KR101106479B1 - 내연기관 출력 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

통상적인 주행성에 영향을 주지 않고, 아이들 회전 영역을 초과하는 엔진 회전수 영역에 있어서의 발진성의 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

차량의 발진시에, 엔진(1)의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있어서, 상기 엔진 회전수가 감소하였을 때에는 그 감소율에 따른 보정 연료, 분사량을 목표 연료 분사량에 가산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하는(S202 내지 S208) 한편, 엔진(1)의 회전수가 증가하였을 때에는 상기 엔진 회전수의 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량으로부터 감산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하여(S212 내지 S218), 엔진(1)의 출력 제어가 행하여지도록 되어 있다.

아이들 회전, 엔진 회전수, 발진성, 분사량, 목표 연료 분사량, 보정 연료 분사량, 엔진의 출력 제어

Description

내연기관 출력 제어 방법 및 그 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING OUTPUT OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관의 출력 제어 방법에 관련된 것으로, 특히, 차량의 발진성의 향상 등을 도모한 것에 관한 것이다.

종래, 이 종류의 장치로서는 예를 들면, 엔진 회전수가 아이들 회전수 부근에 있는 경우에 있어서의 차량의 발진성을 향상시키기 위해서, 발진시에, 목표 회전수에 대한 실제의 엔진 회전수의 저하의 정도에 따라 목표 연료 분사량을 증량하는 보정을 행하고, 발진시에 있어서의 엔진 회전수의 저하를 억압하고, 엔진 스톨의 발생 방지를 도모한 것 등이 여러가지 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).

하지만, 상술한 바와 같은 종래 장치에 있어서의 목표 연료 분사량의 보정은 엔진 회전수가 아이들 회전수 영역에 있는 경우, 또는 겨우 아이들 회전수 영역 근방에 있는 경우로 한정되는 것이었다.

이것은 아이들 회전 영역 이외의 통상적인 주행 영역까지 그 제어의 적용 범위를 넓히면 통상 주행시에 있어서 연료 분사량에 대한 엔진 회전수의 변화가 예민한 것이 되고, 반대로, 발진시에 회전수의 변동을 초래하는 쇼크·서지라고 불리는 현상 등이 출현하여, 운전 필링의 악화를 초래한다는 문제가 생긴다.

그런데, 차량 조작의 실제에 있어서는 아이들 회전 영역을 상회하는 엔진 회전수로 발진이 행하여지는 경우도 있고, 이러한 경우에 있어서도, 통상 주행시의 주행 특성에 영향을 미치지 않고, 원활한 발진 확보가 요구되었다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2004-270547호

발명이 해결하려고 하는 과제

본 발명은 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 통상적인 주행성에 영향을 주지 않고, 아이들 회전 영역을 초과하는 엔진 회전수 영역에 있어서의 발진성의 향상을 가능하게 하는 내연기관 출력 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 제 1 형태에 의하면, 클러치를 통해서 변속 장치에 내연기관의 회전 출력이 전달되도록 구성되어 이루어지는 차량에 탑재되어, 운전 상황에 따른 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 제어함으로써 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 하여 이루어지는 내연기관 출력 제어 장치에 있어서의 내연기관 출력 제어 방법으로, 차량의 발진시에, 상기 내연기관의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있어서, 상기 내연기관의 회전수가 감소하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 감소율에 따른 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량에 가산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하는 한편, 상기 내연기관의 회전수가 증가하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량으로부터 감산하여 새로운 목표 연료 분사량으로서, 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 하여 이루어지는 내연기관 출력 제어 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 제 2 형태에 따르면, 클러치를 통해서 변속 장치로 내연기관의 회전 출력이 전달되도록 구성되어 이루어지는 차량에 탑재되고, 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 하는 연료 분사 장치와, 상기 연료 분사 장치에 의한 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 차량의 운전 상황에 따라서 제어하는 전자 제어 유닛을 구비하고, 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 하여 이루어지는 내연기관 출력 제어 장치이며, 상기 전자 제어 유닛은 차량의 발진시에, 상기 내연기관의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있어서, 상기 내연기관의 회전수가 감소하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 감소율에 따른 보정 연료 분사량을 상기 연료 분사 장치에 의해 상기 내연기관에 분사하는 목표 연료 분사량에 가산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하는 한편, 상기 내연기관의 회전수가 증가하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 상기 연료 분사 장치에 의해 상기 내연기관에 분사하는 목표 연료 분사량으로부터 감산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하도록 구성되어 이루어지는 내연기관 출력 제어 장치가 제공된다.

발명의 효과

본 발명에 따르면, 통상적인 주행성에 영향을 주지 않고, 아이들 회전 영역을 초과하는 내연기관의 회전수 영역에 있어서의 발진성을 확실히 향상시킬 수 있고, 운전 필링의 새로운 향상에 기여한다고 하는 효과를 갖는 것이다.

