JP3744353B2 - Control device for in-vehicle internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載内燃機関の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、内燃機関が搭載される自動車においては、車速が「0km/h」で且つ発進の可能性がない等、所定の条件が成立したときに内燃機関の運転を自動的に停止し、同機関の燃費改善を図るようにしたものが提案されている。また、こうした自動車においても、一般の自動車と同じくブレーキペダルの踏込操作力を軽減するブレーキブースタが搭載される。そして、上記ブレーキブースタとしては、内燃機関の吸気系に生じる負圧を作動圧として蓄圧し、その作動圧に基づき作動されるタイプのものを採用することが考えられる。
【0003】
ただし、こうしたタイプのブレーキブースタを内燃機関が自動的に停止する自動車に採用した場合、内燃機関の自動停止を許可する条件の一つとして、上記作動圧がブレーキブースタの正常な作動に必要なレベル(要求レベル)に達していることも加えられることになる。これは、内燃機関の自動停止時には同機関の吸気系に負圧が発生せず上記作動圧の蓄圧が行われないことから、同機関が自動停止する前に上記作動圧を予め要求レベルに到達させておかなければならないためである。
【0004】
また、自動車用の内燃機関において、より一層の燃費改善を図る上では同機関の自動停止を自動車の停止時(車速「0km/h」のとき)に限定せず、減速時など自走可能性のない走行時にも行うことが好ましい。こうした走行中での内燃機関の自動停止を行う自動車としては、例えば特開昭58−30438号公報に記載されたものが知られている。同公報に記載の自動車では、減速時にブレーキブースタを作動させるための作動圧が一定の要求レベルに達していることを条件に、内燃機関に対する燃料供給をカットして自動停止を行うようにしている。
【0005】
このように、自動車の走行中にも内燃機関の自動停止を行うことで一層の燃費改善が図られるようにはなる。しかし、自動車の走行中には、例えばブレーキペダルの踏込操作(ブレーキブースタの作動)が停止時に比べて頻繁に行われ、ブレーキブースタに蓄圧された作動圧が大気圧側に変化し易くなる。そのため、減速時など走行中に内燃機関を自動停止させる際には、例えば頻繁なブレーキペダルの踏込操作が行われたときでもブレーキブースタの作動に必要な作動圧が確保されるよう、内燃機関の自動停止条件として用いられる上記要求レベルを、より真空側に設定しなければならなくなる。
【0006】
ところで、走行中に内燃機関を自動停止させる場合において、自動停止後にブレーキブースタを正常に作動させるために自動停止前に確保しておくべき作動圧は、走行状態やブレーキペダルの操作状況など自動車の制動状況に応じて所定範囲内で変化する。従って、走行中における自動車の制動状況がいかなるものであれ、内燃機関の自動停止後にブレーキブースタを正常に作動させる上で作動圧が不足するのを確実に抑制しようとする場合には、内燃機関の自動停止条件として用いられる上記作動圧の要求レベルを上記所定範囲内の最も真空側のレベルに設定することとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように要求レベルの設定を行うと、自動車の走行中に燃費改善を図るための適切な内燃機関の自動停止が行われなくなるおそれがある。即ち、自動車の走行中において、そのときの制動状況では作動圧が内燃機関の自動停止後にブレーキブースタを正常に作動させるのに十分なレベルに達しているにもかかわらず、同作動圧が上記のように設定された要求レベルに達していないために内燃機関の自動停止が許可されないという可能性がある。この場合、内燃機関の自動停止が不必要に禁止され、同機関の自動停止による燃費改善という効果が得られにくくなる。
【0008】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、走行中での内燃機関の自動停止による燃費改善という効果を十分に得ることのできる車載内燃機関の制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、内燃機関の吸気系に生じる負圧を作動圧として蓄圧し、その作動圧に基づき作動されるブレーキブースタを備える車両に搭載され、前記作動圧が要求レベルに達していることを条件に車両走行中での内燃機関の自動停止を許可する車載内燃機関の制御装置において、前記要求レベルを車両の制動状況に応じて可変とする可変手段を備えた。
【0010】
車両の走行中において、車両を制動すべくブレーキペダルの踏込操作が行われると、ブレーキブースタが作動して作動圧が大気側に変化することとなる。上記の構成によれば、作動圧の大気側への変化に影響を及ぼす車両の制動状況に応じて、内燃機関の自動停止条件として用いられる上記要求レベルを可変手段によって適切なものへと変更することができる。そして、このように作動圧の要求レベルを可変とすることにより、内燃機関の自動停止後にブレーキブースタを正常に作動させる上で作動圧が不足するのを抑制しつつ、車両走行中での内燃機関の自動停止を適切に実行して十分に燃費改善を図ることができるようになる。
【0011】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記可変手段は、前記車両の制動状況が前記作動圧の大気圧側への変化が生じ易い状況になるほど前記要求レベルを真空側に設定するものとした。
【0012】
上記の構成によれば、内燃機関の自動停止後における作動圧の不足を抑制しつつ、車両走行中での内燃機関の自動停止を適切に実行して燃費改善を図る上で、上記要求レベルを適切に設定することができるようになる。
【0013】
請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記可変手段は、前記車両の制動状況が前記ブレーキブースタの作動頻度が大となる状況になるほど前記要求レベルを真空側に設定するものとした。
【0014】
ブレーキブースタの作動頻度が大となるほど作動圧が大気圧側に変化し易くなる。しかし、ブレーキブースタの作動頻度に応じて作動圧の要求レベルが設定される上記の構成によれば、内燃機関の自動停止後における作動圧の不足を抑制しつつ、車両走行中での内燃機関の自動停止を適切に実行して燃費改善を図る上で、上記要求レベルを適切に設定することができるようになる。
【0015】
請求項4記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記可変手段は、前記車両の制動状況が前記ブレーキブースタの作動量が大となる状況になるほど前記要求レベルを真空側に設定するものとした。
【0016】
ブレーキブースタの作動量が大となるほど作動圧が大気圧側に変化し易くなる。しかし、ブレーキブースタの作動量に応じて作動圧の要求レベルが設定される上記の構成によれば、内燃機関の自動停止後における作動圧の不足を抑制しつつ、車両走行中での内燃機関の自動停止を適切に実行して燃費改善を図る上で、上記要求レベルを適切に設定することができるようになる。
【0017】
請求項5記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記可変手段は、前記要求レベルを前記車両の制動状況に関係するパラメータに応じて可変とするものとした。
【0018】
