JPS63268943A

JPS63268943A - エンジンのスロツトル弁制御装置

Info

Publication number: JPS63268943A
Application number: JP10255287A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Nagaoka; 長岡　満; Kazuya Oda; 織田　一也; Toshihiro Matsuoka; 俊弘松岡; Toru Onaka; 徹尾中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-04-25
Filing date: 1987-04-25
Publication date: 1988-11-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2523451B2

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）本発明はエンジンのスロットル弁制御装置、特にスロッ
トル弁の開度をアクセルペダルの踏込み量に応じて電気
的に制御するようにしたスロットル弁制御装置に関する
。

（従来の技術）一般に車両に搭載されるエンジンのスロットル弁は、ア
クセルペダルの踏込み操作により機械的連動機構を介し
て開閉制御されるのであるが、例えば特開昭５９−１０
７５０号公報によれば、アクセルペダルの踏込み量を検
出する踏込み量検出手段と５量検出手段により検出され
たアクセルペダルの踏込み量に応じてスロットル弁の開
度を電気的に制御する制御手段とを設け、スロットル開
度をアクセル踏込み量に対して所定の特性で制御するよ
うにしたものが示されている。これによれば、例えば上
記公報に示されているように、悪路走行時にアクセル踏
込み量に対するスロ・リトル開度のゲインを小さくして
悪路での走行安定性を向上させる等、走行状態に応じて
常に最適のスロットル開度特性を得ることが可能となる
。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記の如き電気制御式のスロットル弁制御装
置においては、良好な発進加速性或は中遠域からの中間
加速性を得るためにはアクセル踏込み量に対するスロッ
トル開度のゲインを大きくして応答性を高くすることが
望ましいのであるが、特に発進加速性を向上させるため
低アクセル踏込み領域で上記ゲインを大きくすると、渋
滞走行時の運転性が悪化することになる。つまり、車間
車距離が短い状態において極低速での発進と停止とが頻
繁に繰り返される渋滞走行時に、アクセル踏込み量に対
するスロットル開度のゲインが大きいと、アクセルペダ
ルの僅かな踏込みによって車速の急激な変化が発生し、
渋滞走行のためにはアクセルペダルを極めて慎重且つ微
妙に操作しなければならないことになる。そして、この
ようなアクセル操作が渋滞走行時における運転者の疲労
を著しく増大させる原因となるのである。

本発明は電気制御式スロットル弁制御装置に関する上記
のような問題に対処するもので、通常状態での発進加速
性等を良好に維持しながら、渋滞走行時の運転性を向上
させることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的達成のため、本発明に係るエンジンのスロッｌ
〜ル弁制御装置は次のように構成したことを特徴とする
。

即ち、第１図に示すように、アクセルペダルＡの踏込み
量を検出するアクセル踏込み量検出手段Ｂと、該検出手
段Ｂにより検出されたアクセル踏込み量に応じて所２定
の特性でスロットル弁Ｃの開度を制御するスロットル制
御手段りとが備えられた構成において、当該車両が渋滞
走行状態にあるか否かを判定する渋滞走行判定手段Ｅと
、該判定手段Ｅにより渋滞走行状態が判定された時に、
上記スロットル制御手段りによるアクセル踏込み菫に対
するスロットル開度のゲインを変更するスロットルゲイ
ン変更手段Ｆとを設ける。このスロットル特性変更手段
Ｆは、具体的には、渋滞走行時に上記ゲインを通常時よ
り小さくするものであるが、上記渋滞走行判定手段Ｅに
より渋滞の度合いをも判定して、その度合いに応じて上
記ゲインを小さくするようにしてもよい。

（作　　用）上記の構成によれば、通常状態での発進時には、アクセ
ル踏込み量に対して比較的大きなゲインでスロットル開
度が制御されるので良好な発進加速性が得られるのに対
して、渋滞走行時には上記ゲインが小さくされるので、
同一アクセル踏込み量に対するスロットル開度の増加が
抑制されることになる。従って、比較的ラフなアクセル
操作によっても車速の上昇が緩かになり、渋滞走行時の
運転性が改善されることになる。

（実　　施　　例）以下、本発明の実施例について説明する。尚、この実施
例は電子制御式自動変速機と共に使用されるエンジンの
場合であって、該エンジンのスロットル制御と自動変速
機の変速制御（及びロックアツプ制御）とを並行して行
うようにしたものである。

