JP5727960B2 - エンジンの出力制御装置 - Google Patents
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Description
(3)前記累積制御では、前記判定条件が成立すると、カウント値にカウントアップ値を加算するカウント処理を所定の制御周期で実施し、前記出力抑制制御では、前記カウント値が予め設定されたカウント閾値以上になると、前記制御開始条件が成立したと判定し、前記出力抑制制御を開始し、前記カウントアップ値は、前記各制御周期で検出された前記車速に基づいて、前記車速が高くなるのにしたがって小さくなるように設定されることが好ましい。
(5)前記累積制御では、前記出力抑制制御の開始後に前記判定条件が成立していないと、前記アクセル操作検出手段によりアクセル操作が検出されていれば前記カウント値を維持することが好ましい。
(7)前記累積制御では、前記自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジであれば、前記カウント値をカウントダウン値で減算することが好ましい。
(9)前記出力抑制制御は、前記エンジンの燃料供給の一部又は全部を停止するものであることが好ましい。前記抑制制御は、例えば、複数気筒を有する前記エンジンにおいて、一部の気筒又は全部の気筒における燃料噴射を停止する。
この判定条件の成立期間では、トルクコンバータがストール状態であるためオイル温度は上昇するが、ストールが発生する車両発進時よりも車速が高い微速走行中には、トルクコンバータの滑りが比較的小さくなり、トルクコンバータにおけるオイル温度の上昇は比較的緩やかになる。すなわち、判定条件の成立時には、車両の車速が高くなるのにしたがってトルクコンバータのオイル温度の上昇は緩やかになる。
よって、車両において高トルクが要求され且つ微速走行中では判定条件が成立し、このときに、車速が高くなるのにしたがってエンジンの出力状態を抑制する出力抑制制御の開始が遅延されるため、車両が走行不能になることを可能な限り回避することができるとともに、トルクコンバータにおけるオイル温度の過熱上昇を抑制することができる。
〔一実施形態〕
本実施形態にかかるエンジン出力制御装置は、自動変速機を搭載した自動車等の車両に適用されるものである。
まず、車両の要部構成を示す図1を参照して、駆動系及び動力伝達系の構成を説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかる車両には、車両の駆動源であるエンジン1と、自動変速機3と、エンジン1の出力軸11と自動変速機の入力軸31との間に介装され、入力側のポンプ21と出力側のタービン22とを有するトルクコンバータ2とが備えられている。自動変速機3の出力軸32には、プロペラシャフト4やディファレンシャル5等の動力伝達機構を介して左右の駆動輪6,6が連結されており、エンジン1の駆動力がトルクコンバータ2及び自動変速機3を介して車両の駆動輪6,6に伝達される。
なお、自動変速機3として、上記の有段変速機に替えて、ベルト式又はチェーン式或いはトロイダル式の無段変速機を用いてもよい。
自動変速機3には、その出力軸32の回転数、つまり車速Vに対応する回転数を検出する車速センサ(車速検出手段)39が付設されている。
この車速センサ39により検出された車速Vに対応する回転数の情報(検出情報)は、ECU(Electronic Control Unit)10に伝達される。
ATFは、トルクコンバータ2及び自動変速機3の作動、つまり、トルクコンバータ2における動力伝達や自動変速機3におけるギヤ機構の摩擦係合要素の断接のための作動油として用いられるとともに、これらトルクコンバータ2及び自動変速機3の潤滑のための潤滑油として用いられる。
温度センサ51により検出されたATF温度TATFの情報は、ATCU60に伝達される。
シフトレンジセンサ(シフト検出手段)70は、運転者によるシフトレバー操作により選択された、走行レンジのD(ドライブ)レンジやR(リーバス)レンジ,及び非走行レンジのN(ニュートラル)レンジやP(パーキング)といった各シフトレンジを検出する。例えば、シフトレンジの切り替えに伴って接点が切り替えられ、N及びPレンジ以外でのエンジン始動用スタータモータの起動を阻止するためのインヒビタスイッチを、シフトレンジセンサ70として用いることができる。このシフトレンジセンサ70により検出されたシフトレンジ情報(検出情報)Psは、ATCU(制御装置,Automatic Transmission Control Unit)60に伝達される。
