(57)【要約】【課題】エンジンの吹け上がりを速やかに抑制すること。【解決手段】オルタネータはエンジン１２の出力に基づいて発電し、吸気バルブ１８は内燃機関１２の燃焼室１６に吸入空気を供給する。エンジンＥＣＵ５０は、エンジン１２のトルク負荷を急激に減少させる手動操作がアイドル状態において検知されたとき、オルタネータの発電負荷を一時的に増大させ、さらに吸入空気量が抑制されるように吸気バルブ１８の開閉タイミングを一時的に変更する。【選択図】図１
2016121622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力に基づいて発電するオルタネータを備える車両であって、
前記内燃機関のトルク負荷を急激に減少させる手動操作がアイドル状態において検知されたとき前記オルタネータの発電負荷を一時的に増大させる増大手段を備える、車両。
【請求項２】
内燃機関の燃焼室に対して吸排気を行う吸排気バルブの開閉タイミングを可変的に調整する車両であって、
前記内燃機関のトルク負荷を急激に減少させる手動操作がアイドル状態において検知されたとき前記燃焼室への吸入空気量が抑制されるように前記吸排気バルブの開閉タイミングを一時的に変更する変更手段を備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に関し、特に、内燃機関の出力に基づいて発電するオルタネータを備える車両、または内燃機関の燃焼室に対して吸排気を行う吸排気バルブの開閉タイミングを可変的に調整する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両の一例が、特許文献１および２に開示されている。特許文献１は、シフト位置がＤレンジからＮレンジに切り換えられるときには、ＮレンジからＤレンジへの切り換えの場合に比べてＩＳＣＶを駆動するモータを早く作動させようとするものである。これによって、内燃機関の回転数やトルクが不安定となる現象を抑制することができる。
【０００３】
また、特許文献２は、エアコンがオン状態からオフ状態に切り換えられたときなどに、スロットル制御量を学習した上でストッロル開度を決めて、内燃機関の回転数を制御しようとするものである。これによって、回転数の落ち込みやエンスト、内燃機関の無用な吹け上がりを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０３１０９号公報
【特許文献２】特開平７−４２５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＩＳＣＶまたはスロットルから燃焼室までには相応の距離がある。したがって、ＩＳＣＶやスロットルの動作を制御する特許文献１または２の方法では、内燃機関の回転数の変動に対する応答特性が悪く、内燃機関の吹け上がりを速やかに抑制することができない。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、内燃機関の吹け上がりを速やかに抑制することができる、車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る車両は、内燃機関の出力に基づいて発電するオルタネータを備える車両であって、内燃機関のトルク負荷を急激に減少させる手動操作がアイドル状態において検知されたときオルタネータの発電負荷を一時的に増大させる増大手段を備える。
【０００８】
この発明に係る車両は、内燃機関の燃焼室に対して吸排気を行う吸排気バルブの開閉タイミングを可変的に調整する車両であって、内燃機関のトルク負荷を急激に減少させる手動操作がアイドル状態において検知されたとき燃焼室への吸入空気量が抑制されるように吸排気バルブの開閉タイミングを一時的に変更する変更手段を備える。
【発明の効果】
【０００９】
オルタネータの発電量は速やかに変更できるため、内燃機関のトルク負荷を急激に減少させる手動操作が検知されたときに発電量を一時的に増大させることで、トルク負荷の減少分が速やかに補償される。これによって、内燃機関の吹け上がりを速やかに抑制することができる。
【００１０】
また、吸排気バルブの開動作タイミングは速やかに変更できるため、内燃機関のトルク負荷を急激に減少させる手動操作が検知されたときに吸排気バルブの開動作タイミングを一時的に変更して吸入空気量を抑制することで、内燃機関の吹け上がりを速やかに抑制することができる。
【００１１】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この実施例の車両の要部構成の一部を示すブロック図である。
