(57)【要約】【課題】車両が登坂路で停止する際にＩＳＣ（アイドル回転速度制御）を適正なタイミングで開始できるようにする。【解決手段】アクセル操作量が減少するに従って増加するアクセルポイントとエンジン回転速度（又は車速）が減少する従って増加する速度ポイントとを合計した合計ポイントが所定の判定値以上のときにＩＳＣ実行条件が成立してＩＳＣを実行するようにする。これにより、車両が登坂路で停止する際に、アクセル操作量が多少大きくても（従来の判定値に達していなくても）、エンジン回転速度（又は車速）がある程度低下して、アクセルポイントと速度ポイントとの合計ポイントが判定値以上になったときにＩＳＣを開始することができるため、ＩＳＣを従来よりも早い適正なタイミングで開始することができ、ＩＳＣの開始前にエンジン回転速度が落ち込んでトルク不足になることを防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるように制御するアイドル回転速度制御を実行するアイドル運転制御手段を備えた内燃機関のアイドル運転制御装置において、
前記アイドル運転制御手段は、アクセル操作量に応じて変化するアクセルパラメータと内燃機関の回転速度又は車速に応じて変化する速度パラメータとの和が所定条件を満たすときに前記アイドル回転速度制御を実行することを特徴とする内燃機関のアイドル運転制御装置。
【請求項２】
前記アクセルパラメータは、アクセル操作量が減少するに従って増加するように設定されると共に、前記速度パラメータは、内燃機関の回転速度又は車速が減少するに従って増加するように設定され、
前記アイドル運転制御手段は、前記アクセルパラメータと前記速度パラメータとの和が所定の判定値以上のときに前記アイドル回転速度制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のアイドル運転制御装置。
【請求項３】
前記アクセルパラメータは、アクセル操作量が減少するに従って減少するように設定されると共に、前記速度パラメータは、内燃機関の回転速度又は車速が減少するに従って減少するように設定され、
前記アイドル運転制御手段は、前記アクセルパラメータと前記速度パラメータとの和が所定の判定値以下のときに前記アイドル回転速度制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のアイドル運転制御装置。
【請求項４】
前記アイドル運転制御手段は、アクセル操作量が所定の判定値以下で且つ内燃機関の回転速度又は車速が所定の判定値以下のときにも前記アイドル回転速度制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関のアイドル運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるように制御するアイドル回転速度制御を実行する内燃機関のアイドル運転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なアイドル運転制御装置は、アクセル操作量が所定の判定値以下（略アクセルオフ位置）になり且つ内燃機関の回転速度又は車速が所定の判定値以下になったときに、内燃機関の回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるようにスロットル開度等を制御するアイドル回転速度制御（以下「ＩＳＣ」と表記する）を実行するようにしている。
【０００３】
このようなアイドル運転制御装置においては、特許文献１（特開平１１−２９４２３２号公報）に記載されているように、傾斜角センサで検出した路面傾斜角が大きいときに目標アイドル回転速度を高くしてＩＳＣ実行時のトルクを増加させることで、車両が登坂路で停止しているときに（例えば自動変速機をＤレンジにした状態で停止しているときに）ＩＳＣ実行中にブレーキを解除しても車両が後退しないようにしたものがある。
【特許文献１】特開平１１−２９４２３２号公報（第２頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来のアイドル運転制御は、車両が停止する際に、アクセル操作量が判定値以下になり且つ内燃機関の回転速度又は車速が判定値以下になったときにＩＳＣを開始するようにしているため、次のような問題がある。
【０００５】
一般に、車両が登坂路で停止する場合には、平坦路で停止する場合に比べて、登坂路の勾配による減速効果により車速が早く低下して内燃機関の回転速度が早く低下する傾向があるため、その傾向がより顕著に現れる急な登坂路で車両が停止する場合には、図４に破線で示すように、内燃機関の回転速度が判定値よりもかなり低くなってからアクセル操作量が判定値以下になってＩＳＣが開始されることがある。このような場合、内燃機関の回転速度がかなり低下してからでないと、ＩＳＣが開始されないため、ＩＳＣの開始前に内燃機関の回転速度が落ち込んでトルクが不足し、その結果、内燃機関の回転挙動が不安定になり、最悪の場合には、内燃機関がストールしてしまう可能性があるという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するために、本出願人は、傾斜角センサで検出した路面傾斜角に応じてＩＳＣ実行条件を可変する（例えばアクセル操作量の判定値を大きくする）ことで、車両が登坂路で停止する際に従来よりも早くＩＳＣを開始するシステムを研究している。しかし、このシステムは、路面傾斜角を検出する傾斜角センサを新たに設ける必要があり、その分、コストアップするという欠点がある。
