JPH05321729A - スロットル制御装置 - Google Patents

スロットル制御装置

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JPH05321729A
JPH05321729A JP15881292A JP15881292A JPH05321729A JP H05321729 A JPH05321729 A JP H05321729A JP 15881292 A JP15881292 A JP 15881292A JP 15881292 A JP15881292 A JP 15881292A JP H05321729 A JPH05321729 A JP H05321729A
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JP
Japan
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mode
throttle opening
accelerator
target throttle
throttle
Prior art date
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Pending
Application number
JP15881292A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Takahashi
努 高橋
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH05321729A publication Critical patent/JPH05321729A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動式スロットル制御系において、種々の走
行モードやアクセル急閉等の条件によりスロットル開度
を最適に制御する。 【構成】 アクセルペダル1のアクセルストロークに基
づきモータ3でスロットル弁2を電動式に開閉するスロ
ットル制御系において、制御ユニット10は、モード制
御部11、エミッション制御部12とを有し、モード制
御部11は、走行や変速の状態により市街地、郊外モー
ド、高速モード、ハードモード、スポーツモードを判断
するモード判定部13と、各モード毎にアクセルストロ
ークに対する目標スロットル開度を設定する目標スロッ
トル開度設定部14と、目標スロットル開度とスロット
ル開度の偏差を算出する偏差算出部15と、制御量演算
部16と、モータ駆動部17とを備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンにおい
て、アクセル踏込み操作に対してスロットル弁の開閉を
電動式に行うスロットル制御装置に関し、詳しくは、ス
ロットル開度を各種の走行モード、アクセル急閉等の走
行条件により適正に制御するものに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、スロットル弁の作動方式には、
機械式と電動式がある。機械式の場合は、アクセルペダ
ルがカム、ケーブル、リンク等を介してスロットル弁に
連結して構成される。このためアクセルストロークとス
ロットル開度の関係は、カムの形状等により一義的に決
定されてしまい、種々の走行条件に対してスロットル開
度特性を常に最適化することが難しい。一方、電動式の
場合は、アクセルペダルの踏込み操作の状態を電気的に
検出し、この検出信号に基づいてモータによりスロット
ル弁を開閉するように構成される。従って、この電動式
では電気信号を補正または変更することにより、スロッ
トル開度特性を最適化することが可能になり、種々の条
件でスロットル開度特性を変更することが提案されてい
る。
【0003】従来、上記電動式スロットル制御に関して
は、例えば特開平2−189216号公報の先行技術が
ある。ここで車両のサスペンション特性の変更に合わせ
てスロットル弁の制御特性を変更する。例えば高速走行
時にサスペンション特性がアンダーステアを増大して安
定性を得るように変更されると、スロットル弁の動作応
答性を増して加速性等を良好にし、スポーツ走行の運転
性を向上することが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、車両のサスペンション特性との関
係でスロットル開度特性を変更するものであるから、こ
れ以外の場合には適応することができない。
【0005】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
電動式スロットル制御系において、種々の走行モードや
アクセル急閉等の条件によりスロットル開度を最適に制
御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、アクセルペダルのアクセルストロークに
基づきモータでスロットル弁を電動式に開閉するスロッ
トル制御系において、モード制御手段とエミッション制
御手段とを有して、モード制御手段は、走行や変速の状
態により市街地、郊外モード、高速モード、ハードモー
ド、スポーツモードを判断するモード判定手段と、各モ
ード毎にアクセルストロークに対する目標スロットル開
度を設定する目標スロットル開度設定手段と、目標スロ
ットル開度とスロットル弁のスロットル開度の偏差に応
じたスロットル制御信号をモータに出力する手段とを備
えるものである。
【0007】
【作用】上記構成に基づき、エンジン運転で走行する際
に、低速では市街地、郊外モードが、高速では高速モー
ドが、山岳等ではハードモードが、スポーツ走行ではス
ポーツモードがそれぞれ判断される。そしてアクセルス
トロークに対してこれらの各モード毎に目標スロットル
開度が適正に設定され、スロットル弁のスロットル開度
がこの目標スロットル開度に追従するように制御され、
