CN104169547B - 车辆的输出控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的输出控制装置,以与匀速行驶所需要的节气门开度的大小相对应的点为基点,在加速器开度比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围内,规定成为倾斜度比第一开度特性的倾斜度小的第二开度特性,并且在加速器开度比规定的加速器开度范围大的区域内,规定从所述第二开度特性起成为倾斜度已增大的增函数并返回到第一开度特性的第三开度特性。在匀速行驶中,基于与第一开度特性相比更优先选择了第二及第三开度特性的开度特性即匀速用开度特性,控制节气门致动器。

Description

车辆的输出控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的输出控制装置。
背景技术
在JP9-242579A中,基于路面坡度,变更加速器开度和节气门开度的关联关系。
可是,为了提高车辆的燃料消耗性能,优选对其进行控制加减速而使车辆匀速行驶的所谓的稳定行驶(定常走行)。在这种情况下,得知的是,即使进行稳定行驶,加速器踏板的踏下方法也会因驾驶员而不同,燃料消耗性能也会因各驾驶员的踏下方法的不同而不同。
因此,如果能够设计出在稳定行驶时不取决于驾驶员而是无论是谁都能够进行微妙的节气门开度操作的输出控制装置,则在稳定行驶时,就能够进一步提高燃料消耗性能。
但是,在JP9-242579A的技术中,关于稳定行驶的情况,没有任何记载。
发明内容
于是,本发明的目的在于,提供一种在稳定行驶时无论是谁都可进行微妙的节气门开度的操作的装置。
本发明的车辆的输出控制装置以具备汽油发动机的车辆的输出控制装置为前提,所述汽油发动机具有可调节向发动机的吸入空气量的节气门和根据控制量来驱动该节气门的节气门致动器,并将加速器开度和节气门开度之间的关联关系即第一开度特性规定为增函数的关系。在本发明的车辆的输出控制装置中,还规定匀速用开度特性,所述匀速用开度特性为以第一开度特性上的点即与所述车辆用于匀速行驶所需要的节气门开度的大小相对应的规定的点为基点,将加速器开度比该基点大的一侧的规定的加速器开度范围之间设为相对于加速器开度变化的节气门开度变化比第一开度特性小的特性,在以匀速为目的的稳定行驶中,基于所述匀速用开度特性,控制所述节气门致动器。
下面,参照附图对本发明的实施方式、本发明的优点进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的汽油发动机车辆的输出控制装置的概要结构图;
图2A是加速度相对于加速器开度的实验数据(驾驶员A);
图2B是加速度相对于加速器开度的实验数据(驾驶员B);
图2C是加速度相对于加速器开度的实验数据(驾驶员C);
图3是第一实施方式的节气门开度相对于加速器开度的特性图;
图4是各车速的第一实施方式的开度特性图;
图5A是用于对上侧假想曲线、下侧假想曲线的生成进行说明的特性图;
图5B是用于对上侧假想曲线、下侧假想曲线的生成进行说明的特性图;
图6是用于对上侧假想曲线、下侧假想曲线的使用方法进行说明的特性图;
图7是上坡路行驶时的各路面坡度的节气门开度相对于加速器开度的特性图;
图8是表示在平坦路上稳定行驶时的修正量、加速器开度、节气门开度、车速的变化的时间图;
图9是在平坦路的前边具有上坡路的情况下与上坡路无关地进行稳定行驶时的修正量、加速器开度、节气门开度、车速的变化的时间图;
图10是用于计算出第一实施方式的基本节气门开度的控制块图;
图11是车速修正量的特性图;
图12是加速器开度修正量的特性图;
图13是表示使用车速修正量而得到的目标节气门开度和使用加速器开度修正量而得到的目标节气门开度之间的关系的特性图;
图14是坡度修正量的特性图;
图15是加速器开度限制值的特性图;
图16是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的节气门开度的特性图;
图17是用于对目标节气门开度的计算进行说明的流程图;
图18是第一实施方式的稳定行驶时的加速器开度、发动机转矩、发动机转速、累积燃料的实验数据;
图19是第二实施方式的节气门开度相对于加速器开度的特性图;
图20是第二实施方式的各车速的节气门开度相对于加速器开度的特性图;
图21是第二实施方式的上坡路行驶时的各路面坡度的节气门开度相对于加速器开度的特性图;
图22是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的驱动力的特性图;
图23是第二实施方式的控制块图;
图24是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的驱动力的特性图;
图25是用于对第二实施方式的目标驱动力的计算进行说明的流程图;
图26是以汽油发动机车辆为对象的第一实施方式的控制系统整体的控制块图;
图27是以电动车辆为对象的第二实施方式的控制系统整体的控制块图;
图28是以混合动力车辆为对象的第二实施方式的控制系统整体的控制块图;
图29是第三实施方式的燃料喷射量相对于加速器开度的特性图;
图30是第三实施方式的各车速的燃料喷射量相对于加速器开度的特性图;
图31是第三实施方式的上坡路行驶时的各路面坡度的燃料喷射量相对于加速器开度的特性图;
图32是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的驱动力的特性图;
图33是第三实施方式的控制块图;
图34是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的驱动力的特性图;
图35是用于对第三实施方式的目标燃料喷射量的计算进行说明的流程图;
图36是以柴油发动机车辆为对象的第三实施方式的控制系统整体的控制块图;
图37是第四实施方式的转矩相对于加速器开度的特性图;
图38是第四实施方式的各车速的转矩相对于加速器开度的特性图;
图39是第四实施方式的上坡路行驶时的各路面坡度的转矩相对于加速器开度的特性图;
图40是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的驱动力的特性图;
图41是第四实施方式的控制块图;
图42是在加速器开度的规定的范围内具有两个值的驱动力的特性图;
图43是用于对第四实施方式的目标转矩的计算进行说明的流程图;
图44是以柴油发动机车辆为对象的第四实施方式的控制系统整体的控制块图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是本发明第一实施方式的具备汽油发动机的车辆的输出控制装置的概要结构图。在图1中,在进气通路2上装设有节气门11。节气门11通过接收来自发动机控制器41(节气门致动器控制单元)的信号的节气门电动机12(节气门致动器)进行驱动。空气通过节气门11来调节空气量,在蓄积于进气通路2的进气总管3以后,经由进气歧管4导入到各气缸的燃烧室5。燃料通过直接面向各气缸的燃烧室5而配置的燃料喷射器21进行喷射供给。喷射到燃烧室5的燃料边气化边与空气混合而制作出气体(混合气)。该混合气通过关闭进气阀15而封闭于燃烧室5内,通过活塞6的上升而被压缩。
因为通过高电压火花对该压缩混合气进行点火,所以具备将内置有功率晶体管的点火线圈配置于各气缸内而成的电子配电系统的点火装置22。即,点火装置22由点火线圈、功率晶体管(未图示)、火花塞24构成。点火线圈23储蓄来自蓄电池的电能,功率晶体管进行向点火线圈23的初级侧的通电、断电。设置于燃烧室5的顶板的火花塞24接收通过点火线圈23的初级电流的断开而发生在点火线圈23的次级侧的高电压,进行火花放电。
当在压缩上止点稍靠跟前处通过火花塞24而火花飞溅且压缩混合气被点燃时,火焰就会迅速蔓延而爆发性地燃烧,该燃烧的气压进行向下推动活塞6的作功。该作功作为曲轴7的旋转力而取出。燃烧后的气体(废气)在打开了排气阀16时排出到排气通路8。
在排气通路8内装设有三元催化剂9、10。三元催化剂9、10在废气的空燃比处于以理论空燃比为中心的狭小范围内时,能够同时高效地去除废气中所含的HC、CO、NOx这三种有害成分。
空燃比是吸入空气量和燃料量之比。以发动机的每一循环导入到燃烧室5的吸入空气量和来自燃料喷射器21的燃料喷射量之比成为理论空燃比的方式,在发动机控制器41中,计算出燃料喷射脉冲宽度Ti[ms]。然后,当达到规定的燃料喷射时期时,就在该燃料喷射脉冲宽度Ti期间,打开燃料喷射器21,直接将燃料喷射供给到燃烧室5内。此外,基于来自空气流量计42的吸入空气量的信号和来自曲柄角传感器(43、44)的信号,计算出基本喷射脉冲宽度Tp[ms]。通过例如利用来自水温传感器46的信号对该基本喷射脉冲宽度Tp进行修正,来确定上述的燃料喷射脉冲宽度Ti。
进气阀15、排气阀16以曲轴7为动力源,分别通过设置于进气侧凸轮轴25及排气侧凸轮轴26的凸轮的动作,进行开闭驱动。
在进气阀15侧具备可变气门正时机构(下称“VTC机构”)27,所述可变气门正时机构(下称“VTC机构”)27连续地对曲轴7和进气侧凸轮轴25的旋转相位差进行可变控制,使进气阀15的开闭时间(开时期和闭时期)提前滞后。另外,在进气侧凸轮轴25的另一端,并列设置有用于检测进气侧凸轮轴25的旋转位置的凸轮角度传感器44。
另一方面,在排气阀16侧也具备可变气门正时机构(VTC机构)29,所述可变气门正时机构(VTC机构)29连续地对曲轴7和排气侧凸轮轴26的旋转相位差进行可变控制,使排气阀16的开闭时间(开时期和闭时期)提前滞后。在排气侧凸轮轴26的另一端,并列设置有用于检测排气侧凸轮轴26的旋转位置的凸轮角度传感器45。
为了进行EGR控制,使废气的一部分回流到进气管2的EGR通路31向进气总管3开口。在该EGR通路31的朝向进气总管3的开口端的上游侧,具备可调节EGR气体量的EGR阀32。EGR阀32通过接收来自发动机控制器41的信号的电动机33(EGR阀致动器)进行驱动。在EGR阀32的上游,设有冷却EGR气体的EGR气体冷却器34。此外,致动器不局限于电动机33,可以是利用负压(低于大气压的压力)的致动器。
其次,得知的是,即使在控制加减速而使车辆匀速行驶的所谓的稳定行驶,加速器踏板的踏下也会因驾驶员而不同,燃料消耗性能也因各驾驶员的踏下方法的不同而不同。于是,请三名驾驶员在平坦路上匀速行驶规定的距离,并将由该行驶时的加速器开度(即,加速器踏板的踏下量或加速器踏板的操作量)和车辆加速度规定的运转点作为数据记录下来。图2是这时的实验数据。即,针对三个驾驶员中的每个驾驶员,都将全部数据描绘在以横轴为加速器开度、以纵轴为车辆加速度的图上,这就是图2。用空心圆圈表示不应用本实施方式时的数据,用涂黑圆圈表示应用本实施方式时的数据。图2A是驾驶员A的图,图2B是驾驶员B的图,图2C是驾驶员C的图。
在图2中,在用虚线表示对应于匀速行驶所需要的节气门开度的加速器开度APOstd时,在图2A和图2C中,数据的各点(参照涂黑的圆圈)以虚线为中心而在左右具有较大的不均(偏差)。但是,不均的形式各不相同,在图2A中,加速度没有那么不均,不均的主要是加速器开度,与此相对,在图2C中,反而加速度的不均更大。这表示的是,在驾驶员A的情况下,当踏下量超过加速器开度APOstd,或踏下量不足APOstd时,加速器开度的不均就较多。另外,在驾驶员C的情况下,推测到,加速器开度大大地波动,再加上加速度的不均,车速的变化也较大。另一方面,在驾驶员B的情况下,数据的各点在APOstd附近大致集中成块。这表示的是根据驾驶员B,能够恒定地操作加速器开度。
在分析了这样得到的实验数据时,本发明者最先发现,驾驶员B是为了在比对应于匀速行驶所需要的节气门开度的加速器开度APOstd还大的一侧的规定加速器开度范围D(例如,6~12deg)内调节车速而调节加速器开度的。这优选的是在比对应于匀速行驶所需要的节气门开度的加速器开度度APOstd还大的一侧的规定开度范围内,控制节气门开度相对于加速器踏板操作量(节气门开度)的倾斜度,生成易调节车速的驱动力的特性。那样的话,就不取决于驾驶员的驾驶熟练度,可抑制加速器开度的偏差造成的车速的变动,易于匀速行驶。
另外,本发明者也最先发现了如下情况,为了稳定行驶而驾驶员感觉到是必要的加速度最大到规定值E。这是由于要规定用于得到规定值E的加速度的加速器开度范围,即,稳定行驶时所使用的加速器开度范围F,因此,只要在该F的范围内规定节气门开度相对于加速器开度的特性即可。
如果将用于使这样的构思具体化的开度特性图表示在图3中,则横轴为加速器开度APO,纵轴为节气门开度TVO。在图3中,穿过原点O且成为增函数并到达Z点的近似直线的折线G是表示通常的加速器开度和节气门开度之间的关系的特性。在本实施方式中,以下,将该特性称为“通常的开度特性”。此外,通常的开度特性不局限于近似直线的折线的情况,即使是一条直线也不要紧。通常的开度特性(第一开度特性或第一单调增函数)G上的各点相当于赋予了行驶负荷阻力(道路负荷Road load)时的运转点。
在本实施方式中,在加速器踏下量(加速器开度)成为规定值以上且加速器踏下速度成为规定值以上以后,将直到对加速器进行松开操作期间判断为加速行驶中,将其以外的情况判断为稳定行驶中。下面,对判断为稳定行驶中时的动作进行说明。
现在,考虑通常的开度特性G上的点即规定的点H,H点的节气门开度设为匀速行驶所需要的节气门开度。在哪个车速域进行匀速行驶要预定,该预定的匀速行驶域中的最低的车速是在此所说的“匀速”,且是例如30km/h或40km/h的值。由于以最低车速进行匀速行驶所需要的节气门开度是H点的节气门开度,因此,如果稳定行驶时的目标车速升高,则H点就走在通常的开度特性上并走向上方。在这种情况下,用后述的图4进行处理。
