JPS62126245A - 自動車の予測制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車のエンジン制御装置に係り。

特に、ガンリフエンジンなどの内燃機関を原動機とし念
自動車の予測制御装置に関する。

〔発明の背景〕

一般の自動車の駆動系は第６図に示すようになっている
。

第６図において、１はエンジンで、ガソリンエンジン、
ディーゼルエンジン等から構成されている。２は駆動系
で、変速機、アクスルシャフト等の弾性体から構成され
てい名。３は車体で、かなシの質量を有する。

エンジン１で発生した力は駆動系２を介して２車体３に
伝達される。４は操作器で、例えばアクセルペダルであ
る。操作器４はエンジン１に接続され１人間が操作器４
を操作すると、エンジン１の出力が制御される。エンジ
ン１と操作６４は、出力制御器５を介して接続されてい
る。出力制御器５は、第７図に示したように、スロット
ルバルブ５１．パルプアクチュエータ５２及びコントロ
ーラ５３から構成されている。

操作器４の出力はコントローラ５３に入力され、コント
ローラ５３の出力でパルプアクチュエータ５２が動作し
、スロットルバルブ５１を加減する。

コントローラ５３は、操作器４の信号に応じ。

最適な力を発生するように、スロットルバルブ５１を制
御する機能を有する。ディーゼルエンジンの場合は、ス
ロットルバルブ５１のかわりに燃料噴射ポンプの制御ラ
ックを加減するようになってぃる。

コントローラ５３＃：ｔ、スロットルバルブ５１の開度
θｔｈを、第８図の回転速度ｎ、操作器４の操ｉｔθａ
　（アクセルペダルのふみ込み１ｌ）（Ｄ＋−プルで与
える。このテーブルはコントローラ５３内のマイクロプ
ロセッサにあらかじめ記憶されており、第８図に一例を
示したごと＜、ｎか増大すると、θｔｈが小きくなるよ
うに設定されていて。

エンジン１が暴走するのを防止している。

第９図において、曲ａＲＨ二ンジ／１の定常負荷を表わ
し、これに対し−Ｐ＋はスロットルバルブ５１か半開、
Ｐ２は全開のときのエンジンｌの発生トルクＰを表わす
。そして、操作器４をゆっくり操作したときは、Ｒの線
上を、ｎと発生トルクＰが移動する。

操作量θａが急に変化した場合は、運転者が、急加速の
意思を示しているので、車体３に大きな力を作用源せる
必要がある。このため、スロットルバルブ５１を開き、
エンジン１の出力を増加させる。

ところで、駆動系２Ｆｉ弾性体で構成されている。

従って、このときのエンジン１の出力の一部は駆動系２
の弾性変形に使われ、このため、車体３の加速に遅れを
生じる。一方、駆動系２の弾性変形に使われたエネルギ
ーは時間的に遅れて放出されるため、エンジン１０発生
トルクが一定に保たれていた場合でも、車体３に対する
７１０速度は第１０図の曲線人に示すよう釦変化する。

従って、従来の制御装置では、急加速操作時に車体に現
われるカロ速度が振動変化し、いわゆる／ヤクリ現象を
生じて乗シ心地を悪化させやすいという問題点かあつ九
〇 そこで、従来は１例えば特開昭５８−４８７３８号公報
に開示されているように、車体の撮動を検出して原動機
の出力を制御する方法が適用されているが、この方法で
は、一旦、撮動が現われてからの対応となるため、充分
な乗シ心地の改善が得られないという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、急加
速操作時での加速度の振動変化が充分に抑えられ１乗シ
心地が悪化しないようにすることができる自動車の予測
制御装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、操作量の時間的変
化から、その後の操作量の変化を予測して抑制を行なう
ようにし、これＫよシ振動が生じないようなパターンで
のエンジンの制御を速やかに行ない得るようにした点を
特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による自動車の予測制御装置について１図
示の実施例により詳細に説明する。

本発明の一実施例は、その全体的な構成は第６図、第７
図で説明した従来例と同じであり、コントローラ５３に
よる制御処理の内容が異々るだけであるから、以下、こ
の相違点を中心にして説明する。

第１因は本発明の一実施例におけるコントローラ５３の
制御処理を示すフローチャートで、この制御処理はスロ
ットルバルブ５１の制御に支障をきたさない程度の充分
な頻度で繰り返し実行されるもので、この処理に入ると
、まずステップ１０で操作器４の操作量Ｑａの時間に対
する変化量ΔＱａの測定を行なう。

続いてステップ１２では、この変化量ΔＱａに基づいて
操作量Ｑａの、このときでの最終的な最大値Ｑ２の予測
を行なう。

既に、第６図ないし第９図で説明したように、この実施
例でも操作器４の操作量θａに対してスロットルバルブ
５１の開度θｔｈを第８図のごとく与え、エンジン１の
発生“トルクＴを得るようになっている。

ところで、この操作量θａｔｉ運転者が与えるもので、
任意である。そして、車体３の速度を増そうとする場合
は、θａを増加し、速度を減じようとする場合は、θａ
を小さくする。

そこで、この実施例では、一般的に、ステップ的なθａ
の変化に対し、単位時間あたりのθａの変化Δθａが大
きい場合は、運転者は急激にトルクＴを増すことを要求
しているものであるとし、θａの終点を、このΔθａの
変化で予測するようにしている。すなわち、第２図に示
したごとく。

