特許 6277060 スロットル制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6277060

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】スロットル制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 15/00 20060101AFI20180129BHJP

   F02D 11/10 20060101ALI20180129BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20180129BHJP

   G01M 15/02 20060101ALI20180129BHJP

【ＦＩ】

   G01M15/00

   F02D11/10 E

   F02D29/02 E

   G01M15/02

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-103350(P2014-103350)

(22)【出願日】2014年5月19日

(65)【公開番号】特開2015-219139(P2015-219139A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2017年2月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000145806

【氏名又は名称】株式会社小野測器

(74)【代理人】

【識別番号】100094330

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 正紀

(74)【代理人】

【識別番号】100109689

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 結

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 宏治

(72)【発明者】

【氏名】前岨 康祐

(72)【発明者】

【氏名】北脇 潤

【審査官】 北川 創

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１３２９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０８２７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２７１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２０６９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６３３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９４５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９８７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６８０９５９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １５／００ − １５／１４

Ｇ０１Ｍ １７／００ − １７／１０

Ｆ０２Ｄ ９／００ − １１／１０

Ｆ０２Ｄ ２９／００ − ２９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンが動力伝達部を介して連結されるダイナモを備え、該ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度を調整しながら自動車の走行特性をシミュレートする装置における、スロットル開度の制御値を求めるスロットル制御装置において、
時間的に変化する前記ダイナモの回転速度指令値と、トルク指令値および加速度指令値のうちの一方であるトルク相当指令値と、車速指令値とを与える指令部と、
前記ダイナモの回転速度を計測して時間的に変化する回転速度計測値を生成する計測部と、
前記指令部から与えられた前記回転速度指令値と前記計測部での計測により得られた前記回転速度計測値とに基づいて、該回転速度計測値が該回転速度指令値に近づくようにスロットル開度の補正値を求める第１のコントローラと、
前記指令部から与えられた前記トルク相当指令値をスロットル開度の指令値に変換する変換部を有する第２のコントローラと、
前記第２のコントローラで得られたスロットル開度の指令値を前記第１のコントローラで得られたスロットル開度の補正値で補正してスロットル開度の制御値を算出する算出部とを備え、
前記第２のコントローラが、前記指令部から与えられた前記トルク相当指令値および車速指令値と、前記算出部で算出されたスロットル開度の制御値とに基づいて、該トルク相当指令値から前記スロットル開度の指令値への変換係数を求めるチューニング部を有し、
前記変換部が、前記指令部から与えられる前記トルク相当指令値を前記チューニング部で求められた変換係数に従って前記スロットル開度の指令値に変換するものであることを特徴とするスロットル制御装置。

【請求項2】

前記チューニング部は、前記変換係数を、前記トルク相当指令値と前記車速指令値とを変数とする２次元平面内を２次元的に複数の領域に分けたときの各領域ごとに求めるものであって、
前記変換部は、前記指令部から与えられる前記トルク相当指令値を、該トルク相当指令値を含むとともに前記指令部から与えられる前記車速指令値を含む領域に応じた変換係数に従って前記スロットル開度の指令値に変換するものであることを特徴とする請求項１記載のスロットル制御装置。

【請求項3】

前記チューニング部は、前記変換係数を、前記スロットル開度の制御値と前記トルク指令値との比の時間平均として求めるものであることを特徴とする請求項１又は２記載のスロットル制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の走行特性をシミュレートする装置における、スロットル開度制御値を求めるスロットル制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

交通手段の発達した現代社会では、自動車はモノの運搬や人間の移動の手段として大きな役割を果たしている。自動車は、エンジンなど推進力を発生させる装置を搭載しており、こうした装置が開発された際には、その走行特性の試験が行われることが多い。このような走行特性の試験では、走行特性の試験が行われる前にＮＴマップなどの自動車の特性を表すグラフを作成し、このグラフを用いて、エンジンの回転速度の計測値と、指定されたパターンとして与えられたトルクの指令値とから、スロットル開度の指令値を決定することが行われる。そして、指定されたパターンとして与えられた車速の指令値と計測された車速とが等しくなるようにスロットル開度の補正値を算出し、このスロットル開度の補正値を用いてスロットル開度の指令値を補正することによってスロットル開度の制御値が決定される（例えば特許文献１参照）。このような過程を経ることにより、運転時の車速が、指定されたパターンとして与えられた車速に追従した試験を行うことができる。

