JP2807920B2 - エンジンのスロットル弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、運転者が要求する駆動力になるように電子
制御によってスロットル弁を駆動制御するエンジンのス
ロットル弁制御装置に関する。

（従来の技術） 従来から、自動車用エンジン等においては、例えば特
開昭61−126346号公報に記載されているように、アクセ
ルペダルの操作量すなわちアクセル開度に応じて目標吸
入空気量を演算し、この目標吸入空気量に相当するスロ
ットル開度となるようにモータ等によりスロットル弁を
開閉駆動するようにした電子制御式のスロットル弁制御
装置を備えたものが知られている。

また、この種のスロットル弁制御装置による具体的制
御方式の一つとして、車速とアクセル開度を基本的な入
力とし、これらを基に、運転者が期待するであろう駆動
力を目標駆動力として設定し、この目標駆動力を実現す
るようなスロットル開度を計算で求めて、そのスロット
ル開度となるようスロットルモータを制御するというも
のが提案されている。ここで、上記目標駆動力は、アク
セル開度が一定のときは全車速位置で駆動力がなめらか
なカーブを描くように、また、車速が一定でアクセル開
度に対し駆動力がリニアに変化するように任意に設定さ
れた目標駆動力曲線によって求められる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、エンジンのスロットル弁を電子制御に
よって駆動制御するのに、上記のように車速とアクセル
開度から目標駆動力曲線によって目標駆動力を設定し、
この目標駆動力を実現するためのスロットル開度を計算
により求められるような制御方式を用いた場合、上記目
標駆動力曲線を設定する処理を始めとして、演算に時間
がかかり、そのため、単純に一連の処理を繰り返してい
たのでは、運転者が刻々と運転状態を変えるときには追
従ができなくて、運転者の加速要求等を忠実に実現する
ことができなくなるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
電子制御によるエンジンのスロットル弁制御装置におい
て、目標駆動力への制御収束性を高め、走り感を向上さ
せることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明では、車速，アクセル開度等のパラメータから
目標駆動力を設定し、この目標駆動力を実現するための
スロットル開度を計算により求めて、そのスロットル開
度となるように駆動装置を制御するについて、具体的に
は、各種パラメータに基づいて目標駆動力を演算する目
標駆動力演算手段と、この目標駆動力演算手段の出力に
応じた目標スロットル開度を演算する目標スロットル開
度演算手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検
出手段と、目標スロットル開度演算手段の出力とアクセ
ル開度検出手段の出力とに基づいてアクセル開度とスロ
ットル開度との連動比を演算し、その演算された連動比
とアクセル開度の積により最終目標スロットル開度を演
算する最終目標スロットル開度演算手段を設けた。ま
た、このような構成による一連の処理において、目標ス
ロットル開度を求めて連動比を演算するまでの処理には
特に時間がかかるが、この間の主たる演算パラメータは
比較的変化の緩やかな車速であって、そのため、ここま
での処理は基本的にそれほど速い周期で行わずとも支障
が少ないのに対し、連動比とアクセル開度の積により最
終目標スロットル開度を演算する処理は、そのパラメー
タであるアクセル開度の変化が急激であることから、制
御の収束性を高めるには処理周期を短くしなければなら
ないという認識に基づき、前記連動比の演算までの処理
を比較的長い周期で実行する第１の処理実行手段と、前
記最終目標スロットル開度を演算する処理を前記連動比
演算までの処理に対して短い周期で実行する第２の処理
実行手段を設定するようにした。第１図はその全体構成
を示す。

（作用） 目標駆動力演算手段により各種パラメータに基づいて
目標駆動力が演算され、該目標駆動力の演算値に応じた
スロットル開度が目標スロットル開度演算手段によって
演算される。そして、こうして演算された目標スロット
ル開度とアクセル開度検出手段により検出されたアクセ
ル開度とに基づいてアクセル開度とスロットル開度との
連動比の演算が行われる。以上、連動比演算までの処理
は、比較的長い所定の周期で行われる。

また、上記演算された連動比のアクセル開度との積と
して、最終スロットル開度の演算が行われる。そして、
この最終スロットル開度演算の処理は、上記連動比演算
までの処理に対して短い周期で行われる。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例の全体システム図であり、
第３図は同実施例の制御ブロック図である。

この実施例に係るエンジン１は所謂Ｖ型エンジンであ
って、左右バンク間には、両バンクの気筒に対し左右交
差状に延びる各独立通路部を備えた吸気通路２が配設さ
れ、該吸気通路２には、左右バンク毎の集合通路部分に
それぞれスロットル弁３が設けられている。そして、各
スロットル弁３には、これを駆動するスロットルモータ
４が連結され、また、スロットル開度センサ（図示せ
ず。）が付設されている。また、一本の通路となった吸
気通路２の上流部にはエアフローメータ５が設けられ、
さらに、上流端にはエアクリーナ６が接続されている。
また、左右バンクの各気筒の燃焼室７にはそれぞれ点火
プラグ８が装着されている。各点火プラグ８は、図示し
ない配電器を介しイグニッションコイル９に接続され
る。一方、エンジン１には、左右バンクの外側にそれぞ
れ排気通路10が設けられ、それら左右の排気通路10が集
合し一本の通路となった部分には、触媒コンバータ11が
配設されている。

上記エンジン１には図示しない自動変速機が連結され
ている。これらエンジン１と自動変速機とからなるパワ
ーユニットが図示しない車両のエンジンルーム内に配置
される。また、車両のエンジンルームには、上記各スロ
ットル弁３を駆動するスロットルモータ４を制御し、ま
たイグニッションコイル９を制御するための、コントロ
ールユニット12が配設される。

