JPH0452386B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用内燃機関の機関回転数制御装置
に関し、詳しくは車両走行中のクラツチ遮断時
に、当該内燃機関の機関回転数がトランスミツシ
ヨンの入力軸回転数と一致するよう制御する車両
用内燃機関の機関回転数制御装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

車両走行中にギアチエンジを行なう際、クラツ
チ板の内燃機関側回転数とトランスミツシヨン側
回転数とが一致していないと、クラツチの接続時
に加減速シヨツクやプロペラシヤフト等のねじ
れ、あるいはクラツチの摩耗等が起こり、車両走
行性の低下及びプロペラシヤフトやクラツチ板等
の機械的な劣化等の問題が生ずる。

ところで、このような問題を解決するには、車
両走行中のクラツチの接続時に、クラツチ板の内
燃機関側回転数とトランスミツシヨン側回転数、
つまり機関回転数とトランスミツシヨン入力軸回
転数とが一致するように制御すればよいのである
が、従来では例えば特開昭57−140531号公報に開
示されている如く、内燃機関の負荷に応じて求め
られる目標回転数に実際の機関回転数を一致させ
るべく制御するといつた装置はあつたが、上記問
題を解決するような制御装置は考えられておら
ず、アクセルペダルやクラツチペダルを操作する
運転者の運転技術によるしかなかつた。また実開
昭59−68850号公報には、変速時にオールスピー
ドガバナパターンを利用してデイーゼルエンジン
の変速時にミート回転数に合わせることが示され
ているが、運転者には、変速中、例えばアクセル
を踏んだり離したりする者やアクセルを全く踏ま
ない者など、さまざまなクセの人がいるため、変
速時にオールスピードガバナパターンを利用した
場合、運転者の運転技術による違いによりオール
スピードガバナパターンでは噴射量が急増するこ
とがあり、ミート回転数への収束が遅れたり、燃
料の無駄につながるという問題がある。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、車両走行中のクラツチの接続
時に機関回転数とトランスミツシヨンの入力軸回
転数とが一致するよう自動的に制御し得る車両用
内燃機関の機関回転数制御装置を提供することに
よつて、ギアチエンジの際に生ずる加減速シヨツ
クを運転者の運転技術に関係なく低減すると共
に、プロペラシヤフトやクラツチ板等の機械的な
劣化を抑制することを目的としている。

〔発明の構成〕

かかる目的を達するための本発明の構成は、第
１図に示す如く、 変速時にオールスピードガバナパターンを利用
して回転数を制御する車両用内燃機関の機関回転
数制御装置において、 変速時のミート回転数を演算するミート回転数
演算手段と、 エンジン回転数を前記ミート回転数とするため
の擬似アクセル開度を前記ミート回転数に応じて
演算する擬似アクセル開度演算手段と、 該擬似アクセル開度とエンジン回転数とをパラ
メータとし、前記オールスピードガバナパターン
に基づいて変速時の燃料噴射量を演算する燃料噴
射量演算手段と、 を備えたことを特徴とする車両用内燃機関の機関
回転数制御装置を要旨としている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第２図は本実施例の機関回転数制御装置が搭載
されたデイーゼルエンジン及びその周辺装置を示
す概略系統図であつて、本制御装置においては、
機関回転数（以下、エンジン回転数ともいう。）
の制御を燃料噴射ポンプにより供給される燃料噴
射量の制御によつて行なう。

図において１は燃料噴射ポンプ、２はエンジ
ン、３はクラツチ、４はトランスミツシヨン、５
はアクセルペダル、６はシフトレバー、１０は制
御回路を示しており、制御回路１０においては、
後述する各種センサからの検出信号に基づき燃料
噴射ポンプ１から供給する燃料の噴射量を演算
し、燃料噴射ポンプ１に備えられたアクチユエー
タ１１の駆動信号を出力する処理が実行される。

