JP3699509B2 - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の出力制御装置に関し、特に内燃機関によって駆動される車両の駆動系の耐久性を低コストで確保するための出力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の発進時若しくは加速時において、駆動輪に過大な駆動力が瞬間的に加えられた場合には、タイヤがスリップし、発進若しくは加速がスムーズに行えないので、機関出力を制御して加速時のスリップを抑制する制御装置が従来より知られている（例えば特開昭６２−１０１８５２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の制御装置はスリップの抑制を目的としているため、車両駆動系の耐久性確保の点では、以下のような改善の余地があった。
【０００４】
すなわち、車両駆動系は機関の最大駆動力が得られる機関回転数で、発進、加速が繰り返されても耐久信頼性を確保できるように設計されているため、それほど機関出力を必要としない一般的な使用状態では、むしろ品質が高すぎて高価な装置となっている。
【０００５】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、機関出力をきめ細かく制御して駆動系に過大な負荷が加わることを防止し、車両駆動系の耐久信頼性を確保しつつコスト低減を図ることができる内燃機関の出力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、アクセルペダルの操作量に応じてスロットル弁を電気的に開閉駆動するスロットル弁制御手段を有する内燃機関の出力制御装置において、前記機関の回転数に関連するパラメータを検出する機関回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関によって駆動される車両の駆動系の回転数に関連するパラメータを検出する駆動系回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関回転数関連パラメータと駆動系回転数関連パラメータとの比を演算する回転数比演算手段と、前記車両の転舵状態を検出する転舵状態検出手段と、前記演算した比及び前記検出した転舵状態に応じて前記アクセルペダルの操作量に応じたスロットル弁の開度を閉じ側に補正する補正手段とを設け、前記スロットル弁制御手段は、前記補正手段よって補正された前記スロットル弁の開度に応じて前記スロットル弁を開閉駆動するようにしたものである。
【０００７】
また、前記補正手段は、前記回転数比演算手段により算出された比が所定値より大きいとき前記スロットル弁開度を閉じ側に補正し、前記比が前記所定値より大きい状態から小さい状態へ移行した場合には、該移行時点から所定時間内はスロットル弁開度の補正量を前回値保持とし、該所定時間経過後は無補正値に達するまで徐々に補正量を減少させることが望ましい。
【０００８】
また、前記転舵状態検出手段は前記車両のステアリングの舵角を検出し、前記補正手段は、前記検出した舵角が大きいほど前記スロットル弁開度の補正量を増大させることが望ましい。
【０００９】
さらに本発明は、内燃機関の出力を種々の運転パラメータに応じて制御する制御手段を有する内燃機関の出力制御装置において、前記機関の回転数に関連するパラメータを検出する機関回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関によって駆動される車両の駆動系の回転数に関連するパラメータを検出する駆動系回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関回転数関連パラメータと駆動系回転数関連パラメータとの比を演算する回転数比演算手段と、前記車両の転舵状態を検出する転舵状態検出手段とを備え、前記制御手段は、前記演算された比及び前記検出した転舵状態に応じて前記機関の出力を抑制するようにしたものである。
【００１０】
本発明によれば、機関回転数に関連するパラメータと車両の駆動系の回転数に関連するパラメータとの比が算出され、車両の転舵状態が検出されて、当該比及び転舵状態に応じて機関の出力が抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係る車両に搭載された内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体の構成図であり、エンジン１は図示しない変速機を介して当該車両の駆動輪を駆動するように構成されている。
【００１３】
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３は、例えばモータからなる電動アクチュエータ（以下「スロットルアクチュエータ」という）２０に機械的に接続され、スロットルアクチュエータ２０により駆動可能に構成されている。アクチュエータ２０は、電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５はアクチュエータ２０を介してスロットル弁３の開度を制御する。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
【００１５】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１７】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１２及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１３が取り付けられている。エンジン回転数センサ１２は、エンジン１の各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気筒判別センサ１３は、特定の気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１８】
エンジン１の各気筒には点火プラグ１９が設けられ、ディストリビュータ１８を介してＥＣＵ５に接続されている。
【００１９】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の三元触媒１５の上流側には、空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６（以下「Ｏ２センサ１６」という）が装着されており、このＯ２センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ５には、さらに当該車両のアクセルペダルの踏み込み量ＡＣＣ（以下「アクセル開度」という）を検出するアクセル開度センサ２２、ブレーキペダル（図示せず）が操作されたときオンするブレーキスイッチ２３、車速Ｖを検出する車速センサ２４及び当該車両のステアリングの回転方向（転舵方向）を検出する転舵センサ２５が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。なお、車速センサ２４は、エンジン１の出力側に接続された変速機の出力側の駆動軸に設けられている。