【0003】

しかしながら、走行特性の試験を行うために試験前にあらかじめＮＴマップを作成しなければならないのは手間がかかり効率が悪い。さらに、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車のように、エンジンの回転速度と車速との相関が小さい自動車では、このようなＮＴマップを用いてスロットル開度の制御値を決定することは困難である。

【0004】

この問題を解決するため、トルク指令値をスロットル開度の指令値に変換するための変換係数を求め、ＮＴマップに代わり、トルク指令値をその変換係数に応じてスロットル開度の指令値に変換するコントローラを使用することが提案されている（特許文献２参照）。

【0005】

このＡＧコントローラを採用すると、ＮＴマップのような複雑なマップをあらかじめ作成するという作業が不要となり、作業効率の良いスロットル制御装置が構築される。

【0006】

しかしながら、この特許文献２にて提案されているＡＧコントローラでは要求される精度を十分に満足しているとは言い難く、自動車の走行特性をさらに高精度にシミュレートすることが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−２９４５８４号公報

【特許文献2】特開２００６−１３２９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記事情に鑑み、走行特性の試験を行なうための作業の効率化を図りつつ、自動車の走行特性のさらに高精度なシミュレートを行なう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。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成する本発明のスロットル制御装置は、エンジンが動力伝達部を介して連結されるダイナモを備え、ダイナモに連結されたエンジンのスロットル開度を調整しながら自動車の走行特性をシミュレートする装置における、スロットル開度の制御値を求めるスロットル制御装置において、
時間的に変化するダイナモの回転速度指令値と、トルク指令値および加速度指令値のうちの一方であるトルク相当指令値と、車速指令値とを与える指令部と、
ダイナモの回転速度を計測して時間的に変化する回転速度計測値を生成する計測部と、
指令部から与えられた回転速度指令値と計測部での計測により得られた回転速度計測値とに基づいて、回転速度計測値が回転速度指令値に近づくようにスロットル開度の補正値を求める第１のコントローラと、
指令部から与えられた上記トルク相当指令値をスロットル開度の指令値に変換する変換部を有する第２のコントローラと、
第２のコントローラで得られたスロットル開度の指令値を第１のコントローラで得られたスロットル開度の補正値で補正してスロットル開度の制御値を算出する算出部とを備え、
上記第２のコントローラが、指令部から与えられた上記トルク相当指令値および車速指令値と、算出部で算出されたスロットル開度の制御値とに基づいて、上記トルク相当指令値からスロットル開度の指令値への変換係数を求めるチューニング部を有し、
上記変換部が、指令部から与えられる上記トルク相当指令値をチューニング部で求められた変換係数に従ってスロットル開度の指令値に変換するものであることを特徴とする。

【0010】

自動車の走行特性上、例えば、速度ゼロからある加速度を持って速度を上昇させていく場合と、ある速度で走行している状態から同じ加速度を持って速度をさらに上昇させていく場合とでは、同じ加速度を得るためであっても必要なトルクは異なっている。上掲の特許文献２で提案されているコントローラは、この点が考慮されておらず、その分、求められるスロットル開度の指令値の精度に限界がある。

【0011】

特許文献２に開示されているスロットル制御装置も、本発明における上記の第１のコントローラに相当するフィードバック制御によりスロットル開度の補正値を求めるＰＩＤコントローラを備えている。このため、スロットル開度の指令値の精度が十分ではなかったとしても、その補正値により精度向上が期待される。

【0012】

しかしながら、フィードバック制御は時間遅れを伴い、急激な変化には追随しきれず、結局、精度が十分ではない場面が表面化することになる。

【0013】

本発明のスロットル制御装置は、トルク指令値（または加速度指令値）からスロットル開度の指令値への変換係数を、トルク指令値（または加速度指令値）のみでなく、さらに車速指令値にも基づいて求めているため、上記のような自動車の走行特性も考慮された走行性能の高精度なシミュレートを行なうことができる。また、本発明においてもＮＴマップを作成する作業は不要であり、自動車の走行性能の効率的な試験を行なうことができる。

【0014】

ここで、本発明のスロットル制御装置において、
上記チューニング部が、上記変換係数を、上記トルク相当指令値と車速指令値とを変数とする２次元平面内を２次元的に複数の領域に分けたときの各領域ごとに求めるものであって、
上記変換部は、指令部から与えられる上記トルク相当指令値を、そのトルク相当指令値を含むとともに指令部から与えられる車速指令値を含む領域に応じた変換係数に従ってスロットル開度の指令値に変換するものであることが好ましい。

