JPS6316144A

JPS6316144A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPS6316144A
Application number: JP15983086A
Authority: JP
Inventors: Shoji Imai; 祥二今井; Mitsuru Nagaoka; 長岡　満; Toshihiro Matsuoka; 俊弘松岡; Kazutoshi Nobumoto; 信本　和俊
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1988-01-23
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JP2575656B2

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）本発明は、アクセル操作量を電気量に変換し、この電気
量に対応してスロットルバルブのようなエンジン出力調
整手段を介してエンジン出力を制御するようにしたエン
ジンの制御装置に関し、特に車両のスピンを未然に防止
できるようにしたエンジンの制御装置に関する。

（従来技術）従来からアクセル操作量にもとづいてエンジン出力を電
気的に制御するようにしたエンジンの制御装置が種々提
案されており、さらに例えば特開昭６０−１４７５４６
号公報に開示されているように、車両の加速運転時に駆
動輪が空転しないようにエンジン出力を抑制制御するよ
うにしたものも知られている。

ところ、で、車両走行中にハンドルを操舵した場合、操
舵角が大きいと特に低μ路面では車両がスピンを起しや
すいという問題があった。このような場合、従来はハン
ドル瓜作およびアクセル操作でスピンの発生を回避しよ
うとしていたが、この操作は熟練した運転者でも困難な
技術であった。

この状態は、後輪が横すべりを起す状態であるため、上
記従来技術のように、空転を検出してからエンジン出力
を制御しても横すべりを確実に防止することは困難であ
った。

（発明の目的）そこで本発明は、車両操舵時の安全性を向上させたエン
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、アクセル操作量にもとづいてエンジン出力を
制御するようにしたエンジンの制御装置において、車両
の操舵角を検出する手段と、車両のヨーレートを検出す
る手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角に対
して予め設定された最大ヨーレートと前記ヨーレート検
出手段で検出された現在のヨーレートとを比較し、最大
ヨーレートと現在のヨーレートとの差が所定値より小さ
い場合に、この差が前記所定値以上となるようにエンジ
ン出力をアクセル操作量とは独立に制御する手段とを具
備することを特徴とする。

（発明の効果）本発明によれば、操舵時における車両のヨーレートが予
め設定された最大ヨーレートから所定値だけ低くなるよ
うにエンジン出力を制御しているので、操舵時に車両が
スピンするのを未然に防止することができる。

（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はヨーレート検出手段、９はス
ロットルバルブ４のアクチェエータとしてのＤＣモータ
である。

そしてコントロールユニット５には、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■、
変速８３からのギアポジション、ヨーレート検出手段８
からのヨーレートＹ等をそれぞれあられす信号が入力さ
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９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、運転者によつてア
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＠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れす信号を発生する。第１
図のコントロールユニット５に相当する制ｊｎ部１４は
、アクセル即度αに対応して予め定められたスロットル
開度ｆ（α）をあられす複数のマツプ１５を、情報検出
部１３からの信号によって選択し、かつスロットルゲイ
ンの補正係数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Ｇ、。〜ＧＪ（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１
４では２つの動作が行なわれている。すなわち、複数の
α−ｒ（α）マツプ１５から１つのマツプを選択し、か
つスロットルゲインの補正係数Ｋを決定して目標アクセ
ル開度θ７を決定する（θ、＝ＫＩｆ（α））利得特性
制御動作と、スロ７）ルバルプ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Ｇ、〜Ｇ、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８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、をあられす制御式は下記の
（１）式に示す、なお、Ｇ、　、Ｇ、、Ｇ、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れす定
数である。

