JPH0242149A - エンジンの出力制御装置 - Google Patents

エンジンの出力制御装置

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Publication number
JPH0242149A
JPH0242149A JP19165688A JP19165688A JPH0242149A JP H0242149 A JPH0242149 A JP H0242149A JP 19165688 A JP19165688 A JP 19165688A JP 19165688 A JP19165688 A JP 19165688A JP H0242149 A JPH0242149 A JP H0242149A
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JP
Japan
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output
accelerator opening
running load
engine
engine output
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Application number
JP19165688A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemochi Nishimura
西村 栄持
Kazutoshi Nobumoto
信本 和俊
Kaoru Toyama
外山 薫
Yutaka Tsukahara
塚原 裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジンの出力制御装置に関するものである。
(従来技術) 最近のエンジン、特に自動重用エンジンでは、アクセル
開度に応じたエンジン出力の大きさ、例えばスロ・ソト
ル弁の開度を電気的に制御するようにしたものが多くな
っている。このものにあっては、アクセル開度に応じた
エンジン出力の大きさというものを任意に変更し得るた
め、走行状態等に応じてエンジン出力を最適なものとす
ることができる。
このような観点から、特開昭61−126346号公報
に記載のものでは、コーナリング中すなわちハンドルを
切ったときに、同じアクセル開度であれば直進走行時に
比してスロットル弁の開度が小さくなるようにすなわち
エンジン出力を低下させて、コーナリングの安全性をよ
り高めるようにしたものが提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、エンジン出力を制御する場合、定速走行時の
車速維持性と加速性とを共に満足させることが望まれる
。このため、アクセル開度に応じて目標エンジン出力を
決定する一方、アクセル開度が中速に応じて決定される
基準アクセル開度よりも大きくなるときは、同じアクセ
ル開度であればエンジン出力が大きくなるように上記目
標エンジン出力を補正することが考えられている。この
点を詳述すると、中速維持のためには、アクセル開度の
変化rItに対するエンジン出力の変化1i1というの
が小さいときが望まれるため、上記目標エンジン出力と
しては比較的小さくすることが望まれる。これに対して
、十分な加速性を得ようとすれば、−1ユ記目標エンジ
ン出力が大きくなることが望まれる。このため、上記基
準アクセル開度というものを、中速を維持するのに必要
十分な大きさとして、すなわち現在の中速に応じた走行
負荷に見合ったものとして設定して、アクセル開度がこ
の基準アクセル開度よりも大きくなったときに加速要求
があったものとして目標エンジン出力が大きくなるよう
に補正つる。これにより、li速維持性と加速性とが共
に満足されることになる。
しかしながら、走行負荷というものは走行状態、特に路
面勾配によって大きく変化する。したがって、大きなエ
ンジン出力を要する例えば登板路を走行する場合は、加
速を要求していないのにも拘らずアクセル開度が基準ア
クセル開度よりも大きくなってしまうような$態が生じ
る。このことは、アクセル開度の変化用に対するエンジ
ン出力の変化稙が大きくなり、走行負荷が大きいときの
中速維持性というものが損なわれてしまうことになる。
したがって、本発明の目的は、iF速に応じて設定され
る基やアクセル開度を境としてアクセル開度の変化計に
対するエンジン出力の変化計な変更するようにしたもの
を前提として、走行負荷の大きいときの車速維持性を十
分に満足し得るようにしたエンジンの出力制御装置を提
