KR930001391B1 - 차량용 엔진 제어장치 - Google Patents

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요시아끼 단노
다까시 도우께바라
오오스께 미바야시
마꼬또 시마다
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미쯔비시지도샤고교 가부시끼가이샤
세끼 신지
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Abstract

내용 없음.

Description

차량용 엔진 제어장치
제1도는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 관한 전체 구성을 도시한 개략도.
제2도는 제1실시예의 제어 방법을 도시한 플로우챠트.
제3a도, 제3b도, 제3c도는 제1실시예의 작용을 설명하기 위한 그래프.
제4도는 제2실시예의 제어방법을 도시한 플로우챠트.
제5도는 본 발명의 제3실시예, 제4실시예에 관한 전체 구성을 도시한 개략도.
제6도는 제3실시예의 제어 방법을 도시한 플로우챠트.
제7도는 제4실시예의 제어 방법을 도시한 플로우챠트.
제8도는 본 발명의 각 실시예에 있어서 사용되는 가속도 센서의 개략적 구조도.
제9도는 제8도에 따른 가속도 센서의 출력 회로도.
제10도는 제8도에 따른 가속도 센서의 출력 특성도.
제11도 내지 제16도는 인위적 조작부재로서의 가속 페달의 답입량과 각 피이드백 목표치와의 관계를 도시한 그래프.
제17도 내지 제18도는 엔진의 운전 상태(과속 상태)와 각 피이드백 목표치와의 관계를 도시한 그래프.
제19도는 본 발명의 변형 예에서 이용되는 차량용 변속기의 개략적 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 흡기 통로 2 : 자동 변속기(동력 전달 제어 수단)
3 : 상류측 흡기 통로 4 : 드로틀 밸브
5 : 전동 모터(작동기) 6 : 제어기
7 : 모터 포지션 센서 8 : 공기 청정기
9 : 칼만 와형 에어 플로우 센서 10 : 흡기 온도 센서
11, 12 : 로드 13 : 인젝터
14a : 가속 페달 14b : 가속 포지션 센서(조작량 검출 수단)
15 : 엔진 회전수 센서 16 : 냉각 수온 센서
17 : 차속 센서 18 : 풀리 기구
19 : 추진축 20 : 차륜
21 : 가속도센서(G 센서 : 가속도 검출 수단)
22 : 브레이크 답입량 센서 24 : 억제 스위치(작동 상태 검출 수단)
25a : 스틱 25b : 스틱 포지션 센서
26 : 역전 스위치 E : 엔진
S1: 흡기계
본 발명은 흡기 통로에 출력 조정용 드로틀 밸브를 구비한 차량용 엔진 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 엔진 흡기 통로에 설치된 드로틀 밸브는, 가속 페달에 연결 설치된 와이어에 의해 구동되도록 되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 직결 작동 방식(기계 링크 방식)의 드로틀 밸브 제어장치에서는, 와이어의 요동에 의한 응답성의 악화, 와이어의 늘어짐, 부식등에 의한 가속 페달 답입감의 악화등의 문제점이 있다.
이에 대하여, 미합중국 특허 제4,519,360호에 기재된 바와같이, 가속 포지션을 입력 신호로 하여 드로틀밸브를 구동하는 것도 제안되어 있으나, 모두 가속 페달과 드로틀 밸브와의 관계는 가속 페달 답입량에 대응한 드로틀 밸브의 개방도(1대1)에 대응하게 되어 있으며, 주행성 등을 충분히 향상시킬 수 없다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하려는 것으로, 가속 페달등의 인위적 조작부재의 조작 상태(답입상태)에 따라 드로틀 밸브의 개방도를 제어함으로써, 주행성을 향상시키게 한 차량용 엔진 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명의 차량용 엔진 제어 장치는, 차량에 탑재되어 상기 차량을 주행시키기 위한 동력을 발생하는 엔진과, 이 엔진의 출력을 조정하도록 엔진 흡기 통로에 설치된 드로틀 밸브와, 이 드로틀 밸브를 구동하여 그 개방도를 조정하는 작동기와, 상기 엔진의 출력을 조정하기 위한 인위적 조작부재의 조작량을 검출하는 조작량 검출 수단과, 이 조작량 검출 수단의 검출 결과가 입력되어 상기 인위적 조작부재의 조작량에 대응하는 목표 가속 신호를 발생하는 목표 가속도 설정 수단과, 상기 차량의 주행 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과, 상기 목표 가속도 설정 수단이 발생하는 목표 가속도 신호와 상기 가속도 검출 수단의 검출 결과를 비교하여 상기 차량의 주행 가속도가 상기 목표 가속도로 제어되도록 상기 작동기에 대하여 상기 드로틀 밸브의 개방도를 조정하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
상술한 본 발명의 차량용 엔진 제어 장치에서는, 제어 신호 출력 수단으로부터 작동기로 공급되는 제어신호에 의해 드로틀 밸브 개방도를 차량의 가속도에 대응시켜서 조정하고, 이로써 차량 가속도를 목표치로 제어할 수 있다.
이하, 도면에 의해 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
제1도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에서는, 동력 전달 제어 수단으로서의 변속기(2)를 구비한 차량용 엔진 E의 각 연소실로 연통하는 흡기 통로(1)가 설치되어 있어, 각 기통에 연통하는 흡기 통로(1)는 흡기계 S1을 구성하는 서어지 탱크(도시않음)에 접속되어 있고, 이 서어지 탱크는 상류측 흡기 통로(3)에 연통하고 있다.
상류측 흡기 통로(3)에는, 드로틀 밸브(4)가 설치되어 있으며, 이 드로틀 밸브(4)는, 축(11, 12)사이에 설치된 풀리 기구(18)를 매개하여 작동기로서의 전동 모터(5)에 의해 그 개방도를 조정하도록 되어 있다.
