JP2018103847A

JP2018103847A - エンジン制御装置、車両およびエンジン制御方法

Info

Publication number: JP2018103847A
Application number: JP2016252984A
Authority: JP
Inventors: 一宏松田; Kazuhiro Matsuda
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05

Abstract

【課題】シフトチェンジ時におけるエンジンの回転速度に対する、当該回転速度の出力信号の追従性を向上させることが可能なエンジン制御装置、車両およびエンジン制御方法を提供する。【解決手段】エンジン制御装置は、トランスミッションが要求するエンジン回転数に応じてエンジンの回転速度を変更するような制御を行う制御部と、制御部により変更されたエンジンの回転速度に対して応答速度を遅らせた出力をエンジンに出力する回転速度出力部と、トランスミッションのシフトチェンジの際、当該シフトチェンジがシフトアップ及びシフトダウンの何れであるかを判定する判定部と、を備え、制御部は、判定部が、シフトダウンであると判定した場合とシフトアップであると判定した場合、応答速度を変化させるように回転速度出力部を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン制御装置、車両およびエンジン制御方法に関する。

従来、回転速度信号をエンジンに出力することにより、エンジンの回転速度を制御する制御装置が知られている。このような制御装置では、トランスミッションにおけるギア段がシフトチェンジされると、エンジンにおける回転速度がシフトチェンジ後のギア段に応じて変わるので、シフトチェンジの際に回転速度信号が変更される。

しかし、シフトチェンジのタイミングで変更された回転速度信号がエンジンに出力されると、エンジンにおいては、シフトチェンジ前後で回転速度が急激に変動することになるため、変速ショックが生じてしまう。そのため、フィルタを介することにより、エンジンの回転速度信号に対して応答速度を遅らせた出力信号をエンジンに出力する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−１１４１９２号公報

ところで、トランスミッションにおけるギア段をシフトチェンジする際、シフトアップする場合と、シフトダウンする場合とで、シフトチェンジ後における、実際のエンジンの回転速度の時間的な変動量が異なる。これは、シフトチェンジ後において必要となるエンジンの回転速度に起因する。

具体的には、シフトアップの場合、シフトチェンジ後のギア段が、シフトチェンジ前のギア段よりもギア比が小さくなり、回転速度の時間的な変動量が小さい。そのため、比較的スムーズにシフトチェンジ後におけるエンジンの回転速度に出力信号が追従する。

しかし、シフトダウンの場合、シフトチェンジ後のギア段が、シフトチェンジ前のギア段よりもギア比が大きくなるため、エンジンの回転速度をシフトチェンジ後に上げる必要が生じ、回転速度の時間的な変動量が大きい。そのため、シフトアップの場合と同様の出力で制御すると、シフトチェンジ後におけるエンジンの回転速度に出力信号が追従しにくく、変速フィーリングの観点からも好ましくない。

本発明の目的は、シフトチェンジ時におけるエンジンの回転速度に対する、当該回転速度の出力信号の追従性を向上させることが可能なエンジン制御装置、車両およびエンジン制御方法を提供することである。

本発明に係るエンジン制御装置は、
エンジンと、車両を変速させるための変速制御装置を有するトランスミッションとを備える車両のエンジン制御装置であって、
前記トランスミッションが要求するエンジン回転数に応じて前記エンジンの回転速度を変更するような制御を行う制御部と、
前記制御部により変更された前記エンジンの回転速度に対して応答速度を遅らせた出力を前記エンジンに出力する回転速度出力部と、
前記トランスミッションのシフトチェンジの際、当該シフトチェンジがシフトアップ及びシフトダウンの何れであるかを判定する判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記判定部が、前記シフトダウンであると判定した場合と前記シフトアップであると判定した場合に、それぞれ別々に前記応答速度を変化させるように前記回転速度出力部を制御する。

本発明に係る車両は、
上記したエンジン制御装置を備える。

本発明に係るエンジン制御方法は、
エンジンと、車両を変速させるための変速制御装置を有するトランスミッションとを備える車両のエンジン制御方法あって、
前記トランスミッションが要求するエンジン回転数に応じて前記エンジンの回転速度を変更するような制御を行い、
変更された前記エンジンの回転速度に対して応答速度を遅らせた出力を前記エンジンに出力し、
前記トランスミッションのシフトチェンジの際、当該シフトチェンジがシフトアップ及びシフトダウンの何れであるかを判定し、
前記シフトダウンであると判定した場合と前記シフトアップであると判定した場合に、それぞれ別々に前記応答速度を変化させるように制御する。

本発明によれば、シフトチェンジ時におけるエンジンの回転速度に対する、当該回転速度の出力信号の追従性を向上させることができる。

本実施の形態におけるエンジン制御装置を備えた車両を示す図である。変速制御装置における変速信号を示す図である。変速制御装置におけるシフトチェンジ信号を示す図である。回転速度信号と、回転速度出力部の出力信号とを示す図である。エンジン制御装置における回転速度制御の動作例の一例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけるエンジン制御装置１００を備えた車両１の構成を示す図である。

