JP2007132288A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007132288A
JP2007132288A JP2005326914A JP2005326914A JP2007132288A JP 2007132288 A JP2007132288 A JP 2007132288A JP 2005326914 A JP2005326914 A JP 2005326914A JP 2005326914 A JP2005326914 A JP 2005326914A JP 2007132288 A JP2007132288 A JP 2007132288A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
assist
characteristic
internal combustion
combustion engine
supercharging pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005326914A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Igarashi
修 五十嵐
Akihide Okuyama
晃英 奥山
Masakazu Tabata
正和 田畑
Hideyuki Nishida
秀之 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005326914A priority Critical patent/JP2007132288A/ja
Priority to DE102006035425A priority patent/DE102006035425A1/de
Priority to CNA2006101451047A priority patent/CN1963165A/zh
Publication of JP2007132288A publication Critical patent/JP2007132288A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F02D23/02Controlling engines characterised by their being supercharged the engines being of fuel-injection type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を実現することで、内燃機関のドライバビリティを向上させることを目的とする。
【解決手段】電動機28を有するターボ過給機26を備える。アクセル開度およびアクセル開度変化率に基づいて、運転者からの電動アシスト要求レベルを判断し、そのレベルに応じて、電動機28のトルク特性(MATの過給圧特性)を変更する。
【選択図】図1

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、ターボ過給機を備えた内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
従来、例えば特許文献1には、電動機付きターボ過給機を有する内燃機関の制御装置が開示されている。この従来の装置では、目標過給圧、実過給圧および電動機への供給電力の関係を規定した所定の電力決定基準に基づいて、電動機への供給電力を決定するようにしている。そして、電動機の特性の経年変化に対応できるようにすべく、電動機への供給電力に対する実際の過給圧変動を学習して、当該電力決定基準を補正するようにしている。
特開2003−239754号公報 特許第3203869号
上述した従来の装置は、電動機の出力特性を可変とするものではなく、そのような一律の出力特性しか有しない電動機では、車両の加速と運転者の加速感との間にずれが生ずる場合がある。このように、上記従来の装置は、車両の加速を運転者の加速感に一致させるような制御を実現できておらず、この点につき、未だ改良の余地を残すものであった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を実現することで、内燃機関のドライバビリティを向上し得る内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、上記の目的を達成するため、過給機を備える内燃機関の制御装置であって、
運転者からの加速要求に関する情報を取得する加速要求取得手段と、
前記加速要求に関する情報に基づいて、前記過給機の過給圧特性を決定する特性決定手段と、
前記特性決定手段により決定された前記過給圧特性に基づいて、前記過給機を制御する過給機制御手段と、
を備えることを特徴とする。
また、第2の発明は、第1の発明において、前記過給機は、ターボ過給機であり、ターボ回転をアシストするアシスト機構を備えており、
前記加速要求取得手段が取得する前記情報は、運転者からのアシスト要求に関する情報であることを特徴とする。
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、複数の前記過給圧特性を記憶する特性記憶手段を更に備え、
前記特性決定手段は、前記特性記憶手段に記憶された複数の前記過給圧特性の中から、加速要求に関する前記情報に基づいて前記過給圧特性を選択することを特徴とする。
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、前記加速要求取得手段は、アクセル開度およびアクセル開度変化率の少なくとも一方に基づいて、加速要求に関する前記情報を取得することを特徴とする。
また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、前記加速要求取得手段は、アクセルペダルとは別に、運転者からの加速要求に関する前記情報を受け付ける受付手段を更に備えることを特徴とする。
また、第6の発明は、第2、第3、または第5の発明において、前記特性決定手段は、アシスト要求に関する前記情報に基づいて、前記ターボ過給機のタービン回転数に関する情報を設定するタービン回転数情報設定手段を含み、当該タービン回転数に関する前記情報に基づいて、前記過給圧特性を決定することを特徴とする。
また、第7の発明は、第2乃至第6の発明の何れかにおいて、前記特性決定手段は、前記過給圧特性を変更する際に、変更後の前記過給圧特性値になまし処理を施すか否かを、或いは、変更後の前記過給圧特性値に与えるなまし量のレベルを、前記ターボ過給機の実過給圧に基づいて決定することを特徴とする。
また、第8の発明は、第1乃至第7の発明の何れかにおいて、前記特性決定手段は、加速要求に関する前記情報に基づいて加速性能を重視すべきか否かを判断する加速要求度判断手段を含み、加速性能を重視すべきであると判断された場合には、当該判断がなされなかった場合に比して、高い機関トルクが得られるような前記過給圧特性を選択することを特徴とする。
また、第9の発明は、第1乃至第8の発明の何れかにおいて、前記特性決定手段は、加速要求に関する前記情報に基づいて燃費性能を重視すべきか否かを判断する燃費要求度判断手段を含み、燃費性能を重視すべきであると判断された場合には、当該判断がなされなかった場合に比して、低い機関トルクが得られるような前記過給圧特性を選択することを特徴とする。
また、第10の発明は、第1乃至第9の発明の何れかにおいて、前記特性決定手段は、加速要求に関する前記情報の変化を学習する加速要求学習手段を含み、前記加速要求学習手段の学習結果を反映して前記過給圧特性を決定することを特徴とする。
また、第11の発明は、第1乃至第10の発明の何れかにおいて、前記アシスト機構は、電動機であることを特徴とする。
また、第12の発明は、第2乃至第11の発明の何れかにおいて、前記アシスト機構の作動状態を出力するアシスト状態出力手段を更に備えることを特徴とする。
