(57)【要約】【課題】車両が登坂路を走行する場合においても好適なるアイドル回転速度制御を実施し、エンジンストール等の不都合を回避する。【解決手段】ＥＣＵ３０は、アクセル開度とアイドル判定値との比較によりエンジンがアイドル運転状態にあることを判定し、アイドル運転状態である旨の判定時においてエンジン回転速度を目標回転速度に制御する。また特に、ＥＣＵ３０は、車両の走行路面の傾斜角を検出し、前記アイドル判定値を、前記検出した傾斜角に応じて可変設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の判定パラメータとアイドル判定値との比較によりエンジンがアイドル運転状態にあることを判定し、アイドル運転状態である旨の判定時にエンジン回転速度を目標回転速度に制御するエンジンのアイドル回転速度制御装置において、
車両の走行路面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記アイドル判定値を、前記傾斜角検出手段により検出した傾斜角に応じて可変設定する設定手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項２】
前記判定パラメータとして、ドライバにより操作されるアクセル操作部材のアクセル操作量、アクセル操作に応じて開閉操作されるスロットルバルブの開度、車速のいずれかを用い、前記設定手段は、車両前方の登り勾配が大きい場合に前記アイドル判定値を大きくすることを特徴とする請求項１のエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項３】
所定の判定パラメータとアイドル判定値との比較によりエンジンがアイドル運転状態にあることを判定し、アイドル運転状態である旨の判定時にエンジン回転速度を目標回転速度に制御するエンジンのアイドル回転速度制御装置において、
車両の走行路面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
逐次取得される前記判定パラメータを、前記傾斜角検出手段により検出した傾斜角に応じて修正するパラメータ修正手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【請求項４】
前記判定パラメータとして、ドライバにより操作されるアクセル操作部材のアクセル操作量、アクセル操作に応じて開閉操作されるスロットルバルブの開度、車速のいずれかを用い、前記パラメータ修正手段は、車両前方の登り勾配が大きい場合に前記判定パラメータを小さくするよう修正することを特徴とする請求項３のエンジンのアイドル回転速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのアイドル回転速度制御装置にかかり、特に車両が登坂路を走行する場合にも好適なるアイドル回転速度制御を実施するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吸気通路に設けたスロットルバルブやこれを迂回するバイパス通路に設けたアイドル回転制御弁（ＩＳＣ弁）を操作対象として、エンジンのアイドル運転時においてエンジン回転速度制御を実施するアイドル回転速度制御が実用化されている。具体的には、アクセル開度や車速等を判定パラメータとしてアイドル運転条件の判定を行い、その判定によりエンジンがアイドル運転状態であるとされた場合にエンジン回転速度を目標回転速度に制御するようにしている。また、車両が登坂路で停止する場合において、ブレーキ操作が無くても車両が後退しないようにするための技術として、例えば特許文献１のアイドル回転速度制御装置が知られている。
【０００３】
すなわち、上記特許文献１では、傾斜角センサにより車両の走行路面の傾斜角を検出すると共に、その傾斜角が大きい場合に目標アイドル回転速度を高めに設定する。そしてこれにより、登坂路での車両停止時においてエンジントルクを高くし、ブレーキ操作が無くても車両が後退しないようにしている。
【０００４】
しかしながら、車両が登坂路で停止することを想定した場合、その停止直前、すなわちアイドル運転条件が成立してアイドル回転速度制御が開始される直前において、エンジントルクが不足し、エンジンの挙動が不安定になったり、エンジンストールが発生したりするおそれがあった。
【特許文献１】特開平１１−２９４２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、車両が登坂路を走行する場合においても好適なるアイドル回転速度制御を実施し、エンジンストール等の不都合を回避することができるエンジンのアイドル回転速度制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、所定の判定パラメータとアイドル判定値との比較によりエンジンがアイドル運転状態にあることを判定し、アイドル運転状態である旨の判定時にエンジン回転速度を目標回転速度に制御することを前提としている。そして特に、車両の走行路面の傾斜角を検出し、前記アイドル判定値を、前記検出した傾斜角に応じて可変設定する。
