JPH03490B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンのスロツトル弁制御装置
に関するものである。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エレクトロ
ニクスの著しい発達に伴い、その各種制御を電気
的に行なうことが種々提案されており、その１例
として、従来、例えば特開昭59−10751号公報に
示されるエンジンのスロツトル弁制御装置があ
る。即ち、これはアクセル操作量に基づいてスロ
ツトル弁を電気的に制御するとともに、アクセル
操作量の変化速度が所定値以上の時スロツトル弁
の目標開度を大きな値に補正し、もつて急加速時
のエンジンの応答性を向上させるようにしたもの
である。この方式のスロツトル弁制御装置では、
一般に、アクセルペダルとスロツトル弁とをリン
ク機構やワイヤ機構によつて連結してスロツトル
弁を機械的に開閉するようにした通常の一般的な
ものに比し、所望のエンジン出力が得られるよう
にスロツトル弁を自由に制御でき、又アクセルペ
ダルの踏込力を小さくできるという優れた利点が
ある。

しかるに上記従来公報記載のスロツトル弁制御
装置では、アクセル操作量の変化速度に基づいた
スロツトル弁開度の補正制御との関係で、車両の
発進時や低速走行時においてもアクセル操作量の
変化速度が設定値以上の時にはスロツトル弁が大
きな開度に開かれ、トルク変動が増大して円滑な
発進性や低速走行性が損なわれるおそれがある。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる点に鑑み、発進時及び低速
走行時におけるトルクシヨツクのおそれを解消で
きるエンジンのスロツトル弁制御装置を提供せん
とするものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、アクセル操作量に基づいて
スロツトル弁を電気的に制御するとともに、アク
セル操作量の変化速度が所定値以上の時スロツト
ル弁の目標開度を大きな値を補正するようにした
エンジンのスロツトル弁制御装置において、アク
セル操作量の設定値以下の時に発進時あるいは低
速走行時と判定して上記目標開度の補正を制限し
てアクセル操作量の変化速度が最小であるときの
スロツトル弁開度特性でもつて目標開度を決定す
るようにしたものである。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロツク図に
示されるように、アクセル検出手段４０でアクセ
ル操作量を検出し、演算手段４１でアクセル検出
手段４０の出力を受けてスロツトル弁４３の目標
開度を演算し、スロツトル弁駆動手段４２で上記
演算手段４１の出力を受けてスロツトル弁４３を
駆動する一方、特性補正手段４４でアクセル検出
手段４０の出力を受けてアクセル操作量の変化速
度が設定値以上の時上記目標開度を大きな値に補
正し、その際特性補正制限手段４５がアクセル検
出手段４０の出力を受けてアクセル操作量が所定
値以下の時上記特性補正手段４４による補正を制
限してアクセル操作量の変化速度が最小であると
きのスロツトル弁開度特性でもつて目標開度を決
定するようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図ないし第６図は本発明の一実施例による
エンジンのスロツトル弁制御装置を示す。第２図
及び第３図において、１はエンジンで、該エンジ
ン１の吸気通路２の途中にはスロツトル弁３が配
設されるとともに該スロツトル弁３を開閉するス
テツプモータ、DCモータ等のスロツトルアクチ
ユエータ４が取付けられている。この吸気通路２
のスロツトル上流側にはベーンタイプのエアフロ
ーメータ５が設けられ、吸気通路２の上流端はエ
アクリーナ６に至つている。

また吸気通路２の下流端側には燃料噴射弁７が
設けられ、該燃料噴射弁７は燃料供給通路８を介
して燃料タンク９に接続され、該燃料供給通路８
の途中には燃料ポンプ１０及び燃料フイルタ１１
が介設され、又燃料フイルタ１１下流側と燃料タ
ンク９との間には燃料リターン通路１２が接続さ
れ、該通路１２の途中には燃圧レギユレータ１３
が設けられており、これにより燃料噴射弁７には
一定の燃圧が供給されるようになつている。

一方、エンジン１の排気通路１４には排気ガス
浄化用の触媒１５が配設され、又排気通路１４と
吸気通路２との間にはEGR装置１６が設けられ
ている。このEGR装置１６において、排気通路
１４にはEGR通路１７の一端が、該EGR通路１
７の他端は吸気通路２に接続され、該EGR通路
１７の途中にはEGR弁１８が介設され、該EGR
弁１８にはこれを駆動するソレノイド１９が設け
られている。