θｔ＝Ｇ＋（θ、−〇）”ＧＪ（θ丁−θ）ｄｔ十Ｇ、
（θ、−〇）′−・−・・−一−−−−−−−・−Ｉｌ
ｌこの＋１１式を時間単位で制御するために時間で微分
する必要があるから、 θ７を微分すれば θア’＝ＧＩ（θ、−〇）’＋Ｇｔ（θ、−〇）十Ｇ、
（θ、−〇）“　　　・・・−−−−−−−−一−−・
−・（２）ここで今回のスロットル開度偏差θ１−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ＥＮｌ、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とすればテ２）式から、θｒ　’
　　＝　Ｇ＋　＊　（Ｅ　Ｎ　　　Ｅ　Ｎ　１　）　＋
Ｇｚ　＊　Ｅ　Ｎ＋Ｑ、＊　　（（ＥＮ−ＥＮ　１）−
（ＥＮＩ−ＥＮ２）１＝Ｇｌ＊（ＥＮ−ＥＮＩ）＋Ｇ２＊ＥＮ＋Ｇ、＊（ＥＮ
−２＊ＥＮ　１土ＥＮ２）−・−−−一・−−ｍ−−−
−−−・−（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する。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θ７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ｌｏｍｓｅｃ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、次のステッ
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、車速Ｖ、操舵角Ｓ、ヨーレートＹ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１１ＭＮを前述した
（３）式を用いて演算する　（ＰｒＤｉｌｉＪｆ御）、
すなわち、Ｅ　Ｎ　”０７−θ ＭＮ←ＭＮ＋Ｇｏ＊　（ＧＩ＊（ＥＮ−ＥＮＩ）＋Ｇ、
＊ＥＮ＋　Ｇ　ｓ　＊　（Ｅ　Ｎ　−２＊　Ｅ　Ｎ　１　＋Ｅ
　Ｎ　２）　）ＥＮＩ　←ＥＮＥＮ２←ＥＮＩなお、Ｇｏは系全体の制御ゲインをあられす定数で、通
常はＧ。＝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Ｅ
ＮＩに、前回のスロ・ットル開度偏差ＥＮＩ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５４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０本実施例におい
てはアクチュエータはＤＣモータ９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。

本発明においては、第６図に示すように、速度Ｖをパラ
メータとして、操舵角ｓｔ二対して車両がスピンを発生
するおそれのないヨーレートの最大許容値を最大ヨーレ
ートＹ、、つとして予め設定するとともにこの最大ヨー
レートＹ１１、に対してそれより値の小さい側に所定の
幅εを設定しておく。

そして現在のヨーレートＹを同一操舵角における最大ヨ
ーレートＹ、、ｘと比較して、最大ヨーレートＹ□、と
現在のヨーレートＹとの差がεより小さくならないよう
にヨーレートＹを減少させるべくエンジンの出力をアク
セル操作量と独立して制御するものであり、上記差Ｙ、
、、−Ｙが所定値εより小さくなった場合、ヨーレート
が減少するように後輪駆動車（ＦＲ車）ではエンジン出
力を低下させ、一方前輪駆動車（ＦＦ車）ではエンジン
の出力を増大させている。このようなエンジン出力の制
御によって、操舵時における車両のヨーレートは最大ヨ
ーレートＹ　ｓ　ｍ　ｘに達することはないから、スピ
ンの発生を未然に防止することができるのである。

さらに、本実施例においては、スピンの発生防止のみで
なく、操舵時の回頭性の向上をも図っており、そのため
、第７図に示すように、速度Ｖをパラメータとして、操
舵角Ｓに対して応答すべき基準ヨーレートを最小ヨーレ
ー）Ｙａｔ＊として予め設定しておく　（但しＹ　ｓｉ
ｎ　＜Ｙｍａｘ−ε）、現在０）　ａ　−１ｙ−）　Ｙ
を同一操舵角における最小ヨーレートＹ　ｓ　！　Ｒと
比較して、Ｙ　＜　Ｙ　＊　ｉ　ｎである場合にはＹ≧
Ｙ　ｗａ　ｉ　ａになるようにエンジン出力をアクセル
操作量と独立して制御している。その場合はＦＲ車では
エンジン出力を増大させ、ＦＦ車ではエンジン出力を低
下させるように増大させ、ＦＦ車ではエンジン出力を低
下させるようにエンジン出力を制御すればよい。