当以H点(在以后的实施方式中,用APOstd表示H点的加速器开度)为基点,而将在大于该基点的一侧且在规定的加速器开度范围F内得到上述E的加速度时的运转点I记载在图3的特性上时,I点就应该位于从H点起仅在稳定行驶时所使用的加速器开度范围F内移动到右侧的加速器开度APO的垂线J上。在这种情况下,在本实施方式中,在设通常的开度特性G和垂线J相交的点为K时,选择该K点更下方的位于垂线J上且比H点更靠右的成为右肩膀的点(位于右上侧的点)作为I点。线段H-I的倾斜度比线段H-K的倾斜度小,且成为超过0的倾斜度。
这样,通过规定从H点走向I点的开度特性β(第二开度特性或第二单调增函数),如果是通常的开度特性G的情况,则在从H点起仅在相同的F内使加速器开度增大时,节气门开度仅增大L1,与此相对,根据本实施方式的开度特性β,节气门开度仅增大M1,小于L1。这意味着,在运转上,与通常的开度特性G的情况相比,本实施方式的开度特性β能够微调节气门开度。由此,用于匀速行驶的加速器开度的调节变得容易。反过来说,在通常的开度特性G的情况下,由于节气门开度的变化比本实施方式的开度特性β的情况大,因此用于匀速行驶的加速器开度的调节很难。
接着,在本实施方式中,规定从I点起回到通常的开度特性G上并在N点返回的开度特性γ(第三开度特性或第三单调增函数)。线段I-N的倾斜度制成成为与由通常的开度特性G得到的加速器开度和驱动力之间的关系同等的加速器开度和加速度之间的关系那样的倾斜度。即,在本实施方式中,重新设定由开度特性β和开度特性γ构成的匀速用开度特性α。该结果是,在本实施方式中,利用匀速用开度特性α和从O点到H点及从N点到Z点的通常的开度特性G,在匀速行驶域中的最低车速的匀速行驶时,控制节气门电动机12。总而言之,节气门开度由于走向为O-H-I-N-Z,因此,以下将这样走向的节气门开度特性称为“本实施方式的开度特性”。
图4是重叠表示平坦路行驶时的各车速的本实施方式的开度特性的特性图。在图4中,设匀速行驶域中的最低车速为40km/h,作为代表性的车速,举出的是60km/h、80km/h、100m/h这三种。如图4所示,具有多个匀速用开度特性,所述多个匀速用开度特性是在稳定行驶时所使用的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点在通常的开度特性G上越偏向加速器开度APO增大的一侧,且偏向节气门开度TVO增大的一侧的开度特性。
成为匀速行驶域的车速越高,稳定行驶时所使用的加速器开度范围F的位置越偏向加速器开度大的一侧,且对应于F范围的节气门开度范围越偏向节气门开度大的一侧的特性的理由如下所述。即,理由是,车速越高,匀速行驶所需要的节气门开度越偏向节气门开度大的一侧。
由于每一车速都会使图3所示的H、I、N这三个点成为不同的值,因此如下所述地向各点分配标记。即,将匀速为40km/h时的H、I、N的各点改为H1、I1、N1的各点。设从H1点走向I1点的开度特性为β1,设从I1点走向N1点的开度特性为γ1,设由β1和γ1构成的匀速用开度特性为α1。设匀速为60km/h时的H、I、N为H2、I2、N2,设从H2点走向I2点的开度特性为β2,设从I2点走向N2点的开度特性为γ2,设由β2和γ2构成的匀速用开度特性为α2。设匀速为80km/h时的H、I、N为H3、I3、N3,设从H3点走向I3点的开度特性为β3,设从I3点走向N3点的开度特性为γ3,设由β3和γ3构成的匀速用开度特性为α3。设匀速为100km/h时的H、I、N为H4、I4、N4,设从H4点走向I4点的开度特性为β4,设从I4点走向N4点的开度特性为γ4,设由β4和γ4构成的匀速用开度特性为α4。
这样,在具有多个匀速用开度特性(α1~α4)的情况下,如下所述地控制节气门电动机12。即,从多个匀速用开度特性中选择与由车速传感器47(车速检测单元)检测出的车速相对应的匀速用开度特性,利用该选择的匀速用开度特性和通常的开度特性G,在以检测出的车速为匀速的行驶时,控制节气门电动机12。例如,在以60km/h的车速进行匀速行驶时,利用匀速用开度特性α2和从O点到H2点及从N2点到Z点的通常的开度特性G,控制节气门电动机12。同样,在以80km/h的车速进行匀速行驶时,利用匀速用开度特性α3和从O点到H3点及从N3点到Z点的通常的开度特性G,控制节气门电动机12。
但是,在准备多个匀速用开度特性(α1~α4)时,会导致存储器容量增大。因此,如图4所示,仅对代表性的三种车速(60km/h、80km/h、100km/h)准备匀速用开度特性(α2~α4)。然后,在代表性的车速以外的车速时,利用对应于与其车速邻接的两种代表性的车速的匀速用开度特性,计算出节气门开度。接着,通过对计算出的两种节气门开度进行插补计算,即使是代表性的车速以外的车速时,也能够求出最佳的节气门开度。
例如,当检测出的车速为65km/h且加速器开度处于稳定行驶时所使用的加速器开度范围F内时,与65km/h邻接的两种代表性的车速为60km/h和80km/h。因此,利用匀速用开度特性α2和α3,计算出这时的对应于加速器开度的节气门开度。当此时的节气门开度分别设为δ、ε(δ<ε)时,通过下面的插补计算式,就能够求出以65km/h进行匀速行驶时的节气门开度ζ。
ζ=(ε-δ)×((65-60)/(80-60))+δ (1)
但是,即使这样除匀速行驶域的最低车速以外,仅对代表性的车速准备匀速用开度特性(α2~α4),也会导致与代表性的车速的数量对应地增大存储器容量。
因此,本发明者突发奇想,即使车速不同,是否也能用一个图表来表示节气门开度相对于加速器开度的特性,利用如下所述的数学手法,成功地实现了用一个图表来表示节气门开度相对于加速器开度的特性。关于此,参照图5A、图5B、图6进行说明。
图5A是记载有图4所示的H1-I1的线段、H2-I2的线段、H3-I3的线段、H4-I4的线段的图。
其次,着眼于H1-I1的线段。考虑通过直线插补计算式来得到该线段中的H1点。在穿过H1点的纵线上,采用P1点和R1点作为假想的点。此时,H1点可通过由修正量1插补P1点和R1点之间的下式来求出。
H1=(P1-R1)×(修正量1)/100+R1 (2)
在此,(2)式的修正量1[%]是通过下式而定义的值。
修正量1=(H1-R1)/(P1-R1)×100 (3)
接着,考虑通过直线插补计算式来得到I1点。在穿过I1点的纵线上,采用Q1点和S1点作为假想的点。此时,I1点可通过由修正量2插补Q1点和S1点之间的下式来求出。
I1=(Q1-S1)×(修正量2)/100+S1 (4)
在此,(4)式的修正量2[%]是通过下式而定义的值。
修正量2=(I1-S1)/(Q1-S1)×100 (5)
接着,将P1点和Q1点连结,将R1点和S1点连结。于是可知,如果利用连结P1点和Q1点的线段、连结R1点和S1点的线段和修正量,就能够通过直线插补的公式来求出连结H1点和I1点的线段上的任意点。
接着,着眼于H2-I2的线段。操作与对H1-I1的线段时同样。考虑通过直线插补计算式来得到H2点。当在穿过H2点的纵线上以P2点和R2点为假想的点时,H2点就可通过由修正量3插补P2点和R2点之间的下式来求出。
H2=(P2-R2)×(修正量3)/100+R2 (6)
在此,(6)式的修正量3[%]是通过下式而定义的值。
修正量3=(H3-R2)/(P2-R2)×100 (7)
接着,考虑通过直线插补计算式来得到I2点。当在穿过I2点的纵线上考虑Q2点和S2点为假想的点时,I2点可通过由修正量4插补Q2点和S2点之间的下式来求出。
I2=(Q2-S2)×(修正量4)/100+S2 (8)
在此,(8)式的修正量4[%]是通过下式而定义的值。
修正量4=(I2-S2)/(Q2-S2)×100 (9)
接着,将P2点和Q2点连结,将R2点和S2点连结。于是可知,如果利用连结P2点和Q2点的线段、连结R2点和S2点的线段和修正量,就能够通过直线插补公式求出连结H2点和I2点的线段上的任意点。
在这种情况下,由于P1点、Q1点、P2点、Q2点都是假想的点,因此,如图5A所示,以作为整体而成为上凸的曲线(上侧假想曲线)η的方式光滑地连接。同样,由于R1点、S1点、R2点、S2点都是假想的点,因此,如图5A所示,以作为整体而成为下凸的曲线(下侧假想曲线)θ的方式光滑地连接。
然后,关于H3-I3的线段、H4-I4和线段,按照同样的思维方式,制作上凸的曲线和下凸的曲线。
图5B是记载有图4所示的I1-N1的线段、I2-N2的线段、I3-N3的线段、I4-N4的线段的图。
其次,着眼于I1-N1的线段。考虑通过直线插补计算式来得到该线段中的I1点。在穿过I1点的纵线上,采用Q1点和S1点作为假想的点。此时,I1点通过上述(4)式已求出。
接着,考虑通过直线插补计算式来得到N1点。当在穿过N1点的纵线上考虑T1点和U1点为假想的点时,N1点可通过由修正量5插补T1点和U1点之间的下式来求出。
N1=(T1-U1)×(修正量5)/100+U1 (10)
在此,(10)式的修正量5[%]是通过下式而定义的值。
修正量5=(N1-U1)/(T1-U1)×100 (11)
接着,将Q1点和T1点连结,将S1点和U1点连结。于是可知,如果利用连结Q1点和T1点的线段、连结S1点和U1点的线段和修正量,就能够通过直线插补公式来求出连结I1点和N1点的线段上的任意点。
接着,着眼于I2-N2的线段。操作与对I1-N1的线段时同样。当在穿过I2点的纵线上将Q2点和S2点设为假想的点时,I2点通过上述(8)式已经求出。
接着,考虑通过直线插补计算式来得到N2点。当在穿过N2点的纵线上考虑T2点和U2点为假想的点时,N2点可通过由修正量6插补T2点和U2点之间的下式来求出。
N2=(T2-U2)×(修正量6)/100+U2 (12)
在此,(12)式的修正量6[%]是通过下式而定义的值。
修正量4=(N2-U2)/(T2-U2)×100 (13)
接着,将Q2点和T2点连结,将S2点和U2点连结。于是可知,如果利用连结Q2点和T2点的线段、连结S2点和U2点的线段和修正量,就能够通过直线插补公式求出连结I2点和N2点的线段上的任意点。
在这种情况下,由于Q1点、T1点、Q2点、T2点都是假想的点,因此,如图5B所示,以作为整体而成为上凸的曲线(上侧假想曲线)η的方式光滑的连接。同样,由于S1点、U1点、S2点、U2点都是假想的点,因此,如图5B所示,以作为整体而成为下凸的曲线(下侧假想曲线)θ的方式光滑地连接。
然后,关于I3-N3的线段、I4-N4的线段,按照同样的思维方式,制作上凸的曲线和下凸的曲线。
进而,关于直到H1点的通常的开度特性部分、来自N4点的通常的开度特性部分,也按照同样的思维方式,上凸的曲线和下凸的曲线在通常的开度特性上的一点κ、λ相交。
经过这种作业,最终如图6所示,在规定的加速器开度范围V内,可得到含有上侧假想曲线η和下侧假想曲线θ的特性,即,可得到相对于一个加速器开度而具有两个假想节气门开度值的特性。另外,在直到κ点的加速器开度及来自λ点的加速器开度的区域(规定的加速器开度范围V以外的区域)内,成为通常的开度特性G。作为整体,由这两个开度特性构成树叶状的一个开度特性。这样,加速器开度APO和节气门开度TVO之间的函数即树叶状的开度特性包括由上侧假想曲线函数η和下侧假想曲线函数θ构成的封闭曲线状的函数、与该封闭曲线状的函数连接的至少一个直线状的函数。
作为该整体,使用树叶状的开度特性,如下那样计算出节气门开度。例如,在加速器开度为V范围内的规定值APOa[%]时,从该APOa并利用图6所示的树叶状的开度特性,求出下侧假想曲线θ上的点的假想节气门开度的值TVOa[%]和上侧假想曲线η上的点的假想节气门开度的值TVOb[%]。从这两个假想节气门开度的值TVOa、TVOb和修正量[%],通过下式,计算出基本节气门开度tTVO0[%]。
tTVO0=(TVOb-TVOa)×修正量/100+TVOa (14)
式(14)的修正量是为创建图6所示的树叶状的开度特性而重新导入的值。现在,当设APOa的纵线与下侧假想曲线相交的点为W1、设与上侧假想曲线相交的点为W2,且设通过修正量来分割线段W1-W2的点为X时,线段X-W1相当于修正量/100,线段W2-X相当于(100-修正量)/100。修正量是成为0[%]≤修正量≤100[%]的值,由(14)式可知,修正量越大,越接近上侧假想曲线,基本节气门开度越大。相反,修正量越小,越接近下侧假想曲线,基本节气门开度越小。由图4可知,由于车速越大,越需要增大基本节气门开度,因此,修正量基本上以车速为参数,只要以车速越高,修正量越大的方式设定即可。
这样,在直接使用图4所示的本实施方式的开度特性时,每一车速都需要一个图表,在利用图6所示的树叶状的开度特性时,仅用一个开度特性就足够了。由此,能够大幅度地削减存储器容量。
接着,图7是重叠表示上坡路行驶时的各路面坡度的本实施方式的开度特性的特性图。在图7中,设最小的路面坡度为0%,作为代表性的路面坡度,可举出2%、4%这两个。如图7所示,具有在稳定行驶时所使用的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,路面坡度越大,H点在通常的开度特性G上越偏向加速器开度APO增大的一侧,且越偏向节气门开度TVO增大的一侧的多个匀速用开度特性。
成为稳定行驶时的路面坡度越大,稳定行驶时所使用的加速器开度范围F的位置越偏向加速器开度大的一侧,且对应于F范围的节气门开度范围也越偏向节气门开度大的一侧的特性的理由如下所述。即,理由是,路面坡度越大,匀速行驶所需要的节气门开度越偏向节气门开度大的一侧。
由于每一上坡路的路面坡度都会使图7所示的H、I、N的各点成为不同的值,因此,如下那样向各点分配标记。即,将路面坡度为0%时的H、I、N的各点改为H1、I1、N1的各点。设从H1点走向I1点的开度特性为β1,设从I1点走向N1点的开度特性为γ1,设由β1和γ1构成的匀速用开度特性为α1。设路面坡度为2%时的H、I、N为H5、I5、N5,设从H5点走向I5点的开度特性为β5,设从I5点走向N5点的开度特性为γ5,设由β5和γ5构成的匀速用开度特性为α5。设路面坡度为4%时的H、I、N为H6、I6、N6,设从H6点走向I6点的开度特性为β6,设从I6点走向N6点的开度特性为γ6,设由β6和γ6构成的匀速用开度特性为α6。
