CN104005865A - 发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制车辆的发动机的发动机控制装置，该车辆具有制动助力器，该制动助力器利用发动机的空气吸入负压辅助驾驶者的脚制动器操作，该发动机控制装置包括：怠速控制单元，其用于当预设条件成立时，通过怠速控制对增加发动机的转速进行控制；发动机转速检测单元，其用于检测发动机的转速；车速检测单元，其用于检测车辆的车速；以及限制单元，其用于当所述预设条件成立，并且发动机转速检测单元检测到的发动机转速与车速检测单元检测到的车速的比值在预设范围内时，对发动机吸入空气进行限制。

Description

发动机控制装置

技术领域

本发明涉及用于将空气吸入发动机的技术。

背景技术

在包含内燃发动机的车辆当中，有些车辆具有制动助力器，制动助力器利用发动机的空气吸入负压，帮助操作（踩踏）车辆的脚制动器（即，减小该操作所需的力）。如果制动踏板被频繁操作，则储存在制动助力器内的空气吸入负压减小，在此情况下，驾驶者需要更用力地踩踏脚制动器。为了解决该问题，需要适当地向制动助力器提供空气吸入负压。

另一方面，在发动机侧的控制中，如果预设条件成立（例如，加速踏板未被操作），则启动怠速控制。在怠速控制中，为了防止发动机停转（由于发动机负荷增加，发动机停止），发动机的怠速转速根据车辆状况（例如，发动机冷却水温度和发动机附属设备是否工作）而变化。

然而，当发动机转速增加时，尽管可以防止发动机停转，但是吸入到发动机中的空气量也增加，导致空气吸入负压降低的趋势。

相比之下，JP-A-2002-248934公开一种车用空气调节设备，其中，如果在怠速期间空气吸入负压不足，则进行控制使得电压缩机的转速降低，以减小发动机输出功率，并且节流阀节流。这样，该车用空气调节设备在怠速期间确保足够的空气吸入负压。

然而，尽管能够在怠速期间确保足够的空气吸入负压，但是该车用空气调节设备可能由于节流阀节流而引起发动机停转。如上文例示的，在怠速期间，增加空气吸入负压和防止发动机停转之间存在权衡关系。

发明内容

顺便提及，可以不必根据发动机和变速器是否相互连接而通过怠速控制增加发动机转速。如果发动机和变速器已相互连接，并且车辆正在行驶，则驱动轮的转动被传送到发动机。因此，如果发动机和变速器已相互连接，并且车辆正在行驶，则不必通过怠速控制增加发动机转速。另一方面，如果发动机和变速器未相互连接，则由于驱动轮的转动未被传送到发动机，所以必须通过怠速控制增加发动机转速。

当车辆以非常低的速度行驶时（例如，在拥堵的路上行驶），可能出现不能判断发动机和变速器是否已相互连接的情况，因为例如不能判断当前的齿轮级，这导致就控制而言，判断为发动机和变速器未相互连接。在此情况下，例如，为了防止发动机停转，通过怠速控制增加发动机转速。

然而，实际上，当车辆正以非常低的速度行驶时，在许多情况下，发动机和变速器通过半离合而相互半连接。即使在此情况下，如果半离合时发动机转速低于目标怠速转速，则通过怠速控制增加发动机转速。结果，在由于发动机和变速器相互半连接而不能将驱动轮的转动传送到发动机的状态下，非计划地通过怠速控制增加发动机转速，结果导致用于制动助力器的空气吸入负压以非计划的方式降低。

本发明的目的是增加确保足够的用于制动助力器的空气吸入负压的机会。

本发明的方面（1）提供一种用于控制车辆的发动机的发动机控制装置，该车辆具有制动助力器，该制动助力器利用所述发动机的空气吸入负压辅助驾驶者的脚制动器操作，所述发动机控制装置特征在于，包括：怠速控制单元，其用于当预设条件成立时，通过怠速控制对增加所述发动机的转速进行控制；发动机转速检测单元，其用于检测所述发动机的转速；车速检测单元，其用于检测所述车辆的车速；以及限制单元，其用于当所述预设条件成立，并且所述发动机转速检测单元检测到的发动机转速与所述车速检测单元检测到的车速的比值在预设范围内时，对所述发动机吸入空气进行限制。

