JP2007146741A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン制御装置において、エンジン出力を断接するクラッチを保護する技術に関する。 The present invention relates to a technique for protecting a clutch that connects and disconnects engine output in an engine control device.
手動変速機を搭載した車両においては、発進時,変速時などに、運転者によるクラッチ断接操作が不可欠である。クラッチを断状態から接状態に操作するとき、エンジン出力の一部が駆動系に伝達される状態、即ち、「半クラッチ状態」を経ることは公知である。半クラッチ状態は、運転者の技量,癖などに応じて、その持続時間が異なるため、駆動系の設計においては異常な使用状態をも想定し、クラッチが一体化されたフライホイールの設計が行われている。ここで、異常な使用状態としては、例えば、エンジン回転速度が高い状態で、必要以上に半クラッチ状態を持続させることが考えられる。 In a vehicle equipped with a manual transmission, a clutch connecting / disconnecting operation by a driver is indispensable at the time of starting and shifting. When the clutch is operated from the disengaged state to the engaged state, it is known that a part of the engine output is transmitted to the drive system, that is, passes through the “half-clutch state”. Since the duration of the half-clutch state varies depending on the driver's skill, habit, etc., the flywheel with an integrated clutch is designed to assume an abnormal use state in the drive system design. It has been broken. Here, as an abnormal use state, for example, it is conceivable to maintain the half-clutch state more than necessary while the engine speed is high.
クラッチを保護する技術として、特開2005−121089号公報(特許文献1)に記載されるように、エンジン及びモータの出力を用いて走行するハイブリッド車両を前提とし、クラッチフェーシングの磨耗を促すことが予測される高温域にクラッチ温度があるとき、半クラッチ制御を禁止する技術が提案されている。
しかしながら、かかる提案技術は、自動変速機が搭載されるハイブリッド車両を前提とするものであって、手動変速機が搭載される車両には適用することができない。このため、手動変速機が搭載される車両においては、フライホイールの熱容量を確保して熱応力に対する耐久性を向上させるべく、その形状,材質などで対応しているが、設計自由度が少なく、また、コスト及び重量の増加を招いていた。 However, the proposed technique is based on a hybrid vehicle on which an automatic transmission is mounted, and cannot be applied to a vehicle on which a manual transmission is mounted. For this reason, in vehicles equipped with manual transmissions, in order to ensure the heat capacity of the flywheel and improve durability against thermal stress, its shape, material, etc. are supported, but there is little design freedom, In addition, the cost and weight are increased.
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、半クラッチ状態で異常な使用状態が所定時間以上持続したときに、エンジントルクを低下させることで、クラッチを保護しつつ、フライホイールの設計自由度を向上させたエンジン制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the conventional problems as described above, the present invention reduces the engine torque when an abnormal use state continues for a predetermined time or more in a half-clutch state. An object of the present invention is to provide an engine control device with improved design freedom.
このため、請求項1記載の発明では、車両運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された車速及びエンジン回転速度に基づいて、半クラッチ状態にあるか否かを判定する半クラッチ状態判定手段と、前記運転状態検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定速度より大、エンジントルクが所定トルクより大、かつ、変速機の変速状態が走行段にある所定条件が成立しているか否かを判定する条件成立判定手段と、前記半クラッチ状態判定手段により半クラッチ状態にあると判定され、かつ、前記条件成立判定手段により所定条件が成立していると判定された状態が所定時間持続したときに、エンジントルクを低下させるトルク制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, based on the driving state detecting means for detecting the driving state of the vehicle and the vehicle speed and the engine speed detected by the driving state detecting means, it is determined whether or not the clutch is in the half-clutch state. A predetermined condition in which the engine speed detected by the half-clutch state determining means and the driving state detecting means is greater than a predetermined speed, the engine torque is greater than a predetermined torque, and the transmission state of the transmission is in the travel stage It is determined that a half-clutch state is established by the condition establishment judgment means for judging whether or not the condition is established, and that the predetermined condition is established by the condition establishment judgment means. And a torque control means for reducing the engine torque when the state continues for a predetermined time.
