JPH08200111A - スロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】段差乗り上げ時のような部分的な高負荷が車両
に作用した場合に、このときのスロットル制御量を穏や
かに変化させて該高負荷を乗り越えさせることにより負
荷が急速に低下したときの車両の挙動を安定させること
のできるスロットル制御装置を提供する。 【構成】アクセル操作が行われているにも関わらず停車
状態であり且つエンジン回転数が一定の値を越えている
ときには部分的な高負荷状態であると認識してスロット
ル開度の閾値を所定の最低値から漸増させると共にスロ
ットル開度がその閾値になるようにスロットル駆動手段
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスロットル制御装置に関
し、特にエンジンへの吸入空気流量又は燃料供給量を制
御するスロットルの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスロッル制御装置においては、ア
クセルペダルの踏込量（操作量）をポテンショメータな
どによってセンシングし、これに基づきエンジンへの吸
入空気流量又は燃料供給量を制御するようなスロットル
バイワイヤーを採用しており、かつ流体継ぎ手などを用
いてスロットルに駆動力を伝達している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のスロ
ットル制御装置では、車両が段差へ乗り上げる等の部分
的な高負荷状態は全く考慮されずにアクセルペダルの踏
込量をもとにしてスロットル開度が決定されている。

【０００４】そのため、かかる高負荷状態時には、必要
なトルクが得られるようにドライバーがアクセルペダル
を踏み込むことになる。

【０００５】しかしながら、必要充分以上のアクセルペ
ダルの踏み込みを行った場合は、段差乗り上げ後の車両
の挙動が激しく、ドライバーに不安感を抱かせ、最悪の
場合にはブレーキペダルとアクセルペダルとの踏み間違
いによる暴走事故などを誘発するという問題があった。

【０００６】従って本発明は、段差乗り上げ時のような
部分的な高負荷が車両に作用した場合に、このときのス
ロットル制御量を穏やかに変化させて該高負荷を乗り越
えさせることにより負荷が急速に低下したときの車両の
挙動を安定させることのできるスロットル制御装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るスロットル制御装置は、エンジン回転
数検出手段と、車速検出手段と、アクセル開度検出手段
と、スロットル開度検出手段と、スロットル駆動手段
と、各検出手段の出力信号からアクセル操作が行われて
いるにも関わらず車速が実質的に零でありエンジン回転
数が閾値を越えているときには部分的な高負荷状態であ
ると認識して該スロットル開度の閾値を所定最低値から
漸増させるとともに該スロットル開度が該閾値になるよ
うに該スロットル駆動手段を制御する制御手段と、を備
えている。

【０００８】また上記の制御手段は、該高負荷状態の判
定に更にシフトレバーセレクタの出力信号によりシフト
レバーが駆動モードに選択されており且つブレーキペダ
ルスイッチの出力信号によりブレーキペダルが踏み込ま
れていないことを含むことができる。

【０００９】さらに上記の制御手段は、該アクセル操作
の有無の判定に該アクセル開度検出手段の代わりにアク
セルペダルスイッチを用いることも可能である。

【００１０】

【作用】通常の路面であれば、前進或いは後退が可能で
あると思われる条件において、車両が動かない場合、段
差などの部分的な高負荷に遭遇しているものと認知し、
本発明の制御モードに移る。

【００１１】即ち、アクセル開度検出手段（又はアクセ
ルペダルスイッチ）の出力信号からアクセル操作が行わ
れているにも関わらず車速検出手段の出力信号から実質
的に車速がゼロであることが判明し、またエンジン回転
数検出手段の出力信号よりエンジン回転数が閾値を越え
ていること（さらに好ましくはシフトレバーセレクタの
出力信号によりシフトレバーが駆動モードに選択されて
おり且つブレーキペダルスイッチの出力信号によりブレ
ーキペダルが踏み込まれていないこと）がわかった時に
は制御手段は部分的な高負荷が発生したと認識して上記
の制御モードに移行する。

【００１２】この制御モードに移行してから制御手段は
経過時間に比例してスロットル開度検出手段によって検
出されるスロットル開度に対する閾値（スロットル開度
の上限値）を穏やかに増加（漸増）させる。

【００１３】この場合、スロットル開度閾値は上記の制
御モードに入ると同時に所定の最低値に強制的に低下さ
せられるようになっているので、ドライバーがアクセル
ぺダルを必要以上に急激に踏み込んでもスロットル開度
の閾値があるため急激にスロットルが開かれることはな
くなる。