上記の構成によれば、車両の制動状況に関係するパラメータに応じて作動圧の要求レベルを適切に設定することができるようになる。
請求項6記載の発明では、請求項5記載の発明において、前記可変手段は、前記要求レベルを車速に応じて可変とするものとした。
【0019】
上記の構成によれば、自動車の制動状況に関係するパラメータの一つである車速に応じて作動圧の要求レベルを適切に設定することができるようになる。
請求項7記載の発明では、請求項5記載の発明において、前記可変手段は、前記要求レベルを前記車両の加減速度に応じて可変とするものとした。
【0020】
上記の構成によれば、自動車の制動状況に関係するパラメータの一つである車両の加減速度に応じて作動圧の要求レベルを適切に設定することができるようになる。
【0021】
請求項8記載の発明では、請求項5記載の発明において、前記可変手段は、前記要求レベルを前記車両のブレーキ操作状態に応じて可変とするものとした。
上記の構成によれば、自動車の制動状況に関係するパラメータであるブレーキの操作量、操作速度、及び操作加速度など、各種ブレーキ操作状態のうちの少なくとも一つに応じて作動圧の要求レベルを適切に設定することができるようになる。
【0022】
請求項9記載の発明では、請求項5記載の発明において、前記可変手段は、前記要求レベルを前記車両のブレーキを作動させる油圧状態に応じて可変とするものとした。
【0023】
上記の構成によれば、自動車の制動状況に関係するパラメータであるブレーキ作動用の油圧の大きさ、油圧の増加速度、及び油圧の増加加速度など、各種油圧状態のうちの少なくとも一つに応じて作動圧の要求レベルを適切に設定することができるようになる。
【0024】
請求項10記載の発明では、請求項1〜9のいずれかに記載の発明において、内燃機関の自動停止中に前記作動圧が前記要求レベルよりも大気圧側になったとき、前記作動圧を真空側に変化させるべく作動する作動圧確保手段を更に備えた。
【0025】
上記の構成によれば、作動圧を要求レベルに維持し易くなる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車に搭載されるエンジンに適用した一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
【0027】
図1に示されるように、自動車1に搭載されるエンジン2の出力軸3は、自動変速機4等を介して車輪5に連結されるとともに、回転が停止した状態にあるエンジン2を始動時に強制的に回転させるためのモータ6にも連結されている。また、自動車1には、車室内に設けられて運転者により踏込操作されるブレーキペダル7と、ブレーキペダル7の踏込操作力(踏力)を軽減するためのブレーキブースタ8と、油圧により作動して自動車1の減速及び停止を行うブレーキ9とが搭載されている。
【0028】
ブレーキブースタ8は、エンジン2の吸気系に生じる負圧を利用して作動する。即ち、エンジン2の運転中には、ブレーキブースタ8内から負圧通路10を介して吸気通路11におけるスロットルバルブ12の下流側に空気が吸引され、その空気の吸引によりブレーキブースタ8内に負圧が作動圧(ブレーキ負圧)として蓄圧される。そして、ブレーキペダル7が踏込操作されるときには、大気圧とブレーキ負圧との差圧に基づきブレーキブースタ8が作動され、ブレーキペダル7の踏込操作力(踏力)が軽減される。なお、ブレーキペダル7の踏込操作に基づきブレーキブースタ8が作動されると、ブレーキブースタ8内に蓄圧されたブレーキ負圧は大気圧側へと変化するようになる。
【0029】
ブレーキペダル7には、同ペダル7の踏力に応じてブレーキ9を作動するための油圧を変化させるマスターシリンダ13が連結されている。そして、ブレーキペダル7の踏込操作に応じて上記油圧がマスターシリンダ13によって変化すると、その油圧の変化が油圧回路14を通じてブレーキ9に伝達される。こうした油圧の伝達に基づき、ブレーキ9が作動して自動車1の減速及び停止が行われることとなる。
【0030】
また、自動車1には、上記エンジン2及びモータ6を駆動制御するための電子制御装置(ECU)15が搭載されている。この電子制御装置15には、吸気通路11におけるスロットルバルブ12の下流側の圧力を検出するバキュームセンサ16、ブレーキペダル7の踏込量を検出するブレーキセンサ17、ブレーキブースタ8内に蓄圧されたブレーキ負圧を検出する負圧センサ18、マスターシリンダ13での油圧を検出する油圧センサ19、及び、車速の算出に用いられる信号として車輪5の回転に対応した信号を出力する車輪速センサ20等が接続されている。
【0031】
電子制御装置15は、エンジン2の燃費改善を図るため、自動車1の走行状態に応じてエンジン2を自動的に停止・再始動させる。即ち、例えば車速が所定値未満でブレーキペダル7が踏み込まれて自動車1の自走可能性が無くなるなど、エンジン2の自動停止条件が成立すると、電子制御装置15によって燃料噴射や点火が停止され、エンジン2が自動的に停止される。
【0032】
また、エンジン2の自動停止中において、ブレーキペダル7の踏み込みが解除されて自動車1の自走可能性が生じるなど、エンジン2の自動始動条件が成立すると、電子制御装置15によって燃料噴射や点火が開始され、エンジン2が再始動される。なお、こうした再始動の開始時にエンジン2の回転が停止している場合には、エンジン2を強制的に回転させるべく電子制御装置15によってモータ6が駆動制御され、この状態で燃料噴射や点火が行われることとなる。
【0033】
上述したエンジン2の自動停止は、自動車1の停止時(車速「0km/h」のとき)に限定されるものではなく、自動車1の減速時など自走可能性の無い状態にあっては走行中であっても実行され、これによりエンジン2における一層の燃費改善が図られる。ただし、自動車1の走行中にあっては、例えばブレーキペダル7の踏込操作が自動車1の停止時に比べて頻繁に行われ、ブレーキ負圧が大気圧側に変化し易くなる。
【0034】
ここで、ブレーキ負圧の大気圧側への変化によってブレーキブースタ8及びブレーキ9がどのように影響を受けるかについて図4を併せ参照して説明する。この図4は、ブレーキペダル7の踏力が変化したときのマスターシリンダ13の油圧(ブレーキ9を作動させるための油圧)の推移を示すグラフである。
【0035】
マスターシリンダ13の油圧は、ブレーキペダル7の踏力が図4の領域A,B内にあるときには、それぞれ同踏力が大きくなるほど実線L1,L2で示されるように徐々に大きくなる。これら実線L1,L2の傾き、即ちブレーキペダル7の踏力の増加に対するマスターシリンダ13の油圧の増加は、同踏力が領域Aにあるとき(実線L1)よりも領域Bにあるとき(実線L2)の方が小となる。これは、ブレーキペダル7の踏力が領域Bにあるときには、ブレーキブースタ8によるブレーキペダル7の踏込補助が行われなくなり、その分だけ踏力増加に対するマスターシリンダ13の油圧増加が少なくなるためである。
【0036】
従って、通常はブレーキペダル7の踏み込みに対して効率よくブレーキ9を作動させるため、領域A内にブレーキペダル7の踏力の実用範囲が存在するようブレーキブースタ8等の設定が行われる。ただし、ブースタ負圧が大気側に変化すると、それに伴い実線L2で示されるマスターシリンダ13の油圧の推移傾向が順次二点鎖線L3,L4で示されるようにが徐々に低圧側(図中下側)へと移行する。その結果、領域Aの上限及び領域Bの下限が踏力低下側(図中左側)に移行し、ブレーキブースタ8が正常に作動する領域Aが狭くなるとともに、ブレーキブースタ8が正常に作動しなくなる領域Bが広くなる。
