JP2013002284A - エンジン回転制御モード切替方法及びエンジン回転制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子制御ユニット4は、ドループ制御、又は、アイソクロナス制御への切替要求が入力されたと判定された際(S104)、アイソクロナス制御において実行されるPID制御における積分項の値を、切替直前の目標燃料噴射量により初期化すると共に(S106)、切替直前のエンジン回転制御モードの実行時のアクセル開度におけるエンジン3の回転状態に対応するエンジン回転制御モード切替後におけるアクセル開度を疑似アクセル開度として所定の演算式により算出し(S108)、その算出された疑似アクセル開度が実際のアクセル開度を越えていると判定された場合に(S110)、エンジン回転制御モードの切替を行うと共に疑似アクセル開度を用いてアイソクロナス制御を実行するものとなっている(S112)。
【選択図】図2
Description
これらの制御モードは、車両に要求される特性や、車両ユーザの特質等を考慮していずれか適する一方の制御モードが搭載されるか、又は、双方の制御を選択的に切替可能に搭載されるかして用いられるのが基本であるが、これらの制御モードを基本にして、様々な観点から、より制御性の向上等のため方策が加えられたものなども提案されつつある(例えば、特許文献1等参照)。
内燃機関の動作制御を実行する電子制御ユニットが設けられ、ドループ制御とアイソクロナス制御のいずれか一方が所望に応じて選択、実行されて前記内燃機関の回転制御が可能に構成されてなるエンジン回転制御装置における前記ドループ制御と前記アイソクロナス制御との切替のためのエンジン回転制御モード切替方法であって、
前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じた際、又は、前記アイソクロナス制御からドループ制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じた際に、以下の処理を実行するに先立って、前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じた際にのみ前記アイソクロナス制御において実行されるPID制御における積分項の値を、切替直前の目標燃料噴射量により初期化し、
しかる後、前記いずれかのエンジン回転制御モードの切替直前のエンジン回転制御モードの実行時のアクセル開度における前記内燃機関の回転状態に対応する、前記エンジン回転制御モードの切替後の制御状態におけるアクセル開度を疑似アクセル開度として所定の演算式により算出し、
次いで、前記算出された疑似アクセル開度が実際のアクセル開度を越えている場合に、前記エンジン回転制御モードの切替を行うと共に前記疑似アクセル開度を用いてエンジン回転制御を行い、切替後に、実際のアクセル開度が前記疑似アクセル開度を越えた場合には、実際のアクセル開度で前記切替後のエンジン回転制御モードによるエンジン回転制御を継続するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るエンジン回転制御装置は、
内燃機関の動作制御を実行する電子制御ユニットが設けられ、ドループ制御とアイソクロナス制御のいずれか一方が所望に応じて選択、実行されて前記内燃機関の回転制御が可能に構成されてなるエンジン回転制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じたと判定された際、又は、前記アイソクロナス制御からドループ制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じたと判定された際に、以下の処理を実行するに先立って、前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じたと判定された際にのみ前記アイソクロナス制御において実行されるPID制御における積分項の値を、切替直前の目標燃料噴射量により初期化し、
しかる後、前記いずれかのエンジン回転制御モードの切替直前のエンジン回転制御モードの実行時のアクセル開度における前記内燃機関の回転状態に対応する、前記エンジン回転制御モードの切替後の制御状態におけるアクセル開度を疑似アクセル開度として所定の演算式により算出し、
次いで、前記算出された疑似アクセル開度が実際のアクセル開度を越えていると判定された場合に、前記エンジン回転制御モードの切替を行うと共に前記疑似アクセル開度を用いてエンジン回転制御を行い、切替後に、実際のアクセル開度が前記疑似アクセル開度を越えたと判定された場合には、実際のアクセル開度で前記切替後のエンジン回転制御モードによるエンジン回転制御を継続するよう構成されてなるものである。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるエンジン回転制御モード切替方法が適用される内燃機関噴射制御装置の構成について、図1を参照しつつ説明する。
この図1に示された内燃機関噴射制御装置は、具体的には、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置が構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