請求項2記載の発明では、前記半クラッチ状態判定手段は、車速及びエンジン回転速度に応じた減速比を演算し、該減速比が変速機の各変速段に応じた所定範囲を逸脱しているときに、半クラッチ状態であると判定することを特徴とする。
請求項3記載の発明では、前記運転状態検出手段により検出されたエンジントルク及びエンジン回転速度に基づいて、前記所定時間を動的に設定する時間設定手段をさらに備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the half-clutch state determining means calculates a reduction ratio according to the vehicle speed and the engine rotation speed, and the reduction ratio deviates from a predetermined range according to each gear stage of the transmission. Sometimes, it is determined that the clutch is in a half-clutch state.
According to a third aspect of the present invention, there is further provided time setting means for dynamically setting the predetermined time based on the engine torque and the engine speed detected by the operating state detection means.
請求項4記載の発明では、前記時間設定手段は、エンジントルク及びエンジン回転速度に応じた所定時間が設定された制御マップを参照して、前記所定時間を動的に設定することを特徴とする。
請求項5記載の発明では、前記エンジントルクは、エンジンへの燃料供給量から間接的に検出されることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the time setting means dynamically sets the predetermined time with reference to a control map in which the predetermined time is set according to engine torque and engine speed. .
The invention according to claim 5 is characterized in that the engine torque is indirectly detected from a fuel supply amount to the engine.
請求項1記載の発明によれば、車両運転状態からクラッチが半クラッチ状態であると判定され、そのクラッチフェーシングの磨耗が促進される状態、具体的には、エンジン回転速度が所定速度より大、エンジントルクが所定トルクより大、かつ、変速機が走行段に変速されている状態が所定時間以上持続すると、エンジントルクが低下される。このため、半クラッチ状態で異常な使用状態が発生したとき、トルク伝達負荷が低減し、クラッチを保護することができる。また、クラッチの負荷低減を通して、フライホイールの設計自由度を向上させることができると共に、形状,材質などで対応する必要がないことから、コスト及び重量低減をも図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is determined that the clutch is in the half-clutch state from the vehicle operating state, and the wear of the clutch facing is promoted, specifically, the engine rotational speed is greater than the predetermined speed. If the engine torque is greater than the predetermined torque and the state where the transmission is being shifted to the travel stage continues for a predetermined time or longer, the engine torque is reduced. For this reason, when an abnormal use state occurs in the half-clutch state, the torque transmission load is reduced and the clutch can be protected. Further, the design freedom of the flywheel can be improved by reducing the load on the clutch, and the cost and weight can be reduced because it is not necessary to cope with the shape and material.
請求項2記載の発明によれば、車両運転状態としての車速及びエンジン回転速度に応じて演算された減速比が、変速機の各変速段に応じた所定範囲を逸脱していれば、クラッチは半クラッチ状態にあると判定することができる。
請求項3記載の発明によれば、車両運転状態としてのエンジントルク及びエンジン回転速度に応じた所定時間が動的に設定されるため、その所定時間を適切に設定することで、制御精度を向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, if the reduction ratio calculated according to the vehicle speed and the engine rotation speed as the vehicle operating state deviates from a predetermined range corresponding to each gear stage of the transmission, the clutch is It can be determined that the clutch is in the half clutch state.
According to the third aspect of the present invention, since the predetermined time is dynamically set according to the engine torque and the engine speed as the vehicle operating state, the control accuracy is improved by appropriately setting the predetermined time. Can be made.
請求項4記載の発明によれば、制御マップを参照して、車両運転状態としてのエンジントルク及びエンジン回転速度に応じた所定時間が設定されるため、制御負荷の増加を抑制することができる。
請求項5記載の発明によれば、エンジン制御で不可欠なエンジンへの燃料供給量からエンジントルクが間接的に検出されるため、新たなセンサを追加する必要がなく、本発明の適用に際してコスト上昇を抑制することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the predetermined time corresponding to the engine torque and the engine speed as the vehicle operating state is set with reference to the control map, an increase in the control load can be suppressed.
According to the invention described in claim 5, since the engine torque is indirectly detected from the fuel supply amount to the engine which is indispensable for engine control, it is not necessary to add a new sensor and the cost increases when the present invention is applied. Can be suppressed.
