JP3627797B2

JP3627797B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP3627797B2
Application number: JP2000006865A
Authority: JP
Inventors: 大六石井; 健司三▲崎▼
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: JP2001200902A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴという）を備えた車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
周知のように、この種のＣＶＴは一対のプーリ間に無端状のベルトを張架して、両プーリの有効径を油圧アクチュエータにて変更することにより、エンジンの駆動力を所定の変速比で減速して駆動輪側に伝達するように構成されている。動力伝達時のベルトのスリップを防止するために、油圧アクチュエータによりプーリは常にクランプ力を作用させているが、油圧アクチュエータのライン圧を発生させるオイルポンプがエンジンにて駆動されていることから、エンジンの動力損失を最小限にすべく、このときのクランプ力はスリップを抑制可能な最低限の値に制御されている。又、トルクコンバータを備えたＣＶＴでは、通常の自動変速機と同様に所定車速以上でロックアップクラッチを直結して燃費向上を図っているが、変速比を無段階で変更可能なＣＶＴではより低車速域までロックアップクラッチの直結を維持できることから、その直結領域を低車速側に拡大している。
【０００３】
一方、この種のＣＶＴには筒内に直接燃料を噴射可能な筒内噴射型エンジンが組み合わされることもある。筒内噴射型エンジンでは、吸気行程で燃料噴射して均一な混合気を着火する通常の均一燃焼に加えて、圧縮行程で燃料噴射して点火プラグの周囲をストイキ近傍とした上で、極めてリーンな全体空燃比で着火する層状燃焼を可能としている。圧縮行程噴射では、大量の吸気導入によるポンピングロスの低減と相俟って燃料消費を大幅に低減可能なことから、例えば、エンジン負荷や回転速度が比較的低い運転領域では、圧縮行程噴射を実行してリーン運転による燃費節減を図り、負荷や回転速度の増加に伴って吸気行程噴射に切換えてストイキオやリッチ運転によりエンジントルクを確保している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンにて駆動される補機類の一つとしてエアコンディショナ（以下、エアコンという）のコンプレッサがあるが、車両が減速中でエンジンの発生トルクが非常に低いときには、エンジントルクに対しコンプレッサの駆動損失が占める割合が大であることから、コンプレッサの作動状態に応じてエンジンが大きな影響を受ける。よって、車両の減速中において、運転者によるエアコンのスイッチ投入や空調制御に基づいてコンプレッサの駆動が開始されたときには、エンジントルクが消費されて急減することから、ＣＶＴのライン圧の低下によりクランプ力が適正範囲を越えて低下して、ベルトをスリップさせてしまう虞がある。又、逆に、減速中において、運転者によるスイッチ遮断や空調制御に基づいてコンプレッサの駆動が中止されたときには、エンジントルクの急増によりクランプ力が不必要に増加して、ベルトの耐久性を低下させてしまう。
【０００５】
一方、筒内噴射型エンジンのようにリーン運転と非リーン運転との間で燃焼状態が切換可能なエンジンをＣＶＴに組み合わせた場合には、減速中に燃焼状態が切換えられると、上記したコンプレッサの場合と同様にトルク変動が発生する。従って、この場合も不適切なクランプ力によりベルトスリップ等の不具合を引き起こす要因となっていた。
【０００６】
そこで、請求項１の発明の目的は、車両の減速中にコンプレッサの作動状態の切換によって生じるエンジントルクの変動を抑制して、ＣＶＴのベルトスリップ等の不具合を未然に防止することができる車両の制御装置を提供することにある。
又、請求項２の発明の目的は、車両の減速中に燃焼状態の切換によって生じるエンジントルクの変動を抑制して、ＣＶＴのベルトスリップ等の不具合を未然に防止することができる車両の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、空調装置の作動状態を切換える切換手段と、エンジンに連結されたベルト式無段変速機と、ベルト式無段変速機への入力トルクと変速比とに基づいて該ベルト式無段変速機のライン圧を制御するライン圧制御手段とを有する車両の制御装置において、車両の所定の減速状態を判定する減速判定手段と、減速判定手段にて減速判定が下されているときに、切換手段による空調装置の作動状態の切換を禁止する一方、運転者により空調装置が作動操作されたときには所定時間後に上記作動状態の切換禁止を解除する作動状態切換禁止手段とを備えた。
【０００８】
ベルト式無段変速機のライン圧は、例えばベルトのスリップを抑制した上でエンジンの動力損失が最小限となるように、ライン圧制御手段により制御される。ここで、切換手段により空調装置の作動状態が切換えられると、エンジンにはコンプレッサの負荷変動が作用し、特にエンジンの発生トルクが低い車両減速中には負荷変動の影響が大きく、コンプレッサの駆動開始時にはエンジントルクが急減して、ライン圧の低下によりベルトのスリップが発生し、逆にコンプレッサの駆動中止時にはエンジントルクが急増して、不必要なクランプ力によるベルトの耐久性低下を招く。そして、この発明では、減速判定手段により減速判定が下されているときには、切換手段による空調装置の切換が作動状態切換禁止手段により禁止されることから、上記した不具合の発生が未然に防止される。更に運転者が空調装置を作動操作したときには所定時間後に切換禁止が解除されるため、空調装置が長時間停止し続けたときの運転者の勘違いが防止される。
【０００９】
又、請求項２の発明では、エンジンをリーン運転と非リーン運転との間で燃焼状態を切換可能に構成し、減速判定手段にて減速判定が下されているときに、エンジンの燃焼状態の切換を禁止する燃焼状態切換禁止手段を備えた。このエンジンの燃焼状態の切換は、空調装置の切換と同様にトルク変動の原因となるが、減速判定手段により減速判定が下されているときには、燃焼状態切換禁止手段によりエンジンの燃焼状態の切換が禁止されることから、上記した不具合の発生が未然に防止される。