かかる構成において、燃料タンク9の燃料は、フィードポンプ5により汲み上げられ、調量弁6を介して高圧ポンプ7へ供給されるようになっている。調量弁6には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット4に制御されることで、高圧ポンプ7への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ7の吐出量が調整されるものとなっている。
また、フィードポンプ5は、高圧ポンプ装置50の上流側に高圧ポンプ装置50と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク9内に設けるようにしても良いものである。
本発明のコモンレール1には、余剰高圧燃料をタンク9へ戻すリターン通路(図示せず)に、電磁制御式の圧力制御弁12が設けられており、調量弁6と共にレール圧の制御に用いられるようになっている。
かかる電子制御ユニット4には、コモンレール1の圧力を検出する圧力センサ11の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度などの各種の検出信号が、エンジン3の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。
切替入力回路20は、後述する2つのエンジン回転制御モードを選択するためのスイッチ(図示せず)を備え、そのスイッチにより選択された制御モードに応じた信号を電子制御ユニット4へ出力するよう構成されてなるものである。かかる機能を有する回路自体は、本発明特有のものではなく、様々の回路構成を採り得るものであるので、ここでの具体的な回路構成については、その詳細な説明を省略する。
電子制御ユニット4による処理が開始されると、最初に、運転モード切替要求、換言すれば、エンジン回転制御モードの切替要求が発生したか否かが判定される(図2のステップS102参照)。
すなわち、本発明の実施の形態において、エンジン回転制御モードの切替は、切替入力回路20を車両ユーザが操作することで行われるものとなっており、”定回転優先モード”と、”負荷追従優先モード”の2つのモードの内、所望に応じて一方を選択可能となっている。
なお、図3は、かかるアイソクロナス制御におけるアクセル開度に対するエンジン回転数と燃料噴射量の関係を模式的に表した概略特性線図である。
同図において、横軸はエンジン回転数Nを、縦軸は燃料噴射量Qを、それぞれ示している。また、複数の点線は、種々のアクセル開度におけるエンジン回転数に対する燃料噴射量の変化を模式的に示した特性線である。
なお、図4は、かかるドループ制御におけるアクセル開度に対するエンジン回転数と燃料噴射量の関係を模式的に表した概略特性線図である。
同図において、横軸はエンジン回転数Nを、縦軸は燃料噴射量Qを、それぞれ示している。また、複数の点線は、種々のアクセル開度におけるエンジン回転数に対する燃料噴射量の変化を模式的に示した特性線である。
本発明の実施の形態においては、車両のユーザが、アイソクロナス制御やドループ制御等のエンジン回転制御に関する専門知識を敢えて持たなくとも、動作モードのイメージを把握できるような名称を付すことにより、上述の2つの制御を選択可能にしてある。
ステップS104においては、定回転優先モード切替要求がなされたのか否かが判定され、定回転優先モードへの切替要求がなされたと判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS106の処理へ進む一方、定回転優先モードへの切替要求ではないと判定された場合(NOの場合)には、負荷追従優先モードへの切替要求がなされたとして後述するステップS108の処理へ進むこととなる。
すなわち、本発明の実施の形態においては、負荷追従優先モードから定回転優先モードへの切替要求が発生した場合(ステップS104において”YES”の場合)の処理と、定回転優先モードから負荷追従優先モードへの切替要求が生じた場合(ステップS104において”NO”の場合)の処理は、ステップS108の処理以降共通となっている。
なお、目標燃料噴射量Qは、図示されないメインルーチンにおいて従来装置同様、実行される燃料噴射量制御処理において演算算出されるものとなっており、その算出された目標燃料噴射量Qを流用するようにすると好適である。
すなわち、エンジン回転制御モードの切替前のエンジン回転制御モードのアクセル開度におけるエンジン回転数とほぼ同一のエンジン回転数となるエンジン回転制御モード切替後のエンジン回転制御モードにおけるアクセル開度vAcc(以下、説明の便宜上「疑似アクセル開度」と称する)の算出が行われる。
このエンジン回転制御モードの切替後の対応するアクセル開度の算出は、切替直前のエンジン回転数と目標燃料噴射量Qを基に、所定の演算式により算出されるものとなっている。かかる所定の演算式は、試験やシミュレーション結果等に基づいて、個々の車両の具体的な条件等も加味して設定されるものである。
しかして、ステップS110において、疑似アクセル開度vAccが、実際のアクセル開度aAccを越えていると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS112の処理へ進む一方、疑似アクセル開度vAccが、実際のアクセル開度aAccを越えていないと判定された場合(NOの場合)には、後述するステップS120の処理へ進むこととなる。