在本发明的方面（2），优选地，进一步包括：脚制动器操作状态检测单元，其用于检测脚制动器的操作状态，其中，在所述脚制动器操作状态检测单元检测到所述脚制动器的状态在操作中的情况下，所述限制单元进一步对所述发动机吸入空气进行限制。

在本发明的方面（3），优选地，进一步包括空档检测单元，其用于检测所述发动机与变速器未相互连接的空档状态是否已建立，其中，当所述空档检测单元未检测到所述空档状态建立时，所述限制单元对所述发动机吸入空气进行限制。

在本发明的方面（4），优选地，进一步包括：加速踏板操作状态检测单元，其用于检测加速踏板的操作状态，其中，当所述加速踏板操作状态检测单元未检测到对所述加速踏板进行踩踏，所述车速检测单元检测到的车速低于预设的车速判断阈值，并且所述发动机转速检测单元检测到的发动机转速低于预设的转速判断阈值时，判断为所述预设条件成立，所述怠速控制单元通过所述怠速控制对增加所述发动机的转速进行控制。

本发明的方面（1）利用以下事实：如果发动机转速与车速的比值在一定范围内，则可以判断为发动机和变速器已相互连接；以及如果发动机与变速器已相互连接，则因为在此状态下发动机与驱动轮已相互连接而不必增加发动机中吸入的空气量。也就是说，该发动机控制装置根据发动机转速与车速的比值判断发动机与变速器是否已相互连接，并且根据该判断的结果限制发动机中空气的吸入。更具体来说，即使通过怠速控制增加发动机转速的条件成立，但是如果发动机转速与车速的比值在预设范围内，则因为在此状态下发动机和变速器已相互连接，并因此不必增加吸入到发动机中的空气量，即，不必增加发动机转速，所以该发动机控制装置限制发动机中的空气吸入。利用该办法，该发动机控制装置可以增加确保足够的用于制动助力器的空气吸入负压的机会。

在本发明的方面（2），在脚制动器正被操作的情况下，该发动机控制装置进一步限制发动机中空气的吸入。当脚制动器未被操作时避免限制发动机中空气的吸入可以通过怠速控制增加发动机转速，从而防止发动机停转。

在本发明的方面（3），如果空档状态未建立，则该发动机控制装置限制发动机中空气的吸入。这能够以高准确度的关于发动机与变速器是否已相互连接的判断，限制发动机中空气的吸入。

本发明的方面（4）使得能够以简单的配置通过怠速控制增加发动机转速。

附图说明

图1示出根据一实施例的车辆的示例性配置。

图2是示出在该实施例中使用的ECU的示例性配置的框图。

图3是示例性的怠速控制处理的流程图。

图4是用于限制怠速控制的示例性处理的流程图。

图5是在制动踏板正被操作的情况下限制发动机的输出转矩的示例性处理的流程图。

图6示出ECU限制发动机的输出转矩的示例性操作。

附图标记说明

1：车辆；22：发动机转速传感器；23：车速传感器；24：制动开关传感器；25：加速器位置传感器；30：ECU；31：怠速控制单元；32：连接状态判断单元；33：转矩控制单元。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。该实施例涉及由ECU（电子控制单元）进行和限制怠速控制的车辆。

配置

图1示出车辆1的示例性配置。如图1中所示，在车辆1中，经由空气滤清器2吸入的空气通过节流阀2节流，然后经由空气吸入管4提供给稳压罐5。已被提供给稳压罐5的空气经由进气歧管6提供给发动机7。发动机7的废气经由排气歧管8提供给催化器9。发动机7是内燃发动机。