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図1は、本発明に係るエンジン制御装置を備えたエンジンの概略構成を示す。
エンジン10の出力軸には、フライホイールと一体化されたクラッチ12を介して、手動変速機(以下「変速機」という)14が連結される。クラッチ12は、クラッチペダルとリンクなどで機械的に連結され、運転者によるクラッチペダル操作に応じて断接される。また、変速機14は、変速レバーと機械的に連結され、運転者による変速操作に応じて変速される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine provided with an engine control apparatus according to the present invention.
A manual transmission (hereinafter referred to as “transmission”) 14 is connected to the output shaft of the
一方、エンジン10の制御系として、変速機14には、その変速状態(ニュートラル又はそれ以外の走行段)を検出すべく、ニュートラルに変速されているときにON信号を出力するニュートラルスイッチ16が取り付けられる。また、エンジン10には、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサ18が取り付けられる。そして、ニュートラルスイッチ16及び回転速度センサ18からの出力信号に加え、車速Vを検出する車速センサ20及びエンジントルクTを検出するトルクセンサ22からの出力信号が、コンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニット(以下「エンジンECU」という)24に入力され、そのROM(Read Only Memory)に記憶された制御プログラムによって、エンジン10への燃料供給量を制御する燃料噴射装置26が制御される。
On the other hand, as a control system for the
ここで、ニュートラルスイッチ16,回転速度センサ18,車速センサ20及びトルクセンサ22により、運転状態検出手段が構成される。また、エンジンECU24が制御プログラムを実行することで、半クラッチ状態判定手段,条件成立判定手段及び時間設定手段が夫々具現化されると共に、燃料噴射装置26と協働してトルク制御手段が具現化される。
Here, the
図2は、エンジンECU24において、エンジン10の始動後所定時間ごとに繰り返し実行される制御プログラムの内容を示す。
ステップ1(図では「S1」と略記する。以下同様)では、車両運転状態として、ニュートラルスイッチ16,回転速度センサ18,車速センサ20及びトルクセンサ22から、ON/OFF信号,エンジン回転速度Ne,車速V及びエンジントルクTを夫々読み込む。
FIG. 2 shows the contents of a control program that is repeatedly executed by engine ECU 24 every predetermined time after
In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), as the vehicle operating state, an ON / OFF signal, an engine rotation speed Ne, The vehicle speed V and the engine torque T are read.
ステップ2では、エンジン回転速度Ne及び車速Vに基づいて、減速比を演算する。即ち、車両では、ディファレンシャルギヤにおける最終減速比、及び、駆動輪の直径は既知であるため、これらを考慮しつつ、エンジン回転速度Ne及び車速Vから、変速機14における減速比を推定演算する。
ステップ3では、クラッチ12が半クラッチ状態にあるか否かを判定すべく、減速比が変速機14の各変速段に応じた所定範囲を逸脱しているか否かをを判定する。ここで、各変速段に応じた所定範囲とは、図3に示すように、駆動輪の磨耗や演算精度などを考慮し、クラッチ12が完全接続されていれば、エンジン回転速度Ne及び車速Vから推定演算される減速比が取り得る値の範囲を示したものである。なお、同図において「*」で示す減速比の範囲は、半クラッチ状態であるとみなすことができる。そして、減速比が所定範囲を逸脱していれば、クラッチ12が半クラッチ状態にあるとみなしてステップ4へと進む一方(Yes)、減速比が所定範囲内にあれば、クラッチ12が完全接続されているとみなして処理を終了する(No)。
In step 2, the reduction ratio is calculated based on the engine speed Ne and the vehicle speed V. That is, in the vehicle, since the final reduction ratio in the differential gear and the diameter of the drive wheel are known, the reduction ratio in the
In step 3, it is determined whether or not the reduction ratio is out of a predetermined range corresponding to each gear position of the
ステップ4では、エンジン回転速度Neが所定速度より大であるか否かを判定する。ここで、所定速度としては、クラッチ12が半クラッチ状態であれば、そのクラッチフェーシングの磨耗が促進するおそれがあるエンジン回転速度より若干低い値に設定する。そして、エンジン回転速度Neが所定速度より大であればステップ5へと進む一方(Yes)、エンジン回転速度Neが所定速度以下であれば処理を終了する(No)。
In step 4, it is determined whether or not the engine speed Ne is higher than a predetermined speed. Here, if the
ステップ5では、エンジントルクTが所定トルクより大であるか否かを判定する。ここで、所定トルクとしては、クラッチ12が半クラッチ状態であれば、そのクラッチフェーシングの磨耗が促進するおそれがあるエンジントルクより若干低い値に設定する。そして、エンジントルクTが所定トルクより大であればステップ6へと進む一方(Yes)、エンジントルクTが所定トルク以下であれば処理を終了する(No)。
In step 5, it is determined whether the engine torque T is greater than a predetermined torque. Here, as the predetermined torque, if the