また第２図中、２０はアクセルペダル、２１は
バツテリ、２２はイグナイタ、２３はデイストリ
ビユータ、２４はアクセルペダル２０の操作量を
検出するアクセルポジシヨンセンサ、２５はエン
ジンの冷却水温度を検出する水温センサ、２６は
吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、２７は
スロツトル弁３の開度を検出するスロツトルポジ
シヨンセンサ、２８は排気ガス中の酸素濃度を検
出するO₂センサ、２９はスロツトル弁開度、燃
料噴射量、EGR量及び点火時期を制御するコン
ピユータユニツトである。

また第４図は上記コンピユータユニツト２９の
スロツトル弁開度制御の演算処理を説明するため
の図で、これは説明の便宜上コンピユータユニツ
ト２９の演算処理をハード回路にて示したもので
る。図において、第２図及び第３図と同一符号は
同図と同一のものを示し、３０はアクセル操作量
αの変化速度dα／dtを演算するアクセル微分モ
ジユール、３１はアクセル操作量αの変化から減
速時か否かを判定する減速判定モジユール、３２
はアクセル操作量αが設定値Ｋ以下か否かを判定
するアクセル開度判定モジユール、３３，３４は
スイツチ手段である。

また３５は入力をｘ値、ｙ値としたときこれに
よつて決まる出力値を出力する関数発生手段で、
これは実際には所定の２次元メモリマツプにｘ
値、ｙ値をアドレス入力して該マツプから記憶値
を読み出すことによつて出力値を得ているもので
あり、具体的にはアクセル操作量αとその変化速
度dα／dtとに応じた基本目標スロツトル開度θ
を発生する基本目標スロツトル開度発生手段であ
る。ここでこの基本目標スロツトル開度発生手段
３５は、複数の各アクセル操作量の変化速度
dα／dt毎にアクセル操作量・スロツトル弁開度
特性のマツプ（第５図ａのMAP１〜MAP８参
照）を有し、各マツプの特性は第５図ｂに特性曲
線ａ〜ｈで示されるように、同一アクセル操作量
αに対する基本目標スロツトル開度θがアクセル
操作量の変化速度dα／dtが大きいほど大きくな
るような特性に設定されている。

なお以上のような構成において、上記スロツト
ルアクチユエータ４及びコンピユータユニツト２
９が第１図に示すスロツトル弁駆動手段４２とな
つており、又上記コンピユータユニツト２９が第
１図に示す演算手段４１、特性補正手段４４及び
特性補正制限手段４５の機能を実現するものとな
つている。

次に第４図ないし第６図を用いて動作について
説明する。

アクセルペダルが踏込操作されると、アクセル
ポジシヨンセンサ２４でアクセル操作量αが検出
され、該アクセル操作量αはコンピユータユニツ
ト２９に入力される。このコンピユータユニツト
２９においては、アクセル微分モジユール３０で
アクセル操作量αが微分されてアクセル操作量の
変化速度dα／dtが演算され、又減速判定モジユ
ール３１でアクセル操作量αの変化から減速時か
否かが判定され、さらにアクセル開度判定モジユ
ール３２でアクセル操作量αが設定値Ｋ以下か否
かが判定される。

そして車両の発進時や低速走行時、即ちエンジ
ンが加速状態あるいは定常状態であつてアクセル
操作量αが設定値Ｋ以下の時には、アクセル開度
判定モジユール３２からの判定信号を受けてスイ
ツチ手段３４がOFFとなり、基本目標スロツト
ル開度発生手段３５ではアクセル操作量の最小変
化速度dα／dtに応じたアクセル操作量・スロツ
トル弁開度特性ｈが選択され（第６図のＡ部参
照）、該特性ｈに基づいてアクセル操作量αに応
じた基本目標スロツトル開度θが発生されてこれ
がスロツトルアクチユエータ４に出力され、スロ
ツトル弁３はアクセル操作量αと、アクセル操作
量の最小変化速度dα／dtに応じたアクセル操作
量・スロツトル弁開度特性ｈとによつて決まる開
度に制御され、これにより円滑な発進性あるいは
低速走行性が確保されることとなる。

