JPH07116958B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPH07116958B2
JPH07116958B2 JP15881986A JP15881986A JPH07116958B2 JP H07116958 B2 JPH07116958 B2 JP H07116958B2 JP 15881986 A JP15881986 A JP 15881986A JP 15881986 A JP15881986 A JP 15881986A JP H07116958 B2 JPH07116958 B2 JP H07116958B2
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JP
Japan
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throttle
engine
control
throttle opening
mode
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JP15881986A
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祥二 今井
満 長岡
俊弘 松岡
和俊 信本
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジン出力の制御モードを運転状況に応じて
パワーモードとエコノミーモードとに選択的に切換可能
なエンジンの制御装置に関する。
(従来の技術) 従来から、エンジン出力の制御モードを運転状況に応じ
て切換えて車両の走行特性を改善させたものが種々提案
されている。例えば特開昭59−74341号広報には、アク
セル開度に対し複数の異ったスロットル開度特性を予め
記憶しておき、選択スイッチにより選択したスロットル
開度特性に基づいてスロットルバルブの開度をアクセル
操作に応じて制御するようにしたアクセル制御装置が開
示されている。このように選択可能な制御モードを備え
ている場合、一般に出力特性を重視してスロットル制御
ゲインを大きくした制御モードをパワーモード、燃費特
性を重視してスロットル制御ゲインを小さくした制御モ
ードをエコノミーモードと呼んでいる。
ところで、M/T車においては、走行中に変速機のシフト
ダウンを伴う加速の機会が比較的頻繁に生じる。このよ
うな加速時は通常運転車は比較的大きな加速力を得たい
という要求を示しているものであって、このような時
に、上述したエンジン出力のモードがエコノミーの場
合、運転者の要求している加速性を得ることはできず、
運転者が同時にパワーモードに切換えなくてはいけない
というわずらわしさがあった。また、このような加速を
行なう場合は、一旦スロットル開度をゼロにするととも
にクラッチペダルを踏みこんで、エンジンと変速機との
連結を断ち、次いでギアを中立位置を介してシフトダウ
ンし、同時にアクセルペダルを踏みこんでスロットルバ
ルブを開けて加速するという一連の動作が行なわれる。
このとき、それまでクラッチ出力軸の回転数Ncと同一回
転数であったエンジン回転数Neは、アクセル開度がゼロ
になることにより、クラッチ切断に伴ってクラッチ出力
軸の回転数Ncよりも下まわることになり、一方クラッチ
出力軸は変速機の入力と同軸であるためその回転数Nc
は、ギアシフトダウンとともに急激に上昇するから、エ
ンジン回転数Neとの差が大きく開くようになる。したが
って、ここでアクセルペダルを踏込んでエンジン回転数
Neを上昇させながらクラッチを接続するのであるが、こ
のときにエンジンの制御モードがエコノミーモードであ
ると、エンジン回転数Neの上昇度が小さいため、良好な
加速特性が得られず、かつ、クラッチ接続時におけるク
ラッチ出力軸の回転数Ncとエンジン回転数Neとの差が大
きいことによるショックを感じるため、クラッチの接続
に技巧を要するという問題があった。
(発明の目的) 上述の事情に鑑み、本発明は、シフトダウンを伴う加速
時の加速性を向上させるとともに上述したクラッチ接続
時のショックを軽減しうるエンジンの制御装置を提供す
ることを目的とする。
(発明の構成) 本発明は、エンジン出力の制御モードをパワーモードと
エコノミーモードとに選択的に切換可能なエンジンの制
御装置において、変速機のシフトダウンとアクセルの踏
込みとの双方が検出されたときに、前記エンジンを強制
的に前記パワーモードで制御するようにしたことを特徴