특히, 내연기관의 회전수의 감소율, 또는 증가율의 크기에 따른 양의 보정을 행하도록 하였기 때문에, 위화감이 적은 발진을 실현할 수 있다.

또한, 목표 연료 분사량에 대하여, 내연기관의 회전수의 감소율, 또는 증가율의 크기에 따라서 결정되는 보정량이 소정량을 하회할 경우에는 보정을 정지함으로써, 필요 이상의 보정을 회피하고, 불필요한 연료 분사를 막을 수 있다는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 장치의 구성예를 도시하는 구성도.

도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 처리의 전체의 순서를 도시하는 서브 루틴 플로차트.

도 3은 도 2의 분사량 보정 처리의 더욱 구체적인 순서를 도시하는 서브 루틴 플로차트.

도 4는 종래의 발진시에 있어서의 엔진 동작을 설명하기 위한 엔진 회전수와 연료 분사량의 관계를 액셀 개방도를 파라미터로 하여 도시하는 특성선도.

도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 처리가 실행된 경우의 엔진 동작을 설명하기 위한 엔진 회전수와 연료 분사량의 관계를 액셀 개방도를 파라미터로 하여 도시하는 특성선도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 디젤엔진

2 : 전자 제어 유닛

3 : 연료 분사 장치

4 : 클러치 장치

5 : 변속 장치

6 : 연료 분사 밸브

11 : 액셀 개방도 센서

12 : 회전 센서

13 : 차속 센서

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.

또한, 이하에 설명하는 부재, 배치 등은 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 취지의 범위 내에서 여러가지 변경할 수 있는 것이다.

처음에, 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 장치의 구성예에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다.

이 내연기관 출력 제어 장치는 예를 들면, 디젤엔진(1; 이하 「엔진」이라고 함)을 사용하여 이루어지는 4륜 차량 등에 있어서 실현되는 것으로, 전자 제어 유닛(2; 도 1에 있어서는 「ECU」라고 표기)과, 연료 분사 장치(3)를 주된 구성 요소로 하여 구성된 것으로 되어 있다.

전자 제어 유닛(2)은 연료 분사 장치(3)에 의한 엔진(1)에 대한 연료 분사 동작을 제어하는 것 외에, 차량의 동작에 필요한 여러 가지 제어 처리를 하는 것으로 되어 있다.

이러한 전자 제어 유닛(2)은 예를 들면, 공지·주지의 구성을 갖고 이루어지는 마이크로 컴퓨터(도시하지 않음)를 중심으로 RAM이나 ROM 등의 기억 소자(도시하지 않음)를 구비하는 동시에, 입력 인터페이스 회로(도시하지 않음)나 출력 인터페이스 회로(도시하지 않음)를 주된 구성 요소로 하여 구성된 것으로 되어 있다.

그리고, 전자 제어 유닛(2)에는 후술하는 내연기관 출력 제어 처리의 실행을 위해서 필요하게 되는 액셀 개방도를 검출하는 액셀 개방도 센서(11)의 출력 신호, 엔진 회전수를 검출하는 회전 센서(12), 차량 차속을 검출하는 차속 센서(13)의 출력 신호가 입력되도록 되어 있다.

또한, 엔진(1)의 회전은 수동식의 클러치 장치(4)를 통해서 변속 장치(5)에 전달되어, 적당한 기어 선택에 따라서 도시되지 않은 차륜이 회전 구동되도록 되어 있지만, 변속 장치(5) 내에는 변속 기어(도시하지 않음)의 기어 위치를 검출하는 기어 위치 센서(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 그 출력 신호 SIGgear가 전자 제어 유닛(2)에 입력되도록 되어 있다.

연료 분사 장치(3)는 예를 들면, 코먼 레일식 연료 분사 장치 등으로 대표되는 것이다. 이러한 연료 분사 장치(3)는 전자 제어 유닛(2)으로부터의 제어에 의해 정해진 목표 분사량으로, 연료 분사 밸브(6)를 통해서 엔진(1)의 기통 내에 연료를 분사 공급하도록 되어 있다.

또한, 연료 분사 밸브(6)는 통상 기통수에 따라서 복수 설치되는 것이지만, 도 1에서는 1개의 연료 분사 밸브(6)를 대표적으로 도시한 것으로 되었다.

도 2에는 이러한 장치에 있어서 실행되는 내연기관 출력 제어 처리의 순서를 도시하는 서브 루틴 플로차트가 도시되어 있고, 이하, 동 도면을 참조하면서, 그 내용에 대해서 설명한다.

전자 제어 유닛(2)에 의해 처리가 개시되면, 처음에, 액셀 개방도 센서(11)의 출력 신호 ACC에 기초하여, 도시되지 않은 액셀이 밟혔는지의 여부, 다시 말하면, 액셀 개방도 ACC가 0%보다 큰지(ACC>0%)의 여부가 판정된다(도 2의 스텝 S102 참조).