전동 모터(5)는, 제어기(마이크로 컴퓨터)(6)로부터의 제어 신호를 받도록 결선되어 있으며, 전동 모터(5)에 의한 구동량은 개방도 검출 수단으로서의 모터 포지션 센서(7)에 의해 검출되도록 되어 있다. 이 모터 포지션 센서(7)의 검출결과에 의해 제어기(6)는 간접적으로 드로틀 밸브(4)의 개방도를 알아낼 수 있도록 되어 있다. 또, 제어기(6)는 CPU, RAM, ROM, 입출력 장치를 구비하고 있다. 또, 상류측 흡기 통로(3)의 드로틀 밸브(4)보다 상류측에는, 공기 청정기(8)가 설치되어 있고, 이 공기 청정기(8)에는 칼만 와형 에어플로우 센서(9)와 흡기 온도 센서(10)가 설치되어 있다.
또, 흡기 통로(1)의 연소실 근방에는, 연료를 분사하는 인젝터(13)가 설치되어 있다.
이와 같이, 흡기계(S1)은 흡기 통로(1), 서어지 탱크, 상류측 흡기 통로(3), 드로틀 밸브(4), 전동 모터(5), 모터 포지션 센서(7), 공기 청정기(9), 칼만 와형 에어플로우 센서(9), 흡기 온도 센서(10) 및, 인젝터(13)에 의해 구성되어 있다.
또, 제어기(6)는 차량의 운전석에 설치된 인위적 조작부재로서의 가속 페달(14a)의 답입량을 검출하는 조작량 검출 수단으로서의 가속 페달 답입량 센서(가속기 포지션 센서)(14b), 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서(15), 엔진 E의 냉각 수온을 검출하는 냉각 수온 센서(16), 차속 센서(17), 드로틀 밸브(4)가 공전 상태로 되어 있음을 검출하는 공전 스위치, 차량의 가속도(특히 전후방향 가속도)를 검출하는 가속도 검출 수단으로서의 가속도 센서(G 센서)(21) 및, 브레이크 조작부재로서의 브레이크 페달 답입량(또는 답입시인지 비답입시인지)을 검출하는 브레이크 조작 검출 수단으로서의 브레이크 답입량 센서(22)에 각각 결속되어 있다.
여기서, 제8도 내지 제10도를 참조하여 G 센서(21)에 대해 상세히 설명한다. 이 G센서(21)는 차동 트랜스형이며, 제8도에 있어서 51은 센서 본체이다. 이 센서 본체(31)내에는 완충용 오일(52)이 채워져 있다. 이 센서 본체(51)내의 돌출부(51a)에는 스프링(53a 및 53b)이 부착되어 있으며, 이 스프링(53a, 53b)의 하단부에는 코어(54)가 지지부재(55)에 의해 지지되어 매달려 있다. 또, 56은 상단이 상기 돌출부(51a)에, 하단이 코일 조립체(57)에 부착되는 프린트 기판이다. 그리고, 상기 코일 조립체(57)에는 1차 코일(57a) 및 2차 코일(57b)이 감겨 있다. 그리고 이 G 센서(21)는 제8도의 화살표가 차량의 전후방향(주행 방향)에 일치되게 하여 차체에 부착되어 있다.
또, 제9도는 제8도에 도시한 차동 트랜스형 G 센서(21)의 전기적 등가 회로를 도시한 것이다. 즉, 상기 프린트 기판(56)에는 발진기(61), 구동 회로(62) 및 AC/DC 변환기(63)가 실제 내장되어 있으며, 차량 전후 방향 가속도(G)에 의해 코어(54)가 전후 방향으로 변위하면 그 변위량에 따라 변환기(63)의 출력 전압 VG가 변화한다. 여기서, 제10도는 상기 G 센서(21)의 출력 전압 VG의 일예를 도시한 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 가속도 G가 커지면, 그에 비례하여 전압 VG가 커진다. 제어기(6)에는, ROM 내에 목표 가속도 설정 수단을 구성하는 프로그램이 설치되어 있으며, 이 프로그램은 제11도에 도시한 바와 같이 가속기 포지션 센서(14)로부터 전기 신호로 변환된 가속 개방도(가속기 페달 답입량) x에 대응한 차량의 목표 가속도 αx를 기억한다.
또, 제어기(6)의 ROM에는, 제어신호 출력 수단을 구성하는 프로그램이 설치되어 있으며, 이 프로그램은 가속도 센서(21)로부터 검출되는 실 가속도 αc와 상술한 목표 가속도 αx를 비교하여 차량의 실 가속도 αc가 목표 가속도 αx로 되도록, 전동 모터(5)로 피이드백 제어 신호를 출력하게 되어 있다.
또, 제어기(6)는 드로틀 밸브 제어 수단 외에, 연료 분사량 제어 수단이나 점화시기 제어 수단의 기능도 갖고 있으나, 연료분사나 점화시기 제어는 종래부터 공지이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
또, 제1도중 부호 19는 추진축, 20은 개략적인 차륜을 표시하고 있다.
본 발명의 제1실시예는 상술한 바와 같은 하드웨어 구성을 구비함과 동시에, 제어기(6)를 중심으로 제2도에 도시한 흐름에 따라 제어가 행해지도록 되어 있다. 제2도에 있어서는 우선 가속기 포지션 센서(14b)로부터의 가속 개방도 x, 브레이크 답입량 센서(22)로부터의 브레이크 답입량 y, 가속도 센서(21)로부터의 실가속도 αc 및, 차속 센서(17)로부터의 차속 Vc에 대응하는 검출 신호를 제어기(6)에 입력하고(스텝 a1), 이어서 브레이크 페달이 답입 상태인지의 판정이 행해진다(스텝 a2).