【００１０】
本発明は好適には、請求項１や請求項２の発明の車両用制御装置のベルト式無段変速機を、トルクコンバータ及び該トルクコンバータを直結するロックアップクラッチを備えるように構成することが望ましい。即ち、減速中においてロックアップクラッチは燃費節減のために直結されるが、このとき空調装置の切換やエンジンの燃焼状態の切換によりトルク変動が発生すると、ロックアップクラッチを介してトルク変動が駆動輪側に伝達されて、車両の減速感や突出し感の要因となり得る。従って、上記のように作動状態切換禁止手段や燃焼状態切換禁止手段にて切換を禁止すれば、このような事態も防止される。
【００１１】
又、本発明は好適には、請求項１や請求項２の発明の車両用制御装置の減速判定手段を、車両の停車前において減速判定を下すように構成することが望ましい。即ち、エンジンの発生トルクが極端に低くなる停車前では、空調装置の切換やエンジンの燃焼状態の切換の影響が大であることから、上記した不具合が顕著に現れ易いが、作動状態切換禁止手段や燃焼状態切換禁止手段にて切換を禁止することにより、その不具合の発生が確実に防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を筒内噴射型ガソリンエンジン及びＣＶＴを搭載した車両の制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１の全体構成図において、１はエンジンであり、燃焼室２や吸気系等が筒内噴射専用に設計されている。エンジン１のシリンダヘッド３には、各気筒毎に点火プラグ４と共に電磁式の燃料噴射弁５が取り付けられており、図示しない燃料ポンプから供給された高圧燃料が、燃料噴射弁５より燃焼室２内に直接噴射されるようになっている。
【００１３】
シリンダヘッド３には吸気ポート６が略直立方向に形成され、この吸気ポート６には吸気通路７が接続されている。吸気通路７には吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ８が設けられ、スロットルバルブ８はステッパモータ９により開閉駆動されるようになっている。吸気通路７から取入れられた吸入空気は、スロットルバルブ８を経て吸気弁１０の開弁に伴って吸気ポート６から燃焼室２内に導入され、その吸入空気中に燃料噴射弁５から燃料が噴射されて、点火プラグ４の点火により燃焼する。
【００１４】
又、シリンダヘッド３には排気ポート１５が略水平方向に形成され、この排気ポート１５には排気通路１６が接続されている。燃焼後の排ガスは、排気弁１７の開弁に伴って燃焼室２から排気ポート１５、排気通路１６、及び図示しない触媒や消音器を経て大気中に排出される。
エンジン１にはベルト式のＣＶＴ２１が組み合わされ、エンジン１のクランクシャフト１ａはＣＶＴ２１のロックアップクラッチ２２ａを備えたトルクコンバータ２２、及び前後進切換用のクラッチ２３を介してプライマリプーリ２４に接続されている（ここでは、前後進切換機構の説明は省略する）。プライマリプーリ２４は無端状ベルト２５によりセカンダリプーリ２６と連結され、セカンダリプーリ２６は２次減速機構２７及びデファレンシャルギア２８を介して駆動輪２９に接続されている。ＣＶＴ２１のオイルポンプ３０は伝達機構３１を介してエンジン１のクランクシャフト１ａにて回転駆動され、その作動油は油圧制御装置３２の切換に応じて前記プライマリプーリ２４及びセカンダリプーリ２６を作動させるための図示しない油圧アクチュエータに供給される。作動油の供給状態に応じて油圧アクチュエータにより両プーリ２４，２６の有効径が変更され、その変速比に応じてエンジンの駆動力が減速されて駆動輪２９側に伝達される。
【００１５】
一方、油圧制御装置３２には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）４１が接続されており、このＥＣＵ４１によりエンジン１及びＣＶＴ２１の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ４１の入力側には、運転者によるアクセルペダルの操作量ＡＰＳを検出するアクセルセンサ４２、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキスイッチ５５、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ４３、エンジン１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ４４、プライマリプーリ２４の回転速度Ｎｐを検出するプライマリ回転速度センサ４５、セカンダリプーリ２６の回転速度Ｎｓを検出するセカンダリ回転速度センサ４６、エアコン５６を構成する運転席に設けられたスイッチ５６ａ、後述するスロットルポジションセンサ５４、及び各種センサ類が接続されて、それらの検出情報が入力されるようになっている。
【００１６】
ＥＣＵ４１の出力側には、前記した点火プラグ４がイグナイタ５１及び点火コイル５２を介して接続されると共に、燃料噴射弁５が接続されている。又、ＥＣＵ４１の出力側には、ＥＴＶ−ＣＵ（電子スロットルバルブ制御ユニット）５３が接続され、ＥＴＶ−ＣＵ５３の入力側にはスロットルバルブ８の開度θｔｈを検出するスロットルポジションセンサ５４が接続され、出力側には前記したステッパモータ９が接続されている。更に、ＥＣＵ４１の出力側にはＣＶＴ２１の油圧制御装置３２が接続されている。一方、ＥＣＵ４１の出力側にはエアコン５６を構成する図示しないコンプレッサ、ファンモータ、ダンパモータ等が接続されている。
【００１７】
そして、ＥＣＵ４１はこれらのセンサやスイッチ類からの情報に基づいて各種制御を実行する。
エンジン１の燃料噴射制御に関しては、スロットルポジションセンサ５４にて検出されたスロットル開度θｔｈ、及びエンジン回転速度センサ４３にて検出されたエンジン回転速度Ｎｅに基づいてエンジン負荷と相関する目標平均有効圧Ｐｅを求め、その目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転速度Ｎｅとから、予め設定されたマップに従って燃料噴射モード（吸気行程噴射又は圧縮行程噴射）を決定する。例えば、目標平均有効圧Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅが比較的低い運転領域では、燃料噴射モードとして圧縮行程噴射を設定すると共に目標空燃比をリーン側に設定して、リーン運転による燃費節減を図り、負荷や回転速度の増加に伴って燃料噴射モードを吸気行程噴射に切換えて、ストイキオやリッチ運転（非リーン運転）によりエンジントルクを確保する。