【００２１】
ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１９及びスロットルアクチュエータ２０に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。
【００２２】
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間）ＴＯＵＴ、点火時期、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを決定し、その演算結果に応じた駆動信号を出力する。以下に述べる各処理はいずれもＣＰＵ５ｂで実行される。
【００２３】
図２及び３は、ステアリングの舵角θＳＴＲ算出処理のフローチャートであり、図２のステップＳ１１では、バッテリキャンセルがなされたか否か、即ちＥＣＵ５等に電力を供給するバッテリ（図示せず）が外されたり、バッテリの出力電圧が所定以下に低下し、バックアップＲＡＭの記憶内容が失われたか否かを判別し、バッテリキャンセルがされていなければ直ちに、またバッテリキャンセルがされたときはなまし舵角θＳＴＲＩ及び舵角θＳＴＲをそれぞれ、中央値θＳＴＲＩＣＮＴ（例えば８０００Ｈ）及びθＳＴＲＣＮＴ（例えば８０Ｈ）に設定して（ステップＳ１２）、ステップＳ１３に進む。
【００２４】
ステップＳ１３では、転舵センサ２５の出力に基づいて右回転中か否かを判別し、右回転中でなければ直ちに図３のステップＳ１８に進む。右回転中のときは、舵角の前回値θＳＴＲ（ｎ−１）に所定微小値ＤＳＴＲ（例えば０１Ｈ）を加算して、舵角の今回値θＳＴＲ（ｎ）を算出するとともに、右回転中であることを「１」で示す右回転フラグＦＳＴＲＲを「１」に設定する（ステップＳ１４）。続くステップＳ１５では、左回転中であることを「１」で示す左回転フラグＦＳＴＲＬが前回「１」であったか否かを判別し、ＦＳＴＲＬ＝０であったときは直ちにステップＳ１７に進む。
【００２５】
ステップＳ１５で前回ＦＳＴＲＬ＝１であったとき、即ち今回ステアリングの回転方向が反転したときは、下記式（１）、（２）により、なまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）及び仮右回転角ΔθＳＴＲＸＲを算出し、さらに式（３）によりなまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）と仮右回転角ΔθＳＴＲＸＲとの和として、舵角θＳＴＲ（ｎ）を算出する（ステップＳ１６）。
【００２６】
θＳＴＲＩ（ｎ）＝θＳＴＲ（ｎ）×ＫθＳＴＲＡＶ／Ａ＋（Ａ−２×ＫθＳＴＲＡＶ）×θＳＴＲＩ（ｎ−１）／Ａ
＋θＳＴＲＣＮＴ×ＫθＳＴＲＡＶ／Ａ …（１）
ΔθＳＴＲＸＲ＝θＳＴＲ（ｎ）−θＳＴＲＣＮＴ …（２）
θＳＴＲ（ｎ）＝θＳＴＲＩ（ｎ）＋ΔθＳＴＲＸＲ …（３）
ここで、Ａは例えば１００Ｈに設定される所定値、ＫθＳＴＲＡＶは図４（ａ）に示すように車速Ｖが高くなるほど、ＫθＳＴＲＡＶ値が増加するように設定されるなまし係数である。同図において、所定値ＫθＳＴＲＡＶ１，ＫθＳＴＲＡＶ２は、例えばそれぞれ１０Ｈ、５０Ｈとする。このようにＫθＳＴＲＡＶ値を設定するのは、高車速時にステアリングの回転方向が反転したときは、舵角が中央値θＳＴＲＣＮＴ近傍である可能性が高いからである。
【００２７】
なお、本実施例では右回転中は舵角θＳＴＲは中心値θＳＴＲＣＮＴより大となり、左回転中は逆に小となる。
【００２８】
続くステップＳ１７では、左回転フラグＦＳＴＲＬを「０」に設定するとともにダウンカウントタイマＴＰＵＬＳに所定時間ｔＰＵＬＳを設定する。ここで、所定時間ｔＰＵＬＳは、図４（ｂ）に示すように車速Ｖが高くなるほど、ｔＰＵＬＳ値が減少するように設定される。
【００２９】
次に図３のステップＳ１８に進み、転舵センサ２５の出力に基づいて左回転中か否かを判別し、左回転中でなければ直ちにステップＳ２３に進む。左回転中のときは、舵角の前回値θＳＴＲ（ｎ−１）から所定微小値ＤＳＴＲを減算して、舵角の今回値θＳＴＲ（ｎ）を算出するとともに、左回転フラグＦＳＴＲＬを「１」に設定する（ステップＳ１９）。続くステップＳ２０では、右回転フラグＦＳＴＲＲが前回「１」であったか否かを判別し、ＦＳＴＲＲ＝０であったときは直ちにステップＳ２２に進む。
【００３０】
ステップＳ２０で前回ＦＳＴＲＲ＝１であったとき、即ち今回ステアリングの回転方向が反転したときは、前記式（１）により、なまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）を算出し、下記式（４）により仮左回転角ΔθＳＴＲＸＬを算出し、さらに下記式（５）によりなまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）と仮左回転角ΔθＳＴＲＬＲとの和として、舵角θＳＴＲ（ｎ）を算出する（ステップＳ２１）。
【００３１】
ΔθＳＴＲＸＲ＝θＳＴＲＣＮＴ−θＳＴＲ（ｎ） …（４）
θＳＴＲ（ｎ）＝θＳＴＲＩ（ｎ）＋ΔθＳＴＲＸＬ …（５）
続くステップＳ２２では、右回転フラグＦＳＴＲＲを「０」に設定するとともにダウンカウントタイマＴＰＵＬＳに前記所定時間ｔＰＵＬＳを設定する。
【００３２】
ステップＳ２３では、車速Ｖが０か否かを判別し、Ｖ＞０であるときは直ちに、またＶ＝０であるときはタイマＴＰＵＬＳに最大時間ＦＦＨを設定して、スタートさせ（ステップＳ２４）、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、タイマＴＰＵＬＳの値が０であるか否かを判別し、ＴＰＵＬＳ＞０であるときは直ちに本処理を終了する。そして、ＴＰＵＬＳ＝０となると、下記式（６）により舵角θＳＴＲ（ｎ）のなまし演算を行って（ステップＳ２６）、本処理を終了する。
【００３３】
θＳＴＲ（ｎ）＝θＳＴＲＣＮＴ×ＫθＳＴＲ／Ａ＋（Ａ−ＫθＳＴＲ）×θＳＴＲ（ｎ−１）／Ａ …（６）
ここで、ＫθＳＴＲは、１からＡの間の値に設定されるなまし係数である。
【００３４】
ステップＳ２５、Ｓ２６により当該車両の走行中にステアリングの回転方向が長時間反転しないときは、直進走行である可能性が高く、θＳＴＲ値は中央値θＳＴＲＣＮＴに近づくようになまし演算が実行される。
【００３５】