また、第13の発明は、第2乃至第12の発明の何れかにおいて、アシスト要求に関する前記情報の入力を運転者に促すための情報を出力する情報出力手段を更に備えることを特徴とする。
また、第14の発明は、第2乃至第13の発明の何れかにおいて、前記アシスト状態出力手段が出力する前記作動状態は、前記アシスト機構のアシストレベルを含むことを特徴とする。
また、第15の発明は、第2乃至第14の発明の何れかにおいて、前記加速要求取得手段が取得するアシスト要求に関する前記情報は、アシスト禁止を指示する情報を含むことを特徴とする。
第1の発明によれば、運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を実現することができ、内燃機関のドライバビリティを向上させることができる。
第2の発明によれば、運転者のアシスト要求に従ってターボ過給機の過給圧特性を制御することで、運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を実現することができる。
第3の発明によれば、運転者からの加速要求に関する情報に基づいて、好適な過給圧特性が選択されるため、車両の加速と運転者の加速感との間にずれが生じないようにすることができる。
第4の発明によれば、アクセル開度およびアクセル開度変化率の少なくとも一方に基づいて、運転者からの加速要求に関する情報を正確に取得することができる。
第5の発明によれば、運転者からの加速要求に関する情報をより確実な方法で取得することができる。
第6の発明によれば、アクセル開度等の内燃機関側の情報によらずに、ターボ過給機側の情報で過給圧特性の制御をすることが可能となり、アシスト機構のハードウェア構成の簡素化、コストダウン、信頼性の向上を図ることができる。
第7の発明によれば、ターボ過給機の作動状態によって異なる過給圧感度を判断して、運転者が要求する加速感となるように車両の加速をなるべく即応させることができる。
第8の発明によれば、運転者から強い加速感を要求された場合に、加速応答遅れを低減することができる。
第9の発明によれば、運転者から燃費性能を重視する加速が要求された場合に、省燃費特性が得られる加速の態様に切り替えることができる。
第10の発明によれば、運転者によって異なる加速時の運転態様を考慮することで、運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を更に好適に実現することができる。
第11の発明によれば、電動機付きターボ過給機を備えたシステムにおいて、上記効果を得ることができる。
第12の発明によれば、現在のアシスト機構の作動状態を運転者に知らせることで、内燃機関のトルク変化に対する運転者の違和感を軽減することができる。
第13の発明によれば、アシスト機構が作動中であることを運転者に認識させることで、運転者にアシスト要求に関する情報の入力を促すことができる。
第14の発明によれば、アシスト機構の具体的な作動状態を運転者に知らせることができる。
第15の発明によれば、運転者にアシストの禁止の要否を判断させることで、より運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を実現することができる。
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、複数の気筒(図1では4つの気筒)を有するディーゼル機関10と、ディーゼル機関10に空気を供給する吸気系と、ディーゼル機関10から排気ガスを排出する排気系と、ディーゼル機関10の運転を制御する制御系とを備えている。ディーゼル機関10は、車両に搭載され、その動力源とされる。
ディーゼル機関10の吸気系には、吸気マニホールド12と、吸気マニホールド12に接続される吸気管14が備えられる。空気は大気中から吸気管14に取り込まれ、吸気マニホールド12を介して各気筒の燃焼室に分配される。吸気管14の入口には、エアクリーナ16が取り付けられている。エアクリーナ16の下流近傍には、吸気管14に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ18が設けられている。
また、吸気マニホールド12の上流には、吸気絞り弁20が設けられている。吸気絞り弁20の上流には、圧縮された空気を冷却するインタークーラ22が設けられている。また、吸気絞り弁20の下流には、吸気管14内の圧力に応じた信号を出力する過給圧センサ24が配置されている。
エアフローメータ18から吸気絞り弁20に至る吸気管14の途中には、電動機付きターボ過給機(モータアシストターボ過給機、以下、MATという)26が設けられている。MAT26は、コンプレッサ26a、タービン26b、そして、コンプレッサ26aとタービン26bとの間に配置される電動機28から構成されている。コンプレッサ26aとタービン26bとは連結軸によって一体に連結され、コンプレッサ26aはタービン26bに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動される。連結軸は電動機28のロータにもなっており、電動機28を作動させることで、コンプレッサ26aを強制駆動することもできる。また、連結軸には、コンプレッサ26aの回転数(ターボ回転数)に応じた信号を出力するターボ回転数センサ30が取り付けられている。
コンプレッサ26aからインタークーラ22に至る吸気管14の途中には、吸気バイパス管32の一端が接続されている。吸気バイパス管32の他端は、コンプレッサ26aの上流側に接続されている。吸気バイパス管32の途中には、吸気バイパス管32を流れる空気の流量を制御するためのバイパスバルブ34が配置されている。バイパスバルブ34を操作して吸気バイパス管32の入口を開くことで、コンプレッサ26aにより圧縮された空気の一部は再びコンプレッサ26aの入口側に戻される。ターボ過給機26のサージが生じ易い運転状態のときに、コンプレッサ26aを出た空気の一部を、吸気バイパス管32を通してコンプレッサ26aの入口側に戻すことにより、サージを防止することができる。
ディーゼル機関10の排気系には、排気マニホールド36と、排気マニホールド36に接続される排気管38が備えられる。ディーゼル機関10の各気筒から排出される排気ガスは排気マニホールド36に集められ、排気マニホールド36を介して排気管38へ排出される。
ディーゼル機関10の制御系には、ECU(Electronic Control Unit)40と、モータコントローラ42とが備えられる。モータコントローラ42は、ECU40からの指令に基づいて、電動機28への通電状態を制御する。電動機28への電力は、バッテリ44から供給される。ECU40は、図1に示すシステム全体を総合制御する制御装置である。
ECU40の出力側には、モータコントローラ42の他、吸気絞り弁20、バイパスバルブ34等の種々のアクチュエータが接続され、ECU40の入力側には、エアフローメータ18、および過給圧センサ24の他、アクセル開度センサ46やクランク角センサ48等の種々のセンサ類が接続されている。また、モータコントローラ42には、ターボ回転数センサ30が接続されている。アクセル開度センサ46は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)に応じた信号を出力するセンサであり、クランク角センサ48は、クランクシャフトの回転角度に応じた信号を出力するセンサである。クランク角センサ48の出力によれば、機関回転数NE[rpm]などを検出することができる。ECU40には、これらの機器やセンサ以外にも複数の機器やセンサが接続されているが、ここではその説明は省略する。ECU40は、各センサの出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがって各機器を駆動するようになっている。
[実施の形態1の特徴]