とする。
(発明の効果) 本発明によれば、シフトダウンを伴う加速時にはスロッ
トルゲインが大となるから、エンジン回転数Neの立上り
が速くなり、良好な加速性が得られるとともにクラッチ
接続時のショックが軽減されかつクラッチ接続が容易に
なる利点がある。
(実 施 例) 以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
第1図は本発明によるエンジンの制御装置のシステム構
成図を示し、1はエンジン、2はクラッチ、3は変速
機、4はスロットルバルブ、5はマイクロコンピュータ
よりなるコントロールユニット、6はスロットル開度セ
ンサ、7は車速センサ、8はエンジン回転数センサ、9
はスロットルバルブ4のアクチュエータとしてのDCモー
タである。そしてコントロールユニット5には、モード
切換スイッチからの信号、およびアクセルペダルの踏込
量を示すアクセル開度α、スロットル開度センサ6から
のスロットル開度θ、車速センサ7からの車速V、変速
機3からのギアポジション、エンジン回転数センサ8か
らのエンジン回転数Ne等をそれぞれあらわす信号が入力
され、コントロールユニット5はこれら入力信号にもと
づいて、DCモータを駆動するための出力信号を発生して
スロットルバルブ4を制御するように構成されている。
第2図は本発明におけるスロットル制御システムの基本
構成およびその動作を説明する図で、運転者によってア
クセルペダル11が踏込まれると、アクセル開度信号発生
部12はアクセル開度αを検出して、このアクセル開度α
に対応した信号を発生する。また、情報検出部13は、車
両のエンジンコンディション、周囲の状況等を検出し
て、これらの状態をあらわす信号を発生する。第1図の
コントロールユニット5に相当する制御部14は、アクセ
ル開度αに対応して予め定められたスロットル開度f
(α)をあらわす複数のマップ15を、情報検出部13から
の信号によって選択し、かつ後述するスロットルゲイン
の増大率K(通常は1)を設定する部16と、フィードバ
ック制御部17と、情報検出部13からの信号にもとづいて
制御ゲインG0〜G4(後述)を決定する制御ゲイン決定部
18とからなる。そしてこの制御部14では2つの動作が行
なわれている。すなわち、複数のα−f(α)マップ15
から1つのマップを選択し、かつスロットルゲインの増
大率Kを決定して目標アクセル開度θを決定する(θ
=K*f(α))利得特性制御動作と、スロットルバ
ルブ4を制御するフィードバック制御動作である。後者
のフィードバック制御動作においては、情報検出部13か
らの信号によって、フィードバック制御部17の制御ゲイ
ンG0〜G4を決定する。これによりスロットル開度θの過
渡応答性が可変となる。フィードバック制御部17からの
出力(OUT)は、第1図のDCモータ9に相当するサーボ
駆動部19に与えられ、このサーボ駆動部19がスロットル
バルブ4を駆動する。また、第1図のスロットル開度セ
ンサ6に対応するスロットル開度信号発生部20は、実際
のスロットル開度θを検出してこのθの値をフィードバ
ック制御部へフィードバックしている。この場合の制御
部14が行なう制御動作は、応答速度が速いPID制御(比
例動作+積分動作+微分動作)であり、第3図のそのブ
ロック線図を示す。このスロットル制御では、アクセル
開度αにもとづいて目標スロットル開度θを決定して
いるが、目標スロットル開度θをあらわす制御式は下
記の(1)式に示す。なお、G1、G2、G3はそれぞれ比例
ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲインをあらわす定数で
ある。
θ=G1(θ−θ)+G2∫(θ−θ)dt +G3(θ−θ)′ ……(1) この(1)式を時間単位で制御する必要があるため、時
間で微分した値を求めなければならない。θを微分す
れば θ′=G1(θ−θ)′+G2(θ−θ) +G3(θ−θ)″ ……(2) ここで今回のスロットル開度偏差θ−θ=ENとおき、
前回の制御サイクルにおけるスロットル開度偏差をEN
I、前々回の制御サイクルにおけるスロットル開度偏差
をEN2とすれば(2)式から、 θ′=G1*(EN−EN1)+G2*EN +G3*{(EN−EN1)−(EN1−EN2)} =G1*(EN−EN1)+G2*EN +G3*(EN−2*EN1+EN2) ……(3) 次に第4図は本発明においてコントロールユニット5が
行なうスロットル制御のメインプログラムのフローを示
す。まずステップ31においてシステムをイニシャライズ
