JP2832266B2 - エンジンのスロットル弁制御装置 - Google Patents

エンジンのスロットル弁制御装置

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JP2832266B2
JP2832266B2 JP2173176A JP17317690A JP2832266B2 JP 2832266 B2 JP2832266 B2 JP 2832266B2 JP 2173176 A JP2173176 A JP 2173176A JP 17317690 A JP17317690 A JP 17317690A JP 2832266 B2 JP2832266 B2 JP 2832266B2
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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
るための目標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。
ところで、上記のような電子制御によるスロットル弁
制御装置を備えたエンジンにおいては、目標駆動力が急
変するような状態でのトルク制御は専らこのスロットル
弁の制御によって行うのが普通である。
(発明が解決しようとする課題) 上記スロットル弁の制御は、これにより、目標駆動力
の変動に対して正負両方向のトルクコントロールが可能
である。しかし、このスロットル弁制御では、吸気遅れ
とかバルブ作動遅れとかがあるため、トルクコントロー
ルの応答性が悪いといった問題があるのに加えて、特
に、上記のように目標駆動量に応じて目標スロットル開
度を演算するような制御では、一般に演算に時間がかか
るため、特に、目標駆動力が急変するような時には応答
性が一層悪くなる。また、トルク制御手段としては、他
に点火時期の制御があるが、エンジンの点火時期は通
常、トルクと燃費の両方をベストとするような設定(MB
T)がなされるため、正方向のトルク制御を行うことが
できず、したがって、上記のような目標駆動力が急変す
る状態では、点火時期の制御によってトルクコントロー
ルを行うことは難しい。そこで、このような目標駆動力
の急変に際し、主としてスロットル弁制御によってトル
クコントロールを行い、それによる応答性の悪化を点火
時期制御によって補うようにすることも考えられている
が、この場合でも、点火時期によって正方向にトルクを
調整することができないという事情に変わりはなく、し
たがって、制御応答性を十分に向上させることはできな
い。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
目標駆動力に応じてスロットル開度を制御するスロット
ル弁制御装置において、目標駆動力の急変に際し、スロ
ットル開度制御による制御応答性の悪化を点火時期制御
によって十分に補えるようにすることを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、目標駆動力の変動に対してスロットル弁制
御によるトルクコントロールをベースにしながらも、ス
ロットル弁制御では制御応答性が確保できない目標駆動
力急変状態では、点火時期制御を有効に活用すべく、ト
ルク増大方向への補正量を確保できるように予め点火時
期を要求点火時期よりも所定量遅角側に補正しておき、
それによるトルク低下分をスロットル開度の開側補正に
よって補うようにしたものである。すなわち、本発明に
係るエンジンのスロットル弁制御装置は、第1図に示す
ように、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、前記目標駆動力に応じた目標
スロットル開度を演算し、該目標スロットル開度に基づ
いてスロットル開度を制御するスロットル開度制御手段
とを備えたエンジンのスロットル弁制御装置において、
アンチロックブレーキスイッチ信号とブレーキ動作信号
とに基づいて、アンチロックブレーキスイッチが入り、
かつブレーキが作動した時に前記目標駆動力が急変する
状態を予測する目標駆動力急変予測手段と、前記目標駆
動力が急変する状態が予測された時に点火時期制御手段
による点火時期の設定を要求点火時期よりも所定量遅角
側に補正するとともに前記目標スロットル開度を前記点
火時期の遅角側への補正によるトルク低下分を補う量だ
け開側に補正する急変時補正手段とを備えたことを特徴
とする。
また、目標駆動力が急変する状態を予測するための情
報となるパラメータを、自動変速機の変速信号とし、変
速時に目標駆動力急変予測手段が目標駆動力の急変を予
測するようにすることもできる。
(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、該目標駆動力に応じた目標スロ
ットル開度が演算されて、この目標スロットル開度に基