図５は、エンジン回転数ＮＥと駆動系回転数ＶＳＨＦとの比率ＫＳＨＦを算出する処理のフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ３１では、車速Ｖが「０」か否かを判別し、Ｖ＝０であるときは、駆動系回転数ＶＳＨＦを所定微小値ＶＭＩＮに設定し（ステップＳ３３）、Ｖ＞０であるときは、駆動系回転数ＶＳＨＦを車速Ｖに設定して（ステップＳ３２）、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、下記式（７）により回転数比率ＫＳＨＦを算出する。
【００３７】
ＫＳＨＦ＝ＮＥ／ＶＳＨＦ …（７）
次いで下記式（８）により、ＫＳＨＦ値の平均値ＫＳＨＦＡＶを算出して（ステップＳ３５）、本処理を終了する。
【００３８】
ＫＳＨＦＡＶ（ｎ）＝ＫＳＨＦ×ＫＫＳＨＦＡＶ／Ａ＋（Ａ−ＫＫＳＨＦＡＶ）×ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）／Ａ …（８）
ここで、ＫＫＳＨＦＡＶは１からＡの間の値に設定されるなまし係数である。
【００３９】
図６及び７はスロットル弁３の開度の制御処理のフローチャートである。
【００４０】
先ずステップＳ４１では、アクセル開度ＡＣＣが所定微小開度より小さい全閉状態か否かを判別する。その結果、アクセル全閉のときは全閉時の処理を行って（ステップＳ４２）、ステップＳ５２に進む。
【００４１】
また、アクセル全閉でないときは、アクセル開度ＡＣＣ及びエンジン回転数ＮＥに応じてスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤの基本値θＴＨＢＡＳＥを算出する。具体的には、先ずアクセル開度ＡＣＣに応じて図９（ａ）に示すθＴＨＢＡＳＥテーブルを検索して、上限値θＴＨＢＡＳＥＨ及び下限値θＴＨＢＡＳＥＬを算出し、次いでエンジン回転数ＮＥに応じてＮＥ値が高いほどθＴＨＢＡＳＥ値が大きくなるように補間演算を行うことにより、基本値θＴＨＢＡＳＥを算出する。ただし、エンジン回転数ＮＥが例えば６０００ｒｐｍ以上では、θＴＨＢＡＳＥ＝θＴＨＢＡＳＥＨとし、例えば１０００ｒｐｍ以下ではθＴＨＢＡＳＥ＝θＴＨＢＡＳＥＬとする。
【００４２】
続くステップＳ４４では、後述する図８のＫθＴＨＫＳＨＦ算出処理を実行し、回転数比率補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを算出する。回転数比率補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦは、回転数比率ＫＳＨＦの平均値ＫＳＨＦＡＶに応じて算出される目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪの補正係数である。
【００４３】
続くステップＳ４５では、舵角θＳＴＲに応じて図９（ｃ）に示すＫθＴＨＳＴＲテーブルを検索し、舵角補正係数ＫθＴＨＳＴＲを算出する。具体的には、θＳＴＲ値の応じて上限値ＫθＴＨＳＴＲＨ及び下限値ＫθＴＨＳＴＲＬを算出し、車速Ｖが所定車速ＶＨ（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上のときは、ＫθＴＨＳＴＲ＝ＫθＳＴＲＨとし、車速Ｖが所定車速ＶＬ（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下のときは、ＫθＳＴＲ＝ＫθＳＴＲＬとし、ＶＬ＜Ｖ＜ＶＨの範囲では、Ｖ値に応じて補間演算を行ってＫθＳＴＲ値を決定する。ここで、上限値ＫθＳＴＲＨ及び下限値ＫθＳＴＲＬは、θＳＴＲ＝θＳＲＣＮＴ近傍では、１．０に設定され、舵角θＳＴＲが大きくなると減少する傾向に設定されている。したがって、舵角θＳＴＲが大きくなると、補正係数ＫθＴＨＳＴＲが減少し、その減少の度合は車速Ｖが低いほど大きくなる。
【００４４】
続くステップＳ４６では、下記式（９）により目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪを算出し、ステップＳ４７に進む。
【００４５】
θＴＨＯＢＪ＝θＴＨＢＡＳＥ×ＫθＴＨＫＳＨＦ×ＫθＴＨＳＴＲ…（９）ステップＳ４７では、目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪと検出したスロットル弁開度θＴＨとの偏差ΔθＴＨＯＢＪ（＝θＴＨＯＢＪ−θＴＨ）を算出し、偏差ΔθＴＨＯＢＪが所定偏差ＤＴＨ０（例えば１０度）より大きいか否かを判別する（ステップＳ４８）。ΔθＴＨＯＢＪ≦ＤＴＨ０であるときは、ステップＳ１２の演算で使用する比例ゲインＫθＴＨＰ、積分ゲインＫθＴＨＩ、微分ゲインＫθＴＨＤを、それぞれ第１の所定値ＫθＴＨＰ１、ＫθＴＨＩ１及びＫθＴＨＤ１に設定して（ステップＳ４９）、図７のステップＳ５１に進む。
【００４６】
一方、ステップＳ４８でΔθＴＨＯＢＪ＞ＤＴＨ０であるときは、各ゲインＫθＴＨＰ，ＫθＴＨＩ，ＫθＴＨＤを、それぞれ第２の所定値ＫθＴＨＰ２，ＫθＴＨＩ２，ＫθＴＨＤ２に設定して（ステップＳ５０）、図７のステップＳ５１に進む。ここで、各所定値は、ＫθＴＨＰ１＜ＫθＴＨＰ２，ＫθＴＨＩ１＜ＫθＴＨＩ２，ＫθＴＨＤ１＜ＫθＴＨＤ２なる関係を有する。
【００４７】
図７のステップＳ５１では、スロットル弁開度θＴＨが目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪとなるようにスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを決定する処理を行う。即ち、先ず検出したスロットル弁開度θＴＨの変化量ΔθＴＨＤ（＝θＴＨ（ｎ−１）−θＴＨ（ｎ））を算出し、この算出値及び前記偏差ΔθＴＨＯＢＪを下記式（１０）〜（１２）に適用して、比例項ＦＢＰ（ｎ）、積分項ＦＢＩ（ｎ）及び微分項ＦＢＤ（ｎ）を算出し、これらの和としてフィードバック補正項θＴＨＦＢ算出する（式（１３））。
【００４８】
ＦＢＰ（ｎ）＝ΔθＴＨＯＢＪ×ＫθＴＨＰ …（１０）
ＦＢＩ（ｎ）＝ΔθＴＨＯＢＪ×ＫθＴＨＩ＋ＦＢＩ（ｎ−１）…（１１）
ＦＢＤ（ｎ）＝ΔθＴＨＤ×ＫθＴＨＤ …（１２）
θＴＨＦＢ＝ＦＢＰ（ｎ）＋ＦＢＩ（ｎ）＋ＦＢＤ（ｎ） …（１３）
そして、次式（１４）により目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪを補正してスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを算出する。
【００４９】
θＴＨＣＭＤ＝θＴＨＯＢＪ＋θＴＨＦＢ …（１４）
続くステップＳ５２では、ステップＳ５１（又はステップＳ４２）で算出したスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤに応じてスロットルアクチュエータ２０を駆動して、本処理を終了する。
【００５０】
次に図８を参照してＫθＴＨＫＳＨＦ算出処理を説明する。
【００５１】