本実施形態のシステムにおいて、ECU40は、ディーゼル機関10の運転状態と、その運転状態の下での目標過給圧との関係を定めたマップ(図示省略)を記憶している。そして、ECU40は、過給圧センサ24により検出される実過給圧が、現在の運転状態に応じた目標過給圧と一致するように、過給圧のフィードバック制御を行う。つまり、ECU40は、目標過給圧と実過給圧との偏差を算出し、この偏差がゼロになるように制御を行う。
以上のように構成されたディーゼル機関10のように電動機付きターボ過給機を備える内燃機関において、電動機の出力特性が一律であった場合には、運転者の加速要求(電動アシスト要求)の程度に関係なく、電動機が加速時に発する出力は同じものとなる。その結果、車両の加速と運転者の加速感との間にずれが生じ得る。そこで、本実施形態では、上記のずれを回避してディーゼル機関10のドライバビリティを向上させるべく、運転者の電動アシスト要求のレベルに応じて、電動機28のトルク特性(MAT26の過給圧特性)を変更させるようにした。
[実施の形態1における具体的処理]
図2は、上記の機能を実現するために、本実施の形態1においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。
図2に示すルーチンでは、先ず、既述した各種センサから入力される信号に対して所定の処理が施される(ステップ100)。この入力信号処理により、ディーゼル機関10の運転状態を表す各種のパラメータが取得される。より具体的には、エンジン回転数、アクセル開度、目標スロットル開度、燃料噴射量、実過給圧、および実ターボ回転数などが取得される。
次に、電動アシストを開始または継続すべき所定の条件が成立しているか否かが判別される(ステップ102)。具体的には、ECU40は、予め用意した運転状態判別マップを参照し、エンジン回転数とアクセル開度とから、現在のディーゼル機関10の運転状態が電動アシストを必要とする運転状態か否かを判定する。電動アシストを必要とする運転状態とは、例えば、MAT26を駆動するための排気エネルギは少ないが、高いトルクが要求されるような運転状態(低回転高負荷状態)である。現在のディーゼル機関10の運転状態が電動アシストを必要とする運転状態であるならば、アシスト開始・継続条件は成立する。一方、電動アシストを必要とする運転状態でない場合には、アシスト開始・継続条件は不成立となり、本ルーチンの処理が終了される。
上記電動アシスト開始・継続条件が成立している場合には、次いで、運転者からの加速要求(電動アシスト要求)のレベルが高いか否かが判定される(ステップ104)。具体的には、所定の判定値を基準として、アクセル開度およびアクセル開度の変化率が大きいほど、加速要求レベルが高いと判断される。尚、ここでは、アクセル開度とアクセル開度変化率とに基づいて加速要求レベルを判断することとしているが、これに限らず、アクセル開度変化率のみに基づいて加速要求レベルを判断してもよい。
上記ステップ104において、運転者の加速要求レベルが高いと判定された場合には、電動機28を駆動する際のトルク特性として、最大トルク特性が選択される(ステップ106)。図3は、ターボ回転数(電動機28の回転数)に対する電動機出力の設定を表した図である。図3におけるそれぞれの波形の傾きは、電動機28のトルク特性に対応している。ここでは、傾きの急な波形を最大トルク特性と称し、もう一方の傾きの緩やかな波形を低トルク特性と称している。加速要求レベルが高いと判定された場合には、ターボの過給遅れを防止することで運転者の急加速要求を満たすべく、上記のように最大トルク特性が選択される。
次に、エンジン回転数および目標スロットル開度に基づいて、目標ターボ回転数が決定される(ステップ108)。図4は、エンジン回転数および目標スロットル開度との関係に基づいて、目標ターボ回転数を決定するためにECU40が備えるマップである。図4に示すマップでは、目標スロットル開度が大きくなるほど目標ターボ回転数が高くなるように設定されている。また、低エンジン回転領域では、エンジン回転数が高くなるほど目標ターボ回転数が高くなるように、一方、高エンジン回転領域では、エンジン回転数の変化に対して目標ターボ回転数が一定値を保つように設定されている。
一方、上記ステップ104において、運転者の加速要求レベルが低いと判定された場合には、電動機28を駆動する際のトルク特性として、低トルク特性が選択される(ステップ110)。次いで、エンジン回転数および目標スロットル開度に基づいて、目標ターボ回転数が決定される(ステップ112)。
次に、今回起動した処理サイクルが、今回の電動アシスト開始・継続条件の成立後における初回の処理サイクルであるか否かが判別される(ステップ114)。その結果、今回の処理サイクルが初回であると判定された場合には、次いで、MAT26の実過給圧に基づいて、現在のMAT26の作動領域が過給圧感度の低い領域であるか否かが判別される(ステップ116)。図5は、過給圧とMAT26のコンプレッサ回転数との関係を表す作動特性図である。図5に示すように、MAT26のコンプレッサは、コンプレッサ回転数(ターボ回転数)が高くなるにつれ、過給圧が高くなるような作動特性を有している。コンプレッサ回転数の低い領域では、過給圧自体が低いため、電動機28のトルク特性を変化させることで過給圧に急激な変化を与えても、吸入空気量に与える変化は小さい。従って、コンプレッサの低い領域は、過給圧感度の低い領域であると言える。
上記ステップ116において、過給圧感度の低い領域であると判定された場合には、即座にトルク特性を変化させてもディーゼル機関10に過大なトルク変動が生ずることがないと判断できるため、上記ステップ106または110において選択されたトルク特性をそのまま使用して、電動機28によるターボ回転のアシストが開始または継続される(ステップ118)。
一方、上記ステップ116において、過給圧感度の低い領域でないと判定された場合には、上記ステップ106または110において選択されたトルク特性に徐々に変化させるための所定のなまし処理を施した後に、電動機28による過給圧のアシストが開始または継続される(ステップ120)。
また、上記ステップ114において、今回の処理サイクルが初回でないと判定された場合には、次いで、今回の処理サイクルにおける電動機28のトルク特性値が、前回の処理サイクルにおけるトルク特性値と同じか否かが判別される(ステップ122)。その結果、前回のトルク特性値と同じであると判定された場合には、次いで、ステップ116以降の処理が実行される。
上記ステップ122において、前回のトルク特性値と同じでないと判定された場合には、電動機28に与える電流値が制御されることで、電動機28のトルク特性が変更される(ステップ124)。次いで、上記ステップ116と同様にして、過給圧感度が判別される(ステップ126)。その結果、当該過給圧感度が低い領域である場合には、上記ステップ106または110において選択されたトルク特性が継続使用され(ステップ128)、当該過給圧感度が低い領域でない場合には、上記ステップ106または110において選択されたトルク特性に所定のなまし処理を施しつつ、アシストが継続される(ステップ130)。
次に、電動アシストの停止条件が成立したか否かが判別される(ステップ132)。具体的には、MAT26の実過給圧が目標過給圧に未だ達していない場合には、電動アシスト停止条件が不成立であると判定される。この場合には、電動アシストがそのまま継続される。一方、MAT26の実過給圧が目標過給圧に達した場合には、電動アシスト停止条件が成立したと判定される。この場合には、次いで、ECU40から電動機28への電力供給が停止され、電動機28による電動アシストが停止される(ステップ134)。
以上説明した図2に示すルーチンによれば、運転者からの加速要求(電動アシスト要求)レベルに応じて、電動機28のトルク特性、言い換えれば、MAT26の過給圧特性が変更される。このような制御によれば、車両の加速と運転者の加速感とのずれを回避することができ、ディーゼル機関10のドライバビリティを向上させることができる。