【００１４】そして、スロットル開度はこの所定最低値
から徐々に大きくなって行くので、例えば段差を乗り上
げた後も通常のアクセルペダル踏込量とスロットル開度
の対応値に戻るまでは閾値を漸増させる。

【００１５】ドライバーはこの閾値以下のスロットル開
度であればアクセルペダルを踏み込むことにより自由に
変化させることが可能となる（図３，図４参照）。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係るスロットル制御装置の一
実施例をブロック図で示したもので、図中、１はシフト
レバー（図示せず）を操作した時にそのシフトレバー位
置を出力するシフトレバーセレクタ、２はブレーキペダ
ル（図示せず）を踏んだ時にＯＮとなるブレーキペダル
スイッチ、３はアクセルペダル（図示せず）を踏み込ん
だ時のアクセル開度を検出する手段としてのアクセルセ
ンサ、４はエンジン回転数を検出する手段としてのエン
ジン回転数センサ、５は車速を検出する手段としての車
速センサ、そして６は現在のスロットルの開度を検出す
る手段としてのスロットル開度センサである。

【００１７】また、７はセレクタ１、スイッチ２及びセ
ンサ４〜６の各出力信号を入力して所定の演算処理を行
う制御手段としてのＣＰＵ、そして８はＣＰＵ７からの
制御信号によりスロットル（図示せず）を駆動するため
のスロットル駆動装置である。

【００１８】図２は図１に示したＣＰＵ７に格納され且
つ実行される制御プログラムのフローチャートを示した
ものであり、図２に従って図１の実施例の動作を以下に
説明する。

【００１９】まずＣＰＵ７はシフトレバーセレクタ１の
出力信号から自動変速機のセレクタレバーが前進或いは
後退を期待するモードに選択されているか否かを判定す
る（ステップＳ１）。

【００２０】そして、このステップＳ１においてシフト
レバー位置が「Ｄ」，「２」，「１」，又は「Ｒ」であ
るときにはステップＳ２に進み、そうでないときにはス
テップＳ１１に進んで後述する履歴フラグＮを“０”と
し、時間計測変数Ｔを“０”とし（ステップＳ１２）、
イニシャライズを行う。

【００２１】そして、スロットル開度Ｒを現在のアクセ
ルペダル踏込量Ａとする通常のスロットル駆動モードを
実行させる（ステップＳ１３）。

【００２２】ステップＳ２においてはＣＰＵ７はブレー
キペダルスイッチ２の出力信号からブレーキペダルが踏
み込まれているか否かを判定し、ブレーキペダルが踏み
込まれているとき（ＯＮ）には上記と同様にステップＳ
１１〜Ｓ１３に進む。

【００２３】ステップＳ２においてブレーキペダルが踏
み込まれていないときには、ステップＳ３に進んでアク
セルセンサ３の出力信号よりアクセルペダルが踏み込ま
れており踏込量Ａ＝０であるか否かを判定する。

【００２４】この結果、アクセルペダル踏込量Ａ＝０で
ありアクセルペダルが踏み込まれていないことが判った
ときには上記と同様にステップＳ１１〜Ｓ１３に進む。

【００２５】ステップＳ３においてアクセルペダル踏込
量Ａ≠０であり、アクセルペダルが踏み込まれているこ
とが判ったときには、更にステップＳ４に進んでエンジ
ン回転数センサ４の出力信号よりエンジン回転数Ｅが閾
値Ｅｓより大きいか否かを判定する。

【００２６】この結果、Ｅ≦Ｅｓであることが判ったと
きには上記と同様にステップＳ１１〜ステップＳ１３に
進むが、Ｅ＞Ｅｓであることが判ったときには、更にス
テップＳ５に進んで車速センサ５の出力信号より車速Ｓ
がほぼ“０”であるか否かを判定する。

【００２７】尚、このステップＳ５の判定は、通常用い
られるパルスカウント型の車速センサでは極低速位置で
の精度が良くないため一定時間内での出力パルスが一定
数以下の場合、車速を“０”とみなすことによって行っ
ている。

【００２８】この判定の結果、車速Ｓが実質的に０でな
い事が判ったとき、即ち車両が移動していることが判っ
たときにはステップＳ１４に進んで後述するスロットル
開度閾値Ｈがスロットル開度の上限値Ｍを下回っている
か否かを判定し、Ｈ≧Ｍであり閾値Ｈが上限値Ｍに達し
ている場合にはステップＳ１２及びＳ１３に進み、Ｈ＞
Ｍの場合にはステップＳ７に進む。