【０００７】
要するに、車両が登坂路で停止する場合、例えばアクセル操作量が略ゼロ（略全閉）となることを条件にアイドル回転速度制御が開始されるが、その制御の開始直前においてエンジンの出力トルクが不足し、エンジンストールが生じるおそれがある。かかる不都合に対し、本発明によれば、車両の走行路面の傾斜状態を考慮してアイドル回転速度制御の開始が判断されるため、エンジンの出力トルクが不足する前にアイドル回転速度制御を開始することが可能となる。その結果、車両が登坂路を走行する場合においても好適なるアイドル回転速度制御を実施し、エンジンストール等の不都合を回避することができる。
【０００８】
ここで、前記判定パラメータとして、ドライバにより操作されるアクセル操作部材のアクセル操作量、アクセル操作に応じて開閉操作されるスロットルバルブの開度、車速のいずれかを用い、車両前方の登り勾配が大きい場合にアイドル判定値を大きくすると良い。これにより、車両の登坂路走行時には、平地走行時と比して、アクセル操作量の低下（又は、スロットル開度の低下、車速の低下）に伴うアイドル回転速度制御の開始が早められる。それ故に、当該制御の適正化を図ることができる。
【０００９】
また、逐次取得される前記判定パラメータを、車両の走行路面の傾斜角に応じて修正するようにしても良い。本構成によっても、前記同様、車両の走行路面の傾斜状態を考慮してアイドル回転速度制御の開始が判断されるため、エンジンの出力トルクが不足する前にアイドル回転速度制御を開始することが可能となる。その結果、車両が登坂路を走行する場合においても好適なるアイドル回転速度制御を実施し、エンジンストール等の不都合を回避することができる。
【００１０】
ここで、前記判定パラメータとして、ドライバにより操作されるアクセル操作部材のアクセル操作量、アクセル操作に応じて開閉操作されるスロットルバルブの開度、車速のいずれかを用い、車両前方の登り勾配が大きい場合に判定パラメータを小さくするよう修正すると良い。これにより、車両の登坂路走行時には、平地走行時と比して、アクセル操作量の低下（又は、スロットル開度の低下、車速の低下）に伴うアイドル回転速度制御の開始が早められる。それ故に、当該制御の適正化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、車両に搭載された火花点火式ガソリンエンジンを制御対象として当該エンジンの運転状態を良好に制御するための制御システムを具現化するものであり、先ずは本システムの概略構成を図１により説明する。なお、図１において、エンジンの構成については周知の通りである故、図１ではエンジンの詳細な構成について図示を省略している。
【００１２】
図１において、エンジン１０には吸気管１１と排気管１２とが設けられており、吸気管１１にはＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１４によって開度調節される空気量調整手段としてのスロットルバルブ１３が設けられている。スロットルアクチュエータ１４には、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサが内蔵されている。また、吸気管１１において、スロットルバルブ１３よりも下流側には燃料噴射弁１５が設けられている。
【００１３】
この場合、燃料噴射弁１５から噴射された燃料とスロットルバルブ１３により調量された吸入空気とにより混合気が形成され、その混合気が吸気バルブの開弁に伴いエンジンの燃焼室内に流入する。そして、燃焼室内において、点火プラグで発生する点火火花により混合気が着火され燃焼に供される。その後、排気バルブの開弁に伴い排気が排気管１２に排出される。
【００１４】
また、本システムでは、エンジンや車両の状態を検出するための各種センサ等が設けられている。具体的には、エンジン１０の回転に伴い所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ２１、吸入空気量を検出するエアフロメータ２２、アクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２３、車速を検出する車速センサ２４、車両が走行する走行路面の傾斜角度を検出する傾斜角センサ２５等が設けられている。
【００１５】
因みに、傾斜角センサ２５は例えば加速度センサにより構成され、加速度センサにより検出した車両の姿勢を基に走行路面の傾斜角が求められるようになっている。ただし、傾斜角センサ２５の構成として何ら限定はなく、傾斜角が検出可能な検出手段であれば、任意の構成が適用できる。
