JPH04132845A - Controller of engine for vehicle - Google Patents
Controller of engine for vehicleInfo
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Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は車両用エンジンの制御装置に関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to a control device for a vehicle engine.
〈従来の技術〉
車両用エンジンの制御装置の従来例として、以下のよう
なものがある。<Prior Art> Conventional examples of control devices for vehicle engines include the following.
すなわち、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に
基づいて目標車速を決定し、この目標車速に実車速かな
るように目標車速と実車速との偏差により目標スロット
ル開度をＰＩ制御により求めた後目標スロットル開度に
なるようにスロットル弁の開度をフィードバック制御す
るようにしている。That is, the target vehicle speed was determined based on the amount of operation of the accelerator pedal (accelerator opening), and the target throttle opening was determined by PI control based on the deviation between the target vehicle speed and the actual vehicle speed so that the actual vehicle speed was equal to the target vehicle speed. The opening degree of the throttle valve is feedback-controlled so as to reach the target throttle opening degree.
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、エンジンや自動変速機のトルクコンバータの
特性は運転状態によって非線形的に変化するが、従来例
においては運転状態において目標車速と実車速とに基づ
いてスロットル弁開度を制御するようにしているので、
運転状態によって車速の応答性にばらつきが発生し運転
性を悪化させるという不具合がある。また、運転状態に
よって前記ＰＩ制御のゲインを変化させることも考えら
れるが、全ての運転状態においてベストマツチングさせ
るのは難しいという不具合かある。<Problems to be Solved by the Invention> By the way, the characteristics of the torque converter of an engine and an automatic transmission change non-linearly depending on the driving condition, but in the conventional example, the throttle valve is adjusted based on the target vehicle speed and the actual vehicle speed in the driving condition. Since the opening degree is controlled,
There is a problem in that vehicle speed responsiveness varies depending on driving conditions, which deteriorates drivability. Furthermore, it is conceivable to change the gain of the PI control depending on the operating state, but there is a problem that it is difficult to achieve the best matching in all operating states.
本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、全
ての運転状態にて車速応答性を最適に設定し運転性を向
上できる車両用エンジンの制御装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for a vehicle engine that can optimally set vehicle speed response and improve drivability under all driving conditions.
〈課題を解決するための手段〉
このため、本発明は請求項１においては第１図中実線示
の如く、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操
作量検出手段Ａと、車速を検出する車速検出手段Ｂと、
前記検出されたアクセル操作量に基づいて目標車速を設
定する目標車速設定手段Ｃと、設定された目標車速と検
出された車速とに基づいて駆動軸の目標駆動軸トルクを
設定する目標駆動軸トルク設定手段りと、設定された目
標駆動軸トルクに実駆動軸トルクが、予め設定された線
形規範モデルの応答特性に沿って、一致するようにエン
ジンを駆動制御するエンジン制御手段Ｅと、を備えるよ
うにした。<Means for Solving the Problem> Therefore, in claim 1, the present invention includes an accelerator operation amount detection means A for detecting the operation amount of the accelerator pedal, and a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, as shown by the solid line in FIG. detection means B;
a target vehicle speed setting means C that sets a target vehicle speed based on the detected accelerator operation amount; and a target drive shaft torque that sets a target drive shaft torque of the drive shaft based on the set target vehicle speed and the detected vehicle speed. and engine control means E for driving and controlling the engine so that the actual drive shaft torque matches the set target drive shaft torque in accordance with the response characteristics of a preset linear reference model. I did it like that.
また、請求項２においては第１図中破線示の如く、目標
駆動軸トルク設定手段りに、検出された車速と設定され
た目標車速とに基づいて車両の目標加速度を設定する目
標加速度設定手段Ｆと、車両の走行抵抗を推定する走行
抵抗推定手段Ｇと、推定された走行抵抗と設定された目
標加速度とに基づいて目標駆動軸トルクを決定する目標
駆動軸トルク決定手段Ｈと、を含んで構成するようにし
た。Further, in claim 2, as shown by the broken line in FIG. 1, the target acceleration setting means sets the target acceleration of the vehicle based on the detected vehicle speed and the set target vehicle speed. F, running resistance estimating means G for estimating the running resistance of the vehicle, and target drive shaft torque determining means H for determining the target drive shaft torque based on the estimated running resistance and the set target acceleration. It was configured with .
また、請求項３においては、第１図中鎖線示の如く、変
速機にトルクコンバータを介して連結される車両用エン
ジンであって、エンジン制御手段Ｅに、変速機の変速比
を検出する変速比検出手段Ｉと、トルクコンバータの出
力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段Ｊと、
設定された目標駆動軸トルクと検出された変速比と出力
軸回転速度とに基づいて機関回転速度を検出する目標機
関機転速度設定手段にと、機関回転速度を検出する機関
回転速度検出手段りと、予め設定された線形規範モデル
の応答特性に沿って、設定された目標機関回転速度に検
出された実機関回転速度が一致するようにエンジンを制
御する機関回転速度制御手段Ｍと、を含んで構成するよ
うにした。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle engine connected to a transmission via a torque converter, as shown by the chain line in FIG. a ratio detection means I; an output shaft rotation speed detection means J for detecting the output shaft rotation speed of the torque converter;
A target engine rotation speed setting means for detecting the engine rotation speed based on the set target drive shaft torque, the detected gear ratio, and the output shaft rotation speed; and an engine rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed. , engine rotational speed control means M for controlling the engine so that the detected actual engine rotational speed matches the set target engine rotational speed in accordance with the response characteristics of a preset linear reference model. I configured it.