また、上記ルーチンの処理では、MAT26の実過給圧に基づいて、MAT26の作動領域が過給圧感度の低い領域であるか否かを判別することとしている。このような処理によれば、MAT26の過給圧感度を判断することで、運転者から要求される加速感がなるべく得られるように、MAT26の過給圧特性を即応させることができる。より具体的には、上記の処理によれば、過給圧感度の高い領域では、所定のなまし処理を施しつつ最新のトルク特性に変更させることにより、ディーゼル機関10に過大なトルク変動を与えることを回避することができるとともに、過給圧感度の低い領域では、直ちに最新のトルク特性を電動機28に与えることにより、運転者から要求される加速感が得られる車両の加速を即座に実現することができる。
ところで、上述した実施の形態1においては、運転者の電動アシスト要求レベルに基づいて電動機28のトルク特性を変更させることとしているが、本発明において、運転者の加速要求レベルに基づいてターボ過給機の過給圧特性を変更させる手法は、これに限定されるものではない。すなわち、ターボ過給機の過給圧特性は、電動機28のトルク特性の変更だけでなく、電動機28の出力特性を直接的に変更するものであってもよい。また、電動アシスト要求レベルに基づいて過給圧特性が変更される過給機をアシストするアシスト機構は、過給機を強制的にアシスト可能なものであればMAT26に限らず、例えば、電動式コンプレッサ等であってもよい。
また、加速要求レベルに基づいて過給圧特性を変更するものであれば、電動アシスト要求を受けて制御されるものに限られるものでもなく、可変ノズル機構を備える過給機であれば、加速要求レベルに基づいてノズルベーン(VN)の開度を変更することで、過給機の過給圧特性を変更するものであってもよい。更には、排気管に開度制御の可能なウエストゲートバルブを備える過給システムを有するものであれば、加速要求レベルに基づいてウエストゲートバルブの開度を変更することで、過給機の過給圧特性を変更するものであってもよい。
また、上述した実施の形態1においては、MAT26の過給圧特性を変更するために、電動機28のトルク特性を変更するようにしている、すなわち、上記図3においては波形の傾きを変更するようにしているが、これに限らず、電動機の出力に上限を設けることによって電動機28の出力特性を変更するものであってもよい。
また、上述した実施の形態1においては、MAT26の実過給圧に基づいて過給圧感度を判別することにより、過給圧特性の切り替え時になまし処理を行うか否かを決定することとしているが、これに限らず、実過給圧に応じて、なまし量のレベルを変更するようにしてもよい。
尚、上述した実施の形態1においては、ECU40が、上記ステップ104の処理を実行することにより前記第1の発明における「加速要求取得手段」が、上記ステップ106、110、または124の処理を実行することにより前記第1の発明における「特性決定手段」が、上記ステップ118、120、128、または130の処理を実行することにより前記第1の発明における「過給機制御手段」が、それぞれ実現されている。
また、ECU40が上記ステップ104、106、および110の処理を実行することにより前記第3の発明における「特性記憶手段」が実現されている。
また、ECU40が上記ステップ104、106、および110の処理を実行することにより前記第8の発明における「加速要求度判断手段」が実現されている。
実施の形態2.
次に、図6および図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に、図2に示すルーチンに代えて後述する図6に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
[実施の形態2の特徴]
本実施形態のシステムは、運転者が要求する加速感に応じた車両の加速がより正確に得られるようにするために、運転者の加速要求(電動アシスト要求)レベルに応じて、MAT26のトルク特性を多段階に変更させることとした。
[実施の形態2における具体的処理]
図6は、上記の要求を実現するために、本実施の形態2においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。また、図6において、図2に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
図6に示すルーチンでは、電動アシスト開始・継続条件が成立していると判定された場合には(ステップ102)、次いで、運転者からの加速要求(電動アシスト要求)のレベルを判別すべく、現在のアクセル開度の変化率が所定の判定値B以上であるか否かが判別される(ステップ200)。その結果、当該変化率が判定値B以上であると判定された場合には、次いで、当該変化率が判定値Bより大きな値に設定された判定値A以上であるか否かが判別される(ステップ202)。
上記ステップ202において、アクセル開度変化率が判定値A以上であると判定された場合、すなわち、運転者からの電動アシスト要求レベルが高いと判断できる場合には、電動機28を駆動する際のトルク特性として、最大トルク特性が選択される(ステップ204)。図7は、ターボ回転数(電動機28の回転数)に対する電動機出力の設定を表した図である。図7におけるそれぞれの波形の傾きは、上記図3と同様に、電動機28のトルク特性に対応している。ここでは、傾きの最も急な波形を最大トルク特性と称し、傾きが最も緩やかな波形を低トルク特性と称し、両者の中間的な傾きを有する波形を中トルク特性と称する。電動アシスト要求レベルが高いと判定された場合には、ターボの過給遅れを防止することで運転者の急加速要求を満たすべく、上記のように最大トルク特性が選択される。
次に、エンジン回転数および目標スロットル開度に基づいて、目標ターボ回転数が決定される(ステップ206)。目標ターボ回転数は、本実施形態においても上記図4に示すマップを参照して取得することができる。
一方、上記ステップ202において、アクセル開度変化率が判定値A以上でないと判定された場合、すなわち、現在のアクセル開度変化率が判定値AからBの間にあって運転者からの電動アシスト要求レベルが中レベルであると判断できる場合には、電動機28を駆動する際のトルク特性として、中トルク特性が選択される(ステップ208)。
次に、エンジン回転数および目標スロットル開度に基づいて、目標ターボ回転数が決定される(ステップ210)。
また、上記ステップ200において、アクセル開度変化率が判定値B以上でないと判定された場合、すなわち、運転者からの電動アシスト要求レベルが低いと判断できる場合には、電動機28を駆動する際のトルク特性として、低トルク特性が選択される(ステップ212)。
次に、エンジン回転数および目標スロットル開度に基づいて、目標ターボ回転数が決定される(ステップ214)。
本ルーチンにおけるステップ114以降の処理は上記図2に示すルーチンの処理と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
以上説明した図6に示すルーチンによれば、上述した実施の形態1のシステムに比して、運転者の加速要求(電動アシスト要求)レベルに応じて、より細かく電動機28のトルク特性を変更することにより、運転者が要求する加速感に応じた車両の加速をより正確に得ることのできるシステムを実現することができる。
実施の形態3.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に、図6に示すルーチンに代えて後述する図8に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
[実施の形態3の特徴]
上述した実施の形態1または2における図2または図6のルーチンにおいて、電動アシストの実行中に運転者からの電動アシスト要求レベルが変更された場合には、電動機28のトルク特性が変更されることとなる(上記ステップ124)。このような状況が生ずるのは、運転者によって加速時のアクセルペダルの踏み込み方に違いがあり、その結果、アクセルペダルに基づく運転者からの電動アシスト要求に応じて決定された電動機28のトルク特性と、運転者が望む加速感との間にずれがあるからと考えることができる。
そこで、本実施形態では、ECU40によってトルク特性が決定された後の運転者の電動アシスト要求の変化を学習し、当該学習値に基づいて電動機28のトルク特性を決定することとした。
[実施の形態3における具体的処理]
図8は、上記の機能を実現するために、本実施の形態3においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。また、図8において、図6に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、図8に示すルーチンでは、説明を簡素化するため、ルーチン中の処理から上述したなまし処理を省略しているが、本ルーチンの処理とともに上述したなまし処理を行うようにしてもよい。
図8に示すルーチンでは、前回のトルク特性値と同じでないと判定された場合には(ステップ122)、次いで、当該ステップ122が不成立となった回数がカウントされる(ステップ300)。具体的には、本ステップ300では、より高いトルク特性への変更があった回数と、より低いトルク特性への変更があった回数のそれぞれについて計数される。この計数結果は、ECU40のメモリに記憶される。
また、本ルーチンでは、上記ステップ200および202の処理によって、運転者からの電動アシスト要求レベルが判断された後は、何れの場合も、次いで、学習値に基づいて電動機28のトルク特性が決定される(ステップ302、304、306)。例えば、ECU40によってトルク特性が決定された後にアクセルペダルが更に踏み込まれることで、より高いトルク特性に変更されることがあった場合には、運転者が期待する強い加速感が得られていないと判断することができ、逆に、トルク特性の決定後にアクセルペダルが戻されたために、より低いトルク特性に変更されることがあった場合には、運転者が期待よりも強すぎる加速感を得ていると判断することができる。
上記ステップ302、304、および306のうち、ステップ304の処理を例に説明すると、上記ステップ300の計数結果から、より高いトルク特性への変更の履歴が確認された場合には、電動アシスト要求レベルが中レベルであると判断されていても、中トルク特性ではなく、最大トルク特性が選択される。一方、上記ステップ300の計数結果から、より低いトルク特性への変更の履歴が確認された場合には、電動アシスト要求レベルが中レベルであると判断されていても、中トルク特性ではなく、低トルク特性が選択される。つまり、上記ステップ300のカウンタ値を反映させてトルク特性が選択される。他の302、306についても同様である。
また、本ルーチンでは、上記ステップ302、304、および306の何れかのステップで選択されたトルク特性に従って、電動アシストが開始・継続される(ステップ308)。
以上説明した図8に示すルーチンによれば、車両の加速が運転者の要求する加速感に近づくようにトルク特性が学習される。このため、上記ルーチンによれば、運転者による加速時のアクセルペダルの踏み込み方の違いをも加味して、運転者が要求する加速感に沿った車両の加速を更に好適に実現することができる。
尚、上述した実施の形態3においては、ECU40が上記ステップ300〜306の処理を実行することにより前記第10の発明における「加速要求学習手段」が実現されている。
実施の形態4.
次に、図9乃至図18を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
図9は、本発明の実施の形態4のシステム構成を説明するための図である。尚、図9において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[実施の形態4の特徴]
図9に示すシステムは、アシスト量切替スイッチ50およびインジケータ52を備えている点を除き、図1に示すシステムと同様の構成を有している。より具体的には、アシスト量切替スイッチ50は、運転者からの電動アシスト要求(加速要求)に関する情報を受け付けるためのものである。アシスト量切替スイッチ50は、車両の運転中に運転者が操作できるように、車両のインストルメントパネルやステアリングホイール等に設けるのが好適である。
図9に示すように、アシスト量切替スイッチ50には、運転者がアシスト量を調整可能なマニュアルアシストモードとして、緩やかな加速感を得る際に用いるLOWモードと強い加速感を得る際に用いるHIGHモードと両者の中間的な加速感を得る際に用いるMID(ミディアム)モードとが設定されている。また、アシスト量切替スイッチ50には、MAT26によるアシストを禁止するOFFモードや、運転者によるアシスト量の切替を必要としないAUTOモードが設定されている。AUTOモードでは、ECU40が上記図2、または図7、図8等のルーチンの処理に従ってアシスト量の制御を実行する。尚、マニュアルモードの段数は、上記のような2段に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
インジケータ52は、MAT26の作動状態を出力するためのものであり、図9に示すように、インストルメントパネルにおけるコンビネーションメータパネル内や車両情報ディスプレイ内に設けるのが好適である。
図10は、図9に示すインジケータ52の表示の一例である。より具体的には、図10(A)に示すように、アシスト量切替スイッチ50がOFFとされている停止モードの場合には、インジケータ52は、上記メータパネル等に「STOP」と表示する。また、マニュアルアシストモードの場合には、インジケータ52は、図10(B)に示す指針表示によって、現在のMAT26のアシストレベルを表示する。上記図9に示すアシスト量切替スイッチ50には設けられていないが、アシスト量切替スイッチ50に、更に、学習モードやエコモードをも設けることとし、それらのモードにある場合には、インジケータ52によって「LEARN」や「ECO」と表示させるようにしてもよい。また、インジケータ52に表示されるMAT26のアシストレベルは、上記のモード表示に限られるものではなく、例えば、MAT26の実過給圧値、トルク値、駆動出力値等であってもよい。
尚、学習モードおよびエコモードは、例えば、後述する実施の形態5において説明する手法で実現することができる。また、ここでは、インジケータ52によって視覚を通じて運転者にMAT26の作動状態を知らせるようにしているが、これに限らず、音声案内などの他の手法で知らせるようにしてもよい。
また、本実施形態のインジケータ52では、MAT26の作動中には、文字表示を点滅させるようにしている。これにより、MAT26の作動中であることを運転者に認識させることで、モード情報の入力を運転者に促すことができる。
以上説明した図9および図10の構成によれば、MAT26の現在の作動状態がどのようになっているかを運転者に知らせることで、ディーゼル機関10のトルク変化に対する運転者の違和感を軽減することができる。また、現在のMAT26の作動状態が、アシスト量の大きな走り重視のHIGHモードであるか、或いはアシスト量の小さな燃費重視のLOWモードであるか等を知らせることができるので、それらのモードに応じた運転をするように運転者に注意を促すことが可能となる。
[実施の形態4における具体的処理]
図11は、上記マニュアルアシストモード時に、上記のアシスト量切替スイッチ50の出力に基づいてMAT26による電動アシストを実現するためにECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。また、既述したように、AUTOモード、学習モード、およびエコモード時の電動アシストについては、他の実施の形態のルーチンを実行させることにより実現することができる。
