JP2679350B2 - スロットル制御装置 - Google Patents
スロットル制御装置Info
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- JP2679350B2 JP2679350B2 JP2091053A JP9105390A JP2679350B2 JP 2679350 B2 JP2679350 B2 JP 2679350B2 JP 2091053 A JP2091053 A JP 2091053A JP 9105390 A JP9105390 A JP 9105390A JP 2679350 B2 JP2679350 B2 JP 2679350B2
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクセル操作に対し機械的リンクによらな
いでスロットルバルブの開閉制御を行なうスロットル制
御装置に関する。
いでスロットルバルブの開閉制御を行なうスロットル制
御装置に関する。
（従来の技術） 従来、スロットル制御装置としては、例えば、特開昭
60−164629号公報に記載されているものが知られてい
る。
60−164629号公報に記載されているものが知られてい
る。
この従来出典には、アクセル操作量の出力信号を車両
振動の原因となる不適当な周波数成分を除去するローパ
スフィルタ等に与え、その結果に基づいてスロットルバ
ルブのバルブ開度を制御し、駆動軸のトルク変動を低減
することで車両の振動発生を防止する装置が示されてい
る。
振動の原因となる不適当な周波数成分を除去するローパ
スフィルタ等に与え、その結果に基づいてスロットルバ
ルブのバルブ開度を制御し、駆動軸のトルク変動を低減
することで車両の振動発生を防止する装置が示されてい
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のスロットル制御装置
にあっては、車両振動の原因である駆動軸トルク変動を
低減するにはローパスフィルタのカットオフ周波数ω
n(g)を車両振動数の固有振動数ωＰよりさらに低くしな
ければならない為、アクセル操作入力に対してスロット
ルバルブ動作が鈍くなり、駆動トルクの立上がりが遅
れ、アクセル操作に対する車両の加速感が損なわれ、走
行フィーリングが好ましくない。
にあっては、車両振動の原因である駆動軸トルク変動を
低減するにはローパスフィルタのカットオフ周波数ω
n(g)を車両振動数の固有振動数ωＰよりさらに低くしな
ければならない為、アクセル操作入力に対してスロット
ルバルブ動作が鈍くなり、駆動トルクの立上がりが遅
れ、アクセル操作に対する車両の加速感が損なわれ、走
行フィーリングが好ましくない。
即ち、ローパスフィルタを用いた場合、駆動軸トルク
減衰性（収れん性）を良くするとアクセル操作に対する
駆動軸トルク応答性（速応性）が悪くなる。
減衰性（収れん性）を良くするとアクセル操作に対する
駆動軸トルク応答性（速応性）が悪くなる。
そこで、本出願人は、モデル追従制御手法を適用し、
アクセル入力に対し駆動軸トルク減衰性が良好で、且
つ、駆動軸トルク応答性の高い伝達特性（規範モデル）
を設定し、規範モデルの応答に実際の駆動トルクが追従
するようにスロットルを制御する装置を先に提案した。
アクセル入力に対し駆動軸トルク減衰性が良好で、且
つ、駆動軸トルク応答性の高い伝達特性（規範モデル）
を設定し、規範モデルの応答に実際の駆動トルクが追従
するようにスロットルを制御する装置を先に提案した。
このモデル追従によるスロットル制御の場合、第７図
に示すスロットル制御無しの場合に比べ、第８図に示す
ように、アクセルOFF操作に伴なう車両の前後方向の挙
動変化を緩やかにすることができる。
に示すスロットル制御無しの場合に比べ、第８図に示す
ように、アクセルOFF操作に伴なう車両の前後方向の挙
動変化を緩やかにすることができる。
しかし、駆動軸トルク変動を低減するモデル追従制御
やローパスフィルタ制御の場合、駆動軸トルク変化が緩
やかとなる反面、アクセル操作量の少ないアクセルOFF
操作時には、第９図に示すように、駆動軸トルクの零付
近において動力伝達系に設けられるギアのバックラッシ
ュによりエンジンの減速トルク（エンジンブレーキ）が
得られない不感帯状態となる。
やローパスフィルタ制御の場合、駆動軸トルク変化が緩
やかとなる反面、アクセル操作量の少ないアクセルOFF
操作時には、第９図に示すように、駆動軸トルクの零付
近において動力伝達系に設けられるギアのバックラッシ
ュによりエンジンの減速トルク（エンジンブレーキ）が
得られない不感帯状態となる。
この結果、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作
時には、ドライバーが予定しているエンジンブレーキに
よる車両減速効果が著しく低減してしまいドライバーに
不安感を与えてしまう。
時には、ドライバーが予定しているエンジンブレーキに
よる車両減速効果が著しく低減してしまいドライバーに
不安感を与えてしまう。
本発明は、上述のような問題に着目してなされたもの
で、アクセル操作に対し機械的リンクによらないでスロ
ットルバルブの開閉制御を行なうスロットル制御装置に
おいて、通常のアクセル操作時における駆動軸トルク減
衰性を達成しながら、アクセル操作量の少ないアクセル
OFF操作時にドライバーが予定しているエンジンブレー
キによる車両減速効果を得ることを課題とする。
で、アクセル操作に対し機械的リンクによらないでスロ
ットルバルブの開閉制御を行なうスロットル制御装置に
おいて、通常のアクセル操作時における駆動軸トルク減
