JPS601335A - 車両用アクセル制御装置 - Google Patents

車両用アクセル制御装置

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JPS601335A
JPS601335A JP58108578A JP10857883A JPS601335A JP S601335 A JPS601335 A JP S601335A JP 58108578 A JP58108578 A JP 58108578A JP 10857883 A JP10857883 A JP 10857883A JP S601335 A JPS601335 A JP S601335A
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throttle valve
accelerator
averaged
speed
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JP58108578A
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Inventor
Akikiyo Murakami
村上 晃清
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • 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
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    • 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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) この発明は、アクセル用操作子の操作に連動して、電気
的あるいは流体的駆動装置などを介して絞り弁を遠隔制
御するようにした車両用アクレル制御装置に係わり、特
にアクセル用操作子の操作mと絞り弁開度との関係を、
過去一定時間内における自車の平均走行速度に応じて最
適に制御するようにした車両用アクセル制n装置に関覆
る。
(発明の背景) 周知のように、従来自動車ではアクセル用操作子(例え
ば、アクセルペダル)と絞り弁とがワイヤやリンクなど
により機械的に直結されていて、アクセル用操作子の操
作量(例えば、アクセルペダルの踏込み量)によって、
絞り弁の開度が一義的に決まるように構成されている。
この機械的アクセル制御装置では、アクセルペダルの少
しの踏込みで急激に加速する加速感の良い特性を得るた
めに、アクセルペダルの踏込み邑(以下、ペダルストロ
ークという)に対する絞り弁開度の変化率を大きく設定
すると、低速走行での速度の微細なコントロールがしづ
らくなる。
逆に、低速走行時の速度の微細コントロール性を重視し
て、アクセルペダルのペダルストロークに対する絞り弁
開度の変化率を小さく設定すると、ペダル操作に対する
加速感が悪くなる。
このように、従来の車両用アクセル制御装置では、ずべ
ての運転状況下で運転し易い特性を実現することはなか
なか困難であった。
そこで、本出願人は、先にアクセル用操作子の操作口に
応じて電気的あるいは流体的駆動装置などを介して絞り
弁を所望の開腹に制御するともに、アクセル用操作子の
操作色ど絞り弁開度目標値との関係を複数組設定し、こ
れを手動操作によって適宜選択することにより幅広い運
転状況下において最適な運転特性を得ることができる新
規な車両用アクセル制御装置を出願(特願昭57−18
2066)L、ている。
しかしながら、このようなアクセル制till装置にあ
っては、ペダルストロークと絞り弁開度との間の特性を
選択するについて、手動による切替操作を必要とする構
成となっていたため、ドライバは自分で逐次道路状況(
例えば、高速路、渋)m路)に応じて最適な特性をその
都度に選択しなければならず、このためせっかく選択可
能な複数の特性を有していても切替操作の煩わしさから
必ずしもそれらが有効利用されない虞れがある。
(発明の目的) この発明の目的は、上述したように、アクセル用操作子
の操作量と絞り弁開度との特性を複数組だけ備えたアク
セル制御装置において、道路状況(例えば、高速路、渋
滞路など)に応じてR適な特性が自動的に選択されるよ
うにすることにある。
(発明の構成) この発明の構成を、第1図に示すクレーム対応図を参照
