(57)【要約】【課題】  複数の車両走行モードにおいて燃費・静粛性・ドライバビリティを共存させる。【解決手段】  変速制御ＥＣＵ１７とエンジン制御ＥＣＵ４２とを別個に有するシステムにおいて、走行モードに応じて変速制御ＥＣＵ１７の変速マップ４５を切り替えて変速特性を選択する。変速マップ４５は無段変速機１の変速比を制御するために目標エンジン回転数を出力する。モータドライバ４６は、目標エンジン回転数と実回転数に基づいてモータ７を駆動して変速比を変化させる。変速マップの切り替えに応答して、エンジン制御ＥＣＵ４２内の複数の点火時期マップ４８および複数の燃料噴射時間マップ４９の双方から走行モードに対応してマップを一つずつ選択する。【選択図】    図１
2007022255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を制御する駆動系制御ＥＣＵとを有する車両制御装置において、
複数の走行モードにそれぞれ対応して前記エンジン制御ＥＣＵ内に設けられた制御マップと、
前記制御マップのうち、前記駆動系制御ＥＣＵに設定された走行モード情報に対応するものを選択する手段とを具備し、
前記エンジン制御ＥＣＵが、前記選択された制御マップから検索した制御情報に従って制御されることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を制御する駆動系制御ＥＣＵとを有する車両制御装置において、
前記エンジン制御ＥＣＵおよび前記駆動系制御ＥＣＵがそれぞれ複数の車両走行モードに適合する複数の制御パラメータ出力手段を有し、
選択された車両走行モードに応じて、前記エンジン制御ＥＣＵに設けられた複数の制御パラメータ出力手段および前記駆動系制御ＥＣＵに設けられた複数の制御パラメータ出力手段の双方から制御パラメータ出力手段を選択する手段を具備したことを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を制御する駆動系制御ＥＣＵとを有する車両制御装置において、
前記無段変速機の変速比を調節するアクチュエータと、
車両の走行モードを選択するモードスイッチとを備え、
かつ、前記駆動系ＥＣＵが、走行モードに応じた目標エンジン回転数を出力する目標エンジン回転数出力手段と、エンジンの実回転数を目標エンジン回転数に収斂させるように前記アクチュエータに駆動指示を供給するドライバとを有する一方、
前記エンジン制御ＥＣＵが、車両の走行モードに応じた点火時期を出力する複数の点火時期出力手段と、車両の走行モードに応じた燃料噴射時間を出力する複数の噴射時間出力手段と、前記点火時期に従って点火プラグに駆動信号を供給する点火ドライバと、前記燃料噴射時間に従って燃料噴射弁に駆動信号を供給する噴射弁ドライバとを有していることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関し、特に、燃料噴射制御および点火制御を行うエンジン制御ＥＣＵと、変速機制御を行う駆動系制御ＥＣＵとを協調させて動作させる車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと変速機とを協調させて制御する協調制御装置であって、吸気切替弁やトルクコンバータ等、エンジンの可変機構の作動と変速機の作動とによって生じる車両のショックを抑制する装置が知られている（特開２００１−３９１８３号公報参照）。前記可変機構は、変速初期、変速中期、変速後期等、変速の種類に基づいて変速中の状態が制御される。
【０００３】
また、特開２００３−２３９７７４号公報には、変速制御が正常に実行されなくなったときに、吸気弁や排気弁の作動特性を制御することにより、車両の駆動力や運転性を確保することができるエンジン制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３９１８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３９７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載された制御装置では、変速制御とエンジン制御とに一定の関連をもたせているが、変速機の変速モードに関連して燃料噴射制御や点火制御を行うものではない。例えば、マニュアル変速モード並びに複数の自動変速モードから一つを選択して走行できる自動二輪車が考えられる。