JP2004324589A - Engine output control device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジン出力制御装置に係り、詳しくは始動時のエンジンの吹上がりを抑制するエンジン出力制御装置に関するものである。
【0002】
【関連する背景技術】
例えば信号待ちや渋滞等による車両の停車中に、燃費節減とエミッション低減を目的としてエンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ機能付き車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
当該特許文献1に記載されたアイドルストップ機能付き車両では、シフト位置がDレンジ、ブレーキ操作、車速0km/h等のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを停止させ、その後にブレーキ操作の解除等のエンジン始動条件が成立すると、スタータによりエンジンを始動して発進に備えている。
【0003】
又、このアイドルストップ機能付き車両では、坂道での車両後退やエンジン始動直後の車両の動き出しを防止するために、アイドルストップ中にブレーキ回路の電磁弁を閉弁させて制動力を保持し、始動に伴ってエンジン回転速度が所定値に達する等の条件が成立すると、電磁弁の開弁により制動力を解除して車両を発進させている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−200970号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン停止中の吸気負圧は大気圧まで回復しており、始動後は運転状態に応じた吸気負圧に発達するのであるが、その過程では、エンジン停止中に吸気通路に存在していた大量の新気が吸気負圧の発達する以前に燃焼室内に導入されて、エンジンが吹上がる現象が生じる。
【0006】
上記のようにエンジン始動はDレンジで行われるが、特許文献1のアイドルストップ車両ではこの始動時の吹上がり現象を何ら想定していないため、吹上がりにより自動変速機のクリープ現象は急激に発生した後にアイドル相当値まで落ち着き、結果として不自然な車体挙動を誘発して乗員に不快感を与えてしまうという問題があった。この現象は自動変速機のみの問題ではなく、手動変速機であっても始動時にエンジンに吹上がりが生じると、直後の発進時に不自然な車体挙動を誘発してしまう点で同様であった。
【0007】
本発明の目的は、エンジン始動時の吹上がりを抑制して、吹上がりに起因する不自然な車体挙動で乗員に不快感を与える事態を未然に回避し、ひいては車両のドライバビリティを向上させることができるエンジン出力制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、エンジンを所定の停止条件の成立に伴い停止させると共に、停止されているエンジンを所定の再始動条件の成立に伴い再始動させるエンジン停止再始動手段と、エンジンの出力軸に接続されて、エンジン出力を吸収可能なエンジン出力吸収手段と、エンジン出力吸収手段によるエンジン出力の吸収を制御する制御手段とを備え、エンジン出力吸収手段は、エンジン停止再始動手段によってエンジンが再始動されるときにエンジン出力の一部を吸収するものである。
【0009】
従って、停止条件の成立に伴ってエンジン停止再始動手段によりエンジンが停止されると共に、再始動条件の成立に伴ってエンジンが再始動され、この再始動時には制御手段に制御されたエンジン出力吸収手段によりエンジン出力の一部が吸収される。その結果、エンジン始動時の吹上がりが抑制され、吹上がりに起因する不自然な車体挙動が未然に防止される。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1において、制御手段がエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段を有し、エンジンの再始動後にエンジン回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度に応じてエンジン出力吸収手段によるエンジン出力の吸収を制御するものである。
従って、エンジン回転速度はエンジンの吹上がり状態と相関することから、このエンジン回転速度に応じてエンジン出力の吸収を制御することで、始動時の吹上がりが確実に抑制される。
【0011】
請求項3の発明は、請求項2において、制御手段が、エンジンの再始動後にエンジン回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度が所定回転速度まで上昇した後にエンジン出力吸収手段によってエンジン出力を吸収させるものである。
従って、エンジン回転速度が所定回転速度まで上昇した後にエンジン出力の吸収が開始されるため、所定回転速度を適切に設定することで、エンジン出力の吸収を適切なタイミングで開始可能となる。例えば所定回転速度としては、エンジンの完爆回転速度より高く、且つ目標アイドル回転速度より低い値に設定することが望ましく、この場合には、エンジン出力の吸収の開始が早過ぎるときのエンジンストールを防止した上で、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度に達する前にいち早くエンジン出力の吸収が開始されるため、始動時の吹上がりが確実に抑制される。
【0012】
請求項4の発明は、請求項2又は3において、制御手段が、エンジン回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度が高い場合には、エンジン出力吸収手段によるエンジン出力の吸収を増大させるものである。
従って、始動時に吹上がりが生じてエンジン回転速度が上昇した場合には、それに応じてエンジン出力の吸収が増大されるため、始動時の吹上がりが確実に抑制される。
【0013】
請求項5の発明は、請求項1乃至4において、制御手段が運転者によるアクセル踏込み状態を検出するアクセル状態検出手段を有し、エンジンの再始動時にアクセル状態検出手段によってアクセル全閉状態が検出された場合にのみエンジン出力吸収手段によりエンジン出力を吸収させるものである。
従って、運転者によりアクセルが踏込まれたときにはエンジン出力吸収手段によるエンジン出力の吸収が行われないため、エンジン出力の吸収により発進が緩慢になることが未然に防止される。
【0014】
請求項6の発明は、請求項1乃至5において、エンジン出力吸収手段が、エンジンの出力軸に接続されてエンジンからの出力によって発電可能な発電機で構成されたものである。
従って、既存の発電機を利用してエンジン出力吸収手段を構成するため、新たなエンジン出力吸収手段を設けた場合の車両重量の増加及び製造コストの高騰が未然に防止される。
【0015】
請求項7の発明は、請求項6において、発電機が、バッテリに接続される第1回路と可変抵抗に接続される第2回路とを有し、エンジン出力吸収手段によりエンジン出力が吸収されるときには第2回路に接続され、エンジン出力が吸収されないときには第1回路に接続されるものである。