供することにある。。
(問題点を解法するための手段、作用)+jii述の目
的を達成するため、本発明にあっては、次のような構成
としである。すなわち、第12図にブロック図的に示す
ように。
エンジンの出力を調整する出力調整手段と、アクセル開
度を検出するアクセル開度検出手段と、 11;1記アクセル開度検出手段の出力を受け、アクセ
ル開度に応じて0標エンジン出力を決定する「1標出力
決定手段と、 1′Ii前記目標出力決定手段からの出力を受け、目標
エンジン出力となるように前記出力調整手段の駆動を制
御する駆動制御手段と、 中速を検出する中速検出り段と、 前1犯中速決定゛F段からの出力を受け、中速に応じて
基準アクセル開度を設定する基準アクセル開度設定手段
と、 1);1記アクセル開度検出p段および基準アクセル開
度設定手段からの出力を受け、アクセル開度がL記基準
アクセル開度よりも大きいときは小さいときに比して、
同じアクセル開度であればエンジン出力が大きくなるよ
うに1171記目標エンジン出力を補正する出力補正手
段と、 小雨の走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、 前記走行負荷検出手段からの出力を受け、走行負荷が大
きいときは小さいときに比して、前記出力調整手段の駆
動速が小さくなるように変更する駆動速度変更手段と、 を備えた構成としである。
このような構成とすることにより、走行機会の多い平担
路すなわち走行負荷の小さいときは、車速維持性と、第
1出力補正手段による補正を利用した加速性とが共に十
分に満足される。また、走行負荷の大きくなる登板路に
おいては、第2出力補正手段によって、走行負荷の増大
に見合った分だけエンジン出力が増大されるだけなので
、車速維持性が十分に満足される。
なお、第2出力補正手段は、つまるところ、目標エンジ
ン出力決定手段により法定される目標エンジン出力より
も所定分増大された出力特性が得られればよいので、走
行負荷が大きいとき用の出力特性を別途記憶しておいて
、走行負荷が大きいときは、この記憶された出力特性に
基づいて決定される目標エンジン出力を優先してい用い
るようにすることもできる。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
先生■滅 第1図において、エンジン1の出力が変速機2を介して
5図示を略す駆動輪へと伝達される。この変速機2は、
実施例ではロックアツプクラッチ付きのトルクコンバー
タ3と前進4段用とされた多段変速1爾屯機構4とから
構成されている。また、エンジンIは、オツトー式とさ
れて、その吸気通路IIに設けたスロットル弁12の開
度な調整することにより、吸入空気tikすなわちエン
ジン出力の調整がなされる。そして、スロットル弁12
は、D Cサーボモータ、ステップモータ等のアクチュ
エータ13によって駆動される。
スロットル弁12を駆動する部分の詳細は、第2図に示
す通りである。先ず、31〜33はそれぞれ並列に装置
された第1〜第3の3つのスライダで、1°(中の第1
スライダ31が、ワイヤ34を介してスロットル弁12
に連結されている。このスライダ31の一側方にある第
2スライダ32は、ワイヤ37を介してプーリ38に連
結され、このブー938が、電磁式のクラッチ39を介
してモータ等の回転式のアクチュエータ13に連結され
ている。そして、両スライダ3N、32は、共に第2図
右方ストローク端にあるとき、第2スライダ32が左方
へ変位したときに、これに押F「された第1スライダ3
1が直ちに左方へ変位し得るようにされている。
方、第3スライダ33は、ワイヤ35を介して、アクセ
ル38に連結されている。そして、第1と第3スライダ
31.33は、共に右方ストローク端にあるときに、第
3スライダ33を図中左方へ変位したときに、この第3
スライダ33が無効ストローク部分だけ変位した後、第
1スライダ31が左方へ抑圧変位されるようになってい
る。そして、この無効ストローク氾は第3図に示すよう
に、アクセル開度が50%以上となったときにスロット
ル弁12が開き始めるように設定されている。
なお、各スライダ31〜33は、アクセル36を操作し
ない限り、それぞれ右方ストローク端に位置するように
付勢されている(第1スライダ31は、スロットル弁1
2に付設されているリターンスプリングの付勢力を受け
ている)。また、アクチュエータI3の制御系に異常が
生じたときには、クラッチ39のコイル39aに通電さ
れ、クラッチコ39が切断されるようになっている。
第1図、第2図中21は制御ユニットで、これはデジタ
ル式あるいはアナログ式のコンピュータを利用して、よ