第２図に示すように、この実施例に係るエンジン１にお
いては、吸気通路２に設けられたスロットル弁３がＤＣ
モータ等のアクチュエータ４により開閉駆動されるよう
になっている。また、このエンジン１に結合された自動
変速機５は複数の変速用ソレノイド６＋　、６２．６３
とロックアツプ用ソレノイド７とを有し、変速用ソレノ
イド６１．６２．６３のＯＮ、ＯＦＦの組合せによって
油圧回路が切換えられて複数の油圧締結要素が選択的に
締結されることにより、変速機構が複数の変速段に切換
えられるようになっており、またロックアツプ用ソレノ
イド７のＯＮ、ＯＦＦによってトルクコンバータ内のロ
ックアツプクラッチ（図示せず）が締結もしくは解放さ
れるようになっている。そして、上記スロットル弁駆動
用のアクチュエータ４と、変速用及びロックアツプ用ソ
レノイド６１〜６３．７に対して夫／Ｚスロットル制御
信号Ｓ１、変速制御信号Ｓ２及びロックアツプ制御信号
Ｓ３を出力するコントローラ１ｏが備えられ、該コント
ローラ１０に、アクセルペダルの踏込み量を検出するア
クセルセンサ１１と、車速を検出する車速センサ１２と
、変速機５のギヤ位置（変速段）を検出するギヤポジシ
ョンセンサ１３と、例えばレーザ光線を用いて先行車両
との車間距離を測定する車間距離センサ１４とからの出
力信号ｓ、＋　８５　＋　ｓ６．ｓ、が入力されるよう
になっている。

次に、上記コントローラ１０の作動を示すフローチャー
トに従って本実施例の作用を説明する。

第３図に示すように、このコントローラ１０は、作動開
始時に所定のシステムイニシャライズを行った上で、上
記信号Ｓｌによりアクチュエータ４を介してスロットル
弁３の開度の制御を行い、また上記信号Ｓ２．Ｓ３によ
りソレノイド６１〜６３，７を介して自動変速機５の変
速段の制御とロックアツプクラッチの制御とを行う。

上記スロットル制御は、具体的には第４図に示すフロー
チャートに従って行われる。つまり、コントローラ１０
は、先ず、第２図に゛示す各センサ１１〜１４からの信
号８４〜Ｓ７に基いてアクセルペダルの踏込み量α、車
速Ｖ、ギヤポジションｇ及び車間距離ｄを入力する（ス
テップＰ１〜Ｐ４）。そして、停車中か走行中かを示す
フラグＦノ）値を判定し、Ｆ＝Ｏの時、即ち停車中は、
タイ　マしを０″′にセットし、且つ車間距離の実測値
ｄを後述するスロットルゲインにの演算で使用するデー
タＤに変換して記憶した上で、車速Ｖが５　′ｋｍ／ｈ
を超えたか否かを判定する（ステップＰ５〜Ｐ８）。こ
の時点で、当該車両が発進し、車速Ｖが５　ｋｍ　／　
ｈを超えれば上記フラグＦを１′°にセットし、且つ、
前回走行時のデータに従ってスロットルゲインにないし
スロットル開度θの演算を行い、アクチュエータ４に制
御信号ｓ１を出力する（ステップＰ９〜Ｐ１３）。尚、
ステップＰＩＯ〜ＰＩ３の演算及び制御信号の出力につ
いての詳細は後述する。

そして、コントローラ１０は、次の制御サイクルでは、
フラグＦが“１°”にセットされているので上記ステッ
プＰ５からステップＰ１４以降を実行し、上記タイマｔ
の値に１を加算すると共に、車速■が４０　ｋｍ　／　
ｈを超えているか否かを判定し、４０ｋｍ／ｈ未満であ
れば現時点の走行中における車速の最大値ｖｏを求める
（ステップＰ１４〜Ｐ２０）。この最大値ＶＱを求める
動作は次のように行う。先ず、車速Ｖの今回、前回及び
前々回の測定値を夫々ｖ１　＋　ｖ３　、”３として、
Ｖ３　）ｖ３　。

Ｖ２）ｖｌの時、即ち車速Ｖのピークが検出された時に
、更にこのピーク値ｖ２を先に求めた最大値ｖ、）と比
較し、Ｖ２＞ＶＯの時に最大値Ｖ。をこのピーク値ｖ２
に更新する。この動作は、車速■が４０ｋａ＋／ｈを超
えない限り次に停車するまで繰り返し行われ、これによ
って今回走行時の車速の最大値Ｖ。が得られる。