しながら説明する。
第1図において、アクセル操作量検出手段100は、ア
クセル用操作子101の操作量を検出するものである。
走行3i度検出手段102は、自車の現在の走行速度を
検出するものである。
平均走行速度検出手段103は、走行31!麿検出手段
102で検出された走行速度に基づいて、過去一定時間
内にお番ノる自車の平均走行速度をめるものである。
平均速度域弁別手段104は、前記平均走行速度検出手
段103で検出された平均速度が、予め定められた複数
の平均速度域の何れに該当するかを弁別り′るbのであ
る。
制御伝り発生手段105は、アクセル用操作子101の
変位mと絞り弁106の開度目標値との間に所定の関係
が複数組だ1ノ設定されていて、前記弁別された平均速
度域に応じて前記複数組の1つが選択され、かつ該選択
された組において前記検出された操作口に対する開度目
標値を示す制御信号を出力するものである。
絞り弁駆動手段107は、前記制御信号で示される開度
目標値と実際の絞り弁開度とが一致づ′るように、絞り
弁106を開閉駆動するものである。
(実施例の説明) 第2図はこの発明に係わり車両用アクセル制御装置の電
気的なシステム構成を示すブロック図である。
同図において、ペダルポテンショ1は、例えばアクセル
ペダルのペダルストロークに対応したアナログ電圧を出
力する直線式摺動抵抗器等で構成され、その具体的な取
付構造の一例を第3図に示す。
第3図において、車両の運転席前方のフロア2には、ブ
ラケット3が立設され、このブラケッ]−3の上部には
略くの字形をしたアクセルレバ−4の中間部が回動自在
に枢支されている。
アクセルレバ−4の前端部にはアクヒルペダル5が固着
されるとともに、後端部とフロア2との間には引っ張り
ばね6が張設され、さらにアクセルレバ−4とフロア2
との間には摺動抵抗器からなるペダルポテンショ1が取
り付けられている。
従って、アクセルペダル5の踏込操作に応じてペダルポ
テンショ1は伸縮して、その変位mがアナログ電圧に変
換されて出力されることになる。
車速センサ7は、例えばスピードメータケーブルに連動
して回転するロータリ式のインクリメンタルエンコーダ
で構成され、車両の走行速度に応じた周波数のパルス列
を出力する。
そして、ペダルポテンショ1の出力アナログ電圧みよび
車速センサ7の出力パルス列は、制御イa号発生部8へ
と供給される。
制御信号、発生部8は、ペダルポテンショ1の出力電圧
をA/D変換するA/D変換器81と、このA/D変換
器81を介して取込まれたペダルストロークおよσ車速
センサ7からの速度パルス列に基づいて後述する所定の
演算を行ない、絞り弁の開度目標値をめるマイクロコン
ピュータ82と、このマイクロコンピュータ82の出力
をD/A変換するD/A変換器83とから構成されてい
る。
サーボモータドライバ9は、制御信号発生部8から供給
される弁開度目標値と、弁開度ポテンショ10から出力
される弁開度目標値との偏差を補正すべくサーボモータ
11の駆動電流を制御し、これにより絞り弁12の開度
を目標値に制御するもので、サーボモータ11としては
例えば直流モータなどが使用される。
サーボモータ11の周辺の具体的な機構を第4図に示す
。同図に示す如く、サーボモータ11には、弁n度ポテ
ンショ(回転式摺動抵抗器など)10が軸と一体に取り
付けられており、この弁開度ポテンショ10によって絞
り弁12の開度がアナログ電圧に変換される。
また、モータ11の軸、すなわち較り弁12の回転軸1
3の先端には、アクヂュエークレバー14が固定されて
おり、このアクヂュエータレバー14は、常時絞り弁1
2を閉じる方向へと引っ張りスプリング15によって付
勢されており、このためサーボモータ10に対する通電
を断つと、スプリング15の力によって絞り弁11は強
制的に全開位置まで閉じられるように構成されている。
次に、第5図はマイクロコンピュータ82において実行
されるメインプログラムの4R成を示170−ヂャート
である。同図に示す如く、このコンピュータ82は複数
の仕事(TASKO,TASKl、TASK2>を時分
割にて実行するためにタイマ割込によって時間管理され
ている。ここで、各T A S Kの優先順位を一定す
るTASKレベルの関係は予め L evelo > L evell > L eve
12となっており、従って各TA、SKの優先順位はT
ASKO>TASKl >TASK2に:設定されてい
る。
次に、このメインフローチャートに示される各ステップ