그리고, 스텝 S102에 있어서, 액셀 개방도가 0%보다 크다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S104의 처리로 진행하는 한편, 액셀 개방도는 0%보다 크지 않다고 판정된 경우(NO인 경우), 즉, 다시 말하면, 액셀의 침입이 행하여지지 않았다고 판정된 경우에는 후술하는 스텝 S112의 처리로 진행하게 된다.

스텝 S104에 있어서는 차속 센서(13)에 의해 검출된 차속이 소정 차속 XKm/h보다 작은지의 여부가 판정되게 된다.

여기에서, 소정 속도는 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어가 발진시에 있어서의 원활한 운전 필링을 확보하는 관점에서 행하여지는 것이기 때문에, 비교적 작은 값으로 설정되는 것으로, 대강 세컨드 기어 이하에서의 차속으로 하는 것이 적절하다. 구체적으로 X를 어느 정도의 값으로 설정할지는 차량의 규모 등을 고려하여 설정되는 것이 바람직하고, 특정한 값에 한정되는 것이 아니다.

그리고, 스텝 S104에 있어서, 차속이 소정 차속 XKm/h보다 작다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S106의 처리로 진행하는 한편, 차속은 소정 차속 XKm/h보다 작지 않다고 판정된 경우(NO인 경우), 다시 말하면, 차속이 소정 차속 XKm/h를 초과하였다고 판정된 경우에는 후술하는 스텝 S110의 처리로 진행하게 된다.

스텝 S106에 있어서는 변속 장치(5)로부터의 기어 위치에 따른 출력 신호에 기초하여, 변속 장치(5)의 도시되지 않은 변속 기어가 후술하는 어시스트 제어를 행한다고 하여 미리 정해진 소정 위치에 있는지의 여부가 판정되게 된다.

그리고, 스텝 S106에 있어서, 소정의 기어 위치라고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S108의 처리로 진행하는 한편, 소정의 기어 위치가 아니라고 판정된 경우(NO인 경우)에는 후술하는 스텝 S110의 처리로 진행하게 된다.

또, 상술한 스텝 S102, S104 및 S106의 일련의 처리는 차량이 운전자의 의지에 따라 발진 직전의 상태에 있는 것을 확인하기 위해서 행하여지도록 되어 있다.

스텝 S108에 있어서는 미분 처리(후술)의 실행의 가부를 결정하는 기준이 되는 소정의 엔진 회전수(미분 처리 허가 회전수)의 어시스트 영역에 대한 변경이 행하여지게 된다.

즉, 우선, 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 장치는 아이들 영역(아이들 회전 영역)에 있어서의 발진성의 향상을 위해서, 아이들 영역에 있어서, 발진시의 엔진 회전수에 대하여 결정되는 목표 연료 분사량을 엔진 회전수의 변화에 따라서 보정하는 종래부터 행하여지고 있는 제어가 이루어지도록 되어 있는 것 이 전제이다. 또한, 이러한 종래의 아이들 영역에 있어서의 엔진 회전수의 변화에 따른 목표 연료 분사량의 보정을, 이하의 설명에 있어서, 편의적으로 「통상 제어」라고 한다.

그리고, 이러한 통상 제어에 있어서는 엔진 회전수의 미분값의 크기에 따라 보정량을 결정하도록 하고 있고, 이러한 미분값에 기초하는 보정량의 설정을 "미분 처리"라고 하고 있다.

종래, 이 미분 처리는 엔진 회전수가 소정의 범위, 구체적으로는 아이들 회전수의 영역에 있는 경우에 한정된 것이었다. 이것에 대하여, 본 발명의 실시형태에 있어서는 종래의 미분 처리의 개시 기준이 되는 소정의 엔진 회전수에 덧붙여, 이것과는 별개의 기준을 형성하고 있다. 이 미분 처리를 개시하기 위한 새로운 엔진 회전수의 기준은 아이들 회전수보다도 높은 엔진 회전수 영역에서의 발진을 어시스트하는 관점에서 결정되는 것이다. 그리고, 이 새로운 기준에 기초하는 미분 처리에 의해 목표 연료 분사량의 보정을 행하는 것을 "어시스트 제어"라고 부르고 있다.

스텝 S108에 있어서의 "미분 처리 허가 회전수를 어시스트 영역으로 변경한다"란 이와 같이 미분 처리의 개시의 필요 여부의 판정 기준이 되는 엔진 회전수를, 종래의 기준과는 별개로, 상기한 어시스트 제어 개시를 위해서 새롭게 형성된 기준으로 변경하는 것을 의미한다.

또한, 미분 처리 허가 회전수는 특정한 1개의 회전수로 설정하여도 좋고, 또한, 소정의 범위로 하여도 좋다.

