JPH0396442A - 内燃機関の制御方法 - 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１ 本発明は．内燃機関の制御方法、更に詳細には、アクセ
ルペダルの位置に従って内燃機関に供給される燃料量を
調節し、微段変速機の変速比を同時に制御して内燃機関
の回転数を制御し燃料消費率を最少に制御する内燃機関
の制御方法に関する． 本発明で用いられる微段変速機は、多段変速機の極限で
ある無段変速機を含むものとする．［従来の技術］ このような方法が、ＶＤＩ報告第４１８号（１９８１年
９３−９８頁）にジエー・ビー・ヘノング（Ｊ．Ｐ．Ｈ
ｅｌｌｉｎｇ　）とイー・シュタール（Ｅ．Ｓｔａｌｌ
　）による論文がｒＰＫＷ−ＵＩ−ＣＡＲ研究において
燃料消費を少なくするエンジンとトランスミッシｉン系
を電子的に制御する方法」の表題で掲載されている． この論文には、本発明にも使用できる通常のエンジンマ
ップ値が図示されている．このマップ値にはエンジンの
回転トルクと回転数の種々の値に対して燃料消費率が図
示されている．更にエンジンの出力が同じになる線が図
示されている．各エンジンの出力に対して所定の点、即
ち燃料消費率が最少となるトルクと，それに対応した回
転数が存在する． 上述した論文に記載された方法では、アクセルペダルの
位置に従ってエンジンの回転トルクが設定される。ここ
でエンジンの回転数は、燃料消費率が最少となるような
回転数の値に調節される．各動作点に従って回転数の制
御は回転トルクの制御と無関係に行なわれるかあるいは
追従制御が用いられ、まず回転数が調節され，実際回転
数に従って回転トルクが調節されている。定常状態でな
い動作に対しては回転トルクと回転数を設定するのに他
のアルゴリズムが用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来の方法は極めて複雑である．従って本発
明の課題は簡単でしかも効率良く内燃機関の燃料供給量
や回転数を制御することが可能な内燃機関の制御方法を
提供することである，［課題を解決するための千段］ 本発明においては上述した課題を解決するために、アク
セルペダルの位置に従って内燃機関に供給される燃料量
を調節し、微段変速機の変速比を同時に制御して内燃機
関の回転数を制御し燃料消費率を最少に制御する内燃機
関の制御方法において、単位時間あたりの燃料量に対応
したエンジンの出力を示す燃料流量をアクセルペダルの
位置に従って設定し、全ての運転状態で変速機の変速比
を燃料流量の制御と独立して制御し、アクセル−６ダル
の位置だけに関係して内燃機関の回転数を調節する構成
を採用した。

［作　用Ｊ このような構成では内燃機関と微段変速機は次のように
動作する．即ちアクセルペダルの位置に従ってエンジン
の出力が設定される．それと並行して燃料消費率が最少
となるような回転数が設定される．アクセルペダルの位
置に従って回転数とエンジン出力即ち、単位時間あたり
の燃料量に対する目標値がそれぞれ求められ、続いて回
転数が微段変速機の変速比を調節することにより目標値
に制御され、又単位時間あたりの燃料量が所定の目標値
に制御される．この回転数の制御と単位時間あたりの燃
料量の制御は互いに独立して行なわれる．本発明による
方法では燃料消費率が最少になるように制御され、しか
も定常状態だけではなく、非定常状態においても良好な
走行特性が得られる． このように本発明による方法では、燃料消費率が最少に
なるように制御され、その場合アクセルペダル位置に従
って回転トルクと回転数が設定されるのではなく、エン
ジンの出力と回転数が設定される。全ての運転状態にお
いて燃料流量、即ち単位時間あたりの燃料量がアクセル
ペダルの位置によって設定される値に制御される。同時
に全ての運転状態において変速機の変速比が制御され、
アクセルペダルの位置だけに従ってエンジン回転数が調
節される． 本発明の方法では定常状態だけでなく非定常な運転状態
において６良好な特性が得られ，燃料消費率が極めて小
さな値で走行することが可能になる． どのアクセルペダルの位置において、どのようなエンジ
ン出力値に設定するかは自由に選択することができる．
好ましくはこの関係は燃料流量とアクセルペダルの位置
の関係を定める特性値を格納するメモリに格納される。

