JP2575655B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置Info
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- JP2575655B2 JP2575655B2 JP61152649A JP15264986A JP2575655B2 JP 2575655 B2 JP2575655 B2 JP 2575655B2 JP 61152649 A JP61152649 A JP 61152649A JP 15264986 A JP15264986 A JP 15264986A JP 2575655 B2 JP2575655 B2 JP 2575655B2
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- Japan
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- control
- acceleration
- throttle
- engine
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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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクセル操作量を電気量に変換し、この電
気量に対応してスロットルバルブのようなエンジン出力
調整手段を制御するようにした自動車に搭載されるエン
ジの制御装置の改良に関し、特にエンジン出力の調整手
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
したものである。
気量に対応してスロットルバルブのようなエンジン出力
調整手段を制御するようにした自動車に搭載されるエン
ジの制御装置の改良に関し、特にエンジン出力の調整手
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
したものである。
（従来技術） 一般の自動車では、アクセルペダルとスロットルバル
ブとが機械的に連結されていて、アクセルペダルの踏込
量によってスロットルバルブの開度が一義的に決定され
るため、アクセルペダルの踏込量とスロットルバルブの
開度との関係を車両の走行状態に応じて変更することは
不可能であった。そのため従来から、スロットルバルブ
がアクセルペダルの踏込量に対して所定の特性をもって
電気的にフィードバック制御されるようにしたスロット
ル制御装置が種々提案されている。
ブとが機械的に連結されていて、アクセルペダルの踏込
量によってスロットルバルブの開度が一義的に決定され
るため、アクセルペダルの踏込量とスロットルバルブの
開度との関係を車両の走行状態に応じて変更することは
不可能であった。そのため従来から、スロットルバルブ
がアクセルペダルの踏込量に対して所定の特性をもって
電気的にフィードバック制御されるようにしたスロット
ル制御装置が種々提案されている。
ところで、車両が加速するときのエンジン駆動力と走
行抵抗との関係を第13図を参照して考案してみると、車
両が速度V1からV2に加速するとき、従来のスロットル制
御ではその間のスロットル開度が一定となるため、エン
ジン駆動力と走行抵抗の差、すなわち余裕駆動力は、車
速がV1からV2に増大するのにつれて減少する。この余裕
駆動力はそのときの加速度と考えることができるから、
従来のスロットル制御だけで加速時の制御を行なった場
合、第13図から明らかなように、初期に大きい加速度が
得られたとしても、たちまち加速度が減少してしまうた
め、加速が持続せず、したがって加速感が良好でない問
題があった。また走行抵抗の変動（第13図の曲線Ｂの勾
配の変化）に対しても加速度変動が大きくなり、加速性
が不安定となった。そこで加速性を重点においた制御も
考えられるが、加速制御のみでは、例えばコーナリング
時あるいは渋滞時には加速性がありすぎてアクセル操作
が困難になる問題があった。
行抵抗との関係を第13図を参照して考案してみると、車
両が速度V1からV2に加速するとき、従来のスロットル制
御ではその間のスロットル開度が一定となるため、エン
ジン駆動力と走行抵抗の差、すなわち余裕駆動力は、車
速がV1からV2に増大するのにつれて減少する。この余裕
駆動力はそのときの加速度と考えることができるから、
従来のスロットル制御だけで加速時の制御を行なった場
合、第13図から明らかなように、初期に大きい加速度が
得られたとしても、たちまち加速度が減少してしまうた
め、加速が持続せず、したがって加速感が良好でない問
題があった。また走行抵抗の変動（第13図の曲線Ｂの勾
配の変化）に対しても加速度変動が大きくなり、加速性
が不安定となった。そこで加速性を重点においた制御も
考えられるが、加速制御のみでは、例えばコーナリング
時あるいは渋滞時には加速性がありすぎてアクセル操作
が困難になる問題があった。
（発明の目的） 上述の事情に鑑み、本発明は車両の走行状態に応じて
最適な制御特性が自動的に選択されるようにしたエンジ
ンの制御装置を提供することを目的とする。