このような状態からアクセル操作量αが設定値
Ｋ以上になると、スイツチ手段３４がONにな
り、基本目標スロツトル開度発生手段３５ではア
クセル操作量の変化速度dα／dtに応じて適切な
アクセル操作量・スロツトル弁開度特性ａ〜ｈが
選択され（第６図のＢ部参照）、該アクセル操作
量・スロツトル弁開度特性ａ〜ｈに基づいてアク
セル操作量αに応じた基本目標スロツトル開度θ
が発生されてこれがスロツトルアクチユエータ４
に出力され、スロツトル弁３は今度はアクセル操
作量αと、その変化速度dα／dtに応じたアクセ
ル操作量・スロツトル弁開度特性ａ〜ｈとによつ
て決まる開度に制御され、これにより加速時にお
ける適切なエンジンの応答性が確保されることと
なる。

また減速時には減速判定モジユール３１からの
判定信号を受けてスイツチ手段３４がOFFとな
り、従つてこの場合には上記発進時及び低速走行
時の場合と同様の動作が行なわれることとなる。

またコンピユータユニツト２０はエンジンの運
転状態に応じたパルス幅の燃料噴射パルスを演算
作成してこれを燃料噴射弁７に加えて燃料噴射量
制御を行なうとともに、イグナイタ２２にエンジ
ンの回転に応じて制御信号を加えて点火時期制御
を行ない、又EGR弁１８のソレノイド１９にエ
ンジンの運転状態に応じて制御信号を加えて
EGR量制御を行なうが、その動作は従来公知の
ものと同一であるので、その詳細な説明は省略す
る。

以上のような本実施例の装置では、アクセル操
作量が設定値以下の時にはアクセル操作量の変化
速度の大小に関係なく、アクセル操作量の最小変
化速度に応じた特性に基づいて基本目標スロツト
ル開度を決定する、即ちアクセル操作量の変化速
度に応じたスロツトル弁目標開度の補正を停止す
るようにしたので、発進時あるいは低速走行時に
大きなトルクシヨツクが発生することがなく、円
滑な発進性あるいは低速走行性が確保される。

また本装置では、アクセル操作量が設定値以上
の時にはアクセル操作量の変化速度に応じてスロ
ツトル弁目標開度の補正を行なうようにしたの
で、通常の加速時におけるエンジン応答性を確保
でき、しかもその際アクセル操作量の変化速度の
大小に応じてスロツトル弁目標開度の補正量を変
えるようにしたので、非常に優れた加速応答性及
び加速性が得られる。

また第７図及び第８図は本発明の他の実施例を
示す。第７図において、第４図と同一符号は同図
と同一のものを示し、３６はアクセル操作量αが
設定値Ｋ以下か否か、アクセル操作量α及びその
変化速度dα／dtに応じた基本目標スロツトル開
度θを発生する基本目標スロツトル開度発生手段
である。ここでこの基本目標スロツトル開度発生
手段３６は、アクセル操作量α及びその変化速度
dα／dtをパラメータとする基本目標スロツトル
開度のマツプを、設定値Ｋ以上及び設定値Ｋ以下
のアクセル操作量αに対応して２種類有し（第８
図ａ，ｂ参照）、該両マツプのアクセル操作量・
スロツトル弁開度特性は第８図ａ，ｂに特性曲線
a₁〜g₁，a₂〜g₂で示されるように、同一アクセル
操作量αに対する基本目標スロツトル開度θがア
クセル操作量の変化速度dα／dtが大きいほど大
きくなるような特性となつており、又設定値Ｋ以
上のアクセル操作量αに対応する基本目標スロツ
トル弁開度のマツプについては各特性曲線a₁〜g₁
は相互に略等間隔に設定され、設定値Ｋ以下のア
クセル操作量αに対応する基本目標スロツトル開
度のマツプについては各特性曲線a₂〜g₂はアクセ
ル操作量の変化速度dα／dtが大きくなるにつれ
て相互の間隔が大きくなるように設定されてお
り、従つてアクセル操作量の同一変化速度におけ
る同一アクセル操作量に対するスロツトル開度は
設定値以下のアクセル操作量の時の方が設定値以
上のアクセル操作量の時に比し小さくなつてい
る。

次に動作について説明する。

本装置においては、車両の発進時あるいは低速
走行時には基本目標スロツトル開度発生手段３６
でアクセル開度判定モジユール３２からの判定信
号を受けて設定値Ｋ以下のアクセル操作量αに対
応する基本目標スロツトル開度のマツプが選択さ
れ（第８図ｂ参照）、該マツプに基づいてアクセ
ル微分モジユール３０からの出力であるアクセル
操作量の変化速度dα／dtに応じた適切なアクセ
ル操作量・スロツトル弁開度特性a₂〜g₂が選択さ
れ、この特性a₂〜g₂に基づいてアクセル操作量α
に応じた基本目標スロツトル開度θが発生され、
これがスロツトルアクチユエータ４に出力されて
スロツトル弁３は設定値Ｋ以下のアクセル操作量
αに対応するマツプに基づき、アクセル操作量α
と、その変化速度dα／dtに応じたアクセル操作
量・スロツトル弁開度特性a₂〜g₂とによつて決ま
る開度に制御されることとなる。