車両には、エンジン1及び自動変速機3の制御装置であるECU10とATCU60とがそなえられている。
これらのECU10及びATCU60は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される電子制御装置であり、CAN(Controller Area Network)等の通信インフラを介して相互に接続される。
上記のトルクダウン制御中は、エンジンストールを回避すべく、エンジン回転数Neの下限をアイドル回転数或いはアイドルアップ回転数に留める。
このATCU60には、上記の車速センサ39から車速Vに対応する回転数の情報(以下、単に車速Vの情報という)と、温度センサ51により検出されたATF温度TATFの情報と、シフトレンジセンサ70により検出されたシフトレンジ情報Psと、アイドルスイッチ80により検出されたON/OFF情報と、エンジン回転数Neの情報とが入力される。ATCU60は、これらの情報を用いて、自動変速機3の種々の制御を行なう。
以下、ATCU60により実施される保護制御について説明する。
なお、トルクコンバータ2内のATF温度は直接検出することができず、温度センサ51により検出されたオイルパン50内のATF温度TATFはトルクコンバータ2内のATF温度に対して応答遅れを有するため、ATCU60は、トルクコンバータ2内で局所的に上昇するATF温度を抑制すべく、トルクコンバータ2内のATF温度を推定するパラメータのカウント値Kpを用いて保護制御を実施する。具体的には、ATCU60は、トルクコンバータ2内におけるATFの温度変化に対応して、カウント値Kpを加算及び減算する。なお、カウント値Kpは、イグニッションキーがOFFされると0にリセットされる。
保護制御は、この制御を実施する前提となる条件(以下、保護制御前提条件という)が成立した際に実施され、ATCU60は、この保護制御前提条件を所定の制御周期毎に判定する。
保護制御前提条件は、温度センサ51により検出されたATF温度TATFが予め設定された所定温度TCOよりも高いことである。この所定温度TCOは、車両始動直後等のATF温度を上昇すべき冷態状態の温度の上限として予め設定されたものであり、例えば60℃といった温度が設定される。
保護制御は、トルクコンバータ2の滑りが大きいストール状態であるかを推定する条件(以下、単にストール条件という)の成否を判定する判定制御と、前述のトルクダウン制御(出力抑制制御)の開始及び終了の判定と、これらの判定に応じて、トルクダウン制御の開始判定に用いるカウント値Kpの加算及び減算等のカウント処理を行なう累積制御とを行なうものであり、ATCU60により所定の制御周期毎に実施される。
判定制御では、ストール判定前提条件と、この前提条件の成立した際に判定されるストール条件とを判定する。
ストール判定前提条件は、シフトレンジが走行レンジであることである。
つまり、ATCU60により実施される判定制御では、シフトレンジセンサ70により検出されたシフトレンジが、走行レンジであればストール条件の成否判定を行ない、走行レンジでないとストール条件の成否判定を行なわない。
(1)車速Vが予め設定された所定車速VTH以下であること。
(2)エンジン回転数Neが所定回転数NeTH以上であること。
ATCU60は、トルクダウン制御を開始する条件(以下、制御開始条件という)と、トルクダウン制御を終了する条件(以下、制御終了条件という)とを判定する。
制御開始条件は、カウント値Kpがカウント閾値KpTH以上であることであり、制御終了条件は、ストール前提条件及びストール条件の何れか一方でも成立しないことである。つまり、ATCU60は、制御開始条件が成立したと判定すると、トルクダウン制御を開始させる制御指示信号をECU10に出力し、制御終了条件が成立したと判定すると、トルクダウン制御を終了させる制御指示信号をECU10に出力して、トルクダウン制御を実施(開始及び終了)する。
なお、カウント値Kpのカウントアップはストール条件の成立時に行なわれるため、制御開始条件は、ストール条件の成立期間が累積すると成立判定されるものといえる。