【０００７】
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、車両が登坂路で停止する際にアイドル回転速度制御を適正なタイミングで開始することができると共に、低コスト化の要求を満たすことができる内燃機関のアイドル運転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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるように制御するアイドル回転速度制御を実行する内燃機関のアイドル運転制御装置において、アクセル操作量に応じて変化するアクセルパラメータと内燃機関の回転速度又は車速に応じて変化する速度パラメータとの和が所定条件を満たすときにアイドル回転速度制御を実行するようにしたものである。具体的には、請求項２のように、アクセルパラメータを、アクセル操作量が減少するに従って増加するように設定すると共に、速度パラメータを、内燃機関の回転速度又は車速が減少するに従って増加するように設定し、これらアクセルパラメータと速度パラメータとの和が所定の判定値以上のときにアイドル回転速度制御を実行するようにすると良い。
【０００９】
このようにすれば、車両が登坂路で停止する際に、アクセル操作量が多少大きくても（従来の判定値に達していなくても）、内燃機関の回転速度又は車速がある程度低下して、アクセルパラメータと速度パラメータとの和が判定値以上になったときに、アイドル回転速度制御を開始するようにできる。これにより、車両が登坂路で停止する際に、アイドル回転速度制御を従来よりも早い適正なタイミングで開始することができるため、アイドル回転速度制御の開始前に内燃機関の回転速度が落ち込んでトルク不足になることを防止して、内燃機関の回転挙動の乱れやストールを発生させずにアイドル回転速度制御を開始することができる。しかも、路面傾斜角を検出する傾斜角センサを新たに設ける必要がないため、低コスト化の要求を満たすことができる。
【００１０】
或は、請求項３のように、アクセルパラメータを、アクセル操作量が減少するに従って減少するように設定すると共に、速度パラメータを、内燃機関の回転速度又は車速が減少するに従って減少するように設定し、これらのアクセルパラメータと速度パラメータとの和が所定の判定値以下のときにアイドル回転速度制御を実行するようにしても良い。このようにすれば、車両が登坂路で停止する際に、アクセル操作量が多少大きくても（従来の判定値に達していなくても）、内燃機関の回転速度又は車速がある程度低下して、アクセルパラメータと速度パラメータとの和が判定値以下になったときに、アイドル回転速度制御を開始するようにでき、請求項２と同じ効果を得ることができる。
【００１１】
更に、請求項４のように、アクセル操作量が所定の判定値以下で且つ内燃機関の回転速度又は車速が所定の判定値以下のときにもアイドル回転速度制御を実行するようにすると良い。このようにすれば、アクセル操作量が判定値以下で且つ内燃機関の回転速度又は車速が判定値以下のとき（第１の実行条件が成立したとき）と、アクセルパラメータと速度パラメータとの和が所定条件を満たすとき（第２の実行条件が成立したとき）に、アイドル回転速度制御を実行することができるため、第２の実行条件により車両が登坂路で停止する際の問題を解決しながら、第１の実行条件及び第２の実行条件によりアイドル回転速度制御の実行領域を適正な領域に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００１３】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００１４】
一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００１５】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、エンジン１１のクランク軸２７が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられている。このクランク角センサ２８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。更に、アクセルセンサ３０によってアクセル操作量（アクセルペダルの踏込量）が検出され、車速センサ３１によって車速が検出される。
【００１６】
これら各種センサの出力は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２９に入力される。このＥＣＵ２９は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。