この関係が定まると、必然的に上述したエンジンの特性
値からそれぞれ燃料消費率が最少となる条件を考慮して
アクセルペダル位置と回転数の関係が定められる．。こ
のようにして求められたアクセルペダルの位置と回転数
の関係も同様に好ましくは特性値メモリに格納させるこ
とができる． 内燃機関が、ディーゼルエンジンであってもガソリンエ
ンジンであっても噴射ポンプによって一回の噴射あたり
に所定の燃料量が供給される．この一回噴射あたりの燃
料量はそれぞれの燃料流量をその時の回転数で割り算す
ることにより求めることができる８好ましくはこの燃料
流量から噴射量を求める場合，上述したアクセルペダル
位置と燃料流量の特性値の他に更に走行特性を考慮した
特性値を格納したマップ値が利用される。

本発明による方法は具体的には通常の自動車に用いられ
るマイクロコンピュータを用いて実施することができる
． ［実施例］ 以下図面に示す実施例に従い本発明を詳細に説明する。

まず第１図を用いて本発明方法を実施するための機能に
ついて説明する。

アクセルペダルの位置を示す位置センサ１が設けられ、
それによってアクセルペダルの位置信号ＦＰＳが出力さ
れる．この信号は、２つの特性値メモリをアドレスする
のに用いられる。１つの特性値メモリは燃料流量とアク
セルペダル位置の関係を定める特性値を格納したメモリ
２であり、このメモリから燃料流量の目標値Ｑｓが出力
される．２番目のメモリは回転数とアクセルペダルの位
置の関係を定める特性値を格納したメモリ３であり、こ
のメモリから回転数の目標値ｎｓが出力される。燃料流
量の目標値は噴射ポンブ４を介して内燃機関５に供給さ
れる．そのためにまず燃料流量の目標値、即ち単位時間
あたりの燃料量の目標値が一回噴射あたりの燃料量に換
算される。そのために噴射量ＭＥと燃料流量と回転数の
関係を定めるマップ値を格納したメモリ６、噴射量の制
限値を格納したメモリ７並びにボンブの特性値を格納し
たメモリ８が設けられる。

尚、単位時間あたりの燃料量，すなわち燃料流量によっ
て内燃機関の出力が定まり、回転数が増大した場合、単
位時間あたりの燃料量を一定にする時には一回噴射あた
りの燃料量は回転数が増大するに従って少なくしなけれ
ばならない，従来の方法では、これと異なり一回噴射あ
たりの燃料量，即ち出力ではなく回転トルクが予め求め
られていることになる． 噴射量と燃料流量と回転数の関係を定めるマップ値を格
納したメモリ６を用いて燃料流量の目標値Ｑｓをエンジ
ン５の回転数ｎｉによって割り算した値にほぼ等しい噴
射量の目標値ＭＥｖが出力される。このマップ値を用い
て単に割り算を行なうのではなく、更に走行特性を考慮
して割り算値を調節することができる．このようにして
差し当り求められた噴射量の目標値Ｍ　Ｅ　ｖは制限値
を格納したメモリ７の制限値によってその最大値ＭＥｍ
ａｘが制限される。この最大値は回転数に関係して設定
される．このようにして噴射量の実際の目標値Ｍ　Ｅ　
ｓが求められる。ボンブ特性値を格納したメモリ８の特
性値によってボンブロッド移動量の目標値Ｒ　Ｗ　ｓが
出刀され、ボンプロッド制御器９は、噴射ボンブ４のボ
ンブロッドをこの目標値に調節する。この目標値に実際
に到達したがどうかは，比較段１０においてポンブロン
ドの移動量の実際（ｊｉ　Ｒ　Ｗ　ｉと比較することに
より検出することができる．比較段ＩＯからの制御偏差
値がボンブロッド制御器９に入力される。