このような車両に搭載されているエンジン制御装置は、変速モード毎の燃費や静粛性の向上等の観点から変速モード毎に変速制御装置と関連して動作できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、駆動系制御ＥＣＵとエンジン制御ＥＣＵとが別体である車両制御装置において、変速モードに応じた最適な燃料噴射および点火を行うことができる車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を帰結するための本発明は、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を制御する駆動系制御ＥＣＵとを有する車両制御装置において、複数の走行モードにそれぞれ対応して前記エンジン制御ＥＣＵ内に設けられた前記制御マップのうち、前記駆動系制御ＥＣＵに設定された走行モード情報に対応するものを選択し、選択された制御マップから検索した制御情報に従ってエンジン制御ＥＣＵを制御するように構成した点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を制御する駆動系制御ＥＣＵとを有する車両制御装置において、前記エンジン制御ＥＣＵおよび前記駆動系制御ＥＣＵがそれぞれ複数の車両走行モードに適合する複数の制御パラメータ出力手段を有し、選択された車両走行モードに応じて、前記エンジン制御ＥＣＵに設けられた複数の制御パラメータ出力手段および前記駆動系制御ＥＣＵに設けられた複数の制御パラメータ出力手段の双方から制御パラメータ出力手段を選択する手段を具備した点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を制御する駆動系制御ＥＣＵとを有する車両制御装置において、前記無段変速機の変速比を調節するアクチュエータと、車両の走行モードを選択するモードスイッチとを備え、かつ、前記駆動系ＥＣＵが、走行モードに応じた目標エンジン回転数を出力する目標エンジン回転数出力手段と、エンジンの実回転数を目標エンジン回転数に収斂させるように前記アクチュエータに駆動指示を供給するドライバとを有する一方、前記エンジン制御ＥＣＵが、車両の走行モードに応じた点火時期を出力する複数の点火時期出力手段と、車両の走行モードに応じた燃料噴射時間を出力する複数の噴射時間出力手段と、前記点火時期に従って点火プラグに駆動信号を供給する点火ドライバと、前記燃料噴射時間に従って燃料噴射弁に駆動信号を供給する噴射弁ドライバとを有している点に第３の特徴がある。
【発明の効果】
【０００９】
上記第１の特徴を有する本発明によれば、エンジン駆動制御ＥＣＵに走行モードが設定されたならば、エンジン制御ＥＣＵ内に設けられた制御マップのうち、走行モードに対応するものが選択されてエンジン制御ＥＣＵの制御に使用される。
【００１０】
また、第２，第３の特徴によれば、エンジン制御ＥＣＵや駆動系制御ＥＣＵにそれぞれ設けられた複数の制御パラメータ出力手段から走行モードに応じたものが選択される。これによって、エンジン制御ＥＣＵと駆動系制御ＥＣＵとが走行モードを基準に協調して制御される。したがって、無段変速機の変速モードに応じた適当な燃料噴射や点火時期等を含むエンジン制御が行われ、燃費、静粛性、ドライバビリティ等、走行モードに応じた性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は本発明の一実施形態に係る無段変速機制御装置のシステム構成図である。無段変速機１は、例えば、スクータの駆動源であるエンジン（図示しない）のクランク軸つまり出力軸２に連結される。駆動プーリ３は固定プーリ片３１と出力軸２に対してその軸方向に摺動自在に設けられる可動プーリ片３２とからなる。可動プーリ片３２のハブの外周にはベアリング４を介してスライダ５が支持される。スライダ５の外周には歯車５１が形成され、この歯車５１は、４個の歯車６１，６２，６３，６４からなる減速機６の最終段歯車６４と噛み合い、減速機６の第１段目歯車６１は、モータ７の出力歯車７１と噛み合う。スライダ５の内周に形成された雌ねじはケース８に固定された筒体９の外周に形成された雄ねじと螺合している。
【００１２】
モータ７の回転によりスライダ５が回動せられると、スライダ５の雌ねじは筒体９の雄ねじの周りに回動し、ねじの軸方向への送り作用により出力軸２の軸方向にスライダ５が移動される。このスライダ５の移動により、駆動プーリ３の固定プーリ片３１と可動プーリ片３２との間隔が変化する。
【００１３】
無段変速機１の受動プーリ１０は受動軸１１に支持される。受動プーリ１０は可動プーリ片１０１と固定プーリ片１０２とからなり、いずれも受動軸１１に対して回動自在である。さらに可動プーリ片１０１は受動軸１１に対して軸方向に摺動自在でもあり、コイルばね１０３によって固定プーリ片１０２寄りに付勢されている。受動軸１１には、遠心クラッチ１２が設けられ、このクラッチ１２を介して可動プーリ片１０１は受動軸１１に結合される。受動軸１１は歯車１３を含む減速機を介してスクータの駆動軸に結合される。駆動プーリ３および受動プーリ１０には、Ｖベルト１４が掛けられる。