【0037】
そして、ブレーキ負圧の大気圧側への変化に伴い領域Aが狭くなり、踏力の実用範囲が領域Aから踏力上昇側(図中右側)にはみ出すときには、ブレーキ負圧がブレーキブースタ8の正常な作動に必要な値(要求値)に満たない状態になる。この状態にあっては、ブレーキペダル7の踏力が大きくなったときに領域Aから領域Bへの移行が生じ、同移行の最中にブレーキブースタ8が作動しなくなることから、所定量の踏力変化に対するマスターシリンダ13の油圧の変化量に変動が発生する。そして、この油圧変化量の変動に伴いブレーキ9による自動車1の制動力に変動が生じ、ブレーキ9(ブレーキペダル7)の操作性に悪影響を及ぼすこととなる。
【0038】
上記のようにブレーキ負圧の不足に伴いブレーキブースタ8が正常に作動しなくなることは、自動車1の走行中にエンジン2が自動停止した後、ブレーキ負圧がブレーキペダル7の踏込操作に基づいて大気圧側に変化する際に生じる可能性がある。そのため、自動車1の走行中にエンジン2が自動停止する場合には、必要なブレーキ負圧をエンジン2の自動停止前に確保することにより、自動停止後のブレーキペダル7の踏込操作に伴いブレーキ負圧がブレーキブースタ8を正常に作動させる上で不足することのないようにされる。
【0039】
そして、自動停止前での必要なブレーキ負圧の確保行うためには、エンジン2の自動停止条件の一つとして、ブレーキ負圧が自動車1の走行中でのエンジン2の自動停止後にブレーキブースタ8を正常に作動させるのに必要な値(要求値)に達しているという条件も加えられることとなる。このように上記条件をエンジン2の自動停止条件の一つに加えることで、自動停止前に上記必要なブレーキ負圧が的確に確保され、自動停止後の走行中にブレーキペダル7が踏込操作されることに伴いブレーキ負圧が不足することはなくなる。
【0040】
ところで、自動車1の走行中にエンジン2を自動停止させる場合において、ブレーキブースタ8を正常に作動させるためにエンジン2の自動停止前に確保しておくべきブレーキ負圧は、走行状態やブレーキペダル7の操作状況など自動車1の制動状況に応じて異なるものとなる。そのため、本実施形態では、エンジン2の自動停止条件として用いられるブレーキ負圧の要求値を自動車1の制動状況に応じて可変とする。そして、これにより、エンジン2の自動停止後にブレーキブースタ8を正常に作動させつつ、走行中でのエンジン2の自動停止による燃費改善という効果を十分に得る上で、上記要求値が自動車1の制動状況に関係なく適切な値となるようにする。
【0041】
次に、エンジン2を自動停止・再始動させる手順について、エンジン自動停止・再始動ルーチンを示す図2及び図3のフローチャートを参照して説明する。このエンジン自動停止・再始動ルーチンは、電子制御装置15を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【0042】
エンジン自動停止・再始動ルーチンの各処理のうち、ステップS102〜S106(図2)の処理ではエンジン2の自動停止が行われ、ステップS107〜S111(図3)の処理ではエンジン2の再始動が行われる。
【0043】
こうした各種処理を行うに当たり、まずエンジン2の運転中であるか否かが判断される(図2のS101)。そして、ステップS101で肯定判定がなされると、ブレーキ9が作動した状態(ブレーキオン)か否か(S102)、及び車速が所定値a未満か否か(S103)といった判断に基づいて、自動車1の自走可能性が無いか否かの判断が行われる。これらステップS102,S103で共に肯定判定がなされ、自動車1の自走可能性が無い旨判断されると、エンジン2の自動停止条件の一つとして用いられるブレーキ負圧の要求値REQ2が算出される(S104)。
【0044】
この要求値REQ2は、自動車1の走行状態やブレーキペダル7の操作状態など自動車1の制動状況と大気圧とに基づき算出される。このように要求値REQ2の算出に大気圧を用いるのは、ブレーキブースタ8が大気圧とブレーキ負圧との差圧に基づき作動されるものであり、大気圧の変化に応じて必要なブレーキ負圧の要求値が変化するためである。なお、上記大気圧としては、エンジン2の始動前にバキュームセンサ16からの検出信号に基づき求められる吸気圧を用いることができる。
【0045】
一方、自動車1の走行状態は、例えば車速及び加減速度といった自動車1の制動状態に関係するパラメータによって表される。また、ブレーキペダル7の操作状態は、例えばブレーキペダル7の踏込量、踏込速度、及び踏込加速度、並びに、マスターシリンダ13の油圧、油圧増加速度、及び油圧増加加速度といった自動車1の制動状況に関係するパラメータによって表される。
【0046】
そして、要求値REQ2を算出する手法としては、例えば
[1]エンジン2の自動停止後にブレーキブースタ8を正常に作動させるのに必要なブレーキ負圧の要求値を、上記パラメータに応じて複数のパラメータ毎にそれぞれ求める
[2]それら求められた複数の要求値のうち最も真空側のものを選択する
[3]最も真空側の値として選択された要求値を大気圧に応じて補正し、その補正後の要求値を要求値REQ2として用いる
といった手法を採用することが考えられる。
【0047】
ここで、上記[1]において複数のパラメータ毎に求められる要求値について図5〜図8を参照して説明する。
図5は、車速に応じて求められた要求値(車速要求値)の推移を示すグラフである。車速要求値は、図中に実線で示されるように、車速が大となるほど徐々に真空側の値になる。これは、車速が大になるほどブレーキペダル7が踏み込まれる量や頻度(ブレーキブースタ8の作動頻度や作動量)が大となる可能性が高く、こうしたブレーキペダル7の踏み込みに基づきブレーキ負圧が大気圧側に変化し易いためである。
【0048】
図6は、加減速度に応じて求められた要求値(加減速要求値)の推移を示すグラフである。加減速要求値は、図中に実線で示されるように、減速度や加速度が大となるほど徐々に真空側の値になる。これは、減速度が大であるときほどブレーキペダル7の踏込量(ブレーキブースタ8の作動量)が大となっている可能が高く、こうしたブレーキペダル7の踏み込みに基づきブレーキ負圧が大気圧側に変化し易いためである。また、加速度が大となる状況としては、急な下り坂を惰性で走行している場合などがあげられる。このときにはブレーキペダル7が踏み込まれるときに踏込量が大とされる可能性が高い。そのため、踏み込みの際にブレーキ負圧が過度に大気圧側の値となることのないよう、加速度が大となるほど上記のように加減速要求値が真空側の値となるようにされる。
【0049】
図7は、ブレーキペダルの踏込量、踏込速度、及び踏込加速度に応じて求められた要求値(踏込要求値)の推移を示すグラフである。踏込要求値は、図中に実線で示されるように、ブレーキペダル7の踏込量、踏込速度、及び踏込加速度が大となるほど真空側の値になる。これは、ブレーキペダル7の踏込量、踏込速度、及び踏込加速度が大となるほど、ブレーキブースタ8の作動量が大となってブレーキ負圧が大気圧側へと変化し易くなるためである。
【0050】
図8はマスターシリンダ13の油圧、油圧増加速度、及び油圧増加加速度に応じて求められた要求値(油圧要求値)の推移を示すグラフである。油圧要求値は、図中に実線で示されるように、マスターシリンダ13の油圧、油圧増加速度、及び油圧増加加速度が大となるほど真空側の値になる。これは、マスターシリンダ13の油圧、油圧増加速度、及び油圧増加加速度が大となるほど、ブレーキペダル7の踏込量、踏込速度、及び踏込加速度が大であり、そのブレーキペダル7の踏み込みに基づきブレーキ負圧が大気圧側に変化し易くなるためである。