最適な制御特性が自動的に選択されるようにしたエンジ
ンの制御装置を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明によるエンジンの制御装置は、例えばガソリン
エンジンにおけるスロットルバルブ、あるいはディーゼ
ルエンジンにおける燃料噴射弁およびガバナのようなエ
ンジンの出力を調整する手段の制御量をアクセル操作量
にもとづいて直接的に求めて上記調整手段を制御する第
１の制御手段と、加速要求時には、アクセル操作量にも
とづいて目標加速度を決定しこの目標加速度が得られる
ように上記調整手段を制御する第２の制御手段と、車両
のコーナリング走行時あるいは渋滞走行時を検出する検
出手段と、加速要求により上記第２の制御手段が作動し
ている場合であっても、少なくとも上記検出手段により
コーナリング走行時あるいは渋滞走行時が検出されたと
きには、上記第２の制御手段から上記第１の制御手段に
自動的に切換える切換え手段とを備えてなることを特徴
とするものである。
エンジンにおけるスロットルバルブ、あるいはディーゼ
ルエンジンにおける燃料噴射弁およびガバナのようなエ
ンジンの出力を調整する手段の制御量をアクセル操作量
にもとづいて直接的に求めて上記調整手段を制御する第
１の制御手段と、加速要求時には、アクセル操作量にも
とづいて目標加速度を決定しこの目標加速度が得られる
ように上記調整手段を制御する第２の制御手段と、車両
のコーナリング走行時あるいは渋滞走行時を検出する検
出手段と、加速要求により上記第２の制御手段が作動し
ている場合であっても、少なくとも上記検出手段により
コーナリング走行時あるいは渋滞走行時が検出されたと
きには、上記第２の制御手段から上記第１の制御手段に
自動的に切換える切換え手段とを備えてなることを特徴
とするものである。
（発明の効果） 本発明によれば、加速要求時には加速度制御によって
加速性向上を図ることができるとともに、コーナリング
走行時ありは渋滞走行時には、加速要求があっても加速
度制御が禁止されるので、コーナリング走行時あるいは
渋滞走行時に加速性があり過ぎてアクセル操作が困難と
なるのを防止することができる。
加速性向上を図ることができるとともに、コーナリング
走行時ありは渋滞走行時には、加速要求があっても加速
度制御が禁止されるので、コーナリング走行時あるいは
渋滞走行時に加速性があり過ぎてアクセル操作が困難と
なるのを防止することができる。
（実 施 例） 以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明によるエンジンの制御装置のシステム
構成図を示し、１はエンジン、２はクラッチ、３は変速
機、４はスロットルバルブ、５はマイクロコンピュータ
よりなるコントロールユニット、６はスロットル開度セ
ンサ、７は車速センサ、８はクラッチストロークセン
サ、９はスロットルバルブ４のアクチュエータとしての
DCモータである。そしてコントロールユニット５には、
アクセルペダルの踏込量を示すアクセル開度α、スロッ
トル開度センサ６からのスロットル開度θ、車速センサ
７からの車速Ｖ、クラッチストロークセンサ８からのク
ラッチストローク、変速機３からのギアポジション、そ
の他操舵角およびブレーキ操作等をそれぞれあらわす信
号が入力され、コントロールユニット５はこれら入力信
号にもとづいて、DCモータを駆動するための出力信号を
発生してスロットルバルブ４を制御するように構成され
ている。
構成図を示し、１はエンジン、２はクラッチ、３は変速
機、４はスロットルバルブ、５はマイクロコンピュータ
よりなるコントロールユニット、６はスロットル開度セ
ンサ、７は車速センサ、８はクラッチストロークセン
サ、９はスロットルバルブ４のアクチュエータとしての
DCモータである。そしてコントロールユニット５には、
アクセルペダルの踏込量を示すアクセル開度α、スロッ
トル開度センサ６からのスロットル開度θ、車速センサ
７からの車速Ｖ、クラッチストロークセンサ８からのク
ラッチストローク、変速機３からのギアポジション、そ
の他操舵角およびブレーキ操作等をそれぞれあらわす信
号が入力され、コントロールユニット５はこれら入力信
号にもとづいて、DCモータを駆動するための出力信号を
発生してスロットルバルブ４を制御するように構成され
ている。
本実施例では、アクセル操作量にもとづいて目標スロ
ットル開度θＴを決定し、この目標スロットル開度θＴ
が得られるようにスロットルバルブ４を制御するように
したスロットル制御システムと、アクセル操作量にもと
づいて目標加速度gTを決定しこの目標加速度gTが得られ
るようにスロットルバルブ４を制御するようにした車速
制御システムとの２つの制御システムを車両の運転状態
に応じて切換えて選択的に作動させるように構成されて
いるが、第１図のコントロールユニット５が実行する制
御フローの説明に先立って、まず個々の制御システムの
概要について説明する。
ットル開度θＴを決定し、この目標スロットル開度θＴ
が得られるようにスロットルバルブ４を制御するように
したスロットル制御システムと、アクセル操作量にもと
づいて目標加速度gTを決定しこの目標加速度gTが得られ
るようにスロットルバルブ４を制御するようにした車速
制御システムとの２つの制御システムを車両の運転状態