【００１４】
駆動プーリ３の可動プーリ片３２のリセット位置を検出する位置センサ１５が可動プーリ片３２の外周に近接して設けられる。また、受動プーリ１１の回転数を検出する受動プーリ回転数センサ１６が受動プーリ１０と共に回転する磁性体（図示しない）に対向して配置される。
【００１５】
無段変速機１の制御装置として、モータ７を駆動する駆動系制御ＥＣＵとしての変速機制御ＥＣＵ１７が設けられる。変速機制御ＥＣＵ１７はマイクロコンピュータを含み、バッテリ１８から電源の供給を受ける。
【００１６】
スクータには、走行モードを選択するためのモードスイッチ１９が設けられる。走行モードに応じて、変速特性がマニュアルモードおよび複数のオートモードから選択される。チェンジスイッチ２０は変速段を上げる方向または下げる方向に切り替えるチェンジ信号ＣＨを出力する。マニュアルモードとオートモードとの切り替えに使用する、チェンジスイッチ２０はマニュアルモードで有効となり、チェンジ信号ＣＨに従って変速段が選択される。マニュアルモードでは、変速段毎に所定のプーリレシオを設定するようにモータ７が駆動される。プーリレシオは駆動プーリ３の回転数Ｎ０に対する受動プーリ１０の回転数Ｎ１（Ｎ１／Ｎ０）とする。スロットルセンサ２１は、図示しないエンジンのスロットル弁開度を検出して開度情報ＴＨを出力する。エンジン回転数センサ２２はエンジンの出力軸に連結される図示しない発電機（ＡＣＧ）の回転子に設けられるリラクタを検出してＡＣＧの回転数つまりエンジン回転数Ｎｅを出力する。
【００１７】
走行モードについて述べる。走行モードは複数設定されており、走行モード毎に別個の変速特性が対応する。本実施形態では、マニュアルモード、並びに二つのオートモードとしてスポーツ走行モードと低燃費走行モードを設定している。
【００１８】
マニュアルモードでは複数の変速比が設定されている。そして、この複数の変速比のいずれかをチェンジスイッチ１８で指示し、変速比をこれに固定して走行できるように設定されている。
【００１９】
スポーツ走行モードでは低燃費走行モードと比べて高めのエンジン回転数で力強い走りが可能にしており、低燃費走行モードではスポーツ走行モードと比べて低いエンジン回転数で、低燃費および静粛性を得るための走りを実現するように設定している。
【００２０】
図４に低燃費走行モードの変速特性の一例を示し、図５にスポーツ走行モードの変速特性の一例を示す。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態である燃料噴射制御装置の全体構成図であり、エンジン１００の燃焼室２３には、吸気ポート２４および排気ポート２５が開口し、各ポート２４，２５には吸気弁２６および排気弁２７がそれぞれ設けられるとともに、点火コイル２８ａおよび点火プラグ２９ｂが設けられる。
【００２２】
吸気ポート２４に通じる吸気通路２９には、その開度ＴＨに応じて吸入空気量を調節するスロットル３０およびスロットル開度を検出するスロットルセンサ２１が設けられ、その下流側に吸入負圧ＰＢを検知する負圧センサ３３および燃料噴射弁３４が配置されている。吸気通路２９の終端にはエアクリーナ３５が設けられている。エアクリーナ３５内にはエアフィルタ３６および吸気（大気）温度ＴＡを検知する吸気温度センサ３７が設けられ、このエアフィルタ３６を通じて吸気通路２９へ外気が取り込まれる。
【００２３】
エンジン１００のピストン３８にコンロッド３９を介して連結されたクランク軸２に連結されるＡＣＧの回転子（アウタロータ）４０の外周に設けられるリラクタを検出してエンジン回転数Ｎｅを出力するエンジン回転数センサ２２が配置される。さらに、前記無段変速機１の受動側プーリ１０の側面に車速Ｖを代表する出力を発生する受動プーリ回転数センサ１６が設けられる。エンジン１００の周りに形成されたウォータジャケットには、エンジン温度を代表する冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ４１が設けられる。
【００２４】
エンジン制御ＥＣＵ４２は、燃料噴射制御部４３および点火制御部４４を含む。燃料噴射制御部４３は、エンジン回転数Ｎｅやスロットル開度ＴＨを含む複数のパラメータに基づいて燃料噴射量を決定し、噴射信号Ｔｏｕｔを出力する。噴射信号Ｔｏｕｔは燃料噴射量に応じたパルス幅を有するパルス信号であり、燃料噴射弁３４は、このパルス幅に相当する時間だけ開弁されて燃料を噴射する。噴射信号Ｔｏｕｔの算出部は、入力される各種パラメータに応じて噴射時間Ｔｏｕｔを出力する噴射時間マップで構成できる。噴射時間マップは走行モード毎に準備される。
【００２５】