従って、発電機は、第1回路を介してバッテリに接続されたときには通常通りの発電を行い、第2回路を介して可変抵抗に接続されたときには発電電流を増加させるため、発電機を駆動するエンジンに対する負荷トルクが増大してエンジン出力を吸収可能となる。このように第1及び第2回路により発電機の接続状態を切換えるだけで、発電機がエンジン出力吸収手段として機能する。
【0016】
請求項8の発明は、請求項1において、エンジンのスロットル開度を制御すると共に、スロットル開度を学習補正するスロットル制御手段と、エンジン出力吸収手段によりエンジン出力が吸収されているときにスロットル制御手段によるスロットル開度の学習補正を禁止する学習補正禁止手段とを有するものである。
従って、エンジン出力が吸収されているときには、学習補正禁止手段によりスロットル制御手段のスロットル開度の学習補正が禁止される。エンジン出力の吸収中にスロットル開度の学習補正が実行されると、エンジン出力の吸収相当分だけスロットル開度の学習値が開側に誤学習されてしまうが、このような不具合が未然に防止される。
【0017】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、本発明を具体化したエンジン出力制御装置の第1実施形態を説明する。
図1の全体構成図に示すように、エンジン1は吸気管噴射型の直列4気筒ガソリン機関として構成されている。エンジン1の吸気通路2には各気筒毎に燃料噴射弁3が備えられ、各燃料噴射弁3は図示しない燃料ポンプから燃料を供給される。吸気通路内2内には図示しないエアククリーナから吸気が導入され、導入された吸気はモータ4aで開閉駆動されるスロットル弁4により流量調整された後に、燃料噴射弁3から噴射された燃料と混合され、混合気として吸気弁の開弁に伴って燃焼室5内に導入される。その後、所定のタイミングで点火プラグ6により混合気が点火され、燃焼後の排ガスが燃焼室5から排気通路7内に排出されて、図示しない触媒や消音器を経て外部に排出される。
【0018】
エンジン1の一側にはスタータジェネレータ11(エンジン出力吸収手段、発電機)が配設され、このスタータジェネレータ11のプーリ12は、ウォータポンププーリ13及びアイドラプーリ14と共にエンジン1のクランクプーリ15に対してベルト16により連結されている。スタータジェネレータ11は発電用のオルタネータとして機能すると共に、エンジン始動用のスタータモータとしても機能する。
【0019】
即ち、スタータジェネレータ11は車両に搭載されたバッテリ17に接続される一方、車両の灯火類やエアコンディショナ等の図示しない電気負荷にも接続され、エンジン運転中においては、クランクプーリ15によりベルト16を介してウォータポンププーリ13と共に回転駆動されて、バッテリ17への充電や電気負荷による電力消費を賄う電力を発電する一方、エンジン始動時には、逆にベルト16を介してクランクプーリ15を駆動してエンジン1をクランキングする。
【0020】
図2はスタータジェネレータ11の電気的な接続状態を示す回路図であり、スタータジェネレータ11は第1ソレノイド21を介してバッテリ17に接続される一方(第1回路)、第2ソレノイド22を介して可変式の負荷抵抗23(可変抵抗)に接続されている(第2回路)。第1及び第2ソレノイド21,22は交互に励磁され、第1ソレノイド21の励磁時には、スタータジェネレータ11がバッテリ17側と接続されて、通常通りバッテリ17が充放電されると共にスタータジェネレータ11の発電が行われる。又、第2ソレノイド22の励磁時には、スタータジェネレータ11が負荷抵抗23側と接続されて、スタータジェネレータ11の発電電力が全て負荷抵抗23で消費される。その結果、スタータジェネレータ11の発電電流が増加し、それに伴ってスタータジェネレータ11を駆動するエンジン1に対する負荷トルクが増大する。
【0021】
図示はしないが、このように構成されたエンジン1はトルクコンバータを備えた自動変速機と連結されて車両に搭載されており、車両走行時において、車速やエンジン1のスロットル開度に応じて変速段が自動的に切換えられる。
一方、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM,BURAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えたECU31(エンジン制御ユニット)が設置されている。ECU31の入力側には、運転者のブレーキ操作を検出するブレーキセンサ32、車速Vを検出する車速センサ33、自動変速機のシフト位置(自動変速で切換えられる変速段ではなく、運転者により選択されたシフトレバーの位置)を検出するシフト位置センサ34、運転者によるアクセル操作量Accを検出するアクセルセンサ35(アクセル状態検出手段)、エンジン1の回転速度Neを検出する回転速度センサ36(エンジン回転速度検出手段)、及びその他の各種スイッチやセンサ類が接続されている。又、ECU31の出力側には上記燃料噴射弁3、スロットル弁4を開閉駆動するモータ4a、点火プラグ6、スタータジェネレータ11、第1及び第2ソレノイド21,22、負荷抵抗23、及びその他のデバイス類が接続されている。
【0022】
ECU31は上記した各検出情報に基づき燃料噴射制御や点火時期制御を始めとするエンジン1を運転するための各種制御を実行する。
更に、ECU31は信号待ちや渋滞等による車両の停車中には、燃料消費量の節減やエミッションの低減を目的としてエンジン1を一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を実行すると共に(エンジン停止再始動手段)、エンジン始動の際にはスタータジェネレータ11の発電電流を増加させてエンジン1の吹上がりを抑制しており(制御手段)、以下、当該制御の詳細を説明する。
【0023】
アイドルストップ制御の実行及び中止は図示しないモード選択スイッチにより運転者が任意に選択でき、モード選択スイッチによりアイドルストップ制御の実行が選択され、且つ、車両のイグニションキーがオンされているときに、ECU31によりアイドルストップ制御が所定のエンジン停止条件及びエンジン始動条件に基づいて実行される。
【0024】
エンジン停止条件としては、ブレーキセンサ32によりブレーキ操作が検出されていること、車速センサ33により検出された車速Vが0km/hであること、及びシフト位置センサ34により検出されたシフト位置がD(ドライブ)等の走行可能な位置、又はN(ニュートラル)であることが設定され、これらの条件が満たされたときに、ECU31はエンジン停止条件が成立したと判断し、燃料噴射制御を中止してエンジン1を停止させる。
【0025】
又、エンジン始動条件としては、ブレーキセンサ32によりブレーキ操作の解除が検出されたこと、シフト位置センサ34により検出されたシフト位置がDであることが設定されており、これらの条件が満たされたときに、ECU31はエンジン始動条件が成立したと判断し、燃料噴射制御を再開すると共に、スタータジェネレータ11によりエンジン1をクランキングして始動させる。
【0026】