【0051】
このように各パラメータに応じて変化する車速要求値、加減速度要求値、踏込要求値、及び油圧要求値のうち、最も真空側のものが上記[2]で選択され、要求値REQ2の算出に用いられる。従って、要求値REQ2は、自動車1の走行状態やブレーキペダル7の操作状態など、自動車1の制動状況がブレーキ負圧の大気圧側への変化が生じ易い状況であるほど、真空側の値に設定されることとなる。
【0052】
要求値REQ2が算出された後、負圧センサ18からの検出信号に基づき求められるブレーキ負圧BPが要求値REQ2よりも真空側の値であるか否かが判断される(S105)。そして、肯定判定であれば、ブレーキ負圧BPが要求レベルに達している旨判断され、燃料噴射や点火の停止によりエンジン2の自動停止が行われる(S106)。一方、ステップS105の処理で否定判定がなされ、ブレーキ負圧BPが要求レベルに達していない旨判断された場合には、エンジン2の自動停止が行われることはない。従って、こうしたエンジン2の自動停止は、ブレーキ負圧BPが上記要求レベルに達していることを条件に許可されることとなる。
【0053】
一方、上記ステップS101の処理において、否定判定がなされた場合には、エンジン2の自動停止中であるか否かが判断される(図3のS107)。そして、肯定判定がなされると、ブレーキペダル7の踏み込みの有無等に基づき、自動車1が自走する可能性が無い状態であるか否かが判断される(S108)。この判断で肯定判定がなされると、エンジン2の自動始動条件として用いられるブレーキ負圧の要求値REQ1が算出される(S109)。
【0054】
この要求値REQ1も、上述した要求値REQ2と同じく、自動車1の走行状態やブレーキペダル7の操作状態など自動車1の制動状況と大気圧とに基づき算出される。そして、要求値REQ1を算出する手法としては、例えば上記要求値REQ2と同様に上記[1]〜[3]に示される手法を採用することが考えられる。ただし、自動車1の制動状況に関係する各パラメータ毎に求められるブレーキ負圧の要求値、即ち車速要求値、加減速要求値、踏込要求値、及び油圧要求値は、ステップS104(図2)の処理で求められるものとは上記各パラメータが同一であっても異なる値をとることになる。
【0055】
ここで、ステップS109の処理で求められる車速要求値、加減速要求値、踏込要求値、及び油圧要求値の推移傾向を図5〜図8に破線で示す。これらの図から明らかなように、要求値REQ1を算出するための各要求値(破線)は、要求値REQ2を算出するための各要求値(実線)と比較すると、それと似た推移傾向をとるものの当該各要求値(実線)よりは大気圧側の値になる。従って、上記各要求値(破線)等に基づき算出される要求値REQ1も、要求値REQ1に比べて所定量だけ大気圧側の値になる。
【0056】
要求値REQ1が算出された後、負圧センサ18からの検出信号に基づき求められるブレーキ負圧BPが上記要求値REQ1よりも大気圧側の値であるか否かが判断される(S110)。そして、肯定判定であれば、ブレーキ負圧BPが要求レベルに満たなくなった旨判断され、燃料噴射や点火の開始によりエンジン2の再始動が行われる(S111)。一方、ステップS110の処理で否定判定がなされ、ブレーキ負圧BPが要求レベルに達している旨判断された場合には、エンジン2の再始動(自動始動)が行われることはない。従って、こうしたエンジン2の自動始動は、ブレーキ負圧BPが上記要求レベルに満たなくなったことを条件に許可されることとなる。
【0057】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)エンジン2の自動停止条件として用いられるブレーキ負圧の要求値REQ2は、エンジン2の自動停止後にブレーキブースタ8を正常に作動させつつ、走行中でのエンジン2の自動停止による燃費改善という効果を十分に得る上で最適な値となるよう、自動車1の制動状況に応じて可変とされる。即ち、自動車1の制動状況がブレーキ負圧の大気圧側への変化が生じ易い状況になるほど、即ち走行状態やブレーキ操作状態がブレーキブースタ8の作動頻度や作動量が大となる状況になるほど、上記要求値REQ2が真空側の値に設定される。このように要求値REQ2を可変とすることにより、エンジン2の自動停止後にブレーキペダル7の踏込操作に基づきブレーキ負圧がブレーキブースタ8を正常に作動させる上で不足することのないよう、自動停止前に必要なブレーキ負圧を確保することができる。また、ブレーキ負圧BPが要求値REQ2よりも真空側の値になることにより、自動車1の走行中にエンジン2の自動停止が適切に実行され、その自動停止によってエンジン2の燃費改善という効果を十分に得ることができるようになる。
【0058】
(2)要求値REQ2は、自動車1の制動状況を表す即ち車速、加減速度、ブレーキペダル7の踏込量、踏込速度、踏込加速度、マスターシリンダ13の油圧、油圧増加速度、油圧増加加速度といった各種パラメータに基づき算出される。即ち、それら各パラメータに応じて複数のパラメータ毎に求められるブレーキ負圧の要求値(車速要求値、加減速要求値、踏込要求値、油圧要求値)のうち、最も真空側の要求値に大気圧補正を行ったものが要求値REQ2として設定される。そのため、上記各パラメータに応じた適切な要求値REQ2の設定を行うことができるようになる。
【0059】
(3)エンジン2の自動停止中にブレーキ負圧が要求値REQ1よりも大気圧側の値になると、自動始動条件が成立してエンジン2が再始動されることとなる。これにより、ブレーキ負圧が真空側に変化して必要なブレーキ負圧の確保が行われるため、ブレーキ負圧を要求レベルに維持し易くなる。
【0060】
(4)自動停止条件として用いられる要求値REQ1と、自動始動条件として用いられる要求値REQ1とは、上記各パラメータが同一である条件下でも互いの間に所定量の差が生じるように算出される。そのため、ブレーキ負圧が要求値REQ2に達してエンジン2が自動停止したすぐ後に、ブレーキ負圧が要求値REQ1よりも大気圧側に変化してエンジン2が自動始動するのを抑制することができる。そして、燃料噴射量が始動時に増量補正されること等に起因して、自動停止後に直ちに自動始動されることに伴いエンジン2の燃費が悪化するのを抑制することができる。
【0061】
なお、本実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・本実施形態では、エンジン2の自動停止中にブレーキ負圧が要求レベル(要求値REQ1)に満たなくなったとき、エンジン2を自動的に再始動することによりブレーキ負圧を確保するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、エンジン2を再始動して自立運転させる代わりにモータ6で強制回転し、それによって吸気通路11に負圧を生じさせてブレーキ負圧の確保を行うようにしてもよい。また、エンジン2の自動停止中にブレーキ負圧が不足したときだけ、バキュームポンプなどエンジン2以外の他の駆動源を用いてブレーキブースタ8から空気を吸引し、それによってブレーキ負圧を確保してもよい。更に、エンジン2の運転中に負圧を蓄圧して保持するバキュームタンクを設け、エンジン2の自動停止中にブレーキ負圧が不足したときにはバキュームタンクとブレーキブースタ8を連通することにより、ブレーキブースタ8からバキュームタンクへと空気を吸引し、ブレーキ負圧の確保を行うようにしてもよい。
