(57)【要約】      （修正有）【課題】液圧ポンプによる負荷を軽減して燃費性能のより一層の向上を追求しながら、アイドリング中または低負荷運転領域における内燃機関の回転数の安定化を図る。【解決手段】液圧ポンプから駆動系のクラッチに供給される作動液圧をソレノイドバルブを介して増減させるものにおいて、内燃機関のアクセル開度が０かつ車速が０のアイドル状態が所定時間経過したときに、ソレノイドバルブを操作して液圧ポンプからクラッチに供給される作動液圧を低下させる。その上で、液圧ポンプからクラッチに供給される作動液圧の低下に伴う内燃機関の回転数の変動を予防するべく、気筒に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量する補正制御を実施する。【選択図】図３
2014190233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する液圧ポンプが吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素を締結する態様の車両の制御装置であって、
液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧をソレノイドバルブを介して増減させるものとし、
内燃機関のアクセル開度が０または０に近い閾値以下かつ車速が０または０に近い閾値以下のアイドル状態が所定時間経過したときに、前記ソレノイドバルブを操作して液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧を低下させるとともに、液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧の低下に伴う内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施する
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する液圧ポンプが吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素を締結する態様の車両の制御装置であって、
液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧をソレノイドバルブを介して増減させるものとし、
前記ソレノイドバルブの開度の変化量に基づいて、液圧ポンプによる内燃機関に対する負荷の増減量を推測し、その負荷の増減量分を補って内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施する
ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関により駆動される液圧ポンプが吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素を締結する態様の車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動系のクラッチやバンドブレーキといった摩擦要素に供給するべき作動液圧は、内燃機関のクランクシャフトから駆動系に入力される回転駆動力に応じた適正な大きさに調整する必要がある（例えば、下記特許文献１を参照）。作動液圧が適正値よりも高いと、摩擦要素に必要以上の液圧力を印加することとなり、液圧ポンプによる負荷が増大して燃費の悪化を招く。逆に、作動液圧が適正値よりも低いと、摩擦要素における締結力が弱まり、滑りが発生して駆動力の伝達効率が低下する。
【０００３】
ところで、内燃機関のアクセル開度（アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブの開度）が０または０に近い閾値以下で、かつ車速が０または０に近い閾値以下であるアイドル状態が所定時間継続したときには、液圧ポンプから摩擦要素に供給する作動液の圧力を低下させて液圧ポンプの仕事を減らすという、燃費性能の向上を目的とした制御が行われる。
【０００４】
内燃機関のアイドル回転数は、エンジンストールに陥らない下限の回転数を目標としてフィードバック制御される（例えば、下記特許文献２を参照）。液圧ポンプの仕事を減らすと、この液圧ポンプによる内燃機関に対する機械的な負荷が減少することから、図４に示すように、内燃機関のアイドル回転数の一時的な浮き上がり（時点ｔ1以降）を招くことがあり、アイドリングの不安定化要因となる懸念があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０９４１１３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５４２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、液圧ポンプによる負荷を軽減して燃費性能のより一層の向上を追求しながら、アイドリング中または低負荷運転領域における内燃機関の回転数の安定化を図ることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する液圧ポンプが吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素を締結する態様の車両の制御装置であって、液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧をソレノイドバルブを介して増減させるものとし、内燃機関のアクセル開度が０または０に近い閾値以下かつ車速が０または０に近い閾値以下のアイドル状態が所定時間経過したときに、前記ソレノイドバルブを操作して液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧を低下させるとともに、液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧の低下に伴う内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施することを特徴とする制御装置を構成した。