上記コントロールユニット12には、上記エアフローメ
ータ５からの吸入空気信号が入力され、また、アクセル
開度センサ13からのアクセル開度信号，車速センサ14か
らの車速信号，インヒビタスイッチ15からのスイッチ信
号，自動変速機に付設されたタービンセンサ16からのタ
ービン回転信号，同ソレノイトパルブセンサ17からのソ
レノイド位置信号，同ロックアップクラッチ18からのロ
ックアップ信号，触媒コンバータ11の上流に設けられた
O₂センサ19からの空燃比信号等が入力される。

つぎに、この実施例の制御を、第３図に示す制御ブロ
ック図によって説明する。

第３図でＡは目標駆動力演算処理であって、ここで
は、車速とアクセル開度に基づいて基本的な目標駆動力
が演算される。そして、こうして演算それた目標駆動力
は、Ｂの目標駆動力の補正処理によって、勾配やTRC
（トルクコンバータ）要求駆動力低下に応じて補正さ
れ、それにより最終目標駆動力が設定される。なお、上
記勾配は、Ｌの勾配推定演算処理によって演算される。

つぎに、Ｃは目標タービントルク演算処理であって、
ここでは実際のギヤ位置（実ギヤ位置）等に基づいて上
記最終目標駆動力を変速機の入力側のトルクに変換し、
目標タービントルクを設定している。ここで、上記実ギ
ヤ位置は、Ｊの実ギヤ位置推定処理によって求められ
る。すなわち、Ｊでは、ソレノイド位置から得られるギ
ヤ位置と実際のギヤ位置とが過渡時においてタイミング
的にずれることから、ソレノイド位置から得られるギヤ
位置の他、タービン回転数と車速を情報として実際のギ
ヤ位置が推定される。

つぎに、Ｃで演算された目標タービントルクは、Ｄの
目標タービントルク補正処理において変速時トルクダウ
ン量だけ減算補正され、最終目標タービントルクが求め
られる。

Ｅは、目標エンジントルク演算処理であって、ここで
は、上記最終目標タービントルクと想定タービン回転数
とロックアップ（L/U）信号に基づいて目標エンジント
ルクおよびエンジン回転数の想定値が求められる。すな
わち、L/U時か、L/Uスリップ状態か、トルコン状態かに
応じて、マップにより目標エンジントルクおよび想定エ
ンジン回転数が演算される。ここで、上記想定タービン
回転数は、Ｋの想定タービン回転数演算処理によって、
車速と実ギヤ位置とから演算される。

上記目標エンジントルクは、Ｆの大気圧補正処理にお
いて、大気圧補正され、また、空燃比（A/F）および想
定エンジン回転数に基づいた補正が行われて最終目標エ
ンジントルクとされる。そして、この最終目標エンジン
トルクと上記想定エンジン回転数に基づき、Ｇの目標ス
ロットル開度演算処理により目標スロットル開度が演算
される。ここで、上記目標スロットル開度は、実際のエ
ンジン回転数ではなく上記想定エンジン回転数を用いて
演算している。スロットル開度と直接相関関係のある実
際のエンジン回転数に代えてこのように想定エンジン回
転数を用いることで、オープンループでの制御が可能と
なる。

つぎに、Ｈは、最終目標スロットル開度演算処理であ
って、ここでは、上記目標スロットル開度とアクセル開
度とから、連動比が求められ、最終目標スロットル開度
が演算される。すなわち、まず、目標スロットル開度と
アクセル開度の検出値とから、その連動比が演算され、
ついで、この連動比とアクセル開度の積により最終目標
スロットル開度が演算される。そして、この最終目標ス
ロットル開度に対する実際のスロットル開度の偏差に基
づいて、Ｉのモータ駆動信号作成処理によりモータ駆動
信号が作成され、これが、スロットルモータ４に出力さ
れることで、スロットル弁の開閉制御が行われる。

この実施例においては、上記一連の処理の内、Ａの目
標駆動力演算処理からＨの最終目標スロットル開度演算
処理における連動比の演算までの処理は、50msという比
較的長い処理周期で行い、それに対し、演算された連動
比により最終スロットル開度を演算する処理からＩのモ
ータ駆動信号作成処理によりモータ駆動信号を作成して
スロットルモータを駆動するまでの処理は、5msという
短い処理周期で行う。その際、連動比を求める演算で用
いるアクセル開度は演算が始まった時の値とする。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、電位制御
によるエンジンのスロットル制御装置において、目標駆
動力への制御収束性が高まり、アクセル開度等の変化に
対する追従性が高まって走り感が向上する。しかも、そ
のための高度な演算を特別高性能なマイクロプロセッサ
を用いることなく実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例の全体システム図、第３図は同実施例の制御ブロック
図である。 1:エンジン、3:スロットル弁、4:スロットルモータ、1
2:コントロールユニット、13:アクセル開度センサ、14:
車速センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各種パラメータに基づいて目標駆動力を演
   算する目標駆動力演算手段と、前記目標駆動力演算手段
   の出力に応じた目標スロットル開度を演算する目標スロ
   ットル開度演算手段と、アクセル開度を検出するアクセ
   ル開度検出手段と、前記目標スロットル開度演算手段の
   出力と前記アクセル開度検出手段の出力とに基づいてア
   クセル開度とスロットル開度との連動比を演算し、その
   演算された連動比とアクセル開度の積により最終目標ス
   ロットル開度を演算する最終目標スロットル開度演算手
   段を設け、かつ、前記連動比の演算までの処理を比較的
   長い所定の周期で実行する第１の処理実行手段と、前記
   最終目標スロットル開度演算手段により最終目標スロッ
   トル開度を演算する処理を前記連動比演算までの処理に
   対して短い周期で実行する第２の処理実行手段を設定し
   たことを特徴とするエンジンのスロットル弁制御装置。