또한, 어시스트 영역의 미분 처리 허가 회전수로서, 구체적으로 어느 정도로 결정할지는 차량의 규모 등을 고려하여 설정되는 것이 바람직하고, 특정한 값에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 스텝 S108의 처리가 실행된 후에는 엔진 회전수가 소정의 어시스트 영역에 있는지의 여부가 판정되어(도 2의 스텝 S110 참조), 엔진 회전수가 어시스트 영역에 있다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S200의 처리로 진행하는 한편, 엔진 회전수가 어시스트 영역에는 없다고 판정된 경우(NO인 경우)에는 일련의 처리가 종료되게 된다.

한편, 스텝 S112에 있어서는 어시스트 제어를 하기 위한 여러 조건이 성립하지 않은 것(도 2의 스텝 S102 내지 S106 참조)에 대응하여, 미분 처리 허가 회전수가 아이들 회전수 영역의 값으로 설정되게 된다.

그 다음에, 스텝 S114의 처리로 진행하여, 엔진 회전수가 소정의 아이들 영역에 있는지의 여부가 판정되어(도 2의 스텝 S114 참조), 엔진 회전수가 아이들 영역에 있다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S200의 처리로 진행하는 한편, 엔진 회전수가 아이들 영역에는 없다고 판정된 경우(NO인 경우)에는 일련의 처리가 종료되게 된다.

그리고, 스텝 S200에 있어서는 미분 처리에 의해 목표 연료 분사량의 보정이 행하여지고, 연료 분사 장치(3)에 의한 분사가 보정 후의 목표 연료 분사량이 되도록 연료 분사가 행하여지고, 도시되지 않은 메인 루틴으로 되돌아가게 된다.

도 3에는 상기한 미분 처리에 의한 분사량 보정(도 2의 스텝 S200 참조)의 더욱 구체적인 처리 순서가 서브 루틴 플로차트에 도시되어 있고, 이하, 동 도면을 참조하면서, 그 내용에 대해서 설명한다.

처리가 개시되면, 처음에, 회전 센서(12)에 의해 검출된 엔진 회전수에 감소가 생겼는지의 여부가 판정된다(도 3의 스텝 S202 참조).

또한, 엔진 회전수의 감소가 생겼는지의 여부는 예를 들면, 전자 제어 유닛(2)에 판독된 회전 센서(12)의 최신의 검출값과, 이것보다 이전의 가장 최근의 검출값의 대소 비교 등에 의해 가능하다.

그리고, 스텝 S202에 있어서, 엔진 회전수의 감소가 있다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S204의 처리로 진행하는 한편, 엔진 회전수의 감소는 없다고 판정된 경우(NO인 경우)에는 후술하는 스텝 S212의 처리로 진행하게 된다.

스텝 S204에 있어서는 엔진 회전수의 감소율 Ndif1의 산출이 행하여진다. 즉, 본 발명의 실시형태에 있어서는 엔진 회전수의 미분값을 감소율 Ndif1로 하고 있다. 여기에서, 엔진 회전수의 감소시에 있어서의 엔진 회전수의 미분값은 어떤 시각에 있어서의 엔진 회전수를 n1, 미소 시간 Δt 경과 후에 있어서의 엔진 회전수를 n2(n2<n1)로 하면, Ndif1=(n2-n1)/Δt로 하여 구해지는 것으로, 그 값은 n2<n1이므로 음의 값이다.

계속해서, 보정 연료 분사량의 산출이 행하여지게 된다(도 3의 스텝 S206 참조).

즉, 본 발명의 실시형태에 있어서, 보정 연료 분사량 QuP는 앞의 미분값 Ndif1의 크기에 비례하는 것으로 하고 있고, 구체적으로는 비례 정수 A와 미분값 Ndif1의 곱으로서 산출되도록 되어 있다.

그 다음에, 엔진 회전수의 감소가 생긴 것에 대응하여, 목표 연료 분사량의 증량 보정이 행하여진다(도 3의 스텝 S208 참조).

즉, 앞의 스텝 S206에서 산출된 보정 연료 분사량 QuP가, 목표 연료 분사량 Qa에 가산되고, 그 가산 결과가 새로운 목표 연료 분사량 Qa'가 된다.

또한, 목표 연료 분사량 Qa는 도시되지 않은 메인 루틴에 있어서 실행되는 연료 분사 제어 처리에 있어서 산출되는 것으로, 도시되지 않은 액셀의 개방도, 기어 위치 등에 기초하여 산출되는 것이다.

상기한 바와 같이 하여 목표 연료 분사량의 보정이 행하여진 후에는 앞의 보정 연료 분사량 QuP가 소정의 제 1 기준값 α를 초과한 것인지의 여부가 판정되어(도 3의 스텝 S210 참조), 소정의 증량 보정 기준값 α를 초과하였다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 엔진 회전수의 감소율이 아직 크고, 목표 연료 분사량의 증량 보정이 필요하다고 하여 앞의 스텝 S202로 되돌아가, 일련의 처리가 반복되게 된다.

