JP3246684B2 - スロットル制御装置 - Google Patents

スロットル制御装置

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JP3246684B2
JP3246684B2 JP04685593A JP4685593A JP3246684B2 JP 3246684 B2 JP3246684 B2 JP 3246684B2 JP 04685593 A JP04685593 A JP 04685593A JP 4685593 A JP4685593 A JP 4685593A JP 3246684 B2 JP3246684 B2 JP 3246684B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車に搭載され、ア
クセルペダルの踏込量を電気的に計測し、その踏込量に
対応して内燃機関のスロットル弁開度を制御するスロッ
トル制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、上述のようにアクセルペダルの踏
込量を電気的に計測し、その踏込量に対応してスロット
ル弁開度を制御する、いわゆる電子スロットルや、スロ
ットル・バイ・ワイヤと称されるスロットル制御装置
が、一部の自動車に搭載されるようになってきている。
このスロットル制御装置を用いることによって、たとえ
ば変速機の変速時には、運転者のアクセルペダル操作と
は別にスロットル弁開度を調整することによって、クラ
ッチの入出力軸間の回転速度を一致させ、変速ショック
を低減することができる。
【0003】このようなスロットル制御装置において、
スロットル弁の開度目標値は、アクセルペダルの踏込量
に予め定める係数を乗算して求めることが考えられる。
前記係数は、内燃機関の回転速度や実際のスロットル弁
開度、さらには変速機のギア比に対応して、マップから
検索して求めることが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構成で
は、スロットル弁のわずかな開度変化に対して、大きい
ギア比のギア位置、たとえば1速や後退位置では、大き
なトルク変動が生じてしまい、車両の挙動が荒くなると
いう問題があり、特に後退時には危険である。
【0005】本発明の目的は、自動車の後退時における
車両の挙動を緩やかにすることができるスロットル制御
装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクセルペダ
ルの踏込量から目標車速を求め、その目標車速と実車速
との差を求め、該車速差と変速機のギア比に対応した予
め定める補正係数に基づき目標開度を求め、該目標開度
となるようにスロットル弁を駆動制御するスロットル制
御装置において、前記補正係数は、変速機が後退位置に
ないときは該ギア比が大きくなるにつれ変速機のギア比
に反比例して小さくなるように設定されており、変速機
が後退位置にあるときは該後退位置のギア比に反比例し
た値よりも小さな値に設定されていることを特徴とする
スロットル制御装置である。
【0007】本発明に従えば、アクセルペダルの踏込量
からスロットル弁開度の目標値を求めるにあたって、ま
ず、アクセルペダルの踏込量から目標車速VTを求め、
目標車速VTと実際の車速VAとの差を求め、この差と
変速機のギア比に対応した予め定める補正係数に基づき
目標開度を求め、この目標開度となるようにスロットル
弁を駆動制御する。補正係数は変速機が後退位置にない
ときはギア比が大きくなるにつれ変速機のギア比に反比
例して小さくなるように設定されており、変速機が後退
位置にあるときは後退位置のギア比に反比例した値より
も小さな値に設定される。そのため、変速機が後退位置
にあるときは、アクセルペダルを急変させることで車速
差が急変しても、その車速差が目標開度に反映される割
合が、後退位置以外のときよりも小さくなる。
【0008】
【0009】したがって、後退位置におけるアクセルペ
ダルの踏込量に対するトルク変化量を小さくすることが
でき、後退時の車両の挙動を緩やかにすることができ、
安全性を向上することができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の電子スロットル
制御装置1とそれに関連する構成とを示すブロック図で
ある。制御装置1は、アクセルセンサ2によって読込ま
れたアクセルペダル3の踏込量などに対応してモータ4
を駆動制御し、内燃機関5の吸気管6に介在されたスロ
ットル弁7の開度を調整制御する。すなわちたとえば、
前記アクセルペダル3が踏込まれてゆくに従ってスロッ
トル弁7の開度を大きくしてゆき、これによって車速が
上昇し、自動変速機制御装置8からライン9を介してシ
フトアップすることが入力されたときには、一時的に前
記スロットル弁7を戻して、自動変速機10のクラッチ
の入出力回転速度をほぼ一致させ、これによって変速シ
ョックの少ないシフト動作を実現している。
【0011】したがって制御装置1には、バッテリ11