【0015】

このようにトルク指令値（または加速度指令値）と車速指令値との双方に基づいて区分けされた領域に応じて変換係数を決定する制御方法を用いることによって、トルク指令値（または加速度指令値）と車速指令値との双方の各値ごとに変換係数を決定する制御方法よりも、変換係数を決定する作業を簡略化することができる。

【0016】

また、本発明のスロットル制御装置において、上記チューニング部は、上記変換係数を、上記スロットル開度の制御値と上記トルク相当指令値との比の時間平均として求めるものであってもよい。

【0017】

このように、スロットル開度の制御値とトルク指令値（または加速度指令値）との比の時間平均として変換係数を求める制御方法を用いることによって、スロットル開度の制御値とトルク指令値（または加速度指令値）それぞれの、時間ごとの値を用いて変換係数を決定する制御方法よりも、変換係数を決定する作業を簡略化することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明のスロットル制御装置によれば、走行特性の試験を行なうための作業の効率化を図りつつ、自動車の走行特性のさらに高精度なシミュレートを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】自動車の走行特性をシミュレートする装置の概略構成図である。

【図2】第１比較例のスロットル制御装置を表すブロック図である。

【図3】第２比較例のスロットル制御装置を表すブロック図である。

【図4】図３に示したＡＧコントローラの構成を表す概略図である。

【図5】本発明の一実施形態としてのスロットル制御装置を表わすブロック図である。

【図6】図５に示したＡＧコントローラの構成を示す概略図である。

【図7】図６に示すＡＧコントローラのチューニング部で算出される第１段階の制御ゲインの概念図である。

【図8】スロットル制御装置による計測値と指令値との関係を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下では、本発明のスロットル制御装置の実施形態を説明する前に、本発明に対する比較例として、従来用いられてきた、ＮＴマップを採用したスロットル制御装置（第１比較例）、および前掲の特許文献２にて提案されたスロットル制御装置（第２比較例）について説明する。

【0021】

図１は、自動車の走行特性をシミュレートする装置の概略構成図である。

【0022】

この図１に示す、自動車の走行特性をシミュレートする装置１００には、エンジン１０１が動力伝達部１０４によって連結されるダイナモ１０２が備えられており、エンジン１０１の回転とともにダイナモ１０２も回転する。このダイナモ１０２の回転速度、すなわちエンジン１０１の回転速度に基づき、スロットル制御装置１がスロットル開度の制御値を決定する。このスロットル制御装置１には、後述の指令マップが備えられており、この指令マップから与えられたダイナモの回転速度の指令値およびトルク指令値と、実際の運転時におけるダイナモの回転速度の計測値およびトルク計測値とに基づき、ダイナモ制御装置１０３がダイナモ１０２を駆動するのに必要なダイナモ電流を算出する。以上が、自動車の走行特性をシミュレートする装置の説明である。次に、スロットル制御装置１の構成について説明する。

【0023】

図２は、第１比較例のスロットル制御装置を表わすブロック図である。この図２に示したスロットル制御装置１Ａは、図１に１つのブロックで示したスロットル制御装置１に相当するが、ここでは第１比較例であることを表わすために、スロットル制御装置１Ａと表記している。

【0024】

従来用いられてきたスロットル制御装置１Ａには、ダイナモの回転速度を計測する計測部１１が備えられており、この計測部１１で計測されたダイナモの回転速度の計測値がＰＩＤコントローラ１２に入力される。また、このＰＩＤコントローラ１２には、指令マップ１３から、時間的に変化するダイナモの回転速度の指令値も入力され、ＰＩＤコントローラ１２は、計測部１１で計測されたダイナモの回転速度の計測値が、指令マップ１３から入力されたダイナモの回転速度の指令値に近づくように、スロットル開度の補正値を算出する。

【0025】

この図２に示すスロットル制御装置１Ａには、ＰＩＤコントローラ１２に加えて、ＮＴマップ１６が備えられている。このＮＴマップ１６は、指令マップ１３から時間的に変化するトルク指令値が入力され、さらに計測部１１からダイナモの回転速度の計測値が入力されると、試験対象の自動車の走行特性のシミュレーションが行われる前にあらかじめ調べておいた自動車の特性データに基づき、適切なスロットル開度の指令値を出力する。そしてこのスロットル開度の指令値と、ＰＩＤコントローラ１２によって算出されたスロットル開度の補正値とに基づき、算出部１５によってスロットル開度の制御値が決定され、その制御値が運転に用いられる。このような過程によって、ダイナモの回転速度が、与えられたダイナモの回転速度の指令値に追従していくようになる。

