JP3723776B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のエンジン制御に利用する。本発明は、運転席からの操作によりエンジン回転のアイドリング速度を調節する装置の改良に関する。本発明は、運転席まわりのスイッチの簡素化および装置の経済化をはかるものである。
【０００２】
【従来の技術】
プログラム制御回路を含むエンジン制御装置が搭載された車両では、エンジン冷却水の温度、冷暖房装置によるエンジン負荷、エアコンプレッサによるエンジン負荷、その他に関する情報を入力情報として、アイドリング速度は自動的に調節制御されるように構成されている。しかし、低温下でエンジンを始動する、パワー・テイク・オフ（ＰＴＯ）装置を駆動するなど、何らかの事情によりアイドリング速度を手動操作により調節制御する必要が生じることがある。このような必要に配慮して、運転席にアイドリング速度の調節操作端を設ける技術が知られている（特公平４−５１６５８号公報：出願人いすず）。この明細書では、変速装置がニュートラル位置にあり、アクセル・ペダルが解放されている状態にあるときのエンジン回転速度を「アイドリング速度」と定義する。
【０００３】
上記従来例装置は、運転席のダッシュ・ボードに小さい回転ツマミによる操作端を設けてある。運転者がこのツマミを引き出すと、アイドリング速度がオート状態からマニュアル状態に切り替わり、このツマミを回転することにより、アイドリング速度を調節することができる。そしてアイドリング速度のマニュアル調節が必要なくなると、運転者がこのツマミを押し込むことにより、アイドリング速度の調節はオート状態に復帰する。この装置は、大型車両、作業用車両、寒冷地仕様の車両その他についてユーザに好評であり、さまざまな車両に利用されることになった。
【０００４】
いっぽう、運転者が操作するオートクルーズ・レバーにより、車両が設定された車速を維持するように、エンジンに供給する燃料流量を自動的に調節するオートクルーズ制御手段が知られている。これは近年きわめて多くの車両に普及した。その構造および操作の一例を説明すると、操舵輪の近傍に操舵輪を握っている手の指先で操作することができるように、オートクルーズ・レバーが設けられている。車両が一定速度で走行可能な路面に入ったときに、運転者はアクセル・ペダルを調節して所望の速度に達すると、このオートクルーズ・レバーをその軸方向にかるく押すことにより、オートクルーズ制御手段が起動する。オートクルーズ制御手段が起動すると、運転者はアクセル・ペダルから足を放しても、車両はそのオートクルーズ制御手段を起動した時点の速度を維持するようにエンジンへの燃料供給を自動的に調節制御する。
【０００５】
そしてこの状態で走行中に、たとえば先行車両に接近したなどの状況があると、運転者は車両を減速する必要があるし、またさらに加速して一定速度の走行を継続したいという状況も発生する。このときには、オートクルーズ・レバーを指先で軽く下方にまたは上方に操作すると、車速の目標値を少しずつ段階的に変更することができるようになっている。オートクルーズ制御手段は、エンジン制御装置の内部に、具体的にはエンジンＥＣＵに、ソフトウェアとして構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明のアイドリング速度の調節を行う技術はアナログ回路の技術である。普及している多くの構造では、調節操作端として回転形の可変抵抗器が利用されている。これは相応にコストを要するとともに、水滴の発生や微粒子の混入その他の原因により故障することがあり、このために保守用部品を準備し各地に配置しておくことが必要である。いまやエンジンの制御は、プログラム制御回路によるディジタル回路の技術により構成されているから、このようなアイドリング速度のマニュアル調節を行わないように設計することも可能である。しかし、上述のようにこの操作端を設けることがユーザに好評であるので、これを単純に廃止することも適当ではない。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、アイドリング速度調節用の操作端を廃止しても、アイドリング速度を調節することが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。本発明は、運転席まわりの簡素化および装置の経済化をはかることを目的とする。