図11に示すルーチンでは、先ず、電動アシスト量を切り替えるアシスト量切替スイッチ50により制御される電圧が取得される(ステップ400)。次いで、アシスト量切替スイッチ50がアシストON状態を指示しているか否か、つまり、マニュアルアシストモードが選択されているか否かが判別される(ステップ402)。その結果、マニュアルアシストモードが選択されている場合には、電動機28に与える最大電流量Imaxが図12の電流量マップを参照して決定される(ステップ404)。
図12に示すマップでは、アシスト量切替スイッチ50の電圧が高くなるほど、すなわち、アシスト量の大きなモードが選択されるほど、電動機28に与える最大電流量Imaxが大きくなるように設定されている。MAT26の負荷(トルク)制御は、通電電流の振幅を可変させることで行われる。すなわち、本実施形態において電動アシスト量に応じてMAT26に与える電流量を変化させることは、上述した実施の形態1等において電動アシスト量に応じてトルク特性を変更させていることに対応している。
次に、電動アシスト開始条件の成否が判別され(ステップ406)、当該条件が成立した場合には、上記ステップ404において決定された最大電流量Imaxに従って電動アシストが開始される(ステップ408)。以後、所定の電動アシスト終了条件が成立した場合には(ステップ410)、電動アシストが停止される(ステップ412)。
以上説明した図11に示すルーチンによれば、アシスト量切替スイッチ50によって受け付けた運転者の電動アシスト要求に基づいて、運転者の要求する車両の加速感を満足させる電動アシスト制御を実現することができる。
ところで、上述した実施の形態4においては、アシスト量切替スイッチ50の電圧値に基づいて、電動機28に与える最大電流量Imaxを変化させるようにしている。このような手法によれば、電流量に応じてMAT26の負荷(トルク)を連続的に変更することができる。しかしながら、このような手法によれば、電動機28を制御するモータコントローラ42のインバータ制御に複雑な処理が必要となる。ディーゼル機関10の制御系の構成を簡素化させつつ、アシスト量切替スイッチ50の電圧値に基づいて電動アシスト量を切り替えるためには、例えば、以下の3つのような手法を用いるものであってもよい。
先ず、図13および図14を参照して、他の第1の手法について説明する。尚、図13において、図11に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図13に示すルーチンでは、上記ステップ404に代えて、図14のアクセルペダルマップを参照して、電動アシストを開始するアシスト開始ペダル開度eacca_asonが決定される(ステップ500)。図14に示すマップでは、アシスト量切替スイッチ50の電圧が高くなるほど、アシスト開始ペダル開度eacca_asonが小さな開度となるように設定されている。
次に、電動アシスト開始条件が成立しているか否か、すなわち、現在のアクセル開度eacca>アシスト開始ペダル開度eacca_asonが成立するか否かが判別され(ステップ502)、本条件が成立したと判定された場合には、電動アシストが開始される(ステップ504)。尚、この場合には、最大電流量Imaxは、一定値に固定されたままとする。
以上説明した図13に示すルーチンによれば、より大きな電動アシスト量が要求されているときほど、より小さなアクセル開度eaccaから電動アシストを開始させることができる。このため、アシスト量切替スイッチ50に基づく運転者からの電動アシスト要求レベルに応じて、電動アシストの態様を変更することができる。また、このような手法によれば、上記図11に示すルーチンの手法に比して、モータコントローラ42に電動アシストのON、OFFのみを指示すればよく、モータコントローラ42の簡素化、コストダウン、信頼性の向上を図ることができる。
次に、図15および図16を参照して、他の第2の手法について説明する。尚、図15において、図11に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図15に示すルーチンでは、上記ステップ404に代えて、図16のアシスト開始タービン回転数マップを参照して、電動アシストを開始するアシスト開始タービン回転数ent_asonが決定される(ステップ600)。図16に示すマップでは、アシスト量切替スイッチ50の電圧が高くなるほど、アシスト開始タービン回転数ent_asonが低くなるように設定されている。
次に、電動アシスト開始条件が成立しているか否か、すなわち、現在のタービン回転数ent>アシスト開始タービン回転数ent_asonが成立するか否かが判別され(ステップ602)、本条件が成立したと判定された場合には、電動アシストが開始される(ステップ604)。尚、この場合には、最大電流量Imaxは、一定値に固定されたままとする。
以上説明した図15に示すルーチンによれば、より大きな電動アシスト量が要求されているときほど、より低いタービン回転数entから電動アシストを開始させることができる。このため、アシスト量切替スイッチ50に基づく運転者からの電動アシスト要求レベルに応じて、電動アシストの態様を変更することができる。また、このような手法によれば、タービン回転数entをパラメータとしたことで、エンジンECU40が取得する情報によらずにMAT26に関する情報のみで過給圧特性を決定し、電動アシスト制御を行うことが可能となる。このため、上記図13に示すルーチンの手法に比して更に、モータコントローラ42の簡素化、コストダウン、信頼性の向上を図ることができる。
次に、図17および図18を参照して、他の第3の手法について説明する。尚、図17において、図11に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図17に示すルーチンでは、電動アシスト開始条件が成立したと判定された場合には(ステップ406)、最大電流量Imaxが固定された状態で電動アシストが開始される(ステップ700)。次いで、図18のアシスト終了タービン回転数マップを参照して、電動アシストを終了させるべきアシスト終了タービン回転数ent_asoffが決定される(ステップ702)。図18に示すマップでは、アシスト量切替スイッチ50の電圧が高くなるほど、アシスト終了タービン回転数ent_asoffが高くなるように設定されている。
次に、電動アシスト終了条件が成立しているか否か、すなわち、現在のタービン回転数ent>アシスト終了タービン回転数ent_asoffが成立するか否かが判別され(ステップ704)、本条件が成立したと判定された場合には、電動アシストが終了される(ステップ706)。
以上説明した図17に示すルーチンによれば、より大きな電動アシスト量が要求されているときほど、より高いタービン回転数entまで電動アシストを継続させることができる。このため、アシスト量切替スイッチ50に基づく運転者からの電動アシスト要求レベルに応じて、電動アシストの態様を変更することができる。また、このような手法によっても、MAT26に関する情報のみで電動アシスト制御を行うことが可能となるため、モータコントローラ42の簡素化、コストダウン、信頼性の向上を図ることができる。
更に、上記のような手法によれば、電動アシストの開始タイミングは、電動アシスト要求レベルに関係なく同じとなる。このため、アシスト開始時にディーゼル機関10が発するトルクに違いがなく、運転者に与える違和感を少なくすることができる。また、上記図18のマップの設定によれば、LOWモードのように大きなアシスト量を要求されていない状況下では、電動アシストを早く終了させることにより、消費電力の低減を図ることもできる。
尚、上述した実施の形態4においては、アシスト量切替スイッチ50が前記第5の発明における「受付手段」に相当している。
また、インジケータ52が前記第12の発明における「アシスト状態出力手段」に相当している。
また、ECU40がMAT26の作動中にインジケータ52の文字表示を点滅させることにより前記第13の発明における「情報出力手段」が実現されている。
また、ECU40が上記ステップ600または702の処理を実行することにより前記第6の発明における「タービン回転数設定手段」が実現されている。
実施の形態5.
次に、図19および図20を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。
本実施形態のシステムは、図9に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に、図11に示すルーチンに代えて後述する図19に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。尚、本実施形態においては、アシスト量切替スイッチ50に、図9中に示す各モードに加え、学習モードおよびエコモードが設定されているものとする。
[実施の形態5の特徴]
加速時における運転者のアクセルペダル操作の癖を学習する学習モードを設けることとすれば、運転者の特質に合致した電動アシストを実現することができる。本実施形態のシステムは、学習機能によって運転者の特質に合致させつつ、更に、省燃費を実現することのできるエコモードを備えるシステムを提供するためのものである。
[実施の形態5における具体的処理]
図19は、上記エコモードを実現するためにECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。
図19に示すルーチンでは、先ず、電動機28に与える最大電流量Imaxのアシスト量学習値Imaxgが読み出される(ステップ800)。ここでは、アシスト量学習値Imaxgは、ECU40が別途実行する図示しないアシスト量学習ルーチンによって算出されるものとする。
より具体的には、そのアシスト量学習ルーチンでは、ECU40によって常時算出される加速時のアクセルペダル変化率の平均値に基づいて、当該変化率が大きいほどアシスト量が大きくなるように、また、当該変化率が小さいほどアシスト量が小さくなるように、最大電流量Imaxが学習される。図20は、学習モード時およびエコモード時におけるそれぞれのアシスト量学習値Imax0またはImax1を算出するために、ECU40が記憶しているアシスト量学習マップの一例である。
図20に示すマップでは、アクセル開度変化率平均値が大きくなるほど、アシスト量学習値Imax0およびImax1が大きくなるように設定されている。また、このマップでは、エコモード時におけるアシスト量学習値Imax1の方が、通常の学習モード時におけるアシスト量学習値Imax0に比して、小さくなるように設定されている。
次に、アシスト量切替スイッチ50によってエコモードが選択されていると判定された場合には(ステップ802)、アシスト量学習値Imax1分を補正した最大電流量Imaxが算出される(ステップ804)。以後、本ステップ804において算出された最大電流量Imaxに従って電動アシストが実行される(ステップ406〜412)。
以上説明した図19に示すルーチンによれば、エコモードが選択されている場合には、通常の学習モードが選択されている場合に比して、常に電動アシスト量がより小さな値で学習される。このため、本実施形態のシステムによれば、学習機能によって運転者の特質に合致させつつ、更に、省燃費を実現することができる。そして、手動でのアシスト量の切り替えが煩わしいときには、このようなエコモードを選択していれば、運転者が特別な操作をしなくても、省燃費を実現しながらに運転者の要求する加速感を満足させることができる。
尚、上述した実施の形態5においては、ECU40がインジケータ52の電圧に基づいてエコモードであるか他のモードであるかを判断することにより前記第9の発明における「燃費要求度判断手段」が実現されている。
本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。 ターボ回転数(電動機の回転数)に対する電動機出力の設定を表した図である。 エンジン回転数および目標スロットル開度との関係に基づいて、目標ターボ回転数を決定するためにECUが備えるマップである。 過給圧とMATのコンプレッサ回転数との関係を表す作動特性図である。 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。 ターボ回転数(電動機の回転数)に対する電動機出力の設定を表した図である。 本発明の実施の形態3において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態4のシステム構成を説明するための図である。 図9に示すインジケータの表示の一例である。 本発明の実施の形態4において実行されるルーチンのフローチャートである。 図11に示すルーチンにおいて参照される電流量マップである。 本発明の実施の形態4に関連する第1の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。 図13に示すルーチンにおいて参照されるアクセルペダルマップである。 本発明の実施の形態4に関連する第2の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。 図15に示すルーチンにおいて参照されるアシスト開始タービン回転数マップである。 本発明の実施の形態4に関連する第3の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。 図17に示すルーチンにおいて参照されるアシスト終了タービン回転数マップである。 本発明の実施の形態5において実行されるルーチンのフローチャートである。 図19に示すルーチンにおいて参照されるアシスト量学習マップである。
符号の説明
10 ディーゼル機関
14 吸気管
24 過給圧センサ
26 電動機付きターボ過給機(MAT)
26a コンプレッサ
26b タービン
28 電動機
30 ターボ回転数センサ
38 排気管
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 モータコントローラ
46 アクセル開度センサ
50 アシスト量切替スイッチ
52 インジケータ

Claims (15)

  1. 過給機を備える内燃機関の制御装置であって、
    運転者からの加速要求に関する情報を取得する加速要求取得手段と、
    前記加速要求に関する情報に基づいて、前記過給機の過給圧特性を決定する特性決定手段と、
    前記特性決定手段により決定された前記過給圧特性に基づいて、前記過給機を制御する過給機制御手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記過給機は、ターボ過給機であり、ターボ回転をアシストするアシスト機構を備えており、
    前記加速要求取得手段が取得する前記情報は、運転者からのアシスト要求に関する情報であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  3. 複数の前記過給圧特性を記憶する特性記憶手段を更に備え、
    前記特性決定手段は、前記特性記憶手段に記憶された複数の前記過給圧特性の中から、加速要求に関する前記情報に基づいて前記過給圧特性を選択することを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記加速要求取得手段は、アクセル開度およびアクセル開度変化率の少なくとも一方に基づいて、加速要求に関する前記情報を取得することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記加速要求取得手段は、アクセルペダルとは別に、運転者からの加速要求に関する前記情報を受け付ける受付手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  6. 前記特性決定手段は、アシスト要求に関する前記情報に基づいて、前記ターボ過給機のタービン回転数に関する情報を設定するタービン回転数情報設定手段を含み、当該タービン回転数に関する前記情報に基づいて、前記過給圧特性を決定することを特徴とする請求項2、3、または5記載の内燃機関の制御装置。
  7. 前記特性決定手段は、前記過給圧特性を変更する際に、変更後の前記過給圧特性値になまし処理を施すか否かを、或いは、変更後の前記過給圧特性値に与えるなまし量のレベルを、前記ターボ過給機の実過給圧に基づいて決定することを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  8. 前記特性決定手段は、加速要求に関する前記情報に基づいて加速性能を重視すべきか否かを判断する加速要求度判断手段を含み、加速性能を重視すべきであると判断された場合には、当該判断がなされなかった場合に比して、高い機関トルクが得られるような前記過給圧特性を選択することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  9. 前記特性決定手段は、加速要求に関する前記情報に基づいて燃費性能を重視すべきか否かを判断する燃費要求度判断手段を含み、燃費性能を重視すべきであると判断された場合には、当該判断がなされなかった場合に比して、低い機関トルクが得られるような前記過給圧特性を選択することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  10. 前記特性決定手段は、加速要求に関する前記情報の変化を学習する加速要求学習手段を含み、前記加速要求学習手段の学習結果を反映して前記過給圧特性を決定することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  11. 前記アシスト機構は、電動機であることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  12. 前記アシスト機構の作動状態を出力するアシスト状態出力手段を更に備えることを特徴とする請求項2乃至11の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  13. アシスト要求に関する前記情報の入力を運転者に促すための情報を出力する情報出力手段を更に備えることを特徴とする請求項2乃至12の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  14. 前記アシスト状態出力手段が出力する前記作動状態は、前記アシスト機構のアシストレベルを含むことを特徴とする請求項2乃至13の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  15. 前記加速要求取得手段が取得するアシスト要求に関する前記情報は、アシスト禁止を指示する情報を含むことを特徴とする請求項2乃至14の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
JP2005326914A 2005-11-11 2005-11-11 内燃機関の制御装置 Pending JP2007132288A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005326914A JP2007132288A (ja) 2005-11-11 2005-11-11 内燃機関の制御装置
DE102006035425A DE102006035425A1 (de) 2005-11-11 2006-11-10 Brennkraftmaschinensteuervorrichtung
CNA2006101451047A CN1963165A (zh) 2005-11-11 2006-11-10 内燃机控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005326914A JP2007132288A (ja) 2005-11-11 2005-11-11 内燃機関の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007132288A true JP2007132288A (ja) 2007-05-31

Family

ID=38047770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005326914A Pending JP2007132288A (ja) 2005-11-11 2005-11-11 内燃機関の制御装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2007132288A (ja)