【００１７】
また、ＥＣＵ２９は、後述する図３のアイドル運転制御プログラムを実行することで、所定のアイドル回転速度制御（以下「ＩＳＣ」と表記する）実行条件が成立しているか否かを判定し、ＩＳＣ実行条件が成立していると判定されたときに、クランク角センサ２８の出力信号から検出したエンジン回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるようにスロットル開度等を制御するＩＳＣを実行する。
【００１８】
本実施例では、ＩＳＣ実行条件として、第１のＩＳＣ実行条件と第２のＩＳＣ実行条件とが設定されている。第１のＩＳＣ実行条件は、エンジン運転状態が図２に示す第１のＩＳＣ実行領域内のとき、つまり、アクセル操作量が所定の判定値α以下（略アクセルオフ位置）で且つエンジン回転速度が所定の判定値β以下のときに成立する。尚、第１のＩＳＣ実行条件の判定の際に、エンジン回転速度に代えて車速を用いて、アクセル操作量が所定の判定値α以下で且つ車速が所定の判定値β以下のときに第１のＩＳＣ実行条件が成立するようにしても良い。
【００１９】
一方、第２のＩＳＣ実行条件は、エンジン運転状態が図２に示す第２のＩＳＣ実行領域内のとき、つまり、アクセル操作量が減少するに従って増加するアクセルポイント（アクセルパラメータ）とエンジン回転速度が減少する従って増加する速度ポイント（速度パラメータ）とを合計した合計ポイントが所定の判定値γ以上のときに成立する。尚、第２のＩＳＣ実行条件の判定の際に、エンジン回転速度に代えて車速を用いて、アクセル操作量が減少するに従って増加するアクセルポイントと車速が減少する従って増加する速度ポイントとを合計した合計ポイントが所定の判定値γ以上のときに第２のＩＳＣ実行条件が成立するようにしても良い。
【００２０】
これにより、車両が登坂路で停止する際に、アクセル操作量が多少大きくてもエンジン回転速度（又は車速）がある程度低下して、アクセルポイントと速度ポイントとの合計ポイントが判定値γ以上になったときに第２のＩＳＣ実行条件が成立して、ＩＳＣを開始するようにする。
【００２１】
ここで、アクセルポイントは、例えば、アクセル操作量が「第１のＩＳＣ実行領域の判定値α」から「０」に減少したときにアクセルポイントが「７５」から「１００」に増加する割合で変化するようにアクセル操作量に応じて算出される。また、速度ポイントは、例えば、エンジン回転速度（又は車速）が「第１のＩＳＣ実行領域の判定値β」から「０」に減少したときに速度ポイントが「５０」から「１００」に増加する割合で変化するようにエンジン回転速度（又は車速）に応じて算出される。更に、アクセルポイントと速度ポイントとの合計ポイントを判定するための判定値γは、例えば「１５０」に設定されている。図２に示すように、例えば、アクセルポイントが「６０」で速度ポイントが「９０」の場合には、合計ポイントが「１５０」になって判定値γ以上になるため、第２のＩＳＣ実行条件が成立する。
【００２２】
以下、ＥＣＵ２９が実行する図３のアイドル運転制御プログラムの処理内容を説明する図３に示すアイドル運転制御プログラムは、ＥＣＵ２９の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいうアイドル運転制御としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１、１０２で、第１のＩＳＣ実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、第１のＩＳＣ実行条件としては、例えば、次の(1) と(2) の条件が判定される。
【００２３】
(1) 現在のエンジン回転速度（又は車速）が判定値β以下であること（ステップ１０１）
(2) 現在のアクセル操作量が判定値α以下であること（ステップ１０２）
これらの(1) と(2) の条件を両方とも満たせば、第１のＩＳＣ実行条件が成立するが、上記(1) と(2) の条件のどちらか一方でも満たさない条件があれば、第１のＩＳＣ実行条件が不成立となる。
【００２４】
このステップ１０１、１０２で、第１のＩＳＣ実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０７に進み、ＩＳＣを実行して、エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるようにスロットル開度等を制御する。
【００２５】
一方、上記ステップ１０１、１０２で、第１のＩＳＣ実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ１０３〜１０６で、第２のＩＳＣ実行条件が成立しているか否かを次のようにして判定する。まず、ステップ１０３で、現在のエンジン回転速度（又は車速）に応じた速度ポイントを数式又はマップ等により算出することで、エンジン回転速度（又は車速）が減少する従って増加する速度ポイントを算出する。この後、ステップ１０４に進み、現在のアクセル操作量に応じたアクセルポイントを数式又はマップ等により算出することで、アクセル操作量が減少するに従って増加するアクセルポイントを算出する。