브레이크 페달 비답입 상태에 있어서, 가속 페달(14a)이 답입되어 있는지 여부가 판정되고(스텝 a3), 가속 페달(14a)이 답입되어 있으며, 스텝 a4, a5에 있어서, 이 가속 개방도 x에 따른 가속도 αx를 목표 가속도로 하여 이 목표 가속도 αx와 실가속도 αc를 비교하여, 이 비교치(차의 값)를 기초로 하여, 실가속도 αc가 목표 가속도 αx로 되도록 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD를 구하고 (스텝 a5), 이 구동 신호를 전동 모터(5)로 출력하여, 드로틀 밸브(4)를 목표 가속도 αx로 되도록 피이드백 제어한다(스텝 a6).
이와 같이, 가속 개방도 x는 목표 가속도를 설정하도록 되어 있다. 즉, 스텝 a4은 가속도 설정 수단으로 구성되고, 스텝 a5, a6은 제어 신호 출력 수단으로 구성되어 있다. 여기서 후술하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 또다른 제어신호 출력 수단(즉, 제2제어 신호 출력 수단이라함)과 구별하기 위해, 이하 스텝 a5, a6을 제1제어 신호 출력 수단이라 칭하기로 한다.
또, 가속 페달(14a)의 비답입시에는, 스텝 a3로부터 "아니오"루트를 거쳐서, 스텝 a7에서 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD를 제로(O)로 설정하여 현재의 드로틀 개방도를 유지하도록 지령하고, 스텝 a6에서 전동 모터(5)로 출력한다. 즉, 스텝 a7, a6에 있어서 드로틀 개방도 고정 수단이 구성되어 있다.
브레이크 페달 답입 상태에서는 스텝 a8, a9에 있어서, 브레이크 페달 답입량 y에 대응한 브레이크 액압을 지령하여 이로써 브레이크를 작동시킨다.
그리고 흡기 통로(4)를 완전폐쇄 혹은 차속에 상당하는 개방도가 되도록 폐쇄측에의 구동량 ΔD를 설정하고(스텝 a10), 스텝 a6에서 전동 모터(5)로 출력한다. 즉, 스텝 a2및 스텝 a10은 제동시 신호 출력 수단으로 구성되어 있다.
이렇게 하여, 각각 설정된 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD가 되도록 전동 모터(5)가 구동된다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 가속 페달(14a)의 완전 폐쇄(개방) 위치를 설정 위치로 하고, 가속도 제어를 행하지 않고 드로틀 개방도를 그 직전 개방도로 유지(고정)함으로써, 제3a도에 도시한 바와 같이, 가속페달(14a)이 답입되어 있을때(시간폭 t0내지 t1, 시간폭 t4내지 t5참조), 차속은 제3c도에 도시한 바와 같이 증가하고, 제3b도에 도시한 바와 같이, 브레이크 페달이 답입되어 있을때(시간폭 t2내지 t3, 시간폭 t6내지 t7참조), 차속은 제3c도에 도시한 바와 같이 감소한다.
즉, 감속은 브레이크 페달로 행한다.
또, 가속 페달(14a) 및 브레이크 페달이 모두 답입되어 있지 않을때(시간폭 t1내지 t2, 시간폭 t5내지 t6), 차속은 제3c도에 도시한 바와 같이 거의 일정하게 되며, 정속 주행인 자동 순항 기능이 발휘된다.
또, 스텝 a2와 스텝 a8사이에, 차속 및 브레이크 페달 답입량 y를 검출하는 분기 스텝을 설치해도 좋으며, 예정 차속 이하에서는 답입량 y가 예정 답입량 y0미만일 때 드로틀 개방도가 완전 폐쇄로 되어 엔진 브레이크 상태가 되며, 답입량 y가 예정 답입량 y0이상일 때 드로틀 개방도가 완전 폐쇄로 되고 또 브레이크 기구가 작동하도록 구성해도 좋다. 또 이경우, 소정 차속 이상에 있어서는, 예를 들어 답입량 y가 소정 답입량 y1미만일 때 드로틀 개방도가 폐쇄측으로 구동되어 감속 상태로 되며, 답입량 y가 소정 답입량 y1이상이고 또 소정 답입량 y2(＞y1)미만일 때, 엔진 브레이크 상태로 되며, 답입량이 예정 답입량 y2이상일 때, 드로틀 개방도가 완전 폐쇄로 되고 또 브레이크 기구가 작동되도록 구성해도 좋다.
또, 상술한 실시예에 있어서, 브레이크 기구가 브레이크 페달 답입에 대응하여 기계적으로 동작을 시킬 때는 스텝 a8, a9을 설치하지 않아도 좋다.
또, 제4도에 도시한 바와 같이, 본 발명은 제2실시예에 따르면, 제1실시예와 그 하드웨어 구성은 거의 같으며, 제어기(6)에서의 처리, 즉 프로그램이 제1실시예와는 다른 구성으로 되어 있어 제4도중 제1도 내지 제3도와 같은 부호는 거의 같은 것을 표시하고 있다.
이 실시예에서는, 가속 페달(14a)의 전체 스트로크의 2분의 1정도의 위치에 있어서의 가속기 포지션 센서(14)로부터의 가속 개방도 x0가 설정 위치로 되어, 가속도 요구 제로(O)(즉, 현재 차속을 유지하는 드로틀 개방도를 직전의 상태로 유지한다)에 대응하도록 하여, 목표 가속도 설정 수단을 구성하는 프로그램이 설정되어 있다.