先ずステップＳ６１では、回転数比率の平均値ＫＳＨＦＡＶが所定値ＫＳＨＦＡＶ０以下か否かを判別する。ここで、所定値ＫＳＨＦＡＶ０は、変速位置が第１速である場合に相当する値に設定されている。この答が否定（ＮＯ）、すなわちＫＳＨＦＡＶ＞ＫＳＨＦＡＶ０であるときは、ステップＳ６４に進み、過渡制御中であることを「１」で示す過渡制御フラグＦＴＲＳを「０」に設定し、ダウンカウントタイマｔｍＨＯＬＤに所定時間ＴＨＯＬＤをセットしてスタートさせる（ステップＳ６５）。続くステップＳ６６では、回転数比率の平均値ＫＳＨＦＡＶに応じて図９（ｂ）に示すＫθＴＨＫＳＨＦテーブルを検索し、回転数比率補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを算出して本処理を終了する。ＫθＴＨＫＳＨＦテーブルは、ＫＳＨＦＡＶ値が前記所定値ＫＳＨＦＡＶ０以下のときはＫθＴＨＫＳＨＦ＝１．０に設定され、ＫＳＨＦＡＶ０＜ＫＳＨＦＡＶ＜ＫＳＨＦＡＶ１の範囲では、ＫＳＨＦＡＶ値が増加するほどＫθＴＨＫＳＨＦ値が減少する傾向に設定され、ＫＳＨＦＡＶ≧ＫＳＨＦＡＶ１の範囲では、一定となるように設定されている。したがって、平均値ＫＳＨＦＡＶが第１速の比率より増加したときは、補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを減少させる方向に設定されている。
【００５２】
前記ステップＳ６１の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＫＳＨＦＡＶ≦ＫＳＨＦＡＶ０であるときは、過渡制御フラグＦＴＲＳが「１」か否かを判別する。通常はＦＴＲＳ＝０であるので、ステップＳ６３に進み、平均値ＫＳＨＦＡＶの前回値ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）が所定値ＫＳＨＦＡＶ０以下であったか否かを判別する。そして、ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）≦ＫＳＨＦＡＶ０であったときは、前記ステップＳ６４に進み、ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）＞ＫＳＨＦＡＶ０であったとき、すなわちＫＳＨＦＡＶ値が所定値ＫＳＨＦＡＶ０より大きい状態から小さい状態へ移行したときは、過渡制御フラグＦＴＲＳを「１」に設定し（ステップＳ６７）、タイマｔｍＨＯＬＤの値が「０」か否かを判別する（ステップＳ６８）。当初はｔｍＨＯＬＤ＞０であるので、補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを前回値保持として（ステップＳ７０）、本処理を終了する。
【００５３】
過渡フラグＦＴＲＳが「１」に設定されると、ステップＳ６２に答が肯定（ＹＥＳ）となるので、直ちにステップＳ６８に進む。そして、ｔｍＨＯＬＤ＝０となるまでは、ＫθＴＨＫＳＨＦ値を前回値保持とし（ステップＳ７０）、ｔｍＨＯＬＤ＝０となると、ＫθＴＨＫＳＨＦ値を１．０（無補正値）まで漸増させる処理を行って（ステップＳ６９）、本処理を終了する。
【００５４】
図８の処理によれば、通常は図９（ｂ）のＫθＴＨＫＳＨＦテーブルを用いて補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦが算出され、ＫＳＨＦＡＶ値が所定値ＫＳＨＦＡＶ０より大きい状態から小さい状態へ移行したときは、該移行後所定時間ＴＨＯＬＤ内は補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦは前回値保持とされ、所定時間ＴＨＯＬＤ経過後は徐々に１．０まで戻される。
【００５５】
以上のように、図６〜８の処理により、回転数比率ＫＳＨＦの平均値ＫＳＨＦＡＶが所定値ＫＳＨＦＡＶ０より大きいとき又は車両の旋回運転時は、スロットル弁開度が減少方向に補正されるので、車両駆動系にかかる最大負荷を軽減し、その耐久信頼性を確保することができるとともに、品質をより適正なものとしてコストの低減を図ることができる。
【００５６】
なお、エンジン出力の低減は、スロットル弁開度の補正に限らず、例えば燃料供給量の減量あるいは点火時期のリタードによって行うようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、機関回転数に関連するパラメータと車両の駆動系の回転数に関連するパラメータとの比が算出され、車両の転舵状態が検出されて、当該比及び転舵状態に応じて機関の出力が抑制されるので、車両駆動系にかかる最大負荷を軽減し、その耐久信頼性を確保することができるとともに、品質をより適正なものとしてコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】ステアリングの舵角算出処理のフローチャートである。
【図３】ステアリングの舵角算出処理のフローチャートである。
【図４】図２、３の処理で使用するテーブルを示す図である。
【図５】回転数比率（ＫＳＨＦ）を算出する処理のフローチャートである。
【図６】スロットル弁の開閉駆動制御を行う処理のフローチャートである。
【図７】スロットル弁の開閉駆動制御を行う処理のフローチャートである。
【図８】図６の処理の一部を詳細に示すフローチャートである。
【図９】図６及び８の処理で使用するテーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
３ スロットル弁
４ スロットル弁開度センサ
５ 電子コントロールユニット
２０ スロットルアクチュエータ
２２ アクセル開度センサ
２４ 車速センサ
２５ 転舵センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の出力制御装置に関し、特に内燃機関によって駆動される車両の駆動系の耐久性を低コストで確保するための出力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の発進時若しくは加速時において、駆動輪に過大な駆動力が瞬間的に加えられた場合には、タイヤがスリップし、発進若しくは加速がスムーズに行えないので、機関出力を制御して加速時のスリップを抑制する制御装置が従来より知られている（例えば特開昭６２−１０１８５２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の制御装置はスリップの抑制を目的としているため、車両駆動系の耐久性確保の点では、以下のような改善の余地があった。
【０００４】
すなわち、車両駆動系は機関の最大駆動力が得られる機関回転数で、発進、加速が繰り返されても耐久信頼性を確保できるように設計されているため、それほど機関出力を必要としない一般的な使用状態では、むしろ品質が高すぎて高価な装置となっている。