の出力電圧と、アクセルセンサ2の出力電圧と、スロッ
トル開度センサ12の出力電圧とが入力され、アナログ
/デジタル変換器21にそれぞれ与えられる。前記アク
セルセンサ2およびスロットル開度センサ12は、いわ
ゆるスライド抵抗などで実現され、それぞれアクセルペ
ダル3の踏込量およびスロットル弁7の開度に対応した
出力電圧を発生する。これらのセンサ2,12および制
御装置1内の各回路へは、前記バッテリ11からの電圧
が定電圧回路22で一定レベルに安定化されて印加され
ている。アナログ/デジタル変換器21は、上述のよう
な入力信号を予め定める周期、たとえば4msec毎に
デジタル値に変換し、その変換結果をいわゆるマイクロ
コンピュータなどで実現される処理回路23に入力す
る。
【0012】処理回路23は、前記アナログ/デジタル
変換器21からの入力およびライン9を介する入力に基
づいて、後述するようにアクセルペダルの踏込量からス
ロットル弁7の開度目標値Tを演算し、スロットル開度
センサ12によって検出されるスロットル弁7の実際の
開度が、前記開度目標値Tとなるように、出力インタフ
ェイス回路24を介してモータ4を駆動制御する。アク
セルペダルの踏込量からスロットル弁開度の目標値を求
めるにあたって、まず、アクセルペダルの踏込量から運
転者の希望する目標車速VTを求め、すなわちたとえ
ば、全開である100%まで踏込んでいるときの目標車
速を100km/hとし、50%だけ踏込んでいるとき
の目標車速を50km/hとする。こうして求められた
目標車速VTと実際の車速VAとの差を求め、この差に
比例係数K1を乗算することによって定常的な変化に対
応し、また前記差の微分値に微分係数K2を乗算するこ
とによって過渡的な変化に対応する。
【0013】なお、モータ4とスロットル弁7との間に
は電磁クラッチ13が介在されており、またアクセルペ
ダル3とスロットル弁7との間には電磁クラッチ14が
介在されている。これらの電磁クラッチ13,14は、
前記出力インタフェイス回路24を介して処理回路23
によって導通/遮断制御され、該電子スロットル制御装
置1が正常であるときには処理回路23は、電磁クラッ
チ13を導通し、電磁クラッチ14を遮断して、スロッ
トル弁7をモータ4によって駆動するようにする。ま
た、たとえば車両の走行状態で、アクセルセンサ2によ
って検出されるアクセルペダルの踏込量が、予め定める
時間以上にわたって変化しないときなどでは、該電子ス
ロットル制御装置1に異常が発生したものと判断し、電
磁クラッチ13を遮断し、電磁クラッチ14を導通し
て、スロットル弁7をアクセルペダル3に直結してフェ
イルセーフを実現する。
【0014】一方、前記自動変速機10は、該自動変速
機10内のドリブンギアに関連して設けられている車速
センサ16の検出結果、前記ライン9を介して入力され
るスロットル開度センサ12の検出結果、およびシフト
レバー17の位置に対応して最適な変速段となるよう
に、前記自動変速機制御装置8によって該自動変速機1
0内のソレノイドバルブが切換制御され、内燃機関5の
出力が車輪18に伝達される。
【0015】さらにまた、内燃機関5は、吸気管6に設
けられた吸気圧センサ26によって検出された吸気圧お
よびクランク角センサ27によって検出された該内燃機
関5の回転速度NEに基づいて、内燃機関制御装置28
によって、その燃料噴射量および点火タイミングが制御
される。この内燃機関制御装置28はまた、前記ライン
9を介して自動変速機制御装置8から、ギア比の小さい
変速段への切換、すなわちいわゆるアップシフトするこ
とが入力されると、前記点火時期を一時的に遅角し、内
燃機関5の発生トルクを低減する。
【0016】上述のように構成された電子スロットル制
御装置1において、処理回路23は、自動変速機制御装
置8からライン9を介して、自動変速機10のギア位置
gおよび実車速VAを読込む。またアクセルペダル3の
踏込量Aを読込み、その踏込量Aから図2で示すよう
に、該踏込量Aに対する非線形の単調増加関数である目
標車速VTを求める。こうして求められた車速VT,V
Aおよびギア位置gから、式1に従ってスロットル弁7
の開度目標値Tを、いわゆるPI制御によって求める。
【0017】 T=K1*(VT−VA)+K4*(VT−VA)′*K3*K2 …(1) すなわち開度目標値Tは、車速VTとVAとの差に比例
係数K1が乗算された比例項と、前記車速VTとVAと
の差の微分値に、係数K2〜K4を乗算した微分項との
加算値から求められる。前記係数K4は微分項の係数で
あり、係数K3は内燃機関5の回転速度NEおよびスロ
ットル弁7の開度目標値Tから求められる補正係数であ
り、係数K2はギア位置gに対応した本発明に係る補正
係数である。
【0018】前記係数K1,K3,K4は、系の応答特
性によって定められる定数であり、理論式もしくは実車
とのマッチングによって求められる。また前記補正係数
K2は、ギア位置gに対応して表1から求められる。
【0019】
【表1】
【0020】この表1から明らかなように、ギア位置g
が後退位置Rにあるときには、補正係数K2の逆数はそ