〈作用〉
そして、請求項１においては、アクセル操作量から設定
された目標車速と実車速とに基づいて目標駆動軸トルク
を設定し、線形規範モデルの応答特性に沿って、該目標
駆動軸トルクに実駆動軸トルクが一致するようにエンジ
ンを制御し、全ゆる運転状態で最適な応答性を確保でき
るようにした。<Function> In claim 1, the target drive shaft torque is set based on the target vehicle speed set from the accelerator operation amount and the actual vehicle speed, and the target drive shaft torque is determined in accordance with the response characteristics of the linear reference model. The engine is controlled so that the actual drive shaft torque matches the actual drive shaft torque, ensuring optimal responsiveness under all operating conditions.
また１、請求項２においては、目標車速と実車速とによ
り目標加速度を設定すると共に走行抵抗を推定し、目標
加速度と走行抵抗とに基づいて目標駆動軸トルクを求゛
めることにより、運転状態に応じて最適な目標駆動軸ト
ルクを確保するようにした。Further, in claim 1, in claim 2, the target acceleration is set based on the target vehicle speed and the actual vehicle speed, and the running resistance is estimated, and the target drive shaft torque is determined based on the target acceleration and the running resistance. The optimum target drive shaft torque is ensured depending on the situation.
また、請求項３においては、目標駆動軸トルクと変速比
とトルクコンバータの出力軸回転速度とに基づいて目標
機関回転速度を設定し、この目標機関回転速度になるよ
うにエンジンを制御することにより、トルクコンバータ
を備えるものにおいても最適な駆動軸トルクを確保でき
るようにした。Further, in claim 3, the target engine rotation speed is set based on the target drive shaft torque, the gear ratio, and the output shaft rotation speed of the torque converter, and the engine is controlled so as to reach the target engine rotation speed. This makes it possible to ensure optimal drive shaft torque even in vehicles equipped with a torque converter.
〈実施例〉
以下に、本発明の一実施例を第２図〜第１０図に基づい
て説明する。<Example> An example of the present invention will be described below based on FIGS. 2 to 10.
第２図において、エンジンｌの出力は、トルクコンバー
タ２を介してトランスミッション３に伝達された後、駆
動軸４に伝達される。また、エンジンｌの吸気通路５に
はスロットル弁６が介装され、スロットル弁６はサーボ
モータ７により開閉駆動される。サーボモータ７は、サ
ーボ駆動回路８により、ポテンショメータ等のスロット
ルセンサ９により検出された実スロツトル開度がＣＰＵ
１０から入力される目標スロットル開度になるように通
電制御され、スロットル弁６の開度をフィードバック制
御する。In FIG. 2, the output of an engine 1 is transmitted to a transmission 3 via a torque converter 2, and then to a drive shaft 4. Further, a throttle valve 6 is interposed in the intake passage 5 of the engine 1, and the throttle valve 6 is driven to open and close by a servo motor 7. The servo motor 7 uses a servo drive circuit 8 to determine the actual throttle opening detected by a throttle sensor 9 such as a potentiometer.
The energization is controlled so that the opening degree of the throttle valve 6 is the target throttle opening input from the throttle valve 10, and the opening degree of the throttle valve 6 is feedback-controlled.
前記ＣＰＵｌ０には、アクセルペダルの操作量（開度）
を検出するアクセル操作量検出手段としてのポテンショ
式アクセル開度センサ１１からのアクセル開度検出信号
と、クランク軸又はカム軸に設けられる機関回転速度検
出手段としてのクランク角センサ１２からの基準信号（
例えば４気筒機関ではクランク角度で１８０°毎）及び
単位信号（クランク角度で例えば２°毎）と、前記スロ
ットルセンサ９からのスロットル開度検出信号とから入
力されている。また、ＣＰＵｌ０には、トルクコンバー
タ２の出力軸２人の回転速度を検出する出力軸回転速度
検出手段としての出力軸回転速度センサ１３からの回転
速度検出手段と、トランスミッション３のシフト位置（
ギヤ位置）を検出する変速比検出手段としてのシフト位
置センサ１４からのシフト位置検出信号と、駆動軸４０
回転速度から車速を検出する車速検出手段としての車速
センサ１５からの車速検出信号と、ステアリングの操舵
角を検出する操舵角センサ１６からの操舵角検出信号と
、が入力されている。The amount of operation (opening degree) of the accelerator pedal is stored in the CPU10.