【００１６】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）３０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ３０には、前述した各種センサから各々検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ３０は、随時入力される各種の検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算し、燃料噴射弁１５や点火プラグ等の駆動を制御する。
【００１７】
また、ＥＣＵ３０はアイドル回転速度制御機能を有しており、所定のアイドル運転条件が成立する場合においてエンジン回転速度を目標アイドル回転速度に制御すべくスロットルアクチュエータ１４を制御する。本実施の形態では、アイドル運転条件の一条件としてアクセル開度の判定を含み、アクセルセンサ２３により検出されるアクセル開度と全閉判定値との比較によりアイドル運転状態であるか否かを判定するようにしている。この全閉判定値はアイドル判定値であり、アイドル運転状態であると判定できる程度の全閉位置近傍の値として設定される。
【００１８】
次に、ＥＣＵ３０により実行されるアイドル回転速度制御の手順について説明する。図２はアイドル判定ルーチンを示すフローチャート、図３はアイドル回転速度制御ルーチンを示すフローチャートであり、これら各ルーチンはＥＣＵ３０により所定の時間周期で実行される。
【００１９】
図２において、先ずステップＳ１０１では、傾斜角センサ２５の検出信号をサンプリングし、続くステップＳ１０２では、前記検出信号を傾斜角αに変換する。ステップＳ１０３では、予め作成されＲＯＭ内に格納されているテーブルを参照し、傾斜角αに基づいてアクセル開度の全閉判定値βを設定する。ここで、テーブルは、例えば図４（ａ）の関係を基に作成されており、同図によれば傾斜角αが大きくなるほど全閉判定値βが比例的に大きくなるような関係が設定されている。
【００２０】
なお、図４（ｂ）の関係を基に全閉判定値βが設定されるものであっても良く、かかる場合には、傾斜角αがＡ１未満であれば全閉判定値βとして通常の判定値Ｂ１が、傾斜角αがＡ１以上であれば全閉判定値βとして通常値よりも大きいＢ２が設定される。ただし、図４（ｂ）のように全閉判定値βを段階的に設定する構成において、該判定値βを３段階以上で可変設定することも可能である。
【００２１】
その後、ステップＳ１０４では、その時のアクセル開度が全閉判定値β未満であるか否かを判定する。そして、アクセル開度＜全閉判定値βであれば、アクセル開度が全閉位置近傍にあるとしてステップＳ１０５でアイドル判定フラグをＯＮとし、アクセル開度≧全閉判定値βであれば、アクセル開度が全閉位置近傍にないとしてステップＳ１０６でアイドル判定フラグをＯＦＦとする。
【００２２】
また、図３において、ステップＳ２０１では、アイドル判定フラグがＯＮであるか否かを判定し、続くステップＳ２０２では、アイドル回転速度制御の実行条件として他の条件を判定する。他の実行条件としては、例えば車速が０ｋｍ／ｈ近傍の所定値未満であることなどが含まれる。
【００２３】
ステップＳ２０１，Ｓ２０２のいずれかがＮＯであればそのまま本処理を終了する。また、ステップＳ２０１，Ｓ２０２が共にＹＥＳであればステップＳ２０３に進み、アイドル回転速度制御を実行する。このとき、実際のエンジン回転速度と目標アイドル回転速度との偏差が算出されると共に、この偏差に基づいてスロットルアクチュエータ１４の制御量が算出される。そして、こうして算出された制御量に基づいてスロットル開度が制御される。
【００２４】
図５は、登坂路走行時におけるアイドル判定タイミングを説明するためのタイムチャートである。図５において、（ａ）はアクセル開度の推移を、（ｂ）はアクセル開度に基づくアイドル判定の結果を示す。また、（ｃ）は、比較のために車両が平地走行する場合（言い換えれば、全閉判定値βを固定値とする従来構成の場合）のアイドル判定の結果を示す。なお、（ｂ）の場合、登坂路の傾斜角αに基づいて算出される全閉判定値βを「Ｂｘ」としており、（ｃ）の場合、同判定値βをほぼ０としている。
【００２５】
さて、登坂路走行中において図示のようにアクセル開度が減少する場合、（ｂ）のようにアクセル開度が全閉判定値Ｂｘ以下になるとアイドル判定フラグがＯＮされる（タイミングｔ１）。これに伴い、タイミングｔ１以降においてアイドル回転速度制御が実施される。平地走行時には、（ｃ）のようにアクセル開度がほぼ０となるタイミングｔ２でアイドル判定がなされるため、これに比べると登坂路走行時には早期にアイドル回転速度制御が開始される。これにより、登坂路走行時においてエンジントルクの低下に伴いエンジンの運転挙動や不安定になったり、エンジンストールが発生したりするといった不都合が回避できる。