衰性を達成しながら、アクセル操作量の少ないアクセル
OFF操作時にドライバーが予定しているエンジンブレー
キによる車両減速効果を得ることを課題とする。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明のスロットル制御装
置では、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時
に、駆動軸のトルク変動を低減するスロットル制御を一
時的に停止し、アクセル開度対応制御を行なう手段とし
た。
置では、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時
に、駆動軸のトルク変動を低減するスロットル制御を一
時的に停止し、アクセル開度対応制御を行なう手段とし
た。
即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、運転者
によって操作されるアクセル開θＡを検出するアクセル
開度検出部ａと、 前記アクセル開度検出部ａからの信号を入力し、アク
セル解放操作等によるアクセル開度変化時、車両の前後
方向挙動変化を緩やかにするべく、検出されるアクセル
開度変化にかかわらず駆動軸のトルク変動を低減するス
ロットルバルブ動作とする駆動軸トルク減衰制御に基づ
いてスロットルバルブ開度目標値Ｔ′を決定するスロ
ットルバルブ開度目標値決定部ｂと、 前記アクセル開度検出部ａからの信号を入力し、アク
セル開度θＡが小アクセル開度からのアクセル解放操作
時かどうかを判断するアクセル操作判断手段ｃと、 該アクセル操作判断手段ｃによる判断結果に基づき、
前記小アクセル開度からのアクセル解放操作時以外のア
クセル操作時には、前記スロットルバルブ開度目標値決
定部ｂからのスロットルバルブ開度目標値Ｔ′をスロ
ットルバルブ開度最終目標値Ｔとする側を選択し、前
記小アクセル開度からのアクセル解放操作時には、所定
時間の間、アクセル開度θＡをそのままスロットルバル
ブ開度最終目標値Ｔとする側に切換える切換手段ｄ
と、 前記スロットルバルブ開度最終目標値Ｔに実スロッ
トルバルブ開度θＴが一致するようにスロットルアクチ
ュエータｅに対し制御信号ｉを出力するスロットルアク
チュエータ制御部ｆと、 を備えている事を特徴とする。
によって操作されるアクセル開θＡを検出するアクセル
開度検出部ａと、 前記アクセル開度検出部ａからの信号を入力し、アク
セル解放操作等によるアクセル開度変化時、車両の前後
方向挙動変化を緩やかにするべく、検出されるアクセル
開度変化にかかわらず駆動軸のトルク変動を低減するス
ロットルバルブ動作とする駆動軸トルク減衰制御に基づ
いてスロットルバルブ開度目標値Ｔ′を決定するスロ
ットルバルブ開度目標値決定部ｂと、 前記アクセル開度検出部ａからの信号を入力し、アク
セル開度θＡが小アクセル開度からのアクセル解放操作
時かどうかを判断するアクセル操作判断手段ｃと、 該アクセル操作判断手段ｃによる判断結果に基づき、
前記小アクセル開度からのアクセル解放操作時以外のア
クセル操作時には、前記スロットルバルブ開度目標値決
定部ｂからのスロットルバルブ開度目標値Ｔ′をスロ
ットルバルブ開度最終目標値Ｔとする側を選択し、前
記小アクセル開度からのアクセル解放操作時には、所定
時間の間、アクセル開度θＡをそのままスロットルバル
ブ開度最終目標値Ｔとする側に切換える切換手段ｄ
と、 前記スロットルバルブ開度最終目標値Ｔに実スロッ
トルバルブ開度θＴが一致するようにスロットルアクチ
ュエータｅに対し制御信号ｉを出力するスロットルアク
チュエータ制御部ｆと、 を備えている事を特徴とする。
（作 用） ドライバーによるアクセル操作時には、アクセル操作
判断手段ｃにおいて、アクセル開度検出部ａからのアク
セル開度θＡを入力し、このアクセル開度情報に基づい
て小アクセル開度からのアクセル解放操作時かどうかが
判断される。
判断手段ｃにおいて、アクセル開度検出部ａからのアク
セル開度θＡを入力し、このアクセル開度情報に基づい
て小アクセル開度からのアクセル解放操作時かどうかが
判断される。
そして、切換手段ｄにおいて、小アクセル開度からの
アクセル解放操作時以外のアクセル操作時にはスロット
ルバルブ開度目標値決定部ｂからのスロットルバルブ開
度目標値Ｔ′をスロットルバルブ開度最終目標値Ｔ
とする側が選択され、小アクセル開度からのアクセル解
放操作時には、所定時間の間、アクセル開度θＡをその
ままスロットルバルブ開度最終目標値Ｔとする側に切
換えられ、スロットルアクチュエータ制御部ｆにおい
て、スロットルバルブ開度最終目標値Ｔに実スロット
ルバルブ開度θＴが一致するようにスロットルアクチュ
エータｅに対し制御信号ｉが出力される。
アクセル解放操作時以外のアクセル操作時にはスロット
ルバルブ開度目標値決定部ｂからのスロットルバルブ開
度目標値Ｔ′をスロットルバルブ開度最終目標値Ｔ
とする側が選択され、小アクセル開度からのアクセル解
放操作時には、所定時間の間、アクセル開度θＡをその
ままスロットルバルブ開度最終目標値Ｔとする側に切
換えられ、スロットルアクチュエータ制御部ｆにおい
て、スロットルバルブ開度最終目標値Ｔに実スロット
ルバルブ開度θＴが一致するようにスロットルアクチュ
エータｅに対し制御信号ｉが出力される。
従って、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時
以外のアクセル操作時には、駆動軸のトルク変動を低減
するスロットルバルブ制御が行なわれることになり、例
えば、急なアクセルON操作時には、アクセル入力に対し
