JP2923366B2

JP2923366B2 - エンジンの出力制御装置

Info

Publication number: JP2923366B2
Application number: JP894391A
Authority: JP
Inventors: 千明三藤
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1991-01-29
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH04252839A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの出力制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの出力制御装置として
は、車速に相当する駆動軸回転数およびアクセル開度な
どに基づいて目標駆動トルクを算出し、その目標駆動ト
ルクになるようにスロットル弁の開度を制御するものが
知られている（例えば、特開平２−２０１０５８号公報
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のエンジンの
出力制御装置においては、目標駆動トルクが車速やアク
セル開度などの組合せにより定められるために、アクセ
ル操作の有無にかかわらず、なんらかの原因により車速
が変動した場合に、上記目標駆動トルクも変動してしま
い、その結果、スロットル弁開度のばたつきを誘発する
おそれがある。特に発進直後においては、駆動系のねじ
り振動により、検出車速がうねりを有する波形となり、
このためスロットル弁開度がばたついて走行性の悪化を
招くおそれがある。

【０００４】これを解消するために、検出した車速信号
のなまし処理、すなわち検出車速をそのまま用いるので
はなく、前回検出値を用いて今回検出値を均すことによ
り両検出値間の変化を配分する処理を行い、このなまし
処理したものを目標駆動力を演算するための車速信号と
して用いるようにすることが考えられる。

【０００５】ところが、変速操作が行われたときには以
下のような不都合を生じることが考えられる。すなわ
ち、例えば１速から２速にシフトアップされた場合に、
ギア比および車速の変化に対応して目標駆動トルクもす
ぐに変化しなければならないのに、この場合にも上記な
まし処理を行うと、このなまし処理により前回の車速検
出値、すなわち１速での車速検出値をひきずるようにな
るために、上記目標駆動トルクも徐々に変化するように
なり、この結果、応答性の低下を招くという不都合が生
じる。

【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、走行性の悪化を防止するとともに、変
速時においても応答性の低下を防止することができるエ
ンジンの出力制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ではパラメータの１つとして車速を用いて
目標駆動力を演算する手段と、この手段の出力に基づい
てエンジン出力を制御する手段とを有するエンジンの出
力制御装置において、上記演算手段で用いる車速にその
検出値を均すなまし処理を加えるなまし処理手段と、変
速中であることを検出してこの変速中には上記なまし処
理手段の作動を停止するなまし処理停止手段とを備えて
いるように構成した。

【０００８】また請求項２では、請求項１の発明におい
て、エンジン出力がスロットル弁開度により制御される
ように構成した。

【０００９】請求項３では、請求項２の発明において、
なまし処理手段およびなまし処理停止手段を含んで、車
速検出値もしくはこれをなまし処理した値を出力するな
まし処理制御手段と、このなまし処理制御手段の出力に
基づいて目標駆動力を求める手段と、上記目標駆動力に
基づき、エンジンに接続される自動変速機のタービント
ルクの目標値である目標タービントルクを演算する手段
と、上記目標タービントルクと上記なまし処理制御手段
の出力から求められるタービン回転数とに基づいて目標
エンジントルクおよび目標エンジン回転数を演算する手
段と、上記目標エンジントルクおよび目標エンジン回転
数に基づいて目標スロットル開度を演算する手段とを備
えているように構成した。

【００１０】請求項４では、請求項１乃至３のいずれか
の発明において、なまし処理手段は、今回の車速検出値
と前回の車速検出値との加重平均を求めることにより車
速検出値をなますようになっていることとした。

【００１１】

【作用】上記請求項１によれば、目標駆動力を定めるた
めの車速として車速検出値をなまし処理したものを用い
るために、実際の車速とは異なる車速検出値の急変動が
生じても、これが目標駆動力の変動には直接つながらな
い。しかも変速時には上記なまし処理が停止されるため
に、実際の車速検出値により上記目標駆動力が定めら
れ、応答性が低下することはない。

【００１２】また上記請求項２によれば、上記請求項１
により定められた目標駆動力に基づいてスロットル弁の
開度が制御される。

【００１３】例えば上記請求項３のように構成すれば、
上記目標駆動力に基づいて目標タービントルクが演算さ
れ、この目標タービントルクとタービン回転数とに基づ
いて目標エンジントルクおよび目標エンジン回転数が演
算され、それ目標エンジントルクおよび目標エンジン回
転数に基づいて目標スロットル開度が演算されて、それ
に基づきスロットル弁の開度が制御される。