【００２６】
また、再びアクセル操作がなされる場合、（ｂ）のようにアクセル開度が全閉判定値Ｂｘ以上になるとアイドル判定フラグがＯＦＦされ（タイミングｔ４）、それに伴いアイドル回転速度制御が停止される。平地走行時には、（ｃ）のようにアクセル操作の開始とほぼ同時にアイドル判定が解除され（タイミングｔ３）、アイドル回転速度制御が停止されるため、これと比べると登坂路走行時にはアイドル回転速度制御の停止が遅れることとなる。これにより、登坂路での発進直後におけるエンジンストール等が抑制できる。
【００２７】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００２８】
アクセル開度の全閉判定を行うための全閉判定値βを車両の走行路面の傾斜角αに応じて可変設定するようにしたため、車両の走行路面が登り坂であってもエンジンの出力トルクが不足する前にアイドル回転速度制御を開始することが可能となる。その結果、車両が登坂路を走行する場合においても好適なるアイドル回転速度制御を実施し、エンジンストール等の不都合を回避することができる。
【００２９】
車両の走行路面の傾斜角α（車両前方の登り勾配）が大きいほど判定値βを大きくするようにしたため、車両が急な登り坂を走行する場合において、平地面や緩斜面を走行する場合に比して、アクセル開度の低下に伴うアイドル回転速度制御の開始を早めることができ、それにより当該制御が適正化できる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。
【００３１】
上記実施の形態では、予め規定したテーブルを参照し、車両の走行路面の傾斜角αに応じて全閉判定値βを可変設定したが、この構成を変更しても良い。例えば、平地走行時に用いる全閉判定値をベース判定値として設定すると共に、そのベース判定値に対してその都度の傾斜角αに応じた増側補正を行って最終の全閉判定値βを決定するようにしても良い。
【００３２】
上記実施の形態では、アイドル判定のための判定パラメータとしてアクセル開度を用いたが、これに代えて、判定パラメータとしてスロットル開度や車速等を用いることも可能である。この場合、車両の走行路面の傾斜角αが大きいほど、スロットル開度や車速等のアイドル判定値を大きくすると良い。
【００３３】
上記実施の形態では、アイドル判定に際し、アイドル判定値（アクセル開度の全閉判定値等）を路面の傾斜角に応じて可変設定したが、これを変更し、判定パラメータ（アクセル開度の検出値等）を路面の傾斜角に応じて修正する構成としても良い。この場合、車両前方の登り勾配が大きい場合にアクセル開度の検出値を小さくするよう修正する（スロットル開度、車速も同様）。本構成によっても、前記同様、車両が登坂路を走行する場合においても好適なるアイドル回転速度制御を実施し、エンジンストール等の不都合を回避することができる。
【００３４】
上記実施の形態では、車両の走行路面の傾斜角αに応じて判定値βを可変設定したが、これに加えて、同傾斜角αに応じてアイドル回転速度制御での目標アイドル回転速度を可変設定するようにしても良い。例えば、傾斜角αが大きいほど、目標アイドル回転速度を高い値に設定する。これにより、アイドル回転速度がより一層適正に制御されるようになる。
【００３５】
上記実施の形態では、アイドル運転状態においてスロットルバルブ１３の開度を操作することでアイドル回転速度制御を実施したが、この構成に代えて、スロットルバルブ１３を迂回するように設けたバイパス通路にアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣ弁）を設け、このＩＳＣ弁の開度を操作することでアイドル回転速度制御を実施する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図である。
【図２】アイドル判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】アイドル回転速度制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】アクセル開度の判定値を設定するための関係を示す図である。
【図５】登坂路走行時におけるアイドル判定タイミングを説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０…エンジン、１１…吸気管、１３…スロットルバルブ、１４…スロットルアクチュエータ、２３…アクセルセンサ、２５…傾斜角センサ、３０…ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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