【0026】

以上が、本発明に対する第１比較例としての、ＮＴマップを用いたスロットル制御装置についての説明である。次に、前掲の特許文献２にて提案された第２比較例のスロットル制御装置について説明する。

【0027】

第２比較例のスロットル制御装置も、第１比較例のスロットル制御装置１Ａと同様に、図１に示す、自動車の走行特性をシミュレートする装置に備えられている。

【0028】

図３は、第２比較例のスロットル制御装置を表すブロック図である。

【0029】

この図３に示したスロットル制御装置１Ｂも、図２に示したスロットル制御装置１Ａと同様、図１に１つのブロックで示したスロットル制御装置１に相当するが、ここでは第２比較例であることを表わすために、スロットル制御装置１Ｂと表記している。

【0030】

図３に示す、第２比較例のスロットル制御装置１Ｂを表すブロック図において、図２にブロック図を示した第１比較例のスロットル制御装置１Ａの、図面上の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、同一の構成要素についての重複説明は省略する。図３において、図２に示したブロック図と異なる点は、図３では、図２に示すＮＴマップ１６の代わりにオートゲインコントローラ（以下ではＡＧコントローラと略す）１４が備えられている点である。このＡＧコントローラ１４では、図２に示すＮＴマップ１６で用いられていたダイナモの回転速度の計測値は用いずに、運転時のスロットル開度の制御値に基づいて、スロットル開度の指令値が算出される。このＡＧコントローラ１４は、指令マップ１３から時間的に変化するトルク指令値が入力されると、後述する構成により、スロットル開度の制御値を参照しながらスロットル開度の指令値を算出する。以下、このＡＧコントローラ１４の構成について説明する。

【0031】

図４は、図３に示したＡＧコントローラの構成を表す概略図である。

【0032】

ＡＧコントローラ１４は、トルク指令値に制御ゲインを乗じることによってスロットル開度の指令値を算出する変換部１４ａと、トルク指令値とスロットル開度の制御値を参照しながら制御ゲインを決定するチューニング部１４ｂとを有している。このチューニング部１４ｂが、変換部１４ａにおいて用いられる制御ゲインを、常時書きかえていくことにより、スロットル開度の指令値の制御が行われる。

【0033】

このように、第２比較例のスロットル制御装置１Ｂは、自動車の走行特性をシミュレートしている最中に、シミュレートされる自動車の走行特性である、トルク指令値とスロットル開度の指令値との関係を学習することができる。このため、第１比較例のスロットル制御装置のように自動車の走行特性をシミュレートする前にあらかじめＮＴマップを作成する手間を省くことができ、効率がよい。さらにこの第２比較例のスロットル制御装置１Ｂは、スロットル開度の指令値を決定する際に、トルク指令値とスロットル開度の制御値とを用いていてエンジンの回転速度の計測値を用いる必要がないので、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車のように、エンジンの回転速度と車速との相関が小さい自動車の走行特性をシミュレートする場合にも用いることができる。

【0034】

前述の通り、自動車を、例えば速度ゼロからある加速度を持って速度を上昇させていく場合と、ある速度で走行している状態から同じ加速度を持って速度をさらに上昇させていく場合とでは、同じ加速度を得るためであっても必要とするトルクは異なっている。それにも拘らず、この第２比較例のスロットル制御装置１Ｂの場合、ＡＧコントローラ１４のチューニング部１４ｂ（図４参照）では、制御ゲインを求めるにあたり、自動車の速度については考慮されておらず、必ずしも十分な精度であるとは言えない。

【0035】

以上の第１比較例および第２比較例の説明を踏まえ、次に、本発明の実施形態について説明する。

【0036】

図５は本発明の一実施形態としてのスロットル制御装置を表わすブロック図である。

【0037】

この図５に示す本発明の一実施形態としてのスロットル制御装置１Ｃも、第１比較例および第２比較例のスロットル制御装置１Ａ，１Ｂと同様に、図１に示す自動車の走行特性をシミュレートする装置に備えられている。この図５に示したスロットル制御装置１Ｃも、上述の第１比較例および第２比較例のスロットル制御装置１Ａ，１Ｂ（図２，図３参照）と同様、図１に１つのブロックで示したスロットル制御装置１に相当するが、ここでは本発明の一実施形態であることを表すために、スロットル制御装置１Ｃと表記している。