본 실시예에서는, 스텝 a1에서 운전 상태 정보를 입력한 후 스텝 b3에 있어서 가속 페달(14a)의 답입량 x를 판정하고, 가속페달(14a)이 설정 위치 x0(여기서는 전체 스트로크의 2분의 1위치)까지 답입되어 있는 상태에서 차량이 정속 주행하고(스텝 a7), 이 정속 주행시의 답입위치로부터, 또 답입하면 그 답입량(또는 조작량)의 차(x-x0)에 대응하는 가속도 신호 αx가 발생하여(스텝 b6), 스텝 b7에서 목표 가속도 αx와 실가속도 αc를 비교하고 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD를 구하고, 스텝 a6의 처리를 함으로써 차량을 가속시키고, 정속 주행시의 답입(조작)위치 x0로부터, 답입량(조작량)을 빼면, 그 답입량(조작량)의 차(x-x0)에 대응한 감속 신호 αx'가 나타나서(스텝 b8, 스텝 b9), 목표 감속도 αx'와 실 감(가)속도 αc를 비교하고 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD를 구하고 스텝 a6의 처리를 함으로써 차량을 감속시킨다.
이들은, 제1실시예와 마찬가지로 G 센서(21)에 의해, 피이드백 제어된다. 또, 가속 페달 답입량 x와 목표 가속도 αx, 목표 감속도 αx'사이의 관계를 제12도에 도시하였다. 그리고, 예정 속도에 이르면, 가속도 요구 제로(O)인 점까지(즉 설정 위치까지) 가속 페달(14a)을 답입하고 그 차속을 유지한다.
또, 브레이크 페달을 답입할 때는 드로틀 개방도가 제로(완전 폐쇄)로 되거나 차속에 대응한 개방도로 되도록 제어하여 가속도 제어를 중지해도 좋다.
또, 다른 작용효과로서는, 제1실시예와 거의 같은 것을 얻을 수 있다.
다음에 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 제3실시예 및 제4실시예에서는, 상술한 제1실시예 및 제2실시예와 비교하여 엔진과 차량이 작동상 단절된 상태 즉 클러치나 변속기등의 작용에 의해 차량에 대해 엔진으로부터 차량 주행용 동력이 전달되지 않는 상태에 있어서 상술한 차량 가속도 검출을 기초로 하여 드로틀 밸브의 제어를 다른 제어로 치환한다는 점에 부가적인 특징을 구비하고 있다.
제5도는 본 발명의 제3실시예 및 제4실시예에 관한 전체 구성의 개략도를 나타내고 있으며, 이 도면에 표시되는 부위로서 제1도와 동일 또는 실질적으로 동일한 것에 대해서는, 제1도와 동일한 부호가 붙여져있다. 또, 이 제5도에 도시된 변속기(2)는 동력 전달 제어 수단으로서의 유단 자동 변속기로 구성되어 있다.
또, 이 제5도에 도시한 실시예에 있어서 제1도에 도시한 실시예와 다른점은, 변속기(2)의 변속 위치가 중립 범위로 되어 있는지 또는 주행 범위로 되어 있는 지를 검출하는 억제스튀치(24)의 검출 결과 및 변속기(2)의 변속 위치가 후퇴 범위로 되어 있는지 여부를 검출하는 역전 스위치(26)의 검출 결과가 제어기(6')에 입력되도록 되어 있는 점과, 이 억제 스위치(24)의 출력 및 역전 스위치(26)의 출력을 기초로 하여 제어기(6')내에서 부가적인 처리가 행해지는 점에 있다.
또, 이 억제 스위치(24)는 변속기(2)의 변속 위치가 비주행 범위(중립 범위)(중립(N) 범위 및 주차(P)범위)에 있을 때 즉 엔진의 차량 주행용 동력이 차량으로 전달되지 않는 상태일때, 엔진의 스타터 모터의 작동을 허용하고, 변속 위치가 주행범위(구동(D) 범위, 1속 범위, 2속 범위 및 역전(R) 범위)에 있어서 엔진의 차량 주행용 동력이 차량으로 전달될 수 있는 상태일 때 상기 스타터 모터의 작동을 금지시키기 위해 설치되어 있지만, 본 실시예에 있어서는 드로틀 밸브(4) 개방도 조정을 위한 작동 상태 검출 수단을 구성하고 있다.
또, 역전 스위치(26)는, 후속 차량의 운전자에게 차량의 후퇴 상태를 인지할 수 있도록 설치되거나 역전램프를 점등하기 위해 구비되어 있는 것이나, 본 실시예에 있어서는 드로틀 밸브(4) 개방도 조정을 위한 후퇴 시프트 위치 검출 수단을 구성하고 있다.
이하 제6도를 이용하여 본 발명의 제3실시예에 관한 제어기(6')에서의 처리에 대해 설명한다.
또, 제6도에 도시한 것은 기본적으로는 제2도에 도시한 제1실시예의 처리에 차량과 엔진의 접속 상태에 관한 처리를 부가한 것이기 때문에, 이 제6도에 있어서는, 제2도와 실질적으로 동일한 스텝에 대해서는 제2도와 동일한 스텝 번호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
우선, 스텝 a1에 있어서는, 제2도의 스텝 a1과 마찬가지로 각종 운전 상태의 입력이 행해진다. 단, 이때 a1에 있어서는 억제 스위치(24)의 검출 결과도 입력된다.
이어서 스텝 a11에서는 억제 스위치(24)의 온오프를 기초로 하여, 변속기(2)의 변속 위치가 주행 범위인지 여부가 판정되고, 주행 범위라고 판정된 때에는 스텝 a2이하 제2도의 제1실시예와 같은 처리가 기본적으로 행해진다. 단, 스텝 a3에서 "예"라고 판정된 때에, 이어서 스텝 a15가 설치되어 있으며, 이 스텝 a15에서는, 변속기(2)의 변속 위치가 후퇴 위치인지 여부가 판별되고, 후퇴 위치가 아닐 때는 제2도와 같은 스텝 a4로 진행하고, 한편 후퇴 위치라고 판정된 때에는 스텝 a16에서 가속 개방도 x에 따라 차량 후퇴용 목표 가속도 βx가 제13도에 도시한 특성을 기초로 하여 설정되고, 이어서 스텝 a17에 있어서 이 목표 가속도 βx와 실가속도 αc가 비교되고, 이 비교치(차의 값)를 기초로 하여, 실가속도 αc가 목표 가속도 βx로 되도록, 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD가 구해지고, 이 구동량 신호가 스텝 a6에 있어서 전동 모터(5)로 출력된다.
