気量検出手段と、
前記内燃機関が搭載された車両のアクセルペダルの操作量をアクセル開度として検出するアクセル開度検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速センサと、
前記アクセル開度から前記電子スロットルの目標開度を演算する目標開度演算手段と、
前記電子スロットルのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
前記スロットル開度が前記目標開度と一致するように前記電子スロットルを駆動する電子スロットル制御手段と、
を備えた内燃機関制御装置であって、
前記目標開度演算手段は、前記目標開度を補正するための補正係数を演算する補正係数演算手段を含み、
前記補正係数演算手段は、前記スロットル開度と前記吸気量との特性に対応して前記補正係数の演算ゲインを設定するとともに、前記特性の異なる領域毎に、互いに異なる演算ゲインを設定することを特徴とする内燃機関制御装置。 - 前記目標開度演算手段は、
前記アクセル開度に対する前記電子スロットルの仮目標開度を求めるテーブルを含み、
前記テーブルから求めた前記仮目標開度に前記補正係数を乗算して、前記電子スロットルの目標開度を演算し、
前記補正係数演算手段は、
前記スロットル開度が開く方向の状態にある場合に、前記スロットル開度を全開状態に対応した所定開度と比較して、
前記スロットル開度が前記所定開度よりも小さい第1の領域にあるか、または、前記スロットル開度が前記所定開度以上の第2の領域にあるかを判定し、
前記スロットル開度が前記第1の領域にある場合には、前記仮補正係数を減算補正するための演算ゲインとして、比較的小さい第1の演算ゲインを設定し、
前記スロットル開度が前記第2の領域にある場合には、前記仮補正係数を減算補正するための演算ゲインとして、前記第1のゲインよりも大きい第2の演算ゲインを設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記補正係数演算手段は、
前記スロットル開度が閉じる方向の状態にある場合には、前記仮補正係数を加算補正するための演算ゲインとして、第3の演算ゲインを設定することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関制御装置。 - 前記車速センサの故障の有無を判定する故障判定手段を備え、
前記補正係数演算手段は、制限値演算手段を含み、
前記制限値演算手段は、前記車速センサの故障時には前記補正係数を下限値に設定し、前記車速を許容最高速度以下に制限することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の内燃機関制御装置。
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