JP2006083771A - エンジンのアイドル回転速度制御方法及びアイドル回転速度制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オートメイテッド マニュアルトランスミッション搭載の車両において、アイドリング時にクリープ走行が開始された際、エンジンECU101のアイドル回転速度PID制御部54において、PID制御の演算定数がクリープ走行に適した状態に切り替えられるようになっており、クラッチがロックアップしたときに、特に、PID制御の積分項が速やかに減少するため、エンジン回転数のハンチング現象の発生が抑圧されるものとなっている。
【選択図】図1
Description
かかるMMT搭載の車両は、オートマチック・トランスミッション搭載の車両と同様に、いわゆるクリープ走行が可能となっている。
また、内燃機関のスロットルバルブ制御にPID制御を用いるようにしたものとしては、例えば、特許文献2等に開示されたようなものが公知・周知となっている。
本発明の他の目的は、オートメイテッド マニュアルトランスミッション搭載の車両においてトランスミッション制御が自動モードにある場合における車両停止の際のエンジンの無駄な吹き上がりをなくし、乗員に不快感を招くようなことがないエンジンのアイドル回転速度制御方法及びその装置を提供することにある。
トランスミッションの動作が、所望により選択された手動モードと自動モードのいずれかで制御可能とされると共に、アイドリング状態にあるエンジンの回転速度が、当該エンジンの実際の回転速度と目標回転速度との差に基づいてPID制御されるよう構成されてなる車両におけるエンジンのアイドル回転速度制御方法であって、
前記エンジンがアイドリング状態にある場合に、前記車両のクリープ走行が開始された際、前記PID制御における演算定数をクリープ走行に適した値に切り替えるよう構成されてなるものである。
また、本発明に係るアイドル回転速度制御装置は、
トランスミッションの動作が、所望により選択された手動モードと自動モードのいずれかで制御可能とされると共に、アイドリング状態にあるエンジンの回転速度が、当該エンジンの実際の回転速度と目標回転速度との差に基づいてPID制御されるよう構成されてなる車両のアイドル回転速度制御装置であって、
クリープ走行の開始と終了に応じた信号をそれぞれ生成するクリープ走行識別手段と、
前記クリープ走行認識手段の出力に基づいて、アイドリング状態においてクリープ走行状態にある場合のエンジンの目標回転数と、非クリープ走行状態のアイドリング状態におけるエンジンの目標回転数とをそれそれ演算出力する目標回転生成手段と、
前記目標回転生成手段の出力と、エンジンの実回転数との差に基づいてエンジンの回転制御のための制御信号をPID動作によって生成するPID制御手段とを具備して、
前記PID制御手段は、前記クリープ走行識別手段からクリープ走行開始に応じた信号が出力された際に、PID動作における演算定数を切り替えるよう構成されてなるものである。
また、クリープ走行からクラッチが断とされた際に、エンジンのアイドル回転速度をPID制御する積分項の値を強制的に零とするようにしたので、従来と異なり、クリープ走行状態においてクラッチを切った際、不要なエンジン回転数の吹き上がりが生ずることが確実に抑圧され、乗員に不快感や不安感を与えることがないドライバビリティの高い車両を提供することができるという効果を奏するものである。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるエンジンのアイドル回転速度制御装置が実現された車両電子制御システムの構成例について、図1を参照しつつ説明する。
この車両の動作制御を行う車両電子制御システムは、内燃機関としてのエンジン100の動作制御のためのエンジン電子制御ユニット(図1においては「E−ECU」と表記)101と、エンジン100の回転駆動力を変速して車輪(図示せず)に伝達する変速装置(図1においては「MMT」と表記)102と、変速装置102の動作制御を行う変速電子制御ユニット(図1においては「MMT ECU」と表記)103とを主たる構成要素としてなるものである。
かかる変速ECU103は、変速装置102の動作制御を行いつつ、次述するエンジンECU101に対して、アイドル回転速度制御のために必要な情報として、ギア位置情報VSP(図1においては「VSP」と表記)、制御モード要求値MRQ(図1においては「MRQ」と表記)及びクリープ要求フラグORQ(図1においては「ORQ」と表記)の3つの情報を出力するようになっている。
制御モード要求値MRQは、変速装置102及び変速ECU103からエンジンECU101へ対する動作制御の要求の状態を示すもので、要求する動作状態に応じて予め設定された値が出力されるようになっている。
クリープ要求フラグORQは、変速装置102がクリープ走行の制御状態となる場合に出力されるものである。
これらは、それぞれ予め定められたコード形式で変速ECU103からエンジンECU101へ出力されるようになっているものである。
すなわち、本発明の実施の形態におけるエンジンECU101は、クリープアクティベイトフラグ生成部(図1においては「クリープアクティベイトフラグ生成」と表記)51と、アイドル目標回転数生成部(図1においては「ISC目標回転数生成」と表記)52と、アクセル情報生成部(図1においては「アクセル情報生成」と表記)53と、アイドル回転速度PID制御部(図1においては「ISC PID」と表記)54と、エンジントルク制御部(図1においては「エンジントルク制御」と表記)55とを有して構成されたものとなっており、これら各部51〜55は、具体的にはマイクロコンピュータ(図示せず)によるプログラムの実行によって実現されるものである。