【０００５】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、機関出力をきめ細かく制御して駆動系に過大な負荷が加わることを防止し、車両駆動系の耐久信頼性を確保しつつコスト低減を図ることができる内燃機関の出力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、アクセルペダルの操作量に応じてスロットル弁を電気的に開閉駆動するスロットル弁制御手段を有する内燃機関の出力制御装置において、前記機関の回転数に関連するパラメータを検出する機関回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関によって駆動される車両の駆動系の回転数に関連するパラメータを検出する駆動系回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関回転数関連パラメータと駆動系回転数関連パラメータとの比を演算する回転数比演算手段と、前記車両の転舵状態を検出する転舵状態検出手段と、前記演算した比及び前記検出した転舵状態に応じて前記アクセルペダルの操作量に応じたスロットル弁の開度を閉じ側に補正する補正手段とを設け、前記スロットル弁制御手段は、前記補正手段よって補正された前記スロットル弁の開度に応じて前記スロットル弁を開閉駆動するようにしたものである。
【０００７】
また、前記補正手段は、前記回転数比演算手段により算出された比が所定値より大きいとき前記スロットル弁開度を閉じ側に補正し、前記比が前記所定値より大きい状態から小さい状態へ移行した場合には、該移行時点から所定時間内はスロットル弁開度の補正量を前回値保持とし、該所定時間経過後は無補正値に達するまで徐々に補正量を減少させることが望ましい。
【０００８】
また、前記転舵状態検出手段は前記車両のステアリングの舵角を検出し、前記補正手段は、前記検出した舵角が大きいほど前記スロットル弁開度の補正量を増大させることが望ましい。
【０００９】
さらに本発明は、内燃機関の出力を種々の運転パラメータに応じて制御する制御手段を有する内燃機関の出力制御装置において、前記機関の回転数に関連するパラメータを検出する機関回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関によって駆動される車両の駆動系の回転数に関連するパラメータを検出する駆動系回転数関連パラメータ検出手段と、前記機関回転数関連パラメータと駆動系回転数関連パラメータとの比を演算する回転数比演算手段と、前記車両の転舵状態を検出する転舵状態検出手段とを備え、前記制御手段は、前記演算された比及び前記検出した転舵状態に応じて前記機関の出力を抑制するようにしたものである。
【００１０】
本発明によれば、機関回転数に関連するパラメータと車両の駆動系の回転数に関連するパラメータとの比が算出され、車両の転舵状態が検出されて、当該比及び転舵状態に応じて機関の出力が抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係る車両に搭載された内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体の構成図であり、エンジン１は図示しない変速機を介して当該車両の駆動輪を駆動するように構成されている。
【００１３】
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３は、例えばモータからなる電動アクチュエータ（以下「スロットルアクチュエータ」という）２０に機械的に接続され、スロットルアクチュエータ２０により駆動可能に構成されている。アクチュエータ２０は、電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５はアクチュエータ２０を介してスロットル弁３の開度を制御する。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
【００１５】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１７】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１２及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１３が取り付けられている。エンジン回転数センサ１２は、エンジン１の各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気筒判別センサ１３は、特定の気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１８】
エンジン１の各気筒には点火プラグ１９が設けられ、ディストリビュータ１８を介してＥＣＵ５に接続されている。
【００１９】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の三元触媒１５の上流側には、空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６（以下「Ｏ２センサ１６」という）が装着されており、このＯ２センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ５には、さらに当該車両のアクセルペダルの踏み込み量ＡＣＣ（以下「アクセル開度」という）を検出するアクセル開度センサ２２、ブレーキペダル（図示せず）が操作されたときオンするブレーキスイッチ２３、車速Ｖを検出する車速センサ２４及び当該車両のステアリングの回転方向（転舵方向）を検出する転舵センサ２５が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。なお、車速センサ２４は、エンジン１の出力側に接続された変速機の出力側の駆動軸に設けられている。
【００２１】
ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１９及びスロットルアクチュエータ２０に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。
【００２２】
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間）ＴＯＵＴ、点火時期、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを決定し、その演算結果に応じた駆動信号を出力する。以下に述べる各処理はいずれもＣＰＵ５ｂで実行される。
【００２３】
