(57)【要約】【課題】  クルーズ目標車速がアイドルウォーク（アイドル目標回転数で走行できる車速）より低く設定されるとＩＳＣ手段が作動してエンジン回転数がハンチングする。また、ＩＳＣ手段の作動中にフィードバックの積分項がマイナス方向に過積算され、クルーズ加速要求時に加速遅れが生じる。【解決手段】  クルーズ目標車速ＭＳがアイドルウォークαより低く設定されると、最低車速ガードＧをアイドルウォークαに引き上げて、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更するため、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩより低い回転数に低下しない。これによって、ＩＳＣ手段がエンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＭＩ以上に保とうと作用しないため、エンジン回転数ＮＥのハンチングを防ぐことができる。また、積分項Ｉがマイナス方向に過積算されないため、クルーズ加速要求時に加速遅れが生じない。【選択図】  図１
2006002702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実車速がクルーズ目標車速に収束するようにエンジンの出力を制御するクルーズコントロール手段と、
前記エンジンの最低回転数を所定のアイドル目標回転数に保つために前記エンジンの出力を制御するアイドルスピードコントロール手段と、
を備えるエンジン制御システムにおいて、
前記クルーズコントロール手段は、クルーズ目標車速がアイドル目標回転数で走行できる車速より低下する場合、クルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更する目標車速変更手段を備えることを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン制御システムにおいて、
前記クルーズコントロール手段は、
クルーズ目標車速と実車速の偏差に基づいて、少なくともフィードバック比例項およびフィードバック積分項を求め、これらの値によってエンジン出力をフィードバック制御することを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンジン制御システムにおいて、
前記目標車速変更手段によってクルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更した後に、クルーズ目標車速を減速方向に変更する指示を受けると、実車速をクルーズ目標車速に自動収束させるクルーズモードを解除するクルーズモード解除手段を備えることを特徴とするエンジン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クルーズコントロール手段、アイドルスピードコントロール手段（以下、アイドルスピードコントロールをＩＳＣと称す）とを備えるエンジン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来の技術）
クルーズコントロール手段は、クルーズ目標車速と実車速（実際の車両走行速度）の偏差が０に収束するようにエンジン出力を制御する手段であり、クルーズ目標車速は車速セットスイッチ、加減速スイッチなどのクルーズ車速設定手段によって設定される（例えば、特許文献１参照）。
ＩＳＣ手段は、アイドル目標回転数より実際のエンジン回転数（実回転）が低下する場合（あるいは運転状態からその低下が予想される場合）に、エンジンの最低回転数を所定のアイドル目標回転数に保つためにエンジン出力を制御する手段である（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
（第１の問題点）
クルーズコントロール手段およびＩＳＣ手段を搭載する従来のエンジン制御システムでは、クルーズモード（実車速をクルーズ目標車速に自動収束させるモード）の設定中に、クルーズ車速設定手段によってクルーズ目標車速が下げられ、その結果、クルーズ目標車速がアイドルウォーク（アイドル目標回転数で走行できる車速）より低い速度に設定されると、そのクルーズ目標車速を達成するためにクルーズコントロール手段がエンジン回転数（エンジンの回転速度）をアイドル目標回転数より下げようとエンジンを制御する。
しかし、エンジン回転数がアイドル目標回転数より低下すると、ＩＳＣ手段が作動して、エンジン回転数をアイドル目標回転数以上に保つようにエンジンを制御する。
この結果、エンジン回転数がアイドル目標回転数付近でハンチングし、実車速もハンチングする問題が生じる。
【０００４】
（第２の問題点）
