JPS60132039A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特にアクセルペ
ダルの踏込量に対する車速の変化率（加速率）を、変速
機の低速段から高速段に亙って略同−に保つように又は
同一に近づけるように燃料の供給量を制御する内燃機関
の制御装置に関する。

［発明の技術的背坦どその問題点］ 一般に、自動車のアクセルペダルは内燃機関に供給する
燃ｌ！ｌ聞を調節することによって、内燃機関の出力を
コントロールするものであり、アクセルペダルの踏込量
と内燃機関の出力とは定められた関係にある。

ところが、このエンジン出力は変速機を介して車輪に伝
達されるため、アクセルペダルの踏込量を一定にしてエ
ンジン出力を同一に保っても、変速機の変速段位置が異
なると車輪の駆動力には違いが生じる。減速比の高い低
速段ではトルク倍率が高いため駆動力は大きく、減速比
の低い高速段ではトルク倍率が低いため駆動力は小さく
なる。

これらの関係を第１図のグラフに実線で示す。グラフの
横軸はアクヒルペダルの踏込位置、縦軸は車輪の駆動ト
ルクを示す、このグラフからも明らかなように、アクセ
ルペダルの踏込位置を例えばＰ＋からＰ＋まで一定ｍ踏
込んだ場合の車輪の駆動力を１速と６速とで比較すると
、そのトルクの増加量ａ　、　ｂ並びに得られる駆動ト
ルク値ｃ、ｄには著しい違いがあることがわかる。つま
り低速段では車両の加速力は強くドライバが体感する加
速感も良好であるが、高速段になると加速力が弱くなり
ドライバはその加速感に違和感を覚えるようになる。こ
れは、アクセルペダルの踏込量に対する車速の変化率（
加速率）が高速段になるに従って小さくなるためであり
、高速段で低速段と同等の加速感を得るためには、アク
セルペダルの最大ストロークを超えない限り、その踏込
量を更に大きく操作しな（プればならないことになる。

またそれ故に、車両を省燃費運転するために高速段で運
転している場合には、ぞの車速をコントロールするに際
してやはり同様にアクセルペダルの踏込量を大ぎく変化
させる必要が生じ、これがドライバを疲労させる一因と
もなっていた。そしてこれらの問題点は、従来の車両の
燃わ１供給装置が、変速機の変速段を考慮せずにアクセ
ルの踏込量に対して一定の関係で燃料を供給するよう構
成されていたことに起因するものであった。

［発明の目的］ 本発明は、」−述のごとき問題点に鑑みてそれらを有効
に解決で−べく創案されたものである。

本発明の目的は、アクはルペダルの踏込量に対する車速
の変化率（加速率）を、変速機の低速段７３日ら高速段
に亙って略同−に保つように又は同一に近づけるように
することができる内燃機関の制御装置を提供することに
ある。

［発明の概要］ 本発明は、アクセルペダルの踏込量に相応さＶて内燃機
関に供給する燃料量を特定の増減率で増量乃至減量調節
する燃お１供給装置に、変速機の変速段を検知して検出
した変速段に応じてその低速段側から高速段側に順次上
記増減率を大きく補正する電子制御装置を設けることに
より、アクセルペダルの全スト〇−り中の一部で高速段
側の変速段の方がアクセルペダル踏込量に対する内燃機
関出力の増減変化が大きくなるよう構成して上記目的を
達成するものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の第１実施例を添付図面に基づき詳述する
。

第２図は本発明の内燃機関の制御装置１を備えたディー
ゼル機関２ａの概略構成を示す。図において３はディー
ゼル内燃機関２ａに接続された変速機であり、４はアク
セルペダル、５は機関回転数を検出する回転数検出手段
である。

図示する如く、本発明の内燃機関の制御装置１は、アク
セルペダル４に設けられてその踏込量を検出するアクセ
ルペダルセンサ６と、変速機３の変速段を検出する変速
段検出装置７と、ディーゼル機関２ａに燃料を供給する
燃料供給装置８ど、この燃料供給装置８が供給する燃料
量を上記アクセルペダルセンＩＹ６からの出力信号に応
じて変化させると共に、上記変速段検出装置７からの出
力信号にも応じて変化させる電子制御装置９とから主に
構成されている。

上記燃料供給装置８は、ディーゼル内燃機関２ａに設け
られてこれに燃料を噴射供給する燃料噴射ポンプ１０と
その噴射量を調整する調整部材とｊノでのコントロール
ラック１１を駆動するステップモータ等の電気的アクチ
コエータ１２とから構５− 成されている。

上記電子制御装置っけ、上記燃料供給装置８の電気的ア
クチュエータ１２を駆動制御する駆動制御回路部１３と
、この駆動制御回路部１３の出力を変速機３の変速段に
応じて補正する補正手段制御回路部１４とから構成され
ている。