【００２９】ここで、ステップＳ５において車速Ｓが実
質的に“０”であり停車状態であることが判ったときに
は、上記のステップＳ１〜ステップＳ４により、シフト
レバーが前進又は後退の位置に選択されており、ブレー
キペダルが踏み込まれておらずアクセルペダルが踏み込
まれており、エンジン回転数が一定値以上に上昇してお
り、更には停車状態である事が判ったので、これは上述
した段差を乗り上げようとしているような部分的な高負
荷状態が発生したことが判定されたので、ステップＳ６
に進んで履歴フラグＮ“１”であるか否かを判定する。

【００３０】この履歴フラグＮは最初は“０”であるの
でステップＳ１５に進んでこの履歴フラグＮを“１”に
設定すると共に、変数Ｔを“０”に初期化し（ステップ
Ｓ１６）、ステップＳ１７においてステップＳ１３と同
様に通常のスロットル駆動モードを実行する。

【００３１】ＣＰＵ７の次の制御周期においては、ステ
ップＳ６において履歴フラグＮが“１”となっている。
これは高負荷状態として制御すべき状態になったことを
示しているので、ステップ７において時間計測変数Ｔを
“１”だけインクリメントし時間カウントを開始する。

【００３２】このステップＳ７においては履歴フラグＮ
が“１”になったときからの時間を計測していることに
なり、制御周期１回につき“１”づつ増加することにな
る。

【００３３】そして、ステップＳ８においてスロットル
開度閾値Ｈを下記の式により計算する。 Ｈ＝Ｍ／｛１＋ｅｘｐ（−ａ（Ｔ−ｂ））｝ ・・・式（１）

【００３４】この式（１）は、図３に示すように、Ｔ＝
０のときにスロットル開度の閾値Ｈ＝Ｍ／（１＋ｅｘｐ
（ａｂ））となる最低値（Ｂ点）から漸増させるため
に、シグモイド関数を実現している。

【００３５】また、Ｍはスロットル開度の上限値であ
り、ａとｂの二つの定数は制御周期等をもとにに最適に
設定すればよい。シグモイド関数を用いたのは一つの関
数で閾値を決定できる利便性のためであり、Ｈ＝ａｘ＋
ｂ，Ｈ＝Ｍの二つの関数を組み合わせて用いてもよい。

【００３６】ステップＳ９に進んでスロットル開度セン
サ６の出力信号よりスロットル開度Ｒが上記の閾値Ｈを
下回っているか否かを判定する。

【００３７】この結果、Ｒ＜Ｈであることが判ったとき
にはステップＳ１７に進んで通常のスロットル駆動モー
ドとするが、そうでないことが判ったときにはステップ
Ｓ１０においてスロットル開度Ｒを上記の閾値Ｈに制限
して本発明によるスロットル駆動モードとする。

【００３８】ここで、図２に示したフローチャートにお
ける本発明の制御概念を図４を参照して説明すると、ま
ず乗り上げモードへ移行する前はステップＳ１〜ステッ
プＳ５を実行した場合、最終的にステップＳ１３に進ん
で通常のスロットル駆動モードとなるので、実線で示し
たスロットル開度Ｒは点線で示したアクセルペダルの踏
込量Ａと等しい。

【００３９】その後、ステップＳ１〜ステップＳ５によ
り上記の通り乗り上げモードへ移行したことが判ったと
きには、制御周期毎に“１”だけインクリメントされる
時間計測変数Ｔ（ステップＳ７）から成るシグモイド関
数で与えられるスロットル開度閾値Ｈ（ステップＳ８）
が求められるため、ステップＳ９においてスロットル開
度Ｒと閾値Ｈとが比較される。

【００４０】このとき、図３に示される如く閾値Ｈは最
初（Ｔ＝０）はＢ点にあるため、今までアクセルペダル
の踏込量Ａと等しかったスロットル開度ＲはＢ点に相当
する閾値Ｈとの関係では、Ｒ≧Ｈとなるため、ステップ
Ｓ１０に進んでスロットル開度は閾値Ｈに制限されるこ
ととなる。

【００４１】そして、ステップＳ８で示した閾値Ｈは図
３に示す如く時間計測変数Ｔに従って漸増するので、図
４に示す如くスロットル開度ＲはＢ点から徐々に上昇し
て行く。

