JPS6318143A

JPS6318143A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPS6318143A
Application number: JP15983286A
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: 1988-01-26

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）本発明は手動変速機付車両の発進時におけるクラッチ接
続を容易にしたエンジンの制御装置に関する。

（従来技術）一般に手動変速機付車両（Ｍ／Ｔ車）において、クラッ
チ接続時におけるアクセルペダルの操作は、運転者の経
験と勘に依存しているため、例えばアクセルを踏みこみ
過ぎると、エンジン回転数が上昇し過ぎて急激な飛び出
しや燃費の低下、クラッチフェーシングの摩耗等を招い
たり、あるいはアクセルの踏みこみ不足でエンジン回転
数が十分上昇しない状態でクラッチを接続するとエンス
トしたりする場合があった。

そこで例えば特開昭５９−１２２７４４号公報に開示さ
れているように、発進時のクラッチ接続操作を検出した
ときにはアクセル操作量に対するスロットル弁開度を発
進用のものに設定し、発進性をスムーズにしようとした
ものがある。しかしながら、この従来技術のものにおい
ては、単にスロットル開度特性を変えるだけのものであ
り、アクセルの操作量が不適切であれば、上記の問題点
が発生するおそれがある。

ところで、車両発進時に運転者が行なうクラ。

チ操作について第８図を参照して説明すると、クラッチ
ペダルは時点Ａ−Ｈの順に操作されることになる。すな
わち、Ａ〜Ｂ　アクセル操作によるエンジン回転数の上昇に伴
ってクラッチペダルを戻し始める。

Ｂ−Ｃ半クラツチ状態になるときの負荷の増大によって
エンジン回転数Ｎｅの下降に伴ってクラッチペダルの戻
しを止める。

Ｃ−Ｄ　　エンジン回転数Ｎｅが再上昇するまでクラ、
チペダルを半クラ７チ状態に保持する。

Ｄ−Ｅ　　エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴ってクラッチ
ペダルを完全に戻す。

しかしながら、いま上記第８図の時点Ｂ−Ｃ’について
考察してみると、このクラッチ接続開始点Ｐは、クラフ
チペダルを保持した位置が同じであっても、冷間時ある
いは補機作動によるエンジンのトルク状態の変化および
クラッチ特性の変化によってエンジン回転減少率ΔＮｅ
が異なって（る、第９図はこのエンジン回転減少率ΔＮ
ｅの変化状態をあられすもので、実線で示す曲線Ｉを標
準状態としてクラッチ接続点をＰ、とすると、曲線■は
エンジン回転数Ｎｅの吹上りが大きく、半クラツチ時間
が長いことを示し、クラッチ接続点はＰ、になる、この
場合はクラッチの耐久性を悪化させる。また曲線■はエ
ンジン回転数Ｎｅの落込みが大きく、エンストまたはク
ラッチミートショックが発生することを示し、クラッチ
接続点はＰ、になる、このように特に車両発進時のクラ
フチ接続に伴うアクセル操作には熟練を要するという問
題があった。

（発明の目的）上述の事情に鑑み、本発明は車両発進時においてクラッ
チ接続に伴うエンジン回転数の減少率ΔＮｅが常に一定
となるように、すなわち、例えば第９図の曲線■、■を
曲線Ｉとなるように補正することができるエンジンの制
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、アクセル操作量にもとづいてエンジン出力を
制御する制御手段を有するエンジンの制御装置において
、クラッチ接続操作を伴う車両発進時に、このクラッチ
接続操作時のエンジン回転数の減少率が所定の減少率と
なるように、前記制御手段とは独立にエンジン出力を制
御する制御手段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、エンジントルクの変動あるいはクラッ
チ特性変化等に関係な（、車両を発進させるためのクラ
ッチ接続操作時におけるエンジン回転数の減少率が常に
一定となるため、車両発進時のエンジン回転数の吹上り
を防止でき、かつクラッチ接続時のショックを低減する
ことができる。

したがって運転者の熟練度に頬らなくても車両発進特性
が安定し、急発進あるいはエンストの発生を防止するこ
とができる。また、半クラツチ時間が所定の短い範囲内
に限定されるから、クラッチの耐久性も向上する。

（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Ｗ’装置のシステム
構成図を示し、ｌ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はエンジン回転数センサ、８はクラッチストロ
ークセンサ、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、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、
クラッチストロークセンサ８からのクラッヂストローク
、エンジン回転数センサ７からのエンジン回転数Ｎ　ｅ
−、変速機３からのギアポジション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ｎゲインＧ、〜Ｇ、（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増大率Ｋを決定して目標アク
セル開度θ↑を決定する（θｉ−ｙ、＊　ｒ（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。後者のフィードパ、り制御
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（ＯＵ
Ｔ）は、第２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２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＋徽分動作）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。

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＋　、Ｇｔ　、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れす制御定数である
。

