JP2011127521A - 内燃機関の機関回転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキを操作せずに自動変速機を非駆動レンジに保持している状態から、駆動レンジに変更すると、自動変速機のレンジが変更された直後に、機関回転数が上昇し、この結果、トルクがクリープ力に十分な大きさになるために、車両にそのトルク変化によるショックが発生することになった。
【解決手段】ブレーキを備える車両に搭載される、自動変速機を備えた内燃機関の機関回転制御方法において、ブレーキの操作状態を検出し、検出したブレーキの操作状態が非操作である時に、自動変速機の非駆動レンジから駆動レンジへの変更操作を検出した場合に、目標機関回転数を非駆動レンジにおける目標回転数より第一所定値低い第一機関回転数に変更し、目標回転数の第一機関回転数への変更から所定期間の後に非駆動レンジにおける目標回転数より第二所定値高い第二機関回転数になるように内燃機関の出力を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機を備える内燃機関において、非駆動レンジから駆動レンジへと自動変速機が操作された際の機関回転制御方法に関するものである。

従来、自動変速機を備える内燃機関にあっては、パーキングレンジ及びニュートラルレンジの非駆動レンジからドライブレンジなどの駆動レンジに切り替える場合に、自動変速機が内燃機関の負荷になり、アイドリング運転時の機関回転数が多少不安定になることがあった。特許文献１のものでは、自動変速機を非駆動レンジから駆動レンジに変更する場合に自動変速機の流体温度を検出しておき、検出した流体温度に応じて遅延時間を演算し、レンジの変更を検出した時点から遅延時間に相当する時間が経過した後に、機関出力を増加させるように、内燃機関を制御することで、機関回転数の不安定を回避するようにしている。

特開昭６２‐１３１９３９号公報

ところで、このような自動変速機の場合、駆動レンジにおいて、ブレーキを操作している状態から、ブレーキの操作を解除すると機関回転数を上昇させてクリープ力が発生するようにしている。このような機関回転数の制御にあっては、自動変速機を非駆動レンジに保持している状態で、かつブレーキを操作していない状態から、駆動レンジに変更すると、ブレーキの操作が行われていないので、自動変速機のレンジが変更された直後に、機関回転数を上昇させるように内燃機関を制御する。この結果、トルクがクリープ力に十分な大きさになるために、車両にそのトルク変化によるショックが発生することになった。

そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。

すなわち、本発明の内燃機関の機関回転制御方法は、ブレーキを備える車両に搭載される、自動変速機を備えた内燃機関の機関回転制御方法において、ブレーキの操作状態を検出し、検出したブレーキの操作状態が非操作である時に、自動変速機の非駆動レンジから駆動レンジへの変更操作を検出した場合に、目標機関回転数を非駆動レンジにおける目標回転数より第一所定値低い第一機関回転数に変更し、目標回転数の第一機関回転数への変更から所定期間の後に非駆動レンジにおける目標回転数より第二所定値高い第二機関回転数になるように内燃機関の出力を制御することを特徴とする。

このような構成にあっては、ブレーキを操作していないで、自動変速機を非駆動レンジから駆動レンジへレンジの変更を行うと、目標回転数を非駆動レンジにおける目標回転数よい所定値低い第一機関回転数に変更するので、トルクの上昇が低い。そして目標回転数の変更から所定期間後に、非駆動レンジにおける目標回転数より所定値高い第二機関回転数になるように内燃機関の出力すなわちトルクを制御することで、クリープ力を確保して上記のトルク変動によるショックの発生を抑制する。

本発明は、以上説明したような構成であり、ブレーキを操作していない時に自動変速機を非駆動レンジから駆動レンジに変速する場合に、トルク変動を緩やかにすることができ、車両全体として体感し得るショックを軽減することができる

本発明の実施形態を実施する制御システムの構成を示すブロック図。 同実施形態の制御手順を示すフローチャート。 同実施形態の作用説明図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

この実施形態の車両は、例えば四輪自動車であり、制動装置としてのブレーキ１を備えている。ブレーキ１は、ブレーキペダル２を操作することでそれぞれの車輪３に制動力を発生させるもので、公知のものであってよい。ブレーキペダル２の操作状態は、ブレーキセンサ４から出力される電気信号に基づいて検出される。この車両に搭載される内燃機関（以下、エンジンと称する）５は、スロットル弁６を電動機で開閉する電子制御式スロットル弁、いわゆる電子スロットルを備えるもので、例えば火花点火式のものである。また、エンジン５は、自動変速機７を備えている。

電子スロットルの概略構成を図１に示す。電子スロットルは、アクセル操作体たるアクセルペダル８の作動量を検出するアクセル作動量検出器たるアクセルセンサ９と、エンジン５のスロットル弁６のアイドル運転状態の時の、開度つまりスロットル弁開度を検出するアイドルスイッチ１０と、アクセルセンサ９から出力される作動量信号及びアイドルスイッチ１０から出力されるアイドル信号を処理する電子制御装置１１と、アクセルペダル８の作動量に対応して電子制御装置１１から出力される駆動信号によりスロットル弁６の開度を制御するアクチュエータ１２とを具備している。アクセルセンサ９は、アクセルペダル８が踏み込まれると、その踏込量つまり作動量に応じた作動量信号を出力するように、アクセルペダル８の作動に連動するものである。

自動変速機７は、非駆動レンジとして、少なくともパーキングレンジ（以下、Ｐレンジと称する）を備えるとともに、駆動レンジとして、少なくともドライブレンジ（以下、Ｄレンジと称する）及びリバースレンジ（以下、Ｒレンジと称する）を備え、これらのレンジの変更を例えば操作レバー１３により実行できるようになっている。操作レバー１２の操作は、ポジションセンサ１４により検出される。なお、この実施形態においては、非駆動レンジとしてのＰレンジで説明するが、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）を合わせて備えるものであってよい。同様にして、駆動レンジは、Ｄレンジ及びＲレンジ以外に、坂道におけるエンジンブレーキを使用するための１速レンジ（１レンジ又はＬレンジ）や２速レンジ（２レンジ）を備えるものであってよい。

電子制御装置１１は、マイクロコンピュータ１１ａを中心として構成してあり、入力インターフェース１１ｂとメモリ１１ｃと出力インターフェース１１ｄとを備えている。入力インターフェース１１ｂには、ブレーキセンサ４から出力されるブレーキ信号と、アクセルセンサ９から出力される作動量信号と、アイドルスイッチ１０から出力されるアイドル信号と、ポジションセンサ１４から出力されるレンジ信号とが入力されるとともに、エンジン５に取り付けられる各種のセンサ、例えば吸気圧センサ、回転数センサ、クランク角センサ、Ｏ₂センサ、速度センサ、冷却水温センサなどから出力される出力信号が入力される。これに対し、出力インターフェースからは、アクチュエータ６を駆動する駆動信号が出力されるとともに、燃料噴射弁に対して燃料噴射信号、イグナイタに対する点火信号などが出力される。

このような構成において、電子制御装置１１は、エンジン５の運転状態に応じた燃料噴射量を決定するプログラムを内蔵するとともに、ブレーキ１の操作状態を検出し、検出したブレーキ１の操作状態が非操作である時に、自動変速機７の非駆動レンジから駆動レンジへの変更操作を検出した場合に、目標機関回転数を非駆動レンジにおける目標回転数より第一所定値低い第一機関回転数に変更し、目標回転数の第一機関回転数への変更から所定期間の後に非駆動レンジにおける目標回転数より第二所定値高い第二機関回転数になるようにエンジン５の出力を制御するように構成されている。

この機関回転制御プログラムつまりレンジ変更時アイドル回転制御において、第一機関回転数とは、Ｐレンジにおけるアイドリング運転での目標回転数より第一所定値だけ低い回転数に設定されるもので、Ｄレンジ及びＲレンジにおいて、ブレーキ１を操作している状態で、エンジン５がアイドリング運転を継続することができる回転数に設定される。第二機関回転数とは、Ｐレンジにおけるアイドリング運転での目標回転数より第二所定値だけ高い回転数に設定されるもので、Ｄレンジ及びＲレンジにおいて、ブレーキ１の操作を解除した状態で、エンジン５がクリープ力を発生させるに十分なエンジン出力となる回転数に設定される。

このレンジ変更時アイドル回転制御にあっては、ブレーキ１が操作されていないこと、自動変速機７が駆動レンジ（Ｄレンジ及びＲレンジ）にあること、エアコンが作動していないこと、車速が所定車速未満であること、及びエンジン回転数が所定回転数未満であることを実施条件として、これらの条件を満たす場合に実施される。なお、第一機関回転数、第二機関回転数、所定車速及び所定回転数は、それぞれの車両及びエンジン５における適合値により設定すればよい。

図２において、まず、ステップＳ１で、ブレーキセンサ４から出力されるブレーキ信号に基づいて、ブレーキ１が操作中か否かを判定する。ブレーキ１が操作中である場合は、この制御を中止する。一方、ブレーキ１が操作中でない、つまりブレーキ１の操作が解除されたと判定した場合は、ステップＳ２で、非駆動レンジつまりＰレンジから駆動レンジ例えばＤレンジに、自動変速機７のレンジが変更されたか否かを、ポジションセンサ１４から出力されるレンジ信号に基づいて設定されるＤレンジフラグの状態により判定する。Ｄレンジフラグは、Ｄレンジに変更されるとセット（＝１）される。

