JPH03253730A - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents

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、車両用内燃機関の制御装置であって、特に車
両の発進時に機関の出力軸トルクを適切に制御するもの
に関する。

〈従来の技術〉 従来の車両用内燃機関の制御装置として、例えば特開平
１−３１３６３６号公報に示されているように、アクセ
ル開度及び機関回転速度等から目標機関出力軸トルクを
演算し、機関出力軸トルクがそれに一致するように、吸
入空気量（スロットル弁開度）等を制御することにより
、機関出力軸トルクの応答特性を可変化したものがある
。

このものでは、任意の目標機関出力軸トルクを設定する
と、速やかに機関出力軸トルクを追従させ、目標に一致
させることができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の車両用内燃機関の制御
装置にあっても、車両の発進時には、ドライバーが、手
動変速機のシフトレバ−と、クラッチペダルと、アクセ
ルペダルとをそれぞれ適切に操作しなければならないた
め、例えば初心者ドライバーのように運転に不慣れな者
にとっては、円滑な発進が行えず、車体に振動を起こす
ガクガク発進や、エンスト、さらにはクラッチの滑らし
過ぎによるクラッチ板の過大な摩耗等を生しるという問
題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ドライバー
の操作の巧拙にかかわらず、円滑な発進を行うことので
きる車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、第１図に示すように、機関出力軸
トルクを目標機関出力軸トルクに制御する機関制御手段
を備える車両用内燃機関の制御装置において、下記（ａ
）〜（Ｃ）の手段を設けて、発進時のトルク制御を行う
。

（ａ）　　運転者による車両の発進操作を検出する手段 （ｂ）　　クラッチの締結状態を検出する手段（Ｃ）　
　前記発進操作検出手段により検出される車両の発進時
に、前記クラッチ締結状態検出手段の出力に従って、前
記機関制御手段への目標機関出力軸トルクを演算する手
段 〈作用〉 上記の構成においては、車両の発進操作を検出したら、
ドライバーのアクセル操作にかかわらずに、クラッチ締
結動作に基づいて、クラッチ締結完了までの機関出力軸
１〜ルクを所定のパターンに従って発生するように制御
し、ドライバーの操作の巧拙にかかわらず、円滑に発進
させるようにする。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

第２図を参照し、マイクロコンピュータを内蔵したコン
トロールユニット２０には、機関制御手段として、機関
出力軸トルク制御式機関制御部２２が設けられている。

この機関出力軸トルク制御式機関制御部２２は、目標機
関出力軸トルクを自身で演算又は外部より人力すると、
それに追従して機関の運転状況を推移させ、所望の機関
出力軸トルクを達成することができる。

すなわち、第３図のフローチャートに示すように、アク
セル開度センサ１１からの信号に基づいて検出されるア
クセル開度（アクセルペダルの踏込み量）Ａと、クラン
ク角センサ１２からの信号に基づいて算出される機関回
転速度Ｎとを読込み（Ｓ２）、これらに基づいて、例え
ば次式のごとく、目標機関出力軸トルクＤＴを演算する
（Ｓ３）。

Ｄ　Ｔ　＝　ｋ　＋　Ｘ　Ａ　　ｋ　ｚ　Ｘ　Ｎ尚、ｋ
ｌ、に２は制御特性を決定する定数、必要であれば、外
部負荷等に応して可変とする。

目標機関出力軸トルクＤＴが設定されると、予め記憶し
ているテーブルを参照して、目標機関出力軸トルクＤＴ
と機関回転速度Ｎとから、目標スロットル弁開度θ。を
設定する（Ｓ５）。

そして、これをサーボ駆動回路３１へ出力する（Ｓ６）
。

これにより、サーボモータ３２が駆動され、スロットル
弁３３は、目標スロットル弁開度θ。に一致するように
フィードバック制御される。このときスロットル弁開度
のみならず燃料噴射量を同時制御してもよい。

尚、フラグＦの判定（Ｓｌ）により、発進時（Ｆ−１）
には、後述する第６図のフローチャートにより演算され
る目標機関出力軸トルクＤＴを人力しくＳ４）、これに
基づいて制御を行う。

本発明に係る発進時のトルク制御には、第１図に示すよ
うに、アクセル開度センサ１１の他、車速Ｖに応じた信
号を出力する車速センサ１３が用いられる。

また、クラッチ操作量（クラッチペダル踏込み量）Ｃに
応した信号を出力するクラッチペダルセンサ１４が用い
られる。

クラッチペダルセンサ１４は、第４図に示すように、ポ
テンショメータ式のストロークセンサで、クラッチペダ
ル１５の踏込み量（ストローク）に対応して可変抵抗器
の抵抗値を変化させ、基準電圧に対して可変抵抗器を介
した出力電圧を変化させるものである。尚、クラッチペ
ダル１５の回転軸部１５ａの回転角に対応した出力電圧
を取出すようにしてもよい。