次に、コントローラ１０は、今回の走行開始時からの連
続走行時間ｔが２０秒を超えたか否か、また現時点での
先行車両との車間距離ｄが２０ｍを超えたか否かを判定
する（ステップＰ２□、Ｐ２２）。そして、連続走行時
間ｔが２０秒以下であり、且つ車間圧１１１１ｄが２０
ｍ以下の時は車速Ｖが３　ｋｍ　／　ｈ未満となったか
否かを判定し、３　ｋｍ　／　ｈ未満となった時、換言
すれば停車した時に、実測した連続走行時間を及び今回
停車するまでの走行中における車速の最大値Ｖｏをスロ
ットルゲインにの演算に使用するデータＴ、Ｖとして記
憶する。また、この時、フラグＦを０″にリセットする
（ステップＰ２３〜Ｐ２５）。尚、このスロットルゲイ
ンにの演算には、上記のようにステップＰ７で記憶した
発進時の車間距離のデータＤも用いる。

コントローラ１０は、次にスロットル開度θの基本とな
る関数値ｆ（α）をアクセル踏込み量αに基いて求める
（ステップＰｒｏ）。この関数値ｆ（α）は、第５図に
示すように各ギヤポジションｇについて予めマツプとし
て設定されたものであって、基本的にはアクセル踏込み
量αの増大に従って大きな値をとるようになっている。

ここで、ギヤポジションｇが高変速段側はと関数値ｆ（
α）が大きくされているのは、車両駆動力が不足し易い
高変速段時にエンジン出方を高めるためである。

そして、コントローラ１０は、上記のようにして求めた
前回の走行についての発進時の車間距離りと連続走行時
間Ｔと最大車速ＶとからスロットルゲインＫを求め、こ
のゲインにと上記関数値ｆ（α）とを積算することによ
り目標スロットル開度θを算出して、スロットル弁３の
開度がこの目標開度θとなるようにアクチュエータ４に
制御信号Ｓ、を出力するくステップｐＨ〜Ｐ１３）。

然して上記スロットルゲインには、具体的には第６〜１
１図に示すファジー制御により次のようにして求められ
る。

即ち、先ず車間距ｆｉＤの値を第７図のメンバーシップ
特性図の横軸に当てはめ、ラインＮとラインＭＮとの交
点、又はラインＦとラインＭＦとの交点から２つのメン
バーシップ関数値り、、Ｄ２を求めると共に、次にこれ
らの値Ｄｌ、Ｄ２を第８図のメンバーシップ特性図の縦
軸に当てはめ、ラインＥ、ＮＥ、Ｐ、ＮＰどの交点から
モード値Ｍ、、Ｍ２を１．０〜１．２の範囲で求める（
第６図のフローチャートのステップＱ＋　、Ｑ２　）。

この場合において、車間距離りが１０ｍ以下であって関
数値Ｄｉ　（ｉ＝１．２．以下同様）が第７図のライン
Ｎから求められた場合は、これに対応するモード値Ｍｉ
は第８図のラインＥから求められ、関数値Ｄｉが第７図
のラインＭＮから求められた場合はモード値Ｍｉは第８
図のラインＮＥから求められる。また、車間距離りが１
０ｍ以上であって、関数値Ｄｉが第７図のラインＦから
求められた場合は、モード値Ｍｉは第８図のラインｐか
ら求められ、関数値Ｄｉが第７図のラインＭＦから求め
られた場合は、モード値Ｍｉは第８図のラインＥから求
められる。つまり、図示のように車間距ｌ１ｌｉＤが例
えば１０〜２０ｍの間にある場合、関数値り、、Ｄ２は
夫々第７図のラインＦとラインＭＦとの交点から求めら
れると共に、ラインＦから求められた値り、を第８図の
ラインＰに当てはめることによりモード値Ｍ１が求めら
れ、第７図のラインＭＰから求められた値Ｄ２を第８図
のラインＥに当てはめることによりモード値Ｍ２が求め
られる。