のギア比に比べて大きく選ばれている。したがってこの
補正係数K2および前記係数K1,K3,K4によっ
て、アクセルペダル3の踏込量Aと、スロットル弁7の
開度目標値Tとは、図3で示されるような関係となる。
【0021】図4は、開度目標値Tの設定動作を説明す
るためのフローチャートである。ステップn1では、ア
クセルペダル3の踏込量Aが読込まれ、ステップn2で
は、その踏込量Aに対応した目標車速VTが、前記図2
で示されるマップから読出される。
【0022】ステップn3では、内燃機関制御装置28
から内燃機関5の回転速度NEが読込まれ、ステップn
4では、その回転速度NEと後述する開度目標値Toと
のマップから補正係数K3が求められる。
【0023】ステップn5では、自動変速機制御装置8
から自動変速機10のギア位置gが読込まれ、ステップ
n6では、そのギア位置gに対応した補正係数K2が前
記表1のマップから読出される。
【0024】ステップn7では、前記ステップn4およ
びn6で求められた補正係数K3,K2を用いて、前記
式1に基づいて、今回のスロットル開度の目標値Tiが
求められる。ステップn8では、前回の目標値T(i−
1)と今回の目標値Tiとを加算して、前記ステツプn
4で用いられる開度目標値Toが更新されて動作を終了
する。
【0025】このように本発明に従う電子スロットル制
御装置1では、自動変速機10のギア位置gが後退位置
Rにあるときには、スロットル弁7の開度目標値Tを求
めるための補正係数K2を小さく設定するので、すなわ
ち、たとえばアクセル開度が0〜100°の範囲で変化
するのに対して、実際のスロットル開度は0°〜10°
の範囲で変化し、したがって等価的にダイナミックレン
ジを拡げることによって、アクセルペダル3の実際の踏
込量Aに比べて車両の挙動を緩やかにすることができ、
車両の不所望な飛出しを抑えて、安全性を向上すること
ができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スロット
ル制御装置において、スロットル弁の開度目標値を求め
るにあたって、変速機が後退位置にあるときは後退位置
のギア比に反比例した値よりも小さな値に補正係数を設
定するので、後退時における車両の挙動を緩やかにする
ことができ、安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の電子スロットル制御装置1
とそれに関連する構成とのブロック図である。
【図2】アクセルペダル3の踏込量Aと目標車速VTと
の関係を示すグラフである。
【図3】各ギア位置gにおけるアクセルペダル3の踏込
量Aとスロットル弁7の開度目標値Tとの関係を示すグ
ラフである。
【図4】前記目標値Tを求めるための動作を説明するた
めのフローチャートである。
【符号の説明】
1 電子スロットル制御装置 2 アクセルセンサ 3 アクセルペダル 4 モータ 5 内燃機関 7 スロットル弁 8 自動変速機制御装置 10 自動変速機 12 スロットル開度センサ 13,14 電磁クラッチ 23 処理回路 28 内燃機関制御装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−8835(JP,A) 特開 昭60−163731(JP,A) 特開 昭60−164630(JP,A) 特開 昭61−85544(JP,A) 特開 昭63−16143(JP,A) 特開 平2−11847(JP,A) 特開 昭61−167131(JP,A) 特開 平3−130542(JP,A) 特開 昭61−261632(JP,A) 実開 平2−94337(JP,U) 実開 昭62−10252(JP,U) 実開 平1−125734(JP,U) 実開 昭60−185039(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 9/00 - 45/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクセルペダルの踏込量から目標車速を
    求め、その目標車速と実車速との差を求め、該車速差と
    変速機のギア比に対応した予め定める補正係数に基づき
    目標開度を求め、該目標開度となるようにスロットル弁
    を駆動制御するスロットル制御装置において、 前記補正係数は、変速機が後退位置にないときは該ギア
    比が大きくなるにつれ変速機のギア比に反比例して小さ
    くなるように設定されており、変速機が後退位置にある
    ときは該後退位置のギア比に反比例した値よりも小さな
    値に設定されていることを特徴とするスロットル制御装
    置。
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KR20010026291A (ko) * 1999-09-04 2001-04-06 박종섭 차량의 급발진 방지 장치

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