第８図は第４図のステップ３３における目標スロットル
開度θ７を決定するための制御フローの一例を示す、な
おこの制御フローはＦＦ車の場合である。まずステップ
１０１で第６図および第７図を用いて最大ヨーレー）Ｙ
、、、および最小ヨーレートＹ、！、１を算出する。そ
して次のステップ１０２で、最大ヨーレートＹ　１１１
１１＋と現在のヨーレ−）Ｙとを比較して、両者の差Ｙ
、、、−Ｙが所定値εより小さいか否かを判定する。ス
テップ１０２における判定結果がＹＥＳであれば、ＹＩ
ｌ、、−Ｙくεであるから、ステップ１０３で目標スロ
ットル開度θの補正値ρを＋β（βは正の設定値）とす
る、そしてステップ１０４において、第９図に示すよう
なアクセル開度αとスロットル開度ｒ（α）との関係を
あられす複数のマツプから１つのマツプを選択する。第
９図において直ｍＡは、第１図の変速８１３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）との関係を示すマツ
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ツプを示す、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
駆動力が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０次にステップ１０５において、ステップ１０４
で選択されたマツ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１０６でこ
のスロットル開度ｆ（α）にスロットルゲインの補正係
数Ｋを乗じたもの（この場合に−１）に補正値ρ（＝＋
β）を加算して目標スロットル開度θ７を決定する。し
たがって目標スロ７）ル開度θ７かに＊ｆ（α）よりも
増加するため、エンジン出力が増大するから車両はアン
ダーステア状態となり、スピン発生の機会が回避される
。

一方、第８図のステップ１０２における判定結果がＮＯ
の場合、すなわちＹ、、、−Ｙ≧εと判定された場合に
は、ステップ１０７に移ってＹくＹ　ａ　！　ｎである
か否かを判定し、その判定結果がＹＥＳの場合、すなわ
ちＹ　＜　Ｙ、ｉ、の場合には、操舵角Ｓに対してヨー
レートが不足しているから、ステップ１０Ｂで目標スロ
ットル開度θ、の補正値ρを一βとする。そして前述し
たステップ１０４．１０５を経”’Ｃスｆ　ツブ１０６
”Ｋ＊ｆ（α）（Ｋ＝１）から補正値ρを減算して目標
スロットル開度θ７を決定する。したがって目標スロッ
トル開度θ、かに＊　ｆ（α）よりも減少するため、エ
ンジン出力が減少するから、ヨーレートＹが増大して回
顧性が向上する。

さらに、第８図はステップ１０７における判定結果がＮ
Ｏの場合は、ヨーレートＹはＹａｉｓ≦Ｙ≦Ｙ、□−８
であられされる適正範囲内にあるから、ステップ１０９
で目標スロットル開度θの補正値ρを０としてステップ
１０４．１０５を経てステップ１０６でθア≠に＊ｆ（
α”）（Ｋ＝１）としてθ７を決定する。

なお、第８図の制御フローはＦＦ車の場合であり、ＦＲ
車の場合はエンジン出力増減方向をＦＦ車とは逆にすれ
ばよいことは明らかである。

また、上記実施例においてはスロットル開度θ。

の符号を変更することによってスロットル制御の制御ゲ
インを変更しているが、エンジン出力の制御モードが、
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
な場合には、ヨーレートの過不足に応じて上記両制御モ
ードを切換えるようにしても本発明の目的を達成するこ
とができる。

上記実施例は、スロットルバルブにより吸気量すなわち
出力を調整するオツトーサイクルエンジンでエンジン出
力の調整手段としてスロットルバルブを用いた場合であ
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Ｊ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図は操舵角に対する最大
ヨーレートをあられすグラフ、第７図は操舵角に対する
最小ヨーレートをあられすグラフ、第８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９図はア
クセル開度に対する＃槓スロットル開度ｆ（α）の関係
をあられすマツプである。１−エンジン　　　　　２−・クラッチ３・・−変速ｍ
　　　　　　　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・−・ヨーレート検出手段９−Ｄ　Ｃモータ

Claims

【特許請求の範囲】　アクセル操作量にもとづいてエンジン出力を制御する
ようにしたエンジンの制御装置において、車両の操舵角
を検出する操舵角検出手段と、車両のヨーレートを検出
するヨーレート検出手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角に対して予め設
定された最大ヨーレートと前記ヨーレート検出手段で検
出された現在のヨーレートとを比較し、前記最大ヨーレ
ートと現在のヨーレートとの差が所定値より小さい場合
に、この差が前記所定値以上となるように前記エンジン
出力を前記アクセル操作量とは独立に制御する手段とを
具備することを特徴とするエンジンの制御装置。