そして、駆動制御回路部１４は、上記回転数検出手段５
とアクセルペダルセンサ６とからの信号を受けて上記燃
料供給装置８の電気的アクチュエータ１２への制御信号
を演算増幅し、その電気信号電力を電気的アクチュエー
タ１２に供給してこの電気的アクチュエータ１２により
燃料噴射ポンプ１０のコントロールラック１１を駆動し
てディーピル内燃機関２ａへの燃料噴射量を調節してそ
の回転数を制御するよう構成されている。つまり駆動制
御回路部１３は燃料供給装置８の電気的アクチュエータ
１２と共にいわゆる電子ガバナを形成している。

また、上記補正制御回路部１４は、変速機３の変速段を
切換えるのに合せて上記変速段検出装置６− ７からの信号により、検出された変速段に応じて上記駆
動制御回路部１３が出力する電気的アクチュエータ１２
の駆動制御信号を補正して、駆動制御回路部１２が調節
するその機関回転数での目標燃料噴射量を変更するよう
構成されている。この変更内容は変速段の低速段側から
高速段側に順次その目標燃料噴ｆＪＡ邑を最大噴射量の
範囲内で増量方向に変更さけている。つまり、補正ｍ１
　開回路１４は燃料噴射ポンプ１０の最大燃料噴射量に
対する目標燃料噴射量の割合を、変速段の低速段側から
高速段側に順次大きく補正するにう構成されている。

ところで、本実施例では、図示する如く、上記補正制御
回路部１４は駆動制御回路部１３の前段に設けられで、
この駆動制御回路部１３に入力される上記アクセルセン
サ６からの信号を、変速段検出装置７からの信号に応じ
て補正し、駆動制御回路部１３の調節する目標燃料噴射
量が特定の量になるように構成されている。

補正制御回路部１４には、目標燃料噴射量が各変速段毎
に特定の邑となるように、各変速段の減速比に対応され
で設定されたアクセルペダルセンサ６からの信号の補正
値が予め記憶されている。

つまり補正制御回路部１４は駆動制御回路部１３に対し
て出力するアクセルペダル６の踏込量信号を各変速段毎
に第３図のグラフに示す如く補正するよう構成されてい
る。このグラフの横軸１５ばアクセルペダル４の踏込位
置を示し、縦軸１６は補正されたアクセルペダル４の踏
込位置を示す。

そしてグラフ中の各線図が変速機の各変速段におけるア
クセルペダルの踏込位置とその補正された位置との関係
を示している。

このため、上記駆動制御回路部１４が調節する目標燃料
噴射量は、アクセルペダル４の踏込量に対して各変速段
毎に、第５図のグラフに示す如く変更される。このグラ
フの横軸１７はアクセルペダル４の踏込量を示し、縦軸
１８は目標燃料噴射量を示１ノでいる。そしてグラフ中
の各線図が変速機３の各変速段におけるアクセルペダル
４の踏込量と目標燃料噴射量との関係を示し、その各傾
ぎが目標燃料噴射量の増減率を表わすことになる。

即ち、このグラフから明らかなように、補正制御回路部
１７Ｉはアクセルペダル４の踏込み始めの部分の目標燃
料噴射量を各変速段毎に補正して、これが低速段側から
高速段側に順次大きくなるよう構成していることになる
。

一方、第２図に示す如く、上記補正制御回路部１４には
変速段検出装置７の検出回路部１９が接続され、この検
出回路部１９には、変速機３のシフトレバ２０により選
択されている変速段を検知する変速段検出センサ２１が
接続されている。本実施例にあっては、この変速段検出
センサ２１には第４図に示す如くシフトレバ２Ｏのシフ
ト位置にマイクロスイッチ等の０Ｎ−ＯＦＦスイッチが
設けられている。そして第２図に示すように変速段検出
装置７はその変速段検出センサ２１からの信号により検
出回路部７が変速機３の選択された変速段を検出すると
、その変速段に応じて上記補正制御回路部１４に信号を
送りこれを作動させるように構成されている。

９− また、第５図に示す如く１．Ｆ記変速段検出センサとし
て変速機３の出力軸２２側にその出力回転数を検出する
回転センサ２３を設け、この回転センサ２３からの信号
と前述した機関回転数を検出する回転数検出手段５とか
らの信号とを上記検出回路部１９に入力して、それらの
回転数比から変速段を算出させるように構成（）ても良
い。

