(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力をトランスミッションへ伝達する２ステータ型のトルクコンバータを備えた車両のエンジン制御装置であって、
前記エンジンの特性を表すエンジン性能マップとして、通常用エンジン性能マップと、前記通常用エンジン性能マップよりも高出力特性となるように設定された登坂用エンジン性能マップとを記憶する記憶部と、
前記車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であるかどうかを検知する検知ユニットと、
前記検知ユニットにより前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されないときは、前記エンジン性能マップとして前記通常用エンジン性能マップを選択し、前記検知ユニットにより前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されたときは、前記エンジン性能マップとして前記登坂用エンジン性能マップを選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記エンジン性能マップを用いて前記エンジンを制御する制御部とを備え、
前記検知ユニットは、前記車両の車速を検出する車速センサと、前記車両のアクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、前記車速センサにより検出された前記車両の車速が上限設定速度以下であるかどうかを判断する第１判断部と、前記アクセル開度センサにより検出された前記アクセルの開度が設定開度以上であるかどうかを判断する第２判断部と、前記車両の車速が前記上限設定速度以下であると共に前記アクセルの開度が前記設定開度以上であるときに、前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定する判定部とを有し、
前記第１判断部は、前記車速センサにより検出された前記車両の車速が下限設定速度以上かつ前記上限設定速度以下であるかどうかを判断し、
前記判定部は、前記車両の車速が前記下限設定速度以上かつ前記上限設定速度以下であると共に前記アクセルの開度が前記設定開度以上であるときに、前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定し、前記車両の車速が前記下限設定速度よりも低いときは、前記車両は停止状態または停止する直前の状態であるとみなし、前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態でないと判定し、
前記選択部は、前記判定部により前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態でないと判定されたときは、前記エンジン性能マップとして前記通常用エンジン性能マップを選択し、前記判定部により前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定されたときは、前記エンジン性能マップとして前記登坂用エンジン性能マップを選択することを特徴とする車両のエンジン制御装置。
【請求項２】
前記検知ユニットは、前記車両の車速が前記下限設定速度以上かつ前記上限設定速度以下であると共に前記アクセルの開度が前記設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したかどうかを判断する第３判断部を有し、
前記判定部は、前記車両の車速が前記下限設定速度以上かつ前記上限設定速度以下であると共に前記アクセルの開度が前記設定開度以上である状態が、前記設定時間以上継続したときに、前記車両が前記所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定することを特徴とする請求項１記載の車両のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているように、エンジンからの動力をトルクコンバータを介してトランスミッションへ伝達する車両が知られている。トルクコンバータは、エンジンにより回転するポンプ羽根車と、このポンプ羽根車により生じたオイルの流れによって従動回転してトランスミッションを駆動するタービン羽根車と、ポンプ羽根車とタービン羽根車との間に配置され、タービン羽根車からポンプ羽根車に戻ろうとするオイルの流れを整流することで、ポンプ羽根車のトルクを増幅させるステータ羽根車とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５３８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両に搭載されるトルクコンバータとしては、ステータ羽根車が１つしかない１ステータ型のトルクコンバータの他、２つのステータ羽根車を有する２ステータ型のトルクコンバータがある。２ステータ型のトルクコンバータを使用した場合には、１ステータ型のトルクコンバータを使用した場合に比べて最高速が速く且つ低コストになるという利点がある。しかし、２ステータ型のトルクコンバータを使用した場合には、１ステータ型のトルクコンバータを使用した場合に比べて登坂性能が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、２ステータ型のトルクコンバータを備えた車両の登坂性能を向上させることができる車両のエンジン制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、エンジンからの動力をトランスミッションへ伝達する２ステータ型のトルクコンバータを備えた車両のエンジン制御装置であって、エンジンの特性を表すエンジン性能マップとして、通常用エンジン性能マップと、通常用エンジン性能マップよりも高出力特性となるように設定された登坂用エンジン性能マップとを記憶する記憶部と、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であるかどうかを検知する検知ユニットと、検知ユニットにより車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されないときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップを選択し、検知ユニットにより車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されたときは、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップを選択する選択部と、選択部により選択されたエンジン性能マップを用いてエンジンを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような車両のエンジン制御装置においては、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されたときは、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップが選択され、その登坂用エンジン性能マップを用いてエンジンが制御される。ここで、登坂用エンジン性能マップは、通常用エンジン性能マップよりも高出力特性となるように設定されている。このため、登坂用エンジン性能マップを用いてエンジンが制御されると、車両の登坂速度が高くなる。これにより、車両が２ステータ型のトルクコンバータを備えていても、車両の登坂性能を向上させることができる。