【００１４】上記請求項４によれば、今回の車速検出値
と前回の車速検出値とを用いてなまし処理が適切に行わ
れる。

【００１５】

【実施例】図２において、１はエンジン、２はエンジン
１の吸気通路を示し、この吸気通路２の途中には吸入空
気量を調整するスロットル弁３が配置されている。この
スロットル弁３は、アクセルペダル４とは機械的な連携
がなく、その開度がステッピングモータ５の作動により
電気的に変更されるように、上記ステッピングモータ５
と接続されている。このステッピングモータ５は、その
作動がコントローラ６により制御され、これにより上記
スロットル弁３のスロットル弁開度が所定量に制御され
る。

【００１６】上記エンジン１の後方には、エンジン出力
軸１ａに接続されたロックアップ機構付きの自動変速機
７が配置され、この自動変速機７は図示しないトルクコ
ンバータと、例えば前進４段、後進１段の遊星歯車機構
とを有する。そして、この自動変速機７の図示しない出
力軸には、プロペラシャフト８と差動装置９を介して左
右の後輪（図示せず）が接続されている。

【００１７】また同図において、１１は上記自動変速機
７の出力軸に配置されて車速を検出する車速センサ、１
２は車両の加速度を検出する加速度センサ、１３はアク
セルペダル４の踏み込み量（アクセル開度）を検出する
アクセルペダルセンサを示し、これらのセンサ１１，１
２，１３はそれぞれの検出値を入力可能に上記コントロ
ーラ６と接続されている。また上記自動変速機７は、そ
の変速開始条件および終了条件などの変速情報を入力可
能にコントローラ６と接続されている。

【００１８】上記コントローラ６は、上記センサ１１，
１２，１３からの車速検出値、加速度検出値、アクセル
開度検出値および変速情報などに基づいて最終目標スロ
ットル弁開度を求め、これに基づいてステッピングモー
タ５を作動することにより、スロットル弁３の開度制御
を行うように構成されている。このコントローラ６は、
図１に示すように、なまし処理制御回路６１と、目標駆
動力検索回路６２と、目標タービントルク演算回路６３
と、タービン回転数演算回路６４と、目標エンジントル
クおよび目標エンジン回転数演算回路６５と、目標スロ
ットル弁開度演算回路６６と、目標スロットル弁開度補
正制御回路６７とから構成されている。

【００１９】上記なまし処理制御回路６１による制御を
図３に基づいて説明する。まずステップＳＡ１で変速機
７からの変速情報に基づいて変速開始条件が成立するか
否かを判別する。変速開始条件が成立するなら、ステッ
プＳＡ２で変速フラグを１にし、ステップＳＡ３で、な
まし処理を行うことなく、車速値Ｖsp(i)として車速検
出値Ｖsp(i)をそのまま設定する。これらのステップＳ
Ａ１〜ステップＳＡ３と、後述するステップＳＡ１，Ｓ
Ａ４，ＳＡ５およびＳＡ３とによってなまし処理停止手
段６１ａが構成される。

【００２０】上記ステップＳＡ１で変速開始条件が成立
しないなら、ステップＳＡ４に進み、変速フラグが１で
あるか否かを判別する。変速フラグが１であれば変速中
であるために、ステップＳＡ５で変速機７からの変速情
報に基づいて変速終了条件が成立するか否かを判別す
る。成立していないなら、まだ変速続行中であるために
上記ステップＳＡ３に進む。このステップＳＡ５で変速
終了条件が成立するなら、変速が終了したためにステッ
プＳＡ６で変速フラグを０にしてステップＳＡ７のなま
し処理を行う。

【００２１】また上記ステップＳＡ４で変速フラグが１
でないなら、変速中ではないために、直接ステップＳＡ
７に進んでなまし処理を行う。このなまし処理は、当実
施例では今回の車速検出値Ｖsp(i)と前回の車速検出値
Ｖsp(i-1)との加重平均を求めることにより車速検出値
をなますようにしている。すなわち、なまし係数ａとし
て１未満の正の所定値をあらかじめ設定し、今回の車速
検出値Ｖsp(i)に上記なまし係数ａ、前回の車速検出値
Ｖsp(i-1)に１から上記なまし係数ａを引いた値をそれ
ぞれ乗じ、これらを加えたものを車速値Ｖsp(i)として
設定することにより行われる。例えば、上記なまし係数
ａとして０．５を採用した場合には、上記車速値Ｖsp
(i)は今回と前回の車速検出値との相加平均となる。こ
れらのステップＳＡ１およびステップＳＡ４〜ＳＡ７に
よってなまし処理手段６１ｂが構成される。