に応じて切換えて選択的に作動させるように構成されて
いるが、第１図のコントロールユニット５が実行する制
御フローの説明に先立って、まず個々の制御システムの
概要について説明する。
第２図はスロットル制御システムの基本動作を説明す
る図で、運転者によってアクセルペダル11が踏込まれる
と、アクセル開度信号発生部12はアクセル開度αを検出
して、このアクセル開度αに対応した信号を発生する。
また情報検出部13は、車両のエンジン状態、ギアポジシ
ョン等を検出して、それらの状態をあらわす信号を発生
する。第１図のコントロールユニット５に相当する制御
部14は、アクセル開度αに対応して予め定められたスロ
ットル開度ｆ（α）の利得特性を制御する利得特性制御
動作と、アクセル開度αに対するスロットル開度ｆ
（α）の位相（応答速度）をフィードバック制御する位
相特性制御動作とを行なう。利得特性制御動作では、ア
クセル開度αに対するスロットル開度ｆ（α）の利得を
情報検出部13からの信号により可変に制御し、目標スロ
ットル開度θＴを決定する。この場合、利得を大きくす
るとパワフルな走り感が得られ、一方利得を小さくする
とエコノミーな走り感が得られる。また、位相特性制御
動作では、アクセル開度αに対するスロットル開度ｆ
（α）の位相を情報検出部13からの信号により可変に制
御している。第１図のDCモータ９に相当するサーボ駆動
部15は、上記制御部14から出力される制御信号によりス
ロットルバルブ４を駆動する。第１図のスロットル開度
センサ６に対応するスロットル開度信号発生部17は、実
際のスロットル開度θを検出し、これに対応した信号を
発生し、目標アクセル開度θＴと実際のスロットル開度
θとが一致するように、θの値を制御部14へフィードバ
ックしている。この場合の制御部14が行なう制御動作
は、応答速度が速いPID制御（比例動作＋積分動作＋微
分動作）であり、第３図のそのブロック線図を示す。こ
のスロットル制御では、アクセル開度αにもとづいて目
標スロットル開度θＴを決定しているが、目標スロット
ル開度θＴをあらわす制御式は下記の（１）式に示す。
なお、G1、G2、G3はそれぞれ比例ゲイン、積分ゲインお
よび微分ゲインである。
る図で、運転者によってアクセルペダル11が踏込まれる
と、アクセル開度信号発生部12はアクセル開度αを検出
して、このアクセル開度αに対応した信号を発生する。
また情報検出部13は、車両のエンジン状態、ギアポジシ
ョン等を検出して、それらの状態をあらわす信号を発生
する。第１図のコントロールユニット５に相当する制御
部14は、アクセル開度αに対応して予め定められたスロ
ットル開度ｆ（α）の利得特性を制御する利得特性制御
動作と、アクセル開度αに対するスロットル開度ｆ
（α）の位相（応答速度）をフィードバック制御する位
相特性制御動作とを行なう。利得特性制御動作では、ア
クセル開度αに対するスロットル開度ｆ（α）の利得を
情報検出部13からの信号により可変に制御し、目標スロ
ットル開度θＴを決定する。この場合、利得を大きくす
るとパワフルな走り感が得られ、一方利得を小さくする
とエコノミーな走り感が得られる。また、位相特性制御
動作では、アクセル開度αに対するスロットル開度ｆ
（α）の位相を情報検出部13からの信号により可変に制
御している。第１図のDCモータ９に相当するサーボ駆動
部15は、上記制御部14から出力される制御信号によりス
ロットルバルブ４を駆動する。第１図のスロットル開度
センサ６に対応するスロットル開度信号発生部17は、実
際のスロットル開度θを検出し、これに対応した信号を
発生し、目標アクセル開度θＴと実際のスロットル開度
θとが一致するように、θの値を制御部14へフィードバ
ックしている。この場合の制御部14が行なう制御動作
は、応答速度が速いPID制御（比例動作＋積分動作＋微
分動作）であり、第３図のそのブロック線図を示す。こ
のスロットル制御では、アクセル開度αにもとづいて目
標スロットル開度θＴを決定しているが、目標スロット
ル開度θＴをあらわす制御式は下記の（１）式に示す。
なお、G1、G2、G3はそれぞれ比例ゲイン、積分ゲインお
よび微分ゲインである。
θＴ＝G1（θＴ−θ）＋G2∫（θＴ−θ）dt ＋G3（θＴ−θ）′ ……（１） θＴを微分すれば θＴ′＝G1（θＴ−θ）′＋G2（θＴ−θ） ＋G3（θＴ−θ）″ ……（２） ここで今回のスロットル開度偏差θＴ−θ＝ENとお
き、前回の制御サイクルにおけるスロットル開度偏差を
EN1、前々回の制御サイクルにおけるスロットル回度偏
差をEN2とすれば（２）式から、 θＴ′＝G1＊（EN−EN1）＋G2＊EN ＋G3＊｛（EN−EN1）−（EN1−EN2）｝ ＝G1＊（EN−EN1）＋G2＊EN ＋G3＊（EN−２＊EN1＋EN2） ……（３） このようなスロットル制御においては、スロットルバ
ルブの動きがアクセル開度に対応しており、エンジンの
出力および回転の調整が容易であり、なじみ易く運転者
に対して安心感を与える。また応答性の良いPID制御を
行なっているため、発進、変速および微少加速に適する
ものである。
き、前回の制御サイクルにおけるスロットル開度偏差を
EN1、前々回の制御サイクルにおけるスロットル回度偏
