JP2008045457A - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子制御装置40は、アクセルペダル60の操作量、車速、及び無段変速機30の変速比の状態に基づいて内燃機関10の目標出力トルクを算出し、その目標出力トルクに基づいてスロットルバルブ14の目標開度を算出する。また、電子制御装置40は、無段変速機30の変速比についてその現状値が所定値よりも小さいときには、目標出力トルクに基づいて算出されるスロットルバルブ14の目標開度を予め設定された上限値以下の値に制限する。
【選択図】図1
Description
すなわち、自動変速機を備える車両では、定常走行中においてアクセルペダルが踏み込まれて加速状態に移行すると、自動変速機の変速比は小さい状態(いわゆるハイギヤの状態)から大きい状態(いわゆるローギヤの状態)に変更される。
請求項1に記載の発明は、自動変速機を備える車両に載置されるとともに吸入空気量を調量する空気量調量手段を備える内燃機関に適用されて、アクセルペダルの操作量、車速、及び前記自動変速機の変速比の状態に基づいて機関の目標出力トルクを算出し、その目標出力トルクに基づいて前記空気量調量手段の目標駆動量を算出する内燃機関の出力制御装置において、可変とされる前記自動変速機の変速比についてその現状値が所定値よりも小さいときには、前記目標出力トルクに基づいて算出される前記目標駆動量を予め設定された上限値以下の値に制限することをその要旨とする。
以下、本発明に係る内燃機関の出力制御装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
そして、この目標エンジン出力Ppに基づいて変速制御及び出力制御が行われる。
Tp=(Pp×K)/Nin …(1)
Tp:目標出力トルク[N・m]
Pp:目標エンジン出力Pp[kW]
Nin:入力回転速度[rpm]
K:定数=9549.3
そして、目標出力トルクTpに基づいて目標スロットル開度TApが算出され、その目標スロットル開度TApと上記スロットルセンサ73によって検出されるスロットル開度TAとが一致するようにスロットルバルブ14の開度が調整される。このようにスロットルバルブ14の開度が調整されることにより、目標出力トルクTpに応じた吸入空気量が燃焼室に導入されるとともに、その吸入空気量に応じた燃料が燃料噴射弁から噴射され、内燃機関10の出力トルクTは目標出力トルクTpに調整される。
すなわち、車両の定常走行中においてアクセルペダル60が踏み込まれ、車両が加速状態に移行すると、そうした加速要求に対応するべく、CVT30の変速比Rは小さい状態(いわゆるハイギヤの状態)から大きい状態(いわゆるローギヤの状態)に変更される。
例えば図4に示すように、時刻t1において、変速比Rが小さくなっている状態でアクセルペダル60が踏み込まれると、そのアクセル操作量ACCPが比較的小さい場合であっても、目標出力トルクTpは急激に大きくされる。そしてこの目標出力トルクTpの急増に合わせてスロットルバルブ14の開度(スロットル開度TA)も急激に大きくされ、吸入空気量は急増するようになる。このように吸入吸気量が急増すると、その急増した吸入空気量に対する燃料噴射量の変更遅れ、あるいは急増した吸入空気量に対するノッキング制御の遅れ等に起因してノッキングが発生しやすくなる。特に、変速比Rが小さい状態では、内燃機関のクランクシャフト12からCVT30の入力軸32への駆動抵抗が大きくなっているため、実際の出力トルクTが急増してもその増大分を速やかに車輪側に伝達することができない。そのため、機関の出力トルクTが急増した直後には、一時的ではあるものの機関負荷が増大し、さらにノッキングが発生しやすくなる。
本処理が開始されるとまず、現在の変速比Rが判定値A以下であるか否かが判定される(S100)。この判定値Aには、目標出力トルクTpが急増したときに上記ノッキングや駆動系のショックが発生するおそれのある変速比Rが設定されている。
上述したように、変速比Rが小さくなっている状態でアクセルペダル60が踏み込まれると(時刻t1)、そのアクセル操作量ACCPが比較的小さい場合であっても、目標出力トルクTpは急激に大きくされる。
一般に、内燃機関では、ノッキングが発生すると点火時期を遅角して同ノッキングの発生を抑えるといったノッキング制御が行われており、本実施形態の内燃機関10でも、そうしたノッキング制御を行うようにしている。ところで、点火時期を遅角すると、排気温度が上昇したり、出力トルクTが低下したりするといったデメリットがあるため、点火時期の遅角に際しては、排気温度の上昇や出力トルクTの低下等に対して許容可能な限界点火時期が存在する。ここで、スロットル開度TAが全開付近になっているときには、吸入空気量が多くなっており、実圧縮比は高くなるため、ノッキングが発生しやすくなる。従って、スロットル開度TAが全開付近になっているときには、ノッキングの発生を抑えるべく遅角された点火時期が上記限界時期付近になることがある。さらに、場合によっては遅角された同点火時期が上記限界時期に達してしまい、点火時期の遅角だけではノッキングの発生を抑えることができなくなるおそれがある。この点、本実施形態では、目標スロットル開度TApをガード値Gで制限するようにしており、スロットル開度TAの最大開度もそのガード値Gに制限される。従って、スロットル開度TAが制限されているときには、同スロットル開度TAが全開付近になることはなく、実圧縮の増大もある程度抑えることができる。そのため、スロットル開度TAが全開付近になる場合と比較して、点火時期は上記限界時期から離れた進角側の時期となり、ノッキング抑制のための点火時期遅角量を十分に確保することができる。従って、従来のノッキング制御でも、十分にノッキングの発生を抑えることができるようになる。
(1)可変とされるCVT30の変速比Rについてその現状値が判定値A以下のとき(ハイギアのとき)には、目標出力トルクTpに基づいて算出される目標スロットル開度TApを予め設定された上限値であるガード値G以下となるように制限するようにしている。従って、変速比Rが小さい状態において目標出力トルクTpが急増し、これにより吸入空気量が急激に増大することで生じやすくなるノッキング、あるいは目標出力トルクTpの急増による出力トルクの急激な増大によって生じやすくなる駆動系でのショックを好適に抑えることができるようになる。
(第2実施形態)
次に、本発明に係る内燃機関の出力制御装置を具体化した第2実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。
本処理が開始されるとまず、現在の変速比Rが判定値A以下であるか否かが判定される(S200)。この判定値Aには、目標出力トルクTpが急増したときに上記ノッキングや駆動系のショックが発生するおそれのある変速比Rが設定されている。
上述したように、変速比Rが小さくなっている状態でアクセルペダル60が踏み込まれると(時刻t1)、目標出力トルクTpは急激に大きくされる。
(4)可変とされるCVT30の変速比Rについてその現状値が判定値A以下のとき(ハイギアのとき)にあって、アクセル変化量ACCPHが判定値αに満たないときには、目標出力トルクTpに基づいて算出される目標スロットル開度TApを予め設定された上限値であるガード値G以下となるように制限するようにしている。従って、運転者による低い加速要求を満たしつつ、変速比Rが小さい状態において目標出力トルクTpが急増し、これにより吸入空気量が急激に増大することで生じやすくなるノッキング、あるいは目標出力トルクTpの急増による出力トルクの急激な増大によって生じやすくなる駆動系でのショックを好適に抑えることができるようになる。
(第3実施形態)
次に、本発明に係る内燃機関の出力制御装置を具体化した第3実施形態について、図10〜図12を参照して説明する。
一方、本実施形態では、第2実施形態で説明した修正処理に対して、さらに別の処理を追加することにより、運転者からの加速要求が高い場合にあって、その要求の度合に応じたスロットルバルブ14の開度調整を可能としており、本実施形態の修正処理はその一部が第2実施形態と異なっている。そこで以下では、その相違点を中心に、本実施形態にかかる出力制御装置を説明する。
本処理が開始されるとまず、現在の変速比Rが判定値A以下であるか否かが判定される(S200)。この判定値Aには、目標出力トルクTpが急増したときに上記ノッキングや駆動系のショックが発生するおそれのある変速比Rが設定されている。
ΔT=Tmax−Tp …(2)
ΔT:トルク差
Tmax:現在の機関回転速度NEにおける最大出力トルク
Tp:現在の目標出力トルクTp
そして、このトルク差ΔTが判定値C未満であるか否かが判定される(S310)。ここで、トルク差ΔTが小さいほど、最大出力トルクTmaxと目標出力トルクTpとの乖離度合は小さく、目標出力トルクTpはより最大出力トルクTmaxの近傍に設定されていることになるため、同トルク差ΔTの値に基づいて運転者の加速要求の度合を推定することができる。そこで、上記判定値Cには、運転者の加速要求が高い場合にあってその要求の度合が非常高いか否かを判定することのできる値が適宜設定されている。
図11に、上記修正処理の実行を通じた目標スロットル開度TApの設定について、運転者による加速要求が非常に高い場合の一態様を示す。
このとき、変速比Rの現状値が判定値A以下であって、アクセル変化量ACCPHが判定値α以上であり、さらにトルク差ΔTが判定値C未満である場合には、目標出力トルクTpに基づいて算出された目標スロットル開度TApは、全開開度TAmaxに修正される。その結果、アクセルペダル60が踏み込まれた直後にあってスロットルバルブ14は全開となり、吸入空気量は最大限に増量されて機関の出力トルクTは最大出力トルクTmaxになり、加速力が最大限に得られるようになる。このように、運転者による加速要求が非常に高いときには、出力トルクTが最大限に高められることにより、運転者による非常に高い加速要求を適切に満たすことが可能になる。
