JP7151103B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
1.内燃機関の制御装置は、クランク軸がクラッチを介して手動変速装置に接続される車載用の内燃機関を制御対象とし、アクセル操作量が所定量以下であることとクランク軸の回転速度が所定速度領域内にあることとの論理積が真である場合、前記内燃機関の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット処理と、前記クランク軸の回転の低下速度が規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して前記所定速度領域を拡大する拡大処理と、を実行し、前記所定速度領域は、前記フューエルカット処理の開始前においては許可回転速度以上の領域であり、前記フューエルカット処理の実行中においては前記許可回転速度よりも低い復帰回転速度以上の領域であり、前記拡大処理は、前記許可回転速度および前記復帰回転速度の2つの速度のうちの少なくとも1つの速度を低下させる処理である。
図1に示すように、内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられており、スロットルバルブ14の下流には、燃料噴射弁16が設けられている。燃料噴射弁16から噴射された燃料と吸気通路12に吸入された空気とは、吸気バルブ18の開弁に伴って、シリンダ20およびピストン22によって区画された燃焼室24に流入する。燃焼室24に流入した燃料と空気との混合気は、点火装置26の火花放電によって、燃焼に供され、燃焼によって生じたエネルギは、ピストン22を介してクランク軸28の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気バルブ30の開弁に伴って、排気として、排気通路32に排出される。
制御装置60は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量であるトルクや排気成分等を制御すべく、スロットルバルブ14や燃料噴射弁16、点火装置26等の内燃機関10の操作部を操作する。
ギア段推定処理M10は、クランク軸28の回転速度NEと、車速SPDとに基づき、手動変速装置44のギア段を推定する処理である。図3に回転速度NEおよび車速SPDとギア段との関係を示す。
図4に、判定実行処理M14の手順を示す。図4に示す処理は、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。
図2に示した速度算出処理M12は、許可回転速度NEHと復帰回転速度NELとを、クランク軸28が手動変速装置44の出力軸48側と連結している(以下、連結状態とも称する)か否かに応じて、互いに異なる値に設定する処理を含む。本実施形態では、これを通常マップと拡大用マップとの2つのマップデータを備えて実現している。ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。なお、拡大用マップは、連結状態において使用され、通常マップは、連結状態でない場合(以下、非連結状態)において使用される。
図5に示すように、拡大用マップによって定まったものと通常マップによって定まったものとの双方とも、水温THWが低い場合に高い場合よりも水温依存復帰速度NELWと水温依存許可速度NEHWとが高い値となっている。これは、回転速度NEが低い場合には高い場合よりも燃焼室24内での混合気の燃焼が安定しないことや、ピストン22とシリンダ20との間等の摺動部の摩擦が大きくなることなどを考慮したものである。すなわち、こうした事情から、非連結状態の場合、水温THWが低い場合には高い場合と比較してフューエルカット処理によってクランク軸28の回転速度が低下しやすい。このため、非連結状態において水温THWによらずに許可回転速度NEHを設定する場合には、フューエルカット処理の実行から停止までの時間が過度に短くなるおそれがある。また、非連結状態において水温THWによらずに復帰回転速度NELを設定する場合、フューエルカット処理の停止後に回転速度NEがアンダーシュートすることによって、過度に回転速度NEが低下し、エンジンストールを招く懸念がある。
CPU62は、S36,S38の処理が完了する場合や、S34の処理において否定判定する場合には、下記の条件(ア)、条件(イ)および条件(ウ)の論理積が真であるか否かを判定する(S40)。
条件(イ):手動変速装置44の入力軸42の回転速度Ninとクランク軸28の回転速度NEとの差の絶対値が所定値ΔEin以下である旨の条件である。
この処理は、手動変速装置44の出力軸48とクランク軸28とが連結状態にあるか否かを判定する処理である。ちなみに、クラッチ40が解放状態となっている場合も、クランク軸28の回転速度NEはニュートラル状態と類似した挙動を示す傾向にあるが、クラッチ40が解放状態となっているにもかかわらず何らかの要因で条件(イ)および条件(ウ)が成立する可能性を考慮して、ここでは条件(ア)を設けている。なお、入力軸42の回転速度Ninは、入力回転角センサ74の出力信号Sinに基づきCPU62により算出される。