【０００８】
並びに、本発明では、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する液圧ポンプが吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素を締結する態様の車両の制御装置であって、液圧ポンプから摩擦要素に供給される作動液圧をソレノイドバルブを介して増減させるものとし、前記ソレノイドバルブの開度の変化量に基づいて、液圧ポンプによる内燃機関に対する負荷の増減量を推測し、その負荷の増減量分を補って内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施することを特徴とする制御装置を構成した。
【０００９】
ここで、摩擦要素とは、駆動系の構成要素となる摩擦クラッチ、バンドブレーキや、ベルト式ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）においてベルトを挟圧するプーリ等を包括した概念である。
【００１０】
内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御の具体例としては、液圧ポンプによる負荷の減少（または、増加）分だけ気筒に充填される吸気量及び燃料噴射量を減量（または、増量）することや、気筒における点火タイミングを遅角（または、進角）すること、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する発電機による発電量を減少（または、増大）させること等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、液圧ポンプによる負荷を軽減して燃費性能のより一層の向上を追求しながら、アイドリング中または低負荷運転領域における内燃機関の回転数の安定化を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における車両用内燃機関の全体構成を示す図。
【図２】同実施形態における駆動系及び液圧回路の構成を示す図。
【図３】同実施形態の制御装置による補正制御の内容を説明するタイミング図。
【図４】従来の制御装置による制御の内容を説明するタイミング図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１４】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１５】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１６】
図２に、車両が備える駆動系に必要な作動液（油）圧を供給するための液圧回路の概要を示す。本実施形態にあって、内燃機関のクランクシャフトと車両の車軸（及び、駆動輪）との間には、内燃機関が出力する回転駆動力を車軸に伝達する駆動系としてのトルクコンバータ５及び自動変速機６が介在している。自動変速機６には、摩擦締結要素として複数のクラッチ（図示せず）が内蔵されており、各クラッチの断接を切り換えることを通じて、自動変速機６が具現する変速比（減速比）を変化させることが可能である。
【００１７】
各クラッチはそれぞれ、作動液圧の印加を受けて締結される。作動液圧の供給源となる液圧ポンプ７１は、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働し、作動液を吸引して吐出する機械式（非電動式）のものである。液圧ポンプ７１が吐出した作動液は、レギュレータバルブ７２において所要のライン圧に調圧する。そのライン圧は、原則として、内燃機関のアクセル開度（アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度）が大きいほど高くするが、アイドリング中や低負荷運転領域においては一定の大きさとなる。
【００１８】
ライン圧に調圧された作動液は、マニュアルバルブ（方向切換弁）７３により、そのときのシフトポジションに応じた流路に導かれる。その作動液は、ソレノイドバルブ７４及びプレッシャコントロールバルブ７５へと流入する。
【００１９】
ソレノイドバルブ７４及びプレッシャコントロールバルブ７５はともに、自動変速機６のクラッチに供給するべき作動液の圧力を制御する役割を担う。ソレノイドバルブ７４は、制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０によりその開度が操作され、プレッシャコントロールバルブ７５に入力する信号圧を増減させる。ソレノイドバルブ７４の開度、ひいては信号圧は、当該ソレノイドバルブ７４のソレノイドを流れる制御電流のＤＵＴＹ比に比例して大きくなる。
【００２０】
そして、プレッシャコントロールバルブ７５は、ソレノイドバルブ７４から入力される信号圧に比例した作動液圧を出力して、アキュムレータ７６及びクラッチへと供与する。
【００２１】