差をEN2とすれば（２）式から、 θＴ′＝G1＊（EN−EN1）＋G2＊EN ＋G3＊｛（EN−EN1）−（EN1−EN2）｝ ＝G1＊（EN−EN1）＋G2＊EN ＋G3＊（EN−２＊EN1＋EN2） ……（３） このようなスロットル制御においては、スロットルバ
ルブの動きがアクセル開度に対応しており、エンジンの
出力および回転の調整が容易であり、なじみ易く運転者
に対して安心感を与える。また応答性の良いPID制御を
行なっているため、発進、変速および微少加速に適する
ものである。
次に第４図は加速度制御システムのブロック線図を示
し、この場合はアクセル開度αにもとづいて目標加速度
gTを決定し、さらに、PI−PD制御により目標スロットル
開度θＴを決定している。目標スロットル開度θＴにも
とづくスロットル制御は第３図と同様のPID制御であ
る。このような加速度制御における目標スロットル開度
θＴをあらわす制御式を下記の（４）式に示す。なお、
G4、G5、G6、G7はそれぞれ比例ゲイン、積分ゲイン、比
例ゲインおよび微分ゲインを示す。
し、この場合はアクセル開度αにもとづいて目標加速度
gTを決定し、さらに、PI−PD制御により目標スロットル
開度θＴを決定している。目標スロットル開度θＴにも
とづくスロットル制御は第３図と同様のPID制御であ
る。このような加速度制御における目標スロットル開度
θＴをあらわす制御式を下記の（４）式に示す。なお、
G4、G5、G6、G7はそれぞれ比例ゲイン、積分ゲイン、比
例ゲインおよび微分ゲインを示す。
θＴ＝G4（gT−ｇ）＋G5∫（gT−ｇ）dt −G6g−G7g′ ……（４） θＴを微分すれば θＴ′＝G4（gT−ｇ）′＋G5（gT−ｇ） −G6g′−G7g″ ……（５） ここで今回の加速度偏差gT−ｇ＝ENGとおき、前回の
制御サイクルにおける加速度偏差をENG1、また今回の加
速度をＧとおき、前回の制御サイクルにおける加速度を
G1、前々回の制御サイクルにおける加速度をG2とすれ
ば、（５）式から、 θＴ′＝G4＊（ENG−ENG1）＋G5＊ENG −G6＊（Ｇ−G1）−G7＊｛（Ｇ−G1） −（G1−G2）｝ ＝G4＊（ENG−ENG1）＋G5＊ENG −G6＊（Ｇ−G1）−G7＊（Ｇ−２＊G1＋G2）……（６） G2←G1 G1←Ｇ なお、次回の演算のために、前回の加速度G1を前々回
の加速度G2に、今回の加速度Ｇを前回の加速度G1にそれ
ぞれメモリシフトする。
制御サイクルにおける加速度偏差をENG1、また今回の加
速度をＧとおき、前回の制御サイクルにおける加速度を
G1、前々回の制御サイクルにおける加速度をG2とすれ
ば、（５）式から、 θＴ′＝G4＊（ENG−ENG1）＋G5＊ENG −G6＊（Ｇ−G1）−G7＊｛（Ｇ−G1） −（G1−G2）｝ ＝G4＊（ENG−ENG1）＋G5＊ENG −G6＊（Ｇ−G1）−G7＊（Ｇ−２＊G1＋G2）……（６） G2←G1 G1←Ｇ なお、次回の演算のために、前回の加速度G1を前々回
の加速度G2に、今回の加速度Ｇを前回の加速度G1にそれ
ぞれメモリシフトする。
このようなPI−PD制御は、PID制御よりも外乱に強く
安定性において優っているから、運転者の要求する加速
度を確実に実現できる。
安定性において優っているから、運転者の要求する加速
度を確実に実現できる。
スロットル制御から加速度制御への切換条件は、 （１） 低速ギア使用時 （２） 変速機のシフトダウン時 （３） アクセル開度αが所定値以上となったとき （４） アクセル踏込速度が所定値以上になったとき （５） ゆるやかな道路勾配があるとき 等である。一方加速度制御からスロットル制御への切換
条件は （６） ギアポジションが中立のとき （７） クラッチが切断または半クラッチ状態のとき （８） ブレーキ操作時（ブレーキスイッチON） （９） ハンドル操作時、すなわちコーナリング走行時 （10） 荒れた路面を走行しているとき（スリップ率が
大） （11） 発進、停止の頻度が高いとき、すなわち渋滞走
行時 （12） 運転者が加速度制御禁止スイッチをONにしたと
き （13） 目標加速度gTが０〜100の範囲外のとき（フィ
ーリングが悪い） 等である。
条件は （６） ギアポジションが中立のとき （７） クラッチが切断または半クラッチ状態のとき （８） ブレーキ操作時（ブレーキスイッチON） （９） ハンドル操作時、すなわちコーナリング走行時 （10） 荒れた路面を走行しているとき（スリップ率が
大） （11） 発進、停止の頻度が高いとき、すなわち渋滞走
行時 （12） 運転者が加速度制御禁止スイッチをONにしたと
き （13） 目標加速度gTが０〜100の範囲外のとき（フィ
ーリングが悪い） 等である。
次に第５図はスロットルアクチュエータの操作量を決
定する割込みプログラムのフローを示す。このプログラ
ムは10msec毎に実行される。
定する割込みプログラムのフローを示す。このプログラ
ムは10msec毎に実行される。
まずステップ51において割込みを禁止し、次のステッ
プ52で、アクセル開度α、スロットル開度θ、クラッチ
ストローク、ハンドル操舵角Ｓ、車速Ｖ、ギアポジショ
ンを読みこみ、かつ加速度ｇを算出する。次いでステッ
プ53で第１図のDCモータ９に相当するスロットルアクチ
ュエータの操作量MNを前述した（３）式を用いて演算す