り具体的には実施例ではマイクロコンピュータを利用し
て構成されている。この制御ユニット21には、各セン
サ(スイ・ソヂ)22〜24からの信シ)が人力される
一方、制御ユニット21からは前記アクチュエ〜り13
に対して出力される。−1記センサ22はアクセル開度
を検出するものである。センサ23は+li速を検出す
るものである。センサ24はl速、2速等の変速段(ギ
ア位置)を検出するものである。。
なお、制御ユニット21は、基本的に、CPU、+10
M、 RAM、CL、OCKを備える(也、必要に応じ
て入出力インタフェイス、A/D変換器答を何するが、
これ答はマイクロコンピュータを利用する場合の既知の
構成なので、その詳細な説明は省略する。勿論、後述す
るスロットル特性等はROMに記憶されているものであ
る。
乳差辺II L記制御ユニット21は、アクセル開度に応じた[1標
スロットル開度となるようにアクチュエータ13を制御
する。以下この制御のwliについて述べる。
先ず、基本のスロットル特性が、第4図のようにマツプ
化されて設定されている。この基本のスロットル特性と
しては、実施例では、1速用と、2速用と、3速、4速
川との3種類設定され、ギア位置(変速段)に応じたス
ロットル特性に照して、アクセル開度aに応じた基本の
スロットル開度TBが決定される。
上記基本のスロットル開度ゴBが、走行負荷の大小に応
じて、互いに異なる態様で補IEされ、・以tこの補正
部分について、走行で1荷の大小に応じて分設する。
■走行負荷の小さいとき 上記基本のスロットル開度TBに対して、後述するゲイ
ンG1を掛は合わせることにより、最終g標スロットル
開度Tnが決定される。そして、この目標スロットル開
度Tnとなるように、アクチュエータ13が駆動される
ゲインG1は、l速、2速専の変速段(ギア位置)毎に
、第7図に示すように、車速■と偏差△Aをパラメータ
として、あらかじめマツプ化されている。この偏差△A
は、第5図に示すように、現在のアクセル開度αからR
/Lライン」二の基準アクセル開度αIILを差し引い
た値、すなわち余裕駆動力を示す値とされる。なお、第
5図のR/Lラインは、第4図に示す基本のスロットル
特性に従うものである。この第5図では、R/Lライン
として、符号Xにより基準値設定用としての平担路の場
合と、符号Yにより比較のためのある路面勾配を何する
登板路の場合との2つを示しである。したがって、偏差
△Aは、R/Lが平担路用(X線)であるか登板路用(
Y線)であるかによって異なり、この異なる分を第5図
でa】として示しである。
上述のように設定された△Aと車速とによりツブ化され
たゲインG1は、第7図から明らかなように、ΔAが大
きいほど、加速要求が強いものとして大きく設定され、
また市速か大きいほど小さくされる。これにより、R/
L付近での定常走行性(一定車速の維持性)と、加速要
求時の部分な加速性とが共に満足される。
上記平担路の場合において、アクセル開度の変化に対す
るスロットル開度の変化する様子を、第6図実線で示し
である。
■走行負荷の大きいとき 前記基本のスロットル開度TBに対して、後述する所定
の増大分子Iを加算することにより、最終目標スロット
ル開度Tnが決定される。そして、この最終目標スロッ
トル開度Tnとなるようにアクチュエータ■3が駆動さ
れる。
上記増大分の大きさは、走行負荷が大きいほど大きくさ
れる(連続可変)。より具体的には1次のようにしてT
Iが決定される。先ず、後述する平担路と登板路との判
別のためのしきい値となる予想加速度g2から車体の実
際の加速度の定積分値5 gdしから差し引いた偏差Δ
gが決定される。そして、この6gが大きいほど走行負
荷が大きいとして、6gが大きくなるにしたがってTI
が大きくなるように当該Tlが決定される。
上玉」υ1遺J4 走行負荷すなわち平担路であるか登板路であるかの決定
は、−1−記偏差△Aと車体速度gとに基づいて、第1
0図に示すマツプを参照して決定される。この第10図
では平担路と登板路との判定のハンチングを防止するた
めにヒステリシスを設けである。すなわち、第1O図α
線が登坂路走行中から平担路であることの判定を行うた
めのものであり、β線が平担路走行中から登板路である
ことの判定を行うためのものであり、このα線とβ線と
の間の領域がヒステリシス用とされている。勿論、この
α線、β線共に、変速段に応じたものが用意されている
ここで、車体加速度の決定に際しては、原則として、車
速を微分することにより得るようにしである。ただし、
車両に塔載されている一般的な車速センサは、かなりの
ノイズを含むため、実施例では、応答性を考慮して0.