また、通常、車両用内燃機関には、車載のバッテリ及び車両の電装系に電力を供給するための発電機（オルタネータまたはモータジェネレータ。図示せず）が付帯している。この発電機もまた、液圧ポンプ７１と同様、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働し、発電を行う。
【００２２】
発電機が発電し出力する電圧の大きさは、レギュレータを介して制御することができる。レギュレータは、発電機に付随するＩＣ式の既知のもので、発電機のフィールドコイルへの通電をＯＮ／ＯＦＦ切り替えするスイッチング動作を行う。発電機の出力電圧、即ち発電機のステータコイルに誘起される電圧は、フィールドコイルを流れるフィールド電流のＤＵＴＹ比（ｆＤＵＴＹ）に比例して大きくなる。
【００２３】
ＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２４】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（運転者が要求するエンジン出力、いわば要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、トルクコンバータ５及び自動変速機６に用いられる作動液の温度を検出する作動液温センサから出力される作動液温信号ｆ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（または、シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｇ、トルクコンバータ５の入力側のタービンの回転数を検出する回転センサから出力されるタービン回転信号ｈ等が入力される。
【００２５】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、自動変速機６の各クラッチの断接切換を惹起するソレノイドバルブ７４に対して開度制御信号ｌ、発電機のレギュレータに対して出力電圧指令信号ｍ等を出力する。
【００２６】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、トルクコンバータ５のロックアップを行うか否か、自動変速機６の変速比、発電機による発電電圧といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍを出力インタフェースを介して印加する。
【００２７】
本実施形態のＥＣＵ０は、内燃機関のアクセル開度が０または０に近い閾値以下、かつ車速が０または０に近い閾値以下のアイドル状態が所定時間経過したときに、ソレノイドバルブ７４の開度を縮小する操作を行い、プレッシャコントロールバルブ７５に与える信号圧を低下させて、プレッシャコントロールバルブ７５経由で自動変速機６のクラッチに供給する作動液圧を低減せしめる。これにより、液圧ポンプ７１が吐出する必要のあるライン圧が低下することから、液圧ポンプ７１のする仕事、即ち内燃機関に対する負荷が小さくなって、アイドリング中の燃料消費を抑制することができる。
【００２８】
他方、ＥＣＵ０は、内燃機関のアイドリング中、エンジン回転センサを介して計測されるエンジン回転数を目標アイドル回転数に収束させるフィードバック制御を遂行している。フィードバック制御では、実測エンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差に応じてスロットルバルブ３２の開度を調節し、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を増減させて、内燃機関の出力トルクを調整する。
【００２９】
ソレノイドバルブ７４の開度操作を通じて駆動系のクラッチに供給する作動液圧を変化させることは、実測エンジン回転数と目標アイドル回転数との偏差を拡大させる外乱となる。上記のエンジン回転数のフィードバック制御によれば、外乱により生じた偏差を鎮圧することは可能であるが、偏差の発生そのものを防ぐことはできない。
【００３０】
故に、図４に示しているように、ソレノイドバルブ７４の開度を縮小してクラッチに供給する作動液圧を低下させ始めた時点ｔ1以後、内燃機関のアイドル回転数が一時的に目標回転数から乖離するように浮き上がる。また、ソレノイドバルブ７４の開度を拡大してクラッチに供給する作動液圧を増大させ始めた時点ｔ2以後、内燃機関のアイドル回転数が一時的に目標回転数から乖離するように沈み込む。
【００３１】
このようなアイドル回転の不安定化を回避するべく、本実施形態では、ソレノイドバルブ７４の開度操作によりクラッチに供給する作動液圧を変化させる際、液圧ポンプ７１の負荷の変動に伴う内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施することとしている。
【００３２】
既に述べた通り、ソレノイドバルブ７４の開度は、当該バルブ７４のソレノイドを流れる制御電流のＤＵＴＹ比に比例する。ＥＣＵ０は、ソレノイドバルブ７４の開度を規定する電流信号ｌのＤＵＴＹ比、換言すればソレノイドバルブ７４の現在の開度を自ら知得している。そこで、ＥＣＵ０は、ソレノイドバルブ７４に通電する電流信号ｌのＤＵＴＹ比の変化量、及び現在のエンジン回転数に比例した液圧ポンプ７１の回転数に基づき、液圧ポンプ７１による内燃機関に対する負荷トルクの増減量を推測する。
【００３３】
例えば、ＥＣＵ０のメモリに予め、電流信号ｌのＤＵＴＹ比及びエンジン回転数と、液圧ポンプ７１による負荷トルクとの関係を規定したマップデータを格納しておく。その上で、ＥＣＵ０が、現在の電流信号ｌのＤＵＴＹ比及びエンジン回転数をキーとして当該マップを検索し、液圧ポンプ７１による現在の負荷トルクを抽出することで、液圧ポンプ７１による負荷トルクの単位時間あたりの増減量の推測を行う。