図２及び３は、ステアリングの舵角θＳＴＲ算出処理のフローチャートであり、図２のステップＳ１１では、バッテリキャンセルがなされたか否か、即ちＥＣＵ５等に電力を供給するバッテリ（図示せず）が外されたり、バッテリの出力電圧が所定以下に低下し、バックアップＲＡＭの記憶内容が失われたか否かを判別し、バッテリキャンセルがされていなければ直ちに、またバッテリキャンセルがされたときはなまし舵角θＳＴＲＩ及び舵角θＳＴＲをそれぞれ、中央値θＳＴＲＩＣＮＴ（例えば８０００Ｈ）及びθＳＴＲＣＮＴ（例えば８０Ｈ）に設定して（ステップＳ１２）、ステップＳ１３に進む。
【００２４】
ステップＳ１３では、転舵センサ２５の出力に基づいて右回転中か否かを判別し、右回転中でなければ直ちに図３のステップＳ１８に進む。右回転中のときは、舵角の前回値θＳＴＲ（ｎ−１）に所定微小値ＤＳＴＲ（例えば０１Ｈ）を加算して、舵角の今回値θＳＴＲ（ｎ）を算出するとともに、右回転中であることを「１」で示す右回転フラグＦＳＴＲＲを「１」に設定する（ステップＳ１４）。続くステップＳ１５では、左回転中であることを「１」で示す左回転フラグＦＳＴＲＬが前回「１」であったか否かを判別し、ＦＳＴＲＬ＝０であったときは直ちにステップＳ１７に進む。
【００２５】
ステップＳ１５で前回ＦＳＴＲＬ＝１であったとき、即ち今回ステアリングの回転方向が反転したときは、下記式（１）、（２）により、なまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）及び仮右回転角ΔθＳＴＲＸＲを算出し、さらに式（３）によりなまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）と仮右回転角ΔθＳＴＲＸＲとの和として、舵角θＳＴＲ（ｎ）を算出する（ステップＳ１６）。
【００２６】
θＳＴＲＩ（ｎ）＝θＳＴＲ（ｎ）×ＫθＳＴＲＡＶ／Ａ＋（Ａ−２×ＫθＳＴＲＡＶ）×θＳＴＲＩ（ｎ−１）／Ａ
＋θＳＴＲＣＮＴ×ＫθＳＴＲＡＶ／Ａ …（１）
ΔθＳＴＲＸＲ＝θＳＴＲ（ｎ）−θＳＴＲＣＮＴ …（２）
θＳＴＲ（ｎ）＝θＳＴＲＩ（ｎ）＋ΔθＳＴＲＸＲ …（３）
ここで、Ａは例えば１００Ｈに設定される所定値、ＫθＳＴＲＡＶは図４（ａ）に示すように車速Ｖが高くなるほど、ＫθＳＴＲＡＶ値が増加するように設定されるなまし係数である。同図において、所定値ＫθＳＴＲＡＶ１，ＫθＳＴＲＡＶ２は、例えばそれぞれ１０Ｈ、５０Ｈとする。このようにＫθＳＴＲＡＶ値を設定するのは、高車速時にステアリングの回転方向が反転したときは、舵角が中央値θＳＴＲＣＮＴ近傍である可能性が高いからである。
【００２７】
なお、本実施例では右回転中は舵角θＳＴＲは中心値θＳＴＲＣＮＴより大となり、左回転中は逆に小となる。
【００２８】
続くステップＳ１７では、左回転フラグＦＳＴＲＬを「０」に設定するとともにダウンカウントタイマＴＰＵＬＳに所定時間ｔＰＵＬＳを設定する。ここで、所定時間ｔＰＵＬＳは、図４（ｂ）に示すように車速Ｖが高くなるほど、ｔＰＵＬＳ値が減少するように設定される。
【００２９】
次に図３のステップＳ１８に進み、転舵センサ２５の出力に基づいて左回転中か否かを判別し、左回転中でなければ直ちにステップＳ２３に進む。左回転中のときは、舵角の前回値θＳＴＲ（ｎ−１）から所定微小値ＤＳＴＲを減算して、舵角の今回値θＳＴＲ（ｎ）を算出するとともに、左回転フラグＦＳＴＲＬを「１」に設定する（ステップＳ１９）。続くステップＳ２０では、右回転フラグＦＳＴＲＲが前回「１」であったか否かを判別し、ＦＳＴＲＲ＝０であったときは直ちにステップＳ２２に進む。
【００３０】
ステップＳ２０で前回ＦＳＴＲＲ＝１であったとき、即ち今回ステアリングの回転方向が反転したときは、前記式（１）により、なまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）を算出し、下記式（４）により仮左回転角ΔθＳＴＲＸＬを算出し、さらに下記式（５）によりなまし舵角θＳＴＲＩ（ｎ）と仮左回転角ΔθＳＴＲＬＲとの和として、舵角θＳＴＲ（ｎ）を算出する（ステップＳ２１）。
【００３１】
ΔθＳＴＲＸＲ＝θＳＴＲＣＮＴ−θＳＴＲ（ｎ） …（４）
θＳＴＲ（ｎ）＝θＳＴＲＩ（ｎ）＋ΔθＳＴＲＸＬ …（５）
続くステップＳ２２では、右回転フラグＦＳＴＲＲを「０」に設定するとともにダウンカウントタイマＴＰＵＬＳに前記所定時間ｔＰＵＬＳを設定する。
【００３２】
ステップＳ２３では、車速Ｖが０か否かを判別し、Ｖ＞０であるときは直ちに、またＶ＝０であるときはタイマＴＰＵＬＳに最大時間ＦＦＨを設定して、スタートさせ（ステップＳ２４）、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、タイマＴＰＵＬＳの値が０であるか否かを判別し、ＴＰＵＬＳ＞０であるときは直ちに本処理を終了する。そして、ＴＰＵＬＳ＝０となると、下記式（６）により舵角θＳＴＲ（ｎ）のなまし演算を行って（ステップＳ２６）、本処理を終了する。
【００３３】
θＳＴＲ（ｎ）＝θＳＴＲＣＮＴ×ＫθＳＴＲ／Ａ＋（Ａ−ＫθＳＴＲ）×θＳＴＲ（ｎ−１）／Ａ …（６）
ここで、ＫθＳＴＲは、１からＡの間の値に設定されるなまし係数である。
【００３４】
ステップＳ２５、Ｓ２６により当該車両の走行中にステアリングの回転方向が長時間反転しないときは、直進走行である可能性が高く、θＳＴＲ値は中央値θＳＴＲＣＮＴに近づくようになまし演算が実行される。
【００３５】
図５は、エンジン回転数ＮＥと駆動系回転数ＶＳＨＦとの比率ＫＳＨＦを算出する処理のフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ３１では、車速Ｖが「０」か否かを判別し、Ｖ＝０であるときは、駆動系回転数ＶＳＨＦを所定微小値ＶＭＩＮに設定し（ステップＳ３３）、Ｖ＞０であるときは、駆動系回転数ＶＳＨＦを車速Ｖに設定して（ステップＳ３２）、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、下記式（７）により回転数比率ＫＳＨＦを算出する。
【００３７】
ＫＳＨＦ＝ＮＥ／ＶＳＨＦ …（７）
次いで下記式（８）により、ＫＳＨＦ値の平均値ＫＳＨＦＡＶを算出して（ステップＳ３５）、本処理を終了する。
【００３８】
ＫＳＨＦＡＶ（ｎ）＝ＫＳＨＦ×ＫＫＳＨＦＡＶ／Ａ＋（Ａ−ＫＫＳＨＦＡＶ）×ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）／Ａ …（８）
ここで、ＫＫＳＨＦＡＶは１からＡの間の値に設定されるなまし係数である。
【００３９】
図６及び７はスロットル弁３の開度の制御処理のフローチャートである。
【００４０】
先ずステップＳ４１では、アクセル開度ＡＣＣが所定微小開度より小さい全閉状態か否かを判別する。その結果、アクセル全閉のときは全閉時の処理を行って（ステップＳ４２）、ステップＳ５２に進む。
【００４１】