低速では安全に、高速では疲労等を軽減して、山岳では
応答良く、スポーツ走行では機敏に走行することが可能
になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図3において、電動式スロットル制御装置の全体
の概略について説明する。アクセルペダル1にはアクセ
ルストロークセンサ4が設けられて、アクセル踏込み量
に応じたアクセルストロークθaを検出して出力する。
またスロットル弁2にはスロットル開度センサ5が設け
られて、スロットル弁2の開閉に応じたスロットル開度
θtを検出して出力する。また車両走行状態を検出する
ためエンジン回転数センサ6や車速センサ7を有する。
【0009】更に、自動変速機の変速特性、パワーステ
アリングの特性をスポーツ走行に適したものに変更する
手動式のスポーツモードスイッチ8を有し、これらの各
センサ4〜7やスイッチ8の信号が制御ユニット10に
入力して処理される。そして制御ユニット10からのス
ロットル制御信号をモータ3に出力して、スロットル弁
2を開閉するように構成されている。
【0010】図1において、制御ユニット10の構成に
ついて説明すると、種々の走行モードを判断してスロッ
トル開度特性を変更するモード制御部11と、アクセル
急閉時にスロットル開度特性を変更するエミッション制
御部12とを有する。モード制御部11は、エンジン回
転数Nと車速Vとが入力するモード判定部13を有し
て、所定時間の平均エンジン回転数と平均車速を算出
し、図2(a)のモードマップを参照して走行モードを
判断する。このモードマップは設定車速Vs(例えば9
0km/h)以上の場合に高速モードが、設定車速Vs
以下の場合において設定エンジン回転数Ns(例えば3
000rpm)以下では市街地、郊外モードが、設定エ
ンジン回転数Ns以上では山岳や屈曲路のハードモード
がそれぞれ設定されており、このモードマップに基づい
て走行モードを判断する。
【0011】またアクセルストロークθa、上記3種類
の走行モード、スポーツモードの信号が入力する目標ス
ロットル開度設定部14を有し、図2(b)の目標スロ
ットル開度マップを参照してアクセルストロークθaに
対する目標スロットル開度θdを設定する。この目標ス
ロットル開度マップでは、いずれもアクセルストローク
θaに対して目標スロットル開度θdが増大関数的に設
定されるが、各モード毎に適正に変化して定められてい
る。
【0012】即ち、市街地、郊外モードでは、渋滞や狭
路を低速走行することを考慮して、アクセルストローク
θaの小さい領域で目標スロットル開度θdの変化が小
さく設定される。高速モードでは、アクセルストローク
θaの大きい領域を使用する頻度が多いことを考慮し
て、この領域での目標スロットル開度θdの変化が大き
く設定される。ハードモードでは、アクセルストローク
θaの増減変化が非常に大きくてドライバの足の疲労度
合いが高くなることを考慮して、目標スロットル開度θ
dが略比例的に設定されて応答性の良いものになってい
る。更にスポーツモードでは、小さいアクセルストロー
クθaで目標スロットル開度θdを大きく変化するよう
に設定されている。
【0013】この目標スロットル開度θdとスロットル
開度センサ5のスロットル開度θtは偏差算出部15に
入力して、両者の偏差Δθを算出し、この偏差Δθを制
御量演算部16に出力する。この制御量演算部16は、
偏差Δθに応じた比例分と積分分により制御量aを求
め、この制御量aをモータ駆動部17でモータ電流Im
に変換してモータ3に出力し、目標スロットル開度θd
とスロットル開度θtが一致するようにフィードバック
制御する構成である。
【0014】また、エミッション制御部12について説
明すると、アクセルストロークθaが入力する速度算出
部18を有し、アクセル操作の際のアクセル速度dθ/
dtを算出して遅れ指示部19に出力する。遅れ指示部
19は、アクセル速度dθ/dtに対して図2(c)の
遅れ時定数マップに基づいて遅れ時定数Tを定める。即
ち、アクセル踏込み時のアクセル速度dθ/dtが正の
場合は、遅れ時定数Tを零にする。そしてアクセル戻し
時のアクセル速度dθ/dtが負の場合において、零付
近には不感帯を設け、速度の絶対値が増すのに応じて遅
れ時定数Tを増大し、所定の速度以降は遅れ時定数Tを
一定化する。
【0015】この遅れ時定数Tは目標スロットル開度設
定部14の出力側の遅れ補正部20に入力し、目標スロ
ットル開度θdと遅れ時定数Tを用いて目標スロットル
開度補正値θd’を、以下の式により算出する。 θd’=θd(1−e-t/T) そして特にアクセル急閉時には、上記各モード毎にこの
目標スロットル開度補正値θd’を偏差算出部15に出
力して、スロットル開度θtの減少変化を遅延するよう
に構成される。
【0016】次に、この実施例の作用について説明す
る。エンジン運転のアクセル開放ではスロットル弁2が
略全閉し、スポーツモードスイッチ8をOFFすること
でノーマルモードになる。そこでアクセルペダル1を踏
込むとアクセルストロークセンサ4によりアクセルスト
ロークθaが検出され、スロットル弁2の開度がスロッ
トル開度センサ5により検出され、制御ユニット10で
この場合のエンジン回転数Nと車速Vの関係により走行
モードが判断される。
【0017】そこで低速走行では市街地、郊外モードが
判断され、この場合にアクセルストロークθaに対する
目標スロットル開度θdが、図2(b)のマップにより
変化の小さい状態で設定される。そしてこの目標スロッ
トル開度θdとスロットル開度θtの偏差Δθにより制
御量aが演算され、この制御量aに基づくモータ電流I
mでモータ3が回転してスロットル弁2が開閉され、ス
ロットル開度θtが目標スロットル開度θdに追従する
ようにフィードバック制御される。このためこのモード
では、スロットル開度の変化が小さくて、エンジン出力
を微妙に調整して安全に低速走行できる。