【００１８】
又、点火時期制御に関しては、イグナイタ５１により点火コイル５２の通電状態を制御する。スロットル制御に関しては、目標スロットル開度Ｔθｔｈを決定してＥＴＶ−ＣＵ５３側に出力し、その目標スロットル開度Ｔθｔｈと実際のスロットル開度θｔｈに基づいてＥＴＶ−ＣＵ５３にステッパモータ９を駆動制御させる。
【００１９】
更に、ＣＶＴ２１の制御に関しては、変速比制御、ライン圧制御、ロックアップ制御に細分化され、変速比制御については、車速Ｖとスロットル開度θｔｈ（又はアクセル操作量ＡＰＳ）とから目標変速比（又は目標プライマリ回転速度ＴＮｐ）を設定し、実変速比がこの目標変速比となるように油圧制御装置３２を制御する。ライン圧制御については、変速機入力トルクと変速比とから目標ライン圧を設定し、実ライン圧が目標ライン圧となるように油圧制御装置３２を制御する。このときのライン圧はベルトスリップを防止するためのクランプ力（プーリ２４，２６によるベルト押付力）を発生するが、ライン圧の不要な増加はオイルポンプ３０を駆動するエンジン１の動力損失を招くため、ベルトスリップを抑制可能な最低限の値となるように制御する。ロックアップ制御については、トルクコンバータ２２のタービン回転速度、エンジン回転速度Ｎｅ、スロットル開度θｔｈからロックアップクラッチ２２ａの作動領域（直結、非直結、スリップ直結）を判定し、これに応じて油圧制御装置３２を制御する。
【００２０】
一方、エアコン５６の制御に関しては、運転者にて設定された温度や温度センサにて検出された室内温等に基づき、コンプレッサの作動状態、ファンモータによるファンの風量、ダンパモータによるダンパの切換等を制御して、車室内の空調を行う。
次に、以上のように構成されたＥＣＵ４１により車両の減速時にエンジントルクの変動を抑制するために実行される処理を説明する。
【００２１】
ＥＣＵ４１は図２に示す切換禁止ルーチンを所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップＳ２で切換禁止フラグＦがセットされているか否かを判定する。この切換禁止フラグＦは、エアコン５６のコンプレッサの作動状態の切換、及び燃料噴射制御での燃料噴射モードの切換を禁止するためのものである。尚、コンプレッサの作動状態は、運転者によるスイッチ５６ａの操作や車内温を設定温度に保つための自動空調制御に基づいて切換えられる。そして、ここでいう切換とは、電磁クラッチのオンオフのみならず容量の可変制御も含むものとする。
【００２２】
ＥＣＵ４１の立上げ時の初期設定により切換禁止フラグＦはクリアされていることから、当初はステップＳ２でＮＯの判定を下して、ステップＳ４で切換禁止条件が成立しているか否かを判定する。本実施形態では以下の１）〜４）の要件が設定されており、その全てが満たされたとき、つまり、車両が所定の減速状態にあると推測されるときに切換禁止条件が成立したと見なす。
【００２３】
１）車速Ｖが所定範囲内であること（例えば、極低速〜２０ｋｍ／ｈ）。
２）アクセルセンサ４２にてアクセル非操作（アクセル操作量ＡＰＳが０）が検出されたこと。
３）ブレーキスイッチ５５にてブレーキ操作が検出されたこと。
４）エアコンスイッチ５６ａのオフ状態が検出されたこと。
【００２４】
尚、１）の車速Ｖの算出には、セカンダリ回転速度センサ４６にて検出されたセカンダリ回転速度Ｎｓが利用される。又、上記のように、１）の要件には実質的な停車状態は除外されている。
そして、これらの要件が満たされずにステップＳ４でＮＯの判定を下すと、ＥＣＵ４１はルーチンを終了する。従って、この場合には切換禁止フラグＦがクリアされたままであることから、通常通り、スイッチ５６ａ操作や空調制御に基づいてコンプレッサの作動状態が切換えられると共に、燃料噴射制御において、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射モードが切換えられる。
【００２５】
一方、前記ステップＳ４で１）〜４）の要件が全て満たされてＹＥＳ（肯定）の判定を下したときには、ステップＳ６で切換禁止フラグＦをセットしてルーチンを終了する。従って、この場合には、スイッチ５６ａ操作や空調制御の基づいてコンプレッサの作動状態を切換えるべき状況であっても、切換は実行されずに現状を維持され、又、燃料噴射制御において燃料噴射モードの切換に相当する目標平均有効圧Ｐｅやエンジン回転速度Ｎｅの変動が生じたとしても、燃料噴射モードは切換えられずに現状のリーン運転状態を維持される。
【００２６】
そして、このように切換禁止フラグＦがセットされると、前記ステップＳ２の判定がＹＥＳとなることから、ＥＣＵ４１はステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、上記した２）又は３）の要件が不成立となったか否か、即ち、運転者によるアクセル操作、或いはブレーキ操作の中止が検出されたか否かを判定する。判定がＹＥＳのときには減速中の車両が加速状態に移行すると予測して、ステップＳ１０で切換禁止フラグＦをクリアしてルーチンを終了する。つまり、車両を加速させるためにエンジントルクは増加することが予測されるため、コンプレッサの作動状態や燃料噴射モードの切換等によって多少のエンジントルクの変動が生じても差し支えないとして、これらの切換を許容しているのである。
【００２７】
又、前記ステップＳ８の判定がＮＯのときにはステップＳ１２に移行して、上記した４）の条件が不成立となったか否か、即ち、運転者にてエアコンスイッチ５６ａがオン操作されたか否かを判定する。判定がＹＥＳのときにはステップＳ１４に移行して、切換禁止フラグＦがセットされてから２０ｓｅｃが経過したか否かを判定し、ＮＯのときにはルーチンを終了する。又、２０ｓｅｃが経過してステップＳ１４の判定がＹＥＳになると、前記ステップＳ１０で切換禁止フラグＦをクリアしてルーチンを終了する。つまり、エアコンスイッチ５６ａをオン操作したにも拘わらずエアコン５６が長時間停止し続けると、運転者は故障したと勘違いするため、所定時間後にはエアコン５６の作動を開始させているのである。
【００２８】