こうして拡大用マップまたは通常マップが選択されると、図2に示した速度算出処理M12として、最大値選択処理M24によって、マップ演算された水温依存復帰速度NELWとマップ演算された車速依存復帰速度NELVとのうちの大きい方が復帰回転速度NELとされる。また、最大値選択処理M32によって、加算処理M28の出力する水温依存許可速度NEHWと、マップ演算された車速依存許可速度NEHVとのうちの大きい方が許可回転速度NEHとされる。
図8に、アクセル操作量ACCPをゼロとした状態でユーザがシフトレバー46を操作して手動変速装置44をニュートラル状態とした場合における、クランク軸28の回転速度NEの単位時間当たりの変化量ΔNEと入力軸42の回転速度Ninの単位時間当たりの変化量ΔNinとの推移を示す。ここで、変化量ΔNEは、S30の処理における減算した値である。図8に示すように、時刻t1においてアクセル操作量ACCPがゼロであって手動変速装置44がニュートラル状態となると、回転速度NEの変化量ΔNEが減少する。そのため、CPU62は、図7のS30の処理において否定判定することから、非ニュートラル判定をしない。このため、CPU62は、通常マップを用いて許可回転速度NEHと復帰回転速度NELとを定める。
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1]拡大処理は、S44の処理に対応する。[2]図5に例示される、ヒステリシス幅マップM26a,M26bの設定に基づく処理や、図6に例示される、車速依存復帰速度マップM22a,M22bおよび車速依存許可速度マップM30a,M30bの設定に基づく処理に対応する。[3]図5に例示される、水温依存復帰速度マップM20a,M20bの設定に基づく処理に対応する。[4]図6に例示される、車速依存復帰速度マップM22a,M22bと、車速依存許可速度マップM30a,M30bとの設定に基づく処理に対応する。[5]S42の処理に対応する。[6]S40の処理に対応する。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
上記実施形態では、内燃機関10の温度として水温THWを用いたがこれに限らない。たとえば、内燃機関10の潤滑油の温度を用いてもよい。
・「車速反映処理について」
上記実施形態では、車速依存復帰速度NELVを、低復帰速度NELlと高復帰速度NELhとの2つの値のいずれかとする処理としたがこれに限らない。たとえば、3つの値のいずれかとする処理であってもよい。
上記実施形態では、内燃機関10の温度としての水温THWに応じて、水温依存許可速度NEHWを連続的に変化させたがこれに限らない。たとえば、上記マップ演算として、補間演算を行うことなく、マップデータの入力変数の値のうち実際の水温THWに最も近いものに対応する出力変数の値を採用する処理としてもよい。この場合、水温THWに応じて、水温依存許可速度NEHWが段階的に変更されることとなる。なお、この際、水温依存許可速度NEHWを一段階以上で変更できればよい。
上記実施形態では、車速依存許可速度NEHVを、低許可速度NEHlと高許可速度NEHhとの2つの値のいずれかとする処理としたがこれに限らない。たとえば、3つの値のいずれかとする処理であってもよい。
図6には、通常マップが定める車速依存復帰速度NELVの値を切り替える車速SPDの下限値と、拡大用マップが定める車速依存許可速度NEHVの値を切り替える車速SPDの下限値とを一致させたがこれに限らない。たとえば、拡大用マップが定める車速依存許可速度NEHVの値を切り替える車速SPDの下限値を、通常マップが定める車速依存復帰速度NELVの値を切り替える車速SPDの下限値よりも高速度としてもよい。この場合、車速依存復帰速度NELVの値を切り替える車速SPDの下限値については、通常マップと拡大用マップとで同一としてもよい。
制御装置としては、CPU62とROM64とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路および1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
内燃機関としては、火花点火式内燃機関に限らず、たとえばディーゼル機関等の圧縮着火式の内燃機関であってもよい。なお、圧縮着火式の内燃機関の場合、フューエルカットの停止時には、トルク段差を抑制すべく内燃機関10の軸トルクを漸増させる処理として、噴射時期を遅角した状態から徐々に進角させる処理を実行することが望ましい。
Claims (5)
- クランク軸がクラッチを介して手動変速装置に接続される車載用の内燃機関を制御対象とし、
アクセル操作量が所定量以下であることとクランク軸の回転速度が所定速度領域内にあることとの論理積が真である場合、前記内燃機関の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット処理と、
前記クランク軸の回転の低下速度が規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して前記所定速度領域を拡大する拡大処理と、を実行し、