図１に示すように、車両１は、トラック等の大型車両であり、エンジン２と、トランスミッション３００と、エンジン制御装置１００とを備えている。

トランスミッション３００は、自動変速トランスミッションであり、車両１におけるエンジン２の出力軸とプロペラシャフトとを接続又は切断する変速機構（図示せず）を有する。トランスミッション３００は、ギアアクチュエータ３１０と、変速制御装置３２０とを有している。トランスミッション３００は、運転者によるアクセル操作、シフトレバー（図示せず）の操作、車速に基づいて変速機構におけるギア段を切り替える動作がなされると、ギア段の切り替え指令を変速制御装置３２０に出力する。

変速制御装置３２０は、内部に制御部を有しており、トランスミッション３００（ギアアクチュエータ３１０）等の動作を制御する。変速制御装置３２０は、トランスミッション３００において、シフトチェンジ後のギア段に対応したエンジン２の回転速度を示す変速信号をエンジン制御装置１００に出力する。

変速信号は、トランスミッション３００におけるシフトチェンジがされた際にのみ出力される信号であり、シフトチェンジ後におけるエンジン２の回転速度の制限値を示す信号である。例えば、図２に示すように、時刻ｔ１においてシフトチェンジがされた場合、シフトチェンジ後のギア段に対応するエンジン２の回転速度であるＶ１（変速信号）をエンジン制御装置１００に出力される。

また、本実施の形態の変速制御装置３２０は、シフトチェンジがシフトダウン及びシフトアップの何れであるかを示すシフトチェンジ信号をエンジン制御装置１００に出力する。

シフトチェンジ信号は、シフトアップ及びシフトダウンのそれぞれ異なる信号を有する。例えば、図３に示すように、時刻ｔ１においてシフトチェンジがされた際、シフトアップの場合、シフトチェンジ信号はＳ１となり、シフトダウンの場合、シフトチェンジ信号はＳ１とは値の異なるＳ２となる。

図１に示すように、エンジン制御装置１００は、変速制御装置３２０からの信号に基づいてエンジン２の回転速度を制御する。エンジン制御装置１００は、変速信号取得部１１０と、シフトチェンジ信号取得部１２０と、判定部１３０と、制御部１４０と、回転速度出力部１５０とを備えている。

変速信号取得部１１０は、変速制御装置３２０から変速信号を取得し、当該変速信号を制御部１４０に出力する。

シフトチェンジ信号取得部１２０は、変速制御装置３２０からシフトチェンジ信号を取得し、当該シフトチェンジ信号を判定部１３０に出力する。

判定部１３０は、シフトチェンジ信号取得部１２０からシフトチェンジ信号を受け取り、当該シフトチェンジ信号がシフトアップ及びシフトダウンの何れであるかを判定する。判定部１３０は、シフトチェンジ信号における判定結果を制御部１４０に出力する。

ところで、ギア段がシフトチェンジされると、シフトチェンジ前後におけるギア段のギア比が異なり、エンジン２における回転速度もシフトチェンジ前後において異なる。

そこで、制御部１４０は、トランスミッション３００からの要求エンジン回転数に応じてエンジン２の回転速度信号を変更するような制御を行う。具体的には、制御部１４０は、シフトチェンジがされた際に、変速信号取得部１１０から受け取る変速信号、要求エンジン回転数に基づいてエンジン２の回転速度信号を変更する。

例えば、図４に示すように、時刻ｔ１においてシフトチェンジがされた場合、制御部１４０は、時刻ｔ１において、シフトチェンジ前の回転速度信号であるＶ２からシフトチェンジ後の回転速度信号であるＶ１に変更する（実線Ｌ１参照）。

図１に示すように、回転速度出力部１５０は、制御部１４０からの回転速度信号に対して応答速度を遅らせた出力信号を出力する。具体的には、回転速度出力部１５０は、回転速度信号に対して一次遅れで出力信号を変化させる。

例えば、図４に示すように、制御部１４０における回転速度信号の通り（実線Ｌ１）にエンジン２の回転速度が変更されると、時刻ｔ１において、エンジン２の回転速度が急激に変動することになるため、運転者にとって変速ショックが生じてしまう。そこで、回転速度出力部１５０により、回転速度信号における応答速度を遅らせることにより（破線Ｌ２参照）、変速ショックが低減される。

ところで、シフトチェンジにおいて、シフトアップする場合と、シフトダウンする場合とで、シフトチェンジ後における、実際のエンジン２の回転速度に対してエンジン２の回転速度信号の追従性が異なる。これは、シフトチェンジ後において必要となるエンジン２の回転速度に起因する。

具体的には、シフトアップの場合、シフトチェンジ後のギア段が、シフトチェンジ前のギア段よりもギア比が小さくなり、エンジン２の回転速度の時間的な変動量が小さい。そのため、比較的スムーズにシフトチェンジ後におけるエンジン２の回転速度に出力信号が追従する。