次に、連続運転時間Ｔ及び最高車速Ｖを第９゜１０図の
メンバーシップ特性図の横軸に夫々化てはめ、ラインＳ
とラインｌ、及びラインＬとラインＨどの交点からメン
バーシップ関数値Ｔ、　、　Ｔｚ及びＶ、、Ｖ２を求め
ると共に、これらを組合せて積算することにより積算値
Ｗ１〜Ｗ４を求める（ステップＱ３〜Ｑ５　）。ここで
、ｗ１＝ＴＩＸＶＩ　、Ｗ２　＝’ｒ、ｘｖ２、Ｗ３　
＝Ｔ２　ＸＶＩ、Ｗ４　＝Ｔ２　ｘｖ２である。そして
、これらの積算値Ｗ１〜Ｗ４を第１１図のメンバーシッ
プ特性図の縦軸に当てはめて、ラインＥ、ＮＥ、Ｐ、Ｎ
Ｐとの交点からモード値ｍ１〜ｍ４を１．０〜１゜２の
範囲で求める（ステップＱ６）。この場合において関数
値Ｔｉが第９図のラインＳから求められ且つ関数値Ｖｉ
が第１０図のラインＬから求められた場合は、それらの
積算値ｗｊ　（ｊ＝１〜４、以下同様）を第１１図のラ
インＥに当てはめることによりモード値ｍｊが求められ
、関数値′「ｉ、Ｖｉが夫々第９図のラインＳ、第１０
図のラインＨから求められた場合は、積算値ｗｊを第１
１図のラインＮＥに当てはめることによりモード値ｍｊ
が求められ、関数値Ｔｉ、Ｖｉが夫々第９図のラインｇ
、第１０図のラインＬから求められた場合は、積算値ｗ
ｊを第１１図のラインＥに当てはめることによりモード
値ｍｊが求められ、更に関数値Ｔｉ、Ｖｉが夫々第９図
のラインｇ、第１０図のラインＨから求められた場合は
、積算値ｗｊを第１１図のラインＰに当てはめることに
よりモード値Ｍ　ｊが求められる。つまり、図示のよつ
に関数値Ｔ１が第９図のラインＳから、Ｔｚがラインρ
から、関数値Ｖ１が第１０図のラインＬから、■２がラ
インＨから求められたものとすると、積算値ｗｌ　　（
’ｒ’、　ＸＶＩ）は第１１図のラインＥに当てはめら
れてモード値ｍ１が求められ、ｗ２（ＴＩＸＶ２）はラ
インＮＥに当てはめられてモード値ｍ２が求められ、Ｗ
３　　（Ｔｚ　ＸＶＩ　）はラインＥに当てはめられて
モード値ｍ３が求められ、更にＷ４　　（Ｔｚ　ｘｖ２
）はラインＰに当てはめられてモード値ｍ４が求められ
る。

そして、上記車間距離りに基づく関数値ＤＩ。

Ｄ２と、これらに対応するモード値Ｍ、、Ｍ２と、連続
走行時間Ｔ及び最高車速■に基づく積算値Ｗ１〜Ｗ４と
、これらに対応するモード値ｍ１〜ｍ４とを用い、次式
に従ってスロットルゲインＫを算出する（ステップＱ７
）。

Ｋ＝（ＭＩＤ　Ｉ＋Ｍ２　Ｄ２　＋ｍｌ　Ｗｌ　＋ｍ２
　ｗ２　＋ｍ３　ｗ３　＋ｍ４　ｗ４　）　／　（ＤＩ
＋　Ｄ２　＋ｗ１＋Ｗ２　＋ｗ３　＋ｗ４　）　　　　
　　　　（Ｉ　）ここで、値り、、Ｄ２．Ｍ、、Ｍ２は
車間距離に関する値であり、また値ｗ１〜Ｗ　４　、　
ｍ　１〜ｍ４は、走行時間と車速とに応じたいわば車両
の進み具合に関するものであって、これら両者から求め
られるスロットルゲインには渋滞の程度に関する値とな
り、渋滞の度合いが大きいほど小さな値となる。尚、上
記の例では第８図及び第１１図のラインＮＰを用いない
でラインＥを用いているが、これは渋滞走行時における
燃費の向上を図るためである。

そして、上記のように渋滞の度合いが大きいほど小さな
値となるスロットルゲインＫを用いてアクセル踏込み量
αに対するスロットル開度θが制御されることにより、
渋滞走行時にはラフなアクセル操作によってもスロット
ル開度ないし車速が桜かに変化することになる。