一方、前記ステップＳ１２の判定がＮＯのときにはステップＳ１６に移行して、上記した１）の条件が不成立となったか否かを判定し、ＮＯのときにはルーチンを終了する。又、ステップＳ１６の判定がＹＥＳのときにはステップＳ１８に移行して、車速Ｖが１）の条件で設定された範囲内から高速側に外れたか否かを判定し、ＹＥＳのときにはステップＳ２０に移行して切換禁止フラグＦをクリアする。即ち、この場合には上記したステップＳ８と同様に車両の加速が推測されるため、トルク変動の影響はないと見なしているのである。
【００２９】
又、ステップＳ１８の判定がＮＯのときにはステップＳ２２に移行して、停車から３ｓｅｃ経過したか否かを判定し、３ｓｅｃが経過してＹＥＳの判定を下すと前記ステップＳ２０で切換禁止フラグＦをクリアする。つまり、この場合には既に停車していることからエンジントルクの変動が生じても差し支えないとして、これらの切換を許容しているのである。
尚、ステップＳ１４の２０ｓｅｃやステップＳ２２の３ｓｅｃの時間設定は、ＣＶＴ２１の仕様等に応じて任意に変更してもよい。
【００３０】
本実施形態では、上記した空調制御によりコンプレッサの作動状態を切換えるときのＥＣＵ４１及びスイッチ５６ａが切換手段として機能し、油圧アクチュエータのライン圧を制御するときのＥＣＵ４１、油圧制御装置３２がライン圧制御手段として機能し、切換禁止ルーチンのステップＳ４及びステップＳ６の処理を実行するときのＥＣＵ４１が作動状態切換禁止手段及び燃焼状態切換禁止手段として機能する。
【００３１】
そして、上記のようにＣＶＴ２１のクランプ力は、ベルト２５のスリップを抑制した上でエンジン１の動力損失が最小限となるように制御されているため、特に車両が減速中でエンジン１の発生トルクが低いときに、コンプレッサの作動状態や燃料噴射モードのようにエンジントルクを変動させる要因が切換えられると、ライン圧が変動してクランプ力は簡単に適正範囲から外れてしまう。又、車両の減速中にはロックアップクラッチ２２ａが直結されているため、コンプレッサの作動状態や燃料噴射モードの切換によりトルク変動が発生すると、車両の減速感や突出し感の原因となる。
【００３２】
本実施形態の車両の制御装置では、上記のように車両の減速時にコンプレッサの作動状態や燃料噴射モードの切換を禁止することから、これらの要因によるエンジントルクの変動を防止できる。その結果、ＣＶＴ２１のクランプ力を常に適切な値に制御して、ベルト２５のスリップや耐久性低下等の不具合を未然に防止できると共に、トルク変動による車両の減速感や突出し感を防止して、良好な走行感を実現することができる。
【００３３】
ここで、減速中の車両が停車する前の時点ではエンジン１の発生トルクが極端に低くなっていることから、このときにコンプレッサの作動状態や燃料噴射モードが切換えられると、上記した不具合はより顕著に現れる。そこで、切換禁止条件の要件１）中の車速Ｖを判定するための所定車速を比較的低い値に設定して、停車前に減速判定を下すことが望ましく、このようにすれば、これらの切換により発生する不具合を確実に防止することができる。
【００３４】
ところで、上記実施形態では、リーン運転と非リーン運転を共に実行可能な筒内噴射型エンジン１を搭載した車両の制御装置に具体化したが、必ずしもリーン運転可能なエンジンを搭載する必要はなく、例えば、通常の吸気マニホールド内に燃料噴射してストイキよりリッチ側の空燃比で運転するエンジンを搭載した車両の制御装置として具体化してもよい。
【００３５】
又、上記実施形態では、ロックアップクラッチ２２ａを備えるＣＶＴ２１を搭載した車両の制御装置に具体化したが、必ずしもロックアップクラッチ２２ａを備える必要はなく、これを省略してもよい。
更に、上記実施形態では、切換禁止条件として上記した１）〜４）の要件を設定し、その禁止処理を解除する条件としてステップＳ８、ステップＳ１２、ステップＳ１６の要件を設定したが、これらの要件は必ずしも限定されるものではなく、何れかの要件を省略したり、新たな要件を追加したりしてもよい。
【００３６】
一方、上記実施形態では、切換禁止条件の２）でアクセル操作量ＡＰＳに基づいて判定を下したが、これに代えて「アイドルスイッチのオン状態が検出されたこと」を条件として設定してもよい。又、上記実施形態では、切換禁止条件の４）で「エアコンスイッチ５６ａのオフ」を設定しているが、これに代えて「エアコンスイッチ５６ａのオン」を条件として設定して、エアコン５６のオンからオフへの切換を禁止するようにしてもよい。更に、上記実施形態では、切換禁止条件の１）〜４）に基づいて車両の減速状態を判定したが、これに代えて加速度センサにて検出した車両の前後Ｇや車速Ｖの変化率等に基づいて判定処理を行ってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１の発明の車両の制御装置によれば、車両の減速中に空調装置の切換を禁止することから、コンプレッサの作動状態の切換によるエンジントルクの変動を抑制し、そのトルク変動によって生じるＣＶＴのベルトスリップ等の不具合を未然に防止でき、更に運転者が空調装置を作動操作したときには所定時間後に切換禁止が解除されるため、空調装置が長時間停止し続けたときの運転者の勘違いを未然に防止することができる。
【００３８】
又、請求項２の発明の車両の制御装置によれば、車両の減速中にエンジンの燃焼状態の切換を禁止することから、燃焼状態の切換によるエンジントルクの変動を抑制し、そのトルク変動によって生じるＣＶＴのベルトスリップ等の不具合を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の車両の制御装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行する切換禁止ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
２１ＣＶＴ（ベルト式無段変速機）
３２油圧制御装置（ライン圧制御手段）
４１ＥＣＵ（切換手段、ライン圧制御手段、減速判定手段、作動状態切換禁止手段、燃焼状態切換禁止手段）
５６エアコン
５６ａスイッチ（切換手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device including a belt type continuously variable transmission (hereinafter referred to as CVT).