また、クルーズ目標車速がアイドルウォークより低い速度に設定されると、ＩＳＣ手段の作動により、エンジン回転数がアイドル目標回転数より低下しないため、クルーズコントロール手段では、実車速をクルーズ目標車速に収束させるフィードバック制御のフィードバック積分項（積分値：例えば、クルーズ要求加速度積分項、クルーズ要求トルク積分項等）がマイナス方向（エンジン回転数を下げる方向）に過積算される。このため、その後にクルーズ加速要求（乗員の指示等によるクルーズ目標車速の上昇）があった場合に、「過積算されたフィードバック積分項」がエンジン出力の上昇を抑え、車両の加速遅れを招いてしまう。
【特許文献１】特開２００１−３２２４５２号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６３８７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、上記問題点に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、運転者の要求等によりクルーズ目標車速がアイドルウォークより低く設定されてもアイドル目標回転数付近でエンジン回転数がハンチングするのを防ぐことができるエンジン制御システムの提供にあり、第２の目的は、運転者の要求等によりクルーズ目標車速がアイドルウォークより低く設定された後にクルーズ加速要求があった場合の車両の加速遅れを防ぐことのできるエンジン制御システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するエンジン制御システムのクルーズコントロール手段は、アイドルウォークより低い速度にクルーズ目標車速を減速させる指示が与えられても、目標車速変更手段がクルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更するため、エンジン回転数がアイドル目標回転数より低い回転数に低下しない。
これによって、ＩＳＣ手段は作動せず（あるいはＩＳＣ手段が作動しても）、ＩＳＣ手段がエンジン回転数をアイドル目標回転数以上に保とうと作用しない。このため、エンジン回転数がアイドル目標回転数付近でハンチングする不具合は発生しない。
【０００７】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するエンジン制御システムのクルーズコントロール手段は、クルーズ目標車速と実車速の偏差に基づいて、少なくともフィードバック比例項（Ｐ項）、フィードバック積分項（Ｉ項）を求め、これらの値によってエンジン出力をフィードバック制御するものである。
上述したように、アイドルウォークより低い速度にクルーズ目標車速を減速させる指示が与えられても、目標車速変更手段がクルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更するため、フィードバック積分項（Ｉ項）は積算されず、従来技術のようにマイナス方向に過積算されない。このため、その後にクルーズ加速要求があっても、フィードバック積分項は過積算されていないため、車両の加速遅れを防ぐことができる。  
【０００８】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するエンジン制御システムは、目標車速変更手段によってクルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更した後に、クルーズ目標車速を減速方向に変更する指示を受けると（１回、複数回、あるいは所定時間に亘って減速指示を受ける等）、クルーズモードを解除するクルーズモード解除手段を備えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
最良の形態１のエンジン制御システムは、実車速がクルーズ目標車速に収束するようにエンジンの出力を制御するクルーズコントロール手段と、エンジンの最低回転数を所定のアイドル目標回転数に保つためにエンジンの出力を制御するＩＳＣ手段とを備える。
そして、クルーズコントロール手段は、クルーズ目標車速が、アイドル目標回転数で走行できる車速より低下する場合、クルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更する目標車速変更手段を備えるものである。
【００１０】
最良の形態２のエンジン制御システムのクルーズコントロール手段は、クルーズ目標車速と実車速の偏差に基づいて、少なくともフィードバック比例項（Ｐ項）およびフィードバック積分項（Ｉ項）を求め、これらの値によってエンジン出力をフィードバック制御するものである。
【００１１】
最良の形態３のエンジン制御システムは、目標車速変更手段によってクルーズ目標車速をアイドル目標回転数以上で走行できる車速に変更した後に、クルーズ目標車速を減速方向に変更する指示を受けると、実車速をクルーズ目標車速に自動収束させるクルーズモードを解除するクルーズモード解除手段を備えるものである。
【実施例１】
【００１２】
（実施例１の構成）
エンジン制御システムの実施例１を図１〜図３を参照して説明する。