그런데, 스텝 a11에서 비주행 범위라고 판정된 경우에는 스텝 a12, a13및 스텝 a6에 도시한 바와 같이, 가속 개방도를 엔진 회전수(또는 드로틀 개방도)에 대응시킨 제어가 행해진다. 이때 스텝 a11은 후술하는 제2제어 신호 출력 수단인 스텝 a13의 제2제어 신호에 의해 작동기를 작동시키는 절환 수단을 구성하고 있다.
즉, 제15도(또는 제16도)에 도시한 바와 같이, 가속 개방도 x에 대응한 엔진 회전수 Nx(또는 드로틀 개방도 θx)를 제어기(6')의 목표 엔진 회전수 설정 수단(28)(또는 드로틀 개방도 설정 수단(30))으로부터 출력하고, 목표 엔진 회전수 Nx(또는 목표 드로틀 개방도 θx)로 하고(스텝 a12), 그리고 목표 엔진 회전수 Nx와 실 엔진 회전수 Ne와의 차(또는 목표 드로틀 개방도 θx와 실 드로틀 개방도 θ와의 차)를 얻고, 실엔진 회전수 Ne(또는 실 드로틀 개방도 θ)가 목표 엔진 회전수 Nx(또는 목표 드로틀 개방도 θx)에 일치하는 드로틀 밸브(4)의 구동량 ΔD를 구하여(스텝 a13), 이 구동량 신호를 제2제어 신호로 하여 전동 모터(5)로 출력하고, 드로틀 밸브(4)를 목표 엔진 회전수 Nx(또는 목표 드로틀 개방도 θx)로 되는 개방도까지 구동한다. 이때 스텝 a13및 a6가 제2제어 신호 출력 수단을 구성한다.
이리하여 비주행 범위일 때는 가속 개방도 x를 엔진 회전수나 드로틀 개방도에 대응시켜서 드로틀 밸브(4) 제어가 행해지므로, 다음과 같은 효과 내지 장점이 얻어진다. 즉, 비주행 범위일 때에도 주행 범위일때와 마찬가지로 가속 개방도 x를 가속도에 대응시켜 드로틀 밸브(4)를 제어하고 있다면 작은 가속 개방도로 엔진이 과회전 상태로 될 우려가 있으나, 상기한 바와 같이 비주행 범위에서는, 가속도에 대응한 제1제어 신호와는 달리 엔진 회전수나 드로틀 개방도에 대응하는 제2제어 신호를 기초로 하여 드로틀 밸브(4)를 제어하고 있으므로 엔진이 과회전 상태로 되지 않고, 또 가속 페달(14a)의 조작량에 따른 레이싱 조작도 가능하다.
다음에 제7도는 본 발명의 제4실시예에 관한 플로우챠트를 도시한 것이나, 이것은 상술한 제3실시예의 부가적인 특징인 차량과 엔진과의 접속 상태를 기초로 한 처리를 제4도에 도시한 제2실시예의 처리에 부가한 것이다. 따라서 이것은 상술한 제2실시예와 같은 효과를 발함과 동시에, 비주행 범위에 있어서의 처리 즉 차량이 엔진으로부터 주행용 동력을 받지 않을 때의 처리가 제3실시예와 마찬가지로 부가되어 있으므로 제3실시예와 마찬가지 부가적 효과도 발한다.
또, 제7도에 있어서 제4도 및 제6도와 같은 스텝번호는 제4도 및 제6도와 같은 내용의 스텝을 표시한다. 또, 이 실시예에 있어서도, 제3실시예와 마찬가지로 변속기(2)의 변속 위치가 후퇴 위치에 있는지 여부가 판별되도록 되어 있으며(스텝 b10및 스텝 b11), 변속기(2)의 변속 위치가 후퇴 위치에 있다고 판단된 때에는 각각 스텝 b12 또는 b13에 있어서 후퇴용 목표 가속도 βx 또는 후퇴용 목표 감속도 βx'가 설정되고, 스텝 b14또는 스텝 b15로부터 스텝 a6에 이르는 것으로 실제 차량후퇴시의 가속도가 목표치로 제어되게 되어 있다. 또 후퇴용 목표 가속도 βx, 후퇴용 목표 감속도 βx'와 가속 페달 답입량 x사이의 관계는 제14도에 도시되어 있다.
상기 제3실시예 및 제4실시예에 있어서는, 동력 전달 제어 수단으로서 유단 자동 변속기를 구비하고, 동력 전달 제어 수단의 작동 상태를 검출하는 작동 상태 검출 수단으로서 억제 스위치로 구성되는 변속 위치 검출 수단을 구비한 것을 표시하였으나 엔진과 차량 사이의 동력 전달계에 무단 변속기와 클러치가 설치되는 것에 있어서는 클러치를 동력 전달 제어 수단으로 하고, 이 클러치의 단접 상태를 검출하는 클러치 스위치를 작동 상태 검출 수단으로 하여 설치해도 좋다.
즉, 무단 변속 장치(CVT)를 구비한 것이라면 제19도에 도시한 바와 같은 것이 있고, 제19도에 있어서는 차량의 엔진 E의 출력축(102)에 장거리 주행 댐퍼(103)를 매개로 구동축(104)이 접속되어 있으며, 이 구동축(104)에는 그 유효 반경을 가변시킬 수 있도록 구성한 제1가변 풀리(105)가 장착되어 있고, 이 제1가변풀리(105)에는 풀리 조정기구 D를 구성하는 실린더 기구(106)와 오일 펌프(가변 용량 베인 펌프)(107)가 접속되어 있다.
