JP2009057906A - 内燃機関制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランク軸回転速度変動幅ωを読み込み(S102)、この値を基準値A1,A2,A3と比較することで(S106,S110,S112)、DMF共振の程度を捉えて、それぞれの基準値A1,A2,A3に対応させた共振低減・消滅処理を実行する(S108,S114,S116)。又、クラッチが係合している場合には切断することを警告するランプを点灯させても良い。いずれもクランク軸回転速度変動幅ωによりDMF共振初期の各レベル状態を正確に判定できるので、適切なタイミングで、エンジン出力変動の低減や消滅を、状況に適合した内容で実行することができる。
【選択図】図2
Description
特許文献2では、アイドル回転数よりも低い回転数領域にて最大燃料噴射量による制限を強めている。
請求項1に記載の内燃機関制御装置は、デュアルマスフライホイールを介して駆動系へ出力を伝達する内燃機関の制御装置であって、内燃機関のクランク軸回転速度の変動の大きさを検出するクランク軸回転速度変動検出手段と、前記クランク軸回転速度変動検出手段にて検出される変動の大きさが基準値より大きくなった場合に、内燃機関が発生する出力変動を低減又は消滅させる出力変動調節手段とを備えたことを特徴とする。
このようにして報知することで、内燃機関操作者にクラッチ切断を要求できる。
このように内燃機関回転数が基準回転数以下の場合に限って、報知手段を機能させても良い。このことにより低回転時となった場合のデュアルマスフライホイールの共振初期を正確に判定でき、適切なタイミングで対処できる。
請求項20に記載の内燃機関制御装置では、請求項1〜17のいずれかにおいて、前記クランク軸回転速度変動検出手段は、クランク軸の一定角度の回転時間を測定して、該回転時間の変化幅のピーク値を、内燃機関のクランク軸回転速度の変動の大きさとして検出することを特徴とする。
図1は、本発明が適用された車両走行駆動用内燃機関としてのディーゼルエンジン(以下、エンジンと略す)2、その駆動系及び制御系の概略構成を示すブロック図である。このエンジン2は直列4気筒であり、各気筒には燃焼室内へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁4が配置されている。
エンジン2の出力は、プライマリフライホイール20及びセカンダリフライホイール22からなるデュアルマスフライホイール(以下、DMFと略す)24とセカンダリフライホイール22側に設けられたクラッチ26を介して、手動変速機(以下、MTと略す)28側に伝達される。
次に今回算出された時間間隔変化幅dTが前回の制御周期時に算出された時間間隔変化幅dTold以下か否かが判定される(S156)。ここでdT>dToldであれば(S156でno)、次に前々回の制御周期時に算出された時間間隔変化幅dTold2に前回の制御周期時に算出された時間間隔変化幅dToldを設定する(S162)。そして前回の制御周期時に算出された時間間隔変化幅dToldに今回の算出した時間間隔変化幅dTを設定する(S164)。更に前回制御周期時のパルス時間間隔Toldに今回のパルス時間間隔Tを設定して(S166)、一旦本処理を出る。
上述した構成において、請求項との関係は、ECU30がクランク軸回転速度変動検出手段及び出力変動調節手段に相当する。クランク軸回転速度変動幅ω検出処理(図3)がクランク軸回転速度変動検出手段としての処理に相当し、DMF共振防止処理(図2)のステップS104〜S116が出力変動調節手段としての処理に相当する。
(イ).DMF24の共振が生じると、クランク軸2aの回転速度に元々存在する振動的な変動が増幅される。したがってクランク軸回転速度変動幅ω検出処理(図3)により検出されるクランク軸回転速度変動幅ωを、基準値A1,A2,A3と比較して、DMF24の共振の程度を捉えることができる。
(ロ).DMF共振防止処理(図2)が実質的に機能するためには、前提条件(S104)として、エンスト防止用に設定したエンスト防止判定回転数より低くかつDMF24の共振回転数より高い位置に設定した基準回転数よりも、エンジン回転数NEが低下している必要がある。このように基準回転数はエンスト防止判定回転数より低いため、エンスト防止判定回転数より低くなってから、吸気の絞りや、燃料噴射量低減、燃料カットなどが実行される。このため従前の耐エンスト性能を下げることなく、DMF24の共振問題を回避することができる。
本実施の形態では、前記実施の形態1の図2に示す処理の代わりに、図5に示すDMF共振防止処理が一定時間周期の割り込みで実行される。他の構成は前記実施の形態1と同じであるので、図1,3を参照して説明する。
前提条件が成立していなければ(S204でno)、一旦本処理を出る。成立していれば(S204でyes)、今回ステップS202で読み込まれたクランク軸回転速度変動幅ωが第1基準値B1より大きいか否かが判定される(S206)。この第1基準値B1は、エンジン回転数NEがDMF24の共振に近づいた状態を表す最初の基準値である。ω≦B1であれば(S206でno)、クランク軸回転速度変動幅ωが十分に小さく、DMF24の共振のおそれはないとして、このまま本処理を一旦出る。