しかし、シフトダウンの場合、シフトチェンジ後のギア段が、シフトチェンジ前のギア段よりもギア比が大きくなるため、エンジン２の回転速度をシフトチェンジ後に上げる必要が生じ、エンジン２の回転速度の時間的な変動量が大きい。そのため、シフトアップの場合と同様の出力で制御すると、シフトチェンジ後におけるエンジン２の回転速度に出力信号が追従しにくく、変速フィーリングの観点からも好ましくない。

そこで、本実施の形態では、制御部１４０は、判定部１３０が、シフトチェンジがシフトダウンであると判定した場合と、シフトチェンジがシフトアップであると判定した場合に、それぞれ別々に出力信号の応答速度を変化させる制御を行う。例えば、図４の場合、二点鎖線Ｌ３のように、破線Ｌ２と異なる応答速度に設定することにより、シフトチェンジ後におけるエンジン２の回転速度に追従しやすくすることができる。

また、制御部１４０は、回転速度出力部１５０における一次遅れの時定数を変更することにより、出力信号の応答速度を変更する。具体的には、制御部１４０は、予め記憶されたマップを参照することにより、回転速度出力部１５０の出力信号を変更する。予め記憶されたマップとしては、例えば、エンジン２の冷却管内の水温とエンジン２の回転速度との関係を示すマップが挙げられる。

また、出力信号の応答速度の変更については、例えばシフトアップ専用のフィルタと、シフトダウン専用のフィルタとを設け、両フィルタの何れかを切り替えるように制御しても良い。シフトアップ専用のフィルタは、シフトアップ時に対応した時定数に設定されたフィルタであり、シフトダウン専用のフィルタは、シフトダウン時に対応した時定数に設定されたフィルタである。

次に、エンジン制御装置１００における回転速度制御の動作例について説明する。図５は、エンジン制御装置１００における回転速度制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図５における処理は、例えば、車両１の走行中において、変速制御装置３２０から変速情報がエンジン制御装置１００に出力された際に実行される。

図５に示すように、制御部１４０は、変速信号取得部１１０より変速信号を取得する（ステップＳ１０１）。次に、制御部１４０は、判定部１３０が、変速制御装置３２０より取得したシフトチェンジ信号に基づいて判定した判定結果を取得する（ステップＳ１０２）。

次に、制御部１４０は、判定部１３０の判定結果がシフトアップであるか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。判定の結果、判定結果がシフトアップである場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、制御部１４０は、シフトアップ専用のフィルタを選択する（ステップＳ１０４）。当該フィルタを介することで、例えば、図４に示す破線Ｌ２の出力信号がエンジン２に出力される。

一方、判定結果がシフトアップではない場合、つまり、シフトダウンである場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、制御部１４０は、シフトダウン専用のフィルタを選択する（ステップＳ１０５）。当該フィルタを介することで、例えば、図４に示す二点鎖線Ｌ３の出力信号がエンジン２に出力される。ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の後、本制御は終了する。

以上のように構成された本実施の形態によれば、シフトチェンジ時におけるエンジン２の回転速度に対する、当該回転速度の出力信号の追従性を向上させることができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本開示のエンジン制御装置は、シフトチェンジ時におけるエンジンの回転速度に対する、当該回転速度の出力信号の追従性を向上させることが可能なエンジン制御装置、車両およびエンジン制御方法として有用である。

１車両
２エンジン
３００トランスミッション
３１０ギアアクチュエータ
３２０変速制御装置
１００エンジン制御装置
１１０変速信号取得部
１２０シフトチェンジ信号取得部
１３０判定部
１４０制御部
１５０回転速度出力部

Claims

エンジンと、車両を変速させるための変速制御装置を有するトランスミッションとを備える車両のエンジン制御装置であって、
前記トランスミッションが要求するエンジン回転数に応じて前記エンジンの回転速度を変更するような制御を行う制御部と、
前記制御部により変更された前記エンジンの回転速度に対して応答速度を遅らせた出力を前記エンジンに出力する回転速度出力部と、
前記トランスミッションのシフトチェンジの際、当該シフトチェンジがシフトアップ及びシフトダウンの何れであるかを判定する判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記判定部が、前記シフトダウンであると判定した場合と前記シフトアップであると判定した場合に、それぞれ別々に前記応答速度を変化させるように前記回転速度出力部を制御する、
エンジン制御装置。
前記制御部は、前記回転速度に対して一次遅れで前記出力を変化させる、
請求項１に記載のエンジン制御装置。
請求項１または請求項２に記載のエンジン制御装置を備える、
車両。
エンジンと、車両を変速させるための変速制御装置を有するトランスミッションとを備える車両のエンジン制御方法あって、
前記トランスミッションが要求するエンジン回転数に応じて前記エンジンの回転速度を変更するような制御を行い、
変更された前記エンジンの回転速度に対して応答速度を遅らせた出力を前記エンジンに出力し、
前記トランスミッションのシフトチェンジの際、当該シフトチェンジがシフトアップ及びシフトダウンの何れであるかを判定し、
前記シフトダウンであると判定した場合と前記シフトアップであると判定した場合に、それぞれ別々に前記応答速度を変化させるように制御するエンジン制御方法。