θａが変化する際、Δθａの変化が大きいときは、θａ
の終点θａ２が太きいものと予測し、また。

Δθａの変化が小さいときはθａ２　が小さいものと予
測するのであり、この結果、ステップｌＯでは、第３図
に示すテーブルとしてコントローラ５３の中のＲＯＭに
記憶しである。ここで、第３図から明らかなように初期
値θａ！が大きく、かつ、変化率Δθａ　２５に大きい
ときはθａ２も大きく予測する。

ところで、変化量Δθａが大きいときは、終値θａ２　
　も大きくなるであろうことは、運転者によっても異な
る。よって、運転者によって、コントローラ５３のＲ，
ＯＭを交換することができる。ま念、学習的に、終値θ
ａ２を修正することもできる。

第４図に示したごとく、コントローラ５．３１Ｃは演算
制御装置６１．及び記憶装置６２ＥＬＯＭがあり、バス
６３で接続されている。書換不要な命令は、記憶装置６
２にあらかじめ記憶されている。

バス６３には、４Ｆ換可納な記憶装置６４が接読されて
おり、第８図の内容が記憶されている。記憶装置６４の
内容は、磁気等を利用した。入力装置６４を用いて、記
憶装置６４に記憶される。

一方、θａ１　　とΔθａを測定し、かつ、そのときの
θａ２　を測定し、このθａ２　を、新たに、記憶装ｆ
ｉ１６４に記憶することもできる。

次にステップ１３に進み、ここでエンジン１が発生しな
ければならない目標トルクＴの演算を行なう。すなわち
、第１０図の直線Ｂに示すような一定の・振ｆＩｈを伴
わないカロ速度を得るために必要なスロットルバルブ５
１の開度θｔｍを求めるための基となるトルクＴを求め
る。

まず、第６因のｓＩｙ、を有する系の運動に関しては。

ここに１ｍ１：エンジン１側の質量 Ｘ１；エンジン１の変位 Ｔ　：エンジン１の発生トルク Ｆ　：駆動系２の伝達トルク ｍ２：車体３の質量 Ｘ２：車体３の変位 ｋ　：駆動系２のばね定数 が成立する。ここで、Ｆを一定にするためには。

ニアシン１の発生トルクＴをＦ＝一定になるように。

のどとく制御すれはよい。（１）〜（３）式かられかる
ように、Ｔのステップ状変化に対し、Ｘｌが撮動し。

これに伴い、Ｘ２も振動する。また、 となり、ｘｌ−１−ｘ２の加速度は、Ｔに比例する。

さらに。

となる。一般に、ねじり振動は、アクスル／ギフトが節
になる。（４）式かられかるように、エンジン１の加速
度にみあって、Ｔを制御すれば、Ｆは一定になる。この
振動系Ｖ′ｉＴが与えらねれば定まる。

そこで、Ｘｉの加速度を検出し、Ｔを制御すればよい。

次ニ、ステップ１４でスロットルバルブ５１の開度θｔ
ｈ　の計算を行なう。

第５図に示したごとく、期間ｔ！、〜ｔ２の変化量Δθ
ａの大きさで、ｔ３時点でのθａ２を予測するものであ
る。このとき、ステップ１３で、第５図の目標のθｔｈ
、が求まり２　θｔｈ＋からθｔｈ２に移行する際のθ
ｔｈの変化パターン（Ｃ）を求めることができる。この
動作はステップ１４で実行される。

従来例では、第５図において、θａの変化（ａ）と一対
一で、θｔｈを（ｂｌのごとく変化させていたので。

エンジン１の撮動を防止することができなかった。

これに対し１本発明では、振動を防止できるようなパタ
ーンでθｔｈを変化することができるので、エンジン１
．車体３の撮動を防止することができる。

なお、従来例では、θａ２の値を基に、θｔｈの変化パ
ターンを求めて、制御することが開示されているが、こ
れでは、ｔ３の時点から動作が始まることになり、振＠
は防止できるが、応答性、加速性が遅くなる欠点がある
。

これに対し１本発明では、ｔ２の時点で、θｔｈのパタ
ーンを定めることができるので、人間の感覚と同じ応答
性が得られる。

ところで、この第５図において、ｔ２以後のθａの増加
か、予測に反して停止された場合は、θａ２の実際の値
に、（Ｃ）のパターンの８ｔｈが到達したとき４バター
７（Ｃ）によるθｔｈの制御を停止すればよい。

以上、ガラリ／エンジン、ディーゼルエンジンの場合に
例示したが、ガスタービン、スターリングエンジン、ｉ
動モータ等、他の原動機を用いた場合も、同じように本
発明を適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、急加速操作時で
もなめらかな加速度を与えることができるから、従来技
術の欠点を除き、常に良好な乗り心地を得ることができ
る自動車の予測制御装ｆ′ｆｔ容易に提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

ｉ、１図は本発明の一実施例における制御処理の−奨施
例を示すフローチャート、第２図は本発明における予測
処理の説明図、第３図は操咋量予測のためのテーブルの
説明図、第４図はコントローラのブロック図、第５図は
予測処理の説明図、第６図は一般的な自動車の駆動系の
一例を示すブロック図、第７図は出力制御器の一例を示
すブロック図、第８図はスロットル開度テーブルの説明
図。 第９図はエンジン特性の説明図、第１０図は加速度変動
の説明図である。 １・・・エンジン、２・・・駆動系、３・・・車体、４
・・・操作器、５・・・出力制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．車両の走行速度を指令する操作器の操作量に応じて
   原動機の出力を制御する方式の自動車の制御装置におい
   て、上記操作器に与えられた操作量の時間的変化に基づ
   いてその後の操作量変化を予測する演算手段を設け、こ
   の演算手段の予測結果に従つて上記原動機の出力を制御
   するように構成したことを特徴とする自動車の予測制御
   装置。