づき、上記目標駆動力を実現すべくスロットル開度制御
が実行される。また、アンチロックブレーキONの状態に
おけるブレーキスイッチON信号や、自動変速機の変速信
号といった各種パラメータに基づいて、目標駆動力が急
変する状態の予測が行われる。そして、目標駆動力が急
変する状態が予測された時には、点火時期制御手段によ
る点火時期の設定が要求点火時期(MBT)よりも所定量
遅角側に補正され、それにより、点火時期制御によるト
ルク増大方向への補正量が確保される。したがって、実
際に目標駆動力が急変したときのスロットル開度制御の
応答性の悪さを応答性の良い点火時期制御によって効果
的に補うことが可能となる。
(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。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、これに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向けて
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からの吸入空気量信号が入力され、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,配電器に付設されるエンジン回転セン
サ15からのエンジン回転数信号,ブレーキの作動を検出
するブレーキスイッチ16からのブレーキ信号,自動変速
機のソレノイドバルブ17からのソレノイド位置信号,ア
ンチロックブレーキ(ABS)スイッチ18からのABSスイッ
チ信号,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,配電器20に付設された回転センサ
からのエンジン回転数信号等が入力される。
そして、コントロールユニット12では、車速とアクセ
ル開度に基づいて目標駆動力が演算される。そして、こ
うして演算された目標駆動力がギヤ位置変換され、これ
から、エンジン回転数に応じてベース目標トルクが演算
される。また、トルクダウン要求による要求トルクダウ
ン量が演算され、最終の目標トルクが設定されて、この
目標トルクとエンジン回転数からベーススロットル開度
が設定される。
また、ABSスイッチが操作された状態で、ブレーキが
踏みこまれた時とか、変速時とかいった、目標駆動力の
急変が予想される時には、点火時期を充填量とエンジン
回転数とに基づくMBT設定のベース点火時期に対し所定
量だけ遅角側に補正する操作が行われる。一方、スロッ
トル開度に対しては、上記点火時期の遅角補正によるト
ルクダウン分を補う開補正が行われ、最終的な目標スロ
ットル開度が設定されてスロットルモータ4が制御され
る。
そして、実際に要求駆動力が急変し、スロットル制御
による制御遅れが生じるような状況においては、エンジ
ン1の実際のトルクが、直接トルクセンサにより、ある
いはエンジン回転数と吸入空気量からの演算により求め
られ、目標トルクと実トルクの差に応じて点火時期のフ
ィードバック補正が行われる。その際、上記のように予
め点火時期がMBTより遅角側に補正されトルク増大方向
への補正量が確保されているため、点火時期によってト
ルクを増大させる制御が可能であり、この制御によりト
ルク不足分を速やかに吸収することができる。
つぎに、この実施例の上記制御を行うための処理と、
それによる特性を、第3図および第4図によって説明す
る。
第3図でAはベース目標トルク演算処理であって、こ
こでは、アクセル開度(aco)とエンジン回転数(ne)
をパラメータとして目標駆動力を基にベース目標トルク
(trqbase)が演算される。また、Bは、最終目標トル
ク演算処理であって、ここでは上記ベース目標トルク
(trqbase)を要求トルクダウン量(trqdw)によって補
正して最終の目標トルク(trqo)を演算する処理が行わ
れる。
上記目標トルク(trqo)は、Cのベーススロットル開
度演算処理に送られる。そして、ここで、エンジン回転
数(ne)をパラメータとしてベーススロットル開度(tv
obase)が設定される。
また、Dは、遅延フラグ設定処理であって、ここで
は、ABS作動スイッチフラグ(xabs),ブレーキフラグ
(xbrk)およびシフトフラグ(xsft)を入力として、AB
SスイッチがONでブレーキが踏みこまれた時、あるいは
変速時に、遅延フラグ(xret)がセットされる。
そして、このようにして遅延フラグ(xret)がセット
されると、Eの遅角補正量演算手段によって点火時期の
遅角補正量(thtret)が演算され、同時に、Fのスロッ
トル開補正量演算手段によって、上記遅角補正量(thtr
et)に相当するトルクを発生させるのに必要なスロット
ル開補正量(tvoop)が演算される。
Gは目標スロットル開度演算処理であって、ここで
は、Cで演算されたベーススロットル開度(tvobase)
とFで演算されたスロットル開補正量(tvoop)に基づ