本発明は、装置の部品点数を少なくし、製造用部品および保守用部品の管理を簡素化することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アイドリング速度の調節操作をオートクルーズ装置の操作端を利用して行うことを最大の特徴とする。オートクルーズ装置は上記説明のように車両の走行中に利用するものであり、エンジンがアイドリング速度で回転しているときには利用されない。したがって、オートクルーズ装置の操作端を車速にしたがって自動的に切り替えて、車速が低い（実質的には車速が零である）ときには、アイドリング速度のマニュアル調節のために利用し、車速が大きい（実質的には走行中である）ときには、本来のオートクルーズ装置の調節操作のために利用する。このためにオートクルーズ装置についてはハードウエアとしても、ソフトウェアとしてもいっさいの改造を必要としない。アイドリング速度調節手段としては、その操作端のハードウエアをいっさい廃止し、ソフトウェアの改造により、オートクルーズ装置の操作端からの入力情報を利用して制御するように構成することができる。
【０００９】
すなわち本発明は、運転者が操作するオートクルーズ・レバー（１）により設定された車速を維持するようにエンジンへの燃料供給量を自動的に調節するオートクルーズ制御手段（２）と、クラッチ（３）が切断状態または変速装置（５）がニュートラル位置にあるとき運転者の操作によりエンジンのアイドリング速度を調節するアイドリング調節手段（２）とを備えたエンジン制御装置において、車速が所定値（ｖ₀ ｋｍ／ｈ）以下であることを含む条件が成立するとき、前記オートクルーズ・レバー（１）を前記アイドリング調節手段に対する操作入力手段として切替設定する手段（２）を備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記所定値は車速が零（ｖ₀ ＝０ｋｍ／ｈ）であり、前記条件には、
１．変速装置がニュートラル位置にあること、および
２．アクセル・ペダルが解放されていること
を含む構成とすることが望ましい。上記括弧内の数字は、あとから説明する実施例図面の参照数字である。
【００１１】
この構成により、アイドリング速度調節のための操作端ハードウエアは廃止され、運転席まわりの構成は簡単化され、部品点数は小さくなり、装置は経済化される。操作端は廃止されても、アイドリング速度の手動操作による調節は実質的に可能であり利用上の不都合は生じることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施例図面を利用してさらに詳しく説明する。図１は本発明実施例装置のエンジン制御系ハードウエアについてのブロック構成図である。はじめに図１を用いて、エンジン制御系の構成についてその全体を簡単に説明する。エンジン４は、その燃料ポンプ７のガバナ・アクチュエータ８をエンジンＥＣＵ２により制御することにより、その回転速度が調節制御される。エンジンＥＣＵ２はマイクロ・チップおよびその周辺回路により構成されたハードウエアと、そのマイクロ・チップに実装されたソフトウェアとを含むプログラム制御回路である。
【００１３】
エンジンＥＣＵ２の入力情報は、操作情報として、スタータ・スイッチ１１の操作情報、アクセル・ペダル６の操作情報、ブレーキ・ペダル９の操作情報、クラッチ・ペダル１０の操作情報、パーキング・ブレーキ・レバー１２の操作情報、エキゾースト・ブレーキ・スイッチ１３の操作情報、およびオートクルーズ・レバー１の操作情報である。このオートクルーズ・レバー１は、オートクルーズ制御手段の起動、停止、および加速または減速を指示するレバーであり、本発明の装置は、このオートクルーズ・レバーを操作入力を車速により切り替えて、アイドリング調節手段に対する操作入力として利用するところに特徴がある。
【００１４】
さらに、エンジンＥＣＵ２には、変速装置に設けられたニュートラル・スイッチ１８の状態情報、運転席以外からエンジン制御を行う作業用アクセル・センサ１９の操作情報、およびＰＴＯスイッチ２０の操作情報が入力する。さらに、エンジンＥＣＵ２には、入力情報として、車速センサ１４の検出情報、水温センサ１５の検出情報、正および副二つのエンジン回転センサ１６の検出情報、ラック位置センサ１７の検出情報が入力する。
【００１５】