【００４２】これに合わせて車両の駆動力も上昇して行
くので、ステップＳ１→ステップＳ５に進むが、車両が
移動する結果、ステップＳ５では車速Ｓは“０”でなく
なり、ステップＳ５からステップＳ１４に進む。

【００４３】ただし、段差に対する乗り上げが完了しな
い内は、Ｈ＜Ｍであるので、ステップＳ１４からステッ
プＳ７〜Ｓ１０に進むことになる。

【００４４】その後、段差の乗り上げが完了する頃に
は、図３に示すように閾値Ｈは上限値Ｍに近づいて行く
ので、実質的にＨ＝Ｍとなり、ステップＳ５→ステップ
Ｓ１４→ステップＳ１２→ステップＳ１３を経由し、通
常のスロットル駆動モードへ移行する。

【００４５】このとき、アクセルペダルが離されれば、
踏込量Ａは図４に示すように急速に低下すると共にステ
ップＳ３によりステップＳ１１〜ステップＳ１３が実行
され、Ｒ＝Ａに等しくなるため図示のように点線と実線
が等しくなり乗り上げが完了したことになる。

【００４６】尚、ステップＳ１３及びＳ１７で示した通
常のスロットル駆動モードにおいては、アクセル操作量
からスロットル開度を求めるが、これは関係式又はルッ
クアップテーブル等で規定する事ができる。

【００４７】尚、図２に示した実施例において乗り上げ
モード、即ち高負荷状態を検出するためには、少なくと
もステップＳ３〜ステップＳ５の処理が不可欠である
が、ステップＳ１及びＳ２に示した処理を加えればより
確実な乗り上げモードの判定が可能となる。

【００４８】なお、上記の実施例においてはスロットル
開度を制御しているが、これの代わりに電子燃料噴射装
置における燃料噴射量を制御してもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るスロッ
トル制御装置によれば、アクセル操作が行われているに
も関わらず停車状態であり且つエンジン回転数が一定の
値を越えているときには部分的な高負荷状態であると認
識してスロットル開度の閾値を所定の最低値から漸増さ
せると共にスロットル開度がその閾値になるようにスロ
ットル駆動手段を制御するように構成したので、必要以
上のスロットル開度を与えることを防止し穏やかに段差
等を乗り上げることが出来る。

【００５０】これは、前進及び後退共に同様に効果を有
するものでありドライバーをサポートすることが可能と
なる。

【００５１】また、本発明は自動的に段差を乗り上げよ
うとするものではなく、これによりドライバーは余裕を
持ってアクセル操作を行うことができ錯誤による誤操作
を未然に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスロットル制御装置の実施例を示
したブロック図である。

【図２】本発明に係るスロットル制御装置に用いる制御
手段としてのＣＰＵに格納され且つ実行される制御プロ
グラムのフローチャート図である。

【図３】本発明に係るスロットル制御装置で用いられる
スロットル開度閾値の時間計測変数Ｔのシグモイド関数
で示したグラフ図である。

【図４】本発明に係るスロットル制御装置の段差乗り上
げモード時のスロットル開度を時間経過と共に示したグ
ラフ図である。

【符号の説明】

１ シフトレバーセレクタ ２ ブレーキペダルスイッチ ３ アクセルセンサ ４ エンジン回転数センサ ５ 車速センサ ６ スロットル開度センサ ７ ＣＰＵ（制御手段） ８ スロットル駆動装置 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｍ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン回転数検出手段と、車速検出手段
   と、アクセル開度検出手段と、スロットル開度検出手段
   と、スロットル駆動手段と、各検出手段の出力信号から
   アクセル操作が行われているにも関わらず車速が実質的
   に零でありエンジン回転数が閾値を越えているときには
   部分的な高負荷状態であると認識して該スロットル開度
   の閾値を所定最低値から漸増させるとともに該スロット
   ル開度が該閾値になるように該スロットル駆動手段を制
   御する制御手段と、を備えたことを特徴とするスロット
   ル制御装置。
2. 【請求項２】該制御手段は、該高負荷状態の判定に更に
   シフトレバーセレクタの出力信号によりシフトレバーが
   駆動モードに選択されており且つブレーキペダルスイッ
   チの出力信号によりブレーキペダルが踏み込まれていな
   いことを含んでいることを特徴とした請求項１に記載の
   スロットル制御装置。
3. 【請求項３】該制御手段は、該アクセル操作の有無の判
   定に該アクセル開度検出手段の代わりにアクセルペダル
   スイッチを用いることを特徴とした請求項１又は２に記
   載のスロットル制御装置。