CN (1) CN1963165A (ja)
DE (1) DE102006035425A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010265810A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の制御装置
WO2012137921A1 (ja) 2011-04-08 2012-10-11 株式会社Ihi 電動アシスト過給機とその制御方法
JP2013036385A (ja) * 2011-08-08 2013-02-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
WO2016132455A1 (ja) * 2015-02-17 2016-08-25 ボルボ トラック コーポレーション 電動過給システム及び電動過給機の制御方法
CN112081675A (zh) * 2020-07-31 2020-12-15 广西玉柴机器股份有限公司 一种内燃机控制器防喘振功能控制策略

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4332860B2 (ja) * 2007-09-05 2009-09-16 トヨタ自動車株式会社 ターボ過給機付き内燃機関
FR2986274A3 (fr) * 2012-01-30 2013-08-02 Renault Sa Procede de pilotage d'une suralimentation
CN103452601A (zh) * 2013-08-19 2013-12-18 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种涡轮增压系统
DE102013223454A1 (de) * 2013-11-18 2015-05-21 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Steuern eines Ventilelements
US9790849B2 (en) * 2015-09-03 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Method and system to operate a compressor for an engine
US10018164B2 (en) 2016-02-02 2018-07-10 GM Global Technology Operations LLC Gas compressor pressure relief noise reduction
CN106089407A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 张文斌 电动废气涡轮增压器装置
JP7200873B2 (ja) * 2019-07-29 2023-01-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0544490A (ja) * 1991-08-09 1993-02-23 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの過給圧制御方法
JPH06280594A (ja) * 1993-03-24 1994-10-04 Isuzu Motors Ltd 回転電機付ターボチャージャの制御装置
JP2995733B2 (ja) * 1988-10-06 1999-12-27 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジン燃料噴射制御装置
JP2000220462A (ja) * 1998-11-27 2000-08-08 Mazda Motor Corp タ―ボ過給機付エンジンの制御装置
JP2002047943A (ja) * 2000-08-07 2002-02-15 Mazda Motor Corp 可変ノズル式過給機の制御装置
JP2003239754A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
JP2003239755A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
JP2003328861A (ja) * 2002-05-15 2003-11-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2005138719A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Toyota Motor Corp パワートレーンの制御装置
JP2005178518A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用運転支援装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2995733B2 (ja) * 1988-10-06 1999-12-27 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジン燃料噴射制御装置
JPH0544490A (ja) * 1991-08-09 1993-02-23 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの過給圧制御方法
JPH06280594A (ja) * 1993-03-24 1994-10-04 Isuzu Motors Ltd 回転電機付ターボチャージャの制御装置
JP2000220462A (ja) * 1998-11-27 2000-08-08 Mazda Motor Corp タ―ボ過給機付エンジンの制御装置
JP2002047943A (ja) * 2000-08-07 2002-02-15 Mazda Motor Corp 可変ノズル式過給機の制御装置
JP2003239754A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
JP2003239755A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Toyota Motor Corp 過給圧制御装置
JP2003328861A (ja) * 2002-05-15 2003-11-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2005138719A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Toyota Motor Corp パワートレーンの制御装置
JP2005178518A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用運転支援装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010265810A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の制御装置
WO2012137921A1 (ja) 2011-04-08 2012-10-11 株式会社Ihi 電動アシスト過給機とその制御方法
US9303554B2 (en) 2011-04-08 2016-04-05 Ihi Corporation Power-assisted supercharger and method for controlling same
JP2013036385A (ja) * 2011-08-08 2013-02-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
WO2016132455A1 (ja) * 2015-02-17 2016-08-25 ボルボ トラック コーポレーション 電動過給システム及び電動過給機の制御方法
US10655548B2 (en) 2015-02-17 2020-05-19 Volvo Truck Corporation Electric supercharging system and method for controlling electric supercharger
CN112081675A (zh) * 2020-07-31 2020-12-15 广西玉柴机器股份有限公司 一种内燃机控制器防喘振功能控制策略

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006035425A1 (de) 2007-06-06
CN1963165A (zh) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007132288A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6264326B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6248993B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3925397B2 (ja) 電動機付ターボチャージャ制御装置
JP4844342B2 (ja) 車両の制御装置
JP4635793B2 (ja) 内燃機関用過給システム
US8122986B2 (en) Powertrain and method for controlling a powertrain in a vehicle
EP3449109B1 (en) Physics-based vehicle turbocharger control techniques
JP2007303330A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
EP2653704A1 (en) Internal combustion engine control apparatus
JP2000506240A (ja) 過給可能な内燃機関の出力の制御または調整方法および装置
JP6090280B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007092622A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007291961A (ja) 遠心式圧縮機を備える内燃機関の制御装置
KR102672895B1 (ko) 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 제어 방법
JPH11280510A (ja) 内燃機関のターボチャージャ制御装置
JP4923941B2 (ja) 過給制御装置
JP2007198253A (ja) 電動過給機を備える内燃機関の制御装置
JP6763488B2 (ja) 車両用内燃機関の制御方法および制御装置
JP4311304B2 (ja) 内燃機関用過給システム
JP5631465B1 (ja) 電動過給機の制御装置および電動過給機の制御方法
JP2016200034A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4314995B2 (ja) 電動過給器付きエンジンの制御装置
JP4858237B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2007132298A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070514

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080624

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080820

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090113