An accelerator opening detection signal from a potentiometer type accelerator opening sensor 11 as an accelerator operation amount detection means for detecting the amount of accelerator operation, and a reference signal (
For example, in a four-cylinder engine, the input signal is a unit signal (for example, every 2 degrees in crank angle), a throttle opening detection signal from the throttle sensor 9. The CPU 10 also includes a rotation speed detection means from an output shaft rotation speed sensor 13 as an output shaft rotation speed detection means for detecting the rotation speed of two output shafts of the torque converter 2, and a shift position (
A shift position detection signal from a shift position sensor 14 as a gear ratio detection means for detecting a gear position) and a shift position detection signal from a drive shaft 40.
A vehicle speed detection signal from a vehicle speed sensor 15 serving as vehicle speed detection means for detecting vehicle speed from rotational speed and a steering angle detection signal from a steering angle sensor 16 for detecting a steering angle of the steering wheel are input.
ＣＰＵｌ０は、ＲＯＭ１７に格納されたプログラム及び
制御データに従って作動し、前記サーボ駆動回路８に目
標スロットル開度信号を出力するようになっている。Ｃ
ＰＵｌ０は、各気筒の燃料噴射弁１８を駆動して燃料噴
射制御を行うようになっている。The CPU 10 operates according to the program and control data stored in the ROM 17, and outputs a target throttle opening signal to the servo drive circuit 8. C
PU10 drives the fuel injection valve 18 of each cylinder to perform fuel injection control.
ここでは、ＣＰＵｌ０が、目標車速設定手段と目標駆動
軸トルク設定手段と目標加速度設定手段と目標駆動軸ト
ルク決定手段と目標機関回転速度設定手段とを構成する
。Here, CPU10 constitutes target vehicle speed setting means, target drive shaft torque setting means, target acceleration setting means, target drive shaft torque determining means, and target engine rotation speed setting means.
次に、作用を第３図のフローチャートに従って説明する
。このフローチャートに示すルーチンは例えば１０ｍ５
ｅｃ毎に時間同期で実行される。Next, the operation will be explained according to the flowchart shown in FIG. The routine shown in this flowchart is, for example, 10m5
It is executed in time synchronization for each ec.
Ｓｌ、では、スロットル開度センサ１１により検出され
たアクセル開度を読込む。At Sl, the accelerator opening detected by the throttle opening sensor 11 is read.
Ｓ２では、クランク角センサ１２からの検出信号に基づ
いて機関回転速度を算出する。具体的には、基準信号の
入力周期又は所定時間内における単位信号の入力数を計
測することにより機関回転速度を算出する。In S2, the engine rotation speed is calculated based on the detection signal from the crank angle sensor 12. Specifically, the engine rotation speed is calculated by measuring the input period of the reference signal or the number of input unit signals within a predetermined time.
Ｓ３では、出力軸回転速度センサ１３により検出された
トルクコンバータ２の出力軸回転速度を読込む。In S3, the output shaft rotation speed of the torque converter 2 detected by the output shaft rotation speed sensor 13 is read.
Ｓ４では、シフト位置センサ１４により検出されたシフ
ト位置を読込む。In S4, the shift position detected by the shift position sensor 14 is read.
Ｓ５では、車速センサ１５からの信号（駆動軸４の回転
速度）に基づいて実車速を読込む。In S5, the actual vehicle speed is read based on the signal from the vehicle speed sensor 15 (rotational speed of the drive shaft 4).
Ｓ６では、操舵角センサ１６により検出された車速を読
込む。In S6, the vehicle speed detected by the steering angle sensor 16 is read.
Ｓ７では、車両に加わる走行抵抗Ｒを、実車速Ｖ ｓｐ
に基づいて次式により演算して推定する。In S7, the running resistance R applied to the vehicle is expressed as the actual vehicle speed V sp
It is calculated and estimated based on the following formula.
Ｒ” Ｋ １ｘ Ｗ ＋ Ｋ ＊ ｘ Ｖ ｓ ｐＷは
車両重量Ｉ Ｋ＋は路面摩擦係数に依存する係数Ｉ Ｋ
２は車両の前面投影面積及び空気抵抗係数ＣＤに依存す
る係数である。R” K 1x W + K * x V s pW is the vehicle weight I K+ is the coefficient I K that depends on the road surface friction coefficient
2 is a coefficient that depends on the front projected area of the vehicle and the air resistance coefficient CD.
Ｓ８では、検出されたアクセル開度に基づいて目標車速
ＶａＰアを設定する。具体的には、アクセル開度と目標
車速Ｖ８ＰＲとを対応させて第４図に示すようにマツプ
に記憶させて、このマツプからアクセル開度に応じて目
標車速Ｖ ｓｐＲを検索して設定する。また、アクセル
全閉時の車速Ｖ８．。とアクセル全開時との最大許容車
速Ｖ ｍｐＭＡｘとを予め設定し、これら車速Ｖ ｓｐ
ａとＶ ｓｐＭＡｘとを第５図に示すように検出された
アクル開度により補間計算して、目標車速Ｖ ＩＩＰＲ
を設定する。かがる後者のものは、前者のものに較べて
、アクセル開度か車速増加分に対応するのでアクセルを
踏込んでもスロットル弁６が開弁動作しない空走状態か
発生しない。In S8, a target vehicle speed VaP is set based on the detected accelerator opening. Specifically, the accelerator opening degree and the target vehicle speed V8PR are associated and stored in a map as shown in FIG. 4, and the target vehicle speed VspR is retrieved and set from this map according to the accelerator opening degree. Also, the vehicle speed when the accelerator is fully closed is V8. . and the maximum allowable vehicle speed V mpMAX when the accelerator is fully open are set in advance, and these vehicle speeds V sp
The target vehicle speed V IIPR is calculated by interpolating a and V spMAX based on the detected accelerator opening as shown in Fig. 5.