[0002]
[Related background]
As is well known, this type of CVT has an endless belt stretched between a pair of pulleys, and the effective diameter of both pulleys is changed by a hydraulic actuator so that the driving force of the engine is controlled at a predetermined speed ratio. It is configured to decelerate and transmit to the drive wheel side. In order to prevent the belt from slipping during power transmission, the pulley is always applied with a clamping force by the hydraulic actuator, but the engine is driven by an oil pump that generates the line pressure of the hydraulic actuator. In order to minimize the power loss, the clamping force at this time is controlled to a minimum value capable of suppressing the slip. In addition, the CVT with a torque converter, like a normal automatic transmission, has a lockup clutch directly connected at a predetermined vehicle speed or more to improve fuel efficiency. However, the CVT that can change the gear ratio steplessly is lower. Since the direct connection of the lockup clutch can be maintained up to the vehicle speed range, the direct connection region is expanded to the low vehicle speed side.
[0003]
On the other hand, this type of CVT may be combined with an in-cylinder injection engine that can inject fuel directly into the cylinder. In a cylinder injection engine, in addition to normal uniform combustion in which fuel is injected in the intake stroke to ignite a uniform air-fuel mixture, fuel is injected in the compression stroke so that the periphery of the spark plug is close to the stoichiometric range. Enables stratified combustion to be ignited at an overall air-fuel ratio. In the compression stroke injection, the fuel consumption can be significantly reduced in combination with the reduction of the pumping loss due to the introduction of a large amount of intake air. For example, the compression stroke injection is executed in the operation region where the engine load and the rotational speed are relatively low. Thus, fuel consumption is reduced by lean operation, and engine torque is secured by stoichiometric or rich operation by switching to intake stroke injection as load and rotation speed increase.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, there is an air conditioner (hereinafter referred to as air conditioner) compressor as one of auxiliary machines driven by the engine. When the vehicle is decelerating and the generated torque of the engine is very low, the compressor is compared with the engine torque. Since the ratio of the driving loss is large, the engine is greatly affected according to the operating state of the compressor. Therefore, when the driver starts driving the compressor based on air conditioner switch-on or air conditioning control while the vehicle is decelerating, the engine torque is consumed and rapidly decreases. May fall beyond the proper range and cause the belt to slip. Conversely, during deceleration, when the compressor is stopped based on switch-off or air-conditioning control by the driver, the clamping force is unnecessarily increased due to a sudden increase in engine torque, reducing the durability of the belt. I will let you.
[0005]
On the other hand, when an engine capable of switching the combustion state between lean operation and non-lean operation, such as a cylinder injection engine, is combined with CVT, if the combustion state is switched during deceleration, As in the case, torque fluctuation occurs. Therefore, in this case as well, a problem such as belt slip is caused by an inappropriate clamping force.
[0006]
Accordingly, an object of the invention of claim 1 is a vehicle that can prevent problems such as belt slip of the CVT by suppressing fluctuations in engine torque caused by switching the operating state of the compressor during deceleration of the vehicle. It is to provide a control device.
Further, an object of the invention of claim 2 is a vehicle control device capable of preventing problems such as belt slip of the CVT by suppressing fluctuations in engine torque caused by switching of the combustion state during deceleration of the vehicle. Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, switching means for switching the operating state of the air conditioner, a belt-type continuously variable transmission connected to the engine, an input torque to the belt-type continuously variable transmission, and a shift And a line pressure control means for controlling the line pressure of the belt type continuously variable transmission based on the ratio, a deceleration determination means for determining a predetermined deceleration state of the vehicle, and a deceleration determination means An operating state in which the switching of the operating state of the air conditioner by the switching means is prohibited when the deceleration determination is made, while the switching prohibition of the operating state is canceled after a predetermined time when the air conditioner is operated by the driver. Switching prohibiting means.
[0008]
The line pressure of the belt type continuously variable transmission is controlled by the line pressure control means so that, for example, the slippage of the belt is suppressed and the power loss of the engine is minimized. Here, when the operating state of the air conditioner is switched by the switching means, the load fluctuation of the compressor acts on the engine, and the influence of the load fluctuation is large especially during deceleration of the vehicle where the generated torque of the engine is low. Sometimes the engine torque decreases rapidly and belt slip occurs due to a decrease in line pressure. Conversely, when driving of the compressor is stopped, the engine torque increases rapidly, leading to a decrease in belt durability due to unnecessary clamping force. In the present invention, when the deceleration determination is made by the deceleration determination means, the switching of the air conditioner by the switching means is prohibited by the operating state switching prohibition means, so that the occurrence of the above-mentioned problems is prevented in advance. . Further, when the driver operates the air conditioner, the prohibition of switching is canceled after a predetermined time, so that the driver's misunderstanding when the air conditioner is stopped for a long time is prevented.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the engine is configured so that the combustion state can be switched between lean operation and non-lean operation, and when the deceleration determination is made by the deceleration determination means, Combustion state switching prohibiting means for prohibiting switching is provided. This switching of the combustion state of the engine causes torque fluctuations similarly to the switching of the air conditioner. However, when the deceleration determination is made by the deceleration determining means, the combustion state switching of the engine is switched by the combustion state switching prohibiting means. Since it is prohibited, the occurrence of the above-mentioned problems is prevented in advance.