図6の(B)では、2つの気筒(#1,#2)の出力を燃料増加により高くし、その分、他の2つの気筒(#3,#4)の出力を燃料減少により低くする処理を実行している。この出力増減により、720°CA毎に高出力の爆発行程の組み(#2,#1)が生じることで、クランク軸2aの2回転に付き1回の出力ピークが生じる。したがってNE=180rpmであれば、時間軸での出力変動周波数は1.5Hzとなる。
(イ).DMF共振防止処理(図5)のステップS204〜S210の処理により、クランク角変化におけるエンジン出力変動周波数を変化させることができる。このため第1基準値B1よりクランク軸回転速度変動幅ωが大きくなった場合(S206でyes、S208でno)、エンジン回転数NEを変化させなくても迅速に時間軸での出力変動周波数を変化させることができる。このことにより出力変動周波数をDMF24の共振点から離してDMF24の共振を低減させたり消滅させたりすることができる。
[実施の形態3]
本実施の形態では、前記実施の形態1の図2に示す処理の代わりに、図8に示すDMF共振防止用報知処理が一定時間周期の割り込みで実行される。他の構成は前記実施の形態1と同じであるので、図1,3を参照して説明する。
前提条件が成立していなければ(S304でno)、一旦本処理を出る。成立していれば(S304でyes)、クラッチスイッチ(クラッチセンサに相当)がオフか否かが判定される(S306)。クラッチスイッチがオン状態である場合、すなわちクラッチ26が係合状態でない場合には(S306でno)、このまま本処理を一旦出る。
(イ).クラッチ26の係合によりクランク軸回転速度変動幅ωが大きくなった場合、すなわちエンジン回転数NEが低下してDMF24の共振点に近づいた場合に、クラッチ26の切断が実行されれば、エンジン回転数NEを回復させてDMF24の共振点から離すことができる。
本実施の形態では、前記実施の形態3の図8に示すDMF共振防止用報知処理の代わりに、図10に示すDMF共振防止処理が一定時間周期の割り込みで実行される。他の構成は前記実施の形態3と同じであるので、図1,3を参照して説明する。
(イ).前記実施の形態3の効果と共に、エンジン回転数NEがDMF24の共振点に近づいた場合に、エンジン回転数NEを燃料噴射増量により持ち上げている。このことによりドライバーがクラッチ26を切断する前であっても、DMF24の共振点から離すことができ、エンジン回転数NEを迅速にDMF24の共振点から離すことができる。
(a).前記各実施の形態において示した前提条件(S104,S204,S304,S404)は、エンスト防止用に設定したエンスト防止判定回転数より低くかつDMF24の共振回転数より高い位置に設定した基準回転数よりエンジン回転数NEが低いとの条件であった。これ以外の論理和条件として、「ブレーキが踏まれている(ブレーキスイッチ・オン)」、「車速が基準車速より低いかエンジン回転数NEが車速に対応した基準回転数より低く、かつクラッチが係合状態」、「登坂時状態」といった条件を加えても良い。したがってこれらの条件のいずれかが該当している場合に、前提条件(S104,S204,S304,S404)は、yesと判定されることになる。
(b).前記実施の形態3,4にてクラッチスイッチの代わりにクラッチストロークセンサを設けて、クラッチ26の係合状態と共に半係合状態(半クラッチ)を検出しても良い。この場合は、前記DMF共振防止用報知処理(図8)のステップS306、DMF共振防止処理(図10)のステップS406にては、クラッチ26が係合状態又は半係合状態である場合は、yesと判定するようにする。
Claims (20)
- デュアルマスフライホイールを介して駆動系へ出力を伝達する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関のクランク軸回転速度の変動の大きさを検出するクランク軸回転速度変動検出手段と、
前記クランク軸回転速度変動検出手段にて検出される変動の大きさが基準値より大きくなった場合に、内燃機関が発生する出力変動を低減又は消滅させる出力変動調節手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1において、前記出力変動調節手段は、内燃機関の吸気量を減少させることにより、内燃機関が発生する出力変動を低減させることを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項2において、内燃機関はスロットルバルブを有するディーゼルエンジンであり、前記出力変動調節手段は、前記スロットルバルブの開度を低下させることにより、内燃機関の吸気量を減少させることを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1において、前記出力変動調節手段は、内燃機関の燃料供給量を減少させることにより、内燃機関が発生する出力変動を低減させることを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1において、前記出力変動調節手段は、内燃機関の燃料供給を停止させることにより、内燃機関が発生する出力変動を低減又は消滅させることを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1において、前記出力変動調節手段は、内燃機関の吸気量を減少させる処理、内燃機関の燃料供給量を減少させる処理、及び内燃機関の燃料供給を停止させる処理のいずれか2つ又は全てを実行することにより、内燃機関が発生する出力変動を低減又は消滅させることを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項4〜6のいずれかにおいて、内燃機関はディーゼルエンジンであり、燃料供給は、燃料噴射弁から燃焼室内に対して行われる燃料噴射であることを特徴とする内燃機関制御装置。