る。次にステップ32で割込み許可処理を行なった後、ス
テップ33でアクセル開度αに対する目標スロットル開度
θを求める。
次に第5図はスロットルアクチュエータの操作量を決定
する割込みプログラムのフローを示す。このプログラム
は30msec毎に実行される。
まずステップ51において割込みを禁止し、次にステップ
52で、アクセル開度α、スロットル開度θ、ギアポジシ
ョンを読みこむ。次いでステップ53で第1図のDCモータ
9に相当するスロットルアクチュエータの操作量MNを前
述した(3)式を用いて演算する(PID制御)。すなわ
ち、 EN←θ−θ MN←MN+G0*{G1*(EN−EN1) +G2*EN +G3*(EN−2*EN1+EN2)} EN1←EN EN2←EN1 なお、G0は系全体の制御ゲインをあらわす定数で、通常
はG0=1とする。また次回の演算のために、今回のスロ
ットル開度偏差ENを前回のスロットル開度偏差EN1に、
前回のスロットル開度偏差EN1を前々回のスロットル開
度偏差EN2にそれぞれメモリシフトする。次にステップ5
4へ進み、ステップ53で算出した操作量MNをアクチュエ
ータへ出力する。本実施例においてはアクチュエータは
DCモータであるから、操作量MNはD/Aコンバータにより
電圧に変換して出力する。そしてステップ55で割込み許
可を行なってこの割込みプログラムを終了する。
第6図は第4図のステップ33における目標スロットル開
度θを決定するための制御フローの一例を示し、まず
ステップ100でモード切換スイッチの切換位置がパワー
モードにあるかあるいはエコノミーモードにあるかを判
定し、エコノミーモードにあればステップ101で変速機
3のギアシフト位置を検出する。そしてギアシフト位置
が中立位置または後退位置にあるときはステップ110へ
進んでスロットルゲインの増大率Kを1とする。ギアが
前進位置にシフトされているときにはステップ102へ進
み、シフトダウン前のギアシフト位置を例えば「シフト
1」として記憶する。次に変速後のギア位置を「シフト
2」として、ステップ103でシフト1とシフト2を比較
する。そしてシフトダウンが行なわれた場合はステップ
104へ進んでシフトダウンフラグを立ててからステップ1
06へ進む。シフトアップが行なわれた場合はステップ10
5でシフトダウンフラグを倒してからステップ106へ進
む。シフト位置に変更がない場合にはそのままステップ
106へ進む。ステップ106では、変速後のシフト位置「シ
フト2」を「シフト1」の代りに記憶する。そしてステ
ップ107でアクセルが踏みこまれたか否かを判定し、そ
の判定結果がYESのときはステップ108でシフトダウンフ
ラグが立っているか否かを判定し、フラグが立っている
と判定された場合、すなわちシフトダウンを伴う加速で
あることが検知された場合にのみ、ステップ109でスロ
ットルゲイン増大率Kを所定の値ε(ε>1)としてエ
ンジン制御モードをパワーモードに切換え、ステップ11
1へ進む。なお、ステップ100における判定結果がパワー
モードであるときには直ちにステップ109へ進む。ま
た、ステップ107においてアクセルが踏みこまれていな
いと判定されたとき、あるいはステップ108でシフトダ
ウンフラグが立っていないと判定されたときには何れも
ステップ110へ移ってスロットルゲインの増大率K=1
としてステップ111へ進む。ステップ111においては、例
えば第7図に示すようなアクセル開度αとスロットル開
度f(α)との関係をあらわす複数のマップから1つの
マップを選択する。第7図において直線Aは、第1図の
変速機3のギアポジションが中立、後退、1〜3速位置
にある場合のアクセル開度αとスロットル開度f(α)
との関係を示すマップであり、曲線B、Cはギアポジシ
ョンがそれぞれ4速および5速位置にあるときのマップ
を示す。ギアポジションが4速または5速位置にあると
きには、タイヤの駆動力か小さくかつ走行抵抗が大きい
ため、アクセル開度αに対するスロットル開度f(α)
の利得を大きくしている。次にステップ112において、
ステップ111で選択されたマップによってアクセル開度
αに対するスロットル開度f(α)の値を求め、ステッ
プ113でこのスロットル開度f(α)にスロットルゲイ
ンの増大率Kを乗じて目標スロットル開度θ決定す
る。
第8図はシフトダウンを伴う加速時におけるギアポジシ
ョン、クラッチペダル操作量、エンジン回転数Ne、クラ
ッチ出力軸回転数Ncおよびスロットル開度θの時間的変
化を示す説明図で、本実施例において変速機のシフトダ