このような目標値と実際値の比較が回転数を比較する比
較段１１において回転数に対しても行なわれる．この比
較段１ｌからの出カ値は微段変速機ｌ３の変速比を調節
する変速制御器１２に供給される． このようにアクセルペダルの位置ＦＰＳに従ってエンジ
ンの出力が制御され，それと並行して、即ち追従制御で
はなくエンジンの回転数が微段変速機の変速比を調節す
ることにより制御されるので、時間的に見て出力が大き
くなり過ぎたり小さくなりすぎたりすることなく燃料消
費率を極めて小さな値とする良好な走行特性が得られる
．上述した実施例では燃料流量の目標値をメモリ６に格
納されたマップ値に従って噴射量の目標値に変換したが
、それに代り単に燃料流量の目標値を実際回転数ｎｉで
割り算することによっても求めることができる． ボンブロッド制御器９について説明を行なった上述した
実施例では、噴射ポンブ４がディーゼルエンジンのもの
であることが前提となっている．しかし上述した方法は
、ガソリンエンジンに対しても用いることができる．こ
の場合メモリ７に格納されている制限値による供給量の
制限は省略することが可能である．噴射量はボンプロッ
ドを移動させることによって定めるのではなく、噴射弁
の噴射時間を調節することによって定められる．ガソリ
ンエンジンの場合には各噴射される燃料量に対して更に
それに対応した空気量が存在することに注意しておく． 上述した方法はエンジンがアイドリンク状態にある場合
には用いられない。アクセルペダルがアイドリング位置
にある場合には、特別な手段を設けて、所定回転数以下
で変速機を遮断し，エンジンを所定の回転数に制御しな
ければならない。このために従来から種々の方法がしら
れている。

従来のようにアクセルペダルの位置によって回転トルク
を設定するのではなく、エンジン出力を設定することに
より特に速度が小さい場合に利点がでてくる．即ち低速
領域では空気抵抗は他の抵抗がほぼ一定に保たれるのに
対して速度に従って顕著に変化するが、この空気抵抗は
低速領域では無視することができる．従って走行抵抗は
速度が変化してもほとんど変化しないので、回転トルク
に僅かな変動が起こると速度変化が比較的大きなものと
なる．従ってアクセルペダルを少し変位させると、速度
変化が大きなものとなって現われる．低速領域では出力
はほぼ速度に比例して上昇するので、速度変化が大きく
なると出力変化も大きなものとなってくる．ここでアク
セルペダルの位置によってエンジン出力を設定する場合
には、アクセルペダルが僅かに変化した場合には速度変
化も極く僅かなものとしかならない．このように走行特
性はアクセルペダルの位置に従って回転トルクを設定す
るのではなくエンジン出力を設定した場合には顕著に向
上することになる。

又アクセルペダルの位置によって回転トルクではなくエ
ンジン出力を設定する場合には、回転トルクが大きい領
域で回転トルクが回転数に従って殆ど変化しなくなるエ
ンジンでは、更に利点が得られる．このような場合単一
の回転トルクに対して燃料消費率が最適となる回転数が
多数存在する。この場合アクセルペダル位置に従って回
転トルクを設定すると、多数の回転数の内、変速比を変
えることにより，どの回転数に設定しなければならない
かを判断しなければならない．それに対してエンジン出
力を設定する場合には回転トルクがほぼ一定となっても
出力は回転数に従って顕著に変化するので、上述したよ
うな判断を必要とすることがなくなる。

［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、アク
セルペダルの位置に従ってエンジン出力を設定して燃料
供給を行なうと同時に、それと独立して変速比を制御す
ることにより回転数を制御→ド しているので、定常状態並びに桃定常状態においても燃
料消費率を最少として走行特性を向上させることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を説明するブロック図である． ｌ・・−アクセルペダル位置センサ ４・・・噴射ボンブ　　　　　　５・・一内燃機関９−
・ボンブロツド制御器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アクセルペダルの位置に従って内燃機関に供給され
   る燃料量を調節し、微段変速機の変速比を同時に制御し
   て内燃機関の回転数を制御し燃料消費率を最少に制御す
   る内燃機関の制御方法において、 単位時間あたりの燃料量に対応したエンジンの出力を示
   す燃料流量をアクセルペダルの位置に従って設定し、 全ての運転状態で変速機の変速比を燃料流量の制御と独
   立して制御し、アクセルペダルの位置だけに関係して内
   燃機関の回転数を調節することを特徴とする内燃機関の
   制御装置。 ２）燃料流量とアクセルペダルの位置の関係を示す特性
   値を格納し、アクセルペダルの位置を介してアドレスさ
   れるメモリからそれぞれ燃料流量の値を読み出すことを
   特徴とする請求項第１項に記載の方法。 ３）噴射量と燃料流量と回転数の関係を定める特性値を
   格納し、燃料流量と回転数を介してアドレスされるメモ
   リから噴射量の値を読み出すことを特徴とする請求項第
   １項又は第２項に記載の方法。 ４）目標回転数とアクセルペダルの関係を定める特性値
   を格納し、アクセルペダルの位置を介してアドレスされ
   るメモリからアクセルペダルの位置によって定まる内燃
   機関の目標回転数を読み出すことを特徴とする請求項第
   １項から第３項までのいずれか１項に記載の方法。