良好な駆動軸トルク減衰性により車両振動が防止され、
また、アクセル変化量の多いアクセルOFF操作時には、
該アクセル操作に伴なう前後方向の挙動変化が緩やかに
なる。
以外のアクセル操作時には、駆動軸のトルク変動を低減
するスロットルバルブ制御が行なわれることになり、例
えば、急なアクセルON操作時には、アクセル入力に対し
良好な駆動軸トルク減衰性により車両振動が防止され、
また、アクセル変化量の多いアクセルOFF操作時には、
該アクセル操作に伴なう前後方向の挙動変化が緩やかに
なる。
また、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時に
は、アクセル開度θＡを目標値とするアクセル開度対応
の比例スロットル制御が行なわれることになり、ドライ
バーが予定しているエンジンブレーキによる車両減速効
果が得られ、ドライバーの不安感が解消される。
は、アクセル開度θＡを目標値とするアクセル開度対応
の比例スロットル制御が行なわれることになり、ドライ
バーが予定しているエンジンブレーキによる車両減速効
果が得られ、ドライバーの不安感が解消される。
（実施例） 次に、図面に基づいて実施例を説明する。
まず、構成を説明する。
第２図は実施例のスロットル制御装置を示す全体ブロ
ック図もので、１は運転者が操作するアクセルペダル、
２はアクセルペダル１の踏み込み量であるアクセル開度
θＡを検出するアクセル開度センサ、３はA/D変換器、
４は変速機のギア位置PGを検出するギア位置センサ、５
はエンジン回転数NEを検出するエンジ回転数センサ、６
はギア位置PG及びエンジン回転数NEの信号を入力するイ
ンターフェース回路、７は各センサ類からの信号を入力
してモータ電流目標値を出力するスロットルコントロ
ーラ、８はモータ駆動回路としてのモータドライバ、９
はスロットルアクチュエータとしてのサーボモータ、10
はサーボモータ９により開閉制御されるスロットルバル
ブ、11はモータ回転位置によりスロットルバルブ10の実
スロットル開度θＴを検出するスロットル開度センサ、
12はA/D変換器である。
ック図もので、１は運転者が操作するアクセルペダル、
２はアクセルペダル１の踏み込み量であるアクセル開度
θＡを検出するアクセル開度センサ、３はA/D変換器、
４は変速機のギア位置PGを検出するギア位置センサ、５
はエンジン回転数NEを検出するエンジ回転数センサ、６
はギア位置PG及びエンジン回転数NEの信号を入力するイ
ンターフェース回路、７は各センサ類からの信号を入力
してモータ電流目標値を出力するスロットルコントロ
ーラ、８はモータ駆動回路としてのモータドライバ、９
はスロットルアクチュエータとしてのサーボモータ、10
はサーボモータ９により開閉制御されるスロットルバル
ブ、11はモータ回転位置によりスロットルバルブ10の実
スロットル開度θＴを検出するスロットル開度センサ、
12はA/D変換器である。
そして、前記スロットルコントローラ７には、アクセ
ル入力であるアクセル開度θＡに対し駆動軸トルク減衰
性が良好で、且つ、駆動軸トルク応答性の高い伝達特性
（規範モデル）を設定し、前置補償により規範モデルの
応答に実際の駆動トルクが追従するようにスロットル開
度目標値Ｔ′を演算するスロットル開度目標値演算部
7aと、所定時間前のアクセル開度θM(n)の値から現在ま
でのアクセル開度θＡの値を順次書き換え記憶しておく
アクセル開度メモリ部7bと、所定時間前のアクセル開度
θM(n)と現在のアクセル開度θＡの変化状態に基づきア
クセル操作を判断すると共に制御停止を決定する制御停
止決定部7cと、スロットル開度最終目標値Ｔとしてス
ロットル開度目標値Ｔ′を用いるかアクセル開度θＡ
を用いるかを切換える切換部7dと、スロットル開度最終
目標値Ｔと実スロットル開度θＴの偏差ΔθＴに基づ
いてモータ電流目標値を決定するモータ電流目標値決
定部7eとを有する。
ル入力であるアクセル開度θＡに対し駆動軸トルク減衰
性が良好で、且つ、駆動軸トルク応答性の高い伝達特性
（規範モデル）を設定し、前置補償により規範モデルの
応答に実際の駆動トルクが追従するようにスロットル開
度目標値Ｔ′を演算するスロットル開度目標値演算部
7aと、所定時間前のアクセル開度θM(n)の値から現在ま
でのアクセル開度θＡの値を順次書き換え記憶しておく
アクセル開度メモリ部7bと、所定時間前のアクセル開度
θM(n)と現在のアクセル開度θＡの変化状態に基づきア
クセル操作を判断すると共に制御停止を決定する制御停
止決定部7cと、スロットル開度最終目標値Ｔとしてス
ロットル開度目標値Ｔ′を用いるかアクセル開度θＡ
を用いるかを切換える切換部7dと、スロットル開度最終
目標値Ｔと実スロットル開度θＴの偏差ΔθＴに基づ
いてモータ電流目標値を決定するモータ電流目標値決
定部7eとを有する。
尚、スロットルコントローラ７の各部分7a〜7eは、マ
イクロコンピュータのプログラムとして構成される。
イクロコンピュータのプログラムとして構成される。
次に、作用を説明する。
第３図はスロットルコントローラ７で行なわれるスロ
ットル制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以
下各ステップについて説明する。
ットル制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以
下各ステップについて説明する。
ステップ30では、スロットルコントローラ７に電源が
投入されると、パワーオンルーチンがスタートし、マイ
クロコンピュータの初期設定と演算に必要となる変数の
初期値がクリアされるインシャライズ処理が行なわれ
る。