一方、このアイドルストップ制御においてエンジン停止条件に基づきエンジン1を停止させると、ECU31は図3に示す抑制モード設定ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。まず、ステップS2でエンジン始動条件が成立したか否かを判定し、判定がNO(否定)のときにはステップS4に移行して抑制タイマTMRにデフォルト値TMR1を入力した後、一旦ルーチンを終了する。尚、デフォルト値TMR1としては、エンジン始動時に生じると予測される吹上がりの継続時間より多少長い時間が設定されている。
【0027】
又、ステップS2の判定がYES(肯定)になると、ECU31はステップS6に移行して吹上がり抑制要求がセットされているか否かを判定する。当該吹上がり抑制要求は、上記アイドルストップ制御でのエンジン停止と同時にセットされるフラグであり、エンジン始動条件の成立当初はセットされているため、ECU31はステップS6でYESの判定を下してステップS8に移行する。
【0028】
ステップS8ではエンジン回転速度Neが抑制開始回転速度Ne0を越えているか否かを判定する。抑制開始回転速度Ne0は吹上がり抑制を開始する回転速度であり、吹上がり抑制の開始が早過ぎると負荷トルクによりエンジン1がストールし、逆に吹上がり抑制の開始が遅過ぎると吹上がりを抑制しきれないため、本実施形態では、エンジン1の完爆回転速度より高く、且つ目標アイドル回転速度tgtIDより若干低い回転速度(例えば、400rpm)に抑制開始回転速度Ne0が設定されている。尚、抑制開始回転速度Ne0はこれに限ることはなく、例えば目標アイドル回転速度tgtIDと等しい値に設定してもよい。
【0029】
未だエンジン始動条件が成立していないとき、或いは始動条件が成立してもエンジン始動開始の当初はエンジン回転速度Neが抑制開始回転速度Ne0に達しないことから、ステップS8でNOの判定を下して上記ステップS4に移行する。そして、エンジン始動によりエンジン回転速度Neが抑制開始回転速度Ne0を越えてステップS8の判定がYESになると、ECU31はステップS10に移行して抑制タイマTMRが0であるか否かを判定する。
【0030】
ステップS10の判定がNOのときにはステップS12に移行してアクセルセンサ35により検出されたアクセル操作量Accが0であるか否かを判定する。判定がYESのときにはステップS14で抑制タイマTMRをデクリメントし、続くステップS15で吹上がり抑制モードをセットした後にルーチンを終了する。
又、抑制タイマTMRが0までデクリメントされてステップS10の判定がYESになったとき、或いは運転者のアクセル操作によりステップS12の判定がNOになったときには、ステップS16に移行して吹上がり抑制要求をリセットし、続くステップS18で吹上がり抑制モードをリセットした後にルーチンを終了する。
【0031】
以上の処理により、吹上がり抑制モードは、エンジン始動条件が成立してエンジン回転速度Neが抑制開始回転速度Ne0を越えてからデフォルト値TMR1が経過するまでに亘ってセットされると共に、その間にアクセル操作が行われるとリセットされる。
一方、ECU31は上記抑制モード設定ルーチンと並行して図4に示す吹上がり抑制ルーチンを所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップS22で吹上がり抑制モードがセットされているか否かを判定する。判定がNOのときには、ステップS24で第1ソレノイド21を励磁し、続くステップS26で第2ソレノイド22を消磁した後にルーチンを終了する。従って、スタータジェネレータ11がバッテリ17側と接続されて通常通りの発電が行われる。
【0032】
又、上記ステップS22の判定がYESのときには、ステップS28で第1ソレノイド21を消磁し、続くステップS30で第2ソレノイド22を励磁し、更にステップS32でエンジン回転速度Neに基づいて負荷抵抗23の抵抗値を制御する。抵抗値の制御は、図5に示すマップに基づいて行われ、目標アイドル回転速度tgtIDでの抵抗値を0として、エンジン回転速度Neに比例して抵抗値を増加設定する。尚、抵抗値を設定するためのマップ特性はこれに限ることはなく、例えばエンジン回転速度Neに対して抵抗値を指数関数的に増加させたり、或いは、目標アイドル回転速度tgtID以上の領域で一定の抵抗値を設定したりしてもよい。
【0033】
この処理によりスタータジェネレータ11が負荷抵抗23側と接続され、発電電流の増加によりスタータジェネレータ11を駆動するエンジン1に対する負荷トルクが増大する。エンジン回転速度Neが目標アイドル回転速度tgtIDを上回るほど負荷抵抗23の抵抗値が増加して、スタータジェネレータ11の発電電流ひいてはエンジン1への負荷トルクが増加するため、結果としてエンジン回転速度Neを目標アイドル回転速度tgtID近傍に抑制するように負荷トルクが調整されて、エンジン1の出力が吸収されることによりエンジン1の吹上がりが抑制される。
【0034】
一方、吹上がり抑制モードは、吹上がりの虞がなくなったデフォルト値TMR1の経過後にステップS18でリセットされ、このときにステップS16で吹上がり抑制要求もリセットされるため、それ以降のECU31はステップS6でNOの判定を下してステップS4側に移行し、ステップS15で吹上がり抑制モードを再びセットすることはない。
【0035】
又、デフォルト値TMR1の経過以前であっても、運転者のアクセル操作によりステップS12の判定がNOになると吹上がり抑制モードがリセットされる。つまり、この場合の運転者はクリープ現象よりも迅速な発進を望んでいるため、元々エンジン1の吹上がりを抑制する必要がない上に、吹上がり抑制によりエンジン1に対する負荷トルクを増加させると、却って車両の発進が緩慢になる弊害が生じるためであり、この処理により運転者の意図通りの迅速な発進を実現できる。
【0036】
尚、その後の車両走行で再度エンジン停止条件が成立したときには、エンジン停止に伴って吹上がり抑制要求が再びセットされるため、当然ながら、その後のエンジン始動時には上記と同様にエンジン1の吹上がり抑制が実施される。
以上のように、本実施形態のエンジン出力制御装置では、エンジン始動時にスタータジェネレータ11の発電電流を増加させることでエンジン1への負荷トルクを増加させ、これによりエンジン始動時の吹上がりを抑制している。図6はエンジン1の吹上がり抑制状況を示すタイムチャートであるが、抑制タイマTMRのデクリメント中に吹上がり抑制が実施され、実線で示すようにエンジン回転速度Neは、始動直後に目標アイドル回転速度tgtID(この場合は600rpm)を僅かに越えるだけで、その後に速やかに目標アイドル回転速度tgtID近傍に収束することがわかる。尚、これに対して吹上がり抑制を実施しない場合には、破線で示すように始動直後にエンジン回転速度Neが大きく上昇する上に、目標アイドル回転速度tgtIDへの収束も遅れる。
【0037】
そして、アイドルストップからの始動時にはシフト位置がDにあることから、エンジン1の駆動力が自動変速機のトルクコンバータを介して駆動輪側に伝達されているが、上記のようにエンジン1の吹上がりが抑制されることで、始動当初から極めて自然にクリープ現象が発生して円滑に車両を発進できる。その結果、吹上がりに起因する不自然な車体挙動により乗員に不快感を与える事態を未然に防止し、ひいては車両のドライバビリティを向上させることができる。