【0062】
・要求値REQ1,REQ2を算出するに際し、自動車1の制動状況に関係するパラメータである車速、加減速度、ブレーキペダル7の踏込量、踏込速度、踏込加速度、マスターシリンダ13の油圧、油圧増加量、油圧増加加速度を必ずしも全て用いる必要はない。
【0063】
・本願実施形態では、要求値REQ1,REQ2を算出する手法として上記[1]〜[3]に示される手法を採用したが、これ以外の手法を用いて要求値REQ1,REQ2を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の制御装置を適用したエンジンが搭載される自動車全体を示す略図。
【図2】エンジンの自動停止・再始動を行う手順を示すフローチャート。
【図3】エンジンの自動停止・再始動を行う手順を示すフローチャート。
【図4】ブレーキペダルの踏力変化に対するマスターシリンダの油圧の推移傾向を示すグラフ。
【図5】車速の変化に対するブレーキ負圧の要求値(車速要求値)の推移傾向を示すグラフ。
【図6】自動車の加減速度の変化に対するブレーキ負圧の要求値(加減速要求値)の推移傾向を示すグラフ。
【図7】ブレーキペダルの踏込量、踏込速度、及び踏込加速度の変化に対するブレーキ負圧の要求値(踏込要求値)の推移傾向を示すグラフ。
【図8】マスターシリンダの油圧、油圧増加速度、油圧増加加速度の変化に対するブレーキ負圧の要求値(油圧要求値)の推移傾向を示すグラフ。
【符号の説明】
1…自動車、2…エンジン、6…モータ、7…ブレーキペダル、8…ブレーキブースタ、9…ブレーキ、10…負圧通路、12…スロットルバルブ、13…マスターシリンダ、15…電子制御装置、16…バキュームセンサ、17…ブレーキセンサ、18…負圧センサ、19…油圧センサ、20…車輪速センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an in-vehicle internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in an automobile equipped with an internal combustion engine, the operation of the internal combustion engine is automatically stopped when a predetermined condition is satisfied, such as when the vehicle speed is “0 km / h” and there is no possibility of starting. There are proposals to improve the fuel economy. Also, in such automobiles, a brake booster that reduces the depressing operation force of the brake pedal is mounted as in ordinary automobiles. As the brake booster, it is conceivable to adopt a type that accumulates a negative pressure generated in the intake system of the internal combustion engine as an operating pressure and is operated based on the operating pressure.
[0003]
However, when such a type of brake booster is used in an automobile in which the internal combustion engine automatically stops, one of the conditions for permitting the automatic stop of the internal combustion engine is that the above operating pressure is a level necessary for the normal operation of the brake booster. It is also added that the (required level) has been reached. This is because when the internal combustion engine is automatically stopped, no negative pressure is generated in the intake system of the engine and the operating pressure is not accumulated, so that the operating pressure reaches the required level in advance before the engine automatically stops. This is because it must be left.
[0004]
In addition, in an internal combustion engine for automobiles, in order to further improve fuel efficiency, the automatic stop of the engine is not limited to when the automobile is stopped (when the vehicle speed is “0 km / h”), but may be free-running when decelerating. It is preferable to carry out even when there is no travel. As an automobile that automatically stops the internal combustion engine during such traveling, for example, an automobile described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-30438 is known. In the automobile described in the publication, the fuel supply to the internal combustion engine is cut and automatically stopped on condition that the operating pressure for operating the brake booster at the time of deceleration has reached a certain required level. .
[0005]