ステップＳ２で、ＰレンジからＤレンジに変更された場合は、ステップＳ３において、目標回転数を、非駆動レンジにおける目標回転数より第一所定値低い第一機関回転数に変更する。そして、エンジン５のアイドル回転数が第一機関回転数になるように、アクチュエータ１２を制御して吸入空気量を減量するとともに燃料噴射量を減量する。

次に、ステップＳ４において、目標回転数を第一機関回転数としてエンジン５の回転を制御して、所定期間（時間）が経過したか否かを判定する。所定期間は、自動変速機７がＰレンジからＤレンジに変更されてから、トルクが安定するのに十分な時間、つまりこの時点のアイドル回転数が変動することなく安定に目標回転数に近似するのに十分な時間に設定するものである。例えば、クラッチ付の自動変速機では、Ｄレンジにレンジが変更されてクラッチが接続され、その後にトルクが安定するまでの時間を所定時間とするものである。所定期間が経過したと判定した場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、自動変速機７がＤレンジに変更された運転状態における目標回転数を、第二機関回転数に変更する。そして、ステップＳ６では、エンジン５のアイドル回転数が第二機関回転数になるように、アクチュエータ１２を制御して吸入空気量を増量するとともに燃料噴射量を増量する。

このような構成において、図３に示すように、エンジン出力すなわちトルクは変化する。具体的には、ブレーキ１が操作されておらず、自動変速機７がＰレンジに選択されている状態において、アイドル回転数を維持するのに必要なトルクでエンジン５を回転させており、自動変速機７がＰレンジからＤレンジに変更されると（ステップＳ２における「Ｙｅｓ」）、目標回転数を第一機関回転数に変更する（ステップＳ３）。これにより、エンジン回転数は、自動変速機７がＰレンジにある場合よりＤレンジに変更されて、タイヤにトルクが伝達されて上述のようにスロットル弁６を制御することで、トルクが上昇する。この時のトルクは、自動変速機７をＤレンジにしてブレーキ１を操作している状態のトルクにほぼ等しくなる。

そして、目標回転数を第一機関回転数に変更してから所定期間が経過した時点で（ステップＳ４における「Ｙｅｓ」）、目標回転数を第二機関回転数に変更して（ステップＳ５）。エンジン回転数を上昇させる。これによって、トルクを増加させる。この時のトルクは、車両が動き出すのに十分なクリープ力を確保することができる大きさであるので、第一目標回転数におけるトルクより大きくなる。

このように、自動変速機７がＰレンジにあって、かつブレーキ１を操作していない時に、自動変速機７をＰレンジからＤレンジに変更すると、その変更時点から所定時間はそれ以前のトルクよりはトルクは増大するが、この時のトルクが自動変速機７をＤレンジにしてブレーキ１を操作している状態のトルクにほぼ等しいので、自動変速機７を切換操作した時にショックを感じることはない。この後、所定時間の経過後、目標回転数を第二機関回転数に変更することで、トルクが増大し、クリープ力が発生して車両が動き始める。

したがって、自動変速機７をＰレンジにしている状態で、かつブレーキ１を操作していない状態から、自動変速機７をＤレンジに変更しても、トルクの急激な増大に伴うショックが使用者に伝わらずに、円滑に車両を発進することができ、ドライバビリティを向上させることができる。

なお、上述の実施形態にあっては、電子スロットルを説明したが、アイドル回転制御システムとして、スロットル弁を迂回して吸入空気を吸気ポートに導く迂回路と、その迂回路に設けられて迂回路を通過する空気の量を制御する制御弁とを備えてなるものであってもよい。そして、アイドル運転時に、制御弁の開度を電子制御装置により制御して、エンジン回転数を目標回転数になるように制御するものである。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の活用例として、道路交通法第３条に規定される各種の自動車に搭載される内燃機関が挙げられる。

１…ブレーキ
７…自動変速機
１１…電子制御装置
１１ａ…マイクロコンピュータ
１１ｂ…入力インターフェース
１１ｃ…メモリ
１１ｄ…出力インターフェース

Claims (1)

1. ブレーキを備える車両に搭載される、自動変速機を備えた内燃機関の機関回転制御方法において、
   ブレーキの操作状態を検出し、
   検出したブレーキの操作状態が非操作である時に、自動変速機の非駆動レンジから駆動レンジへの変更操作を検出した場合に、目標機関回転数を非駆動レンジにおける目標回転数より第一所定値低い第一機関回転数に変更し、
   目標回転数の第一機関回転数への変更から所定期間の後に非駆動レンジにおける目標回転数より第二所定値高い第二機関回転数になるように内燃機関の出力を制御する内燃機関の機関回転制御方法。

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