【0038】
又、抑制開始回転速度Ne0に基づいて吹上がり抑制を開始しているため、吹上がり抑制の開始が早過ぎるときのエンジンストールを防止した上で、エンジン回転速度Neが目標アイドル回転速度tgtIDに達する前にいち早く吹上がり抑制を開始させて、これにより始動時の吹上がりを確実に抑制することができる。
更に、エンジン回転速度Neに応じて負荷抵抗23の抵抗値、つまりエンジン1への負荷トルクを調整しているため、始動時に吹上がりが生じてエンジン回転速度Neが上昇すると、それに応じて負荷トルクが増加されてエンジン回転速度Neが目標アイドル回転速度tgtID近傍に迅速に抑制され、この要因も始動時の確実な吹上がり抑制に貢献する。又、結果として負荷トルクはエンジン回転速度Neに応じて円滑に増減するため、吹上がり抑制の前後でのエンジン回転速度Neを滑らかに連続させることができる。
【0039】
一方、運転者によりアクセル操作が行われると吹上がり抑制を中止しているため、スタータジェネレータ11による負荷トルクでエンジン出力が制限される事態が防止され、運転者の意図通りの迅速な発進を実現することができる。
又、既存のスタータジェネレータ11をエンジン始動時の吹上がり抑制に利用しているため、エンジン出力吸収手段として専用の装置を設けた場合に比較して、車両重量の増加及び製造コストの高騰を未然に防止できるという利点も得られる。
[第2実施形態]
次に、本発明を別のエンジン出力制御装置に具体化した第2実施形態を説明する。尚、本実施形態のエンジン出力制御装置は第1実施形態のものに比較して、エンジン1の吹上がり抑制時にスロットル開度の学習補正を禁止している点が相違し、その他の構成は同一である。よって、共通する構成の説明は省略し、相違点を重点的に説明する。
【0040】
ECU31は図7に示す吹上がり抑制ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。まず、第1実施形態と同様にステップS22で吹上がり抑制モードのリセットによりNOの判定を下すと、ステップS24で第1ソレノイド21を励磁し、続くステップS26で第2ソレノイド22を消磁した後に、ステップS42でスロットル開度の学習補正を許可する。
【0041】
又、吹上がり抑制モードのセットによりステップS22の判定がYESになると、ステップS28で第1ソレノイド21を消磁し、続くステップS30で第2ソレノイド22を励磁し、更にステップS32で負荷抵抗23の抵抗値を制御した後、ステップS44でスロットル開度の学習補正を禁止する。つまり、吹上がり抑制モードのセットに基づいて吹上がり抑制が実施されているときにスロットル開度の学習補正が禁止されることになる(学習補正禁止手段)。
【0042】
エンジン始動後に直ちに車両が発進されずにエンジン1のアイドル運転が開始された場合、スロットル制御では、水温や自動変速機のシフト位置等から求めた目標アイドル回転速度tgtIDに基づいてスロットル開度が制御されると共に、通常ではスロットル開度の学習補正が行われる(スロットル制御手段)。吹上がり抑制の実行中にスロットル開度の学習補正が実行されると、スタータジェネレータ11からエンジン1に加えらる負荷トルク相当分だけスロットル開度の学習値が開側に誤学習され、吹上がり抑制の中止後にエンジン1が吹き上がる現象が生じるが、上記のように吹上がり抑制中に学習補正を禁止することで、このような不具合を未然に防止できる。
【0043】
よって、第1実施形態に比較して、スロットル開度の誤学習に起因するエンジン1の吹上がりも抑制できるため、乗員の不快感を一層確実に防止することができる。
又、吹上がり抑制モードの設定に基づいてスロットル開度の学習補正を禁止しているため、例えば運転者のアクセル操作により吹上がり抑制が中断されたときには、同時にスロットル開度の学習補正が許可されて逸早く学習補正が再開される。その結果、吹上がり抑制によりスロットル開度の学習補正が制限される弊害を最小限に抑制できるという利点も得られる。
【0044】
尚、このように本実施形態では、吹上がり抑制モードの設定に基づいてスロットル開度の学習補正を禁止したが、例えば、吹上がり抑制を継続するデフォルト値TMR1相当分より多少長い時間を見込んで、スロットル開度の学習補正を禁止するようにしてもよい。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、吸気管噴射型ガソリンエンジン1に自動変速機を組み合わせたアイドルストップ車両用のエンジン出力制御装置に具体化したが、エンジン1や変速機の種類は上記実施形態に限ることはなく、例えばエンジン1の気筒配列を変更したり、筒内噴射型エンジンとして構成したり、或いは自動変速機に代えて手動変速機を適用したりしてもよい。
【0045】
又、上記各実施形態では、エンジン停止条件として、ブレーキ操作、車速0km/h、シフト位置がD等の走行可能な位置又はNであることを設定し、エンジン始動条件として、ブレーキ操作の中止、シフト位置がD等の走行可能な位置であることを設定したが、停止条件及び始動条件はこれに限定されることはなく、例えばエンジン停止条件として、上記アクセルセンサ35により検出されたアクセル操作量Accが0(アイドル運転中)であることを加えてもよい。
【0046】
更に、上記各実施形態では、エンジン回転速度Neに応じて負荷抵抗23の抵抗値を調整したが、必ずしも負荷抵抗23を可変式として構成する必要はなく、代わりに所定の抵抗値を有する固定抵抗を適用してもよい。
一方、上記各実施形態では、オルタネータとスタータモータとしての機能を兼ね備えたスタータジェネレータ11を利用してエンジン1に負荷トルクを加えたが、スタータジェネレータ11に代えて通常のオルタネータをエンジン1に備え、このオルタネータの発電電流を増加させることでエンジン1に負荷トルクを加えてもよいし、エンジン出力吸収手段として専用の装置を設けてもよい。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明のエンジン出力制御装置によれば、エンジン始動時の吹上がりを抑制して、吹上がりに起因する不自然な車体挙動で乗員に不快感を与える事態を未然に回避し、ひいては車両のドライバビリティを向上させることができる。
【0048】
請求項2の発明のエンジン出力制御装置によれば、請求項1に加えて、エンジンの吹上がり状態と相関するエンジン回転速度に応じてエンジン出力の吸収を制御することで、始動時の吹上がりを一層確実に抑制することができる。
請求項3の発明のエンジン出力制御装置によれば、請求項2に加えて、所定回転速度に基づく適切なタイミングでエンジン出力の吸収を開始することで、始動時の吹上がりを一層確実に抑制することができる。
【0049】
請求項4の発明のエンジン出力制御装置によれば、請求項2又は3に加えて、エンジン回転速度の上昇に応じてエンジン出力の吸収を増大することで、始動時の吹上がりを一層確実に抑制することができる。