時刻t1において、変速比Rが小さくなっている状態でアクセルペダル60が踏み込まれると、目標出力トルクTpは急激に大きくされる。
(6)CVT30の変速比Rの現状値が判定値A所定値以下であって、アクセル変化量ACCPHが判定値α以上であるときには、目標出力トルクTpに基づいて算出された値を目標スロットル開度TApとして設定するようにしている。従って、運転者による比較的高い加速要求に応じた出力トルクTが得られるようになる。そのため、そうした運転者による加速要求を適切に満たすことが可能になる。
・ガード値Gを機関回転速度に基づいて可変設定するようにしたが、適宜設定される固定値としてもよい。例えば、各機関回転速度において最も小さいガード値Gを設定するようにしてもよい。
Claims (7)
- 自動変速機を備える車両に載置されるとともに吸入空気量を調量する空気量調量手段を備える内燃機関に適用されて、アクセルペダルの操作量、車速、及び前記自動変速機の変速比の状態に基づいて機関の目標出力トルクを算出し、その目標出力トルクに基づいて前記空気量調量手段の目標駆動量を算出する内燃機関の出力制御装置において、
可変とされる前記自動変速機の変速比についてその現状値が所定値よりも小さいときには、前記目標出力トルクに基づいて算出される前記目標駆動量を予め設定された上限値以下の値に制限する
ことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 - 自動変速機を備える車両に載置されるとともに吸入空気量を調量する空気量調量手段を備える内燃機関に適用されて、アクセルペダルの操作量、車速、及び前記自動変速機の変速比の状態に基づいて機関の目標出力トルクを算出し、その目標出力トルクに基づいて前記空気量調量手段の目標駆動量を算出する内燃機関の出力制御装置において、
可変とされる前記自動変速機の変速比についてその現状値が所定値よりも小さいときにあって、
前記操作量の増大量が規定値未満であるときには、前記目標出力トルクに基づいて算出される前記目標駆動量を予め設定された上限値以下の値に制限し、
前記操作量の増大量が前記規定値以上であるときには、前記目標駆動量を前記空気量調量手段の最大駆動量に設定する
ことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 - 自動変速機を備える車両に載置されるとともに吸入空気量を調量する空気量調量手段を備える内燃機関に適用されて、アクセルペダルの操作量、車速、及び前記自動変速機の変速比の状態に基づいて機関の目標出力トルクを算出し、その目標出力トルクに基づいて前記空気量調量手段の目標駆動量を算出する内燃機関の出力制御装置において、
可変とされる前記自動変速機の変速比についてその現状値が所定値よりも小さいときにあって、
前記操作量の増大量が規定値未満であるときには、前記目標出力トルクに基づいて算出される前記目標駆動量を予め設定された上限値以下の値に制限し、
前記操作量の増大量が前記規定値以上であるときには、前記目標出力トルクに基づいて算出された値を前記目標駆動量として設定し、
前記操作量の増大量が前記規定値以上であり、かつ機関回転速度に応じた最大出力トルクと前記目標出力トルクとの乖離度合が所定値未満であるときには、前記目標駆動量を前記空気量調量手段の最大駆動量に設定する
ことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 - 前記上限値は、機関回転速度に応じた最大出力トルクに対して所定割合だけ機関の出力トルクが小さくなる前記空気量調量手段の駆動量が設定される
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の出力制御装置。 - 前記所定割合だけ小さい機関の出力トルクは、前記駆動量の変化量に対する出力トルクの変化量が大きい領域から小さい領域に変化するときの変化領域内の出力トルクである
請求項4に記載の内燃機関の出力制御装置。 - 前記空気量調量手段は、機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブである
請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の出力制御装置。 - 前記空気量調量手段は、機関の吸気バルブについてその最大リフト量及び開弁期間の少なくとも一方を変更することにより吸入空気量を調量するバルブ特性可変機構である
請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の出力制御装置。
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