また、アイドルフラグB_LLは、アイドリング状態であるか否かを示すためのフラグである。具体的には、例えば、アクセル開度の情報から図示されないアクセルが踏まれていない状態と判定された場合、すなわち、アイドリング状態と判定された場合に「1」が設定され、それ以外の場合には「0」とされるものである。
そして、この2つの目標トルク差分DMLLRI,DMLLRは、次述するエンジントルク制御部55におけるエンジン回転数制御に供されるものとなっている。
この図2に示されたアイドル回転速度PID制御部54は、加減算部1とP項・D項生成部(図2においては「P項・D項生成」と表記)2と、積分項生成部3と、I項出力リミッター4と、積分初期条件設定部(図2においては「積分初期条件設定」と表記)5とを有してなるものとなっている。これらは、実際には、プログラムの実行によって機能的に実現されるものである。
P項・D項生成部2は、加減算部1により得られた差分(NSOL−NMOT)についての比例(P項)及び微分(D項)値を生成し、目標トルク差分PD項DMLLRとして出力するようになっている。
特に、本発明の実施の形態におけるP項・D項生成部2は、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTがオフの場合とオンの場合とでは、P項及びD項のそれぞれの値を生成するための演算定数が切り替えられるようになっており、それぞれの状態に応じた適切な目標トルク差分PD項DMLLRが得られるようになっている。
特に、本発明の実施の形態における積分項生成部3は、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTがオフの場合とオンの場合とでは、積分項生成のための演算定数が次述するようにして切り替え代えられて、それぞれの状態に応じた適切な目標トルク差分I項DMLLRIが得られるようになっている。
まず、図4(A)において、実線はアイドリング時にクリープ走行状態となる場合のエンジン100の目標回転数の変化を、二点鎖線は実際のエンジン回転数の変化を、一点鎖線は車速の変化を、それぞれ模式的に示す特性線である。また、図4(B)において、実線は積分項生成部3における目標トルク差分I項DMLLRIのロックアップまでの平均的な変化を、一点鎖線は演算定数の切り替えにおける目標トルク差分I項DMLLRIのロックアップ後における変化を、二点鎖線は積分初期条件設定部5による演算定数の設定がなされている場合のロックアップ後の目標トルク差分I項DMLLRIの変化を、それぞれ模式的に示す特性線である。
図5には、この目標トルク差分I項DMLLRIの強制リセットをさらに説明するための説明図が示されており、以下、同図を参照しつつ目標トルク差分I項DMLLRIの強制リセットについて説明する。なお、図5(A)において、実線はクリープ走行終了前後におけるエンジン100の目標回転数を、一点鎖線は車速を、それぞれ模式的に示す特性線である。
これに対して、本願発明の実施の形態においては、クラッチ断の時点、すなわち、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTがオンからオフとなった時点で、目標トルク差分I項DMLLRIの値を強制的に零とする(図5(B)の実線矢印部分参照)ようになっており、そのため、従来と異なり、クラッチが断とされた後のエンジン回転数の吹き上がりが生じないものとなっている。
また、本発明の実施の形態における積分項生成部3は、I項出力リミッター4によって、出力される目標トルク差分I項DMLLRIの最小値と最大値とが、それぞれ所定の大きさに制限されるようになっている。
図3は、上記構成のエンジンECU101によって実行されるアイドリング回転速度制御の処理手順を示すもので、エンジンECU101によって実行される種々のサブルーチン処理の一つとして実行されるものとなっている。
処理が開始されると、最初にクリープアクティベイトフラグB_CREEPACTがオフからオンへ変化したか否かが判定され(図3のステップS200参照)、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTがオフからオンへ変化したと判定された場合(YESの場合)には、後述するステップS202へ進む一方、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTがオフからオンへ変化していないと判定された場合(NOの場合)、すなわち、換言すれば、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTはオフであると判定された場合には、次述するステップ210の処理へ進むこととなる。。
次いで、上述のように設定された演算定数による通常時のPID制御によるアイドル回転速度制御が行われることとなり(図3のステップS214参照)、この一連のサブルーチン処理が一旦終了することとなる。
したがって、先に述べたようにこの場合のPID制御における演算定数は、特に、アイドリング状態においてクリープ走行がなされる際に、図示されないクラッチが半クラッチ状態から徐々に接続されてゆき、最終的にいわゆるロックアップ状態となって実エンジン回転数が目標回転速度に達した際に、それ以後、通常時(非クリープ走行状態)と異なりPID制御における積分項が速やかに減少してゆくようになっているため、従来のようなエンジン回転数のハンチング現象が抑圧されることとなる。