Set. Compared to the former, the latter corresponds to the accelerator opening or the increase in vehicle speed, so even if the accelerator is depressed, a dry running state in which the throttle valve 6 does not open does not occur.
Ｓ９では、実車速ｖｓｐと目標車速ｖａｐ＋ｔとに基づ
いて、目標加速度Ａ＊を次式によるＰＩ制御法により演
算する。In S9, the target acceleration A* is calculated based on the actual vehicle speed vsp and the target vehicle speed vap+t using the PI control method according to the following equation.
ＡＲ＝Ｋｐ ｘ （Ｖｓｐ＊ −Ｖｓｐ） ＋に＋Ｘ
（ＶＩＩＰＲＶ８Ｐ） ／ Ｓ
Ｓはラプラス演算子である。AR=Kp x (Vsp* -Vsp) + to +X
(VIIPRV8P) / SS S is the Laplace operator.
実際には、上式を離散化した下記の漸化式を用いて目標
加速度ＡＲを求める。Actually, the target acceleration AR is determined using the following recurrence formula, which is a discretization of the above formula.
Ａｌｌ （Ｋ）＝ＫＰ ＸΔＶ、、（Ｋ）十に２×Δ
ｖａｐ （Ｋ）
Δｖａｐ （Ｋ）＝Ｖ、ＰＲ（Ｋ）−Ｖ、、（Ｋ）ΔＶ
ｓｐ （Ｋ） ＝ΔＶ−ｐ （Ｋ ｌ ）＋ＴｓＡＭ
、×ΔＶ、、（Ｋ）
尚、Ｔ ８ＡＭＰはサンプル周期、Ｋｐは比例ゲインに
１は積分ゲインである。これらに、、に、は、後述の線
形規範モデルに一致するように制御された加速度制御系
（駆動軸トルク制御系に略等しい）を制御対象として出
力である車速の応答特性が所望の特性となるように公知
の方法（ナイキスト線図等を用いた試行錯誤的な方法や
部分モデルマツチング法等）を用いて決定される。All (K)=KP XΔV,, (K) 2×Δ
vap (K) Δvap (K) = V, PR (K) - V,, (K) ΔV
sp (K) = ΔV-p (K l ) + TsAM
,×ΔV,,(K) Note that T8AMP is the sampling period, Kp is the proportional gain, and 1 is the integral gain. In these, the response characteristics of the vehicle speed, which is the output, are the desired characteristics when the acceleration control system (approximately equivalent to the drive shaft torque control system) is controlled to match the linear reference model described later. It is determined using a known method (a trial-and-error method using a Nyquist diagram, a partial model matching method, etc.) so that
ＳＩＯでは、演算された目標加速度Ａ、ｌと、推定され
た走行抵抗Ｒと、に基づいて、目標駆動軸トルクＴ。Ｒ
を次式により演算する（但し、スリップが発生すること
なく駆動力が路面により伝達されるものと仮定する。）
。In SIO, the target drive shaft torque T is determined based on the calculated target acceleration A, l and the estimated running resistance R. R
is calculated using the following formula (assuming that the driving force is transmitted by the road surface without slipping).
.
Ｔｏｌｌ：ＷＸＡＩＩ ＋Ｒ
３１ｌでは、駆動軸トルクの応答特性を規定する規範モ
デルＨ３゜を、予め設定された複数の規範モデルの中か
ら検出された操舵角に基づいて選択する。この規範モデ
ルは、例えば第６図に示すように、旋回中の車両の安定
性を考慮して操舵角の増加と共に緩やかな変化特性を有
する規範モデルが選択されるようにし、逆に操舵角が小
さいときには応答性を重視した特性の規範モデルが選択
されるようになっている。Toll: WXAII +R 31l selects a reference model H3° that defines the response characteristics of the drive shaft torque from among a plurality of preset reference models based on the detected steering angle. As shown in FIG. 6, for example, a reference model that has a gradual change characteristic as the steering angle increases is selected in consideration of the stability of the vehicle during turning; When the value is small, a normative model with characteristics emphasizing responsiveness is selected.
Ｓ１２では、検出されたシフト位置に対応する変速比Ｇ
Ｒと前記演算された目標駆動軸トルクＴ。１とに基づい
て、トルクコンバータ２の目標出力軸トルクＴＴＲを次
式により演算する。In S12, the gear ratio G corresponding to the detected shift position is determined.