の処理内容を第6図〜第10図のフローチャートに基づ
いて詳述する。なお、ステップ(501)のイニシャラ
イズ処理、ステップ(550)の割込終了処理について
は各種文献などで公知のため説明は省略する。
まず、ステップ(511)の実行による割込処理の詳細
を第6図のフローチャートにホ1゜この割込処理の目的
は各T A S Kを一定周期(略一定刷1削込により
多少変動あり)に起動Jるためのものである。
周知の如く、マイコンにはタイマn能があり、一定タイ
マ周期(例えば1 m5ec)毎にパルスを出力し、こ
れがタイマ割込として入力される。
各TASKに対応したカウンタ0〜2には、起動周期に
対応するR間をタイマ周期で削ったhnが設定されてい
る。
これらのカウンタ0〜2の値は、タイマ割込がある毎に
ステップ(610)、(620)、(630)によって
1つずつ減算される。上記の減悴によりカウンタの内容
が0になった場合には、ステップ(611)→(612
)、ステップ(621)→(622)またはステップ(
631)→(632)によって、各カウンタに対応づる
フラグFO,F1.F2がそれぞれ1′′にセットされ
る。
次いで、内容が0になったカウンタlJステップ(61
3)、<623)または(633)により再度初期値i
co、icl、ic2がセットされる。そして、フラグ
FO〜F2のうち何れか1つがセットされれば、ステッ
プ(640)→〈641)と進んで割込要求iRQを出
力し、メインフローへ復帰する。
次に、メイン70−ヂヤートのステップ(512)で実
行されるT A ’S Kディスパッチャ処理の詳細を
第7図のフローチャートに示寸。このTASKディスパ
ッチャ処理は、基本豹には優先順位の高い(次数が高い
、 l evelQ > Levell > L ev
e12)順に各TASKを実行するためのもので、TA
SKレベルの低いTASKの実行中に高いレベルのTA
SKが割込要求された場合、レベルの低いT A S 
Kの実行を一時中断して高いレベルのT A S Kを
先に実行し、その後で中断された一rAS Kを引続き
実行Jるものである。
すなわち、第6図のiRQ要求(641)により、T 
A S Kを起動する時点が来たことをステップ(70
1)で検出するとともに、ステップ(702)でiRQ
要求をリセットした後、そのとき実行中のTASKがな
1プればステップ(710)→(711’)→(712
)と進み、要求TAS Kのうち最高時のものを実行覆
る。
これに対して、もしも実行中のTASKがあれば、ステ
ップ(710)→(720ン→(721)→(722)
→(723)と進んで、その実行中の’T’ A S 
Kと要求T A S Kのう最高時のものとを比較して
、レベルの高いTAS Kを先に実行する。
次いで、各TASKの実行が終了した場合、ステップ<
550)で割込終了処理を実行して、前述したTASK
ディスパッチャ処理(512>へ戻る。この場合は、ス
テップ(701)→<730)と進み、ステップ(73
1)、(732)によって実行持ちまたは実行中断中の
TASKのうち最高時のものが続けて実行される。この
結果、第8図に示す如く、各T’ A S Kのレベル
と周期に応じて択一的にTASKが起動される。
次に、メイン70−チャートのステップ(520)で実
行されるT A S l< Oの詳細を第9図のフロー
チャートに示す。まず、ステップ(901)では、後述
づ゛るTASK2で設定されるモード選択レジスタの内
容を読出し、これに基づいて現在選択されているモード
を判断する。
次いで、ステップ(902>では、前記ステップ(90
1)で設定されたモードの内容に応じて、照合デープル
を選択する。
ここで、第10図に示づ”如く、マイクロコンピュータ
のメモリ内には、ペダルストロークPSと絞り弁間度目
標値θとの関係を示す照合テーブルが各モードM毎に複
数組設定されている。そして、例えば各モードの関係を
グラフに表わすと、第11図に示す如く、モードM1は
高3am路、モードM2は郊外路、モードM3は混雑路
、モードM4は渋滞路にそれぞれ最適な特性になってい
る。
次いで、ステップ(903)では、ペダルポテンショ1
からの信号に基づいてアクセルペダルス゛トロークを読
込み、次いでこの読み込まれたペダルストロークと前記
選択された照合テーブルとから、ステップ(904)に
おいて、目標絞り弁開度をめ、これを適宜補間計nする
ことによりて、目標絞り弁開皮目標値を棹出Jる。
次いでステップ(905)では、このめられた目標絞り