这样,在具有多个匀速用开度特性(α1、α5、α6)的情况下,如下那样控制节气门电动机12。即,从多个匀速用开度特性中选择与上坡路的路面坡度相对应的匀速用开度特性,利用该选择的匀速用开度特性和通常的开度特性G,在这时的路面坡度的稳定行驶时,控制节气门电动机12。例如,在以2%的路面坡度进行稳定行驶时,利用匀速用开度特性α5和从O点到H5点及从N5点到Z点的通常的开度特性G,控制节气门电动机12。同样,在以4%的路面坡度进行稳定行驶时,利用匀速用开度特性α6和从O点到H6点及从N6点到Z点的通常的开度特性G,控制节气门电动机12。上述上坡路的路面坡度在例如具备导航系统的车辆中,可基于来自导航系统的信号进行推定。
接着,图8是用模型来表示在平坦路上以匀速Va进行行驶时修正量、加速器开度、节气门开度、车速如何变化的时间图。此外,关于节气门开度,用虚线表示通常的开度特性的情况,用实线重叠表示本实施方式的开度特性的情况。在这种情况下,重叠时难以看到的部分以上下稍微错开的方式进行表示。
在加速器开度从t1的时刻增大到规定值APO1,且将其增大后的状态保持到t4时,可得到匀速Va,在从t4的时刻到t5的时刻期间,将加速器开度减小到规定值APO2。然后,为了从t5的时刻起维持匀速Va,重复进行使加速器开度稍增大的操作和使加速器开度稍减小的操作(参照图8的第三段)。
与这样的加速器开度的动作相呼应,在通常的开度特性的情况下,节气门开度从t1的时刻增大到规定值TVO1,其增大后的状态保持到t4,在从t4的时刻到t5的时刻期间,减小到规定值TVO2。然后,从t5的时刻起,以规定值TVO2为中心,重复进行节气门开度稍增大的操作和节气门开度稍减小的操作(参照图8的第二段的虚线)。这样,在通常的开度特性的情况下,从t6开始的加速器开度的波动(偏差)会直接反映到节气门开度的波动上。因为发动机转矩与节气门开度大致成比例,所以当节气门开度的波动时,发动机转矩的变动会增大。通过该发动机转矩的变动,会发生从匀速Va开始的无用的加减速(参照图8的第四段的虚线),燃料消耗性能变差。
另一方面,在本实施方式的开度特性中,在t3的时刻,进入稳定行驶时所使用的加速器开度范围F内。即,从t3起,修正量脱离通常的开度特性的修正量HOS1,减小到车速Va的修正量HOS2(参照图8的第一段)。于是,基于该修正量HOS2而计算出的基本节气门开度tTVO0就减小,在t4的时刻,到达规定值TVO3。该规定值TVO3比上述规定值TVO2小。然后,从t5的时刻起,以规定值TVO3为中心,重复进行节气门开度稍增大的操作和节气门开度稍减小的操作(参照图8第二段的细实线)。在这种情况下,规定值TVO3比规定值TVO2小,相应地以规定值TVO3为中心的波动幅度比以通常的开度特性时的规定值TVO3为中心的波动幅度小。波动幅度比通常的开度特性时小的意思是发动机转矩的变动也比通常的开度特性时小。这样,通过减小发动机转矩的变动,可抑制从匀速Va开始的无用的加减速(参照图8的第四段的实线),相应地,燃料消耗性能提高。
此外,在从t3的时刻到t4的时刻期间,驾驶员不使加速器开度发生变化。然而,当随着基本节气门开度tTVO0的减小而使实际的节气门开度减小时,发动机转矩就减小,就会在驾驶上产生不适感。因此,除了基本节气门开度tTVO0以外,还导入了目标节气门开度tTVO,根据该目标节气门开度,来控制实际的节气门开度(参照图8第二段的粗实线)。然后,在从t3到t4期间,目标节气门开度tTVO不减小,而是原封不动地维持,从使加速器开度减小的时刻(t4)开始减小,在t5的时刻,与基本节气门开度tTVO0一致。
图9是用模型来表示在平坦路的前边具有路面坡度Ga的上坡路的情况下与上坡路无关地以匀速Vb进行行驶时修正量、加速器开度、节气门开度、车速如何变化的时间图。
在从t12的时刻突然进入了路面坡度Ga的上坡路时,在通常的开度特性的情况下,在t14的时刻,使加速器开度从规定值APO3增大到规定值APO4,然后保持匀速Vb(参照图9的第三段)。
与这样的加速器开度的动作相呼应,在本实施方式的开度特性的情况下,从突然进入上坡路的t12的时刻起,修正量脱离通常的开度特性的修正量HOS3,增大到路面坡度Ga的修正量HOS4(参照图9的第一段)。于是,基于该修正量HOS4而计算出的基本节气门开度tTVO0从规定值TVO5向规定值TVO6增大(参照图9的第二段的细实线)。进而,与来自t14的加速器开度的增大相呼应,节气门开度从规定值TVO6向规定值TVO7增大。
此外,在从t12的时刻到t14的时刻期间,驾驶员不使加速器开度发生变化。然而,当随着基本节气门开度tTVO0的增大而使实际的节气门开度增大时,发动机转矩就增大,就会在驾驶上产生不适感。因此,除基本节气门开度tTVO0以外,还导入了目标节气门开度tTVO,根据该目标节气门开度,来控制实际的节气门开度(参照图9第二段的粗实线)。然后,在从t12到t14期间,目标节气门开度tTVO不增大,而是原封不动地维持,从使加速器开度增大的时刻(t14)开始增大,在t15的时刻,与基本节气门开度tTVO0一致。
参照图10的控制块图对由发动机控制器41进行的节气门开度的控制进行说明。发动机控制器41使用对应于控制块图或流程图(后述)的程序执行控制。例如,发动机控制器41由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。发动机控制器41也可由多个微型计算机构成。发动机控制器41的存储器存储后述的参考图表(或参考图)及程序。
在图10中,修正量计算部51由计算三个不同的修正量的计算部52、53、55、加速器开度限制值计算部57、最大侧选择部54、加法运算部56、最小侧选择部58构成。
在车速修正量计算部52中,根据由车速传感器47检测出的车速VSP[km/h]检索以图11为内容的参考图表,由此,计算出车速修正量[%]。定义车速VSP和车速修正量之间的关系的参考图表(图11)存储于发动机控制器41的存储器。如图11所示,车速修正量是随着车速VSP升高而增大的值。当修正量增大时,如后所述,基本节气门开度tTVO0就增大。如图4所示,由于使车速修正量随着车速VSP升高而增大的是匀速行驶所需要的节气门开度随着车速VSP升高而增大,因此,是与该倾向一致的值。
此外,在车速VSP小的区域,对车速修正量赋予较大的值。这是因为,在车速VSP小的区域,不考虑加速器开度的波动,因此,使车速修正量增大到某种程度(将加速器踏板开启到规定的开度),由此,使节气门开度稳定。
在加速器开度修正量计算部53,根据由加速器开度传感器48(加速器开度检测单元)检测出的加速器开度APO[%]和车速VSP检索以图12为内容的参考图,由此,计算出加速器开度修正量[%]。使加速器开度APO和车速VSP对应于加速器开度修正量的参考图(图12)存储于发动机控制器41的存储器。如图12所示,加速器开度修正量是如下的值,即,在车速VSP恒定的条件下,随着加速器开度APO增大而增大,在加速器开度APO恒定的条件下,随着车速VSP增大而增大。由于在车速VSP恒定的条件下,如图4所示,使车速修正量随着加速器开度APO增大而增大的是匀速行驶所需要的节气门开度随着加速器开度APO增大而增大,因此,是与该倾向一致的值。同样,由于在加速器开度APO恒定的条件下,如图4所示,使车速修正量随着车速VSP升高而增大的是匀速行驶所需要的节气门开度随着车速VSP升高而增大,因此是与该倾向一致的值。
在最大侧选择部54,将车速修正量和加速器开度修正量中的任一个较大的一侧的值作为基本修正量而输出。
在此,图13表示的是使用车速修正量而得到的基本节气门开度tTVO0和使用加速器开度修正量而得到的基本节气门开度tTVO0之间的关系。在图13中,在与图3相同的部分附带同一符号。如图13所示,使用车速修正量时的基本节气门开度tTVO0走向为O-H-I-Y,使用加速器开度修正量时的基本节气门开度tTVO0走向为O-I-N-Z。因此可知,两者中的任一个较大的一侧的值走向为O-H-I-N-Z,与图3的特性一致。
返回到图10,在坡度修正量计算部55,根据从路面坡度和车速VSP检索以图14为内容的参考图,由此,计算出坡度修正量[%]。使路面坡度和车速VSP对应于坡度修正量的参考图(图14)存储于发动机控制器41的存储器。如图14所示,坡度修正量是如下的值,即,在车速VSP恒定的条件下,随着路面坡度增大而增大,在路面坡度恒定的条件下,随着车速VSP增大而增大。如图7所示,由于在车速VSP恒定的条件下,使坡度修正量随着路面坡度增大而增大的是匀速行驶所需要的节气门开度随着路面坡度增大而增大,因此是与该倾向一致的值。同样,如图4所示,由于在路面坡度恒定的条件下,使坡度修正量随着车速VSP升高而增大的是匀速行驶所需要的节气门开度随着车速VSP升高而增大,因此是与该倾向一致的值。
在车辆1具备导航系统的情况下,可根据车辆的位置信息求出上述的路面坡度。即,因为在位置信息中也含有高度信息,所以可根据车辆移动的两点的高度信息来推定路面坡度。也可以将检测路面的倾倾斜度的倾倾斜度传感器设置于车辆,使用来自该倾倾斜度传感器的信息(参照JP9-4482A)。
返回到图10,在加法运算部56,通过来自该坡度修正量计算部55的坡度修正量加上来自最大侧选择部54的基本修正量,来修正基本修正量。
在加速器开度限制值计算部57,根据加速器开度APO检索以图15为内容的参考图表,由此,计算出加速器开度限制值[%]。定义加速器开度APO和加速器开度限制值之间的关系的参考图表(图15)存储于发动机控制器41的存储器。图15是将通常的开度特性设为加速器开度限制值的图。将通常的开度特性设为节气门开度限制值的理由是,基于修正量而计算出的基本节气门开度tTVO0往往不会超过通常的开度特性。
在最小侧选择部58,将来自该加速器开度限制值计算部57的加速器开度限制值和来自加法运算部56的修正后的基本修正量(修正后的基本修正量)中的任一个较小的一侧的值作为最终修正量HOS[%]而输出。
接着,基本节气门开度计算部61(基本节气门开度计算单元)由假想节气门开度计算部62、基本节气门开度计算部63构成。
在假想节气门开度计算部62,根据加速器开度APO检索以上述的图16为内容的参考图表,由此,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,计算出下侧假想曲线上的值和上侧假想曲线上的值这两个假想节气门开度的值。例如,在加速器开度APO为规定值APOd时,计算出下侧假想曲线上的值即第一假想节气门开度TVOc和上侧假想曲线上的值即第二假想节气门开度TVOd。定义加速器开度APO和节气门开度(含有第一假想节气门开度TVOc和第二假想节气门开度TVOd)之间的关系的参考图表(图16)存储于发动机控制器41的存储器。
另一方面,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,处于规定的加速器开度范围V以外的区域时),根据直线部的特性,计算出节气门开度TVO。例如,在加速器开度APO为规定值APOe时,计算出节气门开度TVOe。直线部的特性是通常的开度特性G。图16的特性与图6基本上相同。
在基本节气门开度计算部63,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,利用上述两个假想节气门开度值的TVOc、TVOd和修正量HOS,通过下式,计算出基本节气门开度tTVO0。
tTVO0=(TVOd-TVOc)×HOS/100+TVOc (15)
如图6所示,式(15)是将利用修正量HOS对位于同一加速器开度APO上的上下两个假想节气门开度的值(TVOd、TVOc)进行了插补计算所得的值设为基本节气门开度tTVO0的公式。由式(15)可知,在加速器开度APO相同的条件下,修正量HOS越大,基本节气门开度tTVO0越大。
另一方面,在基本节气门开度计算部63,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域时),将上述的节气门开度TVOe的值直接设为基本节气门开度tTVO0。这样,既能够削减存储器容量,同时,基本节气门开度计算部63又能够根据从图4和图7的参考图表求出基本节气门开度tTVO0的计算部,同样地,根据修正量HOS和图16的参考图表,求出基本节气门开度tTVO0。
图17的流程图是用于计算目标节气门开度tTVO的流程图,发动机控制器41每恒定时间(例如,每10ms)执行一次流程图的控制。
在步骤1中,读入由加速器开度传感器48检测出的加速器开度APO、修正量HOS、基本节气门开度tTVO0。修正量HOS、基本节气门开度tTVO0通过图10的控制已经计算出。
在步骤2、3中,看是处于修正量HOS为增大侧、修正量HOS为减小侧、维持修正量HOS中的哪一种状态。例如,将修正量的本次值和上次值进行比较,如果修正量的本次值比上次值大,则判断为是增大侧,相反,如果修正量的本次值比上次值小,则判断为是减小侧,如果修正量HOS的本次值与上次值相等,则判断为正在维持修正量。
在修正量HOS为减小侧时,从步骤2进入步骤3,看加速器开度APO是否在减小。这也将加速器开度的本次值和上次值进行比较,如果加速器开度的本次值比上次值大,则判断为正在增大,相反,如果加速器开度的本次值比上次值小,则判断为正在减小。另外,如果加速器开度的本次值和上次值相等,则判断为正在维持加速器开度。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,从步骤3进入步骤4,将目标节气门开度的上次值即tTVO(上次)的值直接移至目标节气门开度tTVO。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,重复步骤4的操作,维持目标节气门开度tTVO。这在图8中相当于从t3到t4期间的操作。
另一方面,在步骤3中判断为加速器开度APO正在减小时,进入步骤5,通过下式,使目标节气门开度tTVO仅减小相应的减小量GEN1[%]。