5秒毎に車速をサンプリングして、最近のサンプリング
値から時間的に古い(実施例では3秒前)サンプリング
値を差し引くことにより車体加速度を求めるようにしで
ある。
また、走行負荷の判定に際しては、偏差△Aおよび車体
加速度と共に、その定積分値を用いると共に1両者間に
位相差を設けて行うようにしである。この点を詳述する
と、運転者は定速走行状態でもわずかながらアクセル開
度を変化させるような操作を行うことが多いこと、およ
び車両はその慣性のため車体加速度というものはアクセ
ル開度の変化に多少なりとも遅れて発生することになる
。したがって、微妙なアクセル開度の変動を補償すべく
、ある瞬間での偏差の△Aと車体加速度というものを用
いることなく、両者の定積分値を用いて走行負荷判定を
行うようにしである。また、アクセル開度変化に対する
車体加速度変化の遅れを補償すべく、偏差ΔAの定積分
値1△Δdしに対して、車体加速度の定積分値5gdt
を所定位相公達れたものを用いるようにしである。
次に、走行負荷検出の詳細について、第10図に示すフ
ローチャートを参照しつつ説明するが、以Fの説明でS
はステップを示す。なお、実施例では、走行負荷を平担
路相当である路面勾配以上の傾斜路を有する登坂路相当
との2つに大別するためのものとなっている。
先ず、S2において、タイマのカウント値が例よりも小
さくなったか否かが判別される。このS2での判別は、
タイマのセット初期値が500m5ecとされて、後述
する第8図のP2でのデータ入力後500m5ec経過
したか否かの判別に相当する。そして、このS2の判別
でNoのときはそのままリターンされ、S2の判別でY
ESのときに83以降の処理がなされる。
S3では、計測した車速Vのレジスタの入換えが行われ
る。また、S4において、車体加速度のレジスタ入換え
が行われる。この後、S5において、最新の車速から最
も古い車速■6を差し引くことにより車体加速度dv/
atが算出され、P6においてこのd v / d t
が最新の車体加速度GOとして設定される。そして、S
7において、上記Goと84で入換えされた61〜G5
とを加算することにより、車体加速度の積分積(gdL
が算出される。さらに、S8においては、偏差△Aにつ
いてのレジスタ入換えが行われる。
S8の後、S9において、変速段に応じたR/I−マツ
プが選択され、SIOにおいてこの選択されたR/Lマ
ツプ上のアクセル開度aRLが現在の車速の応じて読出
される。この後S11において実際のアクセル開度aか
ら上記SIOで読出されたaRLを差し引くことにより
、現在の偏差△△が算出される。そして、S12におい
て、このS11での△Aが零よりも小さいか否かが判別
される。このS12の判別でNoのときはSllの△A
がそのまま後の積分用に用いるΔAOとして設定される
と共に、SI2の判別でYESのお1”きは、S+3の
処理を経ることによって△AOが0として設定される。
この後は、S15において、偏差ΔAの積分値iΔAd
もが、S8のレジスタに記憶されている△Δ3から△Δ
8までを加算することにより算出される。このS+5で
の処理から明らかなように、1ΔAdt、の算出は、車
体加速度5gdtの算出よりも時間的に古いものが用い
られており、これにより山積分値に位相差が与えられる
ことになる。
S+5の後、S+6において、現在フラグが1であるか
否か、すなわち現在登坂路走行に相当するような走行負
荷が大きい状態であるか否かが判別される。このS+6
の判別でNoのときは、現在平担路走行に相当する走行
負荷の小さいときである。このときは、S17において
、変速段に応じて、平担路から登板路への移行判定用の
マツプ(第10図のβ線)が選択される。この後、S1
7で選択されたマツプに315で算出された1△adt
、照合することにより、この、マツプ上の予想加速度g
+が読出される。そして、Si2において、S7で算出
された重体加速度5gdF、、が上記予想加速度g、よ
りも人きいか否かが判別される。この判別でYESのと
きは、現在も平担路を走行しているときなので、S20
においてタイマを初期値500m5ecにセットした後
、リターンされる。また、Si2の判別でNoのときは
、S2+において、S19の判別が2回続けてN。