【０００８】
検知ユニットは、車両の車速を検出する車速センサと、車両のアクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、車速センサにより検出された車両の車速が上限設定速度以下であるかどうかを判断する第１判断部と、アクセル開度センサにより検出されたアクセルの開度が設定開度以上であるかどうかを判断する第２判断部と、車両の車速が上限設定速度以下であると共にアクセルの開度が設定開度以上であるときに、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定する判定部とを有してもよい。
【０００９】
このように車両の車速が上限設定速度以下であると共にアクセルの開度が設定開度以上であるときに、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定することにより、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることを確実が検知される。
【００１０】
第１判断部は、車速センサにより検出された車両の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であるかどうかを判断し、判定部は、車両の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセルの開度が設定開度以上であるときに、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定してもよい。
【００１１】
このような構成では、車両の車速が下限設定速度よりも低いときは、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態でないと判定され、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップが選択される。従って、エンジントルクが過大になることが回避される。
【００１２】
検知ユニットは、車両の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセルの開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したかどうかを判断する第３判断部を有し、判定部は、車両の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセルの開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したときに、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定してもよい。
【００１３】
このように車両の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセルの開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したときに、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定することにより、車両が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることを一層確実に検知される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２ステータ型のトルクコンバータを備えた車両の登坂性能を向上させることができる車両のエンジン制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置を備えた車両を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された記憶部に記憶される通常用エンジン性能マップ及び登坂用エンジン性能マップを示すグラフである。
【図３】図２に示された通常用エンジン性能マップ及び登坂用エンジン性能マップと車速及びアクセル開度との関係を示すグラフである。
【図４】図１に示されたコントローラにより実行されるエンジン制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図２に示された通常用エンジン性能マップ及び登坂用エンジン性能マップでの登坂性能を比較して示すグラフである。
【図６】１ステータ型トルクコンバータ及び２ステータ型トルクコンバータでの登坂性能を比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン制御装置を備えた車両を示す概略構成図である。同図において、車両１は、例えばフォークリフト等の産業車両である。車両１は、エンジン２と、トランスミッション３と、エンジン２とトランスミッション３との間に配置され、エンジン２からの動力をトランスミッション３へ伝達する２ステータ型のトルクコンバータ４とを備えている。
【００１８】
トルクコンバータ４は、エンジン２と入力軸５を介して接続されたポンプ羽根車６と、トランスミッション３と出力軸７を介して接続されたタービン羽根車８と、ポンプ羽根車６とタービン羽根車８との間に配置された２つのステータ羽根車９Ａ，９Ｂとを有している。エンジン２の回転が入力軸５を介してポンプ羽根車６に伝わり、ポンプ羽根車６が回転すると、ポンプ羽根車６の回転により生じたオイルの流れによってタービン羽根車８が従動回転し、タービン羽根車８の回転が出力軸７を介してトランスミッション３に伝達される。このとき、タービン羽根車８からポンプ羽根車６に戻ろうとするオイルの流れがステータ羽根車９Ａ，９Ｂにより整流されることで、ポンプ羽根車６のトルクが増幅する。
【００１９】
本実施形態のエンジン制御装置１０は、車両１の車速を検出する車速センサ１１と、車両１のアクセル１２の開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１３と、エンジン２の回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサ１４と、コントローラ１５とを備えている。
【００２０】
コントローラ１５は、車速センサ１１、アクセル開度センサ１３及びエンジン回転数センサ１４の検出値に基づいて所定の処理を行い、エンジン２を制御する。コントローラ１５は、記憶部１６と、第１判断部１７と、第２判断部１８と、第３判断部１９と、判定部２０と、選択部２１と、制御部２２とを有している。
【００２１】
ここで、車速センサ１１、アクセル開度センサ１３、第１判断部１７、第２判断部１８、第３判断部１９及び判定部２０は、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であるかどうかを検知する検知ユニット２３を構成している。なお、所定の傾斜角以上の坂道とは、略平坦ではない坂道のことであり、例えば傾斜角が８度以上の坂道をいう。
【００２２】
記憶部１６は、図２に示されるように、エンジン２の特性を表すエンジン性能マップを記憶する。エンジン性能マップは、エンジン回転数とエンジントルクとの関係を表すマップである。記憶部１６は、エンジン性能マップとして、図２の実線で示される通常用エンジン性能マップＰと、図２の破線で示される登坂用エンジン性能マップＱとを記憶する。
【００２３】
登坂用エンジン性能マップＱは、通常用エンジン性能マップＰよりも高出力特性となるように設定されている。具体的には、エンジン回転数が所定回転数ｒよりも低いときは、登坂用エンジン性能マップＱは、通常用エンジン性能マップＰと同じ特性を有している。エンジン回転数が所定回転数ｒ以上であるときは、登坂用エンジン性能マップＱは、通常用エンジン性能マップＰに比べてエンジントルクが高くなるような特性を有している。
【００２４】
第１判断部１７は、車速センサ１１により検出された車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であるかどうかを判断する。ここでは、図３に示されるように、下限設定速度は０．５ｋｍ／ｈであり、上限設定速度は５ｋｍ／ｈである。ただし、下限設定速度及び上限設定速度としては、特にそれには限られない。
【００２５】
第２判断部１８は、アクセル開度センサ１３により検出されたアクセル開度が設定開度以上であるかどうかを判断する。ここでは、図３に示されるように、設定開度は９０％である。ただし、設定開度としては、特にそれには限られない。
【００２６】
第３判断部１９は、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態、つまり図３で示されるハッチング範囲Ｈ内にある状態が設定時間以上継続したかどうかを判断する。設定時間は、例えば２秒である。
【００２７】
判定部２０は、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であるかどうかを判定する。具体的には、判定部２０は、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したときに、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定する。
【００２８】
なお、判定部２０は、車両１の車速が下限設定速度よりも低いときは、車両１は停止状態または停止する直前の状態であるとみなし、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態でないと判定する。
【００２９】
選択部２１は、判定部２０により車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態でないと判定されたときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰ（図２参照）を選択し、判定部２０により車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定されたときは、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップＱ（図２参照）を選択する。
【００３０】
即ち、選択部２１は、検知ユニット２３により車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されないときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰを選択し、検知ユニット２３により車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されたときは、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップＱを選択する。
【００３１】
制御部２２は、選択部２１により選択されたエンジン性能マップを用いてエンジン２を制御する。
【００３２】
図４は、コントローラ１５により実行されるエンジン制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。図４において、コントローラ１５は、まず車速センサ１１及びアクセル開度センサ１３の検出値を取得する（手順Ｓ１０１）。
【００３３】
続いて、コントローラ１５は、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。コントローラ１５は、車両１の車速が下限設定速度よりも低いか、或いは車両１の車速が上限設定速度よりも高いときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰを選択する（手順Ｓ１０３）。
【００３４】
コントローラ１５は、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であるときは、アクセル開度が設定開度以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。コントローラ１５は、アクセル開度が設定開度よりも小さいときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰを選択する（手順Ｓ１０３）。
【００３５】
コントローラ１５は、アクセル開度が設定開度以上であるときは、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続しているかどうか判断する（手順Ｓ１０５）。コントローラ１５は、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続していないときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰを選択する（手順Ｓ１０３）。
【００３６】
コントローラ１５は、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続しているときは、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップＱを選択する（手順Ｓ１０６）。
【００３７】
コントローラ１５は、手順Ｓ１０３または手順Ｓ１０６を実施した後、エンジン回転数センサ１４の検出値を取得する（手順Ｓ１０７）。
【００３８】
そして、コントローラ１５は、選択したエンジン性能マップを用いてエンジントルクを制御する（手順Ｓ１０８）。具体的には、コントローラ１５は、選択したエンジン性能マップを用いて、エンジン回転数センサ１４により検出されたエンジン回転数に対応するエンジントルクを求め、そのエンジントルクに応じた制御信号をエンジン２の燃料噴射弁（図示せず）に送出する。
【００３９】
図５は、通常用エンジン性能マップＰ及び登坂用エンジン性能マップＱでの登坂性能を比較して示すグラフである。グラフの横軸は車速を表し、グラフの縦軸は登坂角を表している。グラフ中の実線Ｐｓが通常用エンジン性能マップＰでの登坂性能を示し、グラフ中の破線Ｑｓが登坂用エンジン性能マップＱでの登坂性能を示している。グラフから分かるように、登坂角が大きくなるほど車速（登坂速度）が下がる。しかし、車速が上限設定速度Ｂ以下であるときは、同じ登坂角において登坂用エンジン性能マップＱでの登坂速度が通常用エンジン性能マップＰでの登坂速度よりも速くなる。なお、車速が上限設定速度Ｂよりも高いときは、同じ登坂角において通常用エンジン性能マップＰ及び登坂用エンジン性能マップＱでの登坂速度は等しい。
【００４０】
車両１の車速が下限設定速度Ａよりも低いときは、上述したようにエンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰが選択される。車両１の車速が下限設定速度Ａ以上かつ上限設定速度Ｂ以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続しているときは、上述したようにエンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップＱが選択される。車両１の車速が上限設定速度Ｂよりも高いときは、上述したようにエンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰが選択される。
【００４１】
ところで、トルクコンバータとしては、ステータ羽根車が１つしかない１ステータ型トルクコンバータもある。２ステータ型トルクコンバータと１ステータ型トルクコンバータとを比較すると、２ステータ型トルクコンバータでは、１ステータ型トルクコンバータに比べて最高速が速い。また、１ステータ型トルクコンバータにおいて、２ステータ型トルクコンバータと同車速を確保しようとする場合には、ギヤを１段追加する必要があり、コスト増大につながる。従って、２ステータ型トルクコンバータでは、１ステータ型トルクコンバータに比べてコストが抑えられる。
【００４２】
しかし、２ステータ型トルクコンバータでは、１ステータ型トルクコンバータに比べて登坂性能が劣る。図６は、２ステータ型トルクコンバータ及び１ステータ型トルクコンバータでの登坂性能を比較して示すグラフである。グラフの横軸は車速を表し、グラフの縦軸は登坂角を表している。グラフ中の破線Ｘが１ステータ型トルクコンバータの１速での登坂性能を示し、グラフ中の１点鎖線Ｙが１ステータ型トルクコンバータの２速での登坂性能を示し、グラフ中の実線Ｚが２ステータ型トルクコンバータでの登坂性能を示している。グラフから分かるように、同じ登坂角において２ステータ型トルクコンバータでの登坂速度が１ステータ型トルクコンバータでの登坂速度よりも遅い。例えば登坂角がα度である場合には、２ステータ型トルクコンバータでの登坂速度が１ステータ型トルクコンバータの１速での登坂速度よりもＷｋｍ／ｈだけ遅くなる。
【００４３】
これに対し本実施形態では、エンジン２の特性を表すエンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰ及び登坂用エンジン性能マップＱを予め記憶しておき、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが検知されたときには、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップＱを選択し、その登坂用エンジン性能マップＱを用いてエンジン２を制御する。ここで、登坂用エンジン性能マップＱは、通常用エンジン性能マップＰよりも高出力特性となるように設定されている。このため、登坂用エンジン性能マップＱを用いてエンジン２が制御されると、車両１の登坂速度が速くなる。これにより、車両１が２ステータ型のトルクコンバータ４を備えていても、車両１の登坂性能を向上させることができる。即ち、本実施形態によれば、速い最高速及び低コストを確保しつつ、車両１の登坂性能を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、車両１の車速が上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上であるときに、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定するので、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが確実に検知される。
【００４５】
また、エンジン性能マップとして登坂用エンジン性能マップＱを選択した場合には、車両１の車速が０ｋｍ／ｈのときにエンジントルクが最大値になる。しかし、本実施形態では、車両１の車速が下限設定速度よりも低いときは、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態でないと判定し、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰを選択するので、エンジントルクが過大になることが回避される。従って、トルクコンバータ４のギヤ類等といった部品の強度を増加させる必要はない。
【００４６】
さらに、本実施形態では、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したときに、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定するので、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であることが一層確実に検知される。
【００４７】
また、本実施形態では、車両１の車速が上限設定速度よりも高いときは、エンジン性能マップとして通常用エンジン性能マップＰを選択するので、トルクコンバータ４のベアリング等の寿命低下を防ぐことができる。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したときに、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定しているが、特にその形態には限られない。例えば、車両１の車速が下限設定速度以上かつ上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上となった時点で、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定してもよい。また、車両１の車速が上限設定速度以下であると共にアクセル開度が設定開度以上である状態が、設定時間以上継続したときに、車両１が所定の傾斜角以上の坂道を登坂している状態であると判定してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態のエンジン制御装置１０は産業車両に搭載されているが、本発明は、一般車両等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…車両、２…エンジン、３…トランスミッション、４…トルクコンバータ、１０…エンジン制御装置、１１…車速センサ、１２…アクセル、１３…アクセル開度センサ、１５…コントローラ、１６…記憶部、１７…第１判断部、１８…第２判断部、１９…第３判断部、２０…判定部、２１…選択部、２２…制御部、２３…検知ユニット。
【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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【図６】
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