いて最終的な目標スロットル開度(tvo)が設定され
る。そして、この設定によって、スロットルモータ4の
制御が行われる。
Hはベース点火時期演算処理であり、ここでは充填量
(ce)とエンジン回転数(ne)をパラメータとしてベー
ス点火時期(thtbase)が演算される。また、Iは点火
トルクフィードバック補正量演算手段であって、ここで
は、上記遅角フラグ(xret)がONの時に、目標トルク
(trqo)とエンジン1の実際のトルクとの差に応じた点
火トルクフィードバック補正量(thtfb)が演算され
る。そして、Jの点火時期演算処理において、上記ベー
ス点火時期(thtbase)と、遅角補正量(thtret)と、
点火トルクフィードバック補正量(thtfb)とにより最
終的な点火時期(thtig)が演算される。
第4図はこの実施例の制御特性を示すタイムチャート
である。ここで、(a)は遅延フラグ(xret)のセット
状態を示す。
遅延フラグ(xret)が立つと同時に、(d)で示すよ
うに遅角量(遅角補正量thtret)が設定され、また、
(e)で示すようにスロットル開制御量(スロットル開
補正量tvoop)が設定される。また、実際にトルクダウ
ンした時点で、スロットル開度は(b)に示すようにト
ルクダウン量に応じたスロットル閉じ量(tvodw)だけ
閉じ、実際の空気量は(c)で示すように変動する。そ
して、このときの実トルクと目標トルクのずれをなくす
る方向に点火F/B量(点火トルクフィードバック補正量t
htfb)が設定される。
(発明の効果) 本発明は以上のように構成されているので、電子制御
によるエンジンのスロットル制御装置において、目標駆
動力の急変時を正確に予測し、点火時期制御によるトル
ク増大方向への補正量を確保して、実際に目標駆動力が
急変したときのスロットル開度制御の応答性の悪さを、
応答性の良い点火時期制御によって効果的に補うように
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、第4図は同実施例の制御特性を示すタイムチャート
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、15:エンジン回転センサ、16:ブレーキスイ
ッチ、18:アンチロックブレーキスイッチ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301K F02P 5/15 F02P 5/15 B (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 41/00 - 41/28 F02D 41/00 - 41/40 F02D 29/00 - 29/06 F02D 43/00 - 45/00

Claims (2)

    (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、前記目標駆動力に応じた
    目標スロットル開度を演算し、該目標スロットル開度に
    基づいてスロットル開度を制御するスロットル開度制御
    手段とを備えたエンジンのスロットル弁制御装置におい
    て、 アンチロックブレーキスイッチ信号とブレーキ動作信号
    とに基づいて、アンチロックブレーキスイッチが入り、
    かつブレーキが作動した時に前記目標駆動力が急変する
    状態を予測する目標駆動力急変予測手段と、前記目標駆
    動力が急変する状態が予測された時に点火時期制御手段
    による点火時期の設定を要求点火時期よりも所定量遅角
    側に補正するとともに前記目標スロットル開度を前記点
    火時期の遅角側への補正によるトルク低下分を補う量だ
    け開側に補正する急変時補正手段とを備えたことを特徴
    とするエンジンのスロットル弁制御装置。
  2. 【請求項2】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、前記目標駆動力に応じた
    目標スロットル開度を演算し、該目標スロットル開度に
    基づいてスロットル開度を制御するスロットル開度制御
    手段とを備えたエンジンのスロットル弁制御装置におい
    て、 自動変速機の変速信号に基づいて、自動変速機の変速時
    に前記目標駆動力が急変する状態を予測する目標駆動力
    急変予測手段と、前記目標駆動力が急変する状態が予測
    された時に点火時期制御手段による点火時期の設定を要
    求点火時期よりも所定量遅角側に補正するとともに前記
    目標スロットル開度を前記点火時期の遅角側への補正に
    よるトルク低下分を補う量だけ開側に補正する急変時補
    正手段とを備えたことを特徴とするエンジンのスロット
    ル弁制御装置。
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