る（PID制御）。すなわち、 EN←θＴ−θ MN←MN＋G0＊｛G1＊（EN−EN1）＋G2＊EN ＋G3＊（EN−２＊EN1＋EN2）｝ EN1←EN EN2←EN1 なお、G0は系全体の制御ゲインをあらわし、通常はG0
＝１とする。また次回の演算のために、前回のスロット
ル開度偏差EN1を前々回のスロットル開度偏差EN2に、今
回のスロットル開度偏差ENを前回のスロットル開度偏差
EN1にそれぞれメモリシフトする。次にステップ54へ進
み、ステップ53で算出した操作量MNをアクチュエータへ
出力する。本実施例においてはアクチュエータはDCモー
タであるから、操作量MNはD/Aコンバータにより電圧に
変換して出力する。そしてステップ55で割込み許可を行
なってこの割込みプログラムを終了する。
プ52で、アクセル開度α、スロットル開度θ、クラッチ
ストローク、ハンドル操舵角Ｓ、車速Ｖ、ギアポジショ
ンを読みこみ、かつ加速度ｇを算出する。次いでステッ
プ53で第１図のDCモータ９に相当するスロットルアクチ
ュエータの操作量MNを前述した（３）式を用いて演算す
る（PID制御）。すなわち、 EN←θＴ−θ MN←MN＋G0＊｛G1＊（EN−EN1）＋G2＊EN ＋G3＊（EN−２＊EN1＋EN2）｝ EN1←EN EN2←EN1 なお、G0は系全体の制御ゲインをあらわし、通常はG0
＝１とする。また次回の演算のために、前回のスロット
ル開度偏差EN1を前々回のスロットル開度偏差EN2に、今
回のスロットル開度偏差ENを前回のスロットル開度偏差
EN1にそれぞれメモリシフトする。次にステップ54へ進
み、ステップ53で算出した操作量MNをアクチュエータへ
出力する。本実施例においてはアクチュエータはDCモー
タであるから、操作量MNはD/Aコンバータにより電圧に
変換して出力する。そしてステップ55で割込み許可を行
なってこの割込みプログラムを終了する。
第６図はコントロールユニット５が実行するメインプ
ログラムの一例を示すフローチャートで、上述した切換
条件のうち（１）、（６）、（７）、（９）、（12）、
（13）を盛りこんで、スロットル制御と加速度制御とを
車両の運転状態に応じ切換えて選択的に作動させる場合
の制御フローを示している。すなわち、まずステップ10
1においてシステムをイニシャライズし、次のステップ
で割込み許可処理を行なう。次のステップ103で加速度
制御禁止スイッチがONであるかOFFであるかを判定し、O
FFであれば次のステップ104へ進み、ONであればステッ
プ109へ移ってスロットル制御により目標スロットル開
度θＴを設定する。ステップ104ではクラッチストロー
クを判定し、クラッチが接続状態にあれば次のステップ
105へ進み、クラッチが切断状態または半クラッチ状態
にあるときにはステップ109のスロットル制御へ移る。
ステップ105ではハンドルの操舵角Ｓが所定値εより大
きいか否かを判定し、NOであれば非コーナリング走行時
であると判定してステップ106へ進み、YESであればコー
ナリング走行時であると判定してステップ109のスロッ
トル制御へ移る。ステップ106では変速機のギアポジシ
ョンを判定し、ギアポジションが２速または３速の場合
にのみステップ107へ進んで加速度制御によりθＴを設
定する。そして次のステップ108でθＴが０と100との間
の範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果がYESで
あればステップ103へ戻り、NOであればステップ109のス
ロットル制御へ移る。なお、第６図のフローチャートで
は、前述した切換条件（11）、すなわち渋滞走行時を省
略してある。
ログラムの一例を示すフローチャートで、上述した切換
条件のうち（１）、（６）、（７）、（９）、（12）、
（13）を盛りこんで、スロットル制御と加速度制御とを
車両の運転状態に応じ切換えて選択的に作動させる場合
の制御フローを示している。すなわち、まずステップ10
1においてシステムをイニシャライズし、次のステップ
で割込み許可処理を行なう。次のステップ103で加速度
制御禁止スイッチがONであるかOFFであるかを判定し、O
FFであれば次のステップ104へ進み、ONであればステッ
プ109へ移ってスロットル制御により目標スロットル開
度θＴを設定する。ステップ104ではクラッチストロー
クを判定し、クラッチが接続状態にあれば次のステップ
105へ進み、クラッチが切断状態または半クラッチ状態
にあるときにはステップ109のスロットル制御へ移る。
ステップ105ではハンドルの操舵角Ｓが所定値εより大
きいか否かを判定し、NOであれば非コーナリング走行時
であると判定してステップ106へ進み、YESであればコー
ナリング走行時であると判定してステップ109のスロッ
トル制御へ移る。ステップ106では変速機のギアポジシ
ョンを判定し、ギアポジションが２速または３速の場合
にのみステップ107へ進んで加速度制御によりθＴを設
定する。そして次のステップ108でθＴが０と100との間
の範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果がYESで
あればステップ103へ戻り、NOであればステップ109のス
ロットル制御へ移る。なお、第６図のフローチャートで
は、前述した切換条件（11）、すなわち渋滞走行時を省
略してある。