R and the calculated target drive shaft torque T. 1, the target output shaft torque TTR of the torque converter 2 is calculated using the following equation.
Ｔ ＴＲ＝ Ｔ ＯＲ十Ｇ Ｒ
３１３では、演算され目標出力軸トルクＴＴ、と、出力
軸回転速度センサ１３により検出された出力軸回転速度
ＮＴと、に基づいて、目標機関回転速度ＮＥＲを以下の
如く演算する。T TR = T OR + G R In 313, the target engine rotation speed NER is determined as follows based on the calculated target output shaft torque TT and the output shaft rotation speed NT detected by the output shaft rotation speed sensor 13. Calculate as follows.
すなわち、トルクコンバータ２の特性（トルク容量τ、
効率η）は、第７図に示すように、トルクコンバータ入
力軸回転速度（機関回転速度ＮＥに等しい）とトルクコ
ンバータ出力軸回転速度ＮＴとの回転速度比ＮＥ／Ｎ、
に依存するので、トルクコンバータ出力軸トルクＴ、は
次の２次式でモデル化されることが公知である。That is, the characteristics of the torque converter 2 (torque capacity τ,
As shown in FIG. 7, the efficiency η) is the rotation speed ratio NE/N between the torque converter input shaft rotation speed (equal to the engine rotation speed NE) and the torque converter output shaft rotation speed NT,
It is known that the torque converter output shaft torque T is modeled by the following quadratic equation.
すなわち、非カップリング領域では、
ＴＴ＝Ａｏ ・ＮＴ” ＋ＡＩ ・Ｎ７ ・ＮＥ＋
Ａ２ ・ＮＥ” ・・・・・・（１）カップリング
領域では、
Ｔア” Ｂ ｏ ・ＮＴ” ＋ Ｂ ＋ ・Ｎ７
・ＮＥ＋Ｂｔ ・ＮＥ２ ・・・・・・（２）但し
、開式においてＡ ｏ 〜Ａ ２． Ｂ ｏ−Ｂ ２
は、トルクコンバータ２に固有の定数である。That is, in the non-coupling region, TT=Ao ・NT” +AI ・N7 ・NE+
A2 ・NE”・・・・・・(1) In the coupling region, T a” B o ・NT” + B + ・N7
・NE+Bt ・NE2 ・・・・・・(2) However, in the opening ceremony, A o ~ A 2. B o-B 2
is a constant specific to the torque converter 2.
これは、第７図において、トルク容量τ（＝ＴＴ／ＮＥ
”）の２次曲線が回転速度比Ｎ、／ＮＥを用いて、
Ｔ７／ＮＥ” ＝Ｃ，（ＮＴ ／ＮＥ）”十Ｃ，・Ｎｔ
／ＮＥ十Ｃ。In Fig. 7, this is the torque capacity τ (=TT/NE
”) using the rotation speed ratio N, /NE, T7/NE” = C, (NT /NE) “10C, ・Nt
/NE1C.
で表される（但し、Ｃ０〜Ｃ２は曲線の膨らみを定める
定数）ことから、この式をＴＴについて整理すれば、上
式（１）、 （２）が得られるものである。(However, C0 to C2 are constants that determine the bulge of the curve.) If this formula is rearranged for TT, the above formulas (1) and (2) can be obtained.
尚、第７図において、効率ηは、ＮＴ−Ｔ、とＮＥ−Ｔ
Ｅの比（Ｎ ｔ ・Ｔｔ ）／ （ＮＥ−ＴＥ）（但
し、ＴＥは入力トルク）である。In addition, in FIG. 7, the efficiency η is NT-T, and NE-T.
The ratio of E is (Nt·Tt)/(NE-TE) (where TE is input torque).
上式（１）、 （２）において、目標トルクコンバータ
出力軸トルクＴ、アの得られる機関回転速度（目標機関
回転速度）をＮＥＲとすれば、ＴＴＲ及びＮＥＲを上式
（１）、 （２）に代入して、
Ｔ Ｔ Ｒ＝ Ａ ｏ ・ＮＴ ’ ＋Ａ、−Ｎア
・ＮＥＲ十Ａ２ ・ＮＥＲ２・・・・・・（３）ＴＴ
＊＝Ｂｏ ・Ｎ Ｔ ” ＋ Ｂ ＋ ・ＮＴ−Ｎ
ＥＲ十Ｂ２ ・ＮＥＲ２・・・・・・（４）となるので
、ＴＴＲ及びＮ、を変数として（３）、 （４）の連立
方程式を解くと目標機関回転速度ＮＥＲを求めることが
でき、この目標機関回転速度ＮＥＲは、目標駆動軸トル
クＴ。Ｒ１変速比Ｇ８．トルクコンバータ出力軸回転速
度Ｎアを用いて求められたトルクコンバータの特性を反
映した値として設定されることになる。尚、予め計算し
た値をテーブルに入れておいて、そのときのＴ ＴＲと
Ｎ７とからルックアップによりＮＥＲが求められるよう
にしても良い。従って、トルクコンバータを備えたエン
ジンにおいても、アクセル操作量に見合った駆動軸トル
クに制御させることかできる。In the above equations (1) and (2), if the engine rotation speed obtained by the target torque converter output shaft torque T and a (target engine rotation speed) is NER, TTR and NER can be expressed as the above equations (1) and (2). ), TTR=A o ・NT' +A, -NA
・NER1A2 ・NER2・・・・・・(3)TT
*=Bo ・NT ” + B + ・NT−N
ER×B2 ・NER2・・・(4) Therefore, by solving the simultaneous equations of (3) and (4) using TTR and N as variables, the target engine rotational speed NER can be obtained. The target engine rotational speed NER is the target drive shaft torque T. R1 gear ratio G8. It is set as a value that reflects the characteristics of the torque converter determined using the torque converter output shaft rotational speed NA. Note that the NER may be determined by putting the pre-calculated values in a table and looking up from the TTR and N7 at that time. Therefore, even in an engine equipped with a torque converter, the drive shaft torque can be controlled to match the accelerator operation amount.