請求項5の発明のエンジン出力制御装置によれば、請求項1乃至4に加えて、アクセルが踏込まれたときにエンジン出力の吸収を中止することで、運転者の意図通りの迅速な発進を実現することができる。
【0050】
請求項6,7の発明のエンジン出力制御装置によれば、請求項1乃至5に加えて、エンジン出力吸収手段として既存の発電機を利用することで、車両重量の増加及び製造コストの高騰を未然に防止することができる。
請求項8の発明のエンジン出力制御装置によれば、請求項1に加えて、エンジン出力の吸収中にスロットル開度の学習補正を禁止することで、スロットル開度の誤学習を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のエンジン出力制御装置を示す全体構成図である。
【図2】スタータジェネレータの電気的な接続状態を示す回路図である。
【図3】ECUが実行する抑制モード設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】第1実施形態のECUが実行する吹上がり抑制ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】負荷抵抗の抵抗値を設定するためのマップを示す説明図である。
【図6】エンジンの吹上がり抑制状況を示すタイムチャートである。
【図7】第2実施形態のECUが実行する吹上がり抑制ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
11 スタータジェネレータ(エンジン出力吸収手段、発電機)
21 第1ソレノイド(第1回路)
22 第2ソレノイド(第2回路)
23 負荷抵抗(可変抵抗)
31 ECU(エンジン停止再始動手段、制御手段、スロットル制御手段、学習補正禁止手段)
35 アクセルセンサ(アクセル状態検出手段)
36 回転速度センサ(回転速度検出手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine output control device, and more particularly, to an engine output control device that suppresses engine blow-up at startup.
[0002]
[Related background art]
For example, there is known a vehicle with an idle stop function that automatically stops an engine temporarily for the purpose of saving fuel consumption and reducing emissions while the vehicle is stopped due to a signal waiting or traffic congestion (for example, see Patent Document 1).
In the vehicle with an idle stop function described in
[0003]
In addition, in the vehicle with the idle stop function, the solenoid valve of the brake circuit is closed during idle stop to maintain the braking force in order to prevent the vehicle from moving backward on a slope or starting immediately after the engine is started. When the conditions such as the engine rotation speed reaching a predetermined value are established, the braking force is released by opening the solenoid valve to start the vehicle.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-200970
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the intake negative pressure while the engine is stopped has recovered to the atmospheric pressure, and after starting, it develops to the intake negative pressure according to the operating state.In the process, the intake negative pressure exists in the intake passage while the engine is stopped. A large amount of fresh air is introduced into the combustion chamber before the intake negative pressure develops, causing a phenomenon that the engine blows up.
[0006]
As described above, the engine is started in the D range. However, in the idle stop vehicle of
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress blow-up at the time of engine start, to avoid a situation in which an occupant is uncomfortable due to unnatural body behavior caused by blow-up, and to improve drivability of the vehicle. It is an object of the present invention to provide an engine output control device capable of performing the following.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to stop and restart an engine when a predetermined stop condition is satisfied and restart the stopped engine when a predetermined restart condition is satisfied. Means, an engine output absorbing means connected to the output shaft of the engine and capable of absorbing the engine output, and control means for controlling the absorption of the engine output by the engine output absorbing means. When the engine is restarted by the restart means, a part of the engine output is absorbed.