一方、先のステップS206において、クリープアクティベイトフラグB_CREEPACTはオンからオフへ切り替わっていないと判定された場合(NO)は、クリープ走行が継続されている状態であるとして先のステップS204で説明したPID制御によるアイドル回転速度制御が継続され、一連のサブルーチン処理が一旦終了されることとなる。
なお、上述のようにして切り替えられるPID制御における演算定数は、車両の規模等によって種々適切なものが選定されるべきものであって、特定の値に限定される必要はないものである。また、如何なる演算定数が適切かは、コンピュータシュミレーションや実験等によって決定するのが好適である。
また、エンジンECU101のアイドル目標回転数生成部52により、目標回転生成手段が実現されたものとなっている。
さらに、エンジンECU101のアイドル回転速度PID制御部54によりPID制御手段が実現されたものとなっている。
2…P項・D項生成部
3…積分項生成部
5…積分初期条件設定部
51…クリープアクティベイトフラグ生成部
52…アイドル目標回転数生成部
53…アクセル情報生成部
54…アイドル回転速度PID制御部
55…エンジントルク制御部
100…エンジン
101…エンジンECU
102…変速装置
103…変速ECU
Claims (8)
- トランスミッションの動作が、所望により選択された手動モードと自動モードのいずれかで制御可能とされると共に、アイドリング状態にあるエンジンの回転速度が、当該エンジンの実際の回転速度と目標回転速度との差に基づいてPID制御されるよう構成されてなる車両におけるエンジンのアイドル回転速度制御方法であって、
前記エンジンがアイドリング状態にある場合に、前記車両のクリープ走行が開始された際、前記PID制御における演算定数をクリープ走行に適した値に切り替えることを特徴とするエンジンのアイドル回転速度制御方法。 - クリープ走行時に切り替えられるPID制御における演算定数は、クラッチがロックアップされた以後のPID制御における積分値が、速やかに減少するように設定されたものであることを特徴とする請求項1記載のエンジンのアイドル回転速度制御方法。
- クラッチ断とされてクリープ走行が終了された際に、PID制御における積分値を強制的に零とすることを特徴とする請求項2記載のエンジンのアイドル回転速度制御方法。
- トランスミッションの動作が、所望により選択された手動モードと自動モードのいずれかで制御可能とされると共に、アイドリング状態にあるエンジンの回転速度が、当該エンジンの実際の回転速度と目標回転速度との差に基づいてPID制御されるよう構成されてなる車両におけるエンジンのアイドル回転速度制御方法であって、
車両がクリープ走行状態にある状態からクラッチ断とされてクリープ走行が終了された際に、前記PID制御における積分値を強制的に零とすることを特徴とするエンジンのアイドル回転速度制御方法。 - トランスミッションの動作が、所望により選択された手動モードと自動モードのいずれかで制御可能とされると共に、アイドリング状態にあるエンジンの回転速度が、当該エンジンの実際の回転速度と目標回転速度との差に基づいてPID制御されるよう構成されてなる車両のアイドル回転速度制御装置であって、
クリープ走行の開始と終了に応じた信号をそれぞれ生成するクリープ走行識別手段と、
前記クリープ走行認識手段の出力に基づいて、アイドリング状態においてクリープ走行状態にある場合のエンジンの目標回転数と、非クリープ走行状態のアイドリング状態におけるエンジンの目標回転数とをそれそれ演算出力する目標回転生成手段と、
前記目標回転生成手段の出力と、エンジンの実回転数との差に基づいてエンジンの回転制御のための制御信号をPID動作によって生成するPID制御手段と、
を具備してなり、
前記PID制御手段は、前記クリープ走行識別手段からクリープ走行開始に応じた信号が出力された際に、PID動作における演算定数を切り替えるよう構成されてなることを特徴とするアイドル回転速度制御装置。 - クリープ走行時に切り替えられるPID制御手段における演算定数は、クラッチがロックアップされた以後のPID制御における積分値が、速やかに減少するように設定されたものであることを特徴とする請求項5記載のアイドル回転速度制御装置。
- PID制御手段は、クリープ走行識別手段によりクリープ走行の終了に応じた信号が出力された際、積分値を強制的に零とするよう構成されてなることを特徴とする請求項6記載のアイドル回転速度制御装置。
- トランスミッションの動作が、所望により選択された手動モードと自動モードのいずれかで制御可能とされると共に、アイドリング状態にあるエンジンの回転速度が、当該エンジンの実際の回転速度と目標回転速度との差に基づいてPID制御されるよう構成されてなる車両のアイドル回転速度制御装置であって、
クリープ走行の開始と終了に応じた信号をそれぞれ生成するクリープ走行識別手段と、
前記クリープ走行認識手段の出力に基づいて、アイドリング状態においてクリープ走行状態にある場合のエンジンの目標回転数と、非クリープ走行状態のアイドリング状態におけるエンジンの目標回転数とをそれそれ演算出力する目標回転生成手段と、
前記目標回転生成手段の出力と、エンジンの実回転数との差に基づいてエンジンの回転制御のための制御信号をPID動作によって生成するPID制御手段と、
を具備してなり、
前記PID制御手段は、前記クリープ走行識別手段によりクリープ走行の終了に応じた信号が出力された際、積分値を強制的に零とするよう構成されてなることを特徴とするアイドル回転速度制御装置。
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