Ｓ１４では、Ｓｌｌにて選択された規範モデルＨ１３゜
の応答特性に沿って、実際の機関回転速度ＮＥが前記Ｓ
１２にて設定された目標機関回転速度ＮＥＲに一致する
ようにして、目標機関出力軸トルクＴＥＲを演算する。In S14, the actual engine rotational speed NE is adjusted to
The target engine output shaft torque TER is calculated so as to match the target engine rotational speed NER set in step 12.
目標機関出力軸トルクＴＥＲを導出する方法としては、
第８図のブロック図（連続時間系で表記）で示すような
公知の１．Ｍ、Ｃ。The method for deriving the target engine output shaft torque TER is as follows:
The known 1. M.C.
法（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｍｅｔｈｏｄ ）を用いる。Internal Model Control
Method) is used.
Ｉ、Ｍ、Ｃ，法によりロバストなモデルマツチング制御
系を構成することが可能であり、非線形な要素を多分に
含み、燃焼というかなり変動的な要素を含むエンジンの
回転速度制御に有効である（モデルマツチング制御＝制
御対象の応答特性を規範モデルのそれと一致させる制御
、ロバスト＝多少のモデル誤差やパラメータ変動があっ
ても制御系の安定性が保たれること）。It is possible to construct a robust model matching control system using the I, M, C, method, and it is effective for controlling the rotational speed of an engine that includes many nonlinear elements and has a highly variable element such as combustion. (Model matching control = control that matches the response characteristics of the controlled object with those of the reference model; robust = the stability of the control system is maintained even if there are some model errors or parameter fluctuations).
第８図において、Ｇ、８．は制御対象（目標機関出力軸
トルクに基づいてスロットル弁開度を制御し、エンジン
出力軸トルクが目標値に追従するように制御したエンジ
ンの応答性である）、ＧＭ、。In FIG. 8, G, 8. is the control target (the throttle valve opening is controlled based on the target engine output shaft torque, and is the responsiveness of the engine controlled so that the engine output shaft torque follows the target value), GM.
はその制御対象モデル、Ｃ，、、はフィードフォワード
型モデルマツチング補償器である。The controlled object model, C, , is a feedforward model matching compensator.
Ｃ（−１＝ Ｈ（−１／ Ｇ Ｍ 、−１但し、第８図
は、連続時間系で表記しであるので、実際にはサンプル
周期Ｔ ＩＩＡＭＰ （１０ｍ５ｅｃ）で離散化して目
標機関出力軸トルクＴＥＲを演算する。C(-1= H(-1/GM, -1 However, since Fig. 8 is expressed in a continuous time system, it is actually discretized at the sample period TIIAMP (10m5ec) to obtain the target engine output axis. Calculate torque TER.
Ｓ１５では、第８図の１．Ｍ、Ｃ，法で求められた目標
機関出力軸トルクＴＥＲとそのときの機関回転速度ＮＥ
とに基づいて、目標スロットル開度をマツプから検索す
る。この目標スロットル開度は、第９図に示すように、
目標機関出力軸トルクが高くなるに従って高くなり、ま
た機関回転速度ＮＥが高くなるに従って高くなるように
設定されており１機関の出力特性から定まるデータとな
っている。In S15, 1. of FIG. Target engine output shaft torque TER obtained by M, C, method and engine rotational speed NE at that time
Based on this, the target throttle opening degree is searched from the map. This target throttle opening is, as shown in Fig. 9,
It is set to increase as the target engine output shaft torque increases, and to increase as the engine rotational speed NE increases, and is data determined from the output characteristics of one engine.
Ｓ１６では、検索された目標スロットル開度に対応する
信号をサーボ駆動回路８に出力する。これにより、スロ
ットル弁６の開度が前記目標スロットル開度に一致する
ようにフィードバック制御され、目標機関出力軸トルク
ＴＥＲすなわち目標機関回転速度ＮＥが得られるような
吸入空気量に制御される。In S16, a signal corresponding to the retrieved target throttle opening is output to the servo drive circuit 8. As a result, the opening degree of the throttle valve 6 is feedback-controlled to match the target throttle opening degree, and the amount of intake air is controlled to obtain the target engine output shaft torque TER, that is, the target engine rotational speed NE.