であるか否かが判別される。このS2+の判別でNoの
ときはそのまま上記S20に移行し、またS21の判別
でYESのときは、平担路から登板路へ移行したときで
あるとして、S22においてフラグが1にセットされた
後、S20へ移行する。なお、S21の判別は、平担路
と登板路との判定にハンチングが生じるのをより確実に
防止するためにされる。
前記S16の判別でYESのときは、現在登坂路走行中
で・あり、このときは323〜S27で平担路へ移行し
たか否かの判定のための処理が行われることになる。す
なわち、S23で変速段に応じて登板路から平担路移行
判定用のマツプ(第1O図a線)が選択され、S24に
おいてこの選択されたマツプ上の予想加速度g2が読出
される。
そして、S25において、5gdしがS2よりも小さい
こと、およびこの判定が2回連続されたことを条件とし
て、S27でフラグが平担路走行を示すOにリセットさ
れた後S20に移行し、これ以外のときは、L記S27
を経ることなくS20に移行する。
L免り1及11 走行負荷をも加味したスロットル制御の詳細について、
第8図のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、
以下の説明でPはステップを示す。
先ず、PIにおいて、システム全体のイニシャライズが
行われた後、P2において各センサ22〜24からの信
号が読込まれる。
P3では、第4図の基本のスロットル制御に照して、ア
クセル開度αに応じた基本のスロットル開度TBが読込
まれる。次いで、P4において、前述した第9図に示す
ような登坂路検出の処理がなされる。
P4の後、P5において、フラグが1であるか否かが判
別される。このフラグは、第9図の822あるいはS2
7でセットあるいはリセットされるものであり、したが
てP5の判別でNoのときは、平担路を走行していると
きとなる。このときはP6において、ギア位置に応じた
R/Lマツプ(第5図)選択される。そして、PIにお
いて、P6において選択されたマツプに照して、現在の
車速■に応じた基準のアクセル開度αrlLが読込まれ
る。
PIの後、P8において、現在のアクセル開度aから基
準アクセル開度aRI−を差し引くことにより、偏差△
Aが算出される。この後、P9において、△Δが零より
も小さいか否かが判別される。このP9の判別でYES
のときA(降板路のとき)は、PIOでΔ△を零にセッ
トした後P11へ移行し、P9の判別でNoのときはP
IOを経ることなくPI 1へ移行する。
pHでは、ギア位置に応じて、ゲインGlを設定したマ
ツプ(第7図)が選択される。引続きPI2で、Pl+
で選択されたマツプを参照してゲインGlが決定される
。そして、PI3において、P3で決定された基本の目
標スロットル開度Tr3にゲインGlを掛は合わせるこ
とにより、最終目標スロットル開度Tnが算出される。
この後は、PI9においてTnが出力される(Tnの実
現)。
1)11記P5の判別でYESのときは、登坂路走行の
ときである。このときは、PI4において、第9図で説
明したS2からigdしを差し引くことにより偏差△g
が算出される。この後PI5において、偏差Δgに応じ
て、出力増大分子1が決定される(Δgが大きいほどT
Iが大)。そして、PI6において、現在アクセル開度
aが零であるか否かが判別される。このPI6の判別で
YESのときはPI7において、TIが零に設定された
後P18へ移行し、またPI6の判別でNoのときは、
PI7を経ることなくPI8へ移行する。
PI3では、P3での基本のスロットル開度Tr3に上
記TIを加算することにより、最終目標スロットル開度
Tnが決定され、この後PI9でTnが出力される。
以上実施例では、走行負荷を平坦路走行時当と登坂路相
当との2段階で検出するようにしたが、3段階以上ある
いは連続可変式(無段階)に検出することもできる。勿
論、走行負荷の検出は、勾配センサを用いて行うように
してもよい。
なお、登板路走行時は、平坦路走行時に比してアクセル
開度の変化速度が小さくなるように設定することが好ま
しい。
この場合、第8図のPI9において各制御タイミング毎
のスロットル開度TVOnを出力するようにし、TVO
nを次式で求めるとともに、この式中のフィルタ定数k