한편, 스텝 S210에 있어서, 보정 연료 분사량 QuP가 소정의 증량 보정 기준값 α를 초과하지 않았다고 판정된 경우(NO인 경우)에는 엔진 회전수의 감소율이 목표 연료 분사량의 보정을 요하는 정도가 아닌 상태라고 하여, 일련의 처리가 종료되게 된다.

다음에, 앞의 스텝 S202에 있어서, 엔진 회전수의 감소는 없다고 판정된 경우(NO인 경우)에는 회전 센서(12)에 의해 검출된 엔진 회전수가 증가하였는지의 여 부가 판정된다(도 3의 스텝 S212 참조).

그리고, 스텝 S212에 있어서, 엔진 회전수가 증가하였다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 후술하는 스텝 S214의 처리로 진행하는 한편, 엔진 회전수는 증가하지 않았다고 판정된 경우(NO인 경우)에는 목표 연료 분사량의 보정의 필요는 없다고 하여 일련의 처리가 종료되게 된다.

스텝 S214에 있어서는 엔진 회전수의 증가율 Ndif2의 산출이 행하여진다. 즉, 본 발명의 실시형태에 있어서는 엔진 회전수의 미분값을 증가율 Ndif2로 하고 있다. 여기에서, 엔진 회전수의 증가시에 있어서의 엔진 회전수의 미분값은 어떤 시각에 있어서의 엔진 회전수를 n3, 미소 시간 Δt 경과 후에 있어서의 엔진 회전수를 n4(n4>n3)로 하면, Ndif2=(n4-n3)/Δt로 하여 구해지는 것으로, 그 값은 n4>n3이므로 양의 값이다.

계속해서, 보정 연료 분사량의 산출이 행하여지게 된다(도 3의 스텝 S216 참조). 즉, 본 발명의 실시형태에 있어서, 보정 연료 분사량 Qdown은 앞의 미분값 Ndif2의 크기에 비례하는 것으로 하고 있고, 구체적으로는 비례 정수 B와 미분값 Ndif2의 곱으로서 산출되도록 되어 있다.

그 다음에, 엔진 회전수가 증가하고 있는 것에 대응하여, 목표 연료 분사량의 감량 보정이 행하여진다(도 3의 스텝 S2l8 참조).

즉, 이 시점에 있어서의 목표 연료 분사량 Qa로부터 앞의 스텝 S216에서 산출된 보정 연료 분사량 Qdown이 감산되고, 그 감산 결과가 새로운 목표 연료·분사량 Qb'가 된다.

상기한 바와 같이 하여 목표 연료 분사량의 감량 보정이 행하여진 후에는 앞의 보정 연료 분사량 Qdown이 소정의 감량 보정 기준값 β를 초과한 것인지의 여부가 판정되어(도 3의 스텝 S220 참조), 소정의 감량 보정 기준값 β를 초과하였다고 판정된 경우(YES인 경우)에는 엔진 회전수의 증가율이 아직 크고, 목표 연료 분사량의 감량 보정이 필요하다고 하여 앞의 스텝 S202로 되돌아가, 일련의 처리가 반복되게 된다.

또한, 이 처리예에 있어서는 엔진 회전수의 감소율, 또는 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량에 가산 또는 감산하는 것으로 목표 연료 분사량의 보정을 행하도록 했지만, 보정의 방법으로서는 이렇게 어떤 보정량의 가산, 감산에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 엔진 회전수의 감소율, 또는 증가율에 따라서 보정 계수를 결정하고, 이 보정 계수를 목표 연료 분사량에 곱하도록 하여도 좋다.

다음에, 도 4 및 도 5를 참조하면서, 상술한 내연기관 출력 제어 처리의 실행에 의한 차량의 전체적인 동작에 대해서 설명한다.

처음에, 도 4를 참조하면서, 발진시에 있어서의 종래의 차량 동작에 대해서 설명한다. 또, 도 4에 있어서, 가로축은 엔진 회전수를, 세로축은 연료 분사량을, 각각 도시하고 있다.

우선, 차량이, 클러치 장치(5)와 변속 장치(5)가 접속되지 않은 상태이며, 또한, 액셀(도시하지 않음)도 밟히지 않은 상태에 있어서, 아이들링 상태, 즉, 엔진 회전수가 아이들(IDLE) 회전수에 있다고 한다(도 4의 부호 A의 점). 또한, 도 4에 있어서, 부호 A를 지나치는 가는 실선(부호 m)은 액셀 개방도 0%인 경우의 엔진 회전수와 연료 분사량의 관계를 나타내는 특성선이다(이하 「개방도 특성선」이라고 칭함).