즉, 제1가변 풀리(105)는 풀리 기구 P의 구동축 풀리로서 구성되어 있다.
제1가변 풀리(105)의 좌측 측판(105b)은 구동축(104)에 고정되어 있으며, 제1가변 풀리(105)의 우측 측판(105a)는 구동축(104)에 스플라인 결합하고 있고, 또 실린더 기구(106)의 피스톤부(106a)에 연결되어 있다.
실린더 기구(106)의 작동실(106b)에는 풀리 조정 기구 D를 구성하는 유압 제어 장치(108)로부터 작동유가 공급되게 되어 있어 그 작동유의 공급량은 제어기(6')로부터 유압 제어 장치(108)로 보내지는 제어신호에 의해 제어된다.
또, 제1가변 풀리(105)와 제2가변 풀리(110)에 구동 벨트(111)가 걸려 있고 제2가변 풀리(110)는 피구동축(112)에 장착되어 있다.
제2가변 풀리(110)의 좌측 측판(110b)은 피구동축(112)에 스플라인 결합하고 있으며, 또 스프링식 응동기구(113)에 연결되어 있고, 한편 제2가변 풀리(110)의 우측 측판(110a)은 피구동측(112)에 고정되어 있다.
즉, 제2가변 풀리(110)는 풀리 기구 P의 종동축 풀리로서 구성되어 있다.
피구동축(112)은 동력 전달 제어 수단으로서의 발진 클러치(114), 기어(115), 전후진 절환 클러치(116), 축(117), 기어(118), 차동 치차기구(119) 및 차륜 구동축(120)을 매개하여 차륜(121)에 연결되어 있다.
발진 클러치(114)에는 이 클러치(114)의 작동 상태를 검출하는 도시하지 않은 클러치 스위치(즉 클러치(114)에 의해 엔진 E의 동력이 차체측(차륜(121)측)에 전달되는 상태인지 여부를 검출하는 도시하지 않은 클러치 스위치)가 설치되어 있다.
또, 제19도중 부호 113a는 스프링을 표시하고 있으며, 122는 베어링을 표시하고 있다.
이 무단 변속 장치는 상술한 바와 같은 구성으로 되어 있어 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 풀리 조정 기구 D를 구성하는 실린더 기구(106)의 작동실(106b)에 작동유를 공급하지 않는 경우에는, 스프링식 응동 기구(113)의 스프링(113a)에 의해 제2가변 풀리(110)의 좌측 측판(110b)이 제19도중 우측으로 구동되고 제2가변 풀리(110)의 유효반경이 커지는 동시에 제1가변 풀리(105)의 유효 반경이 작아진다.
이로써, 풀리 기구 P의 변속비가 커져서 피구동축(112)이 큰 감속 상태로 회전된다.
또, 풀리 조정 기구 D를 구성하는 실린더 기구(106)의 작동실(106b)에 작동유를 공급하는 경우에는 제1가변 풀리(105)의 우측 측판(105a)이 제19도중 우측으로 구동되어 제1가변 풀리(105)의 유효 반경이 커지는 동시에, 제2가변 풀리(110)의 유효반경이 작아진다.
이로써, 풀리 기구 P의 변속비가 작아져서 피구동축(112)이 증속 상태로 구동된다.
그리고, 이때는 제5도에 있어서 억제 스위치(24)대신에 상술한 클러치 스위치의 검출 결과가 제어기(6')에 입력되는 동시에 제6도 및 제7도의 스텝 a1에 있어서 주행 범위 정보 대신에 클러치의 단접 정보가 입력되고, 또 스텝 a11에 있어서 클러치가 접속되어 있는지 여부가 판별되어, 접속되어 있는 경우는 스텝 a3에 이르고, 접속되지 않은 경우에 스텝 a12에 이르게 하면 좋다.
또, 상기 제3실시예 및 제4실시예에 있어서는 스텝 a11에 있어서 차량과 엔진이 작동상 단절되어 있음이 검출된 때, 스텝 a12, a13에 의해 가속 개방도 x에 대응한 엔진 회전수 또는 드로틀 밸브 개방도가 얻어지도록 구성하였으나, 이 구성은 제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이 스텝 a14에 있어서 엔진의 운전 상태(특히 엔진 온도 상태)에 따라(상기 가속 개방도와는 독립된) 목표 엔진 회전수 또는 목표 드로틀 개방도를 설정하고(제17도 또는 제18도 참조), 스텝 a18에 있어서 스텝 a14에서 설정한 목표치와 실제 엔진의 회전수 또는 드로틀 개방도를 비교하고, 실제치가 목표치로 되도록, 드로틀 밸브의 구동량 ΔD를 구하고, 이 구동량 신호를 제2제어 신호로 하여 전동 모터(5)로 출력하도록 구성해도 좋다. 또 이경우 상술한 목표 엔진 회전수나 목표 드로틀 밸브 개방도는 엔진 급작 정지를 발생하지 않는 최저 엔진 회전수(이 최저 회전수는 엔진 온도 상태 등의 운전 상태에 따라 변화한다)를 부여하는 것이 바람직하며, 이렇게 설정해줌으로써 연비가 향상된다.
또, 상기 제3실시예 및 제4실시예에 있어서는, 스텝 a15, b10및 b11에서 변속기의 변속 위치가 후퇴 위치임이 검출된 때 차량 후퇴용 가속도를 설정하고, 차량 전진 주행의 경우와 마찬가지로 가속도 제어를 행하도록 구성하였으나, 이는 스텝 a15, b10및 b11에서 변속기의 변속위치가 후퇴위치임이 검출된 때에 제6도 및 제7도 일점쇄선으로 도시한 바와 같이, 스텝 a12(또는 스텝 a14)에 이르게 해도 좋다.