【図２】この実施例の車両の要部構成の他の一部を示すブロック図である。
【図３】吸気・圧縮・燃焼・排気の各工程におけるピストンの動きと吸気タイミングおよび排気タイミングとの関係の一例を示す図解図である。
【図４】（Ａ）はエンジンの回転数の変化の一例を示す波形図であり、（Ｂ）はＮレンジフラグの変化の一例を示す波形図であり、（Ｃ）はトルクコンバータの負荷分の減少に対応したＩＳＣ補正量の変化の一例を示す波形図であり、（Ｄ）はトルクコンバータの実負荷量の変化の一例を示す波形図であり、（Ｅ）はスロットルバルブの開度の変化の一例を示す波形図であり、（Ｆ）は点火時期の変化の一例を示す波形図であり、（Ｇ）は吸気タイミングの変化の一例を示す波形図であり、（Ｈ）はオルタネータのデューティの変化の一例を示す波形図である。
【図５】（Ａ）はエンジンの回転数の変化の一例を示す波形図であり、（Ｂ）はエアコンフラグの変化の一例を示す波形図であり、（Ｃ）はエアコンの負荷分の減少に対応したＩＳＣ補正量の変化の一例を示す波形図であり、（Ｄ）はエアコンの実負荷量の変化の一例を示す波形図であり、（Ｅ）はスロットルバルブの開度の変化の一例を示す波形図であり、（Ｆ）は点火時期の変化の一例を示す波形図であり、（Ｇ）は吸気タイミングの変化の一例を示す波形図であり、（Ｈ）はオルタネータのデューティの変化の一例を示す波形図である。
【図６】図１に示すエンジンＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１および図２を参照して、この実施例の車両１０は、４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備え、無段変速機５４を変速機構として備える。気筒１４に設けられた燃焼室１６には、吸気バルブ１８を介して吸気通路３４が接続され、排気バルブ２０を介して排気通路３６が接続される。吸気バルブ１８および排気バルブ２０の開閉タイミングは、電動式の可変バルブ機構２６によって制御される。
【００１４】
なお、図１では単一の気筒１４しか示していないが、エンジン１２は複数の気筒１４，１４，…を有する。吸気通路３４は、吸気バルブ１８の上流の位置で各気筒１４に分岐する。
【００１５】
吸気通路３４には、バルブモータ４２によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３８と、吸気通路３４に燃料を噴射するべく各気筒１４に割り当てられた燃料噴射装置４０とが設けられる。スロットルバルブ３８よりも下流でかつ燃料噴射装置４０よりも上流の位置（吸気通路３４の分岐位置）には、空気流量を平準化するためのサージタンク４４が設けられる。
【００１６】
運転席に設けられたセレクトレバー６８（図２参照）が“Ｐ”に設定されかつブレーキペダル４８が踏み込まれている状態でＩＧオン操作が行われると、エンジンＥＣＵ５０は、エンジン１２を始動するべくリレー６０をオンする。バッテリ６２の電力はオン状態のリレー６０を介してスタータ６４に供給され、スタータ６４はバッテリ６２の電力を利用してクランキングを実行する。これによって、エンジン１２が始動する。
【００１７】
アイドル状態（セレクトレバー６８が“Ｐ”または“Ｎ”に設定されている状態、或いはセレクトレバー６８が“Ｄ”または“Ｒ”に設定されかつブレーキペダル４８が踏み込まれている状態）では、スロットルバルブ３８は、アイドル状態を維持できる開度を示すように、バルブモータ４２によって調整される。吸入空気量および燃料噴射装置４０の燃料噴射量は、スロットルバルブ３８の開度によって規定される。この状態からアクセルペダル４６が踏み込まれると、バルブモータ４２によってスロットルバルブ３８が開かれる。これによって、吸入空気量および燃料噴射装置４０の燃料噴射量が増大する。
【００１８】
空気と燃料とを混合した混合気は、吸気バルブ１８が開かれたときに燃焼室１６に供給される。供給された混合気は、コンロッド２８を介してクランクシャフト３０と結合されたピストン２２が上死点に達する直前に、点火プラグ２４によって点火される。ピストン２２は、混合気の爆発によって上下動し、これによってクランクシャフト３０が回転する。また、混合気の燃焼後の空気つまり排ガスは、排気バルブ２０が開かれたときに燃焼室１６から排出される。
【００１９】
クランクシャフト３０にはフライホイール３２が装着され、クランクシャフト３０の回転数つまりエンジン１２の回転数のぶれはフライホイール３２によって抑制される。クランクシャフト３０の回転力は、図２に示すトルクコンバータ５２を介して無段変速機５４に伝達される。
【００２０】