を登板路走行時は、平坦路走行時に比して小さくすれば
よい。
TVOn=k  (Tn−TVOn−+  )+TVO
n−に:フィルタ定数 TVOn:今回のスロットル開度 T V On−+: 17iJ回のスロットル開度また
、登板路走行時と平坦路走行時との間の特性の切換時に
おいても上記のようなフィルタ処理を行ないスロットル
開度が徐々に変化するようにすることが好ましい。
(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、走行機会
の多くなる走行負荷の小さい平担路において、車速維持
性と加速性とを共に満足させつつ、登板路のように走行
負荷が大きくなるときの車速維持性を確保することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第2図はスロットル弁を駆動する部分の詳細な一例を示
す図。 第3図は第2図に示すものにおいてスロットル弁駆動I
nのアクチュエータが故障した場合に得られるスロット
ル特性図。 第4図は基本のスロットル特性を示す図。 第5図はロード・ロードラインと偏差ΔAとの関係を示
す図。 第6図は本発明の制御的内容を図式的に示す図。 第7図はゲインGlを求めるためのマツプを示す図。 第8図、第9図は本発明の制御内容を示すフローチャー
ト。 第10は偏差ΔAと加速度とにより平担路と登板路との
判定を行うために用いるマツプを示す図。 第11図は本発明の全体構成をブロック図的に示す図。 21:制御ユニット 22〜24:センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) エンジンの出力を調整する出力調整手段と、 アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、 前記アクセル開度検出手段の出力を受け、アクセル開度
    に応じて目標エンジン出力を決定する目標出力決定手段
    と、 前記目標出力決定手段からの出力を受け、目標エンジン
    出力となるように前記出力調整手段の駆動を制御する駆
    動制御手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記車速決定手段からの出力を受け、車速に応じて基準
    アクセル開度を設定する基準アクセル開度設定手段と、 前記アクセル開度検出手段および基準アクセル開度設定
    手段からの出力を受け、アクセル開度が上記基準アクセ
    ル開度よりも大きいときは小さいときに比して、同じア
    クセル開度であればエンジン出力が大きくなるように前
    記目標エンジン出力を補正する第1出力補正手段と、 車両の走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、 前記走行負荷検出手段からの出力を受け、走行負荷が大
    きいときは前記第1出力補正手段に優先して、前記目標
    エンジン出力を所定分増大させるように補正する第2出
    力補正手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの出力制御装置
JP19165688A 1988-07-30 1988-07-30 エンジンの出力制御装置 Pending JPH0242149A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03249353A (ja) * 1990-02-27 1991-11-07 Mitsubishi Motors Corp 車両の出力制御装置
JP2009073283A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Equos Research Co Ltd 車両

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03249353A (ja) * 1990-02-27 1991-11-07 Mitsubishi Motors Corp 車両の出力制御装置
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