ATCU60は、判定制御によりストール判定前提条件及びストール条件の何れもの成立を判定すると、カウント値Kpにカウントアップ値Kp1〜Kp4を加算するカウント処理を行なう。このカウントアップ値Kp1〜Kp4は、車速Vが高くなるのにしたがって小さくなるように設定されている。
図2には、所定回転数NeTH以上のエンジン回転数Neのもと、所定車速VTH以下の各車速Va〜Veで走行した場合のATF温度TATFtの経時変化を示したものである。これらの車速Va〜Veは、0<Va<Vb<Vc<Vd<Ve≦VTHの大小関係を有している。
この縦軸中の保障温度TTHは、ATFの性能或いは機能を保障すべき上限温度である。また、縦軸中のTLは、上記の所定温度TCOと同温度に設定された実験開始時のATF温度TATFtである。
つまり、図2は、車速Vが大きくなるにのしたがってATF温度TATFtの温度上昇は緩やかになるという温度上昇特性を示している。
図3には、ストール判定前提条件及びストール条件の何れもが成立し続け、所定車速VTH以下(微速領域内)の車速VII及びこれより低い車速VIを維持した場合のそれぞれのカウント値Kpの経時変化を示す。なお、実際の制御では、カウント値Kpは制御周期単位でステップ状に変化するが、ここではその傾向を連続的に示している。
図3に示すように、車速VIでは時点tIでカウント値Kpがカウント閾値KpTHに到達し、車速VIIでは時点tIより後の時点tIIでカウント値Kpがカウント閾値KpTHに到達する。
ATCU60は、判定制御によりストール判定前提条件及びストール条件の何れかが成立しないと判定すると、種々の車両状況に応じて、カウント値Kpからカウントダウン値Kp5〜Kp7を減算するカウント処理又はカウントダウン値を維持するカウント処理を行なう。
具体的には、下記の表2に示すように、カウント値Kpからカウントダウン値Kp5〜Kp7の減算又はカウント値Kpの維持(Kp=Kp)を行なう。
表2に示すように、シフトレンジが非走行レンジの場合、すなわちストール判定前提条件の不成立時には、カウント値Kpからカウントダウン値Kp5を減算するカウント処理を行なう。つまり、ATCU60は、トルクコンバータ2のタービン22に接続される自動変速機3の動力伝達が遮断される非走行レンジ時に、カウント値Kpのカウントダウンを行なう。
表2に示すように、シフトレンジが走行レンジであって且つストール条件が成立していない場合、トルクダウン制御の実施履歴が無い(トルクダウン制御の開始前である)と、カウント値Kpからカウントダウン値Kp6を減算するカウント処理を行なう。つまり、ATCU60は、ストール条件の不成立を判定すると、カウント値Kpがカウント閾値KpTH以上になったことがなければ、カウント値Kpのカウントダウンを行なう。
このカウントダウン値Kp6は、ストール条件が不成立であってトルクダウン制御の開始前の場合、つまり通常走行時のトルクコンバータ2内のATF温度の下降特性を考慮して予め設定されたものである。
本発明の一実施形態に係る車両のエンジン出力制御装置は上述のように構成されるため、ATCU60により、所定の制御周期毎に図4〜6に示すフローが行なわれる。
図4には、保護制御を実施する前提となる条件の判定フローを示しており、ステップS1では、温度センサ51により検出されたATF温度TATFが所定温度TCOよりも高いか否かを判定する。ATF温度TATFが所定温度TCOよりも高ければステップS2へ移行して保護制御を実施し、ATF温度TATFが所定温度TCO以下であれば、本制御周期の判定を終了する。
ステップS10では、シフトレンジセンサ70により検出されたシフトレンジが走行レンジであるか否かを判定する。走行レンジであれば、ステップS20へ移行し、非走行レンジであればステップS100へ移行する。
なお、ステップS10では、ストール判定前提条件を判定している。
ステップS30では、ECU10から入力されるエンジン回転数Neを読込む。
ステップS40では、このエンジン回転数Neが所定回転数NeTH以上であるか否かを判定する。エンジン回転数Neが所定回転数NeTH以上であれば、ステップS50へ移行し、エンジン回転数Neが所定回転数NeTHよりも小さければ、ステップS200へ移行する。
ステップS52では、車速Vが車速VSP1以上であるか否かを判定する。車速Vが車速VSP1以上であればステップS54へ移行し、車速Vが車速VSP1よりも低ければステップS53へ移行する。