【0038】

図５に示すスロットル制御装置１Ｃにおいて、図３に示した第２比較例のスロットル制御装置１Ｂの図面上の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、同一の構成要素についての重複説明は省略する。

【0039】

図５において、図３に示した第２比較例との相違点は、図３に示す指令マップ１３およびＡＧコントローラ１４に代えて、それぞれ指令マップ１８およびＡＧコントローラ１７を備えている点である。

【0040】

図３に示す指令マップ１３はダイナモの回転速度の指令値とトルク指令値とを与える指令マップである。これに対し、図５に示す指令マップ１８は、それらダイナモの回転速度の指令値とトルク指令値とに加え、車速指令値を与える指令マップである。ここでトルクは加速度に関連しており、この指令マップ１８は、トルク指令値に代えて加速度指令値を与えるものであってもよい。ただし、本実施形態の説明においては、一例としてトルク指令値を用いることとする。

【0041】

図５に示すＡＧコントローラ１７は、トルク指令値が入力されると、スロットル開度の指令値を算出して出力する。この点では、図３に示すＡＧコントローラ１４と同じである。ただし、図３に示すＡＧコントローラ１４は、トルク指令値とスロットル開度の制御値とに基づいて、制御ゲインが算出されているが、図５に示すＡＧコントローラ１７は、制御ゲインを算出するにあたり、さらに車速指令値も参照している。

【0042】

図６は、図５に示したＡＧコントローラの構成を示す概略図である。この図６に示すＡＧコントローラ１７は、変換部１７ａとチューニング部１７ｂとを有する。

【0043】

変換部１７ａは、図４に示すＡＧコントローラ１４における変換部１４ａと同じ構成であり、指令マップ１８から与えられたトルク指令値に制御ゲインを乗じることによってスロットル開度の指令値を算出する。この変換部１７ａで用いられる制御ゲインは、本発明にいう変換係数の一例に相当する。

【0044】

チューニング１７ｂは、トルク指令値とスロットル開度の制御値、さらに車速指令値を参照しながら、この変換係数としての制御ゲインを決定する。このチューニング１７ｂは、変換部１７ａにおいて用いられる制御ゲインを常時書き換えていく。

【0045】

試験開始時は、ダイナモの回転速度をダイナモの回転速度の指令値に追従させるために、ＰＩＤコントローラ１２によって算出されるスロットル開度の補正値が大きいが、チューニング部１７ｂが制御ゲインを更新していくことによってこの補正値は小さくなっていく。この制御ゲインは、更新に伴い一定値に収束していくが、収束するまでの時間は短時間であり、収束後は更新を行わずに収束後の固定された制御ゲインを用いてもよい。

【0046】

本実施形態では、以下に説明するように、制御ゲインは２段階の算出過程を経て算出される。

【0047】

図７は、図６に示すＡＧコントローラのチューニング部で算出される第１段階の制御ゲインの概念図である。ここでも、トルク指令値または加速度指令値のうち、一例としてトルク指令値を用いて説明することとする。