弁開度をサーボモータドライバ9に対して出ノjする。
次に、メインフローチヤードのステップ(530)で実
行されるT A S K ’1の詳細を第12図に示す
。このT A S K 1は車速センサ7で得られに車
速データのサンプリング処理を行なうものである。
第6図で説明したように、T A S K I LL 
−1’ i 01周期毎に起動され、起動される毎に記
録用メモリ内でアドレスΔDR(i)のiが小さい方に
最新の車速データが入り、それより以前のデータが時系
列的にiが大きくなるアドレスに順次格納される操作、
すなわち公知のFIFOスタック処理を行なう。(第1
3図参照) すなわち、まず新しい車速データを読込む前(ADR(
1)に新しいデータを書込むと古いデータが消えてしま
うため)に、ステップ(12゜1)で古いデータ群を1
つずつADR(i)内で移動する。
この結果、各アドレスの内容は[ADR(IIl−1)
]→[ADR(m >]、CADR(m−2)]→[A
DR(m −1) ]と順にシフトされ、1番古いデー
タ[ADR(Ill > ]は消滅する。その後、ステ
ップ(1202>によりその時点での車速データをAD
R(1)に出込む。
次に、メインフローヂャートのステップ(540)で実
行されるT A S K 2の詳細を第14図に示す。
このT A S K 2は平均車速算出処理およびスロ
ットル170度特性選択処理を行なうものである。
第6図で説明したように、TASK2はTiC2の周期
で起動される。まず、ステップ(1401)では、T 
A S K 1で記録された車速データ(第13図参照
)をベースに平均型31!(この例では移動平均値)を
算出する。次いで、ステップ(141+)、〜(141
k −+ )では、平均車速を各しきい値S Hと比較
してこれがどの平均車速域かく平均車速域とスロットル
開度特性選択モードにとは第15図に示す如く対応して
(\る)を判断する。
次いで、ステップ(142+)〜(142k>が実行さ
れ、アクセルペダルストローク(二対1芯づ゛るスロッ
トル開度特性のモードが決定される。そして、この選択
結果は、第9図に示されるよう曝こTASKOのステッ
プ(901)にて実際のス[1ツトルの動きにフィード
バックされる。
以上説明したように、各T A S Kが所定のタイミ
ングで実行されることによって、例え【工照合テーブル
が第11図のグラフの如く設定されてし)るものとする
と、渋滞に巻き込まれた場合にGは平均車速が低く(例
えば20km/I+)なるため、自動的にM4特性が選
択され、アクセルペダルを比較的大きく肋かしても微細
なスロットル操作を行むえるため、自由に車両をコント
ロールでき肉体「1り。
精神的疲労が低減づる。
また高速路に入った場合には、平均中速か^く(例えば
60km/h)なるためM1特性が自動0〕に選択され
る。この結果、アクセルストロークの中域において平均
的スロットル開度が大きく、また勾配が緩いため高速を
維持しつつ微細なスロワ 、トル操作が容易となる。
また、混雑路、郊外路についても同様にそれぞれの走行
モートに)色したアクセルペダル/スロットルの特性が
選択される。
なJシ前記の実施例では、TASK2において平均速度
を1回惇出する毎に直ちにその結果によりモードを選択
する方式どなっていたが、これを第16図に示J’ 1
1 < 2つのT A S K 、ななわち平均車速を
算出するTASK21とモードを選択するT A S 
K 22とに分離し、起動時間を別にすることも可能で
ある。
また、前記実施例の第14図に示すTASK2を、第1
7図に示ターように変更することも可能である。すなわ
ら、第17図ではステップ(1701)で平均車速を紳
出し、それをステップ(1702)において、?t3i
、s図に示ずメモリ空間をFIFOスタックとして逐次
蓄え、次いでステップ(1703)で平均車速データが
ゑ回続けて同−設定車速範囲かどうかを判定し、その判
定結果に基づいてモード選択をステップ<1704)ま
たは(1705)で行なうものである。このようにすれ
ば、モード切替がハンチング的に変化することを防止す
ることができる。
また、前記実施例ではアクセル操作量検出手段として、
抵抗式ポテンショを示したが、これに代えてパルスエン
コーダなどの変位検出器でも良いことは勿論である。
また、前記実施例では、絞り弁駆動手段として、サーボ
モータドライバ9.サーボモータ11および弁開度ポテ
ンショ10を示したが、これらに代えて空圧または油圧