ステップS54では、車速Vが車速VSP2以上であるか否かを判定する。車速Vが車速VSP2以上であればステップS56へ移行し、車速Vが車速VSP2よりも低ければステップS55へ移行する。
ステップS56では、車速Vが車速VSP3以上であるか否かを判定する。車速Vが車速VSP3以上であればステップS58へ移行し、車速Vが車速VSP3よりも低ければステップS57へ移行する。
このステップS60では、トルクダウン制御にかかる制御開始条件を判定する。
ステップS120では、フラグFが1か否かを判定する。フラグFが1であればステップS130へ移行し、フラグFが0であればリターンする。
ステップS130では、ECU10に制御終了にかかる指示信号を出力してトルクダウン制御を終了し、リターンする。
ステップS210では、ステップS130と同様にトルクダウン制御を終了し、ステップS220へ移行する。
ステップS230では、カウント値Kpからカウントダウン値Kp7を減算するカウント処理(カウントダウン)を行なってリターンする。
ステップS240では、カウント値Kpを維持する(Kp=Kp)カウント処理を行なってリターンする。
図7(a)は車速Vの経時変化を示し、図7(b)は図7(a)と時系列を合わせたカウント値Kpの経時変化を示している。なお、図7(b)には、ATCU60によりカウント処理されたカウント値Kpを実線で示し、トルクコンバータのストール状態を抑制する従来の制御に対応するものを二点鎖線で示す。
まず、実線で示す本発明にかかるATCU60によりカウント処理されるカウント値Kpを説明する。
時点t0〜時点t1では車速Vが所定車速VTH以上であるため、カウント値Kpのカウントアップは行なわれず、車速Vが所定車速VTH以下の微速領域である時点t1〜時点t7においてカウント値Kpのカウントアップが行なわれる。
なお、時点t7でのカウント値Kpはカウント閾値KpTHに到達していないため、トルクダウン制御は実施されない。
そして、時点t7以降では車速Vが所定車速VTH以上であり、トルクダウン制御が実施されていないため、カウント値Kpのカウントダウンが行なわれる。
したがって、本発明の車両のエンジン出力制御装置は、車両が走行不能になることを可能な限り回避することができる。
また、トルクダウン制御は、エンジン1において一部の気筒又は全部の気筒における燃料噴射を停止し、燃料供給の一部又は全部を停止するものであるため、簡素な制御ロジックで制御を実施することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。以下、シフトレンジが走行レンジであって且つストール条件が成立していない場合、すなわち通常走行時における、ATCU60によるカウント値Kpのカウントダウン処理にかかる変形例を示す。
この場合、アイドルスイッチ80のON(アクセル操作がされていない)であれば、カウント値Kpからカウントダウン値Kp6aを減算するカウント処理を行ない、アイドルスイッチ80のOFF(アクセル操作がされている)であれば、カウント値Kpからカウントダウン値Kp6bを減算するカウント処理を行なう。
なお、その他の構成は、上述の一実施形態の構成と同様である。
ステップA264では、カウント値Kpからカウントダウン値Kp6aを減算するカウント処理を行なう。そして、図5のリターンへ移行し、本制御周期を終了する。
また、ステップA266では、カウント値Kpからカウントダウン値Kp6bを減算するカウント処理を行なう。そして、図5のリターンへ移行し、本制御周期を終了する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、走行レンジであることをストール判定前提条件とするものを示したが、これに限らず、Nレンジでないことをストール判定前提条件として用いてもよい。これによれば、Pレンジが選択されている場合に、トルクコンバータがストール状態であると判定されうるため、Pレンジ選択時にもトルクダウン制御が実施される。よって、Pレンジ時に、例えば運転者の錯誤によるアクセル操作等により、トルクコンバータ2のATF温度の過熱上昇を抑制することができる。
2 トルクコンバータ
3 自動変速機
4 プロペラシャフト
5 ディファレンシャル
6 駆動輪
10 ECU
11 出力軸
12 エンジン回転数センサ(エンジン出力状態検出手段)