ウンとアクセルの踏込みとの双方が検出されたときにス
ロットルゲインを増大させた場合(K=ε、ε<1)、
すなわちエンジンをパワーモード制御した場合のエンジ
ン回転数Neを実線で、K=1すなわちエコノミーモード
で制御した場合のエンジン回転数を破線で示してある。
第8図から明らかなように、スロットルゲインが大きい
場合には加速性が大きく、かつクラッチ接続時における
クラッチ出力軸の回転数Ncとエンジン回転数の差ΔNが
小さいからクラッチ接続ショックも小さい。これに反し
てスロットルゲインが小さい場合には、加速性が小さ
く、かつΔNが大きいから、クラッチ接続ショックも大
きくなる。
なお、上記実施例ではスロットルゲインを変えることで
エンジンの制御モードを変更しているが、空燃比を変え
るようにしてもよい。
上記実施例は、スロットルバルブにより吸気量すなわち
出力を調整するオットーサイクルエンジンでエンジン出
力を調整する調整手段としてスロットルバルブを用いた
ものである。しかし、本発明における出力の調整手段
は、上記実施例のようなスロットルバルブに限られるも
のではなく、要は、エンジン出力に大きく寄与する要因
を変更制御するものであれば良く、これはエンジン形成
によって異なる。例えば、気筒内に噴射される燃料量に
よって出力が基本的に変るディーゼルエンジンの場合
は、その燃料噴射量の制御装置を出力の調整手段にすれ
ば良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるエンジンの制御装置のシステム構
成図、第2図はスロットル制御システムの動作説明図、
第3図はスロットル制御システムのブロック線図、第4
図はメインプログラムのフローチャート、第5図はスロ
ットルアクチュエータの制御量を決定する割込みプログ
ラムのフローチャート、第6図は目標スロットル開度を
決定するためのフローチャート、第7図はアクセル開度
に対するスロットル開度f(α)の関係をあらわすマッ
プ、第8図は本発明の効果を説明する図である。 1……エンジン、2……クラッチ 3……変速機、4……スロットルバルブ 5……コントロールユニット 6……スロットル開度センサ 7……車速センサ 8……エンジン回転数センサ 9……DCモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信本 和俊 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−74341(JP,A) 特開 昭61−126336(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン出力の制御モードを出力重視のパ
    ワーモードと燃費重視のエコノミーモードとに選択的に
    切換可能なエンジンの制御装置において、 変速機のシフトダウンとアクセルの踏込みとの双方が検
    出されたときに、前記エンジンを強制的に前記パワーモ
    ードで制御する手段を具備することを特徴とするエンジ
    ンの制御装置。
JP15881986A 1986-07-08 1986-07-08 エンジンの制御装置 Expired - Lifetime JPH07116958B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15881986A JPH07116958B2 (ja) 1986-07-08 1986-07-08 エンジンの制御装置

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JPS6316155A JPS6316155A (ja) 1988-01-23
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ID=15680062

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3041156B2 (ja) * 1993-04-19 2000-05-15 株式会社日立製作所 内燃機関の絞り弁制御装置
CN104822922B (zh) 2014-10-31 2017-11-28 株式会社小松制作所 轮式装载机及轮式装载机的控制方法
WO2022224342A1 (ja) 2021-04-20 2022-10-27 株式会社九州日昌 加熱装置

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