投入されると、パワーオンルーチンがスタートし、マイ
クロコンピュータの初期設定と演算に必要となる変数の
初期値がクリアされるインシャライズ処理が行なわれ
る。
ステップ31では、イグニッションキーがONにされる
と、バックグランドプログラム（BGJ）が実行され、主
演算を行なう割込が許可される。BGJルーチンにおいて
は、制御上さほど緊急性を必要としないもの、あるいは
定常の制御定数算出等を行なっている。
と、バックグランドプログラム（BGJ）が実行され、主
演算を行なう割込が許可される。BGJルーチンにおいて
は、制御上さほど緊急性を必要としないもの、あるいは
定常の制御定数算出等を行なっている。
例えば、本実施例では、電源電圧のレベルチェック等
のプログラムであり、固有振動数ωP(g)や減衰係数ζ
P(e)の決定等も行なうことができる。
のプログラムであり、固有振動数ωP(g)や減衰係数ζ
P(e)の決定等も行なうことができる。
ステップ32〜45は、スロットルバルブ10の操作量の主
演算及び制御のフローで、Δｔ秒毎のタイマー割込によ
って実行される。
演算及び制御のフローで、Δｔ秒毎のタイマー割込によ
って実行される。
ステップ32では、各センサ類から検出信号が読み込ま
れる。
れる。
ステップ33では、スロットル開度目標値Ｔ′が下記
の式により演算で求められる。Ｔ ′＝Ｗ（Ｓ）・θＡ …（１） 但し、Ｗ（Ｓ）はアクセル操作時において自車両の駆
動トルクTDを目標車両の駆動トルクTDMと一致させる為
の前置補償器である。
の式により演算で求められる。Ｔ ′＝Ｗ（Ｓ）・θＡ …（１） 但し、Ｗ（Ｓ）はアクセル操作時において自車両の駆
動トルクTDを目標車両の駆動トルクTDMと一致させる為
の前置補償器である。
ステップ34でモデル追従スロットル制御の一時停止状
態であるかを停止フラグがにより判断し、制御一時停止
状態でない場合（停止フラグ＝０）、ステップ35以下に
進む。
態であるかを停止フラグがにより判断し、制御一時停止
状態でない場合（停止フラグ＝０）、ステップ35以下に
進む。
ステップ35では、アクセル開度θＡが任意に設定した
全閉に近い値θ１（例えば、３゜）以上かどうかが判断
され、ステップ36では、所定時間前のアクセル開度θ
M(n)が任意に設定した値θ２（例えば、15゜）以下であ
るかどうかが判断される。
全閉に近い値θ１（例えば、３゜）以上かどうかが判断
され、ステップ36では、所定時間前のアクセル開度θ
M(n)が任意に設定した値θ２（例えば、15゜）以下であ
るかどうかが判断される。
上記ステップ35及びステップ36での判断において、θ
Ａ＜θ１且つθM(n)≦θ２の条件を満足しない時、いわ
ゆるアクセル保持操作時やアクセルON操作時やアクセル
操作量の多いアクセルOFF操作時等においてはステップ4
1へ進み、上記スロットル開度目標値Ｔ′がスロット
ル開度最終目標値Ｔとして設定される。
Ａ＜θ１且つθM(n)≦θ２の条件を満足しない時、いわ
ゆるアクセル保持操作時やアクセルON操作時やアクセル
操作量の多いアクセルOFF操作時等においてはステップ4
1へ進み、上記スロットル開度目標値Ｔ′がスロット
ル開度最終目標値Ｔとして設定される。
また、θＡ＜θ１且つθM(n)≦θ２の条件を満足する
時、いわゆるアクセル操作量が少なくアクセルOFF操作
もしくはアクセルOFFに近い操作である時には、ステッ
プ37へ進み、停止フラグが停止フラグ＝１にセットされ
ると共に、停止時間用のカウンタがクリアされ、次のス
テップ42では、アクセル開度θＡがそのままスロットル
開度最終目標値Ｔとして設定される。
時、いわゆるアクセル操作量が少なくアクセルOFF操作
もしくはアクセルOFFに近い操作である時には、ステッ
プ37へ進み、停止フラグが停止フラグ＝１にセットされ
ると共に、停止時間用のカウンタがクリアされ、次のス
テップ42では、アクセル開度θＡがそのままスロットル
開度最終目標値Ｔとして設定される。
前記ステップ37及びステップ42を経過した場合、次の
制御周期からはステップ34でNOと判断されることからス
テップ38以降の流れに進み、所定時間の間、アクセル開
度θＡをスロットル開度最終目標値Ｔとする制御が継
続される。即ち、ステップ38では、１回の制御周期毎に
カウンタ値＝カウンタ＋１として値を増してゆき、ステ
ップ39でカウンタ値が制御停止の継続時間を決める設定
値以上かどうかが判断され、カウンタ値≧設定値となっ
た場合にはステップ40で停止フラグがクリア（停止フラ
グ＝０）される。
制御周期からはステップ34でNOと判断されることからス
テップ38以降の流れに進み、所定時間の間、アクセル開
度θＡをスロットル開度最終目標値Ｔとする制御が継
続される。即ち、ステップ38では、１回の制御周期毎に
カウンタ値＝カウンタ＋１として値を増してゆき、ステ
ップ39でカウンタ値が制御停止の継続時間を決める設定
値以上かどうかが判断され、カウンタ値≧設定値となっ
た場合にはステップ40で停止フラグがクリア（停止フラ
グ＝０）される。
ステップ43では、アクセル開度θＡを所定時間分（ｎ
・Δｔ秒）記憶しているアクセル開度メモリθＭの内容
を下記の様に順に書き換えるシフトが行なわれる。
・Δｔ秒）記憶しているアクセル開度メモリθＭの内容
を下記の様に順に書き換えるシフトが行なわれる。
ステップ44では、前記スロットル開度最終目標値Ｔ
と実スロットル開度θＴとの偏差ΔθＴをとり、伝達関
数Ｇ（Ｓ）を用いて偏差ΔθＴを零にするように電流目
標値を決定する。
と実スロットル開度θＴとの偏差ΔθＴをとり、伝達関
数Ｇ（Ｓ）を用いて偏差ΔθＴを零にするように電流目
標値を決定する。
尚、前記伝達関数Ｇ（Ｓ）は、P,PIまたはPIDコント
ローラ（P;比例制御動作,I;積分制御動作,D;微分制御動
作）として作用する。
ローラ（P;比例制御動作,I;積分制御動作,D;微分制御動
作）として作用する。
ステップ45では、電流目標値がモータドライバ８に
出力される。
出力される。
尚、電流目標値は、D/A変換出力しても良いし、PWM
制御出力としてパルス出力とすることもできる。
制御出力としてパルス出力とすることもできる。
次に、実施例のスロットル制御装置において、モデル
追従（モデルフォロイング）を実現するための前置補償
器Ｗ（Ｓ）について説明する。
追従（モデルフォロイング）を実現するための前置補償
器Ｗ（Ｓ）について説明する。
まず、前置補償器Ｗ（Ｓ）は、自車両の持つ固有の伝
達特性を打ち消すと共に所望の伝達特性（規範モデル）
を与えるもので、自車両を含む全体制御システムとして
みた場合、自車両の前にこの前置補償器Ｗ（Ｓ）を直列
に結合することで、入力に対して規範モデルに追従する
出力を得るモデル追従が実現されることになる。
達特性を打ち消すと共に所望の伝達特性（規範モデル）
を与えるもので、自車両を含む全体制御システムとして
みた場合、自車両の前にこの前置補償器Ｗ（Ｓ）を直列
に結合することで、入力に対して規範モデルに追従する
出力を得るモデル追従が実現されることになる。
即ち、前置補償器Ｗ（Ｓ）は、自車両の固有振動数ω
Ｐ及び減衰係数ζＰを用いてモデル化したスロットル開
度入力−駆動軸トルク出力間の自車両の持つ固有の伝達
特性GPの逆系と、目標車両の固有振動数ωｍ及び減衰係
数ζｍを用いてモデル化した目標車両のアクセル開度入
力−駆動軸トルク出力間の所望の伝達特性GMに基づき設
定されるアクセル開度入力−スロットルバルブ開度出力
間の伝達特性を満足させるものである。
Ｐ及び減衰係数ζＰを用いてモデル化したスロットル開
度入力−駆動軸トルク出力間の自車両の持つ固有の伝達
特性GPの逆系と、目標車両の固有振動数ωｍ及び減衰係
数ζｍを用いてモデル化した目標車両のアクセル開度入
力−駆動軸トルク出力間の所望の伝達特性GMに基づき設
定されるアクセル開度入力−スロットルバルブ開度出力
間の伝達特性を満足させるものである。
ここで、目標車両の固有振動数ωｍ及び減衰係数ζｍ
は、アクセルペダルとスロットルバルブとを機械的にリ
ンクすることによる比例制御の場合よりアクセル入力に
対し駆動軸トルク減衰性及び駆動軸トルク応答性を良好
に保つ為、自車両の固有振動数ωＰ及び減衰係数ζＰに
対してωＰ≦ωｍ且つζＰ＜ζｍの関係で任意に設定さ
れる。
は、アクセルペダルとスロットルバルブとを機械的にリ
ンクすることによる比例制御の場合よりアクセル入力に
対し駆動軸トルク減衰性及び駆動軸トルク応答性を良好
に保つ為、自車両の固有振動数ωＰ及び減衰係数ζＰに
対してωＰ≦ωｍ且つζＰ＜ζｍの関係で任意に設定さ
れる。
また、自車両の持つ固有の伝達特性GPは、自車両の固
有振動数ωＰ及び減衰係数ζＰを用いてモデル化される
が、ギア位置PGの変化で変化する固有振動数ωＰ及びエ
ンジン回転数NEの変化で変化する減衰係数ζＰは、これ
らの状態変化に対応して変化させる状態フィードバック
によりギア比対応の固有振動数ωP(g)及びエンジン回転
数対応の減衰係数ζP(e)として決定し、あらゆる車両状
態で最適のモデル追従を実現するようにしている。
有振動数ωＰ及び減衰係数ζＰを用いてモデル化される
が、ギア位置PGの変化で変化する固有振動数ωＰ及びエ
ンジン回転数NEの変化で変化する減衰係数ζＰは、これ
らの状態変化に対応して変化させる状態フィードバック
によりギア比対応の固有振動数ωP(g)及びエンジン回転
数対応の減衰係数ζP(e)として決定し、あらゆる車両状
態で最適のモデル追従を実現するようにしている。
以下、具体的に述べると、一般的な車両においては、
スロットル開度入力θ（Ｓ）を与えた場合、駆動軸（ド
ライブシャフト）に発生する駆動軸トルクTD（Ｓ）の入
出力伝達特性GP（Ｓ）は、実験結果により近似的に次の
ように表すことができる。
スロットル開度入力θ（Ｓ）を与えた場合、駆動軸（ド
ライブシャフト）に発生する駆動軸トルクTD（Ｓ）の入
出力伝達特性GP（Ｓ）は、実験結果により近似的に次の
ように表すことができる。
但し、ｈ＊は静特性、e-LSはむだ時間、Ｓはラプラス
演算子である。
演算子である。
ここで（２）式を次の様に書き直す。
但し、 一方、スロットル開度入力θ（Ｓ）を与えた場合に所
望の駆動軸トルクTDM（Ｓ）を得るための目標車両の入
出力伝達特性GM（Ｓ）を前記（２−１）式に対応した形
で、次式の様に として与えた場合、純微分を必要としない制御系を具体
的に構成する為の条件として、 LM≧LP LM;GM′（Ｓ）の分子・分母の次数差 LP;GP′（Ｓ）の分子・分母の次数差 が一般的に知られている。
望の駆動軸トルクTDM（Ｓ）を得るための目標車両の入
出力伝達特性GM（Ｓ）を前記（２−１）式に対応した形
で、次式の様に として与えた場合、純微分を必要としない制御系を具体
的に構成する為の条件として、 LM≧LP LM;GM′（Ｓ）の分子・分母の次数差 LP;GP′（Ｓ）の分子・分母の次数差 が一般的に知られている。
そこで、本実施例では、LM＝LPとして、（２−２）式
中のGM′（Ｓ）を、 として決定し、次のように規範モデルを与える。
中のGM′（Ｓ）を、 として決定し、次のように規範モデルを与える。
そして、上記（２），（３）式によりアクセル操作時
においてTD＝TDMを満足する為の前置補償器Ｗ（Ｓ）
は、次式のように与えられる。
においてTD＝TDMを満足する為の前置補償器Ｗ（Ｓ）
は、次式のように与えられる。
上記（４）式において、ωP(g)＝ωm(g)と設定した場
合には、下記の式が得られる。
合には、下記の式が得られる。
但し、 a0＝ωm(g) 2 b0＝ωP(g) 2 a1＝２ζm(e)ωm(g) b1＝２ζP(e)ωP(g) 尚、上記（５）式において入力ｕ（Ｓ）がアクセル開
度θＡに相当し、出力ｙ（Ｓ）がスロットル開度目標値
Ｔ′に相当することで、ステップ33で記載した式（
Ｔ′＝Ｗ（Ｓ）・θＡ）が得られる。
度θＡに相当し、出力ｙ（Ｓ）がスロットル開度目標値
Ｔ′に相当することで、ステップ33で記載した式（
Ｔ′＝Ｗ（Ｓ）・θＡ）が得られる。
即ち、固有振動数ωP(g)（＝ωm(g)）と減衰係数ζ
P(e),ζm(e)とを決め、上記（５）式の定数であるa0,
b0,a1,b1の値を演算により求めれば前置補償器Ｗ（Ｓ）
が得られるものであり、これらの固定振動数ωP(g)（＝
ωm(g)）と減衰係数ζP(e),ζm(e)は平均的な値として
固定値として与えても良いが、例えば、固有振動数ω
P(g)は実験結果に基づいて作成された第４図に示す固有
振動数マップにより決め、また、減衰係数ζP(e)も最適
の減衰性を得た実験結果に基づいて作成された第５図に
示す減衰係数マップにより決めるようにした場合には、
ギア位置変化による自車両の固有振動数の変化影響が排
除されるしエンジン回転数NE変化による自車両の減衰係
数の変化影響が排除され、ギア位置変化とは無関係にし
かもエンジン回転数NEの全範囲においてアクセル入力に
対する駆動軸トルク減衰性と駆動軸トルク応答性との両
立が達成されるモデル追従による所望の制御効果を得る
ことが出来る。
P(e),ζm(e)とを決め、上記（５）式の定数であるa0,
b0,a1,b1の値を演算により求めれば前置補償器Ｗ（Ｓ）
が得られるものであり、これらの固定振動数ωP(g)（＝
ωm(g)）と減衰係数ζP(e),ζm(e)は平均的な値として
固定値として与えても良いが、例えば、固有振動数ω
P(g)は実験結果に基づいて作成された第４図に示す固有
振動数マップにより決め、また、減衰係数ζP(e)も最適
の減衰性を得た実験結果に基づいて作成された第５図に
示す減衰係数マップにより決めるようにした場合には、
ギア位置変化による自車両の固有振動数の変化影響が排
除されるしエンジン回転数NE変化による自車両の減衰係
数の変化影響が排除され、ギア位置変化とは無関係にし
かもエンジン回転数NEの全範囲においてアクセル入力に
対する駆動軸トルク減衰性と駆動軸トルク応答性との両
立が達成されるモデル追従による所望の制御効果を得る
ことが出来る。
以上説明したきたように、実施例のスロットル制御装
置にあっては、下記に述べる効果を得ることができる。
置にあっては、下記に述べる効果を得ることができる。
アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時には、ア
クセル入力に対し駆動軸トルク減衰性が良好で、且つ、
駆動軸トルク応答性の高い伝達特性（規範モデル）を設
定し、規範モデルの応答に実際の駆動トルクが追従する
モデル追従スロットル制御を一時的に停止し、アクセル
開度対応の比例スロットル制御を行なう装置とした為、
通常のアクセル操作時における駆動軸トルク減衰性及び
駆動軸トルクの応答性の両立を達成しながら、アクセル
操作量の少ないアクセルOFF操作時にドライバーが予定
しているエンジンブレーキによる車両減速効果を得るこ
とが出来る。
クセル入力に対し駆動軸トルク減衰性が良好で、且つ、
駆動軸トルク応答性の高い伝達特性（規範モデル）を設
定し、規範モデルの応答に実際の駆動トルクが追従する
モデル追従スロットル制御を一時的に停止し、アクセル
開度対応の比例スロットル制御を行なう装置とした為、
通常のアクセル操作時における駆動軸トルク減衰性及び
駆動軸トルクの応答性の両立を達成しながら、アクセル
操作量の少ないアクセルOFF操作時にドライバーが予定
しているエンジンブレーキによる車両減速効果を得るこ
とが出来る。
この結果、例えば、急なアクセルON操作時には、アク
セル入力に対し良好な駆動軸トルク減衰性により車両振
動が防止されると共にアクセル操作に対する駆動軸トル
クの立上がり応答性も確保される。
セル入力に対し良好な駆動軸トルク減衰性により車両振
動が防止されると共にアクセル操作に対する駆動軸トル
クの立上がり応答性も確保される。
また、アクセル変化量の多いアクセルOFF操作時に
は、第８図に示すように、エンジンブレーキを効かせな
がら、エンジンブレーキによる前後方向の挙動変化を緩
やかなものとする。
は、第８図に示すように、エンジンブレーキを効かせな
がら、エンジンブレーキによる前後方向の挙動変化を緩
やかなものとする。
また、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時に
は、アクセル開度θＡを目標値とするアクセル開度対応
の比例スロットル制御が行なわれることで、第６図の駆
動軸トルク特性に示すように、ドライバーが予定してい
るエンジンブレーキによる車両減速効果が得られ、ドラ
イバーの不安感が解消される。
は、アクセル開度θＡを目標値とするアクセル開度対応
の比例スロットル制御が行なわれることで、第６図の駆
動軸トルク特性に示すように、ドライバーが予定してい
るエンジンブレーキによる車両減速効果が得られ、ドラ
イバーの不安感が解消される。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても
本発明に含まれる。
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても
本発明に含まれる。
例えば、実施例では駆動軸トルクを低減するスロット
ル制御の例として、アクセル入力に対する駆動軸トルク
減衰性と駆動軸トルク応答性との両立を達成し得る好ま
しいモデル追従制御の例を示したが、例えば、従来技術
で示したローパスフィルタによる制御等、要するに、駆
動軸トルク減衰性を目指す為にアクセル操作量の少ない
アクセルOFF操作時にエンジンブレーキの効きが低下す
る制御であれば含まれる。
ル制御の例として、アクセル入力に対する駆動軸トルク
減衰性と駆動軸トルク応答性との両立を達成し得る好ま
しいモデル追従制御の例を示したが、例えば、従来技術
で示したローパスフィルタによる制御等、要するに、駆
動軸トルク減衰性を目指す為にアクセル操作量の少ない
アクセルOFF操作時にエンジンブレーキの効きが低下す
る制御であれば含まれる。
また、実施例のモデル追従制御では、固有振動数をω
Ｐ＝ωｍとし、減衰係数をζＰ＜ζｍとした例を示した
が、ωＰ≦ωｍ且つζＰ＜ζｍの関係を満足するならば
任意に設定することができ、ωＰ＜ωｍと設定すること
でスロットルアクチュエータの性能の許す範囲で駆動軸
トルクの立上がり特性（応答性）をさらに向上させるこ
とは可能である。尚、ωＰ＝ωｍと設定した場合には、
スロットル入力に対する駆動軸トルク応答性はアクセル
ペダルとスロットルバルブとを機械的にリンクした通常
の車両並となる。
Ｐ＝ωｍとし、減衰係数をζＰ＜ζｍとした例を示した
が、ωＰ≦ωｍ且つζＰ＜ζｍの関係を満足するならば
任意に設定することができ、ωＰ＜ωｍと設定すること
でスロットルアクチュエータの性能の許す範囲で駆動軸
トルクの立上がり特性（応答性）をさらに向上させるこ
とは可能である。尚、ωＰ＝ωｍと設定した場合には、
スロットル入力に対する駆動軸トルク応答性はアクセル
ペダルとスロットルバルブとを機械的にリンクした通常
の車両並となる。
また、実施例では、固有振動数を変更する状態検出手
段としてギア位置センサの例を示し、ギア位置を状態情
報としたが、車速とエンジン回転数により演算で求めら
れるギア比を状態情報としても良い。
段としてギア位置センサの例を示し、ギア位置を状態情
報としたが、車速とエンジン回転数により演算で求めら
れるギア比を状態情報としても良い。
また、実施例では、減衰係数を変更する状態検出手段
としてエンジン回転数センサの例を示し、エンジン回転
数を状態情報とする例を示したが、状態情報としては車
速を用いても良い。
としてエンジン回転数センサの例を示し、エンジン回転
数を状態情報とする例を示したが、状態情報としては車
速を用いても良い。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、アクセ
ル操作に対し機械的リンクによらないでスロットルバル
ブの開閉制御を行なうスロットル制御装置において、ア
クセル操作量の少ないアクセルOFF操作時に、駆動軸の
トルク変動を低減するスロットル制御を一時的に停止
し、アクセル開度対応制御を行なう手段とした為、通常
のアクセル操作時における駆動軸トルク減衰性を達成し
ながら、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時に
ドライバーが予定しているエンジンブレーキによる車両
減速効果を得ることが出来る。
ル操作に対し機械的リンクによらないでスロットルバル
ブの開閉制御を行なうスロットル制御装置において、ア
クセル操作量の少ないアクセルOFF操作時に、駆動軸の
トルク変動を低減するスロットル制御を一時的に停止
し、アクセル開度対応制御を行なう手段とした為、通常
のアクセル操作時における駆動軸トルク減衰性を達成し
ながら、アクセル操作量の少ないアクセルOFF操作時に
ドライバーが予定しているエンジンブレーキによる車両
減速効果を得ることが出来る。
第１図は本発明のスロットル制御装置を示すクレーム対
応図、第２図は実施例のスロットル制御装置を示す制御
系ブロック図、第３図は実施例装置のスロットルコント
ローラで行なわれるスロットル制御処理作動の流れを示
しフローチャート、第４図は固有振動数マップ、第５図
は減衰係数マップ、第６図はアクセル操作量の少ないア
クセルOFF操作時におけるアクセル及びスロットル開
度，駆動軸トルク，前後加速度の各特性図、第７図はア
クセル操作量が多いスロットル制御無しの時のアクセル
OFF操作時におけるアクセル及びスロットル開度，駆動
軸トルク，前後加速度の各特性図、第８図はアクセル操
作量が多いモデル追従スロットル制御時のアクセルOFF
操作時におけるアクセル及びスロットル開度，駆動軸ト
ルク，前後加速度の各特性図、第９図はアクセル操作量
が少ないモデル追従スロットル制御時のアクセルOFF操
作時におけるアクセル及びスロットル開度，駆動軸トル
ク，前後加速度の各特性図である。 ａ……アクセル開度検出部 ｂ……スロットル開度目標値決定部 ｃ……アクセル操作判断手段 ｄ……切換手段 ｅ……スロットルアクチュエータ ｆ……スロットルアクチュエータ制御部
応図、第２図は実施例のスロットル制御装置を示す制御
系ブロック図、第３図は実施例装置のスロットルコント
ローラで行なわれるスロットル制御処理作動の流れを示
しフローチャート、第４図は固有振動数マップ、第５図
は減衰係数マップ、第６図はアクセル操作量の少ないア
クセルOFF操作時におけるアクセル及びスロットル開
度，駆動軸トルク，前後加速度の各特性図、第７図はア
クセル操作量が多いスロットル制御無しの時のアクセル
OFF操作時におけるアクセル及びスロットル開度，駆動
軸トルク，前後加速度の各特性図、第８図はアクセル操
作量が多いモデル追従スロットル制御時のアクセルOFF
操作時におけるアクセル及びスロットル開度，駆動軸ト
ルク，前後加速度の各特性図、第９図はアクセル操作量
が少ないモデル追従スロットル制御時のアクセルOFF操
作時におけるアクセル及びスロットル開度，駆動軸トル
ク，前後加速度の各特性図である。 ａ……アクセル開度検出部 ｂ……スロットル開度目標値決定部 ｃ……アクセル操作判断手段 ｄ……切換手段 ｅ……スロットルアクチュエータ ｆ……スロットルアクチュエータ制御部
Claims (1)
- 【請求項１】運転者によって操作されるアクセル開度を
検出するアクセル開度検出部と、 前記アクセル開度検出部からの信号を入力し、アクセル
解放操作等によるアクセル開度変化時、車両の前後方向
挙動変化を緩やかにするべく、検出されるアクセル開度
変化にかかわらず駆動軸のトルク変動を低減するスロッ
トルバルブ動作とする駆動軸トルク減衰制御に基づいて
スロットルバルブ開度目標値を決定するスロットルバル
ブ開度目標値決定部と、 前記アクセル開度検出部からの信号を入力し、アクセル
開度が小アクセル開度からのアクセル解放操作時かどう
かを判断するアクセル操作判断手段と、 該アクセル操作判断手段による判断結果に基づき、前記
小アクセル開度からのアクセル解放操作時以外のアクセ
ル操作時には、前記スロットルバルブ開度目標値決定部
からのスロットルバルブ開度目標値をスロットルバルブ
開度最終目標値とする側を選択し、前記小アクセル開度
からのアクセル解放操作時には、所定時間の間、アクセ
ル開度をそのままスロットルバルブ開度最終目標値とす
る側に切換える切換手段と、 前記スロットルバルブ開度最終目標値に実スロットルバ
ルブ開度が一致するようにスロットルアクチュエータに
対し制御信号を出力するスロットルアクチュエータ制御
部と、 を備えている事を特徴とするスロットル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091053A JP2679350B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | スロットル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091053A JP2679350B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | スロットル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290027A JPH03290027A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2679350B2 true JP2679350B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14015766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2091053A Expired - Fee Related JP2679350B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | スロットル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679350B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3710073B2 (ja) * | 1997-03-31 | 2005-10-26 | 三菱自動車工業株式会社 | 吸気絞り弁制御装置 |
| CN110410221A (zh) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 陕西汽车集团有限责任公司 | 车辆油门斜率的控制方法及装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61171844A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-02 | Mazda Motor Corp | エンジンのスロツトル弁制御装置 |
| JPS6255430A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-11 | Mazda Motor Corp | エンジンのスロツトル弁制御装置 |
| JPS6399255U (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-27 | ||
| JPH01113540A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-02 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
| JP2516620Y2 (ja) * | 1988-07-12 | 1996-11-06 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP2091053A patent/JP2679350B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290027A (ja) | 1991-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |