JP2014070592A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関及び自動変速機が搭載された車両を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls a vehicle equipped with an internal combustion engine and an automatic transmission.
車両用の内燃機関は、水冷式のものが主流である。水冷式の内燃機関では、ウォータポンプが吐出する冷却水を、シリンダブロックやシリンダヘッド等の内部に形成したウォータジャケットを介して流通させて、内燃機関の各所を冷却する。そして、その冷却水をラジエータにおいて放熱させた後、ウォータポンプに吸引させ、再びシリンダブロック等に送り込むというように、冷却水の循環を行う(例えば、下記特許文献を参照)。 The mainstream of internal combustion engines for vehicles is a water-cooled type. In a water-cooled internal combustion engine, cooling water discharged from a water pump is circulated through a water jacket formed inside a cylinder block, a cylinder head or the like to cool various portions of the internal combustion engine. Then, after the cooling water is dissipated in the radiator, the cooling water is circulated such that the water pump sucks it and sends it again to the cylinder block or the like (for example, refer to the following patent document).
ラジエータには、これを強制空冷するファンが付帯していることが多い。車両の走行に伴いエンジンルームに吹き込む走行風のみでラジエータ内の冷却水を十分冷却できないときに、ラジエータファンを回転させてラジエータに向けて送風し、ラジエータにおける冷却水と外気との熱交換を促進する。 The radiator is often accompanied by a fan for forced air cooling. When the cooling water in the radiator cannot be sufficiently cooled only by the driving air blown into the engine room when the vehicle is running, the radiator fan is rotated and blown toward the radiator to promote heat exchange between the cooling water and the outside air in the radiator To do.
このような冷却系統において、ラジエータファンの回転が不調に陥ったり、冷却水の循環に支障が生じたりすると、内燃機関の温度が著しい高温となり、気筒においてノッキングのような異常燃焼が頻発して、内燃機関を傷めるおそれがある。 In such a cooling system, when the rotation of the radiator fan falls unsuccessfully or troubles in the circulation of the cooling water, the temperature of the internal combustion engine becomes extremely high, and abnormal combustion such as knocking frequently occurs in the cylinder, There is a risk of damaging the internal combustion engine.
本発明は、水冷式の内燃機関の冷却系統に異常が発生した場合のフェイルセーフを実現することを所期の目的とする。 An object of the present invention is to realize fail-safe when an abnormality occurs in a cooling system of a water-cooled internal combustion engine.
本発明では、内燃機関を水冷するべく冷却水を循環させる冷却系統における異常の有無を検知し、冷却水の循環能力は維持されているがラジエータにおける放熱能力が損なわれている場合には、内燃機関の出力を所定以下に抑制し、冷却水の循環能力が損なわれている場合には、内燃機関の出力を所定以下に抑制することに加えて、さらにエンジントルクに上限を設定することを特徴とする制御装置を構成した。 In the present invention, the presence or absence of abnormality in the cooling system that circulates cooling water to cool the internal combustion engine is detected, and the cooling water circulation capability is maintained, but the heat dissipation capability in the radiator is impaired. In the case where the engine output is suppressed to a predetermined value or less and the cooling water circulation capability is impaired, in addition to suppressing the output of the internal combustion engine to a predetermined value or less, an upper limit is further set for the engine torque. The control device was configured.
本発明によれば、水冷式の内燃機関の冷却系統に異常が発生した場合のフェイルセーフを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize fail-safe when an abnormality occurs in the cooling system of a water-cooled internal combustion engine.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A
吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。
The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an
排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。
The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-
図2に、内燃機関の冷却系統を示す。内燃機関のシリンダブロック51の内部、及びシリンダヘッド52の内部にはそれぞれ、冷却水が流通するウォータジャケットが形成されている。内燃機関の外部には、これらシリンダブロック51、シリンダヘッド52を冷却する過程で昇温した冷却水の温度を低下させるための放熱手段53、54が配設されている。かかる放熱手段としては、車両のキャビン側に設置される暖房用のヒータ53や、車両のフロントグリルの後背に設置されるラジエータ54が挙げられる。
FIG. 2 shows a cooling system for the internal combustion engine. A water jacket through which cooling water flows is formed inside the
ラジエータ54には、ファン55が付設されている。ラジエータファン55は、電動のファンモータにより回転駆動される。ファンモータは、車載のバッテリから電力の供給を受ける。
A
ウォータポンプ56は、内燃機関のクランクシャフトから駆動力の伝達を受けて回転する機械式のものである。ウォータポンプは、放熱手段53、54において放熱し温度が低下した冷却水を吸引し、その冷却水をシリンダブロックに向けて再び送り出す。
The
車載のバッテリが蓄える電力は、オルタネータ(図示せず)により発電する。周知の通り、自動車では、内燃機関が出力する駆動力の一部を利用してオルタネータを回転させ、発電した電力をバッテリに充電するとともに、各種の電気負荷に供給している。本実施形態では、オルタネータの回転軸に固定したプーリ(または、スプロケット)と、ウォータポンプ56の回転軸に固定したプーリと、内燃機関のクランクシャフトに固定したプーリとに、同一のベルト(または、チェーン)を巻き掛けて巻掛伝動機構を構成している。クランクシャフトを介して出力される回転駆動力は、当該ベルトを介して各プーリに伝達され、ひいてはオルタネータ及びウォータポンプ56にそれぞれ伝達される。
The electric power stored in the in-vehicle battery is generated by an alternator (not shown). As is well known, in an automobile, an alternator is rotated by utilizing a part of driving force output from an internal combustion engine, and the generated power is charged to a battery and supplied to various electric loads. In this embodiment, the same belt (or the pulley (or sprocket) fixed to the rotating shaft of the alternator, the pulley fixed to the rotating shaft of the
オルタネータが発電し出力する電圧の大きさは、レギュレータを介して制御される。レギュレータは、オルタネータに付帯するIC式の既知のものである。オルタネータの発電電圧、即ちステータコイルに誘起される電圧は、フィールドコイルを流れるフィールド電流のDUTY比、即ちfDUTYに比例して大きくなる。レギュレータは、ECU0からオルタネータの発電電圧を指令する信号oを受け付け、その指令された発電電圧を実現するようにfDUTYを調節するPWM制御を行う。 The magnitude of the voltage generated and output by the alternator is controlled via a regulator. The regulator is a known IC type attached to the alternator. The power generation voltage of the alternator, that is, the voltage induced in the stator coil, increases in proportion to the DUTY ratio of the field current flowing through the field coil, that is, fDUTY. The regulator receives a signal o for instructing the generated voltage of the alternator from the ECU 0, and performs PWM control for adjusting fDUTY so as to realize the instructed generated voltage.
図3に、車両が備える駆動系の例を示す。この駆動系は、トルクコンバータ7及び自動変速機8、9を備えてなる。特に、本実施形態では、自動変速機8、9の構成要素として、遊星歯車機構を利用した前後進切換装置8、及び無段変速機の一種であるベルト式CVT(Continuously Variable Transmission)9を採用している。 FIG. 3 shows an example of a drive system provided in the vehicle. This drive system includes a torque converter 7 and automatic transmissions 8 and 9. In particular, in the present embodiment, a forward / reverse switching device 8 using a planetary gear mechanism and a belt-type CVT (Continuously Variable Transmission) 9 which is a type of continuously variable transmission are adopted as components of the automatic transmissions 8 and 9. doing.
内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランクシャフトからトルクコンバータ7の入力側のポンプインペラ71に入力され、出力側のタービンランナ72に伝達される。タービンランナ72の回転は、前後進切換装置8を介してCVT9の駆動軸94に伝わり、CVT9における変速を経て従動軸95を回転させる。従動軸95の回転は、出力ギア101に伝達される。出力ギア101は、デファレンシャル装置のリングギア102と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸103及び駆動輪(図示せず)を回転させる。
The rotational torque output from the internal combustion engine is input from the crankshaft of the internal combustion engine to the
トルクコンバータ7は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ7の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ73と、ロックアップクラッチ73を断接切換駆動するための作動液圧(油圧)を制御するロックアップソレノイドバルブ(図示せず)とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号lを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
The torque converter 7 includes a lockup mechanism. The lock-up mechanism is known in this field, and a lock-
CVT9を搭載した車両においては、車速が所定値(例えば、10km/h)以上である場合、ほぼ常時トルクコンバータ7をロックアップする。車速が所定値以下となれば、トルクコンバータ7のロックアップを解除する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ73はトルクコンバータカバー74に押し付けられ、トルクコンバータカバー74と一体となって回転する。翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ73がトルクコンバータカバー74から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ7の入力側に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー74からポンプインペラ71、タービン72へと伝わり、前後進切換装置8に伝達される。
In a vehicle equipped with CVT 9, when the vehicle speed is a predetermined value (for example, 10 km / h) or more, the torque converter 7 is almost always locked up. When the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined value, the lockup of the torque converter 7 is released. During lockup, the
前後進切換装置8は、そのサンギア81がタービンランナ72と連絡し、リングギア82が駆動軸94と連絡している。プラネタリギア831を支持するプラネタリキャリア83と変速機ケースとの間には、断接切換可能な液圧クラッチたるフォワードブレーキ84を介設している。また、プラネタリキャリア83とサンギア81(または、トルクコンバータ7の出力側)との間にも、断接切換可能な液圧クラッチたるリバースクラッチ85を介設している。
In the forward / reverse switching device 8, the
走行レンジのうちのDレンジでは、フォワードブレーキ84を締結し、リバースクラッチ85を切断する。これにより、トルクコンバータ7の出力軸の回転が逆転されかつ減速されて駆動軸94に伝達され、前進走行となる。翻って、Rレンジでは、リバースクラッチ85を締結し、フォワードブレーキ84を切断する。これにより、サンギア81とプラネタリキャリア83とが一体的に回転し、トルクコンバータ7の出力軸と駆動軸94とが直結して後進走行となる。フォワードブレーキ84またはリバースクラッチ85断接切換駆動するための作動液圧を制御するソレノイドバルブ(図示せず)は、制御信号mを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
In the D range of the traveling range, the
非走行レンジであるNレンジ、Pレンジでは、フォワードブレーキ84及びリバースクラッチ85をともに切断する。
In the N range and P range, which are non-traveling ranges, both the
CVT9は、駆動プーリ91及び従動プーリ92と、両プーリ91、92に巻き掛けられたベルト93とを要素とする。駆動プーリ91は、駆動軸94に固定した固定シーブ911と、駆動軸91上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ912と、可動シーブ912の後背に配設された液圧サーボ913とを有しており、液圧サーボ913を操作し可動シーブ912を変位させることを通じて減速比(変速比)を無段階に変更できる。並びに、従動プーリ92は、従動軸95に固設した固定シーブ921と、従動軸95上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ922と、可動シーブ922の後背に配設された液圧サーボ923とを有しており、液圧サーボ923を操作し可動シーブ922を変位させることを通じてトルク伝達に必要なベルト推力を与える。
The CVT 9 includes a driving
走行レンジを操作するべくフォワードブレーキ84またはリバースクラッチ85に供給される作動液(作動油)、また減速比を操作するべく液圧サーボ913、923に供給される作動液を吐出する液圧ポンプ(図示せず)は、内燃機関のクランクシャフトからトルクの伝達を受けて稼働する、既知の機械式(非電動式)のものである。この作動液は、トルクコンバータ7に用いられる流体と共通である。
A hydraulic pump (hydraulic fluid) supplied to the
本実施形態の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。 An ECU (Electronic Control Unit) 0 that is a control device of the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号d、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号e、外気温と検出する温度センサから出力される外気温信号f、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号g、車載のバッテリの充電状態を示すバッテリ電圧、バッテリ電流及びバッテリ温度を検出するセンサから出力されるバッテリ信号h等が入力される。
The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft, and depression of an accelerator pedal. The accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount or the opening of the
出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、ロックアップクラッチ73の断接切換用のロックアップソレノイドバルブに対して開度制御信号l、フォワードブレーキ84またはリバースクラッチ85の断接切換用のソレノイドバルブに対して開度制御信号m、CVT9に対して減速比制御信号n、オルタネータのレギュレータに対して発電電圧指令信号o、ラジエータファン55を駆動するファンモータの制御回路に対してラジエータファン55のON/OFFを切り換えるための制御信号p等を出力する。
From the output interface, an ignition signal i for the igniter of the
ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング、トルクコンバータ7のロックアップを行うか否か、自動変速機8、9の減速比、オルタネータの発電電圧、ラジエータファン55のON/OFFといった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、m、n、o、pを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the intake volume. Based on the engine speed and intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, and torque converter 7 lock-up are adjusted. Various operation parameters such as whether or not to perform the reduction, the reduction ratio of the automatic transmissions 8 and 9, the generated voltage of the alternator, and the ON / OFF of the
本実施形態のECU0は、内燃機関を水冷するべく冷却水を循環させる冷却系統における異常の有無を検知し、冷却系統に異常がある場合には、その異常の程度に応じて、スロットルバルブ32の開度(及び、燃料噴射量)やCVT9の減速比を補正するフェイルセーフ制御を実行する。
The ECU 0 of the present embodiment detects the presence or absence of an abnormality in the cooling system that circulates the cooling water to cool the internal combustion engine, and if there is an abnormality in the cooling system, the
冷却系統の異常には、以下の二つの段階が存在する。
(i)冷却水の循環能力は維持されているが、ラジエータ54における放熱能力が損なわれている状況。主たる原因としては、ラジエータファン55の破損やファンモータの損傷、ファンモータに通電する制御回路の断線等による、ラジエータファン55の回転不良が挙げられる。
(ii)冷却水の循環能力が損なわれている状況。原因としては、ウォータポンプ56の故障、クランクシャフトとウォータポンプ56とを連動させる巻掛伝動機構のベルト(または、チェーン)の切断やプーリ(または、スプロケット)からの脱離、冷却水を流通させるホースその他の流通路の詰まりや破断等が挙げられる。
The following two stages exist in the abnormality of the cooling system.
(I) The cooling water circulation capability is maintained, but the heat dissipation capability of the
(Ii) Circulation capacity of cooling water is impaired. Causes include failure of the
上記のうち、(ii)の方が重症で、深刻な状況であることは言うまでもない。(ii)の場合、内燃機関の気筒1の周囲の部位を中心として温度が急激に上昇し、短時間でノッキングのような異常燃焼が惹起されて、内燃機関の破損に至る懸念がある。 Of course, (ii) is more severe and serious. In the case of (ii), there is a concern that the temperature suddenly rises around the portion around the cylinder 1 of the internal combustion engine, abnormal combustion such as knocking is caused in a short time, and the internal combustion engine is damaged.