In this way, the fuel consumption can be further improved by automatically stopping the internal combustion engine while the automobile is running. However, when the automobile is running, for example, the operation of depressing the brake pedal (operation of the brake booster) is performed more frequently than when the vehicle is stopped, and the operating pressure accumulated in the brake booster is likely to change to the atmospheric pressure side. For this reason, when the internal combustion engine is automatically stopped during traveling, such as during deceleration, the internal combustion engine is operated so that the operating pressure necessary for the operation of the brake booster is ensured even when the brake pedal is frequently depressed. The required level used as the automatic stop condition must be set to the vacuum side.
[0006]
By the way, when the internal combustion engine is automatically stopped during traveling, the operating pressure that should be ensured before the automatic stop in order to operate the brake booster normally after the automatic stop depends on the state of the vehicle such as the traveling state and the operating condition of the brake pedal. It changes within a predetermined range according to the braking situation. Therefore, whatever the braking situation of the automobile during traveling, when trying to reliably suppress the operating pressure from being insufficient to operate the brake booster normally after the automatic stop of the internal combustion engine, The required level of the operating pressure used as the automatic stop condition is set to the most vacuum level within the predetermined range.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the required level is set as described above, there is a possibility that an appropriate automatic stop of the internal combustion engine for improving fuel efficiency may not be performed while the vehicle is running. In other words, while the vehicle is running, the operating pressure has reached the above level even though the operating pressure has reached a level sufficient to normally operate the brake booster after the internal combustion engine is automatically stopped. There is a possibility that the automatic stop of the internal combustion engine is not permitted because the required level set in this way is not reached. In this case, the automatic stop of the internal combustion engine is unnecessarily prohibited, and it is difficult to obtain the effect of improving fuel consumption by the automatic stop of the engine.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an on-vehicle internal combustion engine that can sufficiently achieve an effect of improving fuel consumption by automatically stopping the internal combustion engine while traveling. There is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a negative pressure generated in an intake system of an internal combustion engine is stored as an operating pressure, and the vehicle is equipped with a brake booster that is operated based on the operating pressure. In a control device for an on-vehicle internal combustion engine that permits automatic stop of the internal combustion engine during traveling of the vehicle on the condition that the pressure has reached a required level, variable means that makes the required level variable according to the braking situation of the vehicle Prepared.