点火制御部４４は、点火コイル２８ａへ供給する点火信号の出力タイミング（点火タイミング）を決定する。点火タイミングの算出部は、固定的に設定される点火タイミングの設定部とエンジン１００の運転状態を代表する冷却水温度ＴＷ等のパラメータに基づいて点火タイミングを進角・遅角補正部とからなり、進角・遅角補正部は入力されるパラメータに応じて点火タイミング信号を出力する点火時期マップで構成できる。点火時期マップは走行モード毎に準備される。
【００２６】
図１は、本実施形態の要部機能ブロック図である。モードスイッチ１９によって走行モードを選択すると、変速機制御ＥＣＵ１７ではその選択された走行モードに対応する変速マップが選択される。選択し得る走行モードの種類がｎ個の場合を想定しており、変速マップ４５もナンバー（１）からナンバー（ｎ）まで設定されている。変速マップ４５は、スロットル開度ＴＨと車速Ｖとによって目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔを出力し、モータドライバ４６は、エンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔになるようにモータ７を駆動して無段変速機１の変速比を制御する。
【００２７】
エンジン制御マップ制御部４７は、モードスイッチ１９の切り替えによって走行モードを検出し、走行モードに応じた選択信号を出力する。
【００２８】
エンジン制御ＥＣＵ４２には、走行モードの数に対応して点火時期マップ４８と噴射時間マップ４９とがそれぞれｎ個設けられる。エンジン制御マップ選択部４７から出力される選択信号により、走行モードに応じた点火時期マップ４８および噴射時間マップ４９がそれぞれ選択される。
【００２９】
点火時期マップ４８および噴射時間マップ４９は、スロットル開度ＴＨやエンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、車速Ｖ、負圧ＰＢ等に応じて最適な点火時期と燃料噴射時間を出力する。点火ドライバ５０は、点火時期マップ４８から出力された点火時期に点火コイル２８ａが付勢され、点火プラグ２８ｂに点火される。噴射弁ドライバ５２は、噴射時間マップ４９から出力された噴射時間Ｔｏｕｔの間、燃料噴射弁３４を駆動して燃料を噴射させる。
【００３０】
なお、本実施形態では、目標エンジン回転数を出力する手段をマップとしたが、このマップに代え、スロットル開度ＴＨと車速Ｖとに基づいて、演算で目標エンジン回転数を算出する演算手段を設ける場合にも本発明を適用できる。この場合は、選択された走行モードに応じて演算式を切り替えたり、演算式に使用される係数を切り替えたりすることで走行モード毎の変速特性を変えることができる。また、マップ検索に使用されるスロットル開度ＴＨや車速Ｖを走行モード毎に予定の補正値で補正するようにしてもよい。同様に、点火時期や噴射時間の出力用マップも、演算式で代替することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、駆動系制御ＥＣＵの変速マップを決定し、その後に、その変速マップに応じて、エンジン制御ＥＣＵの点火時期マップや噴射時期マップを切り替えるようにしたが、先にエンジン制御ＥＣＵ側のマップを選択し、その後に駆動系制御ＥＣＵの変速マップを協調して選択するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両制御装置の要部機能を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両制御装置を適用する無駄変速機を含むシステムシステム概要図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両制御装置を適用するエンジンを含むシステムブロック図である。
【図４】低燃費走行モードの変速特性の一例を示す図である。
【図５】スポーツ走行モードの変速特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…無段変速機、  ２…クランク軸、  ７…モータ、  １６…受動軸回転数センサ、  １７…変速機制御ＥＣＵ（駆動系制御ＥＣＵ）、  １９…モードスイッチ、  ２１…スロットルセンサ、  ２２…エンジン回転数センサ、  ２８ａ…点火コイル、  ３４…燃料噴射弁、  ４２…エンジン制御ＥＣＵ、  ４５…変速マップ、  ４８…点火時期マップ、  ４９…噴射時間マップ
【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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