[0010]
In the present invention, it is preferable that the belt-type continuously variable transmission of the vehicle control device according to the first or second aspect of the present invention is configured to include a torque converter and a lockup clutch that directly connects the torque converter. desirable. That is, during deceleration, the lockup clutch is directly connected to reduce fuel consumption. At this time, if torque fluctuation occurs due to switching of the air conditioner or switching of the combustion state of the engine, the torque fluctuation is driven via the lockup clutch. Can be transmitted to the side, which can cause a feeling of deceleration and a feeling of protrusion of the vehicle. Therefore, if the switching is prohibited by the operating state switching prohibiting means or the combustion state switching prohibiting means as described above, such a situation can be prevented.
[0011]
In the present invention, it is preferable that the deceleration determination means of the vehicle control device according to claim 1 or 2 is configured to make a deceleration determination before the vehicle stops. That is, before the stop when the generated torque of the engine becomes extremely low, the influence of the switching of the air conditioner and the switching of the combustion state of the engine is great. By prohibiting the switching by the combustion state switching prohibiting means, the occurrence of the problem is surely prevented.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a control device for a vehicle equipped with a direct injection gasoline engine and a CVT will be described.
In the overall configuration diagram of FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine, and a combustion chamber 2 and an intake system are designed exclusively for in-cylinder injection. The cylinder head 3 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 5 together with a spark plug 4 for each cylinder, and high-pressure fuel supplied from a fuel pump (not shown) is supplied from the fuel injection valve 5 to the combustion chamber 2. It is designed to be injected directly into the inside.
[0013]
An intake port 6 is formed in the cylinder head 3 in a substantially upright direction, and an intake passage 7 is connected to the intake port 6. The intake passage 7 is provided with a throttle valve 8 for adjusting the amount of intake air, and the throttle valve 8 is driven to open and close by a stepper motor 9. The intake air taken in from the intake passage 7 is introduced into the combustion chamber 2 from the intake port 6 through the throttle valve 8 as the intake valve 10 is opened, and fuel is injected from the fuel injection valve 5 into the intake air. Then, it burns by ignition of the spark plug 4.
[0014]
An exhaust port 15 is formed in the cylinder head 3 in a substantially horizontal direction, and an exhaust passage 16 is connected to the exhaust port 15. The exhaust gas after combustion is discharged into the atmosphere from the combustion chamber 2 through the exhaust port 15, the exhaust passage 16, a catalyst and a silencer (not shown) when the exhaust valve 17 is opened.
The engine 1 is combined with a belt-type CVT 21, and the crankshaft 1 a of the engine 1 is connected to a primary pulley 24 via a torque converter 22 having a lock-up clutch 22 a of the CVT 21 and a forward / reverse switching clutch 23. (Here, the description of the forward / reverse switching mechanism is omitted). The primary pulley 24 is connected to a secondary pulley 26 by an endless belt 25, and the secondary pulley 26 is connected to driving wheels 29 through a secondary reduction mechanism 27 and a differential gear 28. The oil pump 30 of the CVT 21 is rotationally driven by the crankshaft 1a of the engine 1 via the transmission mechanism 31, and the hydraulic oil is used for operating the primary pulley 24 and the secondary pulley 26 in accordance with switching of the hydraulic control device 32. It is supplied to a hydraulic actuator (not shown). The effective diameters of the pulleys 24 and 26 are changed by the hydraulic actuator according to the supply state of the hydraulic oil, and the driving force of the engine is decelerated according to the gear ratio and transmitted to the drive wheel 29 side.
[0015]
On the other hand, the hydraulic control device 32 includes an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, BURAM, etc.) used for storing control programs and control maps, a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like. An ECU (electronic control unit) 41 is connected, and the ECU 41 controls the engine 1 and the CVT 21 comprehensively. On the input side of the ECU 41, an accelerator sensor 42 for detecting the accelerator pedal operation amount APS by the driver, a brake switch 55 for detecting the operation state of the brake pedal, an engine rotation speed sensor 43 for detecting the rotation speed Ne of the engine 1, A water temperature sensor 44 that detects the coolant temperature Tw of the engine 1, a primary rotation speed sensor 45 that detects the rotation speed Np of the primary pulley 24, a secondary rotation speed sensor 46 that detects the rotation speed Ns of the secondary pulley 26, and an air conditioner 56 are configured. A switch 56a provided in the driver's seat, a throttle position sensor 54, which will be described later, and various sensors are connected, and their detection information is input.
[0016]
The ignition plug 4 is connected to the output side of the ECU 41 via an igniter 51 and an ignition coil 52, and a fuel injection valve 5 is connected. Further, an ETV-CU (electronic throttle valve control unit) 53 is connected to the output side of the ECU 41, and a throttle position sensor 54 for detecting the opening θth of the throttle valve 8 is connected to the input side of the ETV-CU 53. The stepper motor 9 is connected to the output side. Further, the hydraulic control device 32 of the CVT 21 is connected to the output side of the ECU 41. On the other hand, an unillustrated compressor, fan motor, damper motor, and the like constituting the air conditioner 56 are connected to the output side of the ECU 41.
[0017]
The ECU 41 executes various controls based on information from these sensors and switches.
Regarding the fuel injection control of the engine 1, the target average effective pressure correlated with the engine load based on the throttle opening θth detected by the throttle position sensor 54 and the engine rotational speed Ne detected by the engine rotational speed sensor 43. Pe is obtained, and the fuel injection mode (intake stroke injection or compression stroke injection) is determined from the target average effective pressure Pe and the engine rotational speed Ne according to a preset map. For example, in an operation region where the target average effective pressure Pe and the engine rotational speed Ne are relatively low, the compression stroke injection is set as the fuel injection mode and the target air-fuel ratio is set to the lean side to reduce fuel consumption by the lean operation. As the load and rotation speed increase, the fuel injection mode is switched to intake stroke injection, and engine torque is secured by stoichiometric or rich operation (non-lean operation).
[0018]
As for ignition timing control, the igniter 51 controls the energization state of the ignition coil 52. Regarding the throttle control, the target throttle opening Tθth is determined and output to the ETV-CU 53 side, and the stepper motor 9 is driven and controlled by the ETV-CU 53 based on the target throttle opening Tθth and the actual throttle opening θth.