(ii)と比べれば、(i)はまだ多少の余裕が残されている状況である。外気温が低く、車両の車速が高い走行が継続しているような場合には、フロントグリルを介してエンジンルームに吹き込む走行風のみでラジエータ54内の冷却水の温度を低下させることも不可能ではない。
Compared with (ii), (i) is a situation in which some margin is still left. When the outside air temperature is low and the vehicle is running at a high speed, it is impossible to reduce the temperature of the cooling water in the
図4に、ECU0が冷却系統のフェイルセーフに関してプログラムに従い実行する処理の手順例を示す。ECU0は、内燃機関の冷却水温を恒常的に監視しており、冷却水温が所定値以上に高まったとき(ステップS1)、ラジエータファン55を起動して(ステップS2)ラジエータ54における冷却水からの放熱を促進する。冷却水温が所定値を下回った暁には(ステップS3)、ラジエータファン55の回転を停止させる(ステップS4)。
FIG. 4 shows a procedure example of processing executed by the ECU 0 according to the program regarding the fail safe of the cooling system. The ECU 0 constantly monitors the cooling water temperature of the internal combustion engine, and when the cooling water temperature rises to a predetermined value or more (step S1), the
ラジエータファン55を起動してから所定以上の時間が経過したにもかかわらず冷却水温が所定値を下回らない、またはラジエータファン55を回転させている間に冷却水温がさらに上昇して閾値を超えた場合には(ステップS5)、冷却系統に異常があるものと判断する。
The cooling water temperature does not fall below a predetermined value even after a predetermined time has elapsed since the
その上で、冷却系統の異常の状況が(i)であるか(ii)であるかを判定する(ステップS6)。既に述べた通り、本実施形態では、ウォータポンプ56の回転軸に固定したプーリ(または、スプロケット)と、オルタネータの回転軸に固定したプーリとに、同一のベルト(または、チェーン)を巻き掛けて、クランクシャフトからの回転駆動力をウォータポンプ56及びオルタネータに伝達するようにしている。従って、ウォータポンプ56が適正に回転駆動されていないときには、オルタネータも適正に回転駆動されないと予想される。
Then, it is determined whether the abnormal state of the cooling system is (i) or (ii) (step S6). As already described, in this embodiment, the same belt (or chain) is wound around the pulley (or sprocket) fixed to the rotating shaft of the
そこで、本実施異形態のECU0は、ステップS6にて、オルタネータの出力電圧またはバッテリ電流等を参照し、オルタネータのレギュレータに現在指令している出力電圧oに見合った出力電圧またはバッテリ電流が生じているか否かを知得し、それに基づいてウォータポンプ56が適正に回転駆動されているか否かを判断する。指令している出力電圧oに見合った出力電圧またはバッテリ電圧が生じているならば、オルタネータ及びウォータポンプ56が適正に回転駆動されており、冷却種の循環自体に支障はない、即ち(i)の状況であると推断する。さもなくば、オルタネータ及びウォータポンプ56が適正に回転駆動されておらず、冷却種の循環自体に支障を来している、即ち(ii)の状況にあるものと推断する。
Therefore, in step S6, the ECU 0 according to the present embodiment refers to the output voltage or battery current of the alternator, and an output voltage or battery current corresponding to the output voltage o currently commanded to the regulator of the alternator is generated. Whether or not the
状況が(i)である場合には、内燃機関の出力を所定以下に抑制する(ステップS7)。具体的には、図5に示すように、エンジン回転数とエンジントルクとの積である内燃機関の出力を、所定のラインL1以下に抑制する。そのために、運転者が操作しているアクセルペダルの踏込量にかかわらず、スロットルバルブ32の開度(及び、燃料噴射量)を、出力がラインL1以下という条件を満足するように低下させる。因みに、図5中、細い破線で示しているものは、等吸気量線、等燃料噴射量線、そして等発熱量線である。 If the situation is (i), the output of the internal combustion engine is suppressed to a predetermined value or less (step S7). Specifically, as shown in FIG. 5, the output of the internal combustion engine, which is the product of the engine speed and the engine torque, is suppressed below a predetermined line L1. Therefore, regardless of the amount of depression of the accelerator pedal operated by the driver, the opening of the throttle valve 32 (and the fuel injection amount) is reduced so as to satisfy the condition that the output is equal to or less than the line L1. Incidentally, what are indicated by thin broken lines in FIG. 5 are an equal intake amount line, an equal fuel injection amount line, and an equal heat generation amount line.