ステップ6では、ニュートラルスイッチ16からのON/OFF信号に基づいて、変速機14が走行段に変速されているか否かを判定する。そして、ニュートラルスイッチ16がOFFであれば、変速機14が走行段に変速されていると判定してステップ7へと進む一方(Yes)、ニュートラルスイッチ16がONであれば、変速機14がニュートラルに変速されていると判定して処理を終了する(No)。
In step 6, based on the ON / OFF signal from the
ステップ7では、エンジン回転速度Neが所定速度より大、エンジントルクTが所定トルクより大、かつ、変速機14が走行段に変速されている状態が所定時間以上持続したか否かを判定する。そして、かかる状態が所定時間以上持続していればステップ8へと進む一方(Yes)、かかる状態が所定時間持続していなければ処理を終了する(No)。
ここで、制御負荷の増加を抑制しつつ、制御精度を向上させるため、図4に示すように、エンジントルク及びエンジン回転速度に応じた所定時間が設定された制御マップを参照して、エンジントルクT及びエンジン回転速度Neに応じた所定時間を動的に設定することが望ましい。このとき、制御マップには、クラッチ12のクラッチフェーシングの磨耗が促進されないようにすべく、実験などを通して、エンジントルク及びエンジン回転速度が大きくなるにつれて徐々に短くなる最適な所定時間を設定しておくとよい。
In step 7, it is determined whether or not the engine speed Ne is greater than a predetermined speed, the engine torque T is greater than a predetermined torque, and the state where the
Here, in order to improve the control accuracy while suppressing an increase in the control load, as shown in FIG. 4, the engine torque is referred to by referring to a control map in which a predetermined time is set according to the engine torque and the engine speed. It is desirable to dynamically set a predetermined time according to T and the engine rotation speed Ne. At this time, an optimal predetermined time that gradually decreases as the engine torque and the engine speed increase is set in the control map through experiments and the like so as to prevent the wear of the clutch facing of the clutch 12 from being accelerated. Good.
ステップ8では、燃料噴射装置26を適宜制御し、例えば、燃料供給量を減少させることで、エンジントルクを低下させる。なお、エンジントルクを低下させるために、燃料供給量の減少に代えて、燃料噴射時期,点火時期,吸排気弁の開閉時期などを適宜変更するようにしてもよい。
かかるエンジン制御装置によれば、車両運転状態としてのエンジン回転速度Ne及び車速Vに応じて推定演算された減速比に基づいて、クラッチ12が半クラッチ状態であるか否かが判定される。そして、クラッチ12が半クラッチ状態で、そのクラッチフェーシングの磨耗が促進される状態、具体的には、エンジン回転速度Neが所定速度より大、エンジントルクTが所定トルクより大、かつ、変速機14が走行段に変速されている状態が所定時間以上持続すると、エンジントルクが低下される。
In Step 8, the engine torque is reduced by appropriately controlling the
According to such an engine control device, it is determined whether or not the clutch 12 is in the half-clutch state based on the reduction ratio estimated and calculated according to the engine rotational speed Ne and the vehicle speed V as the vehicle operating state. The clutch 12 is in a half-clutch state, and the wear of the clutch facing is promoted. Specifically, the engine rotational speed Ne is larger than a predetermined speed, the engine torque T is larger than a predetermined torque, and the
このため、半クラッチ状態で異常な使用状態が発生したとき、クラッチ12によるトルク伝達負荷が低減し、その耐久性を確保可能であることから、クラッチ12を保護することができる。また、クラッチ12の負荷低減を通して、フライホイールの設計自由度を向上させることができると共に、形状,材質などで対応する必要がないことから、コスト及び重量低減をも図ることができる。 For this reason, when an abnormal use state occurs in the half-clutch state, the torque transmission load by the clutch 12 is reduced, and the durability can be ensured, so that the clutch 12 can be protected. Further, the design freedom of the flywheel can be improved by reducing the load on the clutch 12, and it is not necessary to cope with the shape, material, etc., and therefore the cost and weight can be reduced.