前記所定速度領域は、前記フューエルカット処理の開始前においては許可回転速度以上の領域であり、前記フューエルカット処理の実行中においては前記許可回転速度よりも低い復帰回転速度以上の領域であり、
前記拡大処理は、前記許可回転速度および前記復帰回転速度の2つの速度のうちの少なくとも1つの速度を低下させる処理であって且つ、前記低下速度が前記規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して、前記許可回転速度と前記復帰回転速度との差を小さい値に設定する処理を含んで且つ、前記クランク軸の回転の低下速度に基づき非ニュートラル状態であると判定されて且つ、前記手動変速装置の入力軸の回転速度と前記クランク軸の回転速度との差の絶対値が所定値以下であることを条件に実行される処理である内燃機関の制御装置。 - クランク軸がクラッチを介して手動変速装置に接続される車載用の内燃機関を制御対象とし、
アクセル操作量が所定量以下であることとクランク軸の回転速度が所定速度領域内にあることとの論理積が真である場合、前記内燃機関の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット処理と、
前記クランク軸の回転の低下速度が規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して前記所定速度領域を拡大する拡大処理と、を実行し、
前記所定速度領域は、前記フューエルカット処理の開始前においては許可回転速度以上の領域であり、前記フューエルカット処理の実行中においては前記許可回転速度よりも低い復帰回転速度以上の領域であり、
前記拡大処理は、前記許可回転速度および前記復帰回転速度の2つの速度のうちの少なくとも1つの速度を低下させる処理であり、
前記復帰回転速度を前記内燃機関の温度が低い場合に高い場合よりも大きい値に設定する温度反映処理を実行し、
前記拡大処理は、前記低下速度が前記規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して、前記内燃機関の温度が第1温度であるときの前記復帰回転速度に対する前記第1温度よりも低い第2温度であるときの前記復帰回転速度の差を小さくする処理を含む内燃機関の制御装置。 - クランク軸がクラッチを介して手動変速装置に接続される車載用の内燃機関を制御対象とし、
アクセル操作量が所定量以下であることとクランク軸の回転速度が所定速度領域内にあることとの論理積が真である場合、前記内燃機関の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット処理と、
前記クランク軸の回転の低下速度が規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して前記所定速度領域を拡大する拡大処理と、を実行し、
前記所定速度領域は、前記フューエルカット処理の開始前においては許可回転速度以上の領域であり、前記フューエルカット処理の実行中においては前記許可回転速度よりも低い復帰回転速度以上の領域であり、
前記拡大処理は、前記許可回転速度および前記復帰回転速度の2つの速度のうちの少なくとも1つの速度を低下させる処理であり、
前記復帰回転速度を車速が低い場合に高い場合よりも大きい値に設定する車速反映処理を実行し、
前記拡大処理は、前記低下速度が前記規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して、前記復帰回転速度を大きい値に変更する車速をより低い値に設定する処理を含む内燃機関の制御装置。 - クランク軸がクラッチを介して手動変速装置に接続される車載用の内燃機関を制御対象とし、
アクセル操作量が所定量以下であることとクランク軸の回転速度が所定速度領域内にあることとの論理積が真である場合、前記内燃機関の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット処理と、
前記クランク軸の回転の低下速度が規定速度以下である場合、前記規定速度よりも大きい場合と比較して前記所定速度領域を拡大する拡大処理と、を実行し、
前記所定速度領域は、前記フューエルカット処理の開始前においては許可回転速度以上の領域であり、前記フューエルカット処理の実行中においては前記許可回転速度よりも低い復帰回転速度以上の領域であり、
前記拡大処理は、前記許可回転速度および前記復帰回転速度の2つの速度のうちの少なくとも1つの速度を低下させる処理であり、
前記拡大処理は、前記手動変速装置のギア段が所定以上のギア段であることを条件に前記復帰回転速度を低下させる処理を含む内燃機関の制御装置。 - 前記拡大処理は、クラッチセンサによって前記クラッチが締結状態である旨検知されていることを条件に前記所定速度領域を拡大する処理である請求項1~3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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