ここで、スロットル弁６．サーボモータ７、サーボ駆動
回路８．スロットルセンサ９が機関回転速度制御手段を
構成する。Here, throttle valve 6. Servo motor 7, servo drive circuit 8. The throttle sensor 9 constitutes engine rotational speed control means.
以上説明したように、アクセル操作量により求められる
目標車速と実車速とに基づいて目標駆動軸トルクを設定
した後目標機関回転速度を求めて目標機関回転速度が実
機関回転速度になるように線形規範モデルの応答特性に
沿ってスロットル弁６の開度を制御するようにしたので
、全ゆる運転状態においてアクセルペダルの踏込みに対
して常に同様な応答性で駆動軸トルクと車速とを制御し
て目標車速に制御でき（第１０図参照）、もってドライ
バの意図に忠実な車速制御システムを確保できる。また
、目標車速と実車速とに基づいて目標加速度を設定する
と共に車両の走行抵抗を推定し、これら目標加速度と走
行抵抗とに基づいて前記目標駆動軸トルクを求めるよう
にしたので、車両走行状態に応じた最適な目標駆動軸ト
ルクを確保でき最適な車速制御を行える。また、前記目
標機関回転速度をトルクコンバータの出力軸回転速度と
変速機の変速比とに基づいて設定するようにしたので、
トルクコンバータを備えるものにおいても最適な駆動軸
トルクを確保できる。As explained above, after setting the target drive shaft torque based on the target vehicle speed determined by the accelerator operation amount and the actual vehicle speed, the target engine rotation speed is determined and the linear adjustment is performed so that the target engine rotation speed becomes the actual engine rotation speed. Since the opening degree of the throttle valve 6 is controlled in accordance with the response characteristics of the reference model, the drive shaft torque and vehicle speed are always controlled with the same response to the depression of the accelerator pedal in all driving conditions. The vehicle speed can be controlled to the target vehicle speed (see FIG. 10), thereby ensuring a vehicle speed control system that is faithful to the driver's intention. In addition, the target acceleration is set based on the target vehicle speed and the actual vehicle speed, and the running resistance of the vehicle is estimated, and the target drive shaft torque is determined based on these target acceleration and running resistance. It is possible to secure the optimal target drive shaft torque according to the vehicle speed and perform optimal vehicle speed control. Further, since the target engine rotational speed is set based on the output shaft rotational speed of the torque converter and the gear ratio of the transmission,
Optimal drive shaft torque can be ensured even in those equipped with a torque converter.
さらに、線形規範モデルを操舵角に応じて選択するよう
にしたので、同一車速に到達させるときでも駆動軸トル
クの立上がり方を、直進時に較べて旋回時に緩やかにす
ることにより、車両の挙動を安全側に制御できる。Furthermore, since the linear reference model is selected according to the steering angle, the drive shaft torque rises more slowly when turning than when driving straight, even when reaching the same vehicle speed, resulting in safer vehicle behavior. Can be controlled to the side.
〈発明の効果〉
本発明は、以上説明したように、請求項１においては、
アクセル操作量から設定された目標車速と実車速とに基
づいて目標駆動軸トルクを設定し、線形規範モデルの応
答特性に沿って実駆動軸トルクが目標駆動軸トルクにな
るようにエンジンを制御するようにしたので、全ての運
転状態で最適な応答性を確保して車速を制御できる。<Effects of the Invention> As explained above, the present invention has the following features in claim 1:
The target drive shaft torque is set based on the target vehicle speed set from the accelerator operation amount and the actual vehicle speed, and the engine is controlled so that the actual drive shaft torque becomes the target drive shaft torque in accordance with the response characteristics of the linear reference model. This makes it possible to control vehicle speed while ensuring optimal responsiveness under all driving conditions.
また、請求項２においては、目標加速度と走行抵抗とに
基づいて目標駆動軸トルクを求めるようにしたので、車
両走行状態に応じた最適な目標駆動軸トルクを確保でき
る。Further, in the second aspect, since the target drive shaft torque is determined based on the target acceleration and the running resistance, it is possible to ensure the optimum target drive shaft torque depending on the vehicle running state.
また、請求項３においては、目標駆動軸トルクと変速比
とトルクコンバータの出力軸回転速度とに基づいて目標
機関回転速度を求め、この目標機関回転速度になるよう
にエンジンを制御するようにしたので、トルクコンバー
タを備えるものにおいても最適な応答性を確保して車速
制御を行える。Further, in claim 3, the target engine rotation speed is determined based on the target drive shaft torque, the gear ratio, and the output shaft rotation speed of the torque converter, and the engine is controlled so as to reach the target engine rotation speed. Therefore, even in vehicles equipped with a torque converter, vehicle speed control can be performed while ensuring optimal responsiveness.