次に本実施例の作用について説明する。

第２図に示すように、アクセルペダル４の踏込量は、ア
クセルセン′１Ｊ６によって電気信号に変換されて電子
制御装置９の補正制御回路部１４に入力される。補正制
御回路部１４は変速段検出装置７が検出した変速ＩＮ　
Ｓの変速段に応じてアクセルペダルセンサ６からの踏込
量（踏込位置）の信号を補正する。この補正されたアク
セルペダル位置信号は駆動制御回路部１３に入力され、
駆動制御回路部１３は同時に入力される機関回転数セン
サ５からの回転数信号とからこれらを演算増幅して電気
的アクチュエータ１２を駆動制御し、燃料供給装昭８は
その燃料噴射量を各変速段毎に応じて１０− 設定された目標噴射量に調節し、これをアクセルペダル
の踏込量に従って特定の増減率で変化させて調節する。

そしてその目標燃料噴射量とその増減率とは、変速段検
出装置７と補正制御回路部１４とによって変速機３が変
速操作されて新な変速段に切換えられる度に、その変速
段に対応されて予め設定されている特定の目標燃料噴射
量とその増減率とに補正変更される。また、この補正変
更される目標燃料噴射量とその増減率とは、第５図のグ
ラフに示す如く、変速機３の低速段側から高速段側に移
行するに従って、アクセルペダル４の踏込始め部分で順
次増量乃至大きく設定されている。つまり、このグラフ
で明らかなように、低速段側から高速段側に移行するに
従い、所望の一定出力が得られる目標燃料噴射量例えば
ｊまでのアクセルペダル４のストローク長ざ２４ａ、２
４ｔ）・・・２４０は順次短くなり、逆にアクセルペダ
ル４の踏込量を一定に例えばｋに保つならばその各変速
段ごとの目標噴射量２４１２４ｍ・・・２４ｐから得ら
れるエンジン出力は高速段側の方が大きくなる。

即ち、本発明による内燃機関の制器装置１は、アクヒル
ペダル４の任意の踏込量に対してこれにより得られるエ
ンジン出力が選択された変速段に対応して各変速段毎に
異なるよう制御し、変速段が高速段側に移行するに従い
、ペダルストロークの始めの部分で、短い踏込位置で大
きなエンジン出力を得る。また同−踏込用であればエン
ジン出力の増加量は多くなる。

尚、前述した制御例のロジックの流れを示すと第７図の
如くなる。図において破線で示されるものはコントロー
ルラックの位置をフィードバック制御する場合の一例を
示すものである。

一方、上）ホしたアクセルペダル４どエンジン出力との
関係において、エンジン出力を車輪の駆ｉｔ＋　ｔ−ル
クに置換えると、第１図の破線に示すようになる。実線
で示されている従来装置のものは、アクセルペダル４の
踏込量とエンジン出力との関係が変速段とは無関係に一
定の関係に保たれているために、同一踏込量に対して得
られる車輪の駆動力には低速段と高速段とで著しい差と
なる。しかるに、この従来装置のものに対して破線で示
される本考案の装置のものでは、低速段から高速段に亙
ってアクセルペダルの踏込始めの部分でその勾配に著し
い差がなく比較的に近接されたものとなっている。即ち
、同一のアクセル踏込量ｆにおいて６速で比較すると、
従来装置ではｈなる駆動力しか得られないのに対し、本
発明の装置では０の駆動力が得られる。従って、アクセ
ルペダル４の踏込量に対する車速の変化率（加速率）が
、変速機３の変速段位置によって大きく変わることがな
く、その差を小さくすることができ、どの変速段におい
てもその加速性にドライバが違和感を覚えることが少な
い。また、低速段から高速段に至るどの変速段にあって
も同様のアクセル操作をすれば略同様な加速率を得るこ
とができ、特に高速段での運転操作が快適となり、疲労
が少なくなる。

また更に、これらのことはアクセルペダル４を戻づ減速
時にも同様なことがいえる。

次に、第２実施例について説明する。

１３− 第８図は、第２実施例の概略構成を示すものであり、そ
の構成は前述した実施例と略同様である。

この第２実施例が前述の第１実施例と異なる点は、電子
制御装置９の補正制御回路部２５が駆動制御回路部２６
内に組み込まれ−で構成されたことにある。上記補正制
御回路部２５には第９図〜第１１図に示すごとき各変速
段ごとの目標噴射量が各々予め記憶された複数のメモリ
マツプ３１，３２゜３３・・・が備えられている。そし
て、変速段検出装置７からの信号によりその検出された
変速段に応じてこれに該当するメモリマツプが選定され
て最大噴ｆＪＡ量以外の燃料噴射量を各変速段毎に別々
に演算させて補正させるよう構成されている。

第１２図は、上記各変速段用のメモリマツプ３１．３２
．３３・・・から得られるアクセル踏込量と目標燃料噴
射量との関係において、機関回転数がＮ１回転時のもの
を示している。また第１３図はこの第２実施例における
制御方法のロジックの流れの概略を示している。