- デュアルマスフライホイールを介して駆動系へ出力を伝達する内燃機関の制御装置であって、
内燃機関のクランク軸回転速度の変動の大きさを検出するクランク軸回転速度変動検出手段と、
前記クランク軸回転速度変動検出手段にて検出される前記変動の大きさが基準値より大きくなった場合に、クランク角変化における内燃機関が発生する出力変動の周波数を変化させる出力変動調節手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項8において、内燃機関は複数気筒を備え、各気筒の燃焼室への燃料供給は、燃焼室内での燃料噴射により行われると共に、
前記出力変動調節手段は、気筒間にて燃料噴射時期の差と燃料噴射量の差との一方又は両方を生じさせることで、クランク角変化における内燃機関が発生する出力変動の周波数を変化させることを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1〜9のいずれかにおいて、内燃機関回転数を検出する回転数検出手段を備え、エンスト防止用に設定したエンスト防止判定回転数より低く、かつ前記デュアルマスフライホイールの共振回転数より高い位置に基準回転数を設定し、該基準回転数より前記回転数検出手段にて検出される回転数が低い場合に、前記出力変動調節手段が機能することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1〜9のいずれかにおいて、内燃機関が車両走行駆動用であり、車両が制動中である場合に、前記出力変動調節手段が機能することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1〜9のいずれかにおいて、内燃機関が車両走行駆動用であり、車速が基準車速以下あるいは内燃機関回転数が基準回転数以下であって、かつクラッチが係合あるいは半係合状態である場合に、前記出力変動調節手段が機能することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1〜9のいずれかにおいて、内燃機関が車両走行駆動用であり、車両が登坂時である場合に、前記出力変動調節手段が機能することを特徴とする内燃機関制御装置。
- デュアルマスフライホイールを介して駆動系へ出力を伝達する内燃機関の制御装置であって、
デュアルマスフライホイールと駆動系との間に配置されているクラッチの係合状態を検出するクラッチセンサと、
内燃機関のクランク軸回転速度の変動の大きさを検出するクランク軸回転速度変動検出手段と、
前記クラッチセンサが前記クラッチの係合又は半係合状態の継続を検出しており、かつ前記クランク軸回転速度変動検出手段にて検出される前記変動の大きさが基準値より大きくなった場合に、前記クラッチの切断を要求する報知出力を行う報知手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項14において、前記報知手段は、警告ランプの点灯により報知することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項14又は15において、内燃機関回転数が基準回転数以下の場合に、前記報知手段が機能することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項14〜16のいずれかにおいて、
内燃機関回転数を検出する回転数検出手段と、
前記報知手段による報知出力時に、前記回転数検出手段にて検出される内燃機関回転数が基準回転数よりも低くなった場合には、内燃機関の出力を増加させる内燃機関出力増加手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1〜17のいずれかにおいて、前記クランク軸回転速度変動検出手段は、内燃機関のクランク軸回転速度振動の振幅を前記変動の大きさとして検出することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1〜17のいずれかにおいて、前記クランク軸回転速度変動検出手段は、内燃機関のクランク軸回転加速度のピーク値を、前記変動の大きさとして検出することを特徴とする内燃機関制御装置。
- 請求項1〜17のいずれかにおいて、前記クランク軸回転速度変動検出手段は、クランク軸の一定角度の回転時間を測定して、該回転時間の変化幅のピーク値を、内燃機関のクランク軸回転速度の変動の大きさとして検出することを特徴とする内燃機関制御装置。
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