このように、疑似アクセル開度vAccが、実際のアクセル開度aAccを越えていると判定された場合(図2のステップ110参照)に、エンジン回転制御モードの切替を行うのは、疑似アクセル開度vAccが、実際のアクセル開度aAccを越えない状態でエンジン回転制御モードの切替を行った場合には、エンジン回転数が切替直前よりさらに低下することとなり、運転者に与える運転フィーリングを低下させる結果を招くためである。
すなわち、本発明の実施の形態において、運転モード切替(図2のステップS112)の時点から、実アクセル開度aAccの増大量が第1の所定量を超えている(第1の所定変化)か否かが判定され、実アクセル開度aAccの増大量が第1の所定量を超えていると判定された場合(YESの場合)には、先に説明したステップS116の処理へ進む一方、実アクセル開度aAccの増大量は第1の所定量を超えていないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS114の処理へ戻り、以後、先に説明したと同様の処理が繰り返されることとなる。
なお、第1の所定量を如何なる値に設定するかは個々の車両の諸条件等を考慮して、それぞれ定められるべきものであり、特定の値に限定されるものではない。
また、第1の所定変化の内容についても、上述の例に限定される必要はなく、個々の車両の諸条件等に応じて、適宜設定しても良いものである。
第1の例としては、実アクセル開度aAccと疑似アクセル開度vAccとの偏差が、所定値を下回ったか否かを判定し、所定値を下回ったと判定された場合には、実アクセル開度aAccへの切替を行い、ステップS116の処理を実行する一方、所定値を下回っていないと判定された場合には、ステップS114の処理へ戻るものである。
第2の例としては、実アクセル開度aAccが運転モードの切替時(図2のステップS112)よりも所定値以上大きくなったか否かを判定し、所定値以上大きくなったと判定された場合には、実アクセル開度aAccへの切替を行い、ステップS116の処理を実行する一方、所定値以上大きくなっていないと判定された場合には、ステップS114の処理へ戻るものである。
なお、この第2の例の処理を採る場合、疑似アクセル開度vAccと実アクセル開度aAccの偏差が小さい状態での切替となるため回転変動が小さく抑えられるという利点がある。
なお、この第3の例の処理を採る場合、車両ユーザーの意思でアクセル操作が行われた場合に対するものであるので、車両の挙動に対して車両ユーザーが違和感を抱くことが少ないという利点がある。
第5の例としては、実際のエンジン回転数が、実アクセル開度aAccを基に算出される定回転優先モードでの目標回転数に達した場合に、実アクセル開度aAccへの切替を行い、定回転優先モードでのエンジン回転制御を実行する一方、上述の条件が満足されない場合には、ステップS114の処理へ戻るものである。なお、この第5の例は、負荷追従優先モードにあって、定回転優先モードへ切替を行う場合に適用されるものである。
なお、上述のいずれの処理を用いるかは、車両の種類や規模等を考慮して適宜選択されるべきものである。
なお、このステップS120の処理内容は、先のステップS112の処理内容と基本的に同一である。本発明の実施の形態においては、エンジン回転制御モードの切替の際に、疑似アクセル開度が実アクセル開度を越えている場合には、ステップS114以降の処理を実行する一方、疑似アクセル開度が実アクセル開度を越えていない場合には、ステップS122以降の処理を実行するものとしているが、いずれの処理を行うにしても、それぞれの処理の開始に際しては、まず、疑似アクセル開度を用い、その後、ステップS114以降の処理、又は、ステップS122以降の処理を行うようにしている。
一方、ステップS122において、実アクセル開度aAccは疑似アクセル開度vAccを下回っていないと判定された場合(NOの場合)には、実アクセル開度aAccに第2の所定変化が生じたか否かが判定される(図2のステップS124参照)。
すなわち、本発明の実施の形態において、運転モード切替(図2のステップS120)の時点から、実アクセル開度aAccの増大量が第2の所定量を超えている(第2の所定変化)か否かが判定され、実アクセル開度aAccの増大量が第2の所定量を超えていると判定された場合(YESの場合)には、先に説明したステップS116の処理へ進む一方、実アクセル開度aAccの増大量は第1の所定量を超えていないと判定された場合(NOの場合)には、先のステップS122の処理へ戻り、以後、先に説明したと同様の処理が繰り返されることとなる。
また、第2の所定変化の内容についても、上述の例に限定される必要はなく、個々の車両の諸条件等に応じて、適宜設定しても良いものである。
第1の例としては、実アクセル開度aAccと疑似アクセル開度vAccとの偏差が、所定値を下回ったか否かを判定し、所定値を下回ったと判定された場合には、実アクセル開度aAccへの切替を行い、ステップS116の処理を実行する一方、所定値を下回っていないと判定された場合には、ステップS122の処理へ戻るものである。
第2の例としては、実アクセル開度aAccが運転モードの切替時(図2のステップS112)よりも所定値以上小さくなったか否かを判定し、所定値以上小さくなったと判定された場合には、実アクセル開度aAccへの切替を行い、ステップS116の処理を実行する一方、所定値以上小さくなっていないと判定された場合には、ステップS122の処理へ戻るものである。
なお、この第2の例の処理を採る場合、疑似アクセル開度vAccと実アクセル開度aAccの偏差が小さい状態での切替となるため回転変動が小さく抑えられるという利点がある。