21 ポンプ
22 タービン
23 ステータ
31 入力軸
32 出力軸
39 車速センサ(車速検出手段)
40 コントロールバルブ
50 オイルパン
51 温度センサ
60 ATCU(制御装置)
70 シフトレンジセンサ(シフトレンジ検出手段)
80 アイドルスイッチ(アクセル操作検出手段)
Claims (9)
- トルクコンバータを介して入力されるエンジンの出力を車両の駆動輪に伝達する自動変速機を搭載した車両において、
前記自動変速機のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記エンジンの出力状態を検出するエンジン出力状態検出手段と、
前記シフトレンジ検出手段,前記車速検出手段,及び前記エンジン出力状態検出手段の各検出情報に基づいて、前記シフトレンジが走行レンジであり、前記車速が予め設定された所定車速以下であって、前記エンジンが高出力状態であるという判定条件が成立すると、前記トルクコンバータがストール状態であると判定する判定制御と、前記判定条件が成立するとその成立期間を累積する累積制御と、前記成立期間の累積により制御開始条件が成立すると、前記エンジンの出力を抑制する出力抑制制御とを実施する制御装置とを備え、
前記制御開始条件は、車両の車速が高くなるのにしたがって前記出力抑制制御の開始が遅延するように設定されている
ことを特徴とする、車両のエンジン出力制御装置。 - 前記エンジン出力状態検出手段は、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサである
ことを特徴とする、請求項1記載の車両のエンジン出力制御装置。 - 前記累積制御では、前記判定条件が成立すると、カウント値にカウントアップ値を加算するカウント処理を所定の制御周期で実施し、前記出力抑制制御では、前記カウント値が予め設定されたカウント閾値以上になると、前記制御開始条件が成立したと判定し、
前記カウントアップ値は、前記各制御周期で検出された前記車速に基づいて、前記車速が高くなるのにしたがって小さくなるように設定される
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の車両のエンジン出力制御装置。 - 前記車両のアクセル操作の有無を検出するアクセル操作検出手段をさらに備え、
前記累積制御では、前記出力抑制制御の開始後に前記判定条件が成立していないと、前記アクセル操作検出手段によりアクセル操作が検出されていなければ前記カウント値をカウントダウン値で減算し、
前記出力抑制制御では、前記判定条件が成立していないことを制御終了条件とし、前記制御終了条件が成立したと判定すると、前記出力抑制制御を終了する
ことを特徴とする、請求項3記載の車両のエンジン出力制御装置。 - 前記累積制御では、前記出力抑制制御の開始後に前記判定条件が成立していないと、前記アクセル操作検出手段によりアクセル操作が検出されていれば前記カウント値を維持する
ことを特徴とする、請求項4記載の車両のエンジン出力制御装置。 - 前記累積制御では、前記出力抑制制御の開始前に前記判定条件が成立していなければ、前記カウント値をカウントダウン値で減算する
ことを特徴とする、請求項3〜5の何れか1項に記載の車両のエンジン出力制御装置。 - 前記累積制御では、前記自動変速機のシフトレンジがニュートラルレンジであれば、前記カウント値をカウントダウン値で減算する
ことを特徴とする、請求項3〜6の何れか1項に記載の車両のエンジン出力抑制装置。 - 前記トルクコンバータに供給されるオイルの温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記累積制御では、前記温度センサにより検出された前記オイルの温度が、予め設定された所定温度以下であれば、前記判定条件が成立していないとする
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の車両のエンジン出力抑制装置。 - 前記出力抑制制御は、前記エンジンの燃料供給の一部又は全部を停止するものである
ことを特徴とする、請求項1〜8の何れか1項に記載の車両のエンジン出力抑制装置。
Priority Applications (6)
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