ここで、最高車速Ｖが４０　ｋｍ　／　ｈを超えている
場合、連続走行時間Ｔが２０秒を超えている場合、及び
車間距離りが２０ｍを超えている場合は、アクセルペダ
ルが戻された時に、夫々ｖ＝４０、Ｔ＝２０．Ｄミコ０
とセットされる（第４図のフローチャートのステップＰ
２６＋２７．　Ｒ２８，２９、Ｒ３０１３１＞。そして
、渋滞状態が解消して、上記各条件の全てが満足された
場合は、上記第６〜１１図のファジー制御に従ってスロ
ットルゲインＫが求められた時に、その値が最大値であ
る１゜２となり、これにより渋滞状態が解消された時に
、アクセル踏込み量αに対してスロットル開度θが比較
的大きなゲイン（１，２＞で制御される通常時の制御に
復帰することになる。

尚、本実施例においては上記の如きスロットル開度の制
御と並行して自動変速機の制御が第１２１４のフローチ
ャートに従って行われる。

この制御においても、コントローラ１ｏは先ずアクセル
踏込み量α、車速■、ギヤポジションｇを入力すると共
に、上記スロットル制御と同様にして、或はスロットル
制御での判断結果を利用して当該車両が渋滞走行状態に
あるか否かを判定する（ステップＲ，〜Ｒ４）。そして
、非渋滞状態である場合は、予め設定された通常走行用
の変速特性マツプ及びロックアツプマツプと、上記の実
際に検出したアクセル踏込み量α及び車速Ｖとを照し合
せ、その時点でのギヤポジションｇに対して変速段をシ
フトアップするか否か或はシフトダウンするか否か、ま
たロックアツプクラッチを締結するか解放するかの判定
を行う（ステップＲ５、Ｒ６）。

一方、渋滞走行状態もしくは渋滞度が一定以上であると
判定した場合は、渋滞用変速特性マツプを用いてシフト
アップ及びシフトダウンの判定を行い、且つロックアツ
プクラッチを解放する（ステップＲ７，Ｒ８）、上記渋
滞用変速特性マツプは、第１３図に破線で示すように１
−２シフトアツプライン（及びシフトダウンライン）が
実線で示す通常時のラインより低車速側に設定されて、
２速での走行領域が拡大されている。これは、渋滞走行
時に出力が大きくなる１速での走行をできるだけ回避し
て、速度の急激な変化を防止すると共に燃費の向上を図
るためである。

そして、上記ステップＲ５＋　Ｒ６又はＲ，、Ｒ８の判
定結果に応じて第２図に示すソレノイド６Ｉ〜６８，７
に対して変速制御用及びロックアツプ制、御用の信号Ｓ
、、Ｓ３を出力する（ステップＲ９）。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、アクセルペダルの踏込み
量に応じてスロットル弁の開度を所定の特性に従って電
気的に制御するスロットル弁制御装置を備えた車両にお
いて、渋滞走行時に、低アクセル踏込み領域でのアクセ
ル踏込み量に対するスロットル開度のゲインを通常時よ
り小さくするようにしたので、ラフなアクセル操作によ
ってもスロットル開度ないし車速の急激な変化が回避さ
れることになる。これにより、渋滞走行時における運転
性が向上し、またアクセル、操作が容易化されることに
より運転者の疲労が軽減されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２〜１３図は本発明の
実施例を示すもので、第２図は制御システム図、第３図
は全体の制御動作を示すフローチャート図、第４図はス
ロットル制御動作を示すフローチャート図、第５図はこ
のスロットル制御で用いられるアクセル踏込み量に対す
るスロットル開度の基本値の特性を示す特性図、第６図
はスロットルゲインの演算に用いられるファジー制御を
示すフローチャート図、第７〜１１図はこのファジー制
御で用いられる各特性図、第１２図は変速及びロックア
ラ１制御動作を示すフローチャート図、第１３図はこの
変速制御で用いられる変速特性を示す特性図である。１・・・エンジン、３・・・スロットル弁、１０・・・
スロットル制御手段、渋滞走行判定手段、スロットルゲ
イン変更手段（コントローラ）、１１・・・アクセル踏
込み量検出手段（アクセルセンサ）、１２．１４・・・
渋滞走行判定手段〈車速センサ、車間距離センサ）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル
踏込み量検出手段と、該検出手段で検出されたアクセル
踏込み量に応じて所定の特性でスロットル弁の開度を制
御するスロットル制御手段と、車両が渋滞走行状態にあ
るか否かを判定する渋滞走行判定手段と、該判定手段に
より渋滞走行状態が判定された時に、上記スロットル制
御手段によるアクセルペダル踏込み量に対するスロット
ル開度のゲインを通常より小さくするスロットルゲイン
変更手段とを有することを特徴とするエンジンのスロッ
トル弁制御装置。