车辆1配备有制动助力器11，制动助力器11帮助驾驶者操作制动器（即，降低该操作所需的力）。制动助力器11通过设置有止回阀13的负压供应管12连接到稳压罐5。通过这种设置，制动助力器11利用发动机7（或者稳压罐5）的空气吸入负压帮助驾驶者操作制动器。

车辆1还配备有进气管压力传感器21、发动机转速传感器22、车速传感器23、制动开关24、加速器位置传感器25和ECU30。进气管压力传感器21检测稳压罐5内的压力，并由此检测连接到稳压罐5的空气进气管4内的压力。进气管压力传感器21将检测值输出到ECU30。发动机转速传感器22检测发动机7的转速，并且将检测值输出到ECU30。车速传感器23检测车辆速度，并且将检测值输出到ECU30。制动开关24检测制动踏板26的操作状态，并且将检测值输出到ECU30。加速器位置传感器25检测加速踏板27的位置（踩踏度），并且将检测值输出到ECU30。

ECU30对车辆1进行各种控制。例如，ECU30配备有微计算机及其外围电路，并且包括CPU、ROM、RAM等。ROM存储有一个或多个程序。CPU根据存储在ROM中的所述一个或多个程序进行各种控制。

在本实施例中，ECU30判断动力传动系的连接状态，并且根据判断结果对限制怠速控制进行控制。动力传动系包括发动机7和动力传送装置，如变速器，并且ECU30判断发动机7和变速器（未示出）之间的连接状态。如果发动机7和变速器已相互连接，则发动机7的输出动力被传送到变速器，并且驱动轮（未示出）被驱动。如果发动机7和变速器未相互连接，则发动机7和驱动轮处于断开状态。

图2示出本实施例中使用的ECU30的示例性配置。如图2中所示，ECU30配备有怠速控制单元31、连接状态判断单元32和扭矩控制单元33。

图3是示例性怠速控制处理的流程图。图4是用于限制怠速控制的示例性处理的流程图。该怠速控制处理和该用于限制怠速控制（输出转矩）的处理通过中断而并行地执行。将参照图3和图4的流程图详细描述图2中所示的ECU30的各个单元如何工作。

首先，参照图3描述怠速控制处理。如图3中所示，首先，在步骤S1，怠速控制单元31根据加速器位置传感器25的检测值判断加速器位置是否为“0”。如果怠速控制单元31判断为加速器位置为“0”（即，没有对加速踏板27进行踩踏），则该处理前进到步骤S2。

在步骤S2，怠速控制单元31根据车速传感器23的检测值判断车辆1是否正在以非常低的速度行驶。如果怠速控制单元31判断出自身车速Vs在预设值Vs1和Vs2之间（Vs1＜Vs＜Vs2），则判断为车辆1正在以非常低的速度行驶。预先通过实验、经验或理论设定值Vs1和Vs2。例如，Vs1和Vs2被分别设定为0和5km/h。

如果怠速控制单元31判断为车辆1正在以非常低的速度行驶，则该处理前进到步骤S3。如果怠速控制单元31判断为车辆1未以非常低的速度行驶，则该处理前进到步骤S1。

在步骤S3，怠速控制单元31根据发动机转速传感器22的检测值判断发动机转速NE是否低于目标怠速转速NE1。预先根据发动机7的冷却水温度、发动机附属设备的驱动状态等，通过实验、经验或理论，设定目标怠速转速NE1。

如果怠速控制单元31判断为发动机转速NE低于目标怠速转速NE1，则该处理前进到步骤S4。如果怠速控制单元31判断为发动机转速NE高于或等于目标怠速转速NE1，则该处理返回到步骤S1。

在步骤S4，怠速控制单元31进行增加发动机转速的控制。结果，提供给发动机7的空气量增加，并且因此空气吸入负压降低。

接下来，参照图4描述限制怠速控制的处理。如图4中所示，首先，在步骤S21，像图3中所示的步骤S1那样，连接状态判断单元32根据加速器位置传感器25的检测值判断加速器位置是否为“0”。如果连接状态判断单元32判断为加速器位置为“0”（即，没有对加速踏板27进行踩踏），则该处理前进到步骤S22。