[0010]
When the brake pedal is depressed to brake the vehicle while the vehicle is running, the brake booster is activated and the operating pressure changes to the atmosphere side. According to the above configuration, the required level used as the automatic stop condition of the internal combustion engine is changed to an appropriate one by the variable means according to the braking situation of the vehicle that affects the change of the operating pressure to the atmosphere side. be able to. And, by making the required level of the operating pressure variable in this way, the internal combustion engine while running the vehicle is suppressed while the operating pressure is insufficient to operate the brake booster normally after the internal combustion engine is automatically stopped. It is possible to appropriately improve the fuel consumption by appropriately executing the automatic stop.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the variable means sets the required level to a vacuum side as the braking state of the vehicle becomes a state in which the operating pressure is likely to change to the atmospheric pressure side. It was supposed to be set.
[0012]
According to the above configuration, in order to improve the fuel consumption by appropriately executing the automatic stop of the internal combustion engine while the vehicle is running while suppressing the shortage of the operating pressure after the automatic stop of the internal combustion engine, the above required level is set. It becomes possible to set appropriately.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the variable means sets the required level to a vacuum side as the braking situation of the vehicle becomes a situation where the operating frequency of the brake booster increases. It was.
[0014]
As the operating frequency of the brake booster increases, the operating pressure easily changes to the atmospheric pressure side. However, according to the above configuration in which the required level of the operating pressure is set according to the operating frequency of the brake booster, the shortage of the operating pressure after the internal stop of the internal combustion engine is suppressed, and the In order to improve fuel efficiency by appropriately executing automatic stop, the required level can be set appropriately.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the variable means sets the required level to a vacuum side as the braking state of the vehicle becomes a state where the operation amount of the brake booster becomes large. To do.
[0016]
As the operating amount of the brake booster increases, the operating pressure easily changes to the atmospheric pressure side. However, according to the above configuration in which the required level of the operating pressure is set according to the operating amount of the brake booster, the shortage of the operating pressure after the internal stop of the internal combustion engine is suppressed, and the In order to improve fuel efficiency by appropriately executing automatic stop, the required level can be set appropriately.
[0017]
According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the variable means makes the required level variable in accordance with a parameter related to a braking situation of the vehicle.
[0018]
According to said structure, the request | requirement level of an operating pressure can be set appropriately according to the parameter relevant to the braking condition of a vehicle.
According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the variable means makes the required level variable according to a vehicle speed.
[0019]
According to the above configuration, the required level of operating pressure can be appropriately set according to the vehicle speed, which is one of the parameters related to the braking situation of the automobile.
According to a seventh aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the variable means makes the required level variable according to the acceleration / deceleration of the vehicle.
[0020]
According to the above configuration, the required level of the operating pressure can be appropriately set according to the acceleration / deceleration of the vehicle, which is one of the parameters related to the braking situation of the automobile.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the variable means makes the required level variable in accordance with a brake operation state of the vehicle.
According to the above configuration, the required level of the operating pressure is appropriately set according to at least one of various brake operation states such as the brake operation amount, the operation speed, and the operation acceleration, which are parameters related to the braking situation of the automobile. Will be able to be set.
[0022]
According to a ninth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the variable means makes the required level variable in accordance with a hydraulic pressure state in which a brake of the vehicle is operated.
[0023]
According to the above configuration, according to at least one of various hydraulic states, such as the magnitude of the hydraulic pressure for brake operation, the increasing speed of the hydraulic pressure, and the increasing acceleration of the hydraulic pressure, which are parameters related to the braking situation of the automobile. The required level of operating pressure can be set appropriately.
[0024]
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the operating pressure is reduced when the operating pressure becomes an atmospheric pressure side with respect to the required level during the automatic stop of the internal combustion engine. An operating pressure securing means that operates to change to the vacuum side is further provided.
[0025]
According to said structure, it becomes easy to maintain an operating pressure at a required level.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an engine mounted on an automobile will be described with reference to FIGS.
[0027]
As shown in FIG. 1, an output shaft 3 of an
[0028]
The brake booster 8 operates using negative pressure generated in the intake system of the
[0029]
The
[0030]
Further, the
[0031]
The
[0032]
In addition, when the
[0033]
The automatic stop of the
[0034]
Here, how the brake booster 8 and the brake 9 are affected by the change of the brake negative pressure to the atmospheric pressure side will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing the transition of the hydraulic pressure of the master cylinder 13 (hydraulic pressure for operating the brake 9) when the depression force of the
[0035]
When the depression force of the
[0036]
Therefore, normally, the brake booster 8 and the like are set so that the practical range of the depression force of the
[0037]
As the brake negative pressure changes to the atmospheric pressure side, the region A becomes narrower, and when the practical range of the pedaling force protrudes from the region A to the pedaling force increasing side (right side in the figure), the brake negative pressure is normal to the brake booster 8. It becomes a state that does not satisfy the value (required value) necessary for operation. In this state, when the pedaling force of the
[0038]
As described above, the brake booster 8 does not operate normally due to the lack of the brake negative pressure because the brake negative pressure is based on the depression operation of the
[0039]
In order to secure the necessary brake negative pressure before the automatic stop, as one of the automatic stop conditions of the
[0040]
By the way, when the
[0041]
Next, the procedure for automatically stopping / restarting the
[0042]
Among the processes of the engine automatic stop / restart routine, the process of steps S102 to S106 (FIG. 2) automatically stops the
[0043]
In performing these various processes, it is first determined whether or not the
[0044]
This required value REQ2 is calculated based on the braking situation of the
[0045]
On the other hand, the running state of the
[0046]
As a method for calculating the required value REQ2, for example,
[1] The required value of the brake negative pressure necessary to normally operate the brake booster 8 after the
[2] Select the most vacuum side of the obtained required values
[3] The required value selected as the most vacuum value is corrected according to the atmospheric pressure, and the corrected required value is used as the required value REQ2.
It is conceivable to adopt such a method.
[0047]
Here, the required value calculated | required for every some parameter in said [1] is demonstrated with reference to FIGS.