【0048】

ここでは、トルク指令値（横軸）と車速指令値（縦軸）とを変数とする２次元平面内を２次元的に複数の領域に分けたときの各領域ごとに制御ゲインが算出される。ここでは一例として、車速指令値については、０〜５（ｋｍ／ｈ）、５〜１５（ｋｍ／ｈ）、１５〜２５（ｋｍ／ｈ）、２５〜４０（ｋｍ／ｈ）、４０〜７０（ｋｍ／ｈ）、７０（ｋｍ／ｈ）以上の６つの範囲に区分けされている。これらの車速指令値の各領域を、ここでは、ＳＰ_１〜ＳＰ_６と表記する。また、トルク指令値については、一例として、０〜５０（Ｎｍ）、５０〜１５０（Ｎｍ）、１５０〜２５０（Ｎｍ）、２５０〜３５０（Ｎｍ）、３５０〜４５０（Ｎｍ）、４５０〜５５０（Ｎｍ）５５０〜６５０（Ｎｍ）の７つの領域に区分けされている。ここでは、これらのトルク指令値の各領域を、ＴＱ_１〜ＴＱ_７と表記する。そして、第１段階として、車速指令値の各範囲ＳＰ_ｉ（ｉ＝１〜６）とトルク指令値の各範囲ＴＱ_ｊ（ｊ＝１〜７）との各組合せ（２次元的な各領域）ごとに制御ゲインＡＧの各代表値を決定する。すなわち、ここでは、車速指令値の各領域ＳＰ_ｉ（ｉ＝１〜６）のそれぞれについて、指令トルクが０（Ｎｍ）、１００（Ｎｍ）、２００（Ｎｍ）、３００（Ｎｍ）、４００（Ｎｍ）、５００（Ｎｍ）、６００（Ｎｍ）のそれぞれの制御ゲインＡＧ_ｉ,０、ＡＧ_{ｉ,１００}、ＡＧ_{ｉ,２００}、ＡＧ_{ｉ,３００}、ＡＧ_{ｉ,４００}、ＡＧ_{ｉ,５００}、ＡＧ_{ｉ,６００}を各代表値として算出する。チューニング部１７ｂでは、これらの代表値を、スロットル開度の制御値を参照しながら順次更新していく。これらの代表値は、車速指令値（ＳＰ＿ＲＥＦ）が各領域ＳＰ_ｉ（ｉ＝１〜６）内にあり、かつトルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が各領域ＴＱ_ｊ（ｊ＝１〜７）内にある各総時間Ｔにおける、スロットル開度の制御値（ＴＨ＿ＦＢ）をトルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）で割り算した値の時間平均値として算出される。式で表すと、制御ゲインＡＧ_０については、

【0049】

【数1】

として算出される。

【0050】

この式（１）において、Ｔは、車速指令値（ＳＰ＿ＲＥＦ）が領域ＳＰ_１内にあり、およびトルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_１内にあった過去の総時間、
ＴＨ＿ＦＢは、領域ＳＰ_１内および領域ＴＱ_１内にあったときのスロットル開度の制御値、
ＴＱ＿ＲＥＦは、領域ＳＰ_１内および領域ＴＱ_１内にあったときのトルク制御値
である。代表値としての他の制御ゲインＡＧ_１００〜ＡＧ_６００についても同様である。

【0051】

図７に示すチューニング部１７ｂでは、スロットル開度の制御値ＴＨ＿ＦＢを参照しながら、代表値としての制御ゲインＡＧ_０〜ＡＧ_６００を順次更新していく。そしてさらに以下の第２段階の演算により制御ゲインＡＧを繰り返し算出して、その繰り返し算出した制御ゲインＡＧを変換部１７ａに与える。変換部１７ａは、チューニング部１７ｂから与えられた制御ゲインＡＧに従って、スロットル開度の指令値を順次更新していく。

【0052】

チューニング部１７ｂでは、上記のようにして算出した、各領域ＳＰ_ｉ（ｉ＝１〜６）および各領域ＴＱ_ｊ（ｊ＝１〜７の双方に対応する各代表値としての制御ゲインをＡＧ_ｉｊ（ｉ＝１〜６，ｊ＝１〜７）と表記したときに、これらをトルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）を変数として直線で結んで得られるグラフによって、変換部１７ａに与える制御ゲインを算出する。