在步骤S22，像图3中所示的步骤S2那样，连接状态判断单元32根据车速传感器23的检测值判断车辆是否正在以非常低的速度行驶。如果连接状态判断单元32判断为车辆1正在以非常低的速度行驶，则该处理前进到步骤S23。如果连接状态判断单元32判断为车辆1未以非常低的速度行驶，则该处理返回到步骤S21。

在步骤S23，像图3中所示的步骤S3那样，连接状态判断单元32根据发动机转速传感器22的检测值判断发动机转速NE是否低于目标怠速转速NE1。如果连接状态判断单元32判断为发动机转速NE低于目标怠速转速NE1，则该处理前进到步骤S24。如果连接状态判断单元32判断为发动机转速NE高于或等于目标怠速转速NE1，则该处理返回到步骤S21。

在步骤S24，连接状态判断单元32根据发动机转速传感器22和车速传感器23的检测值判断发动机7和变速器是否已相互连接。更具体来说，因为当发动机7与变速器已相互连接时，发动机转速对应于车速，所以如果连接状态判断单元32判断出发动机转速NE与车速Vs的比值X=NE/Vs在连接状态判断阈值X1和X2（X1＜X＜X2）之间，则判断为发动机7和变速器已相互连接（完全连接或半连接）。例如，如果比值X在85至230rpm/kph之间，则连接状态判断单元32判断为发动机7与变速器已相互连接（完全连接或半连接）。

如果连接状态判断单元32判断为发动机7与变速器已相互连接，则该处理前进到步骤S25。如果连接状态判断单元32判断为发动机7与变速器未相互连接，则该处理返回到步骤S21。

在步骤S25，转矩控制单元33限制发动机7的输出转矩，并且由此防止提供给发动机7的空气量增加。

工作

接下来，描述ECU30进行和限制怠速控制的示例性工作。

如果加速器位置为“0”，则车辆1正在以非常低的速度行驶，并且发动机转速低于目标怠速转速，则ECU30增加发动机转速（步骤S1-S4）。

另一方面，如果加速器位置为“0”，车辆1正在以非常低的速度行驶，发动机转速低于目标怠速转速，并且发动机转速与车速的比值X在连接状态判断阈值X1和X2之间，则ECU30限制输出转矩（步骤S21-S25）。也就是说，即使通过怠速控制增加发动机转速的条件成立（步骤S21-S23），但是如果比值X在连接状态判断阈值X1和X2之间（步骤S24），则ECU30也限制输出转矩（步骤S25），即，防止发动机转速增加。

在本实施例中，发动机转速传感器22例如构成发动机转速检测单元。车速传感器23例如构成车速检测单元。连接状态判断单元32和转矩控制单元33例如构成限制单元。包括发动机转速传感器22、车速传感器23和ECU30的这些单元例如构成发动机控制装置。

（实施例的变形例）

在制动踏板26正被操作的情况下，可以进一步限制输出转矩。图5是在制动踏板26正被操作的情况下限制输出转矩的示例性处理的流程图。

如图5中所示，在该变形例中，在步骤S24判断出发动机7与变速器已相互连接之后，连接状态判断单元32执行判断步骤S41（这与图4中所示的相同）。在步骤S41，连接状态判断单元32判断是否正在制动（即，制动踏板26是否正被操作）。如果连接状态判断单元32判断为正在制动，则该处理前进到步骤S25。如果连接状态判断单元32判断为没有在制动，则该处理返回到步骤S21（这与图4中所示的相同）。

图6示出ECU30限制发动机7的输出转矩（即，限制怠速控制）的示例性操作（变形例）。如图6中所示，如果怠速判断是肯定的（车辆1处于怠速状态），半连接判断是肯定的（关系X1＜X＜X2成立），制动判断是肯定的（正在制动），发动机转速NE低于目标怠速转速NE1，并且车辆1正在以非常低的速度行驶（关系Vs1＜Vs＜Vs2成立），则ECU30限制发动机7的输出转矩，并且由此确保足够的空气吸入负压。