なお、トルクセンサ22によりエンジントルクTを検出する代わりに、エンジンECU24の制御対象となるエンジン10への燃料供給量から、エンジントルクTを間接的に検出するようにしてもよい。このようにすれば、トルクセンサ22が不要となるため、本発明の適用に際して必要なコストの上昇を抑制することができる。
ところで、異径タイヤを装着すると、トランスファ油温の異常上昇による故障、排気性状の低下など、様々な問題が発生するおそれがあることは公知である。しかし、本発明に係るエンジン制御装置によれば、異径タイヤ装着時には、エンジン回転速度Ne及び車速Vから推定演算される減速比が所定範囲を逸脱する可能性が極めて大となるため、半クラッチ状態であると判定され易くなる。このため、エンジントルクが低下され、前述したような様々な問題発生を回避することができる。また、エンジントルク低下に伴って、車両走行性能が低下するため、違法な改造を抑止する効果もある。
Instead of detecting the engine torque T by the
By the way, it is known that when different diameter tires are mounted, various problems such as a failure due to an abnormal increase in transfer oil temperature and a decrease in exhaust properties may occur. However, according to the engine control apparatus of the present invention, when the tires with different diameters are mounted, the possibility that the reduction ratio estimated and calculated from the engine rotational speed Ne and the vehicle speed V deviates from a predetermined range is extremely high. It becomes easy to determine that it is in a state. For this reason, the engine torque is reduced, and various problems as described above can be avoided. In addition, since the vehicle running performance is reduced as the engine torque is reduced, there is an effect of inhibiting illegal modification.
10 エンジン
12 クラッチ
14 変速機
16 ニュートラルスイッチ
18 回転速度センサ
20 車速センサ
22 トルクセンサ
24 エンジンECU
26 燃料噴射装置
DESCRIPTION OF
26 Fuel injector
Claims (5)
前記運転状態検出手段により検出された車速及びエンジン回転速度に基づいて、半クラッチ状態にあるか否かを判定する半クラッチ状態判定手段と、
前記運転状態検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定速度より大、エンジントルクが所定トルクより大、かつ、変速機の変速状態が走行段にある所定条件が成立しているか否かを判定する条件成立判定手段と、
前記半クラッチ状態判定手段により半クラッチ状態にあると判定され、かつ、前記条件成立判定手段により所定条件が成立していると判定された状態が所定時間持続したときに、エンジントルクを低下させるトルク制御手段と、
を含んで構成されたことを特徴とするエンジン制御装置。 Driving state detection means for detecting the vehicle driving state;
Half clutch state determination means for determining whether or not the clutch is in a half clutch state based on the vehicle speed and the engine rotation speed detected by the driving state detection means;
It is determined whether or not a predetermined condition in which the engine rotational speed detected by the driving state detecting means is larger than a predetermined speed, the engine torque is larger than a predetermined torque, and the gear shift state of the transmission is in the traveling stage is satisfied. Condition establishment determination means;
Torque that reduces engine torque when the half-clutch state is determined by the half-clutch state determination unit and the state in which the predetermined condition is determined to be satisfied by the condition establishment determination unit lasts for a predetermined time. Control means;
An engine control device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005341714A JP2007146741A (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Engine control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005341714A JP2007146741A (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Engine control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007146741A true JP2007146741A (en) | 2007-06-14 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005341714A Pending JP2007146741A (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Engine control device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007146741A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113864354A (en) * | 2021-09-29 | 2021-12-31 | 潍柴动力股份有限公司 | Flywheel clutch heat dissipation device and control method |
-
2005
- 2005-11-28 JP JP2005341714A patent/JP2007146741A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113864354A (en) * | 2021-09-29 | 2021-12-31 | 潍柴动力股份有限公司 | Flywheel clutch heat dissipation device and control method |
CN113864354B (en) * | 2021-09-29 | 2023-11-17 | 潍柴动力股份有限公司 | Flywheel clutch heat dissipation device control method |
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