【００３４】
そして、その負荷トルクの増減量分を補うように、内燃機関の出力トルクを増減させ、及び／または、内燃機関の出力トルクを消費する発電機の発電量（出力電圧）を増減させる。つまりは、外乱による偏差の発生を予防する、エンジン回転数のフィードフォワード制御を実行する。
【００３５】
ソレノイドバルブ７４の開度を縮小してクラッチに供給する作動液圧を低下させる場合には、液圧ポンプ７１の負荷トルクが減少することから、その分だけ内燃機関の出力トルクを減少させ、または発電機による発電量を増加させる。翻って、ソレノイドバルブ７４の開度を拡大してクラッチに供給する作動液圧を増大させる場合には、液圧ポンプ７１の負荷トルクが増加することから、その分だけ内燃機関の出力トルクを増大させ、または発電機による発電量を減少させる。
【００３６】
さすれば、図３に示しているように、クラッチに供給する作動液圧を低下させる制御を開始する時点ｔ1以降のアイドル回転数の浮き上がりを抑制することができ、その後にクラッチに供給する作動液圧を元の大きさに戻す時点ｔ2以後のアイドル回転数の沈み込みも抑制することができる。
【００３７】
内燃機関の出力トルクを増減させるための具体的手法としては、スロットルバルブ３２の開度操作により気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を増減させたり、点火タイミングを進角または遅角させたりすることが考えられる。
【００３８】
本実施形態では、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する液圧ポンプ７１が吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素（自動変速機６のクラッチ）を締結する態様の車両の制御装置０であって、液圧ポンプ７１から摩擦要素に供給される作動液圧をソレノイドバルブ７４を介して増減させるものとし、内燃機関のアクセル開度が０または０に近い閾値以下かつ車速が０または０に近い閾値以下のアイドル状態が所定時間経過したときに、前記ソレノイドバルブ７４を操作して液圧ポンプ７１から摩擦要素に供給される作動液圧を低下させるとともに、液圧ポンプ７１から摩擦要素に供給される作動液圧の低下に伴う内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施することを特徴とする制御装置０を構成した。
【００３９】
並びに、本実施形態では、内燃機関のクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて稼働する液圧ポンプ７１が吐出する作動液の圧力を用いて、クランクシャフトと車軸との間に介在する摩擦要素を締結する態様の車両の制御装置０であって、液圧ポンプ７１から摩擦要素に供給される作動液圧をソレノイドバルブ７４を介して増減させるものとし、前記ソレノイドバルブ７４の開度（即ち、電流信号ｌのＤＵＴＹ比）の変化量に基づいて、液圧ポンプ７１による内燃機関に対する負荷の増減量を推測し、その負荷の増減量分を補って内燃機関の回転数の変動を予防するための補正制御を実施することを特徴とする制御装置０を構成した。
【００４０】
本実施形態によれば、液圧ポンプ７１が吐出する作動液圧の大きさを最適化し、液圧ポンプ７１による負荷を軽減して燃費性能のより一層の向上を追求しながら、内燃機関のアイドリング中における内燃機関の回転数の安定化を図ることができる。
【００４１】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、内燃機関のアイドル状態が所定時間継続したときに、ソレノイドバルブ７４を操作して作動液圧を低下させ、同時に内燃機関の出力または発電機の発電量を調整する補正制御を実行するものとしていたが、上記実施形態の如き補正制御は、アイドリング中に限らず、内燃機関に対する要求負荷（アクセル開度）が所定未満の低負荷運転領域においても実行することが可能である。
【００４２】
内燃機関の出力トルクを増減させるにあたり、上記実施形態では、電子スロットルバルブ３２の開度を操作して気筒１に充填される吸気量（及び、燃料噴射量）を増減させるようにしていたが、吸気通路３にアイドルスピードコントロールバルブが実装されている内燃機関においては、このアイドルスピードコントロールバルブの開度を操作して気筒１に充填される吸気量を増減させることとしてもよい。周知の通り、アイドルスピードコントロールバルブは、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の上流側と下流側とを連通するバイパスを開閉する流量制御バルブである。
【００４３】
その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、車両に搭載される内燃機関の出力及び駆動系に供給するべき作動液圧の制御に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
１２…点火プラグ
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
６…自動変速機
７１…液圧ポンプ
７４…ソレノイドバルブ
【図１】
2014190233.tif 000003
【図２】
2014190233.tif 000004
【図３】
2014190233.tif 000005
【図４】
2014190233.tif 000006