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図は同上のフローチャート、
第４図〜第１０図は同上の作用を説明するための図であ
る。
２・・・トルクコンバータ ３・・・トランスミッシ
ョン ４・・・駆動軸 ６・・・スロットル弁
７・・・サーボモータ ８・・・サーボ駆動回路
９・・・スロットルセンサ １０・・・ＣＰＵ
１１・・・７’７セル開度センサ １２・・・クラン
ク角センサ １３・・・出力軸回転速度センサ １
４・・・シフト位置センサ１５・・・車速センサ
特許出願人 日産自動車株式会社
代理人 弁理士 笹 島 富二雄
第８図
第９図
第１０図Fig. 1 is a claim correspondence diagram of the present invention, Fig. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a flowchart of the same as above,
FIG. 4 to FIG. 10 are diagrams for explaining the same effect as above. 2... Torque converter 3... Transmission 4... Drive shaft 6... Throttle valve
7... Servo motor 8... Servo drive circuit
9... Throttle sensor 10... CPU
11...7'7 cell opening sensor 12...Crank angle sensor 13...Output shaft rotation speed sensor 1
4...Shift position sensor 15...Vehicle speed sensor Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Agent Patent attorney Fujio Sasashima Figure 8 Figure 9 Figure 10
Claims (3)
量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記検
出されたアクセル操作量に基づいて目標車速を設定する
目標車速設定手段と、設定された目標車速と検出された
車速とに基づいて駆動軸の目標駆動軸トルクを設定する
目標駆動軸トルク設定手段と、設定された目標駆動軸ト
ルクに実駆動軸トルクが、予め設定された線形規範モデ
ルの応答特性に沿って、一致するようにエンジンを駆動
制御するエンジン制御手段と、を備えたことを特徴とす
る車両用エンジンの制御装置。(1) Accelerator operation amount detection means for detecting the operation amount of the accelerator pedal, vehicle speed detection means for detecting vehicle speed, and target vehicle speed setting means for setting a target vehicle speed based on the detected accelerator operation amount. target drive shaft torque setting means for setting a target drive shaft torque of the drive shaft based on the detected target vehicle speed and the detected vehicle speed; A control device for a vehicle engine, comprising: engine control means for driving and controlling the engine so as to match response characteristics of a model.
設定された目標車速とに基づいて車両の目標加速度を設
定する目標加速度設定手段と、車両の走行抵抗を推定す
る走行抵抗推定手段と、推定された走行抵抗と設定され
た目標加速度とに基づいて目標駆動軸トルクを決定する
目標駆動軸トルク決定手段と、を含んで構成する請求項
１記載の車両用エンジンの制御装置。(2) The target drive shaft torque setting means includes target acceleration setting means for setting a target acceleration of the vehicle based on the detected vehicle speed and the set target vehicle speed, and running resistance estimating means for estimating the running resistance of the vehicle. 2. The vehicle engine control device according to claim 1, further comprising: target drive shaft torque determining means for determining the target drive shaft torque based on the estimated running resistance and the set target acceleration.
両用エンジンであって、エンジン制御手段に、変速機の
変速比を検出する変速比検出手段と、トルクコンバータ
の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と
、設定された目標駆動軸トルクと検出された変速比と出
力軸回転速度とに基づいて目標機関回転速度を検出する
目標機関機転速度設定手段と、機関回転速度を検出する
機関回転速度検出手段と、予め設定された線形規範モデ
ルの応答特性に沿って、設定された目標機関回転速度に
検出された実機関回転速度が一致するようにエンジンを
制御する機関回転速度制御手段と、を含んで構成する請
求項１又は請求項２記載の車両用エンジンの制御装置。(3) A vehicle engine connected to a transmission via a torque converter, wherein the engine control means includes a gear ratio detection means for detecting a gear ratio of the transmission and an output shaft rotation speed of the torque converter. Output shaft rotation speed detection means; target engine rotation speed setting means for detecting a target engine rotation speed based on a set target drive shaft torque, detected gear ratio, and output shaft rotation speed; and detection of the engine rotation speed. and engine rotation speed control that controls the engine so that the detected actual engine rotation speed matches the set target engine rotation speed in accordance with the response characteristics of a preset linear reference model. A control device for a vehicle engine according to claim 1 or 2, comprising: means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25176090A JPH04132845A (en) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | Controller of engine for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25176090A JPH04132845A (en) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | Controller of engine for vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132845A true JPH04132845A (en) | 1992-05-07 |
Family
ID=17227517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25176090A Pending JPH04132845A (en) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | Controller of engine for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04132845A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070701A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Denso Corp | Control device of internal combustion engine |
| JP2015074369A (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日産自動車株式会社 | Longitudinal acceleration control device |
| EP2860378B1 (en) * | 2013-09-18 | 2024-04-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of an industrial vehicle |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP25176090A patent/JPH04132845A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006070701A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Denso Corp | Control device of internal combustion engine |
| EP2860378B1 (en) * | 2013-09-18 | 2024-04-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of an industrial vehicle |
| JP2015074369A (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日産自動車株式会社 | Longitudinal acceleration control device |
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