[0019]
Further, the control of the CVT 21 is subdivided into gear ratio control, line pressure control, and lockup control, and the gear ratio control is determined from the vehicle speed V and the throttle opening θth (or the accelerator operation amount APS) to the target gear ratio ( Alternatively, the target primary rotational speed TNp) is set, and the hydraulic control device 32 is controlled so that the actual gear ratio becomes this target gear ratio. For the line pressure control, the target line pressure is set from the transmission input torque and the gear ratio, and the hydraulic control device 32 is controlled so that the actual line pressure becomes the target line pressure. The line pressure at this time generates a clamping force (belt pressing force by the pulleys 24 and 26) for preventing belt slip, but an unnecessary increase in the line pressure causes power loss of the engine 1 that drives the oil pump 30. Therefore, the control is performed so that the belt slip can be minimized. Regarding the lock-up control, the operation region (direct connection, non-direct connection, slip direct connection) of the lock-up clutch 22a is determined from the turbine rotation speed of the torque converter 22, the engine rotation speed Ne, and the throttle opening θth, and the hydraulic control is performed accordingly. The device 32 is controlled.
[0020]
On the other hand, regarding the control of the air conditioner 56, based on the temperature set by the driver or the room temperature detected by the temperature sensor, the operating state of the compressor, the fan air volume by the fan motor, the damper switching by the damper motor, etc. Control and air-condition the cabin.
Next, processing executed by the ECU 41 configured as described above to suppress fluctuations in engine torque when the vehicle is decelerated will be described.
[0021]
The ECU 41 executes the switching prohibition routine shown in FIG. 2 at a predetermined control interval, and first determines whether or not the switching prohibition flag F is set in step S2. This switching prohibition flag F is for prohibiting switching of the operating state of the compressor of the air conditioner 56 and switching of the fuel injection mode in the fuel injection control. The operating state of the compressor is switched based on the operation of the switch 56a by the driver and automatic air-conditioning control for keeping the vehicle interior temperature at the set temperature. The switching here includes not only on / off of the electromagnetic clutch but also variable control of the capacity.
[0022]
Since the switching prohibition flag F is cleared by the initial setting at the start-up of the ECU 41, NO is initially determined in step S2, and it is determined whether or not the switching prohibition condition is satisfied in step S4. . In the present embodiment, the following requirements 1) to 4) are set, and when all of them are satisfied, that is, when it is estimated that the vehicle is in a predetermined deceleration state, the switching prohibition condition is satisfied. Consider.
[0023]
1) The vehicle speed V is within a predetermined range (for example, extremely low speed to 20 km / h).
2) Accelerator non-operation (accelerator operation amount APS is 0) is detected by the accelerator sensor 42.
3) Brake operation is detected by the brake switch 55.
4) The off state of the air conditioner switch 56a is detected.
[0024]
The secondary rotational speed Ns detected by the secondary rotational speed sensor 46 is used for the calculation of the vehicle speed V in 1). Further, as described above, the requirement of 1) excludes a substantial stop state.
And if these requirements are not satisfied and NO is determined in step S4, the ECU 41 ends the routine. Accordingly, in this case, since the switching prohibition flag F remains cleared, the operating state of the compressor is switched based on the operation of the switch 56a and the air conditioning control as usual, and the operating state of the engine 1 in the fuel injection control. The fuel injection mode is switched according to the above.
[0025]
On the other hand, when all of the requirements 1) to 4) are satisfied in step S4 and a determination of YES (positive) is made, the switching prohibition flag F is set in step S6 and the routine is ended. Accordingly, in this case, even if the operation state of the compressor should be switched based on the operation of the switch 56a or the air conditioning control, the current state is maintained without being switched, and the fuel injection mode is not changed in the fuel injection control. Even if the target average effective pressure Pe or the engine rotational speed Ne corresponding to switching occurs, the fuel injection mode is not switched and the current lean operation state is maintained.
[0026]
When the switching prohibition flag F is set in this way, the determination in step S2 is YES, and the ECU 41 proceeds to step S8. In step S8, it is determined whether or not the above requirement 2) or 3) is not satisfied, that is, whether or not the driver's accelerator operation or braking operation is detected. When the determination is YES, it is predicted that the vehicle being decelerated will shift to the acceleration state, and the switching prohibition flag F is cleared in step S10 and the routine is terminated. In other words, the engine torque is expected to increase in order to accelerate the vehicle. Therefore, it is assumed that there may be some fluctuations in the engine torque due to the switching of the operating state of the compressor and the fuel injection mode. It is acceptable.
[0027]
When the determination in step S8 is NO, the process proceeds to step S12, in which it is determined whether or not the above condition 4) is not satisfied, that is, whether or not the air conditioner switch 56a is turned on by the driver. To do. When the determination is YES, the routine proceeds to step S14, where it is determined whether 20 seconds have elapsed after the switching prohibition flag F is set, and when the determination is NO, the routine is ended. If 20 seconds have elapsed and the determination in step S14 is YES, the switching prohibition flag F is cleared in step S10, and the routine is terminated. That is, if the air conditioner 56 continues to be stopped for a long time despite the air conditioner switch 56a being turned on, the driver misunderstands that the air conditioner 56 has failed, and thus the operation of the air conditioner 56 is started after a predetermined time.
[0028]
On the other hand, when the determination at step S12 is NO, the routine proceeds to step S16, where it is determined whether or not the above condition 1) is not established, and when the determination is NO, the routine is terminated. Further, when the determination in step S16 is YES, the process proceeds to step S18, where it is determined whether or not the vehicle speed V has deviated from the range set under the condition of 1) to the high speed side, and if YES, the process proceeds to step S20. To clear the switching prohibition flag F. That is, in this case, since the acceleration of the vehicle is estimated as in step S8 described above, it is considered that there is no influence of torque fluctuation.