また、冷却系統に異常のない平常時におけるCVT9の減速比は、様々な出力を達成する際に最も燃費率が良好となる減速比をプロットした変速線L2に沿って制御するが、冷却系統に異常がある場合には、出力をラインL1以下に抑えるだけでなく、CVT9の減速比を、変速線L2よりもエンジン回転数が上昇するようなローギア側に制御することがある。つまり、変速線L2と比較して減速比がより大きくなるように、CVT9を操作する。これは、クランクシャフトに連動するウォータポンプ56の回転数を高め、冷却水の循環速度を高めて、ラジエータ54やヒータ53における冷却水の放熱量を増大させながら内燃機関の温度降下を促す意図である。併せて、内燃機関の局所(特に、気筒1の周囲)の温度上昇を、機関の全体に分散させることにもつながる。
In addition, the CVT 9 speed reduction ratio in a normal state where there is no abnormality in the cooling system is controlled along the shift line L2 in which the speed reduction ratio that provides the best fuel efficiency when various outputs are achieved. When there is an abnormality, not only the output is suppressed to the line L1 or lower, but also the reduction ratio of the CVT 9 may be controlled to the low gear side where the engine speed increases from the shift line L2. That is, the CVT 9 is operated so that the speed reduction ratio becomes larger than that of the shift line L2. This is intended to promote the temperature drop of the internal combustion engine while increasing the number of rotations of the
尤も、エンジン回転数が著しく高まると、摩擦熱の増大により却って内燃機関の温度が上昇してしまう。従って、図5に示しているように、CVT9の減速比に上限L3を定めている。総じて、(i)の状況では、網点を付している範囲で、CVT9の変速比を操作する。 However, if the engine speed increases significantly, the temperature of the internal combustion engine will rise due to the increase in frictional heat. Therefore, as shown in FIG. 5, an upper limit L3 is set for the reduction ratio of CVT9. In general, in the situation of (i), the gear ratio of the CVT 9 is operated within the shaded range.
状況が(ii)である場合には、内燃機関の出力を所定以下に抑制する(ステップS8)ことに加えて、内燃機関のエンジントルクを所定以下に抑制する(ステップS9)。具体的には、図6に示すように、内燃機関の出力を所定のラインL1以下に抑制するとともに、エンジントルクを所定のラインL4以下に抑制する。そのために、運転者が操作しているアクセルペダルの踏込量にかかわらず、スロットルバルブ32の開度(及び、燃料噴射量)を、出力がラインL1以下かつエンジントルクがラインL4以下という条件を満足するように低下させる。 When the situation is (ii), in addition to suppressing the output of the internal combustion engine below a predetermined value (step S8), the engine torque of the internal combustion engine is suppressed below a predetermined value (step S9). Specifically, as shown in FIG. 6, the output of the internal combustion engine is suppressed to a predetermined line L1 or lower, and the engine torque is suppressed to a predetermined line L4 or lower. Therefore, regardless of the amount of depression of the accelerator pedal operated by the driver, the opening degree of the throttle valve 32 (and the fuel injection amount) satisfies the condition that the output is below the line L1 and the engine torque is below the line L4. To lower.
とりわけ、平常時でもノッキングが起こりやすい高負荷(サージタンク33内圧力が高い、吸気量及び燃料噴射量の多い)領域では、ほぼ間違いなく異常燃焼を招くことから、内燃機関の運転領域が当該領域に遷移しないよう、スロットルバルブ32の開度を十分に縮小し、エンジントルク及び出力を(i)の状況よりも低減させる。(ii)の状況では、網点を付している範囲で、CVT9の変速比を操作する。
In particular, in a high load region where knocking is likely to occur even in normal times (the pressure in the
本実施形態では、内燃機関を水冷するべく冷却水を循環させる冷却系統における異常の有無を検知し、冷却水の循環能力は維持されているがラジエータ54における放熱能力が損なわれている場合(i)には、内燃機関の出力を所定L1以下に抑制し、冷却水の循環能力が損なわれている場合(ii)には、内燃機関の出力を所定L1以下に抑制することに加えて、さらにエンジントルクに上限L4を設定することを特徴とする制御装置0を構成した。
In this embodiment, the presence or absence of abnormality in the cooling system that circulates cooling water to cool the internal combustion engine is detected, and the cooling water circulation capability is maintained, but the heat dissipation capability of the
本実施形態によれば、水冷式の内燃機関の冷却系統に異常が発生した場合のフェイルセーフを実現できる。即ち、内燃機関の発熱量を低減させ、内燃機関の温度上昇の抑止を図ることにより、内燃機関の水冷機能が低下した状況においてもある程度の期間車両の運転を継続できるようになる。運転者は、その期間に車両を修理可能な場所(ディーラー等)または安全な場所(高速道路上の非常駐車帯等)まで退避走行させることが可能である。 According to the present embodiment, it is possible to realize fail-safe when an abnormality occurs in the cooling system of the water-cooled internal combustion engine. That is, by reducing the amount of heat generated by the internal combustion engine and suppressing the temperature increase of the internal combustion engine, the vehicle can be operated for a certain period even in a situation where the water cooling function of the internal combustion engine is reduced. The driver can evacuate to a place where the vehicle can be repaired (such as a dealer) or a safe place (such as an emergency parking zone on a highway) during that period.