無段変速機５４には、前進・後退切り替え機構部（図示せず）が設けられる。ＣＶＴ−ＥＣＵ６６は、セレクトレバー６８が“Ｐ”に合わせられたときに前進・後退切り替え機構を“パーキング”に設定し、セレクトレバー６８が“Ｎ”に合わせられたときに前進・後退切り替え機構を“ニュートラル”に設定し、セレクトレバー６８が“Ｄ”に合わせられたときに前進・後退切り替え機構を“前進”に設定し、セレクトレバー６８が“Ｒ”に合わせられたときに前進・後退切り替え機構を“後退”に設定する。
【００２１】
無段変速機５４は、“パーキング”または“ニュートラル”に対応してクランクシャフト３０を空転させ、“前進”または“後退”に対応してドライブシャフト（図示せず）を正回転または逆回転させる。正回転または逆回転のトルクはトルクコンバータ５２の出力に従い、正回転または逆回転の速度は無段変速機５４に設けられたプーリおよびベルト（いずれも図示せず）の位置関係に従う。
【００２２】
クランクシャフト３０とエアコン７４のコンプレッサ（図示せず）との間には、マグネットクラッチ７６が介在する。エアコンＥＣＵ７２は、運転席に設けられたエアコンスイッチ７０によるエアコン起動操作に応答してマグネットクラッチ７６をコンプレッサに接続し、同じエアコンスイッチ７０によるエアコン停止操作に応答してマグネットクラッチ７６をコンプレッサから開放する。クランクシャフト３０の回転力は、マグネットクラッチ７６がコンプレッサに接続されているときにコンプレッサに伝達される。
【００２３】
クランクシャフト３０の回転力はまた、ベルト５６を介してオルタネータ５８の回転軸５８ｓに伝達される。回転軸５８ｓの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ６２およびエアコン７４に供給される。バッテリ６２はオルタネータ５８によって充電され、エアコン７４の電気系統はオルタネータ５８によって駆動される。
【００２４】
アイドル状態においてセレクトレバー６８が“Ｄ”または“Ｒ”から“Ｎ”に切り替えられると、トルクコンバータ５２の実負荷は、セレクトレバー６８の切り替えに応答して急激に低減される（図４（Ｄ）参照）。ＣＶＴ−ＥＣＵ６６は、Ｎシフトフラグの値を“Ｌ”から“Ｈ”に変更し（図４（Ｂ）参照）、変更したＮシフトフラグの値をエンジンＥＣＵ５０に通知する。エンジンＥＣＵ５０は、トルクコンバータ５２の実負荷の変動に追従して、アイドル状態におけるスロットルバルブ３８の開度の補正量つまりＩＳＣ補正量を調整し（図４（Ｃ）参照）、点火プラグ２４の点火タイミングを遅らせる（図４（Ｆ）参照）。スロットルバルブ３８の開度はセレクトレバー６８の切り替えに応答して急激に減少するところ（図４（Ｅ）参照）、減少後の開度は厳密にはＩＳＣ補正量に基づいて規定される。
【００２５】
アイドル状態においてエアコン停止操作が行われたときは、エアコン７４の実負荷が急激に低減される（図５（Ｄ）参照）。エアコンＥＣＵ７２は、エアコンフラグの値を“Ｈ”から“Ｌ”に変更し（図５（Ｂ）参照）、変更したエアコンフラグの値をエンジンＥＣＵ５０に通知する。エンジンＥＣＵ５０は、エアコン７４の実負荷の変動に追従して、ＩＳＣ補正量を調整し（図５（Ｃ）参照）、点火プラグ２４の点火タイミングを遅らせる（図５（Ｆ）参照）。スロットルバルブ３８の開度はエアコン停止操作に応答して急激に減少するところ（図５（Ｅ）参照）、減少後の開度は厳密にはＩＳＣ補正量に基づいて規定される。
【００２６】
しかし、スロットルバルブ３８の開度はトルクコンバータ５２またはエアコン７４の実負荷の変更に遅れて調整され、かつ吸入空気量にはスロットルバルブ３８から各気筒１４までの距離に従う応答遅れが生じるため、スロットルバルブ３８の開度の調整では、トルクコンバータ５２またはエアコン７４の実負荷の変動に起因するエンジン１２の吹け上がりを速やかに抑制することができない。また、点火プラグ２４の点火時期は速やかに補正できるが、これだけではエンジン１２の吹け上がりを十分に抑制することができない。この結果、エンジン１２の回転数は、図４（Ａ）または図５（Ａ）に点線で示すように、一時的ないし過渡的に増大してしまう。
【００２７】
そこで、この実施例では、アイドル状態においてセレクトレバー６８が“Ｄ”または“Ｒ”から“Ｎ”に切り替えられるか、或いはエアコン停止操作が行われたとき、可変バルブ機構２６を制御して吸気バルブ１８の開動作タイミングを一時的ないし過渡的に遅らせ（図４（Ｇ）または図５（Ｇ）参照）、さらにオルタネータ５８の発電量を一時的ないし過渡的に増大させる（図４（Ｈ）または図５（Ｈ）参照）ようにしている。吸気バルブ１８の開動作タイミングを遅らせることで吸入空気量が抑制され、オルタネータ５８の発電量を増大させることでバッテリ６２の充電量が増大する。