サーボアクチュエータなどを使用することもでき、また
サーボモータ11としても直流モータの代りにパルスモ
ータ等でも良いことは勿論である。
また、この実施例では平均車速9>出に際して移動平均
化手法を用いたが、その他の手法としては、加重平均化
手法を用いることも可能である。
更に、前記実施例では、車速センサどしてロ−タリエン
コーダを用い、中速に応じた周波数のパルス列を1gる
ように4Raしたが、パルス列をマイクロコンピュータ
に直接供給する代りに、外部で前記パルス列を周波数カ
ウンタで計数し、その目数結果をマイクロコンピュータ
に取込んで車速を判定したり、あるいは前記パルス列を
F/V変換して取込んで車速を判定するようにしても良
いことは勿論である。
(発明の効果) 以上の実施例の説明でも明らかなように、この発明によ
れば過去の平均車速により道路環境を推定し、その道路
環境に適したスロットル開度特性が自動的に選択される
ため、渋滞路や高速路に応じて常に最適なアクセル操作
m/絞り弁開度特性を得ることができるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を説明するためのクレーム対応図、第2
図は本発明装置の電気的なシステム構成を示すブロック
図、第3図はアクセルペダル周辺の機構を示す模式図、
第4図は絞り弁周辺の機構を示す模式図、第5図は本実
施例装置のマイクロコンピュータで実行される制御プロ
グラムの4ri成を示すメイン70−ヂヤート、第6図
は割込処理の詳細を示すフローチャート、第7図T A
 S Kアイスバッチャ処理の詳細を示す70−ヂV−
1・、第8図は各TASKの実行タイミングを示ずタイ
ムチャート、第9図はT A S K Oの詳細を示す
70−ヂヤート、第10図はマイクロ」ンピュータのメ
モリ内に各モードに対応して複数組設()られる照合テ
ーブルの内容を示づ図、第11図は第10図の照合テー
ブルに対応1−るペダルストローク/絞り弁開度特性を
示づグラフ、第12図はTASKIの詳細を示す70−
ヂヤー1−1第13図はT A S K 1の処理に際
して使用されるF’lFOスタックエリアの詳細を示す
メモリマツプ、拘114図はTASK2の処理の詳細を
示づフローチ1−−ト、第15図は各モードと平均車速
域どの関係を示す図、第16図は平均車速演粋処理とモ
ード選択処理とを別にした他の実施例を示すフローチャ
ート、第17図はTASK2の他の実施例を示づフロー
チャート、第18図は平均車速データを記憶するために
設けられるFIFOスタックの詳細を示すメモリマツプ
である。 100・・・アクレル操作量検出手段 101・・・アクセル用操作子 102・・・走行速度検出手段 103・・・平均走行速度検出手段 104・・・平均31度域弁別手段 105・・・制御信号発生手段 106・・・絞り弁 107・・・絞り弁駆動手段 特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アクセル用操作子の操作mを検出するためのアク
    セル操作m検出手段と; 自重の現在の走行速度を検出するための走行速度検出手
    段と; 前記検出された走行速瓜に基づいて、過去一定時間内に
    113ける自車の平均走行速度をめる平均走行速度検出
    手段と; 前記平均走行速度が、予め定められた複数の平均3L!
    度域の何れに該当するかを弁別する平均速度域弁別手段
    と; アクセル用操作子の操作量と絞り弁の00度目標値どの
    間に所定の関係が複数組だけ設定されていて、前記弁別
    された平均速度域に応じた前記組の1つが選択され、該
    選択された組において前記検出された操作mに対応する
    開度目t7yA1aを示づ制御信Bを出力する制御信号
    発生手段と; 前記開度目標値と実際の絞り弁開度とが一致づるように
    、絞り弁を開閉駆動する絞り弁駆動手段とからなること
    を特徴とする車両用アクセル制御装置。
JP58108578A 1983-06-17 1983-06-17 車両用アクセル制御装置 Pending JPS601335A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58108578A JPS601335A (ja) 1983-06-17 1983-06-17 車両用アクセル制御装置

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