このエンジンＥＣＵ２の電源系は、電池２１から供給される。このエンジンＥＣＵ２の制御出力は、上記説明のようにエンジン４の燃料ポンプ７に送出されるほか、リターダ・リレー２２の駆動出力、エキゾースト・ブレーキ・バルブ２７の開閉制御のためにエアタンク２５から空気圧を送るエキゾースト・ブレーキ電磁弁２３の制御出力、およびストップランプ２６を点滅制御するストップランプ・リレー２４の制御出力が送出される。インターフェース３０は、製造時および保守点検時に、このエンジンＥＣＵ２を調節設定するために接続されるダイアグモニタ用の接続端子である。エンジン停止ノブ２８は、緊急にエンジンを停止する場合に利用されるものであり、ストップ・レバー２９に機械的なワイヤにより接続されている。さらにこのエンジンＥＣＵの表示出力は、エンジンの回転速度を運転席に表示するタコメータ３１、警報ランプ３２、エキゾースト・ブレーキ・ランプ３３、およびＰＴＯスイッチ２０の表示ランプに供給される。警報ランプ３２はエンジン停止、および潤滑油の油圧異常を警報するための表示である。
【００１６】
つぎにこの装置の動作について説明する。この装置は、スタータ・スイッチ１１の操作により起動され、運転操作に係る入力情報にしたがって、エンジン回転速度を制御する。アクセル・ペダル６の踏み込み量に応じて燃料ポンプ７がエンジン４に供給する燃料を調節する。変速装置５が走行ギヤに設定され、クラッチ３が接続されている状態で、エンジン・ブレーキの状態になったとき、エキゾースト・ブレーキ・スイッチ１３を操作することにより、エキゾースト・ブレーキ・バルブ２７を閉じ、エキゾースト・ブレーキを有効にすることができる。またこのエキゾースト・ブレーキ・スイッチ１３を操作することにより、リターダ・リレー２２を有効にしてリターダを作動させることができる。
【００１７】
ここで、本発明の特徴であるオートクルーズ・レバー１について説明する。図２はオートクルーズレバー１の外観図である。このオートクルーズ・レバー１は操舵輪のすぐ脇（または近く）に、運転者が右手の指先で操作することができるように配置されている。オートクルーズメインＳ／ＷがＯＮの状態で車両が所定以上の速度（たとえば４０ｋｍ／ｈ以上）で走行中に、そのレバーを上方向にかるく押すことにより、オートクルーズ制御手段が起動する。オートクルーズ制御手段はエンジンＥＣＵ２の内部にソフトウェアにより構成された装置である。この制御手段が起動すると、運転者がアクセル・ペダル６から足を放しても、車速はその起動時点の車速を目標値として維持するように、自動的にエンジン４への燃料供給量が調節制御される。このオートクルーズ制御手段が動作している状態で、このオートクルーズ・レバー１を上方に（図２の矢印ＵＰの方向に）軽く押し上げると、車速の目標値がわずかに高くなる。このオートクルーズ・レバー１を下方に（図２の矢印ＤＯＷＮの方向に）軽く押し下げると、車速の目標値がわずかに低くなる。この動作を繰り返すことにより、運転者は車速の目標値を変更しながら走行することができる。このレバー１の頂上を矢印ＯＮ／ＯＦＦの方向にもう一度押すことにより、オートクルーズのモードは終了し、以降はアクセル・ペダル６の操作により車速を調節することになる。このオートクルーズのモードは、オートクルーズ・レバー１をＯＮ／ＯＦＦ方向に操作するほかにも、オートクルーズ・モードで走行中にブレーキを踏むその他の操作に連動して終了する。
【００１８】
ここで本発明の特徴とするところは、このオートクルーズ・レバー１をアイドリング速度を設定するために利用するところにある。すなわち、この車両が停車中であり（または車速がきわめて小さい状態にあり）、エンジン４がアイドリング速度にあるときには、レバー先端をＵＰ方向、ＤＯＷＮ方向に廻すとマニュアルモードになりアイドル回転数を調整することができる。このオートクルーズ・レバー１の頂点を矢印ＯＮ／ＯＦＦの方向に押すことにより、エンジンＥＣＵ２ではマニュアルアイドリング速度設定モードがキャンセルされオートアイドルモードになる。
【００１９】
図３はこのオートクルーズ・レバー１の操作によるモード転換の手順を示すフローチャートである。すなわち、エンジンが始動し車速が零であり、エンジンがアイドル中であることを条件に、オートクルーズ・レバー１の操作モードはアイドリング速度設定モードとなる。この条件が成立しないときには、従来通り、オートクルーズ・レバー１はオートクルーズ制御手段の車速目標値を設定するために待機するモードとなる。このモード切替はエンジンＥＣＵ２に設定されているソフトウェアにより実行される。
【００２０】