ところで第６図のステップ109におけるスロットル制
御では、第７図に示すようなマップを読んで、スロット
ル開度αから直接目標スロットル開度θＴを設定し、第
３図に示すようなPID制御を行なってスロットルアクチ
ュエータの操作量を決定しているが、ステップ107の加
速度制御では、２つの特性マップを必要とする。すなわ
ち、第８図に示すような車速Ｖに対する基準アクセル開
度α０をあらわすＶ−α０マップ（これを「ゼロ・ｇラ
イン」と呼ぶ）と、第９図に示すようなアクセル開度差
分Δαに対する目標加速度gTをあわらすΔα−gTマップ
である。Ｖ−α０マップは、車両が各アクセル開度に対
し定常状態（走行抵抗とエンジン駆動力とが平衡した状
態）となる車速をあわらしている。したがって、車両の
特性（空気抵抗、エンジン馬力）の差異によってゼロ・
ｇラインは異なる。一方Δα−gTマップは、所望する加
速度ｇの特性マップである。このΔαは現在のアクセル
開度αと基準アクセル開度α０との差によってあらわさ
れる。
御では、第７図に示すようなマップを読んで、スロット
ル開度αから直接目標スロットル開度θＴを設定し、第
３図に示すようなPID制御を行なってスロットルアクチ
ュエータの操作量を決定しているが、ステップ107の加
速度制御では、２つの特性マップを必要とする。すなわ
ち、第８図に示すような車速Ｖに対する基準アクセル開
度α０をあらわすＶ−α０マップ（これを「ゼロ・ｇラ
イン」と呼ぶ）と、第９図に示すようなアクセル開度差
分Δαに対する目標加速度gTをあわらすΔα−gTマップ
である。Ｖ−α０マップは、車両が各アクセル開度に対
し定常状態（走行抵抗とエンジン駆動力とが平衡した状
態）となる車速をあわらしている。したがって、車両の
特性（空気抵抗、エンジン馬力）の差異によってゼロ・
ｇラインは異なる。一方Δα−gTマップは、所望する加
速度ｇの特性マップである。このΔαは現在のアクセル
開度αと基準アクセル開度α０との差によってあらわさ
れる。
いま、第８図において車両が定常状態で走行している
ときのアクセル開度がα１、車速がv1であったとする。
このときv1、α１はゼロ・ｇライン上に存在する。ここ
で運転者がアクセルペダルを踏込んで、アクセル開度が
α２になったとする。このときのΔαをΔα１とする
と、Δα１＝α２−α１となり、第９図における目標加
速度gTはg1となる。そしてこの目標加速度を達成すべく
スロットル制御が行なわれるのである。
ときのアクセル開度がα１、車速がv1であったとする。
このときv1、α１はゼロ・ｇライン上に存在する。ここ
で運転者がアクセルペダルを踏込んで、アクセル開度が
α２になったとする。このときのΔαをΔα１とする
と、Δα１＝α２−α１となり、第９図における目標加
速度gTはg1となる。そしてこの目標加速度を達成すべく
スロットル制御が行なわれるのである。
ここで運転者がアクセル開度をα２に保持したなら
ば、車速がv2になるまで加速度制御が行なわれる（正の
加速度制御モード）。またアクセル開度はα２のままで
あるのに、車速がv3に増大したとすると、このときのΔ
αはΔα２＝α２−α３となり、Δα２＜０となる。し
たがって目標加速度は｜Δα2|でΔα−gTマップをサー
チし、目標加速度の符号を反転させる。ただし減速度
（減速方向の加速度）には限界があるので（エンジンブ
レーキの限界があるので）、負の方向の目標加速度には
制限を定めておく必要がある。あとは前記の要領で加速
度制御が行なわれる（負の加速度制御モード）。
ば、車速がv2になるまで加速度制御が行なわれる（正の
加速度制御モード）。またアクセル開度はα２のままで
あるのに、車速がv3に増大したとすると、このときのΔ
αはΔα２＝α２−α３となり、Δα２＜０となる。し
たがって目標加速度は｜Δα2|でΔα−gTマップをサー
チし、目標加速度の符号を反転させる。ただし減速度
（減速方向の加速度）には限界があるので（エンジンブ
レーキの限界があるので）、負の方向の目標加速度には
制限を定めておく必要がある。あとは前記の要領で加速
度制御が行なわれる（負の加速度制御モード）。
なお、第９図に示すΔα−gTマップの代りに、Δαの
領域で目標加速度のゲインを小さくした第10図に示すよ
うなΔα−gTマップを用いると、加速制御時における加
速度の落ちこみが少なくなり、運転者に加速性の良い車
両であることの印象を与えることができる。
領域で目標加速度のゲインを小さくした第10図に示すよ
うなΔα−gTマップを用いると、加速制御時における加
速度の落ちこみが少なくなり、運転者に加速性の良い車
両であることの印象を与えることができる。
第11図は上述した加速度制御におけるフローチャート
を示し、まずステップ151において第８図のＶ−α０マ
ップを用いて基準アクセル開度α０を求める。次にステ
ップ152で現在のアクセル開度と基準アクセル開度α０
との差Δαを計算する。次にステップ153でΔαの正負
の判定する。そしてΔα≧０であればステップ154へ進
んで第14図または第15図のΔα−gTマップを読み、Δα
に対応する目標加速度gTを求める。またΔα＜０であれ
ば、ステップ155で、｜Δα｜によって第９図または第1
0図のΔα−gTマップを読み、目標加速度gTを求め、次
のステップ156で目標加速度の符号を反転させる。ステ