[0009]
Therefore, the engine is stopped by the engine stop / restart means when the stop condition is satisfied, and the engine is restarted when the restart condition is satisfied. At this restart, the engine output absorbing means controlled by the control means is provided. A part of the engine output is absorbed. As a result, blow-up at the time of starting the engine is suppressed, and unnatural behavior of the vehicle body due to the blow-up is prevented.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the control means has an engine speed detecting means for detecting the engine speed, and the control means responds to the engine speed detected by the engine speed detecting means after the engine is restarted. It controls the absorption of the engine output by the engine output absorbing means.
Therefore, since the engine speed is correlated with the engine speed, the engine speed is controlled in accordance with the engine speed to reliably suppress the engine speed at startup.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the control means absorbs the engine output by the engine output absorption means after the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection means increases to a predetermined rotation speed after the engine is restarted. It is to let.
Therefore, the absorption of the engine output is started after the engine rotation speed has increased to the predetermined rotation speed. Therefore, by appropriately setting the predetermined rotation speed, the absorption of the engine output can be started at an appropriate timing. For example, the predetermined rotation speed is preferably set to a value higher than the complete explosion rotation speed of the engine and lower than the target idle rotation speed. In this case, the engine stall when the start of the absorption of the engine output is too early is desired. After the prevention, the absorption of the engine output is started immediately before the engine rotation speed reaches the target idle rotation speed, so that the blow-up at the start is reliably suppressed.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the control means increases the absorption of the engine output by the engine output absorption means when the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection means is high. is there.
Therefore, when the engine speed is increased due to a blow-up at the start, the absorption of the engine output is correspondingly increased, and the blow-up at the start is reliably suppressed.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the control means has an accelerator state detecting means for detecting an accelerator stepping state by the driver, and the accelerator state detecting means detects the fully closed state of the accelerator when the engine is restarted. Only when this is done, the engine output is absorbed by the engine output absorbing means.