【００２６】
この後、ステップ１０５に進み、速度ポイントとアクセルポイントとを合計して合計ポイントを求めた後、ステップ１０６に進み、速度ポイントとアクセルポイントとの合計ポイントが判定値γ（例えば１５０）以上であるか否かによって、第２のＩＳＣ実行条件が成立しているか否かを判定する。
【００２７】
このステップ１０６で、第２のＩＳＣ実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０７に進み、ＩＳＣを実行して、エンジン回転速度を目標アイドル回転速度に一致させるようにスロットル開度等を制御する。
一方、上記ステップ１０６で、第２のＩＳＣ実行条件が不成立であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、ＩＳＣを停止する又はＩＳＣの停止を継続する。
【００２８】
従来のアイドル運転制御は、アクセル操作量が判定値以下になり且つエンジン回転速度（又は車速）が判定値以下になったときにＩＳＣを開始するようにしているため、特に急な登坂路で車両が停止する場合には、図４に破線で示すように、エンジン回転速度が判定値よりもかなり低くなってからアクセル操作量が判定値以下になってＩＳＣが開始されることがあり、ＩＳＣの開始前にエンジン回転速度が落ち込んでトルクが不足し、その結果、エンジン回転挙動が不安定になり、最悪の場合、エンジンストールが発生する可能性がある。
【００２９】
これに対して、本実施例のアイドル運転制御は、アクセル操作量が減少するに従って増加するアクセルポイントとエンジン回転速度（又は車速）が減少する従って増加する速度ポイントとの合計ポイントが判定値γ以上のときに、第２のＩＳＣ実行条件が成立していると判定して、ＩＳＣを実行するようにしたので、図４に実線で示すように、車両が登坂路で停止する際に、アクセル操作量が多少大きくても（従来の判定値に達していなくても）、エンジン回転速度（又は車速）がある程度低下して、アクセルパラメータと速度パラメータとの合計ポイントが判定値γ以上になったときに、ＩＳＣを開始することができる。これにより、車両が登坂路で停止する際に、ＩＳＣを従来よりも早い適正なタイミングで開始することができるため、ＩＳＣの開始前にエンジン回転速度が落ち込んでトルク不足になることを防止して、エンジン回転挙動の乱れやエンジンストールを発生させずにＩＳＣを開始することができる。しかも、路面傾斜角を検出する傾斜角センサを新たに設ける必要がないため、低コスト化の要求を満たすことができる。
【００３０】
更に、本実施例では、アクセル操作量が判定値α以下で且つエンジン回転速度（又は車速）が判定値β以下のとき（第１のＩＳＣ実行条件が成立したとき）と、アクセルポイントと速度ポイントとの合計ポイントが判定値γ以上のとき（第２のＩＳＣ実行条件が成立したとき）に、ＩＳＣを実行するようにしたので、第２のＩＳＣ実行条件により車両が登坂路で停止する際の問題を解決しながら、第１のＩＳＣ実行条件及び第２のＩＳＣ実行条件によりＩＳＣの実行領域を適正な領域に設定することができる。
【００３１】
しかしながら、本発明は、第１のＩＳＣ実行条件が成立したときと第２のＩＳＣ実行条件が成立したときの両方でＩＳＣを実行する構成に限定されず、第２のＩＳＣ実行条件が成立したときのみにＩＳＣを実行するようにしても良く、この場合でも、車両やエンジンの種類や仕様等によってはＩＳＣの実行領域を適正な領域に設定することができる。
【００３２】
また、上記実施例では、アクセル操作量が減少するに従って増加するアクセルポイントとエンジン回転速度（又は車速）が減少する従って増加する速度ポイントとの合計ポイントが判定値γ以上のときにＩＳＣを実行するようにしたが、アクセル操作量が減少するに従って減少するアクセルポイントとエンジン回転速度（又は車速）が減少する従って減少する速度ポイントとの合計ポイントが判定値以下のときにＩＳＣを実行するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３３】
また、上記実施例では、スロットル開度を制御してＩＳＣを実行するシステムに本発明を適用したが、スロットルバルブ１６のバイパス通路に配置したＩＳＣ弁の開度を制御してＩＳＣを実行するシステムに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。
【図２】ＩＳＣ実行条件を説明するための図である。
【図３】アイドル運転制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】アイドル運転制御の実行例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、２８…クランク角センサ、２９…ＥＣＵ（アイドル運転制御手段）、３０…アクセルセンサ、３１…車速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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