ップ154またはステップ156からはステップ157に進み、
第４図に示すような加速度ｇのフィードバック制御（PI
−PD制御）を行なうことにより、目標スロットル開度θ
Ｔを求め、スロットル制御（PID制御）を行なう。この
加速度制御における制御式は前述の（６）式を用いる。
すなわち、 ENG←gT−ｇ θＴ←θＴ＋G4＊（ENG−ENG1）＋G5＊ENG −G6＊（Ｇ−G1）−G7＊（Ｇ−２＊G1＋G2） ENG1←ENG G2←G1 G1←Ｇ なお、次回の演算のために、今回の加速度偏差ENGを
前回の加速度偏差ENG1に、前回の加速度G1を前々回の加
速度G2に、今回の加速度Ｇを前回の加速度G1にそれぞれ
メモリシフトする。
を示し、まずステップ151において第８図のＶ−α０マ
ップを用いて基準アクセル開度α０を求める。次にステ
ップ152で現在のアクセル開度と基準アクセル開度α０
との差Δαを計算する。次にステップ153でΔαの正負
の判定する。そしてΔα≧０であればステップ154へ進
んで第14図または第15図のΔα−gTマップを読み、Δα
に対応する目標加速度gTを求める。またΔα＜０であれ
ば、ステップ155で、｜Δα｜によって第９図または第1
0図のΔα−gTマップを読み、目標加速度gTを求め、次
のステップ156で目標加速度の符号を反転させる。ステ
ップ154またはステップ156からはステップ157に進み、
第４図に示すような加速度ｇのフィードバック制御（PI
−PD制御）を行なうことにより、目標スロットル開度θ
Ｔを求め、スロットル制御（PID制御）を行なう。この
加速度制御における制御式は前述の（６）式を用いる。
すなわち、 ENG←gT−ｇ θＴ←θＴ＋G4＊（ENG−ENG1）＋G5＊ENG −G6＊（Ｇ−G1）−G7＊（Ｇ−２＊G1＋G2） ENG1←ENG G2←G1 G1←Ｇ なお、次回の演算のために、今回の加速度偏差ENGを
前回の加速度偏差ENG1に、前回の加速度G1を前々回の加
速度G2に、今回の加速度Ｇを前回の加速度G1にそれぞれ
メモリシフトする。
第12図は上述のような加速度制御を行なった場合のエ
ンジン駆動力と走行抵抗との関係を示し、車両が速度V1
からV2に加速するとき、スロットル開度θの増大によっ
てエンジン駆動力が曲線A1→A2→A3のように増大する。
ンジン駆動力と走行抵抗との関係を示し、車両が速度V1
からV2に加速するとき、スロットル開度θの増大によっ
てエンジン駆動力が曲線A1→A2→A3のように増大する。
このように加速度制御では、エンジンの余裕駆動力
（エンジン駆動力と走行抵抗の差）を加速度として検出
し、この加速度を目標加速度gTとなるように制御してい
るから、運転者の加速要求を確実に実現でき、しかも加
速度のフィードバック制御を行なっているため、加速度
の持続性、収束性が良好になり、加速性が向上する。な
お、スロットル制御と加速度制御のつなぎ目ではスロッ
トル制御を用いて違和感が生じないようにしている。
（エンジン駆動力と走行抵抗の差）を加速度として検出
し、この加速度を目標加速度gTとなるように制御してい
るから、運転者の加速要求を確実に実現でき、しかも加
速度のフィードバック制御を行なっているため、加速度
の持続性、収束性が良好になり、加速性が向上する。な
お、スロットル制御と加速度制御のつなぎ目ではスロッ
トル制御を用いて違和感が生じないようにしている。
上記実施例は、スロットルバルブにより吸気量すなわ
ち出力を調整するオットーサイクルエンジンでエンジン
出力を調整する調整手段としてスロットルバルブを用い
たものである。しかし、本発明における出力の調整手段
は、上記実施例のようなスロットルバルブに限られるも
のではなく、要は、エンジン出力に大きく寄与する要因
を変更制御するものであれば良く、これはエンジン形式
によって異なる。例えば、気筒内に噴射される燃料量に
よって出力が基本的に変るディーゼルエンジンの場合
は、その燃料噴射量の制御装置を出力の調整手段にすれ
ば良い。
ち出力を調整するオットーサイクルエンジンでエンジン
出力を調整する調整手段としてスロットルバルブを用い
たものである。しかし、本発明における出力の調整手段
は、上記実施例のようなスロットルバルブに限られるも
のではなく、要は、エンジン出力に大きく寄与する要因
を変更制御するものであれば良く、これはエンジン形式
によって異なる。例えば、気筒内に噴射される燃料量に
よって出力が基本的に変るディーゼルエンジンの場合
は、その燃料噴射量の制御装置を出力の調整手段にすれ
ば良い。
第１図は本発明によるエンジンの制御装置のシステム構
成図、第２図はスロットル制御システムの動作説明図、
第３図はスロットル制御システムのブロック線図、第４
図は加速度制御システムのブロック線図、第５図はスロ
ットルアクチュエータの制御量を決定する割込みプログ
ラムのフローチャート、第６図はメインプログラムのフ
ローチャート、第７図はアクセル開度に対する目標スロ
ットル開度ｆ（α）の関係をあらわすマップ、第８図は
車速Ｖに対する基準アクセル開度α０の関係を示すマッ
プ、第９図および第10図はアクセル開度差分Δαに対す
る目標加速度gTの関係を示すマップ、第11図は加速度制
御のフローチャート、第12図は加速度制御によって加速
する場合の車速に対するエンジン駆動力および走行抵抗