なお、この第3の例の処理を採る場合、車両ユーザーの意思でアクセル操作が行われた場合に対するものであるので、車両の挙動に対して車両ユーザーが違和感を抱くことが少ないという利点がある。
第4の例としては、実アクセル開度aAccがある一定時間の間変化しない場合に、疑似アクセル開度vAccから実アクセル開度aAccへの切替を、任意の速度でランプ(Ramp)させて行い、ステップS116の処理を実行する一方、上述の条件が満足されない場合には、ステップS122の処理へ戻るものである。
第5の例としては、実際のエンジン回転数が、実アクセル開度aAccを基に算出される定回転優先モードでの目標回転数に達した場合に、実アクセル開度aAccへの切替を行い、定回転優先モードでのエンジン回転制御を実行する一方、上述の条件が満足されない場合には、ステップS122の処理へ戻るものである。なお、この第5の例は、負荷追従優先モードにあって、定回転優先モードへ切替を行う場合に適用されるものである。
なお、上述のいずれの処理を用いるかは、車両の種類や規模等を考慮して適宜選択されるべきものである。
4…電子制御ユニット
20…切替入力回路
Claims (4)
- 内燃機関の動作制御を実行する電子制御ユニットが設けられ、ドループ制御とアイソクロナス制御のいずれか一方が所望に応じて選択、実行されて前記内燃機関の回転制御が可能に構成されてなるエンジン回転制御装置における前記ドループ制御と前記アイソクロナス制御との切替のためのエンジン回転制御モード切替方法であって、
前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じた際、又は、前記アイソクロナス制御からドループ制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じた際に、以下の処理を実行するに先立って、前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じた際にのみ前記アイソクロナス制御において実行されるPID制御における積分項の値を、切替直前の目標燃料噴射量により初期化し、
しかる後、前記いずれかのエンジン回転制御モードの切替直前のエンジン回転制御モードの実行時のアクセル開度における前記内燃機関の回転状態に対応する、前記エンジン回転制御モードの切替後の制御状態におけるアクセル開度を疑似アクセル開度として所定の演算式により算出し、
次いで、前記算出された疑似アクセル開度が実際のアクセル開度を越えている場合に、前記エンジン回転制御モードの切替を行うと共に前記疑似アクセル開度を用いてエンジン回転制御を行い、切替後に、実際のアクセル開度が前記疑似アクセル開度を越えた場合には、実際のアクセル開度で前記切替後のエンジン回転制御モードによるエンジン回転制御を継続することを特徴とするエンジン回転制御切替方法。 - 前記算出された疑似アクセル開度が実アクセル開度を下回っている場合に、前記エンジン回転制御モードの切替を行うと共に前記疑似アクセル開度を用いてエンジン回転制御を行い、切替後に、実アクセル開度が疑似アクセル開度を下回った場合には、実アクセル開度で前記切替後のエンジン回転制御モードによるエンジン回転制御を行うことを特徴とする請求項1記載のエンジン回転制御切替方法。
- 内燃機関の動作制御を実行する電子制御ユニットが設けられ、ドループ制御とアイソクロナス制御のいずれか一方が所望に応じて選択、実行されて前記内燃機関の回転制御が可能に構成されてなるエンジン回転制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じたと判定された際、又は、前記アイソクロナス制御からドループ制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じたと判定された際に、以下の処理を実行するに先立って、前記ドループ制御から前記アイソクロナス制御へのエンジン回転制御モードの切替要求が生じたと判定された際にのみ前記アイソクロナス制御において実行されるPID制御における積分項の値を、切替直前の目標燃料噴射量により初期化し、
しかる後、前記いずれかのエンジン回転制御モードの切替直前のエンジン回転制御モードの実行時のアクセル開度における前記内燃機関の回転状態に対応する、前記エンジン回転制御モードの切替後の制御状態におけるアクセル開度を疑似アクセル開度として所定の演算式により算出し、
次いで、前記算出された疑似アクセル開度が実際のアクセル開度を越えていると判定された場合に、前記エンジン回転制御モードの切替を行うと共に前記疑似アクセル開度を用いてエンジン回転制御を行い、切替後に、実際のアクセル開度が前記疑似アクセル開度を越えたと判定された場合には、実際のアクセル開度で前記切替後のエンジン回転制御モードによるエンジン回転制御を継続するよう構成されてなることを特徴とするエンジン回転制御装置。 - 電子制御ユニットは、前記算出された疑似アクセル開度が実アクセル開度を下回っていると判定された場合に、前記エンジン回転制御モードの切替を行うと共に前記疑似アクセル開度を用いてエンジン回転制御を行い、切替後に、実アクセル開度が疑似アクセル開度を下回ったと判定された場合には、実アクセル開度で前記切替後のエンジン回転制御モードによるエンジン回転制御を行うよう構成されてなることを特徴とする請求項3記載のエンジン回転制御装置。
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