tTVO=tTVO(上次)-GEN1 (16)
其中,tTVO(上次)为tTVO的上次值,GEN1为相应的减小量。式(16)的相应的减小量GEN1通过优化而确定。式(16)在图8中相当于从t4到t5期间的操作。
在步骤6中,将目标节气门开度tTVO和基本节气门开度tTVO0进行比较。在目标节气门开度tTVO不是不足基本节气门开度tTVO0时,跳过步骤7,结束本次的处理。
另一方面,在步骤6中判断为目标节气门开度tTVO不足基本节气门开度tTVO0时,进入步骤7,将目标节气门开度tTVO限制在基本节气门开度tTVO0。这在图8中相当于t5以后的操作。
在修正量HOS为增大侧时或在维持修正量HOS时,进入步骤8,看加速器开度APO是否在增大。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,从步骤8进入步骤9,将目标节气门开度的上次值即tTVO(上次)的值直接移至目标节气门开度tTVO。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,重复步骤9的操作,维持目标节气门开度tTVO。这在图9中相当于从t12到t14期间的操作。
另一方面,在步骤8中判断为加速器开度APO正在增大时,进入步骤10,通过下式,使目标节气门开度tTVO仅增大相应的增大量ZOU1[%]。
tTVO=tTVO(上次)+ZOU1 (17)
其中,tTVO(上次)为tTVO的上次值,ZOU1为相应的增大量。式(17)的相应的增大量ZOU1通过优化而确定。式(17)在图9中相当于从t14到t15期间的操作。
在步骤11中,将目标节气门开度tTVO和基本节气门开度tTVO0进行比较。在目标节气门开度tTVO未超过基本节气门开度tTVO0时,跳过步骤12,结束本次的处理。
另一方面,在步骤11中判断为目标节气门开度tTVO已超过基本节气门开度tTVO0时,进入步骤12,将目标节气门开度tTVO限制在基本节气门开度tTVO0。这在图9中相当于t15以后的操作。
图18是故意使加速器踏板波动的同时进行匀速的行驶时的加速器开度、发动机转矩、发动机转速、累积燃料量的数据。根据本实施方式可知,发动机转矩的变动小,累积燃料也少,所以燃料消耗性能良好。另外,图2是重叠表示应用本实施方式时的加速度相对于加速器开度的实验数据的图。
图26是第一实施方式的控制系统整体的控制块图。在图26中,修正量计算部51、基本节气门开度计算部61的详图是图10。另外,用图17的流程图表示目标节气门开度计算部71的详细情况。
在此,对本实施方式的作用效果进行说明。
在本实施方式中,车辆的汽油发动机1具有可调节向发动机1的吸入空气量的节气门阀11、根据控制量来驱动该节气门11的节气门电动机12(节气门致动器)。在车辆的输出控制装置中,发动机控制器41(匀速用开度特性设定单元)设定匀速用开度特性α。匀速用开度特性α由开度特性β(第二开度特性)和开度特性γ(返回到第一开度特性的第三开度特性)构成。通常的开度特性G(第一开度特性)是匀速行驶所需要的节气门开度的特性即、在以加速器开度和节气门开度为两轴的平面上成为增函数的近似直线的折线的特性。开度特性β(第二开度特性)以该通常的开度特性G上的H点(规定的点)为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,具有比上述近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度。开度特性γ在加速器开度比规定的加速器开度范围F大的区域内,从开度特性β(第二开度特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的开度特性G。发动机控制器41(节气门致动器控制单元)利用通常的开度特性G和由匀速用开度特性设定单元设定的匀速用开度特性α,在匀速行驶时(匀速的行驶时),控制节气门电动机12。本发明者新发现如下,在使其匀速行驶时,在向匀速的车速调节上动作的加速器开度范围是以通常的开度特性G上的H点为基点而比该基点大的一侧的规定的加速器开度范围F。根据本实施方式,通过在该加速器开度范围F内,设定成为比通常的开度特性G的近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度的开度特性β,即,易进行车速调节的开度特性β,来抑制用于维持到匀速的驾驶员的无用的加减速。因此,在匀速行驶时,能够提高燃料消耗性能。
根据本实施方式,输出控制装置具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点(规定的点)在通常的开度特性G(第一开度特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用开度特性α1~α4。输出控制装置具备检测车速的车速传感器47(车速检测单元),从多个匀速用开度特性α1~α4中选择与由该车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用开度特性。输出控制装置利用该选择的匀速用开度特性和通常的开度特性G,在出于以上述检测出的车速为匀速的目的的稳定行驶时,控制节气门电动机12(节气门致动器)。因此,由于每一车速都设定易进行车速调节的开度特性β1~β4,所以在稳定行驶时,即使目标车速不同,也能够在各稳定行驶时提高燃料消耗性能。
根据本实施方式,输出控制装置具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点(规定的点)在通常的开度特性G(第一开度特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用开度特性α1、α5、α6。输出控制装置具备推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度推定单元(导航系统及发动机控制器41)。输出控制装置从多个匀速用开度特性α1、α5、α6中选择与由该路面坡度推定单元推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用开度特性。输出控制装置利用该选择的匀速用开度特性和通常的开度特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制节气门电动机12(节气门致动器)。因此,因为对每一上坡路的各路面坡度都设定易进行车速调节的开度特性β1、β5、β6,所以在匀速的上坡路行驶时,即使路面坡度不同,也能够在匀速的各上坡路行驶时提高燃料消耗性能。
当将基本节气门开度tTVO0直接赋予了节气门电动机12时,虽然加速器开度恒定(虽然道路环境不变),但车辆会减速或加速,会在驾驶上产生不适感。但是,根据本实施方式,基本节气门开度计算部61(基本节气门开度计算单元)计算出通过使用匀速用开度特性而得到的节气门开度作为基本节气门开度tTVO0。目标节气门开度设定单元(参照图17)在虽然加速器开度没有变化,但基本节气门开度tTVO0要变化时,维持基本节气门开度tTVO0变化之前的值,其后,在加速器开度要变化时,将其变化的方向设为相同,设定要变化的值作为目标节气门开度tTVO。发动机控制器41(节气门致动器控制单元)根据由该目标节气门开度设定单元设定的目标节气门开度tTVO,控制节气门电动机12(节气门致动器)。因此,如果按照实际的加速器操作且加速器开度变化到减小侧,则目标节气门开度tTVO也变化到减小侧,如果加速器开度变化到增大侧,则目标节气门开度tTVO也变化到增大侧。由此,能够消除稳定行驶时的驾驶上的不适感,能够得到自然的车辆动作。
根据本实施方式,基本修正量计算单元(参照图10的52、53、54)基于检测车速的车速传感器47(车速检测单元)、检测加速器开度的加速器开度传感器48(加速器开度检测单元)、由车速传感器47检测出的车速、由加速器开度传感器48检测出的加速器开度,计算出随着车速升高而增大且随着加速器开度增大则增大的值的基本修正量HOS。树叶状开度设定单元(参照图10的62、图16)设定树叶状的一个开度特性作为整体。树叶状的开度特性代替上述多个匀速用开度特性,在以加速器开度和节气门开度为两轴的平面上且在规定的加速器开度范围V内,是含有上侧假想曲线η和下侧假想曲线θ的特性,即,相对于一个加速器开度,具有两个假想的节气门开度的值,在规定的加速器开度范围V以外的区域,成为通常的开度特性。第一基本节气门开度计算单元(参照图10的61)在由加速器开度传感器48检测出的加速器开度处于规定的加速器开度范围V内时,利用树叶状的开度特性,计算出两个假想的节气门开度的值,且计算出由上述计算出的基本修正量HOS对上述计算出的两个假想的节气门开度的值进行插补计算而得到的节气门开度作为基本节气门开度tTVO0。第二基本节气门开度计算单元(参照图10的61)在由加速器开度传感器48检测出的加速器开度处于规定的加速器开度范围V以外的区域内时,计算出使用通常的开度特性G而得到的节气门开度直接作为基本节气门开度tTVO0。输出控制装置利用由上述第一基本节气门开度计算单元计算出的基本节气门开度tTVO0和由上述第二基本节气门开度计算单元计算出的基本节气门开度tTVO0,在出于上述检测出的车速的目的的稳定行驶时,控制节气门电动机12(节气门致动器)。因此,每一车速,都可得到易进行车速调节的开度特性,除此以外,不需要存储每一车速的多个匀速用开度特性,能够大幅度地削减存储器容量。
根据本实施方式,输出控制装置具备推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度推定单元(导航系统及发动机控制器41)。坡度修正量计算单元(参照图10的55、图14)基于由该路面坡度推定单元推定出的路面坡度的大小,计算出随着路面坡度增大而增大的值的坡度修正量。修正单元(参照图10的56)用上述计算出的坡度修正量,修正上述基本修正量。输出控制装置利用上述修正后的基本修正量,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制节气门电动机12(节气门致动器)。因此,每一上坡路的各路面坡度,都能够得到易进行车速调节的开度特性。
(第二实施方式)
图19是第二实施方式的驱动力相对于加速器开度的特性图,图20是第二实施方式的各车速的驱动力相对于加速器开度的特性图,图21是第二实施方式的上坡路行驶时的各路面坡度的驱动力相对于加速器开度的特性图。在与第一实施方式的图3、图4、图7相同的部分有同样记载。
另外,图27是以电动车辆为对象的第二实施方式的控制系统整体的控制块图,图28是以混合动力车辆为对象的第二实施方式的控制系统整体的控制块图。在与第一实施方式的图26相同的部分,同样记载有相同的内容。
第一实施方式以汽油发动机车辆为对象。第二实施方式以电动车辆或混合动力车辆为对象。在汽油发动机中,用于控制输出的参数是节气门开度,但在电动车辆或混合动力车辆中,置换为驱动力,来代替节气门开度。因此,在第二实施方式中,如图19、图20、图21所示,只要置换驱动力来代替节气门开度即可。
在图19中,表示的是匀速行驶所需要的驱动力的特性,将增函数的近似直线的折线(或一条直线)的特性设为通常的驱动力特性G(第一驱动力特性)。以该通常的驱动力特性G上的H点为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,设定成为比上述近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度的驱动力特性β(第二驱动力特性)。进而,在加速器开度比规定的加速器开度范围F还大的区域内,设定从驱动力特性β(第二驱动力特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的驱动力特性G的驱动力特性γ(第三驱动力特性)。由这两个驱动力特性β和驱动力特性γ构成匀速用驱动力特性α。在电动车辆或混合动力车辆中,利用通常的驱动力特性G和该匀速用驱动力特性α,在匀速行驶时,控制逆变器82。在此,在图3中,穿过原点O且成为增函数并到达Z点的近似直线的折线G是表示通常的加速器开度和驱动力之间的关系的特性。在第二实施方式中,以该特性为“通常的驱动力特性”。
在图20中,具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点在通常的驱动力特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用驱动力特性(α1~α4)。在第二实施方式中,从多个匀速用驱动力特性(α1~α4)中选择与由车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用驱动力特性,利用该选择的匀速用驱动力特性和通常的驱动力特性G,在出于上述检测出的车速的目的的稳定行驶时,控制逆变器82。
在图21中,具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点在通常的驱动力特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用驱动力特性(α1、α5、α6)。从多个匀速用驱动力特性中选择与推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用驱动力特性,利用该选择的匀速用驱动力特性和通常的驱动力特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制逆变器52。
其次,在第二实施方式中,如图22所示,可得到在规定的加速器开度范围V内,也是含有上侧假想曲线η和下侧假想曲线θ的特性,即相对于一个加速器开度具有两个假想驱动力的值的特性。另外,在直到κ点的加速器开度及从λ点起的加速器开度的区域(规定的加速器开度范围V以外的区域)内,成为通常的驱动力特性G。作为整体,由这两个驱动力特性构成树叶状的一个驱动力特性。