このオートクルーズ・レバー１の操作がアイドリング速度設定モードになっているときには、このオートクルーズ・レバー１の先端を時計方向に（図２の矢印ＵＰの方向に）廻すことにより、アイドリング速度の目標値は１ステップ高くなる。反時計方向に（図２のＤＯＷＮの方向に）廻すことにより、アイドリング速度の目標値は１ステップ低くなる。この操作にしたがって、エンジンＥＣＵ２はエンジン４に供給する燃料流量を変更して、その新しい目標値の回転速度を維持するように制御する。
【００２１】
オートクルーズ・レバー１を継続的にＵＰ方向に操作することにより、アイドリング速度の目標値はその間にわたり毎秒数ステップの割合で高くなる。同様に継続的にＤＯＷＮ方向に操作することにより、アイドリング速度の目標値はその間にわたり毎秒数ステップの割合で低くなる。アイドリング速度の目標値があらかじめ設定されている最低値に達したときには、それを越えて低くなることはない。運転者はエンジンの回転速度を運転席に表示するタコメータ３１を見ながら、このアイドリング速度の目標値を変更する操作を行うことができる。
【００２２】
そしてこのオートクルーズ・レバー１の頂上を図２の矢印ＯＮ／ＯＦＦの方向にもういちど押すことによりアイドリング速度の設定モードは終了する。それと同時に、操作により変更されたアイドリング速度の目標値は、もとからエンジンＥＣＵ２に設定されている標準の目標値に復帰する。オートクルーズ・レバー１の頂上をＯＮ／ＯＦＦの方向に操作する以外にも、クラッチ・ペダル１０が踏まれる、アクセル・ペダル６が踏まれる、その他、発進のための運転操作が行われたときには、その操作に連動してエンジン４の設定されたアイドリング速度による制御は中止される。このときは連動して、オートクルーズ・レバー１によるアイドリング速度の目標値を設定するモードは終了する。その後は、その運転操作にしたがってエンジン４の回転速度が制御されることになる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、アイドリング速度調節用の操作端を廃止しても、アイドリング速度を調節することが可能なエンジン制御装置を提供することができる。本発明により、運転席まわりの構成が簡素化され、装置の経済化をはかることができる。また本発明により、装置の部品点数を少なくし、製造用部品および保守用部品の管理を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。
【図２】本発明実施例装置のオートクルーズ・レバーの構造図。
【図３】本発明実施例装置の要部制御フローチャート。
【符号の説明】
１ オートクルーズ・レバー
２ エンジンＥＣＵ
３ クラッチ
４ エンジン
５ 変速装置
６ アクセル・ペダル
７ 燃料ポンプ
８ ガバナ・アクチュエータ
９ ブレーキ・ペダル
１０ クラッチ・ペダル
１１ スタータ・スイッチ
１２ パーキング・ブレーキ・レバー
１３ エキゾースト・ブレーキ・スイッチ
１４ 車速センサ
１５ 水温センサ
１６ 回転センサ
１７ ラック位置センサ
１８ ニュートラル・スイッチ
１９ 作業用アクセル・センサ
２０ ＰＴＯスイッチ
２１ 電池
２２ リターダ・リレー
２３ エキゾースト・ブレーキ電磁弁
２４ ストップランプ・リレー
２５ エアタンク
２６ ストップランプ
２７ エキゾースト・ブレーキ・バルブ
２８ エンジン停止ノブ
２９ ストップ・レバー
３０ インターフェース
３１ タコメータ
３２ 警報ランプ
３３ エキゾースト・ブレーキ・ランプ

Claims (2)

1. 運転者が操作するオートクルーズ・レバーにより設定された車速を維持するようにエンジンへの燃料供給量を自動的に調節するオートクルーズ制御手段と、クラッチが切断状態または変速装置がニュートラル位置にあるとき運転者の操作によりエンジンのアイドリング速度を調節するアイドリング調節手段とを備えたエンジン制御装置において、
   車速が所定値（ｖ₀ ｋｍ／ｈ）以下であることを含む条件が成立するとき、前記オートクルーズ・レバーを前記アイドリング調節手段に対する操作入力手段として切替設定する手段を備えたことを特徴とするエンジン制御装置。
2. 前記所定値は車速が零であり、前記条件には、
   （１）変速装置がニュートラル位置にあること、および
   （２）アクセル・ペダルが解放されていること
   を含む請求項１記載のエンジン制御装置。

Images