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、ステップS6にて、オルタネータの発電量を根拠としてウォータポンプ56の残存能力を推測し、状況が(i)であるか(ii)であるかを判定していたが、これ以外の態様として、内燃機関の冷却水温の温度上昇の推移と、内燃機関の運転領域[エンジン回転数,負荷(または、吸気圧、吸気量、燃料噴射量)]の推移とを比較し、運転領域の推移に見合わないほど急激に冷却水温が上昇している場合には(ii)と判定し、そうでなければ(i)と判定する、ということも考えられる。冷却水温の温度上昇の速度を基に状況が(i)であるか(ii)であるかを判定するにあたっては、外気温の値をも参酌することが好ましい。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In the above embodiment, in step S6, the remaining capacity of the
冷却系統を循環する冷却水の流量を計測する流量センサが冷却系統に実装されている場合には、その流量センサを介して冷却水の流量を検出し、状況が(i)であるか(ii)であるかを判定することができる。 If a flow rate sensor that measures the flow rate of the cooling water circulating in the cooling system is mounted in the cooling system, the flow rate of the cooling water is detected via the flow rate sensor, and whether the situation is (i) (ii) ).
また、ウォータポンプ56が電動ポンプである場合には、ウォータポンプ56を回転駆動するポンプモータへの印加電圧及び電機子電流を参照する等して、ウォータポンプ56が適正に稼働しているか否か、即ち状況が(i)であるか(ii)であるかを判定することができる。電動ウォータポンプ56に元来付随しているダイアグノーシス機能を利用してもよい。
If the
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、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。 In addition, the specific configuration of each unit, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両に搭載される内燃機関の冷却系統のフェイルセーフとして利用できる。 The present invention can be used as a fail safe for a cooling system of an internal combustion engine mounted on a vehicle.
0…制御装置(ECU)
32…スロットルバルブ
54…ラジエータ
55…ラジエータファン
56…ウォータポンプ
8、9…自動変速機(前後進切換装置、CVT)
0 ... Control unit (ECU)
32 ...
Claims (1)
冷却水の循環能力は維持されているがラジエータにおける放熱能力が損なわれている場合には、内燃機関の出力を所定以下に抑制し、
冷却水の循環能力が損なわれている場合には、内燃機関の出力を所定以下に抑制することに加えて、さらにエンジントルクに上限を設定する
ことを特徴とする制御装置。 Detects whether there is an abnormality in the cooling system that circulates cooling water to cool the internal combustion engine,
If the cooling water circulation capability is maintained but the heat dissipation capability of the radiator is impaired, the output of the internal combustion engine is suppressed to a predetermined level or less,
A control device characterized by further setting an upper limit on the engine torque in addition to suppressing the output of the internal combustion engine to a predetermined value or less when the cooling water circulation capability is impaired.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012218172A JP2014070592A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Control device |
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Publications (1)
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ID=50746031
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2014070592A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017031817A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device of internal combustion engine |
CN109307552A (en) * | 2018-11-29 | 2019-02-05 | 汇乐因斯福环保安全研究院(苏州)有限公司 | A kind of spark detection testing probe head performance device and method |
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2012
- 2012-09-28 JP JP2012218172A patent/JP2014070592A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017031817A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device of internal combustion engine |
US10036302B2 (en) | 2015-07-29 | 2018-07-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling device for internal combustion engine |
CN109307552A (en) * | 2018-11-29 | 2019-02-05 | 汇乐因斯福环保安全研究院(苏州)有限公司 | A kind of spark detection testing probe head performance device and method |
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