계속해서, 이러한 상태에 있어서 액셀(도시하지 않음)이 밟혀, 예를 들면, 개방도 3O%가 되었다고 하면, 엔진 회전수는 부호 A로 나타내진 점으로부터 액셀 개방도 30%의 표기가 있는 개방도 특성선 l3 위로 이동하지만, 아직, 클러치 장치(4)가 접속되지 않았기 때문에, 엔진 회전수는 이 개방도 특성선 l3의 선을 따라 상승해 가게 된다.

그리고, 이 후, 클러치 장치(4)가 접속되는 것으로 엔진(1)에 부하가 걸리기 때문에, 엔진 회전수는 개방도 특성선 l3을 따라 감소되지만, 전자 제어 유닛(2)에 있어서의 연료 분사 제어에 의해 엔진 회전수의 감소에 대응하여 목표 연료 분사량이 증가되기 때문에, 엔진 회전수는 개방도 특성선 l3을 따라 서서히 회복(증가)하게 된다. 그리고, 최종적으로는 일점쇄선으로 도시된 엔진 부하 특성과 개방도 특성선 l3의 교점이 균형점이 되지만, 엔진 회전수가 이 균형점을 향해서 상승한 경우에는 부하 토크의 관성 때문에, 이 균형점을 일단 지나고, 그 후, 서서히 엔진 회전수가 균형점에 있어서의 회전수를 향해서 저하되어, 균형점에 수속(收束)하게 된다. 또, 이 예의 경우와 같이, 아이들링 상태에 있어서, 액셀(도시하지 않음)이 밟혀 엔진 회전수가 아이들 회전수 영역을 초과하는 경우에는 미분 처리의 통상 제어(도 2의 스텝 S112, S114 참조)는 행하여지지 않고 회피되게 된다.

이러한 종래 제어에 있어서는 클러치 장치(4)를 접속한 직후에 있어서의 엔 진 회전수의 변동이 비교적 커서, 운전 필링을 악화시키는 것이다.

한편, 앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 처리가 실행된 경우, 상술한 바와 같은 발진시에 있어서의 차량 동작은 후술하는 것이 된다.

본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 처리가 실행된 경우의 발진시에 있어서의 차량 동작에 대해서는 도 5를 참조하면서 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 내연기관 출력 제어 처리에 있어서의 보정 연료 분사량의 변화 특성 예를 도시하는 특성선(부호 g1)과 엔진 회전수의 감소시에 있어서의 보정 연료 분사량의 개략 총량(그물 부분)을 도 4에 도시된 특성선도에 겹친 것이며, 이 점을 제외하면, 기본적으로 도 4와 동일한 것이다.

따라서, 도 4와 동일한 부호가 붙여진 점이나 특성선에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

우선, 클러치 장치(4)가 접속되지 않은 상태에서, 또한, 액셀(도시하지 않음)도 밟히지 않은 상태에서, 아이들링 상태, 즉, 엔진 회전수가 아이들(IDLE) 회전수에 있는 것으로 한다(도 5의 부호 A의 점). 그리고, 이러한 상태에서 액셀(도시하지 않음)이 밟혀, 예를 들면, 그 개방도가 30%가 된 경우에, 엔진 회전수가 개방도 특성선 l3위에 이동하는 점은 먼저 설명한 종래의 차량 동작의 경우로 같다.

그리고, 이러한 시점에 있어서, 클러치 장치(4)가 접속되지 않았다고 하면, 엔진 회전수는 이 개방도 특성선 l3의 선을 따라 상승하는 것도 종래와 같다.

그 후, 클러치 장치(4)가 접속되어 엔진(1)에 부하가 걸리는 것으로 엔진 회전수는 일단, 개방도 특성선 l3을 따라 부하 곡선(도 5의 일점쇄선의 특성선 참조)과의 교점인 균형점을 향해서 감소되지만, 후술하는 바와 같이, 종래와 달리, 어시스트 제어가 행하여지게 된다.

즉, 본 발명의 실시형태에 있어서는 이 엔진 회전수의 감소시에, 차속이 소정 차속 KXm/h보다 작고, 변속 장치(5)의 기어 위치가 소정 위치라고 판정되면, 발진 어시스트가 필요하게 되고, 미분 처리의 실행의 가부를 결정하는 미분 처리 허가 회전수가 통상 제어시에 있어서의 값으로부터 어시스트 영역의 값으로 변경되게 된다(도 2의 스텝 S104 내지 S108 참조).

그리고, 엔진 회전수가 그 어시스트 영역의 미분 처리 허가 회전수를 초과하면, 미분 처리에 의한 목표 연료 분사량 Qa의 보정이 행하여지게 된다(도 2의 스텝 S200 참조).