【００２２】このようにして処理された車速値Ｖsp(i)
は目標駆動力検索回路６２と、タービン回転数演算回路
６４とに送られる。上記目標駆動力検索回路６２では、
あらかじめ内部に記憶された目標駆動力マップ（図４参
照）から現在のアクセル開度Thと上記車速値Ｖsp(i)と
に基づいて目標駆動力Ｆtが検索され、この目標駆動力
Ｆtは目標タービントルク演算回路６３に送られる。

【００２３】この目標タービントルク演算回路６３で
は、目標タービントルクＴqttが、上記目標駆動力Ｆt、
後輪のタイヤ径Ｒ、最終減速比Ｄdefおよび現在の変速
段のギア比Ｄgearに基づいて、Ｔqtt＝Ｆt×Ｒ／（Ｄdef×Ｄgear）により演算され、この目標タービントルクＴqttは目標
エンジントルクおよび目標エンジン回転数演算回路６５
に送られる。

【００２４】タービン回転数演算回路６４では、タービ
ン回転数Ｎtが、車速値Ｖsp(i)、後輪のタイヤ径Ｒ、最
終減速比Ｄdefおよび現在の変速段のギア比Ｄgearに基
づいて、Ｎt＝｛（１０００／６０）／２πＲ｝×Ｄdef×Ｄgear×Ｖsp(i) により演算され、このタービン回転数Ｎtは目標エンジ
ントルクおよび目標エンジン回転数演算回路６５に送ら
れる。

【００２５】この目標エンジントルクおよび目標エンジ
ン回転数演算回路６５では、図５に示すように目標エン
ジントルクＴqengtおよび目標エンジン回転数Ｎeが、上
記目標タービントルクＴqtt、タービン回転数Ｎtおよび
自動変速機７からのロックアップ機構の締結もしくは解
放状態についての情報に基づいて演算される。すなわ
ち、自動変速機のトルク比をτ、容量係数をＫpとする
と、タービン回転数Ｎtとエンジン回転数Ｎeとの関係が
Ｎt≦Ｎeのとき、Ｔqtt＝τ×Ｋp×Ｎe² により、またＮt＞Ｎeのとき、Ｔqtt＝τ×Ｋp×Ｎt² により表されるタービントルクＴqttとエンジン回転数
Ｎeなどとの関係式に基づいてエンジン回転数Ｎeが求め
られ、上記Ｎt≦Ｎeのときには、Ｔqengt＝Ｋp×Ｎe² により、またＮt＞Ｎeのときには、Ｔqengt＝Ｋp×Ｎt² により目標エンジントルクＴqengtが演算される。

【００２６】上記目標エンジントルクＴqengtおよび目
標エンジン回転数Ｎeは目標スロットル弁開度演算回路
６６に送られ、この目標スロットル弁開度演算回路６６
では、図６に示すように、あらかじめ記憶された目標ス
ロットル弁開度マップから上記目標エンジントルクＴqe
ngtおよび目標エンジン回転数Ｎeに応じた目標スロット
ル弁開度ETVOが演算される。

【００２７】この目標スロットル弁開度ETVOは目標スロ
ットル弁開度補正制御回路６７に送られ、この目標スロ
ットル弁開度補正制御回路６７で変速直前および直後の
間の駆動力段差の補正が行われる。すなわち図７および
図８に示すように、まずステップＳＢ１で１速→２速，
２速→３速もしくは３速→４速の変速時であるか否かを
判別する。この判別は、変速用の多数の制御弁を有する
油圧制御回路のシフトソレノイド弁７１（図１参照）へ
の変速信号の出力に基づいて行われる。このステップＳ
Ｂ１で変速時でないなら、補正制御を行わず、上記目標
スロットル弁開度演算回路６６での目標スロットル弁開
度ETVOをそのまま最終目標スロットル弁開度として用い
る。

【００２８】上記ステップＳＢ１での判定結果が変速時
であるなら、ステップＳＢ２〜ＳＢ７により変速信号の
出力時から実際の変速が開始されるまでの遅れ時間の間
における変速直前の加速度Ｇbを求め、これにより変速
直前の駆動トルクが間接的に検出される。すなわち、ス
テップＳＢ２でアクセル開度検出値、ステップＳＢ３で
車両の加速度検出値をそれぞれ入力し、ステップＳＢ４
で実ギア比ｇから変速前の設定ギア比Ａi-₁（例えば１
速→２速変速時では第１速ギア比Ａ₁）を引いた値よ
り、変速開始判定用のスライスレベルｇ₀が大きいか否
かを判別する。なお上記実ギア比ｇはタンク回転数と車
速とに基づいて求められる。

