JPH0471936A - 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、特に雪
路や砂路等の低摩擦路面（以下低μ路という）での車両
の発進時に機関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、例えは特開平
１−３１３６３６号公報に示されているうように、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、機関出力軸トルクか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かあ
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
させることかできる。

〈発明か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、ドライバーか、路
面の状況を考慮に入れて、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、低μ路での運転に不慣れな者にとっては、
円滑な発進か行えず、アクセルペダルの過大な踏込みに
より、車両のスタックやスピン等が起こるという問題点
かあった。

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、低μ路での円滑で安全な発
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
）〜（ｄ）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）　　路面の摩擦状況を検出する手段（Ｃ）　　ク
ラッチの締結状態を検出する手段（ｄ）　　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、前記路面
摩擦状況検出手段及び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、路面の摩擦
状況に基づき、クラッチ締結動作に応じて、クラッチ締
結完了までの機関出力軸ト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、円滑かつ安全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か設けられている。

この機関制御部２２は、目標機関出力軸トルクを自身て
演算又は外部より入力すると、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
ことかできる。

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からの信号に基ついて検出されるア
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）。

ＤＴ＝に＋　ＸＡ　　ｋ２ＸＮ 尚、ｋ、、に２は制御特性を決定する定数で、必要であ
れば、外部負荷等に応じて可変とする。

目標機関出力軸トルクＤＴか設定されると、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か駆動され、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
のとき）には、後述する第５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を入力しくＳ４）
、これに基づいて制御を行つ。

本発明に係る発進時のトルク制御には、第２図に示すよ
うに、アクセル開度センサ１１の他、車速■に応した信
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
応じた信号を出力するポテンショメータ式のクラッチペ
ダルセンサＩ４か用いられる。

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、クラッチ板とフライホイールとの間の距離Ｓ及び押
付は圧力Ｐと第４図に示すような関係かあり、クラッチ
の締結状態を指標する。

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。

また、低μ路モードスイッチ１５か用いられる。

このスイッチ１５は、雪路等の低μ路で運転する際にド
ライバーかＯＮ操作するもので、そのＯＮ・ＯＦＦ状態
を検出することにより、路面の摩擦状況（低μ路か否か
）を検出可能であり、路面摩擦状況検出手段として用い
られる。

これらアクセル開度センサ１１．車速センサ１３゜クラ
ッチペダルセンサ１４及び低μ路モードスイッチ１５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手段としての発進時目標機関出力
軸トルク演算部２１に入力される。

この発進時目標機関出力軸トルク演算部２１ては、車両
を円滑に発進させるように、路面の摩擦状況を考慮しつ
つ、クラッチの締結状態に応じて、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５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Ｖ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からの信号に基ついて検出されるアクセル開度Ａ
と、低μ路モードスイッチ１５の状態とを読込む（Ｓ　
１１）。

次に、車速Ｖと所定値■、とを比較しく５１２）、Ｖ＞
ＶＬの場合は、車両か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ＶＬは例えば１ｌａｎ／ｈであり、車速Ｖかこれ
以下である場合には、車両を発進させる状況である可能
性か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＜Ｃ８の場合は、クラッチか完全に締結され、
車両か発進する状況てはないと判断して、処理を終了す
る。

所定値Ｃ８は第４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、車両か停止（或いは極めて低速で走
行）しており、かつ、クラッチか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、（３１
５）、ＡＮＡＬの場合は、目標機関出力軸トルクＤＴを
０として、出力する（Ｓ１６）。

所定値ＡＬは例えばアクセル開度１／８で、これ以下の
開度ては、ドライバーに発進の意志か無いものとして、
目標機関出力軸トルクＤＴをＯ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
ンク）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≧Ａ、となった場合には、低μ路モード
スイッチ１５のＯＮ・ＯＦＦを判定しく５１７）、ＯＦ
Ｆの場合（低μ路でない場合）は、所定の関数を選定し
て、クラッチ操作量Ｃに従って目標機関出力軸トルクＤ
Ｔ＝ｆ、（Ｃ１を演算し、出力する（Ｓ１８）。

ここでの演算は、クラッチ操作量Ｃをパラメータとして
、例えば第６図に実線で示すように予め記憶した関数ｆ
ｌ（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。

低μ路モートスイッチ１５かＯＮの場合（低μ路での発
進時）は、低μ路に見合った関数を選定して、クラッチ
操作量Ｃに従って目標機関出力軸トルクＤＴ＝ｆ２（ｃ
ｌを演算し、出力する（ＳＩ９）。

ここでの演算は、クラッチ操作量Ｃをパラメータとして
、例えば第６図に破線で示すように予め記憶した関数ｆ
２（Ｃ１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、ドライバーかアク
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（Ｓ２０）、クラッチ操作量Ｃと所定値Ｃ８とを比
較して（Ｓ２１）　、Ｃ＞　Ｃｃの場合は、Ｓ１５以降
を繰り返す。

ここで、所定値Ｃｃは例えば第４図に示すような値であ
り、従ってＣ＞　Ｃｃ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、すなわちクラッチか完全に締結
したときには、目標機関出力軸トルクＤＴを所定値Ｔ８
に設定して出力しく５２２）、シかる後、フラグＦをリ
セットしく５２３）、発進時における制御を終了して通
常制御へと移行する。

Ｔ８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７図に示す。

第７図において、機関出力軸トルクＴ０は、アイドル回
転速度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
ｌ（Ｃ）又はｆ２（Ｃ）を発生し、円滑な発進を行う。

次に他の実施例について説明する。

路面摩擦状況検出手段として、前記実施例では低μ路モ
ードスイッチ１５を用いたが、雨滴センサを用い、その
出力値が降雨状態を表している場合に、低μ路を検出す
るようにしてもよい。このような検出によれば、自動的
に低μ路モードに移行させることができ、ドライバーの
低μ路モードスイッチの操作忘れ等があっても、確実な
制御か可能となる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、車両の発進時に、
ドライバーのアクセル操作にかかわらず、路面の摩擦状
況に基づき、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
る構成としたため、低μ路での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、クラッチを接続するだけで、適切な機関の運転
が行え、ラフなアクセル操作による低μ路での急発進に
よるスピン等を防止でき、円滑で安全な発進かできると
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図はクラッチ操作量
とクラッチ締結状態との関係を示す図、第５図は発進時
のトルク制御のフローチャート、第６図は発進時の目標
機関出力軸トルクを決定する関数を示す図、第７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
示す図である。 １１・・・アクセル開度センサ　　１２・・・クランク
角センサ　　１３・・・重速センサ　　１４・・・クラ
ッチペダルセンサ　　１５・・・低μ路モードスイッチ
　　２０・・・コントロールユニット　　２１・・・発
進時目標機関出力軸トルク演算部　　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・・・スロットル弁

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、路面の
   摩擦状況を検出する手段と、 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
   、前記路面摩擦状況検出手段及び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。