在传统情况下，当怠速判断是肯定的时候，节流阀的开度如图6中虚线表示的那样增加，并且因此不能确保足够的空气吸入负压。相比而言，在本变形例中，即使当怠速判断是肯定的时候，如图6中的实线表示的那样，ECU30不增加节流阀的开度，并且因此能够确保足够的空气吸入负压。也就是说，在本实施例中，ECU30保持空气吸入负压和节流阀位置之间近似成比例的关系，从而即使当怠速判断是肯定的时候，也确保足够的空气吸入负压。

在上述实施例中，在步骤S25（见图4），转矩控制单元33可以通过停止通过接收发动机7的输出动力而被驱动的发动机附属设备的驱动，或者通过限制这些发动机附属设备的驱动水平来限制发动机7的输出转矩。

在上述实施例中，如果加速器位置为“0”，车辆1正在以非常低的速度行驶，并且发动机转速低于目标怠速转速（见图3），则怠速控制单元31通过怠速控制增加发动机转速。然而，如果不同于上述条件组的预设条件成立，则怠速控制单元31可以通过怠速控制增加发动机转速。

尽管已经以特定的方式描述了本发明的实施例，但是本发明的范围不局限于上述参照附图描述的示例性实施例，而是涵盖能够产生与本发明的预期结果等同的结果的所有模式。此外，本发明的范围不局限于由权利要求1限定的特征组合，而是可以由所有公开的特征当中的特定特征的任何期望组合来限定。

Claims (5)

1.一种用于控制车辆的发动机的发动机控制装置，该车辆具有制动助力器，该制动助力器利用所述发动机的空气吸入负压辅助驾驶者的脚制动器操作，所述发动机控制装置包括：

怠速控制单元，其用于当预设条件成立时，通过怠速控制对增加所述发动机的转速进行控制；

发动机转速检测单元，其用于检测所述发动机的转速；

车速检测单元，其用于检测所述车辆的车速；以及

限制单元，其用于当所述预设条件成立，并且所述发动机转速检测单元检测到的发动机转速与所述车速检测单元检测到的车速的比值在预设范围内时，对所述发动机吸入空气进行限制。

2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，进一步包括：脚制动器操作状态检测单元，其用于检测脚制动器的操作状态，

其中，在所述脚制动器操作状态检测单元检测到所述脚制动器的状态在操作中的情况下，所述限制单元进一步对所述发动机吸入空气进行限制。

3.根据权利要求1或2所述的发动机控制装置，包括：空档检测单元，其用于检测所述发动机与变速器未相互连接的空档状态是否已建立，

其中，当所述空档检测单元未检测到所述空档状态建立时，所述限制单元对所述发动机吸入空气进行限制。

4.根据权利要求1或2所述的发动机控制装置，进一步包括：加速踏板操作状态检测单元，其用于检测加速踏板的操作状态，

其中，当所述加速踏板操作状态检测单元未检测到对所述加速踏板进行踩踏，所述车速检测单元检测到的车速低于预设的车速判断阈值，并且所述发动机转速检测单元检测到的发动机转速低于预设的转速判断阈值时，判断为所述预设条件成立，所述怠速控制单元通过所述怠速控制对增加所述发动机的转速进行控制。

5.根据权利要求3所述的发动机控制装置，进一步包括：加速踏板操作状态检测单元，其用于检测加速踏板的操作状态，

其中，当所述加速踏板操作状态检测单元未检测到对所述加速踏板进行踩踏，所述车速检测单元检测到的车速低于预设的车速判断阈值，并且所述发动机转速检测单元检测到的发动机转速低于预设的转速判断阈值时，判断为所述预设条件成立，所述怠速控制单元通过所述怠速控制对增加所述发动机的转速进行控制。