상기 제1실시예, 제2실시예, 상기 제3실시예 및 제4실시예에서는, 인위적 조작 부재로서 가속 페달(14a)을 구비하고, 조작량 검출 수단으로서 가속기 포지션 센서(14b)를 구비한 것을 도시하였으나, 인위적 조작부재로서 수동 조작형 스틱(25a)을 구비하여 이 스틱(25a)의 조작 위치에 따라 조작량 신호를 출력하는 스틱 포지션 센서(25b)(이 스틱 포지션 센서(25b)는 포멘쇼메터 등으로 이루어진다)를 조작량 검출 수단으로서 구비하고, 이 스틱(25a)의 조작 위치에 따라 차량의 목표 가속도를 필두로 하는 각종 목표치(목표 엔진 회전수나 목표 드로틀 개방도)를 설정하도록 구성해도 좋다.
또, 상기 각 실시예에서는, 모터 포지션 센서(7)를 설치하였으나, 작동기로서 스텝 모터를 사용하는 경우에는, 제어기(6)의 RAM(가능하면 전지 보강 RAM이 좋다)내에 스텝 모터의 현재 위치 정보(실위치 정보)를 기준 위치로부터의 스텝 수로 하여 기억하는 어드레스를 설치하는 동시에, 프로그램 처리에 의해 스텝모터에 가해지는 펄스 신호와 펄스수를 카운트하고, 이 카운트한 값에 따라 상기 어드레스 데이타를 수정하도록 구성함으로써 모터 포지션 센서는 생략할 수 있다.
즉, 드로틀 밸브의 목표 개방도 위치 정보를 상기 기준 위치로부터 목표 스텝 수 형태로 제어기(6)의 ROM 내에 격납함과 동시에, 상술한 RAM의 어드레스에 드로틀 밸브의 실개방도에 대응하는 스텝 모터의 (상기 기준 위치로부터의) 실 스텝수를 격납해두고, 목표 스텝수와 실스텝수를 비교하고, 양자가 일치하지 않을 때 일치하지 않는 수만큼(일치하는 방향으로) 스텝 모터에 대해 펄스 신호를 공급하는 동시에, 공급한 펄스 신호수 만큼 RAM의 어드레스 데이타를 수정(업다운)함으로써 드로틀 밸브 개방도의 피이드백 제어가 가능하게 된다. 또 이와 같이 작동기로서 스텝 모터를 사용하고, 드로틀 밸브의 실개방도 정보를 스텝모터의 스텝수로서 제어기(6)의 RAM에 기억시키는 경우에는, 스텝 a4, a5, b7, b9등에서 구해지는 드로틀 밸브 구동량 ΔD를 스텝수 형태로 현재 목표 개방도에 더해줌으로써 드로틀 밸브가 예정위치로 정확히 제어된다.
또 상기 각 실시예에서는 가속 개방도가 설정 위치(즉 제1실시예 및 제3실시예에서는 최초 답입 위치가 이에 대응하고, 제2실시예 및 제4실시예에서는 가속 페달의 전체 행정의 1/2정도으 위치로 이것이 설정되어 있다)로 되어 있을 때, 스텝 a7에서 드로틀 밸브 구동량 ΔD를 0으로 설정하였으나, 노면의 구배등을 고려한 차량의 정속 주행을 실현시키기 위해서는 스텝 a7을 설치하는 대신에 제2도, 제4도, 제6도 및 제7도에 있어서 각각(스텝 a7을 우회하는 스텝으로서) 스텝 a19을 설치하고, 이 스텝 a19에서는 실가속도 αc와 목표 가속도 0을 비교하고 그 비교 결과(차의 값)를 기초로 하여 드로틀 밸브 구동량 ΔD를 구하고, 이 구해진 구동량 ΔD를 스텝 a6에 있어서 드로틀 작동기로 출력하게 해도 좋다.
또, 노면의 구배등을 고려한 차량의 정속 주행을 실현시키기 위해서는, 스텝 a19을 설치하는 대신에 제2도, 제4도, 제6도 및 제7도에 있어서 각각(스텝 a7을 우회하는 스텝으로서) a20, a21및 a22를 설치해도 좋다. 이때는 우선 스텝 a20에 있어서, 가속 페달 위치가 설정 위치로된 직후인지 여부가 판정되고, 직후라고 판정된 경우에는 스텝 a21에 있어서 현 차속을 목표 차속으로 하도록 RAM의 어드레스 Vs에 입력한다. 스텝 a21에서 목표 차속이 설정된 후는 스텝 a23에 이른다. 또, 스텝 a20에 있어서, 가속 페달 위치가 설정위치로 된 직후가 아니라고 판정된 경우, 즉 가속 페달이 계속하여 설정 위치로 유지되고 있음이 판정된 경우에는 스텝 a22에 이른다.
이 스텝 a22에서는 브레이크 페달이 조작되었는지 여부가 판별되고, 브레이크 페달을 조작하였다고 판정된 경우에는 스텝 a21에 이르러, 목표 차속의 교체 입력이 행해지고, 브레이크 페달을 조작하지 않았다고 판정된 때에는 목표 차속의 교체 입력을 행하지 않고(즉 가속 페달이 설정 위치에 있으며 브레이크 페달 조작이 행해지지 않을때는 가속 페달의 위치가 설정 위치로된 직후에 설정한 목표 차속을 보유한 상태에서, 또, 가속 페달이 설정 위치에 있으며 브레이크 페달 조작이 행해진 때는 브레이크 페달 조작 종료 시점에서 설정한 목표 차속을 보유한 상태에서) 스텝 a23에 이른다.