【００２９】このステップＳＢ４でスライスレベルｇ₀
の方が小さい場合、すなわち変速開始前なら、ステップ
ＳＢ５でサンプリング数ｎに１を加えてステップＳＢ３
に戻り、車両の加速度のサンプリングを繰り返す。上記
ステップＳＢ４でスライスレベルｇ₀の方が大きい場
合、すなわち変速が開始されたなら、ステップＳＢ６で
加速度のサンプリングを終了し、ステップＳＢ７で変速
直前の加速度Ｇbがサンプリングした加速度を相加平均
することにより演算される。

【００３０】この後、ステップＳＢ８でサンプリング数
ｎをリセット（ｎ＝０）し、ステップＳＢ９〜ＳＢ１６
で変速直後の加速度Ｇaを求め、これにより変速直後の
駆動トルクが間接的に検出される。すなわち、ステップ
ＳＢ９で新たに演算した実ギア比ｇから変速後の設定ギ
ア比Ａi（例えば１速→２速変速時では第２速ギア比
Ａ₂）を引いた値より変速終了判定用のスライスレベル
ｇ₁の方が大きいか否かを判別する。大きくなければ、
この判別を繰返し、大きければ変速終了であるためにス
テップＳＢ１０およびＳＢ１１により変速直後における
加速度の安定を待つ。すなわちステップＳＢ１０でタイ
マーをセットし、ステップＳＢ１１で上記タイマーの終
了（Ｔa＝０）まで待つ。

【００３１】つぎにステップＳＢ１２で加速度Ｇのサン
プリング期間としてタイマーをセットした後、ステップ
ＳＢ１３で加速度Ｇのサンプリングを行い、このサンプ
リングがステップＳＢ１４により上記タイマーの終了
（Ｔb＝０）まで行われる。そしてタイマーの終了によ
りステップＳＢ１５で上記サンプリングを終了し、ステ
ップＳＢ１６で変速直後の加速度Ｇaがサンプリングし
た加速度を相加平均することにより求められる。

【００３２】つぎにステップＳＢ１７でサンプリング数
ｎをリセット（ｎ＝０）し、ステップＳＢ１８で変速前
の変速段における目標スロットル弁開度の補正係数Ｋsb
(i)と、変速後の変速段における補正係数Ｋsa(i)とを、
αを所定の関数として、Ｋsb(i)＝α（Ｇa−Ｇb）＋１，Ｋsa(i)＝−α（Ｇa−Ｇb）＋１により演算し、さらにステップＳＢ１９で今回求めた各
補正係数に前回求めた各補正係数を乗算することによ
り、今回の目標スロットル弁開度の補正制御に用いる補
正係数Ｋsb(i)，Ｋsa(i)とする。つまり変速前後の変速
段における補正係数が、変速直前および変速直後の加速
度（駆動トルク）の差に応じて求められ、変速前の加速
度Ｇbが変速後の加速度Ｇaより大きい時には、変速前の
変速段に対するスロットル弁開度は小さくなる方向、変
速後の変速段に対するスロットル弁開度は大きくなる方
向にそれぞれ補正され、また変速前の加速度Ｇbが変速
後の加速度Ｇaより小さい時には、上記とは逆に補正さ
れる。

【００３３】ステップＳＢ２０では、上記補正係数Ｋsb
(i)をステップＳＢ２０で各変速段毎に設けたスロット
ル弁開度の１／８開度毎の補正係数テーブルの内、変速
直前の変速段の補正係数テーブルにおいて、ステップＳ
Ｂ２で記憶したアクセル開度に対応した位置に記憶する
とともに、他方の補正係数Ｋsa(i)を同様に変速直後の
変速段の補正係数テーブルの対応アクセル開度に対応し
た位置に記憶する。

【００３４】そしてこの補正係数を目標スロットル弁開
度演算回路６６で求めた変速直前および変速直後の目標
スロットル弁開度ETVOに乗じて最終目標スロットル弁開
度が求められ、スロットル３（図２参照）のスロットル
弁開度がこの最終目標スロットル弁開度となるようにス
テッピングモータ５が駆動される。

【００３５】上記構成において、変速時を除いた運転状
態では、目標駆動力を求めるための車速として、実際の
車速検出値をなまし処理した値が用いられ、これにより
求められた目標駆動力に基づいて求められた目標スロッ
トル弁開度によりエンジンの出力制御が行われる。この
ため、駆動系のねじり振動などに起因して車速検出値が
急に変動しても、その変動の影響が求められる目標駆動
力に直接表れず、エンジン回転のばたつきによる車両の
振動として表れることはない。また変速中においては、
上記なまし処理は行われず、目標駆動力を求めるための
車速として実際の車速検出値がそのまま用いられる。こ
のため、上記なまし処理を行うことにより生じる前段階
の車速検出値による影響が除かれ、その分だけ変速に伴
うギア比や車速の変化にすばやく追随して目標駆動力が
変化される。