【００２８】
吸気バルブ１８の開動作タイミングの変更の詳細は、以下のとおりである。図３に示すように、ピストン２２は、吸気工程，圧縮工程，燃料工程，排気工程を１サイクルとして上下動し、吸気バルブ１８は、吸気工程および圧縮工程を跨ぐ第１吸気タイミングＴｉｎ１で開かれる。ただし、トルクコンバータ５２の実負荷が上述の要領で変動した場合、吸気バルブ１８の開動作タイミングは、第１吸気タイミングＴｉｎ１から第２吸気タイミングＴｉｎ２に一時的ないし過渡的に変更される。第２吸気タイミングＴｉｎ２は第１吸気タイミングＴｉｎ１よりも僅かに遅れ、これによって吸入空気量が抑制される。吸気バルブ１８の開動作タイミングは速やかに変更できるため、エンジン１２の吹け上がりは、図４（Ａ）または図５（Ａ）に実線で示すように速やかに抑制される。
【００２９】
なお、エアコン７４が停止されると、エアコン７４の電気系統に供給すべき電力が不要となる。このため、図５（Ｈ）に示すように、エアコン停止操作が行われてから所定期間が経過した後のオルタネータ５８の発電量は、エアコン停止操作が行われる前の発電量よりも小さくなる。
【００３０】
トルクコンバータ５２の実負荷の変動に起因するエンジン１２の吹け上がりを上述の要領で抑制するために、エンジンＥＣＵ５０は、図６に示す吹け上がり抑制処理を繰り返し実行する。なお、この処理に対応するプログラムは、エンジンＥＣＵ５０に設けられた不揮発性のメモリ５０ｍに記憶される。
【００３１】
図６を参照して、ステップＳ１ではＮシフトフラグの値が“Ｌ”から“Ｈ”に更新されたか否かを判別し、ステップＳ３ではエアコンフラグの値が“Ｈ”から“Ｌ”に更新されたか否かを判別する。いずれの判別結果もＮＯであれば、今回の処理を速やかに終了する。これに対して、いずれかの判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ５に進む。
【００３２】
ステップＳ５では、吸気バルブ１８の開動作タイミングを第１吸気タイミングＴｉｎ１から第２吸気タイミングＴｉｎ２に変更する。続くステップＳ７では、オルタネータ５８の発電量を増大させる。ステップＳ９では所定時間が経過したか否かを繰り返し判別し、判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ１１に進む。
【００３３】
ステップＳ１１では、吸気バルブ１８の開動作タイミングを第２吸気タイミングＴｉｎ２から第１吸気タイミングＴｉｎ１に戻す。また、ステップＳ１３では、オルタネータ５８の発電量を元に戻す。今回の処理は、ステップＳ１３の処理が完了した後に終了される。
【００３４】
以上のように、この実施例では、吸気バルブ１８の開動作タイミングおよびオルタネータ５８の発電量が速やかに変更できることを踏まえて、エンジン１２のトルク負荷を急激に減少させる手動操作（セレクトレバー６８またはエアコンスイッチ７０の操作）が検知されたときに、吸入空気量の抑制のために吸気バルブ１８の開動作タイミングが一時的に変更され、バッテリ６２の充電のためにオルタネータ５８の発電量が一時的に増大される。これによって、エンジン１２の吹け上がりを速やかに抑制することができ、ひいては振動やショックなどの違和感の低減や実燃費の向上が図られる。
【００３５】
なお、この実施例では、吸気バルブ１８の開動作タイミングを遅らせることで吸入空気量を抑制するようにしている。しかし、吸入空気量は、排気バルブ２０の開動作タイミングを早めることによっても抑制される。したがって、排気バルブ２０が定常状態において図３に示す第１排気タイミングＴｅｘ１で開かれることを前提として、上述のようなセレクトレバー６８またはエアコンスイッチ７０の操作が検知されたときに、排気バルブ２０の開動作タイミングを一時的ないし過渡的に第２排気タイミングＴｅｘ２に変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０  …車両
１２  …エンジン
１６  …燃焼室
１８  …吸気バルブ
２０  …排気バルブ
２４  …点火プラグ
２６  …可変バルブ機構
３８  …スロットルバルブ
５０  …エンジンＥＣＵ
５２  …トルクコンバータ
５４  …無段変速機
５８  …オルタネータ
【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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