[0029]
When the determination in step S18 is NO, the process proceeds to step S22 to determine whether or not 3 seconds have elapsed since the vehicle stopped. When 3 seconds have elapsed and the determination is YES, the switching prohibition flag F is cleared in step S20. To do. In other words, in this case, since the vehicle is already stopped, it is possible to change the engine torque, and switching between them is permitted.
The time setting of 20 sec in step S14 and 3 sec in step S22 may be arbitrarily changed according to the specification of the CVT 21 and the like.
[0030]
In this embodiment, the ECU 41 and the switch 56a when switching the compressor operating state by the air conditioning control function as switching means, and the ECU 41 and the hydraulic control device 32 when controlling the line pressure of the hydraulic actuator are the line pressure control means. The ECU 41 when executing the processing of step S4 and step S6 of the switching prohibiting routine functions as an operating state switching prohibiting unit and a combustion state switching prohibiting unit.
[0031]
As described above, the clamping force of the CVT 21 is controlled so that the power loss of the engine 1 is minimized after the slip of the belt 25 is suppressed. When the factor for changing the engine torque is switched when the engine pressure is low, such as the operating state of the compressor or the fuel injection mode, the line pressure fluctuates and the clamping force easily deviates from the appropriate range. Further, since the lockup clutch 22a is directly connected while the vehicle is decelerating, if torque fluctuation occurs due to switching of the operating state of the compressor or the fuel injection mode, it causes a feeling of deceleration or protrusion of the vehicle.
[0032]
In the vehicle control apparatus according to the present embodiment, switching of the operating state of the compressor and the fuel injection mode is prohibited when the vehicle is decelerated as described above, so that fluctuations in engine torque due to these factors can be prevented. As a result, the clamping force of the CVT 21 can always be controlled to an appropriate value to prevent problems such as slip of the belt 25 and a decrease in durability, and also prevent the vehicle from feeling slowed down or protruding due to torque fluctuations. A good running feeling can be realized.
[0033]
Here, since the torque generated by the engine 1 is extremely low before the vehicle being decelerated stops, if the operating state of the compressor or the fuel injection mode is switched at this time, the above-described problems are more serious. Appears prominently. Therefore, it is desirable to set a predetermined vehicle speed for determining the vehicle speed V in the requirement 1) of the switching prohibition condition to a relatively low value, and make a deceleration determination before stopping the vehicle. Therefore, it is possible to reliably prevent problems caused by the above.
[0034]
By the way, in the said embodiment, although it actualized in the control apparatus of the vehicle carrying the in-cylinder injection type engine 1 which can perform both a lean driving | operation and a non-lean driving | operation, it is not necessary to necessarily mount the engine which can be operated lean, For example, the present invention may be embodied as a control device for a vehicle equipped with an engine that injects fuel into a normal intake manifold and operates at an air-fuel ratio richer than stoichiometric.
[0035]
Moreover, in the said embodiment, although it actualized to the control apparatus of the vehicle carrying CVT21 provided with the lockup clutch 22a, it is not necessary to necessarily provide the lockup clutch 22a, and this may be abbreviate | omitted.
Further, in the above embodiment, the above-described requirements 1) to 4) are set as the switching prohibition conditions, and the requirements of step S8, step S12, and step S16 are set as the conditions for canceling the prohibition process. Is not necessarily limited, and any requirement may be omitted or a new requirement may be added.
[0036]
On the other hand, in the above embodiment, the determination is made based on the accelerator operation amount APS in the switching prohibition condition 2). However, instead of this, the condition that “the on-state of the idle switch is detected” may be set as a condition. Good. In the above embodiment, “switch-off of the air conditioner switch 56a” is set in the switching prohibition condition 4). Instead, “air-conditioner switch 56a is turned on” is set as a condition, and the air conditioner 56 is turned on. Switching from to off may be prohibited. Further, in the above embodiment, the vehicle deceleration state is determined based on the switching prohibition conditions 1) to 4), but instead of this, the change rate of the vehicle longitudinal G or vehicle speed V detected by the acceleration sensor, etc. The determination process may be performed based on the determination process.
[0037]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the vehicle control device of the first aspect of the present invention, since switching of the air conditioner is prohibited during deceleration of the vehicle, fluctuation in engine torque due to switching of the operating state of the compressor is suppressed, When troubles such as belt slip of CVT caused by the torque fluctuation can be prevented in advance, and switching prohibition is canceled after a predetermined time when the driver operates the air conditioner, the air conditioner continues to stop for a long time The driver's misunderstanding can be prevented in advance .
[0038]
According to the vehicle control apparatus of the second aspect of the present invention, since the change of the combustion state of the engine is prohibited during the deceleration of the vehicle, the fluctuation of the engine torque due to the change of the combustion state is suppressed, and the torque fluctuation Problems such as belt slip of the CVT can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle control apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a switching prohibition routine executed by an ECU.
[Explanation of symbols]
1 Engine 21 CVT (Belt-type continuously variable transmission)
32 Hydraulic control device (line pressure control means)
41 ECU (switching means, line pressure control means, deceleration determination means, operating state switching prohibiting means, combustion state switching prohibiting means)
56 Air conditioner 56a Switch (switching means)

Claims

Switching means for switching the operating state of the air conditioner;
A belt-type continuously variable transmission connected to the engine;
In a vehicle control device having line pressure control means for controlling a line pressure of the belt type continuously variable transmission based on an input torque and a gear ratio to the belt type continuously variable transmission,
Deceleration determination means for determining a predetermined deceleration state of the vehicle;
When the deceleration determination is made by the deceleration determination means, switching of the operation state of the air conditioner by the switching means is prohibited, while when the air conditioner is operated by the driver, the operation state is changed after a predetermined time. An operation state switching prohibiting means for canceling the switching prohibition is provided.

The engine is an engine capable of switching the combustion state between lean operation and non-lean operation,
2. The vehicle control apparatus according to claim 1, further comprising combustion state switching prohibiting means for prohibiting switching of the combustion state of the engine when the deceleration determination is made by the deceleration determination means. The vehicle control device described in 1.