【００３６】したがって、この実施例では、目標駆動力
を定めるためのパラメータの一つである車速として実際
の検出値をなまし処理したものを用いるようにすること
により、走行性の悪化を防止することができるととも
に、変速中においては上記なまし処理を停止することに
より、応答性の低下を防止することができる。

【００３７】また目標スロットル弁開度補正制御回路６
７により変速前後での駆動トルクに段差が生じた場合に
は、この段差がなくなるように変速前後での目標スロッ
トル弁開度が補正されるために、車両が長年使用されて
も変速前後での駆動トルクに段差は生ぜず、車両の加速
性能および減速性能を良好に維持することができる。

【００３８】なお上記実施例における他の態様を以下に
示す。

【００３９】イ．上記実施例では、エンジンの出力を制
御するための手段として目標駆動力に応じた目標スロッ
トル弁開度を演算してこの開度となるようにスロットル
弁を作動制御しているが、これに限らず、例えば目標駆
動力に応じて燃料の噴射量や点火時期などを制御するよ
うにしてもよい。

【００４０】ロ．上記実施例では、なまし処理として今
回と前回との車速検出値を用いて演算処理するように構
成しているが、これに限らず、例えば特異な突出値をカ
ットするような処理を加えて構成してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のエンジ
ンの出力制御装置によれば、目標駆動力を定めるための
パラメータとしての車速信号をなまし処理して用いるよ
うにしているために、車速が駆動系のねじり振動などに
より変動して車速の突出値が発生しても、これが目標駆
動力の変動に直接つながることを防止することができ、
これによりなまし処理を行わない場合と比べて走行性の
向上を図ることができる。しかも変速時には上記なまし
処理を停止するようにしているために、車速の実際の車
速値により上記目標駆動力が定められ、変速時にもなま
し処理した場合に考えられる応答性の低下を防止するこ
とができ、走行性の向上を図ることができる。

【００４２】また、この発明において、エンジン出力が
スロットル弁開度により制御されるように構成されてい
れば、エンジン出力の制御をスロットル弁の開度制御に
より行うことができるために、その制御を容易かつ確実
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す制御ブロック図であ
る。

【図２】エンジンの全体概略説明図である。

【図３】なまし処理制御を説明するフローチャートであ
る。

【図４】目標駆動力マップとして各アクセル開度におけ
る目標駆動力と車速との関係図である。

【図５】目標エンジントルクおよび目標エンジン回転数
演算回路の説明図である。

【図６】目標スロットル弁開度演算回路の説明図であ
る。

【図７】目標スロットル弁開度補正制御の前半部分を説
明するフローチャートである。

【図８】目標スロットル弁開度補正制御の後半部分を説
明するフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン３スロットル弁５ステッピングモータ６コントローラ６１ａなまし処理停止手段６１ｂなまし処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｃ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パラメータの１つとして車速を用いて目
標駆動力を演算する手段と、この手段の出力に基づいて
エンジン出力を制御する手段とを有するエンジンの出力
制御装置において、上記演算手段で用いる車速にその検
出値を均すなまし処理を加えるなまし処理手段と、変速
中であることを検出してこの変速中には上記なまし処理
手段の作動を停止するなまし処理停止手段とを備えてい
ることを特徴とするエンジンの出力制御装置。
【請求項２】エンジン出力がスロットル弁開度により
制御されるように構成されていることを特徴とする請求
項１記載のエンジンの出力制御装置。
【請求項３】なまし処理手段およびなまし処理停止手
段を含んで、車速検出値もしくはこれをなまし処理した
値を出力するなまし処理制御手段と、このなまし処理制
御手段の出力に基づいて目標駆動力を求める手段と、上
記目標駆動力に基づき、エンジンに接続される自動変速
機のタービントルクの目標値である目標タービントルク
を演算する手段と、上記目標タービントルクと上記なま
し処理制御手段の出力から求められるタービン回転数と
に基づいて目標エンジントルクおよび目標エンジン回転
数を演算する手段と、上記目標エンジントルクおよび目
標エンジン回転数に基づいて目標スロットル開度を演算
する手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載
のエンジンの出力制御装置。
【請求項４】なまし処理手段は、今回の車速検出値と
前回の車速検出値との加重平均を求めることにより車速
検出値をなますようになっていることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載のエンジンの出力制御装
置。