先ず、図２（ａ）を参照してエンジン制御システムの要部を説明する。なお、実施例１における車両は、エンジン出力回転の変速手段としてマニュアル変速機を搭載するものである。
実施例１のエンジン制御システムは、図示しないディーゼルエンジン（以下、エンジン）の各気筒毎に搭載されたインジェクタ１を制御するＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）２を備える。
【００１３】
ＥＣＵ２には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路等の機能を含んで構成されている周知構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵ２は、読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の運転操作状態、エンジンの運転状態等に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行うようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ２には、アクセル開度ＡＣＣＰを検出するアクセルセンサ３、エンジン回転数ＮＥを検出する回転数センサ４、車両の実車速Ｓを検出する車速度センサ５、およびエンジン冷却水温等を検出するその他のセンサ類が接続されている。
また、ＥＣＵ２には、クルーズモードの設定と同時に現在の車速にクルーズ目標車速ＭＳを設定する車速セットスイッチ、およびクルーズ目標車速ＭＳの変更を行う加減速スイッチよりなるクルーズ車速設定手段６が接続されている。
さらに、ＥＣＵ２には、図示しないマニュアル変速機における変速段Ｄ（ギヤ段）を検出する変速段センサ７が接続されている。
【００１５】
実施例１のＥＣＵ２は、マニュアルコントロール手段１１、クルーズコントロール手段１２、ＩＳＣ手段１３、トルク／噴射量変換手段１４を備える。
マニュアルコントロール手段１１は、クルーズモードの非設定時（ＯＦＦ中）に作動するプログラムであり、エンジン回転数ＮＥと乗員に操作されるアクセル開度ＡＣＣＰ等に基づいて、エンジンの要求トルク（以下、マニュアル要求トルクＭＴと称す）を算出する手段である。
【００１６】
クルーズコントロール手段１２は、クルーズモードの設定時（ＯＮ中）に作動するプログラムであり、車速度センサ５によって検出された実車速Ｓが、クルーズ車速設定手段６で設定されたクルーズ目標車速ＭＳに収束するように要求トルク（以下、クルーズ要求トルクＣＴと称す）を算出することにより、エンジン出力を制御するプログラムである。
この実施例１におけるクルーズコントロール手段１２は、図２（ｂ）に示すように、加速度算出手段１５、加速度／トルク変換手段１６を備える。
【００１７】
加速度算出手段１５は、実車速Ｓとクルーズ目標車速ＭＳに応じたベース加速度ＢＡを求めるベース加速度算出手段と、クルーズ目標車速ＭＳと実車速Ｓの偏差に基づいて、クルーズ要求加速度比例項Ｐ（フィードバック比例項の一例）、クルーズ要求加速度積分項Ｉ（フィードバック積分項の一例）、およびクルーズ要求加速度微分項Ｄを求めるＰＩＤ算出手段とを備え、ベース加速度ＢＡ、クルーズ要求加速度比例項Ｐ、クルーズ要求加速度積分項Ｉ、クルーズ要求加速度微分項Ｄを加算して、実車速Ｓをクルーズ目標車速ＭＳに収束させるための加速度Ａを算出するプログラムである。
加速度／トルク変換手段１６は、上記の加速度算出手段１５で算出された加速度Ａを、クルーズ要求トルクＣＴに変換するプログラムである。
【００１８】
ＩＳＣ手段１３は、予め設定されたアイドル目標回転数ＭＩ（ＥＣＵ２の記憶装置に書き込まれた回転数：例えば、９５０ｒｐｍ等）より、回転数センサ４で検出されるエンジン回転数ＮＥが低下した場合（あるいは低下が予想された場合）に、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩ以下に低下するのを防ぐための要求トルク（以下、ＩＳＣ要求トルクＩＳＴと称す）を算出するプログラムである。なお、ＩＳＣ要求トルクＩＳＴは、回転数センサ４で検出されるエンジン回転数ＮＥと、アイドル目標回転数ＭＩとの偏差等を用いた周知なフィードバック制御で算出されるものである。
トルク／噴射量変換手段１４は、上記の要求トルク（マニュアル要求トルクＭＴあるいはクルーズ要求トルクＣＴに、ＩＳＣ要求トルクＩＳＴを加算したトルク）を、インジェクタ１から噴射される噴射量に変換するプログラムである。
【００１９】
〔上記構成の問題点〕
上記の構成のみよりなるエンジン制御システムの問題点を、図１（ａ）のタイムチャートを参照して説明する。なお、この図１（ａ）は、クルーズモードの設定中の時ｔ１からクルーズ目標車速ＭＳが徐々に低下する例である。
クルーズ目標車速ＭＳが時ｔ１から低下することにより、クルーズ要求トルクＣＴが同時に徐々に低下するように制御され、噴射量の低下により実車速Ｓおよびエンジン回転数ＮＥが徐々に低下する。
【００２０】
クルーズ目標車速ＭＳがクルーズ要求最低車速ガードＧ（ガード車速：例えば６０ｋｍ／ｈ等）以上であっても、減速指示によってクルーズ目標車速ＭＳがアイドルウォークαより低下する場合が想定される。
クルーズ目標車速ＭＳの低下に伴って実車速Ｓがアイドルウォークαより低い速度になると（時ｔ２以降）、そのクルーズ目標車速ＭＳを達成するためにクルーズコントロール手段１２がエンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＭＩより下げようと、クルーズ要求トルクＣＴを下げる方向の制御を実施して、エンジン回転数ＮＥを下げようとする。
しかし、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩより低下すると、ＩＳＣ手段１３が作動して、エンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＭＩ以上に保つように、ＩＳＣ要求トルクＩＳＴを上げる方向の制御を実施して、エンジン回転数ＮＥの低下を阻止しようと作用する。
この結果、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩ付近でハンチングし、実車速Ｓもハンチングしてしまう。
【００２１】
また、時ｔ２以降においては、ＩＳＣ手段１３の作動により、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩより低下しないため、クルーズ要求加速度積分項Ｉがマイナス方向（エンジン回転数ＮＥを下げる方向）に過積算される。このため、その後にクルーズ車速設定手段６によってクルーズ目標車速ＭＳが上げられた場合に、「過積算されたクルーズ要求加速度積分項Ｉ」がクルーズ要求トルクＣＴを下げてしまうため、車両の加速遅れが生じてしまう。
【００２２】
〔実施例１の特徴〕
上記の不具合を解決するために、この実施例１のクルーズコントロール手段１２には、クルーズ目標車速ＭＳがアイドルウォークαより低下するか否かを判断し、クルーズ目標車速ＭＳがアイドルウォークαより低下すると判断した場合に、クルーズ目標車速ＭＳを変速段センサ７で検出される変速段Ｄに応じたアイドルウォークαに変更する目標車速変更手段１７の機能がプログラムされている。
なお、この実施例は、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更する手段として、クルーズ要求最低車速ガードＧをアイドルウォークαに変更するものである。
ここで、アイドルウォークαとは、車両走行時の変速段Ｄ（変速機のギヤ段）によって異なる。このため、各変速段Ｄにおける変速比（変速ギヤ比、デフギヤ比、タイヤ系等）とアイドル目標回転数ＭＩとに基づいて、変速段Ｄ毎のアイドルウォークαをデフォルト値として記憶装置に記憶している。
【００２３】
また、この実施例のＥＣＵ２は、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更した後に、クルーズ車速設定手段６の操作によりクルーズ目標車速ＭＳを減速させる指示を所定時間（あるいは所定回数）に亘って受けると、クルーズモードを解除するクルーズモード解除手段１８の機能がプログラムされている。
【００２４】
（フローチャートの説明）
目標車速変更手段１７およびクルーズモード解除手段１８の制御例を図３のフローチャートを参照して説明する。
クルーズモードの設定中に、この制御ルーチンに侵入すると（スタート）、先ずクルーズ目標車速ＭＳが、現在の変速段Ｄのアイドルウォークαより低下したか否かの判断を行う（ステップＳ１）。このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、クルーズ要求最低車速ガードＧをアイドルウォークαに引き上げることで、クルーズ目標車速ＭＳを変速段センサ７で検出される変速段Ｄに応じたアイドルウォークαに変更する（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更した後、クルーズ車速設定手段６の操作によりクルーズ目標車速ＭＳを減速させる指示を所定時間に亘って受けたか否かの判断を行う（ステップＳ３）。このステップＳ３の判断結果がＮＯの場合は、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、クルーズモードの解除を行い（ステップＳ４）、その後この制御ルーチンを終了する（エンド）。
【００２６】
なお、変速段Ｄの変更があった場合は、次回にこの制御ルーチンに侵入した際に、クルーズ目標車速ＭＳ（変速前のアイドルウォークαと同じ）が変速後の変速段Ｄのアイドルウォークαより低い場合は、ステップＳ１でＹＥＳとなり、続くステップＳ２においてクルーズ要求最低車速ガードＧがアイドルウォークαに変更され、クルーズ目標車速ＭＳが変速段Ｄに応じたアイドルウォークαに変更される。
【００２７】
（実施例１の作動）
この実施例におけるエンジン制御システムの作動例を図１（ｂ）のタイムチャートを参照して説明する。なお、この図１（ｂ）は、上述した図１（ａ）と同様、クルーズモードの設定中の時ｔ１からクルーズ目標車速ＭＳが徐々に低下する例である。
クルーズ目標車速ＭＳが時ｔ１から低下することにより、クルーズ要求トルクＣＴが同時に徐々に低下するように制御され、噴射量の低下により実車速Ｓおよびエンジン回転数ＮＥが徐々に低下する。
【００２８】
クルーズ目標車速ＭＳがアイドルウォークαより低い速度になると（時ｔ２以降）、目標車速変更手段１７がクルーズ要求最低車速ガードＧをアイドルウォークαに引き上げて、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更する。すると、クルーズコントロール手段１２の加速度算出手段１５が、エンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＭＩより低下させないクルーズ要求トルクＣＴを算出する。
これによって、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩより低下しないため、ＩＳＣ手段１３は作動しない。あるいはエンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩより低下しないため、ＩＳＣ手段１３が作動しても、ＩＳＣ要求トルクＩＳＴがエンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＭＩより上昇させるようには作用しない。
【００２９】
また、時ｔ２以降においては、クルーズ目標車速ＭＳがアイドルウォークαに変更されるため、クルーズ目標車速ＭＳと実車速Ｓとに偏差が生じないため、クルーズ要求加速度積分項Ｉは変動しない。
【００３０】
（実施例１の効果）
実施例１のエンジン制御システムは、上述したように、アイドルウォークαより低い速度にクルーズ目標車速ＭＳを減速させる指示が与えられても、目標車速変更手段１７がクルーズ要求最低車速ガードＧをアイドルウォークαに引き上げて、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更するため、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩより低い回転数に低下しない。
これによって、ＩＳＣ手段１３は作動せず、あるいはＩＳＣ手段１３が作動しても、ＩＳＣ手段１３がエンジン回転数ＮＥをアイドル目標回転数ＭＩ以上に保とうと作用しないため、エンジン回転数ＮＥがアイドル目標回転数ＭＩ付近でハンチングする不具合は発生せず、実車速Ｓのハンチングが生じない。
【００３１】
また、アイドルウォークαより低い速度にクルーズ目標車速ＭＳを減速させる指示が与えられても、目標車速変更手段１７がクルーズ要求最低車速ガードＧをアイドルウォークαに引き上げて、クルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更するため、クルーズ目標車速ＭＳと実車速Ｓとに偏差が生じず、クルーズ要求加速度積分項Ｉは積算されない。このように、クルーズ要求加速度積分項Ｉがマイナス方向に過積算されないため、その後にクルーズ加速要求があっても、車両の加速遅れを防ぐことができる。
【００３２】
［変形例］
上記の実施例では、クルーズ要求最低車速ガードＧをアイドルウォークαに引き上げることでクルーズ目標車速ＭＳをアイドルウォークαに変更する例を示したが、クルーズ要求最低車速ガードＧはそのままで、クルーズ目標車速ＭＳだけをアイドルウォークαに引き上げる制御を実施しても良い。
上記の実施例では、ディーゼルエンジンを搭載した車両に本発明を適用する例を示したが、ガソリンエンジンなど、他のエンジンを搭載した車両に本発明を適用しても良い。その場合、この実施例では噴射量制御により車速をコントロールする例を示したが、スロットル開度の制御や、必要に応じてブレーキの制御を実施するように設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】作動説明のためのタイムチャートである。
【図２】エンジン制御システムの制御系の概略構成図である。
【図３】目標車速変更手段およびクルーズモード解除手段の制御例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１２  クルーズコントロール手段
１３  ＩＳＣ手段（アイドルスピードコントロール手段）
１５  加速度算出手段（フィードバック比例項、フィードバック積分項の算出機能を有する手段）
１７  目標車速変更手段
１８  クルーズモード解除手段
【図１】
2006002702.tif 000003
【図２】
2006002702.tif 000004
【図３】
2006002702.tif 000005