また、アクセル全閉でないときは、アクセル開度ＡＣＣ及びエンジン回転数ＮＥに応じてスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤの基本値θＴＨＢＡＳＥを算出する。具体的には、先ずアクセル開度ＡＣＣに応じて図９（ａ）に示すθＴＨＢＡＳＥテーブルを検索して、上限値θＴＨＢＡＳＥＨ及び下限値θＴＨＢＡＳＥＬを算出し、次いでエンジン回転数ＮＥに応じてＮＥ値が高いほどθＴＨＢＡＳＥ値が大きくなるように補間演算を行うことにより、基本値θＴＨＢＡＳＥを算出する。ただし、エンジン回転数ＮＥが例えば６０００ｒｐｍ以上では、θＴＨＢＡＳＥ＝θＴＨＢＡＳＥＨとし、例えば１０００ｒｐｍ以下ではθＴＨＢＡＳＥ＝θＴＨＢＡＳＥＬとする。
【００４２】
続くステップＳ４４では、後述する図８のＫθＴＨＫＳＨＦ算出処理を実行し、回転数比率補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを算出する。回転数比率補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦは、回転数比率ＫＳＨＦの平均値ＫＳＨＦＡＶに応じて算出される目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪの補正係数である。
【００４３】
続くステップＳ４５では、舵角θＳＴＲに応じて図９（ｃ）に示すＫθＴＨＳＴＲテーブルを検索し、舵角補正係数ＫθＴＨＳＴＲを算出する。具体的には、θＳＴＲ値の応じて上限値ＫθＴＨＳＴＲＨ及び下限値ＫθＴＨＳＴＲＬを算出し、車速Ｖが所定車速ＶＨ（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上のときは、ＫθＴＨＳＴＲ＝ＫθＳＴＲＨとし、車速Ｖが所定車速ＶＬ（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下のときは、ＫθＳＴＲ＝ＫθＳＴＲＬとし、ＶＬ＜Ｖ＜ＶＨの範囲では、Ｖ値に応じて補間演算を行ってＫθＳＴＲ値を決定する。ここで、上限値ＫθＳＴＲＨ及び下限値ＫθＳＴＲＬは、θＳＴＲ＝θＳＲＣＮＴ近傍では、１．０に設定され、舵角θＳＴＲが大きくなると減少する傾向に設定されている。したがって、舵角θＳＴＲが大きくなると、補正係数ＫθＴＨＳＴＲが減少し、その減少の度合は車速Ｖが低いほど大きくなる。
【００４４】
続くステップＳ４６では、下記式（９）により目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪを算出し、ステップＳ４７に進む。
【００４５】
θＴＨＯＢＪ＝θＴＨＢＡＳＥ×ＫθＴＨＫＳＨＦ×ＫθＴＨＳＴＲ…（９）ステップＳ４７では、目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪと検出したスロットル弁開度θＴＨとの偏差ΔθＴＨＯＢＪ（＝θＴＨＯＢＪ−θＴＨ）を算出し、偏差ΔθＴＨＯＢＪが所定偏差ＤＴＨ０（例えば１０度）より大きいか否かを判別する（ステップＳ４８）。ΔθＴＨＯＢＪ≦ＤＴＨ０であるときは、ステップＳ１２の演算で使用する比例ゲインＫθＴＨＰ、積分ゲインＫθＴＨＩ、微分ゲインＫθＴＨＤを、それぞれ第１の所定値ＫθＴＨＰ１、ＫθＴＨＩ１及びＫθＴＨＤ１に設定して（ステップＳ４９）、図７のステップＳ５１に進む。
【００４６】
一方、ステップＳ４８でΔθＴＨＯＢＪ＞ＤＴＨ０であるときは、各ゲインＫθＴＨＰ，ＫθＴＨＩ，ＫθＴＨＤを、それぞれ第２の所定値ＫθＴＨＰ２，ＫθＴＨＩ２，ＫθＴＨＤ２に設定して（ステップＳ５０）、図７のステップＳ５１に進む。ここで、各所定値は、ＫθＴＨＰ１＜ＫθＴＨＰ２，ＫθＴＨＩ１＜ＫθＴＨＩ２，ＫθＴＨＤ１＜ＫθＴＨＤ２なる関係を有する。
【００４７】
図７のステップＳ５１では、スロットル弁開度θＴＨが目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪとなるようにスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを決定する処理を行う。即ち、先ず検出したスロットル弁開度θＴＨの変化量ΔθＴＨＤ（＝θＴＨ（ｎ−１）−θＴＨ（ｎ））を算出し、この算出値及び前記偏差ΔθＴＨＯＢＪを下記式（１０）〜（１２）に適用して、比例項ＦＢＰ（ｎ）、積分項ＦＢＩ（ｎ）及び微分項ＦＢＤ（ｎ）を算出し、これらの和としてフィードバック補正項θＴＨＦＢ算出する（式（１３））。
【００４８】
ＦＢＰ（ｎ）＝ΔθＴＨＯＢＪ×ＫθＴＨＰ …（１０）
ＦＢＩ（ｎ）＝ΔθＴＨＯＢＪ×ＫθＴＨＩ＋ＦＢＩ（ｎ−１）…（１１）
ＦＢＤ（ｎ）＝ΔθＴＨＤ×ＫθＴＨＤ …（１２）
θＴＨＦＢ＝ＦＢＰ（ｎ）＋ＦＢＩ（ｎ）＋ＦＢＤ（ｎ） …（１３）
そして、次式（１４）により目標スロットル弁開度θＴＨＯＢＪを補正してスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを算出する。
【００４９】
θＴＨＣＭＤ＝θＴＨＯＢＪ＋θＴＨＦＢ …（１４）
続くステップＳ５２では、ステップＳ５１（又はステップＳ４２）で算出したスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤに応じてスロットルアクチュエータ２０を駆動して、本処理を終了する。
【００５０】
次に図８を参照してＫθＴＨＫＳＨＦ算出処理を説明する。
【００５１】
先ずステップＳ６１では、回転数比率の平均値ＫＳＨＦＡＶが所定値ＫＳＨＦＡＶ０以下か否かを判別する。ここで、所定値ＫＳＨＦＡＶ０は、変速位置が第１速である場合に相当する値に設定されている。この答が否定（ＮＯ）、すなわちＫＳＨＦＡＶ＞ＫＳＨＦＡＶ０であるときは、ステップＳ６４に進み、過渡制御中であることを「１」で示す過渡制御フラグＦＴＲＳを「０」に設定し、ダウンカウントタイマｔｍＨＯＬＤに所定時間ＴＨＯＬＤをセットしてスタートさせる（ステップＳ６５）。続くステップＳ６６では、回転数比率の平均値ＫＳＨＦＡＶに応じて図９（ｂ）に示すＫθＴＨＫＳＨＦテーブルを検索し、回転数比率補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを算出して本処理を終了する。ＫθＴＨＫＳＨＦテーブルは、ＫＳＨＦＡＶ値が前記所定値ＫＳＨＦＡＶ０以下のときはＫθＴＨＫＳＨＦ＝１．０に設定され、ＫＳＨＦＡＶ０＜ＫＳＨＦＡＶ＜ＫＳＨＦＡＶ１の範囲では、ＫＳＨＦＡＶ値が増加するほどＫθＴＨＫＳＨＦ値が減少する傾向に設定され、ＫＳＨＦＡＶ≧ＫＳＨＦＡＶ１の範囲では、一定となるように設定されている。したがって、平均値ＫＳＨＦＡＶが第１速の比率より増加したときは、補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを減少させる方向に設定されている。
【００５２】