즉, 보정 연료 분사량 Qup가 소정의 제 1 기준값 α를 초과하고 있는 동안, 목표 연료 분사량 Qa로부터 엔진 회전수의 감소율 Ndif1에 따라서 결정되는 보정 연료 분사량 Qup가 가산되고, 그 가산 결과가 새로운 목표 연료 분사량 Qa'가 되어 연료 분사가 행하여지게 된다(도 3의 스텝 S202 내지 S210).

그 결과, 엔진 회전수는 그 새로운 목표 연료 분사량 Qa'에 따라서 발생하는 엔진 토크와 부하 특성의 균형점을 향해서 증대되게 된다.

도 5에는 이러한 경우에 있어서의 보정 연료 분사량의 변화와 엔진 회전수의 감소의 관계가 개략적으로 도시되어 있다.

즉, 도 5에 있어서, 부호 B의 점은 미분 처리가 개시된 점이라고 하면, 부호 g1이 붙여진 곡선은 개방도 특성선 l3 위에서 엔진 회전수가 감소되는 경우에 있어서의 보정 연료 분사량 Qup의 개략 변화예를 도시한 특성선이며, 엔진 회전수의 감소(도 5에 있어서 흰 화살표가 향하는 방향)에 따른 보정 연료 분사량 Qup가 증가하는 것을 나타낸 것으로 되어 있다.

목표 연료 분사량 Qa에 대한 보정 연료 분사량 Qup의 가산은 액셀(도시하지 않음)이 더욱 밟혀 액셀 개방도가 증가하는 것과 등가이며, 이 때문에, 엔진 회전수는 보정 후의 새로운 목표 연료 분사량 Qa'를 통상적인 목표 연료 분사량 Qa로 한 경우에 대응하는 액셀 개방도의 개방도 특성선과 부하 곡선의 교점을 균형점으로서 수속하려고 한다.

이와 같이, 엔진(1)의 부하 토크의 관성이 큰 경우 등에는 엔진 회전수는 일단 상기한 균형점을 통과하여 더욱 증가하게 되지만, 그 경우에는 앞의 엔진 회전수의 감소의 경우와는 반대로, 엔진 회전수의 증가율 Ndif2에 따라서 결정되는 보정 연료 분사량 Qdouwn이 소정의 감량 보정 기준값 β를 하회할 때까지는 그 때의 목표 연료 분사량 Qa로부터 보정 연료 분사량 Qdouwn이 감산된 감산 결과가 새로운 목표 연료 분사량 Qa'로서 연료 분사가 행하여지고, 엔진 회전수가 저하되게 된다(도 3의 스텝 S212 내지 S220 참조).

이렇게 하여, 일정한 조건 하에, 종래와 달리, 아이들 회전 영역에서도 높은 엔진 회전수의 영역에 있어서, 엔진 회전수의 증가 또는 감소에 대하여, 그 증가율, 또는 감소율에 따라서 목표 연료 분사량 Qa가 보정되어, 엔진 회전수의 증가가 억제되거나 또는 엔진 회전수의 감소가 억제되기 때문에, 차량의 발진에 의한 부하 토크의 변동이 생겨도 엔진 회전수의 급격한 변동을 초래하지 않고 원활한 발진이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 도 5에 있어서, 망 모양의 삼각 형상의 부분은 개방도 특성선 l3을 엔진 회전수의 감소량을 의미하는 가로축으로 하고, 보정 연료 분사량의 변화가 특성선 g1로 나타내지는 경우에 있어서의 보정 연료 분사량의 전체량을 개략적으로 나타낸 것이다.

이 경우, 엔진 회전수의 감소량은 연료 분사량을 의미하는 세로축 방향, 다시 말하면 엔진 회전수가 작아지는 방향으로 진행함에 따라서 커지는 것으로 되어 있다.

또한, 상기한 실시예에 있어서는 디젤엔진(1)을 사용한 구성예를 나타내었지만, 디젤엔진(1)에 한정될 필요는 없고, 상이한 형식의 엔진이어도 양호한 것은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명에 관련되는 내연기관 출력 제어 방법은 운전 필링의 향상, 및 정확한 연료 분사가 요구되는 차량 엔진 출력 제어에 적합하다.