FIG. 5 is a graph showing the transition of the required value (vehicle speed required value) determined according to the vehicle speed. The vehicle speed requirement value gradually becomes a value on the vacuum side as the vehicle speed increases, as indicated by a solid line in the figure. This is because there is a high possibility that the amount and frequency of depression of the brake pedal 7 (the operation frequency and the operation amount of the brake booster 8) increase as the vehicle speed increases, and the brake negative pressure increases as the
[0048]
FIG. 6 is a graph showing the transition of the required value (acceleration / deceleration required value) obtained according to the acceleration / deceleration. The acceleration / deceleration request value gradually becomes a value on the vacuum side as the deceleration and acceleration increase, as indicated by a solid line in the figure. This is because it is highly possible that the amount of depression of the brake pedal 7 (the amount of operation of the brake booster 8) increases as the deceleration increases, and the brake negative pressure is increased to the atmospheric pressure side based on the depression of the
[0049]
FIG. 7 is a graph showing the transition of the required value (depressed request value) obtained according to the depression amount, the depressing speed, and the depressing acceleration of the brake pedal. As indicated by the solid line in the figure, the required depression value becomes a value on the vacuum side as the depression amount, depression speed, and depression acceleration of the
[0050]
FIG. 8 is a graph showing a transition of a required value (hydraulic pressure required value) obtained according to the hydraulic pressure, the hydraulic pressure increase speed, and the hydraulic pressure increase acceleration of the
[0051]
Of the vehicle speed request value, the acceleration / deceleration request value, the depression request value, and the hydraulic pressure request value that change in accordance with each parameter as described above, the most vacuum side is selected in [2], and the request value REQ2 is calculated. Used. Therefore, the required value REQ2 becomes a value on the vacuum side as the braking state of the
[0052]
After the required value REQ2 is calculated, it is determined whether or not the brake negative pressure BP calculated based on the detection signal from the
[0053]
On the other hand, if a negative determination is made in the processing of step S101, it is determined whether or not the
[0054]
This required value REQ1 is also calculated based on the braking state of the
[0055]
Here, transitional trends of the vehicle speed request value, the acceleration / deceleration request value, the depression request value, and the hydraulic pressure request value obtained in the process of step S109 are shown by broken lines in FIGS. As is clear from these figures, each required value (broken line) for calculating the required value REQ1 has a trend similar to that of each required value (solid line) for calculating the required value REQ2. However, it becomes a value on the atmospheric pressure side from the respective required values (solid line). Therefore, the required value REQ1 calculated based on each required value (broken line) is also a value on the atmospheric pressure side by a predetermined amount compared to the required value REQ1.
[0056]
After the required value REQ1 is calculated, it is determined whether or not the brake negative pressure BP calculated based on the detection signal from the
[0057]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) The required value REQ2 of the brake negative pressure used as the automatic stop condition of the
[0058]
(2) The required value REQ2 represents the braking state of the
[0059]
(3) If the brake negative pressure becomes a value on the atmospheric pressure side with respect to the required value REQ1 during the automatic stop of the
[0060]
(4) The required value REQ1 used as the automatic stop condition and the required value REQ1 used as the automatic start condition are calculated so that a predetermined amount of difference is generated between them even under the same conditions as the above parameters. The Therefore, immediately after the brake negative pressure reaches the required value REQ2 and the
[0061]
In addition, this embodiment can also be changed as follows, for example.
In this embodiment, when the brake negative pressure does not satisfy the required level (required value REQ1) during the automatic stop of the
[0062]
When calculating the required values REQ1 and REQ2, vehicle speed, acceleration / deceleration, stepping amount of the
[0063]
In the present embodiment, the methods shown in the above [1] to [3] are adopted as the methods for calculating the required values REQ1 and REQ2, but the required values REQ1 and REQ2 may be calculated using other methods. Good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire automobile on which an engine to which a control device of an embodiment is applied is mounted.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for automatically stopping and restarting an engine.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for automatically stopping and restarting the engine.
FIG. 4 is a graph showing a transition trend of the hydraulic pressure of the master cylinder with respect to a change in the depression force of the brake pedal.
FIG. 5 is a graph showing a transition trend of a required value of brake negative pressure (required vehicle speed value) with respect to a change in vehicle speed.
FIG. 6 is a graph showing a transition trend of a required brake negative pressure value (acceleration / deceleration request value) with respect to a change in acceleration / deceleration of an automobile.
FIG. 7 is a graph showing a transition tendency of a required value of brake negative pressure (required depression value) with respect to changes in the depression amount, depression speed, and depression acceleration of the brake pedal.
FIG. 8 is a graph showing a transition trend of a required value of brake negative pressure (required oil pressure value) with respect to changes in the oil pressure, the oil pressure increase speed, and the oil pressure increase acceleration of the master cylinder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記要求レベルを車両の制動状況に応じて可変とする可変手段を備えることを特徴とする車載内燃機関の制御装置。A negative pressure generated in the intake system of the internal combustion engine is accumulated as an operating pressure, and is mounted on a vehicle including a brake booster that is operated based on the operating pressure, and the vehicle is running on the condition that the operating pressure has reached a required level. In-vehicle internal combustion engine control device that permits automatic stop of the internal combustion engine at
A control device for an on-vehicle internal combustion engine, comprising variable means for making the required level variable according to a braking situation of the vehicle.
内燃機関の自動停止中に前記作動圧が前記要求レベルよりも大気圧側になったとき、前記作動圧を真空側に変化させるべく作動する作動圧確保手段を更に備える車載内燃機関の制御装置。In the control apparatus of the vehicle-mounted internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9,
A control device for an on-vehicle internal combustion engine, further comprising operating pressure securing means that operates to change the operating pressure to a vacuum side when the operating pressure becomes an atmospheric pressure side with respect to the required level during an automatic stop of the internal combustion engine.
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