Therefore, when the accelerator is depressed by the driver, the engine output is not absorbed by the engine output absorbing means, so that the start is prevented from becoming slow due to the absorption of the engine output.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the engine output absorbing means is constituted by a generator connected to an output shaft of the engine and capable of generating power by an output from the engine.
Accordingly, since the engine output absorbing means is configured using the existing generator, an increase in vehicle weight and a rise in manufacturing cost when a new engine output absorbing means is provided are prevented beforehand.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the generator has a first circuit connected to the battery and a second circuit connected to the variable resistor, and the engine output is absorbed by the engine output absorbing means. Sometimes it is connected to the second circuit, and when the engine output is not absorbed, it is connected to the first circuit.
Therefore, the generator generates power as usual when connected to the battery via the first circuit, and drives the generator to increase the generated current when connected to the variable resistor via the second circuit. The load torque on the engine increases, and the engine output can be absorbed. By simply switching the connection state of the generator by the first and second circuits in this way, the generator functions as engine output absorbing means.
[0016]
The invention of
Therefore, when the engine output is absorbed, the learning correction prohibiting means prohibits the learning control of the throttle opening of the throttle control means. If the throttle opening learning correction is executed while the engine output is being absorbed, the learned value of the throttle opening will be erroneously learned toward the open side by the amount equivalent to the engine output absorption, but such a problem is prevented beforehand. Is done.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an engine output control device embodying the present invention will be described.
1, the
[0018]
A starter generator 11 (engine output absorbing means, generator) is provided on one side of the
[0019]
That is, while the
[0020]
FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical connection state of the
[0021]
Although not shown, the
On the other hand, an
[0022]
The
Further, the
[0023]
The execution and cancellation of the idle stop control can be arbitrarily selected by the driver using a mode selection switch (not shown). When the execution of the idle stop control is selected by the mode selection switch and the ignition key of the vehicle is turned on, the
[0024]
As the engine stop conditions, the brake operation is detected by the
[0025]
Further, as the engine start conditions, it is set that the release of the brake operation is detected by the
[0026]
On the other hand, when the
[0027]
If the determination in step S2 is YES (affirmative), the
[0028]
In step S8, it is determined whether or not the engine rotation speed Ne exceeds the suppression start rotation speed Ne0. The suppression start rotation speed Ne0 is a rotation speed at which the start of the blow-up suppression is started. If the start of the suppression of the blow-up is too early, the
[0029]
If the engine start conditions have not yet been satisfied, or even if the start conditions have been satisfied, the engine rotation speed Ne does not reach the suppression start rotation speed Ne0 at the beginning of engine start, so a NO determination is made in step S8. Then, the process proceeds to step S4. When the engine rotation speed Ne exceeds the suppression start rotation speed Ne0 due to the start of the engine and the determination in step S8 becomes YES, the
[0030]
When the determination in step S10 is NO, the process shifts to step S12 to determine whether or not the accelerator operation amount Acc detected by the accelerator sensor 35 is zero. If the determination is YES, the suppression timer TMR is decremented in step S14, and the routine ends after setting the blow-up suppression mode in step S15.
When the suppression timer TMR is decremented to 0 and the determination in step S10 is YES, or when the determination in step S12 is NO due to the driver's accelerator operation, the process proceeds to step S16 to request the blow-up suppression. Is reset, and the routine is terminated after resetting the blow-up suppression mode in the subsequent step S18.
[0031]
With the above processing, the blow-up suppression mode is set from when the engine start condition is satisfied and the engine rotation speed Ne exceeds the suppression start rotation speed Ne0 to when the default value TMR1 has elapsed. Reset when an operation is performed.
On the other hand, the
[0032]
If the determination in step S22 is YES, the
[0033]
With this processing, the
[0034]
On the other hand, the blow-up suppression mode is reset in step S18 after the elapse of the default value TMR1 in which there is no fear of the blow-up. At this time, the blow-up suppression request is also reset in step S16. Then, the determination of NO is made and the process proceeds to the step S4 side, and the blow-up suppression mode is not set again in the step S15.
[0035]
Further, even before the lapse of the default value TMR1, if the determination in step S12 becomes NO due to the accelerator operation by the driver, the blow-up suppression mode is reset. In other words, since the driver in this case desires a quicker start than the creep phenomenon, it is not necessary to suppress the
[0036]
Note that when the engine stop condition is satisfied again in the subsequent vehicle running, the blow-up suppression request is set again with the stop of the engine. Therefore, naturally, when the engine is started, the blow-up suppression of the
As described above, in the engine output control device according to the present embodiment, the load torque on the
[0037]
Since the shift position is D when the engine is started from the idle stop, the driving force of the
[0038]
Further, since the suppression of the blow-up is started based on the suppression start rotation speed Ne0, the engine rotation speed Ne reaches the target idle rotation speed tgtID after preventing the engine stall when the start of the suppression of the blow-up is too early. The suppression of the blow-up is started earlier, so that the blow-up at the time of starting can be surely suppressed.