十Ｇ、（θ７−θ）′　　　・・−・−・・・−・・・
・・・−・−＋１１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、 θ↑を微分すれば θｙ’＝Ｇ＋（θ７−θ）’＋ｃｚ（θ７−θ）十Ｇ、
（θ７−θ）”　　　−・−・・−・−・−・−・（２
）ここで今回のスロットル開度偏差θ７−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
ＥＮｉ前々図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、θｒ’　”Ｇ＋＊（
ＥＮ　　ＥＮ　１）＋Ｇｚ＊ＥＮ＋Ｇユ＊　（（ＥＮ−
ＥＮＩ）−（ＥＮＩ−ＥＮ２））＝Ｑ＋＄　（ＥＮ−ＥＮＩ）＋Ｇ２＊ＥＮ＋Ｇｓ＊　（
ＥＮ　　２　＊ＥＮ　１　＋ＥＮ２）・−−一−−−・
−・−・−・−・・・−（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０次にステップ３
２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ｌＱ＋ｓｅｃ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、エンジ
ン回転数Ｎ　ｅ　％クラッチストローク、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Ｐｉ　
Ｍ　Ｎを前述した（３）弐を用いて演算するＣＰ　Ｉ　
Ｄ制？’ｉｌ　）。すなわち、ＥＮ←θ７−θ ＭＮ←ＭＮ＋ＧＯ＊　（Ｇ、＊　（ＥＮ−ＥＮＩ）＋Ｃ
；、＊ＥＮ＋０３＊（ＥＮ　　２’ｌ’ＥＮ１＋ＥＮ２）ＩＥＮＩ
←ＥＮＥＮ２−ＥＮＩなお、Ｇｏは系全体の制御ゲインをあられす制御定数で
、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ＥＮＩ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６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１
１ＭＮ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ア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１０１でクラッチが完全に切断されているか
否かを判定し、この判定結果がＮｏであれば次のステッ
プ１０２でクラッチが接続されているか否かを判定し、
この判定結果もＮＯであれば半クラツチ状態と判断して
次のステップ１０３へ進む。ステップ１０３では現在の
アクセル開度αと前回の制御サイクルにおけるアクセル
開度α１との差α′を演算し、同時に前回のアクセル開
度α、を現在のアクセル開度αにメモリシフトする。次
のステップ１０４でα′の値を吟味し、α１〉０であれ
ば、アクセル踏込みと判断してステップ１０５へ移って
アクセルフラグを立てる。またα’＜Ｑであれば、アク
セル戻しと判断してステップ１０６へ移ってフラグを倒
す。

さらにα′＝Ｏであれば前回のフラグの状態を保持する
０次のステップ１０７では、現在のエンジン回転数Ｎｅ
と前回のエンジン回転数Ｎｅ、との差Ｎ　ｅＩを演算し
、同時に前回のエンジン回転数Ｎｅ＋を現在のエンジン
回転数Ｎｅにメモリシフトする。そして次のステップ１
０８で、Ｎｅ’がＡｏ（Ａｏ”Ｏ）より小さいか否かを
判定し、その判定結果がＹＥＳであれば、すなわちＮｅ
’が負の値であればＮｅ’はエンジン回転数の減少率を
あられすがら、ステップ１０９へ進んでアクセルフラグ
が立っているか否かを判定し、ＹＥＳであればステップ
１１０で、Ｎｅ’の値を所定の減少率範囲の下限値Ａ１
および上限値Ａ８と比較し、Ａ　Ｉ＜Ｎ　ｅ　’　＜　
Ａ　ｚであれば、すなわちＮｅ’が所定の範囲内にあれ
ば、ステップ１１１で目標スロットル開度θ７の補正値
ρを前回の補正値ρ１にする。もしＮｅ′くＡｌであれ
ば、ステップ１１２でρ＝ρ、＋β（βは所定値）を演
算してρの値を前回より大きくする。またＮｅ’＞Ａｘ
であればステップ１１３でρ＝ρ１−βを演算してρの
値を前回より小さくする。さらにステップ１０１．１０
２の判定結果がＹＥＳである場合、あるいはステップ１
０８．１０９の判定結果がＮＯである場合には何れもρ
＝０とする。

次のステップ１１５では、通常のスロットル制御と同様
に例えば第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）との関係をあられす複数のマツプから１
つのマツプを選択する。第７図において直線Ａは、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速位宜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。車両後退時には直線Ａで示されてい
るマツプが選択される０次にステップ１１６において、
ステップ１１５で選択されたマツプＡによってアクセル
開度に対するスロットル開度ｒ（α）の値を求め、ステ
ップ１１７でこのアクセル開度ｒ（α）にスロットルゲ
インの増大率Ｋ（この場合はに＝１）を乗じ、さらにス
テップ１１２〜１１４の何れかで求められたρの値を加
算して目標スロットル開度θ７を決定する。

以上の説明で明らかなように、本実施例においては、車
両発進時においてクラッチ接続操作を行なう場合には、
必らずステップ１１０においてエンジン回転数の減少率
すなわち現在のエンジン回転数Ｎｅと前回のエンジン回
転数Ｎ　ｅ　’との差Ｎｅ　’　（Ｎｅ’　＜０）を所
定の減少率範囲の下限値Ａ、および上限値Ａ２と比較し
て、Ｎｅ’の値に応じて目標スロットル開度θ、の補正
値ρを決定し、ステップ１１７においてこのρによって
目標スロットル開度θ７を補正してエンジン出力の制御
を行なっているから、クラッチ接続操作時におけるエン
ジン回転数の減少率が常に一定の値となり、したがって
、車両発進時のアクセル摸作がきわめて容易になり、急
発進やエンストの発生を防止することができるのである
。

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１１１１装置のンス
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
ル開度に対する嚇楡スロットル開度ｒ（α）の関係をあ
られすマツプ、第８図および第９図はクラッチ操作時に
おけるクラッチペダル位置、エンジン回転数およびクラ
ッチ回転数の関係を示す説明図である。１・−エンジン　　　　　２−クラッチ３−・・変速Ｎ
　　　　　　　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・−エンジン回転数センサ８−クラ７チストロークセンサ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
制御手段を有するエンジンの制御装置において、クラッチ接続操作を伴う車両発進時に、前記制御手段と
は独立にエンジン出力を制御して、前記クラッチ接続操
作時のエンジン回転数の減少率が所定の減少率となるよ
うにする制御手段を具備することを特徴とするエンジン
の制御装置。