作为该整体,使用树叶状的驱动力特性,如下那样计算出驱动力。例如,在加速器开度为规定值APOa时,根据该APOa,利用图22所示的树叶状的驱动力特性,求出下侧假想曲线θ上的点的假想驱动力的值FDa和上侧假想曲线η上的点的假想驱动力的值FDb。根据这两个假想驱动力的值FDa、FDb和修正量,通过下式,计算出基本驱动力tFdrv0。
tFdrv0=(FDb-FDa)×修正量/100+FDa (18)
图23是第二实施方式的控制块图。在与第一实施方式的图10相同的部分,附带同一符号。主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。车辆控制器91使用对应于控制块图或流程图(后述)的程序执行控制。例如,车辆控制器91由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。车辆控制器91也可由多个微型计算机构成。车辆控制器91的存储器存储后述的参考图表(或参考图)及程序。
在图23中,基本驱动力计算部71由假想驱动力计算部72、基本驱动力计算部73构成。
在假想驱动力计算部72,根据加速器开度APO检索以图24为内容的参考图表,由此,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,计算出下侧假想曲线θ上的值和上侧假想曲线η上的值这两个假想驱动力的值。例如,在加速器开度APO为规定值APOd时,计算出下侧假想曲线θ上的值即第一假想驱动力FDc[N]和上侧假想曲线η上的值即第二假想驱动力FDd[N]。定义加速器开度APO和驱动力(含有第一假想驱动力FDc和第二假想驱动力FDd)之间的关系的参考图表(图24)存储于车辆控制器91的存储器。
另一方面,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域内时),从直线部的特性即通常的驱动力特性G,计算出驱动力。例如,在加速器开度APO为规定值APOe时,计算出驱动力FDe[N]。直线部的特性是通常的驱动力特性G。图24的特性与图22基本上相同。
在基本驱动力计算部73,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,利用上述两个假想驱动力的值FDc、FDd和来自修正量计算部51的修正量HOS,通过下式,计算出基本驱动力tFdrv0[N]。
tFdrv0=(FDd-FDc)×HOS/100+FDc (19)
如图22所示,式(19)是以利用修正量HOS对位于同一加速器开度APO上的上下两个假想驱动力的值(FDd、FDc)进行插补计算所得的值为基本驱动力的公式。由式(19)可知,在加速器开度APO相同的条件下,修正量HOS越大,基本驱动力tFdrv0越大。这样,既能够消减存储器容量,同时,基本驱动力计算部73又能够与从图20和图21的参考图表求出基本驱动力tFdrv0的计算部同样,从修正量HOS和图24的参考图表求出基本驱动力tFdrv0。
另一方面,在基本驱动力计算部73,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域内时),将上述的驱动力FDe的值直接设为基本驱动力tFdrv0[N]。
图25的流程图是用于计算目标驱动力tFdrv的流程图,车辆控制器91每恒定时间(例如,每10ms)执行一次流程图的控制。在与第一实施方式的图17相同的部分,附带同一步骤序号。主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。
在步骤21中,读入加速器开度APO、修正量、基本驱动力tFdrv0。修正量HOS、基本驱动力tFdrv0通过图23已经计算出。
在步骤2、3中,看是处于修正量HOS为增大侧、修正量HOS为减小侧、维持修正量HOS中的哪一种状态。
在修正量HOS为减小侧时,从步骤2进入步骤3,看加速器开度APO是否在减小。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,从步骤3进入步骤22,将目标驱动力的上次值即tFdrv(上次)的值直接移至目标驱动力tFdrv[N]。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,重复步骤22的操作,维持目标驱动力tFdrv。
另一方面,在步骤3中判断为加速器开度APO正在减小时,进入步骤23,通过下式,使目标驱动力tFdrv仅减小相应的减小量GEN2[N]。
tFdrv=tFdrv(上次)-GEN2 (20)
其中,tFdrv(上次)为tFdrv的上次值,GEN2为相应的减小量。式(20)的相应的减小量GEN2通过优化而确定。
在步骤24中,将目标驱动力tFdrv和基本驱动力tFdrv0进行比较。在目标驱动力tFdrv不是不足基本驱动力tFdrv0时,跳过步骤25,结束本次的处理。
另一方面,在步骤24中判断为目标驱动力tFdrv不足基本驱动力tFdrv0时,进入步骤25,将目标驱动力tFdrv限制在基本驱动力tFdrv0。
在修正量HOS为增大侧时或在维持修正量HOS时,进入步骤8,看加速器开度APO是否在增大。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,从步骤8进入步骤26,将目标驱动力的上次值即tFdrv(上次)的值直接移至目标驱动力tFdrv[N]。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,重复步骤26的操作,维持目标驱动力tFdrv。
另一方面,在步骤8中判断为加速器开度APO正在增大时,进入步骤27,通过下式,使目标驱动力tFdrv仅增大相应的增大量ZOU2[N]。
tFdrv=tFdrv(上次)+ZOU2 (21)
其中,tFdrv(上次)为tFdrv的上次值,ZOU2为相应的增大量。式(21)的相应的增大量ZOU2通过优化而确定。
在步骤28中,将目标驱动力tFdrv和基本驱动力tFdrv0进行比较。
在目标驱动力tFdrv未超过基本驱动力tFdrv0时,跳过步骤29,结束本次的处理。
另一方面,在步骤28中判断为目标驱动力tFdrv超过基本驱动力tFdrv0时,进入步骤29,将目标驱动力tFdrv限制在基本驱动力tFdrv0。
图27是以电动车辆为对象的第二实施方式的控制系统整体的控制块图。在电动车辆中,如图27所示,具有驱动后轮或前轮的电动机81、向该电动机81供给电流的逆变器82。在车辆控制器91(匀速用驱动力特性设定单元、逆变器控制单元)中具有修正量计算部51、基本驱动力计算部71、目标驱动力计算部92、电流值计算部93。在图27中,修正量计算部51、基本驱动力计算部71的详图是图23。另外,用图25的流程图表示目标驱动力计算部91的详细情况。
在图27中,在电流值计算部93,以与目标驱动力tFdrv成比例的方式计算出供给到电动机81的指令电流值,将该指令电流值输出到逆变器82。
图28是以混合动力车辆为对象的第二实施方式的控制系统整体的控制块图。在混合动力车辆中,由于具备发动机,因此,如图28所示,除具有电动机81、逆变器82以外,还具有节气门11、节气门致动器12。在车辆控制器91上,除具有修正量计算部51、基本驱动力计算部71、目标驱动力计算部92、电流值计算部93以外,还具有驱动力分配部95、节气门开度计算部96。在图28中,修正量计算部51、基本驱动力计算部71的详图是图23。另外,用图25的流程图表示目标驱动力计算部92的详细情况。
在图28中,在驱动力分配部95,在不通过电动机驱动力来供应目标驱动力的全部的情况下,将其差的驱动力分配给发动机。在节气门开度计算部96,计算出用于发动机产生该差的驱动力的节气门开度,将计算出的节气门开度相应的指令值输出到节气门致动器12。
根据第二实施方式,电动车辆或混合动力车辆代替具备汽油发动机的车辆,电动车辆或混合动力车辆具有可调节车辆的驱动力的电动机81、根据控制量来驱动该电动机81的逆变器82。车辆控制器91(匀速用驱动力特性设定单元)设定匀速用驱动力特性α。匀速用驱动力特性α由驱动力特性β(第二驱动力特性)和驱动力特性γ(第三驱动力特性)构成。通常的驱动力特性G(第一驱动力特性)是稳定行驶所需要的驱动力的特性,是在以加速器开度和驱动力为两轴的平面上成为增函数的近似直线的折线(或一条直线)的特性。驱动力特性β(第二驱动力特性)以该通常的驱动力特性G上的H点(规定的点)为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,具有比上述近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度。驱动力特性γ(第三驱动力特性)在加速器开度比规定的加速器开度范围F还大的区域内,从驱动力特性β(第二驱动力特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的驱动力特性G。车辆控制器91(逆变器控制单元)利用通常的驱动力特性G和由匀速用驱动力特性设定单元设定的匀速用驱动力特性α,在稳定行驶时,控制逆变器82。在规定的加速器开度范围内,通过设定成为比第一驱动力特性的直线或折线的倾斜度还小的倾斜度的第二驱动力特性,即,易进行车速调节的第二驱动力特性,来抑制用于维持到匀速的驾驶员的无用的加减速。因此,在匀速的稳定行驶时,能够提高燃料消耗性能。
根据第二实施方式,输出控制装置具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点(规定的点)在通常的驱动力特性G(第一驱动力特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向驱动力增大的一侧的多个匀速用驱动力特性α1~α4。输出控制装置具备检测车速的车速传感器47(车速检测单元),从上述多个匀速用驱动力特性α1~α4中选择与由该车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用驱动力特性。输出控制装置利用该选择的匀速用驱动力特性和通常的驱动力特性G,在出于上述检测出的车速的目的的稳定行驶时,控制逆变器82。因此,因为每一车速,都设定易进行车速调节的驱动力特性β1~β4,所以在稳定行驶时,即使目标车速不同,也能够在各稳定行驶时提高燃料消耗性能。
根据第二实施方式,输出控制装置具有在上述规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点(规定的点)在通常的驱动力特性G(第一驱动力特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向驱动力增大的一侧的多个匀速用驱动力特性α1、α5、α6。输出控制装置具备推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度推定单元(导航系统及车辆控制器91)。输出控制装置从多个匀速用驱动力特性α1、α5、α6中选择与由该路面坡度推定单元推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用驱动力特性。输出控制装置利用该选择的匀速用驱动力特性和通常的驱动力特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制逆变器82。因此,因为每一上坡路的各路面坡度,都设定易进行车速调节的第二开度特性β1、β5、β6,所以在匀速为目的的上坡路行驶时,即使路面坡度不同,也能够在各上坡路行驶时提高燃料消耗性能。
(第三实施方式)
图29是第三实施方式的燃料喷射量相对于加速器开度的特性图,图30是第三实施方式的各车速的燃料喷射量相对于加速器开度的特性图,图31是第三实施方式的上坡路行驶时的各路面坡度的燃料喷射量相对于加速器开度的特性图。在与第一实施方式的图3、图4、图7相同的部分,同样记载有相同的内容。
第一实施方式以汽油发动机车辆为对象。第三实施方式以柴油发动机车辆为对象。在汽油发动机中,用于控制输出的参数是节气门开度,但在柴油发动机车辆中,置换为燃料喷射量,来代替节气门开度。因此,在第三实施方式中,如图29、图30、图31所示,只要置换燃料喷射量来代替节气门开度即可。
在图29中,表示的是匀速行驶所需要的驱动力的特性,即将增函数的近似直线的折线(或一条直线)的特性设为通常的燃料喷射量特性G(第一燃料喷射量特性)。以该通常的燃料喷射量特性G上的H点为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,设定成为比上述近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度的燃料喷射量特性β(第二燃料喷射量特性)。进而,在加速器开度比规定的加速器开度范围F还大的区域内,设定从燃料喷射量特性β(第二燃料喷射量特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的燃料喷射量特性G的燃料喷射量特性γ(第三燃料喷射量特性)。由这两个燃料喷射量特性β和燃料喷射量特性γ构成匀速用燃料喷射量特性α。在柴油发动机车辆中,利用通常的燃料喷射量特性G和该匀速用燃料喷射量特性α,在稳定行驶时,控制燃料喷射器101(参照图32)。在此,在图29中,穿过原点O且成为增函数并到达Z点的近似直线的折线G是表示通常的加速器开度和燃料喷射量之间的关系的特性。在第三实施方式中,将该特性设为“通常的燃料喷射量特性”。