스텝 a23에서는, 현재의 실차속과 어드레스 Vs의 데이타(목표 차속)를 비교하고, 그 비교 결과(차의 값)를 기초로하여 드로틀 밸브 구동량 ΔD가 구해진다. 이 스텝 a23에서 구해진 구동량 ΔD의 신호가 스텝 a6에 있어서 드로틀 작동기로 출력된다. 이로써, 가속 페달의 위치가 설정위치로 보유되어 있고 또 브레이크 페달이 조작되어 있지 않을 때는 차량의 속도가, 가속 페달의 위치가 설정 위치로 된 직후의 것으로 계속 유지되고, 즉 차량은 가속 페달의 위치가 설정 위치로 이동한 순간에 있어서의 차속으로 정속 주행이 행해지고, 또 이 정속 주행중에 브레이크 페달이 조작된 때에는 브레이크 페달 조작 종료 이후는 브레이크 페달 조작 종료 시점에서의 차속으로 정속 주행이 행해진다.
또, 상기 각 실시예에서는 작동기로서 차압 응동식 다이어프램을 사용해도 좋다.
또 상기 실시예에서는 차량의 주행 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단으로서 G 센서(21)를 설치하였으나, 차량의 주행 가속도를 검출할 때는 제어기(6), (6')에 입력되는 차속 정보의 변화율(미분치)을 연산에 의해 구하고, 이 연산 결과로부터 차량의 주행 가속도 정보를 얻게 해도 좋다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 엔진 제어 장치에 따르면 다음과 같은 효과 내지 잇점을 얻을 수 있다.
(1) 차량 주행시의 가속기 조작이 용이해지며, 주행성이 향상되고, 차량의 속도 유지가 용이하다.
(2) 가속 개방도를 차량의 가속도에 대응시킬 수 있게 되어, 가속기 답입량에 따른 가속이 얻어진다.
(3) 정속 주행을 행하기 용이하게 되는 동시에 정속 주행으로의 이행이 용이해진다.

Claims (9)

  1. 차량의 탑재되어 차량을 주행시키기 위한 동력을 발생하는 엔진(E)과, 이 엔진(E)의 출력을 조정하도록 엔진 흡기 통로에 설치된 드로틀 밸브(4)와, 이 드로틀 밸브(4)를 구동하여 그 개방도를 조정하는 작동기(5)와, 상기 엔진(E)의 출력을 조정하기 위한 인위적 조작 부재의 조작량을 검출하는 조작량 검출 수단(14b)과, 이 조작량 검출 수단(14b)의 검출 결과가 입력되어 상기 인위적 조작부재의 조작량에 따른 목표가속 신호를 발생하는 목표 가속도 설정수단(a4)과, 차량의 주행 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단(21)과, 상기 목표 가속도 설정 수단(a4)이 발생하는 목표 가속도 신호와 상기 가속도 검출 수단(21)의 검출 결과를 비교하여 차량의 주행 가속도가 목표 가속도로 제어되도록 작동기(5)에 대하여 드로틀 밸브(4)의 개방도를 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어신호 출력 수단(a5, a6)을 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작동기(5)가 스텝 모터로 구성되고, 이 스텝 모터에 공급되는 펄스수를 카운트함으로써 드로틀 밸브(4)의 개방도 정보를 상기 기준치로부터의 실스텝수 형태로 보유하는 업 다운 카운트 수단을 구비하고, 상기 제어 신호 출력 수단은 상기 스텝 모터에 대해 상기 제어 신호로서의 펄스 신호를 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인위적 조작부재가 차량의 운전석에 설치된 가속 페달(14a)로 구성되어 있으며, 이 가속 페달(14a)은 최소 답입 위치로부터 최대 답입 위치까지 이동하는 동시에 상기 목표 가속도 설정 수단이 설정하는 목표 가속도는 상기 가속 페달 답입량에 따라 단조 증가하는 동시에 가속 페달이 설정 위치를 초과하여 답입된 때 바른 값으로 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차량의 제동 장치를 작동시키는 브레이크 조작부재의 작동을 검출하는 브레이크 조작 검출 수단과, 상기 브레이크 조작부재가 작동중임을 상기 브레이크 조작 검출 수단이 검출한 때 상기 제어 신호 출력 수단에 우선하여 작동기(5)에 대해 드로틀 밸브(4)의 개방도를 조정하기 위한 제동시 신호를 출력하는 제동시 신호 출력 수단을 구비함과 동시에, 상기 설정 위치에 상기 최소 답입 위치가 대응되는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 설정 위치에 상기 최소 답입 위치와 상기 최대 답입 위치 사이의 중간 위치가 대응되며, 가속 페달의 답입 위치가 중간 위치로부터 최소 답입 위치측일 때는 상기 목표 가속도가 부(-)로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 가속 페달(14a)이 상기 설정 위치로 되어 있을때, 상기 목표 가속도 설정 수단이 목표 가속도를 0으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 가속 페달(14a)이 상기 설정 위치로 되어 있을때 상기 제어 신호 출력 수단에 우선하여 작동하고, 드로틀 밸브(4)의 개방도를 고정시키는 드로틀 밸브 개방도 고정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 차량의 실제 주행 속도와 목표로 하는 주행 속도가 입력되어 상기 실제 주행 속도가 목표 주행 속도로 되도록 작동기(5)에 정속 주행 지령 신호를 출력하는 정속 주행 지령 수단을 구비하고, 가속 페달(14a)이 상기 설정 위치로 되어 있을 때 상기 정속 주행 지령 수단이 상기 제어 신호 출력 수단에 우선하여 작동하고, 차량을 정속 주행시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 정속 주행 지령 수단에는 상기 목표 주행 속도로서 가속 페달(14a)이 상기 설정 위치로 변위한 때의 실제 차량 주행 속도가 입력되는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진 제어 장치.
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