をあらわすグラフ、第13図はスロットル制御によって加
速する場合の車速に対するエンジン駆動力および走行抵
抗をあらわすグラフである。 １……エンジン、２……クラッチ ３……変速機、４……スロットルバルブ ５……コントロールユニット ６……スロットル開度センサ ７……車速センサ ８……クラッチストロークセンサ ９……DCモータ
成図、第２図はスロットル制御システムの動作説明図、
第３図はスロットル制御システムのブロック線図、第４
図は加速度制御システムのブロック線図、第５図はスロ
ットルアクチュエータの制御量を決定する割込みプログ
ラムのフローチャート、第６図はメインプログラムのフ
ローチャート、第７図はアクセル開度に対する目標スロ
ットル開度ｆ（α）の関係をあらわすマップ、第８図は
車速Ｖに対する基準アクセル開度α０の関係を示すマッ
プ、第９図および第10図はアクセル開度差分Δαに対す
る目標加速度gTの関係を示すマップ、第11図は加速度制
御のフローチャート、第12図は加速度制御によって加速
する場合の車速に対するエンジン駆動力および走行抵抗
をあらわすグラフ、第13図はスロットル制御によって加
速する場合の車速に対するエンジン駆動力および走行抵
抗をあらわすグラフである。 １……エンジン、２……クラッチ ３……変速機、４……スロットルバルブ ５……コントロールユニット ６……スロットル開度センサ ７……車速センサ ８……クラッチストロークセンサ ９……DCモータ
フロントページの続き (72)発明者 信本 和俊 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−60628（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】車両のコーナリング走行時あるいは渋滞走
行時を検出する検出手段と、 エンジン出力を調整する調整手段の制御量をアクセル操
作にもとづいて直接制御する第１の制御手段と、 加速要求時にはアクセル操作量に基づいて目標加速度を
決定し、該目標加速度が得られるようにエンジン出力調
整手段を制御する第２の制御手段と、 加速要求により上記第２の制御手段が作動している場合
であっても、少なくとも上記検出手段によりコーナリン
グ走行時あるいは渋滞走行時が検出されたときには、上
記第２の制御手段から上記第１の制御手段に切換える切
換え手段と、 を備えてなることを特徴とするエンジンの制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152649A JP2575655B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | エンジンの制御装置 |
| DE19873721605 DE3721605A1 (de) | 1986-07-01 | 1987-06-30 | Steuerungssystem fuer verbrennungsmotoren |
| US07/068,616 US4834045A (en) | 1986-07-01 | 1987-07-01 | Engine control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152649A JP2575655B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325354A JPS6325354A (ja) | 1988-02-02 |
| JP2575655B2 true JP2575655B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=15545035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152649A Expired - Fee Related JP2575655B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575655B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0283556A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Minolta Camera Co Ltd | カラー画像形成装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886915A (en) * | 1973-09-28 | 1975-06-03 | Bendix Corp | Passive adaptive engine control system for improved vehicle driveability |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61152649A patent/JP2575655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6325354A (ja) | 1988-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |