JP2803309B2 - Throttle control device - Google Patents

Throttle control device

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JP2803309B2
JP2803309B2 JP9105290A JP9105290A JP2803309B2 JP 2803309 B2 JP2803309 B2 JP 2803309B2 JP 9105290 A JP9105290 A JP 9105290A JP 9105290 A JP9105290 A JP 9105290A JP 2803309 B2 JP2803309 B2 JP 2803309B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle control device that controls opening and closing of a throttle valve without using a mechanical link for accelerator operation.

(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。
(Prior Art) Conventionally, as a throttle control device, for example,
What is described in JP-A-60-164629 is known.

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。
According to this conventional source, an output signal of an accelerator operation amount is supplied to a low-pass filter or the like that removes an inappropriate frequency component that causes vehicle vibration, and based on the result, a valve opening of a throttle valve is controlled, and a drive shaft is controlled. There is disclosed an apparatus for preventing the occurrence of vehicle vibration by reducing the torque fluctuation of the vehicle.

(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
であっては、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ω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。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional throttle control device, the cut-off frequency ω of the low-pass filter is used to reduce the drive shaft torque fluctuation that causes the vehicle vibration.
n (g) the order must be even lower than the natural frequency omega P of the vehicle vibration frequency, the throttle valve operation becomes sluggish relative to the accelerator operation input, the rise of the driving torque is delayed, acceleration feeling of the vehicle with respect to the accelerator operation Is impaired, and the running feeling is not favorable.

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。
That is, when the low-pass filter is used, if the drive shaft torque attenuation (convergence) is improved, the drive shaft torque responsiveness (rapid response) to the accelerator operation is deteriorated.

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。
Therefore, the present applicant has applied a model following control method,
Transmission characteristics with good drive shaft torque damping and high drive shaft torque response to accelerator input (reference model)
, And a device that controls the throttle so that the actual driving torque follows the response of the reference model was proposed earlier.

このモデル追従によるスロットル制御の場合、第9図
に示すスロットル制御無しの場合に比べ、第10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。
In the case of the throttle control based on the model follow-up, as shown in FIG. 10, it is possible to make the change in the longitudinal behavior of the vehicle accompanying the accelerator OFF operation gentler than in the case where the throttle control is not performed as shown in FIG. it can.

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、コーナーにオーバース
ピードで突入し、アクセルOFF操作によるタックイン現
象を利用して車両の向きを変えようとする場合、第6図
の実線軌跡に示すように、ドライバーの予想に反して車
両の向きが十分に変化せず、車両の走行軌跡はコースの
外側に膨らんでしまう。
However, in the case of model following control or low-pass filter control that reduces drive shaft torque fluctuation, if the vehicle enters the corner at overspeed and attempts to change the direction of the vehicle using the tack-in phenomenon caused by the accelerator OFF operation, FIG. As shown by the solid line trajectory, the direction of the vehicle does not change sufficiently against the driver's expectation, and the trajectory of the vehicle expands outside the course.

これは、駆動軸トルク変動を低減するスロットル制御
では、前後方向の荷重移動や駆動輪の接地点前後力の変
化が緩やかになる為、旋回中のアクセルOFF操作時に発
生するタックイン現象による回頭性が低減してしまうこ
とによる。
This is because in the throttle control that reduces the drive shaft torque fluctuation, the load movement in the front-rear direction and the change in the front-rear force of the driving wheel at the contact point become gradual. This is due to reduction.

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、タックイン操作時にはドライバー
の予想通りの車両回頭性を得ることを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem. In a throttle control device that performs opening / closing control of a throttle valve without using a mechanical link for accelerator operation, a drive shaft torque during a normal accelerator operation is provided. It is an object of the present invention to obtain a vehicle turning performance expected by a driver during a tack-in operation while achieving a damping property.

(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、高横加速度旋回でアクセルOFFとするタックイ
ン操作時に、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。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the throttle control device of the present invention temporarily controls the throttle control for reducing the torque fluctuation of the drive shaft during a tack-in operation in which the accelerator is turned off during high lateral acceleration turning. To perform control corresponding to the accelerator opening.

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度θ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、駆動軸のトルク変動を低減するスロットル
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bと、車両の横加速度相当物理量YGを検
出する横加速度相当物理量検出部cと、前記アクセル開
度検出部a及び横加速度相当物理量検出部cからの信号
を入力し、高横加速度旋回でのアクセル解放操作時かど
うかを判断するタックイン操作判断手段dと、通常のア
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′をスロットル
バルブ開度最終目標値とする側を選択し、高横加速
度旋回でのアクセル解放操作時には、所定時間の間、ア
クセル開度θ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e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θが一致するようにスロットルアクチュエータf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gと、を備えている事を特徴とする。
That is, as shown in handling claims diagram of Figure 1, inputs the accelerator opening detection unit a for detecting the accelerator opening theta A operated by a driver, a signal from the accelerator opening detection unit a, and the throttle valve opening degree target value decision unit b for determining a throttle valve opening degree target value T 'to reduce the torque fluctuation of the drive shaft, and the lateral acceleration corresponding physical quantity detection unit c for detecting a lateral acceleration corresponding physical quantity Y G of the vehicle, Tack-in operation determining means d for inputting signals from the accelerator opening detecting section a and the lateral acceleration equivalent physical quantity detecting section c to determine whether or not the accelerator is released during high lateral acceleration turning, and a throttle during normal accelerator operation. Valve opening target value determination unit b
From the throttle valve opening target value T ′ to the throttle valve opening final target value T, and at the time of accelerator release operation during high lateral acceleration turning, the accelerator opening θ A is kept unchanged for a predetermined time. A switching means e for switching to a valve opening final target value T side, and a control signal i to a throttle actuator f so that the actual throttle valve opening θ T coincides with the throttle valve opening final target value T. And a throttle actuator control unit g.

(作 用) アクセル操作を伴なう走行時には、タックイン操作判
断手段dにおいて、アクセル開度検出部aからのアクセ
ル開度θ及び横加速度相当物理量検出部cからの横加
速度相当物理量YGを入力し、この両情報に基づいて高横
加速度旋回でのアクセル解放操作時かどうかが判断され
る。
(Operation) At the time of traveling accompanied by an accelerator operation, the tack-in operation determining means d uses the accelerator opening θ A from the accelerator opening detecting section a and the lateral acceleration equivalent physical quantity Y G from the lateral acceleration equivalent physical quantity detecting section c. Based on these two pieces of information, it is determined whether or not an accelerator release operation in a high lateral acceleration turn.

そして、切換手段eにおいて、通常のアクセル操作時
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′をストットルバルブ開度最
終目標値とする側が選択され、高横加速度旋回での
アクセル解放操作時には、所定時間の間、アクセル開度
θをそのままスロットルバルブ開度最終目標値
する側に切換えられ、スロットルアクチュエータ制御部
gにおいて、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θが一致するようにスロットル
アクチュエータfに対し制御信号iが出力される。
During the normal accelerator operation, the switching means e selects the throttle valve opening target value T 'from the throttle valve opening target value determining section b as the final target value T of the throttle valve opening, and the high lateral acceleration rotation is performed. when the accelerator release operation in a predetermined period of time, switched the accelerator opening theta a on the side with the throttle valve opening final target value T as it is in the throttle actuator control unit g, the throttle valve opening final target value T control signal i to the throttle actuator f so that the actual throttle valve opening theta T matches is output.

従って、タックイン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、直進走行時でのア
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。
Therefore, at the time of accelerator operation other than at the time of tack-in operation, throttle valve control to reduce torque fluctuation of the drive shaft is performed.For example, at the time of sudden accelerator ON operation, due to good drive shaft torque damping for accelerator input, The vibration of the vehicle is prevented, and when the accelerator is turned off during straight running, the change in behavior in the front-rear direction associated with the accelerator operation becomes gentle.

また、タックイン操作時には、アクセル開度θを目
標値とするアクセル開度対応の制御が行なわれることに
なり、タックイン現象によりドライバーの予想に一致す
る車両回頭性が得られる。
Further, at the time of tuck operation, will be the control of accelerator opening corresponding to the accelerator opening theta A target value is performed, the vehicle once fogging matching expectations driver is obtained by tuck phenomenon.

(実施例) 次に、図面に基づいて実施例を説明する。(Example) Next, an Example is described based on drawing.

まず、構成を説明する。 First, the configuration will be described.

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
θ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を検出するエンジン回転数センサ、
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θを検出するスロットル開度セン
サ、12はA/D変換器、13は横加速度YGを検出する横加速
度センサ、14はA/D変換器である。
FIG. 2 is an overall block diagram showing a throttle control device of the embodiment, wherein 1 is an accelerator pedal operated by a driver,
2 accelerator opening sensor for detecting an accelerator opening theta A is a depression amount of the accelerator pedal 1, 3 is an A / D converter,
The gear position sensor for detecting a gear position P G of the transmission 4, 5
An engine speed sensor for detecting an engine speed N E is
Interface circuit for inputting a signal of the gear position P G and the engine speed N E is 6, 7 throttle controller for outputting a motor current target value to input signals from the sensors, the motor of the motor drive circuit 8 driver,
9 is a servomotor as a throttle actuator,
Reference numeral 10 denotes a throttle valve controlled to be opened and closed by a servomotor 9, reference numeral 11 denotes a throttle opening sensor for detecting an actual throttle opening θ T of the throttle valve 10 based on a motor rotational position, reference numeral 12 denotes an A / D converter, and reference numeral 13 denotes a lateral acceleration Y. A lateral acceleration sensor 14 for detecting G is an A / D converter.

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θ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′を演算するスロットル開度目標値演算部
7aと、横加速度YGの検出値に基づいて高横加速度旋回時
かどうかを判断する旋回判断部7bと、旋回判断部7bから
の高横加速度旋回信号とアクセル開度θの変化状態に
基づきタックイン操作を判断すると共にタックイン操作
判断時にはモデル追従によるスロットル制御の停止を決
定する制御停止決定部7cと、スロットル開度最終目標値
としてスロットル開度目標値′を用いるかアク
セル開度θ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と実スロットル開度θとの偏
差Δθ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。
Then, the throttle controller 7, a good drive shaft torque damping property to the accelerator opening theta A is an accelerator input, and sets the drive shaft torque response of high transmission characteristic (reference model), pre A throttle opening target value calculation unit that calculates a throttle opening target value T ′ so that the actual drive torque follows the response of the reference model by compensation.
7a and, a turning determination section 7b to determine whether the time of high lateral acceleration turning based on the detected value of the lateral acceleration Y G, to change the state of the high lateral acceleration turning signal and the accelerator opening theta A from the turning decision unit 7b A control stop determining unit 7c that determines the stop of the throttle control by following the model when determining the tack-in operation based on the tack-in operation,
A switching unit 7d for switching whether to use the accelerator opening theta A or using the throttle opening target value T 'as T, the motor based on a deviation [Delta] [theta] T between the throttle opening final target value T and the actual throttle opening theta T A motor current target value determination unit 7e for determining a current target value.

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。
Each of the parts 7a to 7e of the throttle controller 7 is configured as a microcomputer program.

次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.

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。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the throttle control processing operation performed by the throttle controller 7, and each step will be described below.

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。
In step 30, when power is supplied to the throttle controller 7, a power-on routine is started, and initialization processing for initializing the microcomputer and initial values of variables necessary for calculation are performed.

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。
In step 31, when the ignition key is turned on, a background program (BGJ) is executed, and an interrupt for performing a main operation is permitted. In the BGJ routine, a control that does not require much urgency or a control constant calculation is performed.

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)や減速係数ζ
P(e)の決定等も行なうことができる。
For example, in this embodiment, the program is a program for checking the level of the power supply voltage, and the natural frequency ω P (g) and the deceleration coefficient ζ
Determination of P (e) can also be performed.

ステップ32〜39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。
Steps 32 to 39 are a main calculation and control flow of the operation amount of the throttle valve 10, and are executed by a timer interruption every Δt seconds.

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。
In step 32, a detection signal is read from each sensor.

ステップ33では、スロットル開度目標値′が下記
の式により演算で求められる。 ′=W(S)・θ …(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。
In step 33, the throttle opening target value T 'is calculated by the following equation. T '= W (S) · θ A ... (1) where, W (S) is a predistorter for a drive torque T D of the vehicle to match the drive torque T DM of the target vehicle at the time of accelerator operation is there.

ステップ34では、横加速度YGが所定値(例えば、0.5
G)以上かどうかにより高横加速度旋回状態かどうかが
判断され、ステップ35では、アクセル開度θが全閉か
どうかによりアクセルOFF時かどうかが判断される。
In step 34, the lateral acceleration Y G is set to a predetermined value (for example, 0.5
Whether high lateral acceleration turning state is judged by whether or G) above, in step 35, the accelerator opening theta A whether when the accelerator OFF is judged by whether or fully closed.

上記ステップ34及びステップ35での判断において、YG
≧所定値、且つθ=全閉の条件を満足しない時、いわ
ゆるタックインを発生させるための操作以外のアクセル
操作時においては、ステップ36へ進み、上記スロットル
開度目標値′がスロットル開度最終目標値とし
て設定される。
In the determination in the above steps 34 and 35, Y G
When the condition of ≧ predetermined value and θ A = fully closed is not satisfied, that is, when the accelerator is operated other than the operation for generating so-called tack-in, the process proceeds to step 36, and the throttle opening target value T ′ is set to the throttle opening. It is set as the final target value T.

また、YG≧所定値、且つθ=全閉の条件を満足する
時、いわゆるタックインを発生させるためのタックイン
操作時には、ステップ37へ進み、アクセル開度θがそ
のままスロットル開度最終目標値として設定され
る。
When the condition of Y G ≧ predetermined value and θ A = fully closed condition is satisfied, that is, at the time of tack-in operation for generating so-called tack-in, the process proceeds to step 37, and the accelerator opening θ A is directly changed to the throttle opening final target value. Set as T.

ステップ38では、前記スロットル開度最終目標値
と実スロットル開度θとの偏差Δθをとり、伝達関
数G(S)を用いて偏差Δθを零にするように電流目
標値を決定する。
In step 38, the throttle opening final target value T
And taking the difference [Delta] [theta] T between the actual throttle opening theta T, determines a target current value to the deviation [Delta] [theta] T to zero by using a transfer function G (S).

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。
The transfer function G (S) acts as a P, PI or PID controller (P; proportional control operation, I; integral control operation, D; differential control operation).

ステップ39では、電流目標値がモータドライバ8に
出力される。
In step 39, the current target value is output to the motor driver 8.

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。
The current target value may be output by D / A conversion or PWM.
The control output may be a pulse output.

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。
Next, the predistorter W (S) for realizing model following (model following) in the throttle control device of the embodiment will be described.

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。
First, the pre-compensator W (S) cancels the inherent transfer characteristics of the own vehicle and attains the desired transfer characteristics (reference model).
When the overall control system including the own vehicle is viewed, an output that follows the reference model with respect to the input is obtained by connecting the pre-compensator W (S) in series before the own vehicle. Model following will be realized.

即ち、前置補償器W(S)は、自車両の固有振動数ω
及び減速係数ζ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ω及び減衰係
数ζ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。
That is, the front compensator W (S) calculates the natural frequency ω of the host vehicle.
P and the deceleration coefficient 逆 The inverse system of the inherent transmission characteristic GP of the own vehicle between the throttle opening input and the drive shaft torque output modeled using P , the natural frequency ω m and the damping coefficient 目標 of the target vehicle accelerator opening input target vehicle modeled using m - drive shaft torque based on the desired transfer characteristic G M between the output set by the accelerator opening input - which satisfies the transmission characteristic between the throttle valve opening output It is.

ここで、目標車両の固有振動数ω及び減衰係数ζ
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ω及び減衰係数ζ
対してω≦ω且つζ<ζの関係で任意に設定さ
れる。
Here, the natural frequency ω m and the damping coefficient ζ m of the target vehicle
The accelerator pedal and the throttle valve and mechanically to an accelerator input than in the case of proportional control by linking to keep good driving shaft torque damping and the drive shaft torque response and natural frequency of the vehicle omega P and it is arbitrarily set in relation ω P ≦ ω m and ζ p <ζ m relative damping factor zeta P.

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ω及び減衰係数ζ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ω及びエ
ンジン回転数NEの変化で変化する減衰係数ζ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。
Further, specific transfer characteristic G P with the own vehicle is modeled using the natural frequency omega P and a damping coefficient zeta P of the vehicle, the natural frequency changes by a change in gear position P G omega P and the damping coefficient zeta P which changes by a change in the engine speed N E, the attenuation coefficient of the natural frequency ω P (g) and the engine speed corresponding gear ratio corresponding by state feedback varying in response to these conditions change ζ Determined as P (e) to achieve optimal model following in all vehicle conditions.

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。
Hereinafter, specifically speaking, in a general vehicle,
When the throttle opening input θ (S) is given, the input / output transfer characteristic G P (S) of the drive shaft torque T D (S) generated on the drive shaft (drive shaft) is approximately the following according to the experimental results. It can be expressed as follows.

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。
Here, h * is a static characteristic, e- LS is a dead time, and S is a Laplace operator.

ここで、上記(2)式を次の様に書き直す。 Here, the above equation (2) is rewritten as follows.

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。
However, On the other hand, the input / output transfer characteristic G M (S) of the target vehicle for obtaining a desired drive shaft torque T DM (S) when the throttle opening input θ (S) is given is given by the above equation (2-1). In the corresponding form, , L M ≧ L P L M ; G M ′ (S) order difference of the numerator and denominator L P ; G P The order difference between the numerator and denominator of '(S) is generally known.

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。
Therefore, in the present embodiment, assuming that L M = L P , G M ′ (S) in the equation (2-2) is expressed as follows: And give a normative model as follows:

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。
Then, the pre-compensator W (S) for satisfying T D = T DM at the time of accelerator operation according to the above equations (2) and (3).
Is given by the following equation.

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。
In the above equation (4), when ωP (g) = ωm (g) , the following equation is obtained.

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θに相当し、出力y(S)がスロットル開度目標値
′に相当することで、ステップ33で記載した式(
′=W(S)・θ)が得られる。
Where a 0 = ω m (g) 2 b 0 = ω P (g) 2 a 1 = 2ζ m (e) ω m (g) b 1 = 2ζ P (e) ω P (g) 5) input u (S) corresponds to the accelerator opening theta a in formula, the output y (S) is the throttle opening target value
T ′, the expression (Step 33)
T ′ = W (S) · θ A ) is obtained.

即ち、固有振動数ωP(g)(=ωm(g))と減衰係数ζ
P(e)m(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、これらの固有振動数ωP(g)(=
ωm(g))と減衰係数ζP(e)m(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。
That is, the natural frequency ω P (g) (= ω m (g) ) and the damping coefficient ζ
P (e) and ζ m (e) are determined, and the constants a 0 ,
If the values of b 0 , a 1 , b 1 are obtained by calculation, the pre-compensator W (S)
Are obtained, and these natural frequencies ω P (g) (=
ω m (g) ) and the damping coefficients ζ P (e) and ζ m (e) may be given as fixed values as average values. For example, the natural frequency ω
P (g) was determined based on the natural frequency map shown in FIG. 4 created based on the experimental results, and the damping coefficient ζ P (e) was also created based on the experimental results that obtained the optimal damping properties. In the case where it is determined by the attenuation coefficient map shown in FIG. 5,
Change the influence of the damping coefficient of the vehicle due to the vehicle of the natural frequency of the changes affect the engine speed N E changes Shi is eliminated by the gear position change is eliminated, gear position change between the engine speed N E only independent In the whole range, the desired control effect by the model following that achieves both the drive shaft torque attenuation and the drive shaft torque response to the accelerator input can be obtained.

以上説明してきたように、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。
As described above, in the throttle control device of the embodiment, the following effects can be obtained.

タックイン操作以外のアクセル操作時には、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行ない、タックイン操作時にはモ
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、タ
ックイン操作以外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、タックイン操作時には必要とするタックイン現象が
生じ、ドライバーの予想に一致する車両回頭性により意
図通りに車両の向きを変えることが出来る。
At the time of accelerator operation other than the tuck-in operation, a transmission characteristic (reference model) having a good drive shaft torque damping property and a high drive shaft torque response to the accelerator input is set.
The system performs model following throttle control in which the actual drive torque follows the reference model response, temporarily stops model following throttle control during tack-in operation, and performs proportional throttle control corresponding to the accelerator opening. While achieving both the drive shaft torque damping property and the drive shaft torque responsiveness during other accelerator operations, the required tack-in phenomenon occurs during the tack-in operation, and the vehicle turns as expected with the vehicle turning performance that matches the driver's expectations. Direction can be changed.

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。
As a result, for example, when the accelerator is suddenly turned ON, the vehicle vibration is prevented by the favorable drive shaft torque attenuating property with respect to the accelerator input, and the rising response of the drive shaft torque to the accelerator operation is also ensured.

また、直進走行でのアクセルOFF操作時には、第10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。
In addition, when the accelerator is turned off in straight running, as shown in FIG. 10, the behavior change in the front-rear direction due to the engine brake is moderated while the engine brake is applied.

また、コーナーにオーバースピードで突入し、アクセ
ルOFF操作によるタックイン現象を利用して車両の向き
を変えようとするタックイン操作時には、アクセル開度
θ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図の点線軌跡に示すよう
に、ドライバーの予想に一致して車両の向きが十分に変
化し、車両の走行軌跡がコースの外側に膨らんでしまう
ことが防止される。
Moreover, it entered at overspeed the corner, the accelerator OFF at the time of tuck operation to try to change the orientation of the vehicle by utilizing the tack-in phenomenon due to the operation, an accelerator opening degree corresponding proportional throttle control to the accelerator opening theta A target value Is performed, as shown by the dotted trajectory in FIG. 6, the direction of the vehicle is sufficiently changed in accordance with the driver's expectation, and the trajectory of the vehicle is prevented from expanding to the outside of the course. .

これは、駆動軸トルク変動を低減するスロットル制御
を一時的に停止することにより前後方向の荷重移動や駆
動輪の接地点前後力の変化が緩和されることがない為、
旋回中のアクセルOFF操作時にタックイン現象による車
両回頭性が十分に確保されることによる。
This is because, by temporarily stopping the throttle control for reducing the drive shaft torque fluctuation, the load movement in the front-rear direction and the change in the front-rear force of the driving wheel at the contact point are not reduced.
This is because when the accelerator is turned off during turning, the vehicle turns easily due to the tack-in phenomenon.

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。
As described above, the embodiments have been described based on the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, it is included in the present invention. .

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。
For example, in the embodiment, as an example of the throttle control for reducing the drive shaft torque, an example of a preferable model following control capable of achieving both the drive shaft torque attenuation and the drive shaft torque responsiveness to the accelerator input has been described. In other words, the control includes, for example, a control using a low-pass filter as described in the related art, that is, a control in which the effectiveness of the engine brake is reduced at the time of an accelerator OFF operation with a small accelerator operation amount in order to aim at the drive shaft torque attenuation.

また、実施例のモデル追従制御では、固有振動数をω
=ωとし、減衰係数をζ<ζとした例を示した
が、ω≦ω且つζ<ζの関係を満足するならば
任意に設定することができ、ω<ω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、ω=ω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。
In the model following control of the embodiment, the natural frequency is set to ω
And P = ω m, although an example in which the damping coefficient ζ p <ζ m, can be arbitrarily set if satisfying the relation ω P ≦ ω m and ζ p <ζ m, ω P <it is possible to rise characteristics of the drive shaft torque (response) to further improve the extent permitted by the performance of the throttle actuator by setting the omega m. When ω P = ω m is set,
The drive shaft torque response to a throttle input is similar to that of a normal vehicle in which an accelerator pedal and a throttle valve are mechanically linked.

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。
Further, in the embodiment, a gear position sensor is shown as an example of the state detecting means for changing the natural frequency, and the gear position is used as the state information. However, the gear ratio calculated by the vehicle speed and the engine speed may be used as the state information. good.

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。
Further, in the embodiment, the example of the engine speed sensor is shown as the state detecting means for changing the damping coefficient, and the example in which the engine speed is used as the state information is shown. However, the vehicle speed may be used as the state information.

また、実施例では、横加速度相当物理量検出部とし
て、横加速度センサを用いた例を示したが、この横加速
度センサに代えて、第7図に示すように、ヨーレートセ
ンサ15と車速センサ16と横加速度計算部17とを用いても
良い。
Further, in the embodiment, an example is shown in which a lateral acceleration sensor is used as the lateral acceleration equivalent physical quantity detection unit. Instead of this lateral acceleration sensor, as shown in FIG. 7, a yaw rate sensor 15 and a vehicle speed sensor 16 are used. The lateral acceleration calculator 17 may be used.

この場合、横加速度計算部17では下記の式により横加
速度YGを計算する。
In this case, computing the lateral acceleration Y G by the following equation in the lateral acceleration calculation section 17.

YG=V・ また、横加速度センサに代えて、第8図に示すよう
に、操舵角センサ18と車速センサ19と横加速度推定計算
部20とを用いても良い。
Y G = V In place of the lateral acceleration sensor, a steering angle sensor 18, a vehicle speed sensor 19, and a lateral acceleration estimation calculation unit 20 may be used as shown in FIG.

この場合、横加速度推定計算部20では下記の式により
横加速度推定値YGを計算する。
In this case, computing the lateral acceleration estimated value Y G by the lateral acceleration estimation calculating unit 20 in the following equation.

ここで、Aは車両固有のスタビリティファクタ、Nは
ステアリングギア比、Lはホイールベースである。
Here, A is a vehicle-specific stability factor, N is a steering gear ratio, and L is a wheelbase.

(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、高
横加速度旋回でアクセルOFFとするタックイン操作時
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
性によるスムーズな前後方向の車両挙動を達成しなが
ら、タックイン操作時にはドライバーの予想通りの車両
回頭性により意図通りの旋回走行軌跡を得ることが出来
る。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in a throttle control device that performs opening / closing control of a throttle valve without relying on a mechanical link for an accelerator operation, the accelerator is turned off at high lateral acceleration turning. During the tuck-in operation, the throttle control to reduce the torque fluctuation of the drive shaft is temporarily stopped, and the means to perform control corresponding to the accelerator opening is used. In the tuck-in operation, the turning trajectory as intended can be obtained by the turning performance of the vehicle as expected by the driver while achieving the vehicle behavior of the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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図は高横加速度旋回でのアクセ
ルアクセルOFF操作した場合の旋回軌跡の比較図、第7
図及び第8図は横加速度相当物理量検出部の他例を示す
ブロック図、第9図はスロットル制御無しでのアクセル
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10図はモデル追従
スロットル制御でのアクセル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……横加速度相当物理量検出部 d……タックイン操作判断手段 e……切換手段 f……スロットルアクチュエータ g……スロットルアクチュエータ制御部
FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a throttle control device of the present invention, FIG. 2 is a control system block diagram showing a throttle control device of an embodiment, and FIG. 3 is a throttle control processing operation performed by a throttle controller of the embodiment device. FIG. 4 is a natural frequency map, FIG. 5 is a damping coefficient map, FIG. 6 is a comparison diagram of a turning trajectory when an accelerator is turned off at a high lateral acceleration turning, FIG.
FIG. 8 and FIG. 8 are block diagrams showing another example of the lateral acceleration equivalent physical quantity detection unit. FIG. 9 is an accelerator without throttle control.
Characteristic diagrams of accelerator and throttle opening, drive shaft torque, and longitudinal acceleration during OFF operation. Fig. 10 shows accelerator and throttle opening, drive shaft torque, and longitudinal acceleration during accelerator OFF operation in model following throttle control. It is a characteristic diagram. a: accelerator opening detecting section b: throttle opening target value determining section c: lateral acceleration equivalent physical quantity detecting section d: tack-in operation determining means e: switching means f: throttle actuator g: throttle actuator control Department

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/04 F02D 9/02 351 F02D 29/02 311──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02D 41/04 F02D 9/02 351 F02D 29/02 311

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】運転者によって操作されるアクセル開度θ
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、駆動軸の
トルク変動を低減する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、 車両の横加速度相当物理量YGを検出する横加速度相当物
理量検出部と、 前記アクセル開度検出部及び横加速度相当物理量検出部
からの信号を入力し、高横加速度旋回でのアクセル解放
操作時かどうかを判断するタックイン操作判断手段と、 通常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、高
横加速度旋回でのアクセル解放操作時には、所定時間の
間、アクセル開度θ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θ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i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。
1. An accelerator opening θ operated by a driver
An accelerator opening detection unit for detecting A, and a throttle valve opening target value for receiving a signal from the accelerator opening detection unit and reducing torque fluctuation of the drive shaft.
And the throttle valve opening degree target value determination unit that determines the T ', and the lateral acceleration corresponding physical quantity detection unit for detecting a lateral acceleration corresponding physical quantity Y G of the vehicle, a signal from the accelerator opening detection section and the lateral acceleration corresponding physical quantity detecting unit And a tuck-in operation judging means for judging whether or not the accelerator is released during high lateral acceleration turning, and a throttle valve opening target value T 'from the throttle valve opening target value determining section during normal accelerator operation. on which side of the valve opening final target value T, at the time of accelerator release operation at high lateral acceleration turning, for a predetermined time, switches the accelerator opening theta a on the side with the throttle valve opening final target value T directly and switching means, with respect to the throttle actuator to the throttle valve opening final target value the actual throttle valve opening theta T to T matches Throttle control device, characterized in that comprises a throttle actuator control unit for outputting a control signal i, a.
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