前記ステップＳ６１の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＫＳＨＦＡＶ≦ＫＳＨＦＡＶ０であるときは、過渡制御フラグＦＴＲＳが「１」か否かを判別する。通常はＦＴＲＳ＝０であるので、ステップＳ６３に進み、平均値ＫＳＨＦＡＶの前回値ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）が所定値ＫＳＨＦＡＶ０以下であったか否かを判別する。そして、ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）≦ＫＳＨＦＡＶ０であったときは、前記ステップＳ６４に進み、ＫＳＨＦＡＶ（ｎ−１）＞ＫＳＨＦＡＶ０であったとき、すなわちＫＳＨＦＡＶ値が所定値ＫＳＨＦＡＶ０より大きい状態から小さい状態へ移行したときは、過渡制御フラグＦＴＲＳを「１」に設定し（ステップＳ６７）、タイマｔｍＨＯＬＤの値が「０」か否かを判別する（ステップＳ６８）。当初はｔｍＨＯＬＤ＞０であるので、補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦを前回値保持として（ステップＳ７０）、本処理を終了する。
【００５３】
過渡フラグＦＴＲＳが「１」に設定されると、ステップＳ６２に答が肯定（ＹＥＳ）となるので、直ちにステップＳ６８に進む。そして、ｔｍＨＯＬＤ＝０となるまでは、ＫθＴＨＫＳＨＦ値を前回値保持とし（ステップＳ７０）、ｔｍＨＯＬＤ＝０となると、ＫθＴＨＫＳＨＦ値を１．０（無補正値）まで漸増させる処理を行って（ステップＳ６９）、本処理を終了する。
【００５４】
図８の処理によれば、通常は図９（ｂ）のＫθＴＨＫＳＨＦテーブルを用いて補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦが算出され、ＫＳＨＦＡＶ値が所定値ＫＳＨＦＡＶ０より大きい状態から小さい状態へ移行したときは、該移行後所定時間ＴＨＯＬＤ内は補正係数ＫθＴＨＫＳＨＦは前回値保持とされ、所定時間ＴＨＯＬＤ経過後は徐々に１．０まで戻される。
【００５５】
以上のように、図６〜８の処理により、回転数比率ＫＳＨＦの平均値ＫＳＨＦＡＶが所定値ＫＳＨＦＡＶ０より大きいとき又は車両の旋回運転時は、スロットル弁開度が減少方向に補正されるので、車両駆動系にかかる最大負荷を軽減し、その耐久信頼性を確保することができるとともに、品質をより適正なものとしてコストの低減を図ることができる。
【００５６】
なお、エンジン出力の低減は、スロットル弁開度の補正に限らず、例えば燃料供給量の減量あるいは点火時期のリタードによって行うようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、機関回転数に関連するパラメータと車両の駆動系の回転数に関連するパラメータとの比が算出され、車両の転舵状態が検出されて、当該比及び転舵状態に応じて機関の出力が抑制されるので、車両駆動系にかかる最大負荷を軽減し、その耐久信頼性を確保することができるとともに、品質をより適正なものとしてコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】ステアリングの舵角算出処理のフローチャートである。
【図３】ステアリングの舵角算出処理のフローチャートである。
【図４】図２、３の処理で使用するテーブルを示す図である。
【図５】回転数比率（ＫＳＨＦ）を算出する処理のフローチャートである。
【図６】スロットル弁の開閉駆動制御を行う処理のフローチャートである。
【図７】スロットル弁の開閉駆動制御を行う処理のフローチャートである。
【図８】図６の処理の一部を詳細に示すフローチャートである。
【図９】図６及び８の処理で使用するテーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
３ スロットル弁
４ スロットル弁開度センサ
５ 電子コントロールユニット
２０ スロットルアクチュエータ
２２ アクセル開度センサ
２４ 車速センサ
２５ 転舵センサ
Claims (4)
- アクセルペダルの操作量に応じてスロットル弁を電気的に開閉駆動するスロットル弁制御手段を有する内燃機関の出力制御装置において、
前記機関の回転数に関連するパラメータを検出する機関回転数関連パラメータ検出手段と、
前記機関によって駆動される車両の駆動系の回転数に関連するパラメータを検出する駆動系回転数関連パラメータ検出手段と、
前記機関回転数関連パラメータと駆動系回転数関連パラメータとの比を演算する回転数比演算手段と、
前記車両の転舵状態を検出する転舵状態検出手段と、
前記演算した比及び前記検出した転舵状態に応じて前記アクセルペダルの操作量に応じたスロットル弁の開度を閉じ側に補正する補正手段とを設け、
前記スロットル弁制御手段は、前記補正手段よって補正された前記スロットル弁の開度に応じて前記スロットル弁を開閉駆動することを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 - 前記補正手段は、前記回転数比演算手段により算出された比が所定値より大きいとき前記スロットル弁開度を閉じ側に補正し、前記比が前記所定値より大きい状態から小さい状態へ移行した場合には、該移行時点から所定時間内はスロットル弁開度の補正量を前回値保持とし、該所定時間経過後は無補正値に達するまで徐々に補正量を減少させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の出力制御装置。
- 前記転舵状態検出手段は前記車両のステアリングの舵角を検出し、前記補正手段は、前記検出した舵角が大きいほど前記スロットル弁開度の補正量を増大させることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の出力制御装置。
- 内燃機関の出力を種々の運転パラメータに応じて制御する制御手段を有する内燃機関の出力制御装置において、
前記機関の回転数に関連するパラメータを検出する機関回転数関連パラメータ検出手段と、
前記機関によって駆動される車両の駆動系の回転数に関連するパラメータを検出する駆動系回転数関連パラメータ検出手段と、
前記機関回転数関連パラメータと駆動系回転数関連パラメータとの比を演算する回転数比演算手段と、
前記車両の転舵状態を検出する転舵状態検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記演算された比及び前記検出した転舵状態に応じて前記機関の出力を抑制することを特徴とする内燃機関の出力制御装置。
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| JP26106595A JP3699509B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 内燃機関の出力制御装置 |
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