【0018】高速走行時には高速モードが判断され、ア
クセルストロークθaの大きい領域での目標スロットル
開度θdの変化が大きく設定される。このためこの走行
条件においては、アクセルストロークθaが少なくても
スロットル開度θtを比較的大きく変化して高速走行す
ることができて、ドライバの疲労を軽減することが可能
になる。山岳等の走行時にはハードモードが判断され、
アクセルストロークθaの全域で目標スロットル開度θ
dが比例的に設定される。このため加減速を繰返す場合
にアクセル操作と同一の関係でスロットル弁2が開閉し
てエンジン出力が応答良く変化し、加減速の走行性能が
良くなって、ドライバの疲労も軽減できる。スポーツモ
ードスイッチ8をONすると、目標スロットル開度θd
の変化が更に大きく設定され、このため小さいアクセル
ストロークθaでスロットル弁2を開閉して機敏にスポ
ーツ走行することができる。
【0019】上記各モードでのスロットル制御において
は、アクセル操作の際のアクセル速度dθ/dtが算出
され、これの基づいて遅れ時定数Tが図2(c)のマッ
プにより定められている。そして加速、定常走行、緩や
かな減速時には遅れ時定数Tが零になることで、目標ス
ロットル開度θdがそのまま出力して上述のように制御
される。これに対してアクセル急閉による急減速時に
は、減速状態に応じて遅れ時定数Tが大きい値になり、
目標スロットル開度θdの減少が遅延するように補正さ
れる。そこでスロットル弁2は徐々に閉じるようになっ
て、エミッションやエンジンオイル消費の増加が防止さ
れる。
【0020】以上、本発明の実施例について説明した
が、スポーツモードは自動変速機の変速モード等により
判断して切換えるように構成することもできる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
動式スロットル制御系において、市街地、郊外モード、
高速モード、ハードモード、スポーツモードの各種モー
ドを判断し、これらのモード毎にアクセルストロークに
対して目標スロットル開度を設定してスロットル開度制
御するように構成されるので、これらの各モードで最適
にスロットル開度制御することができる。このため低速
走行では安全性が増し、高速走行ではドライバの疲労が
軽減し、山岳走行やスポーツ走行では運転性能が向上す
る。またアクセル急閉時にはスロットル開度の減少を遅
れ制御するように構成されるので、ダッシュポット等が
不要になる。またアクセル急閉の状態に応じてスロット
ル開度の時間遅れが補正されるので、エミッション等を
確実に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスロットル制御装置の実施例を示
すブロック図である。
【図2】走行モード、目標スロットル開度、遅れ時定数
のマップを示す図である。
【図3】電動式スロットル制御系の概略を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
1 アクセルペダル 2 スロットル弁 3 モータ 4 アクセルストロークセンサ 5 スロットル開度センサ 10 制御ユニット 11 モード制御部 12 エミッション制御部 13 モード判定部 14 目標スロットル開度設定部 15 偏差算出部 16 制御量演算部 17 モータ駆動部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクセルペダルのアクセルストロークに
    基づきモータでスロットル弁を電動式に開閉するスロッ
    トル制御系において、モード制御手段とエミッション制
    御手段とを有して、モード制御手段は、走行や変速の状
    態により市街地、郊外モード、高速モード、ハードモー
    ド、スポーツモードを判断するモード判定手段と、各モ
    ード毎にアクセルストロークに対する目標スロットル開
    度を設定する目標スロットル開度設定手段と、目標スロ
    ットル開度とスロットル弁のスロットル開度の偏差に応
    じたスロットル制御信号をモータに出力する手段とを備
    えることを特徴とするスロットル制御装置。
  2. 【請求項2】 目標スロットル開度設定手段は、市街
    地、郊外モードの場合にアクセルストロークの小さい領
    域での目標スロットル開度の変化を小さく設定し、高速
    モードの場合にアクセルストロークの大きい領域での目
    標スロットル開度の変化を大きく設定し、ハードモード
    の場合にアクセルストロークに対して目標スロットル開
    度を比例的に設定し、スポーツモードの場合にアクセル
    ストロークに対して目標スロットル開度の変化を大きく
    設定することを特徴とする請求項1記載のスロットル制
    御装置。
  3. 【請求項3】 スポーツモードは、手動操作または変速
    モードにより判断することを特徴とする請求項1記載の
    スロットル制御装置。
  4. 【請求項4】 エミッション制御部は、アクセル速度を
    算出する速度算出手段と、アクセル速度によりアクセル
    急閉時の遅れ時定数を定める遅れ指示手段と、目標スロ
    ットル開度を遅れ時定数により補正する補正手段とを備
    えることを特徴とする請求項1記載のスロットル制御装
    置。
JP15881292A 1992-05-26 1992-05-26 スロットル制御装置 Pending JPH05321729A (ja)

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JP15881292A JPH05321729A (ja) 1992-05-26 1992-05-26 スロットル制御装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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