この第２実施例の装置が前述した第１実施例と−１４＝ 異なるのは、前述の第１実施例では検出した変速段によ
り補正されるのはアクセルペダルセンサから構成される
装置信号であり、例えば同一変速段、同一ペダル位置で
あればエンジン回転数が変わっても補正率は同じである
。ところが、この第２実施例では各変速段毎に別々の目
標燃料量マツプを用いるので変速段とペダル位置毎に目
標噴射量を変えられる他、回転数によっても補正が可能
となる。そして、他の点においては前述した第１実施例
と全く同様の制御をすることができ、その効果も同様で
ある。

尚、上述した第１実施例と第２実施例とには、ともに、
駆動制御回路部１３．２６と燃料供給装置８の電気的ア
クチュエータ１２とがいわゆる電子ガバナとして形成さ
れる場合を示しているが、第１４図に示すごとく、本発
明は機械式ガバナ２７が装着されたディーゼル内燃機関
２ａに適用することも可能であり、このばあいには図示
する如く、駆動制御回路部１４ど電気的アクチュエータ
１２とによって機械時ガバナ２７のコントロールレバ１
２８の駆動を制御して燃料噴射量を調節させることにな
る。また本発明はディーゼル内燃機関に限定されるもの
ではなく、電子制御式燃料噴射装置を備えたガソリン内
燃機関にも適用し得るばかりか、キャブレタ式のガソリ
ン内燃機関にも適用することができる。第１５図に示す
ものは、駆動制御回路部１３と電気的アクチコＪ−夕１
２とにより、吸気管２９に備えられたスロットルバルブ
３Ｏの開閉駆動を制御して燃料供給量を調節するように
構成したガソリン内燃機関２ｂへの適用例を示したもの
である。

［発明の効果１ 以上要するに、本発明によれば次のごとき優れた効果を
発揮する。

（１）　アクセルペダルの踏込量に対する車速の変化率
（加速率及び減速率）が変速機の変速段位置によって大
きく変わることがなく、その差を小さくすることができ
る。

（？）　省燃費運転を行なうとぎ等の高速段での運転操
作が快適となり、ドライバへの疲労を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アクセルペダルの踏込量と車輪の駆動トルク
との関係を示すグラフ図、第２図は本発明の第１実施例
を示す概略構成図、第３図は実アクセルペダル位置信号
と補正されるアクセルペダル位置信号との関係を示すグ
ラフ図、第４図は変速段検出センサとしてシフトパター
ン位置に設けられたマイクロスイッチを示す図、第５図
はアクセルペダル踏込量と目標燃料噴射量との関係を示
すグラフ図、第６図は変速段検出装置の変形例が使用さ
れた本発明の概略構成図、第７図は第１実施例の制御方
法のロジック　゛の概略の流れを示す図、第８図は第２
実施例の概略構成を示す図、第９図〜第１１図は第２実
施例の補正制御回路部に備えられた各変速段ごとの目標
噴射量算出用メモリマツプの目標噴射量とエンジン回転
数とアクセルペダル位置との関係を示すグラフ図、第１
２図は上記各変速段用のメモリマツプから得られるＮ１
回転時での１７− アクセル踏込量とその目標噴射量との関係を示すグラフ
図、第１３図は第２実施例による制御方法のロジックの
概略の流れを示す図、第１４図は本発明の装置を機械式
ガバナを備えたディーゼル機関に適用した場合の概略構
成を示す図、第１５図は本発明の装置をガソリン内燃機
関に適用した場合の概略構成を示す図である。 図中、１は内燃機関の制御装置、２ａ　、２ｂは内燃機
関、３は変速機、４はアクセルペダル、５は機関回転数
検出手段、６はアクセルペダルセンサ、７は変速段検出
装置、８は燃料供給装置、９は電子制御装置、１Ｏは燃
料噴射ポンプ、１１は調整部材としてのコントロールラ
ック、１２は電気的アクチュエータ、１３．２６は駆動
制御回路部、１４．２５は補正制御回路部、２７は調整
部材としての機械式ガバナ、３Ｏは調整部材としてのス
ロットルバルブ、３１，３２．３３はメモリマツプであ
る。 特Ｗ［出願人　いすず自動車株式会社 代理人弁理士　絹　谷　信　雄 １８− 第、、５鴎 １５ 実子フセノパダ）Ｉ、（太ｊ［ ９ＡＡ− １迭　５Ｌ　５速 δｉ　甫ｔ　遮 第５躬 特開昭ＧＯ−１３２０３９（７） 第６図 男８０ 乙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセン
   サと、変速機の変速段を検出する変速段検出装置と、内
   燃機関に燃料を供給する燃料供給装置と、上記アクセル
   ペダルセンサ及び変速段検出装置の出力に応じて上記燃
   料供給装置の燃料供給量を制御させる電子制御装置とか
   らなる内燃機関の制御装置。