一方、アクセル操作量αが設定値Ｋ以上になる
と、基本目標スロツトル開度発生手段３６では設
定値Ｋ以上のアクセル操作量αに対応する基本目
標スロツトル開度のマツプ（第８図ａ参照）が選
択され、該マツプに基づき、アクセル操作量α
と、その変化速度dα／dtに応じたアクセル操作
量・スロツトル弁開度特性a₁〜g₁とによつて決ま
る基本目標スロツトル開度θが発生され、スロツ
トル弁３はこの基本目標スロツトル開度θに制御
されることとなる。

以上のような本実施例の装置では、アクセル操
作量が設定値以下の時には、補正を制限してアク
セル操作量の変化速度が最小であるときのスロツ
トル弁開度特性でもつて目標開度を決定するよう
にしたので、発進時あるいは低速走行時に大きな
トルクシヨツクが発生することがなく、円滑な発
進性あるいは低速走行性が確保されるものであ
る。

なお、上記実施例ではアクセル操作量が設定値
以下の時にはスロツトル弁目標開度の補正を停
止、あるいはその補正量を小さくするようにした
が、本発明は例えば遅れをもたせてスロツトル弁
目標開度の補正を開始してもよく、いずれにして
もその補正を一時的に停止する等して制限するよ
うにすればよいものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、アクセル操作量
に基づいてスロツトル弁を電気的に制御するとと
もに、アクセル操作量の変化速度が所定値以上の
時スロツトル弁の目標開度を大きな値に補正する
ようにしたエンジンのスロツトル弁制御装置にお
いて、アクセル操作量が設定値以下の時に発進時
あるいは低速走行時と判定して上記目標開度の補
正を制限してアクセル操作量の変化速度が最小で
あるときのスロツトル弁開度特性でもつて目標開
度を決定するようにしたので、発進時及び低速走
行時におけるトルクシヨツクのおそれを解消でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク図、
第２図は本発明の一実施例によるエンジンのスロ
ツトル弁制御装置の概略構成図、第３図は上記装
置の要部構成図、第４図は上記装置におけるコン
ピユータユニツト２９の演算処理を説明するため
の図、第５図ａ，ｂは各々上記コンピユータユニ
ツト２９の基本目標スロツトル開度のマツプ及び
アクセル操作量及びその変化速度に対する基本目
標スロツトル開度の特性を説明するための図、第
６図は上記装置の動作を説明するためのアクセル
操作量及びその変化速度に対する基本目標スロツ
トル開度の特性を示す図、第７図は本発明の他の
実施例におけるコンピユータユニツト２９の演算
処理を説明するための図、第８図ａ，ｂは各々ア
クセル操作量が設定値以上及び設定値以下の時に
おける上記コンピユータユニツト２９のアクセル
操作量及びその変化速度に対する基本目標スロツ
トル開度の特性を説明するための図である。 ４０……アクセル検出手段、４１……演算手
段、４２……スロツトル弁駆動手段、４３……ス
ロツトル弁、４４……特性補正手段、４５……特
性補正制限手段、３……スロツトル弁、４……ス
ロツトルアクチユエータ、２４……スロツトルポ
ジシヨンセンサ、２９……コンピユータユニツ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクセル操作量を検出するアクセル検出手段
   と、該アクセス検出手段の出力を受けスロツトル
   弁の目標開度を演算する演算手段と、該演算手段
   の出力を受けスロツトル弁を駆動するスロツトル
   弁駆動手段と、上記アクセル検出手段の出力を受
   けアクセル操作量の変化速度が設定値以上の時上
   記目標開度を大きな値に補正する特性補正手段
   と、上記アクセル検出手段の出力を受けアクセル
   操作量が所定値以下の時上記特性補正手段による
   補正を制限してアクセル操作量の変化速度が最小
   であるときのスロツトル弁開度特性でもつて目標
   開度を決定する特性補正制限手段とを設けたこと
   を特徴とするエンジンのスロツトル弁制御装置。