このクラッチペダルセンサ１４からの信号に基づいて検
出されるクラッチ操作量（クラッチペダル踏込み量）Ｃ
は、クラッチ板１６とフライホイール１７との間の距離
Ｓ及び押付は圧力Ｐと第５図に示すような関係があり、
クラッチの締結状態を指標する。

これらアクセル開度センサ１１．車速センサ１３クラツ
チペダルセンサ１４からの信号は、コントロールユニッ
ト２０内の発進時目標機関出力軸トルク演算部２１に人
力される。

ここで、車速センサ１３．クラッチペダルセンサ１４及
びアクセル開度センサ１１が発進操作検出手段として用
いられ、クラッチペダルセンサ１４はクラッチ締結状態
検出手段としても用いられる。発進時目標機関出力軸ト
ルク演算部２１は発進時目標機関出力軸トルク演算手段
に相当する。

発進時目標機関出力軸トルク演算部２１では、車両を円
滑に発進させるように、クラッチの締結状態に応して、
適切な目標機関出力軸トルクＤＴを設定し、機関出力軸
トルク制御式機関制御部２２へ指令する。

発進時目標機関出力軸トルク演算部２１の機能は第６図
のフローチャートに示してあり、これに従って作用を説
明する。

先ず、車速センサ１３からの信号に基づいて検出される
車速■と、クラッチペダルセンサ１４からの信号に基づ
いて検出されるクラッチ操作量Ｃと、アクセル開度セン
サ１１からの信号に基づいて検出されるアクセル開度Ａ
とを読込む（Ｓｌｌ）。

次に、車速Ｖと所定値■１とを比較しく５１２）、Ｖ＞
ＶＬの場合は、車両が発進する状況ではないと判断して
、処理を終了する。

所定値■１は例えば１　ｋｍ／ｈであり、車速Ｖがこれ
以下である場合には、車両を発進させる状況である可能
性があるとして処理を続行する。

次に、クラッチ操作量Ｃと所定値Ｃ８とを比較しく５１
３）　、Ｃ＜Ｃ，の場合は、クラッチが完全に締結され
、車両が発進する状況ではないと判断して、処理を終了
する。

所定値Ｃ０は第５図に示したように設定され、Ｃ＞ｃｏ
の場合には、クラッチが締結されていない状態であり、
車両を発進させる状況であるとする。

上記の処理により、車両が停止（あるいは極めて低速で
走行）しており、かつ、クラッチが締結されていない場
合には、これから車両を発進させる状況であると判断し
、フラグＦのセット（Ｓ１４）の後、以下のように目標
機関出力軸トルクＤＴを演算する。

先ず、アクセル開度Ａと所定値ＡＬとを比較しく３１５
）　、Ａ＜ＡＬの場合は、目標機関出力軸トルクＤＴを
Ｏとして、出力する（　Ｓ　１６）。

所定値ＡＬは例えばアクセル開度１／８で、これ以下の
開度では、ドライバーに発進の意志が無いものとして、
目標機関出力軸トルクＤＴを０とするのである。尚、目
標機関出力軸トルクＤＴには機関単体の回転（アイドリ
ング）に要するトルクは含まれておらず、ＤＴ＝０でも
エンストすることはない。

アクセル開度Ａ≧ＡＬとなった場合には、クラッチ操作
量Ｃに従って目標機関出力軸トルクＤＴ＝　ｆ　（ｃ）
を演算し、出力する（Ｓ１７）。

ここでの演算は、クラッチ操作ＭＣをパラメータとして
、例えば第７図に示すように予め記憶した関数ｆ　（ｃ
）のテーブルを参照して、目標機関出力軸トルクＤＴを
検索することにより行う。

ここで決定される目標機関出力軸トルクＤＴは、クラッ
チの締結状態により決定されており、ドライバーがアク
セル開度Ａを所定値ＡＬ以上に保ちながら、クラッチペ
ダルを操作するだけで、円滑な発進が行えるような位置
をとっている。

次に、新たなりラッチ操作量Ｃとアクセル開度Ａとを読
込み（３１８）、クラッチ操作量Ｃと所定値Ｃ６とを比
較し７　（Ｓ１９）　、Ｃ＞ＣＣ（７）場合は、Ｓ１５
以降を繰り返す。