在图30中,具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点在通常的燃料喷射量特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用燃料喷射量特性(α1~α4)。在第三实施方式中,从多个匀速用燃料喷射量特性(α1~α4)中选择与由车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用燃料喷射量特性,利用该选择的匀速用燃料喷射量特性和通常的燃料喷射量特性G,在出于上述检测出的车速的目的的正常匀速行驶时,控制燃料喷射器101。
在图31中,具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点在通常的燃料喷射量特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用燃料喷射量特性(α1、α5、α6),从多个匀速用燃料喷射量特性中选择与推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用燃料喷射量特性,利用该选择的匀速用燃料喷射量特性和通常的燃料喷射量特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制燃料喷射器101。
其次,在第三实施方式中,如图32所示,可得到在规定的加速器开度范围V内,含有上侧假想曲线η和下侧假想曲线θ的特性,即、相对于一个加速器开度具有两个假想燃料喷射量的值的特性。另外,在直到κ点的加速器开度及从λ点起的加速器开度的区域(规定的加速器开度范围V以外的区域)内,成为通常的燃料喷射量特性G。作为整体,由这两个燃料喷射量特性构成树叶状的一个燃料喷射量特性。
作为该整体,使用树叶状的燃料喷射量特性,如下那样计算出燃料喷射量。例如,在加速器开度为规定值APOa时,从该APOa,根据从图32所示的树叶状的燃料喷射量特性,求出下侧假想曲线θ上的点的假想燃料喷射量的值QFa和上侧假想曲线η上的点的假想燃料喷射量的值QFb。从这两个假想燃料喷射量的值QFa、QFb和修正量,通过下式,计算出基本燃料喷射量tQf0。
tQf0=(QFb-QFa)×修正量/100+QFa (22)
图33是第三实施方式的控制块图。在与第一实施方式的图10相同的部分附带同一符号。主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。发动机控制器121使用对应于控制块图或流程图(后述)的程序执行控制。例如,发动机控制器121由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。发动机控制器121也可由多个微型计算机构成。发动机控制器121的存储器存储后述的参考图表(或参考图)及程序。
在图33中,基本燃料喷射量计算部111由假想燃料喷射量计算部112、基本燃料喷射量计算部113构成。
在假想燃料喷射量计算部112,根据加速器开度APO检索以图34为内容的参考图表,由此,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,计算出下侧假想曲线θ上的值和上侧假想曲线η上的值这两个假想燃料喷射量的值。例如,在加速器开度APO为规定值APOd时,计算出下侧假想曲线θ上的值即第一燃料喷射量QFc[Nm]和上侧假想曲线η上的值即第二燃料喷射量QFd[Nm]。定义加速器开度APO和燃料喷射量(含有第一燃料喷射量QFc和第二燃料喷射量QFd)之间的关系的参考图表(图34)存储于发动机控制器121的存储器。
另一方面,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域内时),根据直线部的特性即通常的燃料喷射量特性G,计算出燃料喷射量。例如,在加速器开度APO为规定值APOe时,计算出燃料喷射量QFe[Nm]。直线部的特性为通常的燃料喷射量特性G。图34的特性与图32基本上相同。
在基本燃料喷射量计算部113,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,利用上述两个假想燃料喷射量的值QFc、QFd和来自修正量计算部51的修正量HOS,通过下式,计算出基本燃料喷射量tQf0[Nm]。
tQf0=(QFd-QFc)×HOS/100+QFc (23)
如图32所示,式(23)是以利用修正量HOS对位于同一加速器开度APO上的上下两个假想燃料喷射量的值(QFd、QFc)进行了插补计算所得的值为基本燃料喷射量的公式。由式(23)可知,在加速器开度APO相同的条件下,修正量HOS越大,基本燃料喷射量tQf0越大。这样,既能够消减存储器容量,基本燃料喷射量计算部113与从图30和图31的参考图表求出基本燃料喷射量tQf0的计算部同样,又能够从修正量HOS和图34的参考图表,求出基本燃料喷射量tQf0。
另一方面,在基本燃料喷射量计算部113,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域内时),直接将上述的燃料喷射量QFe的值设为基本燃料喷射量tQf0[Nm]。
图35的流程图是用于计算目标燃料喷射量tQf的流程图,发动机控制器121每恒定时间(例如,每10ms)执行一次流程图的控制。在与第一实施方式的图17相同的部分,附带同一步骤序号。主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。
在步骤31中,读入加速器开度APO、修正量、基本燃料喷射量tQf0。修正量HOS、基本燃料喷射量tQf0通过图33已经计算出。
在步骤2、3中,看是处于修正量HOS为增大侧、修正量HOS为减小侧、维持修正量HOS中的哪一种状态。
在修正量HOS为减小侧时,从步骤2进入步骤3,看加速器开度APO是否正在减小。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,从步骤3进入步骤32,直接将目标燃料喷射量的上次值即tQf(上次)的值移至目标燃料喷射量tQf[mg/cycl]。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,重复步骤32的操作,维持目标燃料喷射量tQf。
另一方面,在步骤3中判断为加速器开度APO正在减小时,进入步骤33,通过下式,使目标燃料喷射量tQf仅减小相应的减小量GEN3[mg/cycl]。
tQf=tQf(上次)-GEN3 (24)
其中,tQf(上次)为tQf的上次值,GEN3为相应的减小量。式(24)的相应的减小量GEN3通过优化而确定。
在步骤34中,将目标燃料喷射量tQf和基本燃料喷射量tQf0进行比较。在目标燃料喷射量tQf不是不足基本燃料喷射量tQf0时,跳过步骤35,结束本次的处理。
另一方面,在步骤34中判断为目标燃料喷射量tQf不足基本燃料喷射量tQf0时,进入步骤35,将目标燃料喷射量tQf限制在基本燃料喷射量tQf0。
在修正量HOS为增大侧时或在维持修正量HOS时,进入步骤8,看加速器开度APO是否在增大。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,从步骤8进入步骤36,直接将目标燃料喷射量的上次值即tQf(上次)的值移至目标燃料喷射量tQf[mg/cycl]。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,重复步骤36的操作,维持目标燃料喷射量tQf。
另一方面,在步骤8中判断为加速器开度APO正在增大时,进入步骤37,通过下式,使目标燃料喷射量tQf仅增大相应的增大量ZOU3[N]。
tQf=tQf(上次)+ZOU3 (25)
其中,tQf(上次)为tQf的上次值,ZOU3为相应的增大量。式(25)的相应的增大量ZOU3通过优化而确定。
在步骤38中,将目标燃料喷射量tQf和基本燃料喷射量tQf0进行比较。在目标燃料喷射量tQf未超过基本燃料喷射量tQf0时,跳过步骤39,结束本次的处理。
另一方面,在步骤38中判断为目标燃料喷射量tQf超过基本燃料喷射量tQf0时,进入步骤39,将目标燃料喷射量tQf限制在基本燃料喷射量tQf0。
图36是以柴油发动机车辆为对象的第三实施方式的控制系统整体的控制块图。在与第一实施方式的图26相同的部分,同样记载有相同的内容。在柴油发动机车辆中,如图36所示,具有燃料喷射器101。向设置于各气缸的燃料喷射器101分配供给来自共轨燃料喷射装置的高压燃料,喷射器驱动单元102对燃料喷射器101进行开闭驱动。
在发动机控制器121(匀速用燃料喷射量特性设定单元、驱动单元控制单元、匀速用转矩特性设定单元)中具有修正量计算部51、基本燃料喷射量计算部111、目标燃料喷射量计算部122、燃料喷射脉冲宽度计算部123。在图36中,修正量计算部51、基本燃料喷射量计算部111的详图是图33。另外,用图35的流程图表示目标燃料喷射量计算部122的详细情况。
在图36中,在燃料喷射脉冲宽度计算部123,根据目标燃料喷射量tQf和共轨的燃料压力,计算出主喷射的燃料喷射脉冲宽度,将该燃料喷射脉冲宽度的信号输出到喷射器驱动单元102。
根据第三实施方式,代替具备汽油发动机的车辆,车辆的柴油发动机具有可调节向发动机的燃料喷射量的燃料喷射器101、根据控制量来驱动来自该燃料喷射器101的燃料喷射量的喷射器驱动单元102。发动机控制器121(匀速用燃料喷射量特性设定单元)设定匀速用燃料喷射量特性α。匀速用燃料喷射量特性α由燃料喷射量特性β(第二燃料喷射量特性)和燃料喷射量特性γ(第三燃料喷射量特性)构成。通常的燃料喷射量特性G(第一燃料喷射量特性)是稳定行驶所需要的燃料喷射量的特性,是在以加速器开度和燃料喷射量为两轴的平面上成为增函数的近似直线的折线(或一条直线)的特性。燃料喷射量特性β(第二燃料喷射量特性)以该通常的燃料喷射量特性G上的H点(加速器开度APOstd的规定的点)为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,具有比上述近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度。燃料喷射量特性γ(第三燃料喷射量特性)在加速器开度比规定的加速器开度范围F还大的区域内,从燃料喷射量特性β(第二燃料喷射量特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的燃料喷射量特性G。发动机控制器121(驱动单元控制单元)利用通常的燃料喷射量特性G和由匀速用燃料喷射量特性设定单元设定的匀速用燃料喷射量特性α,在稳定行驶时,控制喷射器驱动单元102。通过在规定的加速器开度范围F内,设定成为比通常的燃料喷射量特性G的近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度的燃料喷射量特性β,即,易进行车速调节的燃料喷射量特性β,来抑制用于维持到匀速的驾驶员的无用的加减速。因此,能够在稳定行驶时提高燃料消耗性能。
根据第三实施方式,输出控制装置具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点(规定的点)在通常的燃料喷射量特性G(第一燃料喷射量特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向燃料喷射量增大的一侧的多个匀速用燃料喷射量特性α1~α4。输出控制装置具备检测车速的车速传感器47(车速检测单元),从上述多个匀速用燃料喷射量特性α1~α4中选择与由该车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用燃料喷射量特性。输出控制装置利用该选择的匀速用燃料喷射量特性和通常的燃料喷射量特性G,在出于上述检测出的车速的目的的稳定行驶时,控制喷射器驱动单元102。因此,因为每一车速都设定易进行车速调节的燃料喷射量特性β1~β4,所以在稳定行驶时,即使目标车速不同,也能够在各匀速行驶时提高燃料消耗性能。
根据第三实施方式,输出控制装置具有在上述规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点(规定的点)在通常的燃料喷射量特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向燃料喷射量增大的一侧的多个匀速用燃料喷射量特性α1、α5、α6。输出控制装置具备推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度推定单元(导航系统及发动机控制器121)。输出控制装置从多个匀速用燃料喷射量特性α1、α5、α6中选择与由该路面坡度推定单元推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用燃料喷射量特性。输出控制装置利用该选择的匀速用燃料喷射量特性和通常的燃料喷射量特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制喷射器驱动单元102。因此,因为每一上坡路的各路面坡度都设定易进行车速调节的第二燃料喷射量特性β1、β5、β6,所以在以匀速为目的的上坡路行驶时,即使路面坡度不同,也能够在该各上坡路行驶时提高燃料消耗性能。
(第四实施方式)
图37是第四实施方式的转矩相对于加速器开度的特性图,图38是第四实施方式的各车速的转矩相对于加速器开度的特性图,图39是第四实施方式的上坡路行驶时的各路面坡度的转矩相对于加速器开度的特性图。在与第一实施方式的图3、图4、图7相同的部分,同样记载有相同的内容。
第一实施方式以汽油发动机车辆为对象。第四实施方式与第三实施方式相同,以柴油发动机车辆为对象。在第三实施方式的柴油发动机中,用于控制输出的参数为燃料喷射量,但在第四实施方式的柴油发动机车辆中,置换为转矩来代替燃料喷射量。因此,在第四实施方式中,如图37、图38、图39所示,只要置换转矩来代替节气门开度即可。在此所说的“转矩”也可以是发动机发生的转矩,即使是车辆的请求转矩也没关系。