Claims (5)

1. 클러치를 통해서 변속 장치로 내연기관의 회전 출력이 전달되도록 구성되어 이루어지는 차량에 탑재되어, 운전 상황에 따른 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 제어함으로써 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 하여 이루어지는 내연기관 출력 제어 장치에 있어서의 내연기관 출력 제어 방법에 있어서,

   차량의 발진시에, 상기 내연기관의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있고, 상기 내연기관의 회전수가 감소하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 감소율에 따른 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량에 가산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하는 한편, 상기 내연기관의 회전수가 증가하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량으로부터 감산하여 새로운 목표 연료 분사량으로서 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 한 것을 특징으로 하는 내연기관 출력 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 감소율에 따른 보정 연료 분사량이 소정의 증량 보정 기준값을 하회한 경우에는 목표 연료 분사량에 대한 보정 연료 분사량의 가산을 정지하는 한편, 증가율에 따른 보정 연료 분사량이 소정의 감량 보정 기준값을 하회한 경우에는 목표 연료 분사량으로부터의 보정 연료 분사량의 감산을 정지하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 출력 제어 방법.
3. 클러치를 통해서 변속 장치로 내연기관의 회전 출력이 전달되도록 구성되어 이루어지는 차량에 탑재되고, 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 하는 연료 분사 장치와 상기 연료 분사 장치에 의한 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 차량의 운전 상황에 따라서 제어하는 전자 제어 유닛을 구비하고, 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 하여 이루어지는 내연기관 출력 제어 장치에 있어서,

   상기 전자 제어 유닛은 차량의 발진시에, 상기 내연기관의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있어서, 상기 내연기관의 회전수가 감소하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 감소율에 따른 보정 연료 분사량을 상기 연료 분사 장치에 의해 상기 내연기관에 분사하는 목표 연료 분사량에 가산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하는 한편, 상기 내연기관의 회전수가 증가하였을 때에는 상기 내연기관의 회전수의 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 상기 연료 분사 장치에 의해 상기 내연기관에 분사하는 목표 연료 분사량으로부터 감산하여 새로운 목표 연료 분사량으로 하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관 출력 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 전자 제어 유닛은 감소율에 따른 보정 연료 분사량이 소정의 증량 보정 기준값을 하회한 경우에는 목표 연료 분사량에 대한 보정 연료 분사량의 가산을 정지하는 한편, 증가율에 따른 보정 연료 분사량이 소정의 감량 보정 기준값을 하회한 경우에는 목표 연료 분사량으로부터의 보정 연료 분사량의 감산을 정지하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관 출력 제어 장 치.
5. 클러치를 통해서 변속 장치에 내연기관의 회전 출력이 전달되도록 구성되어 이루어지는 차량에 탑재되어, 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 하는 연료 분사 장치와 상기 연료 분사 장치에 의한 상기 내연기관에 대한 연료 분사를 차량의 운전 상황에 따라서 제어하는 전자 제어 유닛을 구비하고, 상기 내연기관의 출력 제어를 가능하게 하여 이루어지는 내연기관 출력 제어 장치 있어서의 상기 전자 제어 유닛에 의해 실행되는 내연기관 출력 제어 프로그램에 있어서,

   차량의 발진시에, 상기 내연기관의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있는지의 여부를 판정하는 스텝과,

   차량의 발진시에, 상기 내연기관의 회전수가 아이들 회전 영역을 초과하는 소정의 범위에 있다고 판정된 경우에, 상기 내연기관의 회전수가 감소하였는지의 여부를 판정하는 스텝과,

   상기 내연기관의 회전수가 감소했다고 판정되었을 때, 상기 내연기관의 회전수의 감소율을 산출하는 스텝과,

   상기 산출된 감소율에 따른 보정 연료 분사량을 산출하는 동시에, 상기 산출된 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량에 가산하는 스텝과,

   상기 내연기관의 회전수가 감소하였는지의 여부를 판정하는 스텝에 있어서, 상기 내연기관의 회전수는 감소하지 않았다고 판정되었을 때, 상기 내연기관의 회전수가 증가하였는지의 여부를 판정하는 스텝과,

   상기 내연기관의 회전수가 증가했다고 판정되었을 때, 상기 내연기관의 회전수의 증가율을 산출하는 스텝과,

   상기 산출된 증가율에 따른 보정 연료 분사량을 산출하는 동시에, 상기 산출된 보정 연료 분사량을 목표 연료 분사량에 가산하는 스텝과,

   상기 내연기관의 회전수의 감소율에 따라서 산출된 보정 연료 분사량이 소정의 증량 보정 기준을 상회하는지의 여부를 판정하여, 상기 보정 연료 분사량이 소정의 증량 보정 기준을 상회한다고 판정된 경우에는 일련의 처리를 반복하여 실행하는 한편, 상기 보정 연료 분사량이 소정의 증량 보정 기준을 하회한다고 판정된 경우에는 일련의 처리를 정지시키는 스텝과,

   상기 내연기관의 회전수의 증가율에 따라서 산출된 보정 연료 분사량이 소정의 감량 보정 기준을 상회하는지의 여부를 판정하고, 상기 보정 연료 분사량이 소정의 감량 보정 기준을 상회한다고 판정된 경우에는 일련의 처리를 반복하여 실행시키는 한편, 상기 보정 연료 분사량이 소정의 감량 보정 기준을 하회한다고 판정된 경우에는 일련의 처리를 정지시키는 스텝을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관 출력 제어 프로그램.

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