【0053】

ここでは、指令マップ１８から現在与えられている車速指令値ＳＰ＿ＲＥＦがある１つの領域ＳＰ_ｉ（ｉ＝１〜６）内にあるものとする。すなわち、ここではｉを固定して考える。このとき指令マップ１８から現在与えられているトルク指令値ＴＱ＿ＲＥＦが領域ＴＱ_ｊ（ｊ＝１〜７）のいずれに含まれるかに応じて、
トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_１内（０〜１００（Ｎｍ））にあるときは、制御ゲイン（ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ）を、
ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ＝（ＴＱ＿ＲＥＦ−０）×（ＡＧ₁₀₀−ＡＧ₀）／（１００−０） ＋ ＡＧ₀・・・（２）
によって決定し、トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_２内（１００〜２００（Ｎｍ））にあるときは、制御ゲイン（ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ）を、
ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ＝（ＴＱ＿ＲＥＦ−１００）×（ＡＧ₂₀₀−ＡＧ₁₀₀）／（２００−１００） ＋ ＡＧ₁₀₀・・・（３）
によって決定し、トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_３内（２００〜３００（Ｎｍ））にあるときは、制御ゲイン（ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ）を、
ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ＝（ＴＱ＿ＲＥＦ−２００）×（ＡＧ₃₀₀−ＡＧ₂₀₀）／（３００−２００） ＋ ＡＧ₂₀₀・・・（４）
によって決定し、トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_４内（３００〜４００（Ｎｍ））にあるときは、制御ゲイン（ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ）を、
ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ＝（ＴＱ＿ＲＥＦ−３００）×（ＡＧ₄₀₀−ＡＧ₃₀₀）／（４００−３００） ＋ ＡＧ₃₀₀・・・（５）
によって決定し、トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_５内（４００〜５００（Ｎｍ））にあるときは、制御ゲイン（ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ）を
ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ＝（ＴＱ＿ＲＥＦ−４００）×（ＡＧ₅₀₀−ＡＧ₄₀₀）／（５００−４００） ＋ ＡＧ₄₀₀・・・（６）
によって決定し、トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が領域ＴＱ_６内（５００〜６００（Ｎｍ））にあるときは、制御ゲイン（ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ）を、
ＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ＝（ＴＱ＿ＲＥＦ−５００）×（ＡＧ₆₀₀−ＡＧ₅₀₀）／（６００−５００） ＋ ＡＧ₅₀₀・・・（７）
によって決定する。

【0054】

トルク指令値（ＴＱ＿ＲＥＦ）が範囲ＴＱ_７内にあるとき、あるいはそれ以上のときも、上記の式（７）を適用して、変換部１７ａに与える制御ゲインＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉ（ｉ＝１〜６）を決定する。

【0055】

本実施形態では、このようにして制御ゲインＡＧＣ＿ＧＡＩＮ_ｉが繰り返し更新されて変換部１７ａに与えられる。変換部１７ａではチューニング部１７ｂから繰り返し与えられた制御ゲインＡＧ＿ＧＡＩＮ_ｉに従って、トルク指令値からスロットル開度の指令値への変換を繰り返す。

【0056】

以下では、自動車の走行特性をシミュレートした時に計測されるダイナモの回転速度がダイナモの回転速度の指令値に追従していく様子をグラフを用いて説明する。ここでは、本発明に対する比較例として、同じ指令値に対する、前述の第２比較例のスロットル制御装置による制御結果も合わせて説明する。

【0057】

図８は、スロットル制御装置による計測値と指令値との関係を示した図である。この図８において、実線は上述の実施形態のスロットル制御装置１Ｃに則した実施例を示しており、点線は、前述の第２比較例を示している。この図８では、ダイナモの回転速度を試験対象の自動車の車速に換算して表示している。

【0058】

図８（Ａ）は、車速計測値[ｋｍ／ｈ]、図８（Ｂ）は、車速指令誤差[ｋｍ／ｈ]＝（車速計測値−車速指令値）、図８（Ｃ）は、スロットル開度[％]である。

【0059】

図８（Ｂ）を参照すると分かるように、本発明の実施例（実線）の方が車速指令誤差[ｋｍ／ｈ]が減少している。このことから、本発明の実施例の方が第２比較例よりも制御精度が向上していることが分かる。

【0060】

また、本発明の実施例の方が制御精度が向上したことにより、図８（Ｃ）に示すようにスロットル開度[％]のばたつきも低減している。

【0061】

すなわち、本実施形態のスロットル制御装置１Ｃによれば、図２に示すＮＴマップを用いた第１比較例のスロットル制御装置１Ａと比べＮＴマップ作成というエンジン試験の前準備を省くことができ、かつ図３に示す第２比較例のスロットル制御装置１Ｂと比べ、高精度な制御を行なうことができる。

【0062】

尚、ここでは、加速度指令値とトルク指令値とのうちの一例としてトルク指令値を用いて説明したが、本発明では、トルク指令値に代えて加速度指令値を採用してもよい。またトルク指令値と加速度指令値を切り換えて出力するように構成してもよい。

【符号の説明】

【0063】

１，１Ａ，１Ｂ,１Ｃ スロットル制御装置
１１ 車速計測部
１２ ＰＩＤコントローラ
１３，１８ 指令マップ
１４，１７ ＡＧコントローラ
１４ａ，１７ａ 変換部
１４ｂ，１７ｂ チューニング部
１６ ＮＴマップ
１００ 装置
１０１ エンジン
１０２ ダイナモ
１０３ ダイナモ制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】