ここで、所定値Ｃ９は例えば第５図に示すような値であ
り、従ってＣ＞Ｃ，の場合とは完全に締結されていない
状態を意味する。

Ｃ≦Ｃｃとなった場合、すなわちクラッチが完全に締結
したときには、目標機関出力軸トルクＤＴを所定値Ｔ、
に設定して出力しく５２０）　、Ｌかる後、フラグＦを
リセットしく５２１）、発進時に０ おける制御を終了して通常制御へと移行する。

Ｔｓとは、機関が停止しない範囲での最低機関出力軸ト
ルクを示しており、通常の走行制御へ移行するにあたり
、車両の急加速のような危険を防止している。

以上の処理により実現できる発進時のクラッチ操作量と
機関出力軸トルクとの関係を第８図及び第９図に示す。

第８図において、機関出力軸トルクＴ０は、アイドル回
転数での機関出力軸トルクを表しており、以降、クラッ
チ操作量Ｃの推移に従って適切な機関出力軸トルクｆ　
（Ｃ）を発生し、円滑な発進を行う。

第９図は、クラッチの操作を早くした場合を示しており
、クラッチの操作速度にかかわらず、適切な機関出力軸
トルクを発生できる様子を表している。

次に、他の実施例について説明する。

クラッチ締結状態検出手段としての第１図中のクラッチ
ペダルセンサ１４（第４図）に代えて、第１０図に示す
ような、クラッチ締結状態をより直接目 的に検出できるセンサ４０を用いるようにするとよい。

かかるクラッチ締結状態センサ４０は、クラッチプレッ
シャプレート４１の移動状態を機械的に検出できるよう
に、クラッチレリーズベアリング４２に連動させたポテ
ンショメータ式のストロークセンサで、クラッチペダル
の動きよりも、クラッチ締結状態をより直接的に指標で
きる。

従って、クラッチペダルによってクラッチ締結状態を検
出するよりも精度の良い検出が可能であり、より円滑な
発進ができる。

第１１図にはさらに他の実施例を示す。

この実施例は、登坂路検出手段５０を付加し、急な登板
路であると判断した場合に、前述の関数ｆ（Ｃ）を第１
２図に示すような関数ｆ’（ｃ）に切換えるようにした
ものである。すなわち、登板路では、平坦路よりも大き
めの目標機関出力軸トルクＤＴを設定することにより、
登板路でも円滑に発進が行えるようにするのである。

尚、登坂路検出手段５０としては、例えば傾斜計２ を用いればよい。又は、特開平１−７９３７６号に記載
されているように、車両加速度とアクセル開度により走
行抵抗指標値を求める方法をとってもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、ドライバーのアク
セル操作にかかわらず、クラッチの締結状態に従って機
関出力軸トルクを所定のパターンに従って発生させるよ
うに制御する槽底としたため、手動変速機付車両の発進
操作に不慣れなドライバーでも、細かなアクセル操作を
せずに、クラッチを任意の速度で接続するだけで、適切
な機関の運転が行え、円滑な発進ができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図は通常時の
トルク制御のフローチャート、第４図はクラッチペダル
センサの構成図、第５図はクラッチ操作量とクラッチ締
結状態との関係を示す線図、第６図は発進時のトルク制
御のフローチャート、第７図は発進時の目標機関出力軸
トルりを決定する関数を示す図、第８図及び第９図は実
現されるクラッチ操作量と機関出力軸トルクとの関係を
示す図、第１０図は他の実施例として示すクラッチ締結
状態センサの構成図、第１１図はさらに他の実施例とし
て示すシステム図、第１２図は発進時の目標機関出力軸
トルクを決定する別の関数を示す図である。 １１・・・アクセル開度センサ　　１２・・・クランク
角センサ　　１３・・・車速センサ　　１４・・・クラ
ッチペダルセンサ　　１５・・・クラッチペダル　　２
０・・・コントロールユニット２１・・・発進時目標機
関出力軸トルり演算部　　２２・・・機関出力軸トルク
制御式機関制御部　　３２・・・サーボモータ　　３３
・・・スロ・ントル弁４０・・・クラッチ締結状態セン
サ　　５０・・・登坂路検出手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関出力軸トルクを目標機関出力軸トルクに制御する機
   関制御手段を備える車両用内燃機関の制御装置において
   、 運転者による車両の発進操作を検出する手段と、クラッ
   チの締結状態を検出する手段と、前記発進操作検出手段
   により検出される車両の発進時に、前記クラッチ締結状
   態検出手段の出力に従って、前記機関制御手段への目標
   機関出力軸トルクを演算する手段と、 を設けたことを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。