Further, since the resistance value of the
[0039]
On the other hand, when the driver performs the accelerator operation, the suppression of the blow-up is stopped, so that a situation in which the engine output is limited by the load torque by the
In addition, since the existing
[Second embodiment]
Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in another engine output control device will be described. It should be noted that the engine output control device of this embodiment is different from that of the first embodiment in that learning correction of the throttle opening is prohibited when the
[0040]
The
[0041]
If the determination in step S22 is YES due to the setting of the blow-up suppression mode, the
[0042]
In the case where the
[0043]
Therefore, as compared with the first embodiment, it is possible to suppress the
Further, since the learning correction of the throttle opening is prohibited based on the setting of the blow-up suppression mode, the learning correction of the throttle opening is permitted at the same time, for example, when the suppression of the blowing-up is interrupted by the driver's accelerator operation. The learning correction is restarted immediately. As a result, there is an advantage that the adverse effect that the learning correction of the throttle opening is limited by the suppression of the blow-up can be minimized.
[0044]
As described above, in the present embodiment, the learning correction of the throttle opening is prohibited based on the setting of the blow-up suppression mode. However, for example, a time slightly longer than the default value TMR1 equivalent to continuing the blow-up suppression is expected. Alternatively, the learning correction of the throttle opening may be prohibited.
The embodiment has been described above, but aspects of the present invention are not limited to this embodiment. For example, in each of the above embodiments, the engine output control device for an idle stop vehicle in which the automatic transmission is combined with the intake pipe injection
[0045]
Further, in each of the above embodiments, the engine stop condition is set such that the brake operation, the vehicle speed is 0 km / h, and the shift position is a travelable position such as D or N, and the engine start conditions are stop of the brake operation, Although the shift position is set to a position such as D where the vehicle can travel, the stop condition and the start condition are not limited to these. For example, as the engine stop condition, the accelerator operation amount detected by the accelerator sensor 35 is set. It may be added that Acc is 0 (during idle operation).
[0046]
Further, in each of the above embodiments, the resistance value of the
On the other hand, in each of the above-described embodiments, the load torque is applied to the
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the engine output control device of the first aspect of the present invention, it is possible to prevent a situation in which the occupant is uncomfortable due to the unnatural body behavior caused by the blast, by suppressing the blast during engine start. And drivability of the vehicle can be improved.
[0048]
According to the engine output control device of the second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the engine output absorption is controlled in accordance with the engine rotation speed which is correlated with the engine speed, thereby increasing the engine start-up speed. Can be more reliably suppressed.
According to the engine output control device of the third aspect of the present invention, in addition to the second aspect, by starting absorption of the engine output at an appropriate timing based on the predetermined rotational speed, the blow-up at the time of starting is more reliably suppressed. can do.
[0049]
According to the engine output control device of the fourth aspect of the present invention, in addition to the second or third aspect, by increasing the absorption of the engine output in accordance with the increase in the engine rotation speed, the blow-up at the start can be more reliably performed. Can be suppressed.
According to the engine output control device of the fifth aspect, in addition to the first to fourth aspects, the absorption of the engine output is stopped when the accelerator pedal is depressed, so that the quick start as intended by the driver is achieved. Can be realized.
[0050]
According to the engine output control device according to the sixth and seventh aspects of the present invention, in addition to the first to fifth aspects, by using an existing generator as the engine output absorbing means, an increase in vehicle weight and a rise in manufacturing cost can be reduced. It can be prevented before it happens.
According to the engine output control device of the eighth aspect, in addition to the first aspect, the learning correction of the throttle opening is inhibited while the engine output is being absorbed, thereby preventing erroneous learning of the throttle opening. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an engine output control device of an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical connection state of a starter generator.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a suppression mode setting routine executed by an ECU.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a blow-up suppression routine executed by an ECU according to the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a map for setting a resistance value of a load resistor.
FIG. 6 is a time chart showing an engine blow-up suppression state.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a blow-up suppression routine executed by an ECU according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1
21 1st solenoid (1st circuit)
22 Second solenoid (second circuit)
23 Load resistance (variable resistance)
31 ECU (engine stop / restart means, control means, throttle control means, learning correction prohibition means)
35 Accelerator sensor (accelerator state detection means)
36 Rotation speed sensor (rotation speed detection means)
Claims (8)
上記エンジンの出力軸に接続されて、該エンジン出力を吸収可能なエンジン出力吸収手段と、
上記エンジン出力吸収手段による上記エンジン出力の吸収を制御する制御手段とを備え、
上記エンジン出力吸収手段は、上記エンジン停止再始動手段によって上記エンジンが再始動されるときに上記エンジン出力の一部を吸収することを特徴とするエンジン出力制御装置。Engine stop and restart means for stopping the engine when a predetermined stop condition is satisfied, and restarting the stopped engine when the predetermined restart condition is satisfied;
An engine output absorbing means connected to an output shaft of the engine and capable of absorbing the engine output;
Control means for controlling the absorption of the engine output by the engine output absorption means,
The engine output control device, wherein the engine output absorbing means absorbs a part of the engine output when the engine is restarted by the engine stop / restart means.
上記エンジン出力吸収手段により上記エンジン出力が吸収されているときに上記スロットル制御手段による上記スロットル開度の学習補正を禁止する学習補正禁止手段と
を有することを特徴とする請求項1記載のエンジン出力制御装置。Throttle control means for controlling the throttle opening of the engine and learning and correcting the throttle opening;
2. The engine output according to claim 1, further comprising learning correction inhibiting means for inhibiting learning correction of the throttle opening by the throttle control means when the engine output is absorbed by the engine output absorbing means. Control device.
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