在图37中,表示的是匀速行驶所需要的转矩的特性,将增函数的近似直线的折线(或一条直线)的特性设为通常的转矩特性G(第一转矩特性)。以该通常的转矩特性G上的H点(加速器开度APOstd的点)为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,设定成为比上述近似直线的折线的倾斜度还小的倾斜度的转矩特性β(第二转矩特性)。进而,在加速器开度比规定的加速器开度范围F大的区域内,设定从转矩特性β(第二转矩特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的转矩特性G的转矩特性γ(第三转矩特性)。由这两个转矩特性β和转矩特性γ构成匀速用转矩特性α。在柴油发动机车辆中,利用通常的转矩特性G和该匀速用转矩特性α,在稳定行驶时,控制燃料喷射器101。在此,在图37中,穿过原点O且成为增函数并到达Z点的近似直线的折线G是表示通常的加速器开度和转矩之间的关系的特性。在第四实施方式中,将该特性设为“通常的转矩特性”。
在图38中,具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点在通常的转矩特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用转矩特性(α1~α4)。在第三实施方式中,从多个匀速用转矩特性(α1~α4)中选择与由车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用转矩特性,利用该选择的匀速用转矩特性和通常的转矩特性G,在出于上述检测出的车速的目的的稳定行驶时,控制燃料喷射器101。
在图39中,具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点在通常的转矩特性G上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向节气门开度增大的一侧的多个匀速用转矩特性(α1、α5、α6),从多个匀速用转矩特性中选择与所推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用转矩特性,利用该选择的匀速用转矩特性和通常的转矩特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制燃料喷射器101。
其次,在第四实施方式中,如图40所示,可得到在规定的加速器开度范围V内,含有上侧假想曲线η和下侧假想曲线θ的特性,即、相对于一个加速器开度具有两个假想转矩的值的特性。另外,在直到κ点的加速器开度及从λ点起的加速器开度的区域(规定的加速器开度范围V以外的区域)内,成为通常的转矩特性G。作为整体,由这两个转矩特性构成树叶状的一个转矩特性。
作为该整体,使用树叶状的转矩特性,如下那样计算出转矩。例如,在加速器开度为规定值APOa时,根据该APOa,利用图40所示的树叶状的转矩特性,求出下侧假想曲线θ上的点的假想转矩的值TRQa和上侧假想曲线η上的点的假想转矩的值TRQb。根据这两个假想转矩的值TRQa、TRQb和修正量,通过下式,计算出基本转矩tTrq0。
tTrq0=(TRQb-TRQa)×修正量/100+TRQa (26)
图41是第三实施方式的控制块图。在与第三实施方式的图33相同的部分,附带同一符号。主要对与第三实施方式不同的部分进行说明。
在图41中,基本转矩计算部131由假想转矩计算部132、基本转矩计算部133构成。
在假想转矩计算部132,根据加速器开度APO检索以图42为内容的参考图表,由此,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,计算出下侧假想曲线θ上的值和上侧假想曲线η上的值这两个假想转矩的值。例如,在加速器开度APO为规定值APOd时,计算出下侧假想曲线θ上的值即第一假想转矩TRQc[Nm]和上侧假想曲线η上的值即第二假想转矩TRQd[Nm]。定义加速器开度APO和转矩(含有第一假想转矩TRQc和第二假想转矩TRQd)之间的关系的参考图表(图42)存储于发动机控制器121的存储器。
另一方面,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时,根据直线部的特性即通常的转矩特性G,计算出转矩。例如,在加速器开度APO为规定值APOe时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域时),计算出转矩TRQe[Nm]。直线部的特性是通常的转矩特性G。图42的特性与图40基本上相同。
在基本转矩计算部133,在加速器开度APO处于规定的加速器开度范围V(APOb<APO<APOc)内时,利用上述两个假想转矩的值TRQc、TRQd和来自修正量计算部51的修正量HOS,通过下式,计算出基本转矩tTrq0[Nm]。
tTrq0=(TRQd-TRQc)×HOS/100+TRQc (27)
如图40所示,式(27)是以利用修正量HOS对位于同一加速器开度APO上的上下两个假想转矩的值(TRQd、TRQc)进行了插补计算所得的值为基本转矩的公式。由式(27)可知,在加速器开度APO相同的条件下,修正量HOS越大,基本转矩tTrq0越大。这样,既能够消减存储器容量,同时,基本燃料喷射量计算部113又能够与从图38和图39的参考图表求出基本转矩tTrq0的计算部同样,从修正量HOS和图42的参考图表,求出基本转矩tTrq0。
另一方面,在基本转矩计算部133,在加速器开度APO为规定值APOb以下时和在加速器开度APO为规定值APOc以上时(即,在处于规定的加速器开度范围V以外的区域时),直接将上述的转矩TRQe的值设为基本转矩tTrq0[Nm]。
图43的流程图是用于计算目标转矩tTrq的流程图,发动机控制器121每恒定时间(例如,每10ms)执行一次流程图的控制。在与第一实施方式的图17相同的部分,附带同一步骤序号。主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。
在步骤41中,读入加速器开度APO、修正量、基本转矩tTrq0。修正量HOS、基本转矩tTrq0通过图41已经计算出。
在步骤2、3中,看是处于修正量HOS为增大侧、修正量HOS为减小侧、维持修正量HOS中的哪一种。
在修正量HOS为减小侧时,从步骤2进入步骤3,看加速器开度APO是否在减小。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,从步骤3进入步骤42,直接将目标转矩的上次值即tTrq(上次)的值移至目标转矩tTrq[Nm]。虽然修正量HOS为减小侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在增大时,重复步骤42的操作,维持目标转矩tTrq。
另一方面,在步骤3中判断为加速器开度APO正在减小时,进入步骤43,通过下式,使目标转矩tTrq仅减小相应的减小量GEN3[Nm]。
tTrq=tTrq(上次)-GEN4 (28)
其中,tTrq(上次)为tTrq的上次值,GEN4为相应的减小量。式(28)的相应的减小量GEN4通过优化而确定。
在步骤44中,将目标转矩tTrq和基本转矩tTrq0进行比较。
在目标转矩tTrq不是不足基本转矩tTrq0时,跳过步骤45,结束本次的处理。
另一方面,在步骤44中判断为目标转矩tTrq不足基本转矩tTrq0时,进入步骤45,将目标转矩tTrq限制在基本转矩tTrq0。
在修正量HOS为增大侧时或在维持修正量HOS时,进入步骤8,看加速器开度APO是否在增大。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,从步骤8进入步骤46,直接将目标转矩的上次值即tTrq(上次)的值移至目标转矩tTrq[Nm]。虽然修正量HOS为增大侧,但在维持加速器开度APO时或在加速器开度APO正在减小时,重复步骤46的操作,维持目标转矩tTrq。
另一方面,在步骤8中判断为加速器开度APO正在增大时,进入步骤47,通过下式,使目标转矩tTrq仅增大相应的增大量ZOU4[Nm]。
tTrq=tTrq(上次)+ZOU4 (29)
其中,tTrq(上次)为tTrq的上次值,ZOU4为相应的增大量。式(29)的相应的增大量ZOU4通过优化而确定。
在步骤48中,将目标转矩tTrq和基本转矩tTrq0进行比较。在目标转矩tTrq未超过基本转矩tTrq0时,跳过步骤49,结束本次的处理。
另一方面,在步骤48中判断为目标转矩tTrq超过基本转矩tTrq0时,进入步骤49,将目标转矩tTrq限制在基本转矩tTrq0。
图44是以柴油发动机车辆为对象的第四实施方式的控制系统整体的控制块图。在与第三实施方式的图36相同的部分,同样记载有相同的内容。
在发动机控制器121中具有修正量计算部51、基本转矩计算部131、目标转矩计算部141、燃料喷射量计算部142、燃料喷射脉冲宽度计算部123。在图44中,修正量计算部51、基本转矩计算部131的详图是图41。另外,用图43的流程图表示目标转矩计算部141的详细情况。
在图44中,在燃料喷射量计算部142,根据目标转矩,计算出燃料喷射量,将该计算出的燃料喷射量输出到燃料喷射脉冲宽度计算部123。在燃料喷射脉冲宽度计算部123,根据该燃料喷射量和共轨的燃料压力,计算出主喷射的燃料喷射脉冲宽度,将该燃料喷射脉冲宽度的信号输出到喷射器驱动单元102。
根据第四实施方式,代替具备发动机的车辆,车辆的柴油发动机具有可调节向发动机的燃料喷射量的燃料喷射器101、根据控制量驱动来自该燃料喷射器101的燃料喷射量的喷射器驱动单元102。发动机控制器121(匀速用转矩特性设定单元)设定匀速用转矩特性α。匀速用转矩特性α由转矩特性β(第二转矩特性)和转矩特性γ(第三转矩特性)构成。通常的转矩特性G(第一转矩特性)是稳定行驶所需要的转矩的特性,是在以加速器开度和转矩为两轴的平面上成为增函数的近似直线的折线(或一条直线)的特性。转矩特性β(第二转矩特性)以该通常的转矩特性G上的H点(加速器开度APOstd的规定的点)为基点,在比该基点大的一侧且在规定的加速器开度范围F内,成为比上述近似直线的折线的倾斜度小的倾斜度。转矩特性γ(第三转矩特性)在加速器开度比规定的加速器开度范围F大的区域内,从转矩特性β(第二转矩特性)起成为倾斜度已增大的增函数并返回到通常的转矩特性G。发动机控制器111(驱动单元控制单元)利用通常的转矩特性G和由匀速用转矩特性设定单元设定的匀速用转矩特性α,在稳定行驶时,控制喷射器驱动单元102。通过在规定的加速器开度范围F内设定比通常的转矩特性G的近似直线的折线的倾斜度小的倾斜度的转矩特性β,即,易进行车速调节的转矩特性β,来抑制用于维持到匀速的驾驶员的无用的加减速。因此,在稳定行驶时,能够提高燃料消耗性能。
根据第四实施方式,输出控制装置具有在上述规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,车速越高,H点(规定的点)在通常的转矩特性G(第一转矩特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向转矩增大的一侧的多个匀速用转矩特性α1~α4。输出控制装置具备检测车速的车速传感器47(车速检测单元),从多个匀速用转矩特性α1~α4中选择与由该车速传感器47检测出的车速相对应的匀速用转矩特性。输出控制装置利用该选择的匀速用转矩特性和通常的转矩特性G,在出于上述检测出的车速的目的的稳定行驶时,控制喷射器驱动单元102。因此,因为每一车速都设定易进行车速调节的转矩特性β1~β4,所以在稳定行驶时,即使目标车速不同,也能够在各稳定行驶时提高燃料消耗性能。
根据第四实施方式,输出控制装置具有在规定的加速器开度范围F的宽度恒定的状态下,上坡路的路面坡度越大,H点(规定的点)在通常的转矩特性G(第一转矩特性)上越偏向加速器开度增大的一侧,且越偏向转矩增大的一侧的多个上述匀速用转矩特性α1、α5、α6。输出控制装置具备推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度推定单元(导航系统及发动机控制器121)。输出控制装置从多个匀速用转矩特性α1、α5、α6中选择与由该路面坡度推定单元检测、推定出的路面坡度的大小相对应的匀速用转矩特性。输出控制装置利用该选择的匀速用转矩特性和通常的转矩特性G,在上述推定出的路面坡度的稳定行驶时,控制上述喷射器驱动单元。因此,因为上坡路的每一各路面坡度都设定易进行车速调节的转矩特性β1、β5、β6,所以在以匀速为目的的上坡路行驶时,即使路面坡度不同,也能够在匀速的各上坡路行驶时提高燃料消耗性能。
本发明不局限于以上说明的实施方式,在其技术思想的范围内,可进行各种变形或变更,这些变形或变更也包含在本发明的技术范围内,这是不言自明的。
在2012年3月15日申请的日本国专利申请2012-58478的全部内容通过引用被编入本说明书中。

Claims (17)

1.一种车辆的输出控制装置,该车辆具备汽油发动机,该汽油发动机具有:
可调节向发动机的吸入空气量的节气门阀;
根据控制量来驱动所述节气门阀的节气门致动器,
并将加速器开度与节气门开度之间的关联关系即第一开度特性规定为增函数的关系,其中,
并具备:
车速检测单元,其检测车速;
加速器开度检测单元,其检测加速器开度;
基本修正量计算单元,其基于由所述车速检测单元检测出的车速和由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度,计算出随着车速升高而增大且随着加速器开度增大而增大的值的基本修正量;
开度设定单元,其设定作为整体的一个开度特性,所述一个开度特性是在以加速器开度和节气门开度为两轴的平面上,将所述第一开度特性上的点即、与为使所述车辆以匀速行驶所需的节气门开度的大小相对应的所规定的点作为基点,在加速器开度比该基点大的一侧的规定的加速器开度范围内含有上凸的上侧假想曲线和下凸的下侧假想曲线的特性,即、相对于一个加速器开度具有两个假想的节气门开度的值;
第一基本节气门开度计算单元,其在由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围内时,利用所述上侧假想曲线及所述下侧假想曲线,计算出两个假想的节气门开度的值,然后计算出由所述计算出的基本修正量对所述计算出的两个假想的节气门开度的值进行插补计算而得到的节气门开度作为基本节气门开度,
利用由所述第一基本节气门开度计算单元计算出的基本节气门开度,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述节气门致动器。
2.如权利要求1所述的车辆的输出控制装置,其中,
所述输出控制装置进一步规定在加速器开度比所述基点大的一侧,在所述规定的加速器开度范围内所含的开度范围,与所述第一开度特性比较,相对于加速器开度变化的节气门开度变化变小的匀速用开度特性,
在以匀速为目的的稳定行驶中,基于所述匀速用开度特性,可控制所述节气门致动器,
含有所述上侧假想曲线和所述下侧假想曲线的特性与所述规定的加速器开度范围以外的区域的所述第一开度特性构成树叶状的一个开度特性,
所述输出控制装置具备第二基本节气门开度计算单元,该第二基本节气门开度计算单元在由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围以外的区域内时,计算出利用所述第一开度特性而得到的节气门开度作为基本节气门开度,
利用由所述第一基本节气门开度计算单元计算出的基本节气门开度和由所述第二基本节气门开度计算单元计算出的基本节气门开度,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述节气门致动器。
3.如权利要求1所述的车辆的输出控制装置,其中,
在所述规定的加速器开度范围内,相对于相同的加速器开度,所述上侧假想曲线取比所述下侧假想曲线大的节气门开度的值。
4.如权利要求1所述的车辆的输出控制装置,具备:
目标节气门开度设定单元,其在虽然加速器开度不变化,但在所述基本节气门开度变化时,维持基本节气门开度即将变化之前的值作为目标节气门开度,之后,在加速器开度变化时,使所述目标节气门开度沿与所述加速器开度变化的方向相同的方向变化而进行设定;
节气门致动器控制单元,其根据由所述目标节气门开度设定单元设定的目标节气门开度,控制所述节气门致动器。
5.一种车辆的输出控制装置,该车辆为具有可调节车辆的驱动力的电动机和根据控制量来驱动该电动机的逆变器的电动车辆或混合动力车辆,其中,
规定第一驱动力特性,所述第一驱动力特性是匀速行驶所需要的驱动力的特性,即、在以加速器开度和驱动力为两轴的平面上成为增函数的特性,
并具备:
车速检测单元,其检测车速;
加速器开度检测单元,其检测加速器开度;
基本修正量计算单元,其基于由所述车速检测单元检测出的车速和由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度,计算出随着车速升高而增大且随着加速器开度增大而增大的值的基本修正量;
驱动力设定单元,其设定作为整体的一个驱动力特性,所述一个驱动力特性是在以加速器开度和驱动力为两轴的平面上,将所述第一驱动力特性上的点即、与为使所述车辆以匀速行驶所需的节气门开度的大小相对应的所规定的点作为基点,在加速器开度比该基点大的一侧的规定的加速器开度范围内含有上凸的上侧假想曲线和下凸的下侧假想曲线的特性,即、相对于一个加速器开度具有两个假想的驱动力的值;
第一基本驱动力计算单元,其在由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围内时,利用所述上侧假想曲线及所述下侧假想曲线,计算出两个假想的驱动力的值,并且计算出由所述计算出的基本修正量对所述计算出的两个假想的驱动力的值进行插补计算而得到的驱动力作为基本驱动力,
利用由所述第一基本驱动力计算单元计算出的基本驱动力,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述逆变器。
6.如权利要求5所述的车辆的输出控制装置,其中,
所述输出控制装置进一步规定在加速器开度比所述第一驱动力特性上的基点大的一侧,在所述规定的加速器开度范围内所含的开度范围,与所述第一驱动力特性比较,相对于加速器开度变化的驱动力变化变小的匀速用驱动力特性,
在以匀速为目的的稳定行驶中,基于所述匀速用驱动力特性,可控制所述逆变器,
含有所述上侧假想曲线和所述下侧假想曲线的特性与所述规定的加速器开度范围以外的区域的所述第一驱动力特性构成树叶状的一个驱动力特性,
所述输出控制装置具备第二基本驱动力计算单元,该第二基本驱动力计算单元在通过所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围以外的区域时,计算出利用所述第一驱动力特性而得到的驱动力作为基本驱动力,
利用由所述第一基本驱动力计算单元计算出的基本驱动力和由所述第二基本驱动力计算单元计算出的基本驱动力,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述逆变器。
7.如权利要求5所述的车辆的输出控制装置,其中,
在所述规定的加速器开度范围内,相对于相同的加速器开度,所述上侧假想曲线取比所述下侧假想曲线大的驱动力的值。
8.一种车辆的输出控制装置,该车辆具备具有可调节向发动机的燃料喷射量的燃料喷射器、根据控制量来驱动来自该燃料喷射器的燃料喷射量的喷射器驱动单元的柴油发动机,其中,
规定第一燃料喷射量特性,所述第一燃料喷射量特性是匀速行驶所需要的燃料喷射量的特性,即、在以加速器开度和燃料喷射量为两轴的平面上成为增函数的特性,
并具备:
车速检测单元,其检测车速;
加速器开度检测单元,其检测加速器开度;
基本修正量计算单元,其基于由所述车速检测单元检测出的车速和由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度,计算出随着车速升高而增大且随着加速器开度增大而增大的值的基本修正量;
燃料喷射量设定单元,其设定作为整体的一个燃料喷射量特性,所述一个燃料喷射量特性是在以加速器开度和燃料喷射量为两轴的平面上,将所述第一燃料喷射量特性上的点即、与为使所述车辆以匀速行驶所需的节气门开度的大小相对应的所规定的点作为基点,在加速器开度比该基点大的一侧的规定的加速器开度范围内含有上凸的上侧假想曲线和下凸的下侧假想曲线的特性,即、相对于一个加速器开度具有两个假想的燃料喷射量的值;
第一基本燃料喷射量计算单元,其在由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围内时,利用所述上侧假想曲线及所述下侧假想曲线,计算出两个假想的燃料喷射量的值,并且计算出由所述计算出的基本修正量对所述计算出的两个假想的燃料喷射量的值进行插补计算而得到的燃料喷射量作为基本燃料喷射量,
利用由所述第一基本燃料喷射量计算单元计算出的基本燃料喷射量,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述喷射器驱动单元。
9.如权利要求8所述的车辆的输出控制装置,其中,
所述输出控制装置进一步规定在加速器开度比所述基点大的一侧,在所述规定的加速器开度范围内所含的开度范围,与所述第一燃料喷射量特性相比,相对于加速器开度变化的燃料喷射量开度变化变小的特性即匀速用燃料喷射量特性,
在以匀速为目的的稳定行驶中,基于所述匀速用燃料喷射量特性,可控制所述喷射器驱动单元,
含有所述上侧假想曲线和所述下侧假想曲线的特性与所述规定的加速器开度范围以外的区域的所述第一燃料喷射量特性构成树叶状的一个燃料喷射量特性,
所述输出控制装置具备第二基本燃料喷射量计算单元,该第二基本燃料喷射量计算单元在由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围以外的区域时,计算出利用所述第一燃料喷射量特性而得到的节气门开度作为基本燃料喷射量进行计算,
利用由所述第一基本燃料喷射量计算单元计算出的基本燃料喷射量和由所述第二基本燃料喷射量计算单元计算出的基本燃料喷射量,在以所述检测到的车速为匀速的行驶时,控制所述喷射器驱动单元。
10.如权利要求8所述的车辆的输出控制装置,其中,
在所述规定的加速器开度范围内,相对于相同的加速器开度,所述上侧假想曲线取比所述下侧假想曲线大的燃料喷射量的值。
11.一种车辆的输出控制装置,该车辆具备具有可调节向发动机的燃料喷射量的燃料喷射器、根据控制量来驱动来自该燃料喷射器的燃料喷射量的喷射器驱动单元的柴油发动机,其中,
规定第一转矩特性,所述第一转矩特性是匀速行驶所需要的转矩的特性,即、在以加速器开度和转矩为两轴的平面上成为增函数的特性,
所述输出控制装置具备:
车速检测单元,其检测车速;
加速器开度检测单元,其检测加速器开度;
基本修正量计算单元,其基于由所述车速检测单元检测出的车速和由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度,计算出随着车速升高而增大且随着加速器开度增大而增大的值的基本修正量;
转矩设定单元,其设定作为整体的一个转矩特性,所述一个转矩特性是在以加速器开度和转矩为两轴的平面上,将所述第一转矩特性上的点即、与为使所述车辆以匀速行驶所需的节气门开度的大小相对应的所规定的点作为基点,在加速器开度比该基点大的一侧的规定的加速器开度范围内含有上凸的上侧假想曲线和下凸的下侧假想曲线的特性,即、相对于一个加速器开度具有两个假想的转矩的值;
第一基本转矩计算单元,其在由所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围内时,利用所述上侧假想曲线及所述下侧假想曲线,计算出两个假想的转矩的值,并且计算出由所述计算出的基本修正量对所述计算出的两个假想的转矩的值进行插补计算而得到的转矩作为基本转矩,
利用由所述第一基本转矩计算单元计算出的基本转矩,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述喷射器驱动单元。
12.如权利要求11所述的车辆的输出控制装置,其中,
所述输出控制装置进一步规定在加速器开度比所述基点大的一侧,在所述规定的加速器开度范围内所含的开度范围,与所述第一转矩特性比较,相对于加速器开度变化的转矩变化变小的特性即匀速用转矩特性,
在以匀速为目的的稳定行驶中,基于所述匀速用转矩特性,可控制所述喷射器驱动单元,
含有所述上侧假想曲线和所述下侧假想曲线的特性与所述规定的加速器开度范围以外的区域的所述第一转矩特性构成树叶状的一个转矩特性,
所述输出控制装置具备第二基本转矩计算单元,该第二转矩计算单元在通过所述加速器开度检测单元检测出的加速器开度处于所述规定的加速器开度范围以外的区域时,计算出利用所述第一转矩特性而得到的转矩作为基本转矩,
利用由所述第一基本转矩计算单元计算出的基本转矩和由所述第二基本转矩计算单元计算出的基本转矩,在以所述检测出的车速为匀速的行驶时,控制所述喷射器驱动单元。
13.如权利要求11所述的车辆的输出控制装置,其中,
在所述规定的加速器开度范围内,相对于相同的加速器开度,所述上侧假想曲线取比所述下侧假想曲线大的转矩的值。
14.如权利要求1所述的车辆的输出控制装置,其中,
具备检测或推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度检测、推定单元,
并具备:
坡度修正量计算单元,其基于由所述路面坡度检测、推定单元检测出或推定出的路面坡度的大小,计算出随着路面的坡度增大而增大的值的坡度修正量;
修正单元,其通过所述计算出的坡度修正量来修正所述基本修正量,
利用所述修正后的基本修正量,在所述检测出或推定出的路面坡度以匀速行驶时,控制所述节气门致动器。
15.如权利要求5所述的车辆的输出控制装置,其中,
具备检测或推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度检测、推定单元,
并具备:
坡度修正量计算单元,其基于由所述路面坡度检测、推定单元检测出或推定出的路面坡度的大小,计算出随着路面坡度的增大而增大的值的坡度修正量;
修正单元,其通过所述计算出的坡度修正量来修正所述基本修正量,
利用所述修正后的基本修正量,在所述检测出或推定出的路面坡度以匀速行驶时,控制所述逆变器。
16.如权利要求8所述的车辆的输出控制装置,其中,
具备检测或推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度检测、推定单元,
并具备:
坡度修正量计算单元,其基于由所述路面坡度检测、推定单元检测出或推定出的路面坡度的大小,计算出随着路面坡度的增大而增大的值的坡度修正量;
修正单元,其通过所述计算出的坡度修正量来修正所述基本修正量,
利用所述修正后的基本修正量,在所述检测出或推定出的路面坡度以匀速行驶时,控制所述喷射器驱动单元。
17.如权利要求11所述的车辆的输出控制装置,其中,
具备检测或推定上坡路行驶中的路面坡度的路面坡度检测、推定单元,
并具备:
坡度修正量计算单元,其基于由所述路面坡度检测、推定单元检测出或推定出的路面坡度的大小,计算出随着路面坡度的增大而增大的值的坡度修正量;
修正单元,其通过所述计算出的坡度修正量来修正所述基本修正量,
利用所述修正后的基本修正量,在所述检测出或推定出的路面坡度以匀速行驶时,控制所述喷射器驱动单元。
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