燃料噴射ポンプ１は、燃料タンク１２よりフイ
ードポンプ１３を介して供給された燃料をエンジ
ン２の各気筒にインジエクタ１４を通して噴射す
ることとなるのであるが、その噴射量は、上記制
御回路１０により演算され出力される駆動信号に
より駆動されるアクチユエータ１１によつて制御
される。また燃料噴射ポンプ１１のドライブシヤ
フト１５はエンジン２のクランクシヤフト１６の
回転と連動するようにされており、この燃料噴射
ポンプ１にはエンジン回転数Neを検出するため
の回転数センサ２１が取り付けられている。

次に２２はクラツチ３又は図示しないクラツチ
ペダルに取り付けられ、クラツチ３の断・続状態
を検出するためのクラツチセンサ、２３は車速を
検出するために、トランスミツシヨン４の出力軸
の回転数を検出する車速センサ、２４はトランス
ミツシヨン４のギア位置を検出するために、シフ
トレバー６に取り付けられたギア位置センサ、２
５はアクセル５の踏み込み状態を検出するアクセ
ルセンサであり、前述の回転数センサ２１やこれ
ら２２ないし２５の各種センサからの検出信号は
制御回路１０に出力される。

またエンジン２には冷却水温を検知するための
水温センサ２６、吸入空気温を検知するための吸
気温センサ２７等が設けられ、その検出信号は制
御回路１０に出力されるよう構成され、その他エ
アコンのON−OFF信号等も制御回路１０に出力
されるよう構成されている。そしてこれらの水温
センサ２６や吸気温センサ２７からの検出信号、
あるいはエアコンのON−OFF信号等は、エンジ
ン冷間時やエンジンの高負荷時に燃料を増量する
ためのパラメータとして用いられることとなる。

更にアクチユエータ１１にはその状態を検知す
るためのセンサが設けられており、制御回路１０
において上記各種センサからの信号に基づき求め
られる噴射量の燃料が供給できるようにアクチユ
エータ１１の状態を検知しつつ駆動信号を出力す
るよう構成されている。

次に制御回路１０の構成を第３図に示し説明す
る。図に示す如く、制御回路１０はCPU３０を
中心に構成され、波形整形回路３１、マルチプレ
クサ３２、Ａ／Ｄ変換器３３、バツフア３４、
ROM３５、RAM３６及び駆動制御回路３７を
備えている。波形整形回路３１は回転数センサ２
１及び車速センサ２３から出力されるエンジン回
転数や車速に応じた検出信号をルス波形に整形
し、CPU３０に入力する。またギア位置センサ
２４、アクセルセンサ２５、水温センサ２６、及
び吸気温センサ２７等にて検出されたアナログ信
号はマルチプレクサ３２を介して順次Ａ／Ｄ変換
器３３に入力され、デジタル信号に変換されて
CPU３０に入力される。次にクラツチセンサ２
２からのクラツチ３の断・続信号や、エアコンス
イツチ３９からのON−OFF信号等はバツフア３
４を介してCPU３０に入力される。

ROM３５には後述の燃料噴射量を演算するた
めの制御プログラムや、予め設定されたパターン
データ等が記憶されており、CPU３０にてROM
３５内に記憶されたデータあるいはRAM３６に
一時的に記憶されたデータを用いて上記制御プロ
グラムに従い燃料噴射量を演算すると共に、その
噴射量に対応するアクチユエータ１１の位置信号
を駆動制御回路３７に出力する。そして駆動制御
回路３７においてはアクチユエータ１１に設けら
れたアクチユエータ１１の状態を検知するセンサ
からの信号と、CPU３０から出力されたアクチ
ユエータ１１の位置信号とが一致し、燃料噴射ポ
ンプ１から所望の燃料が噴射できるようアクチユ
エータ１１に駆動信号を出力する。

次に上記制御回路１０のCPU３０にて実行さ
れる燃料噴射量の演算処理を第４図に示す制御プ
ログラムを表わすフローチヤートに沿つて説明す
る。尚この演算処理はイグニツシヨンスイツチが
ON状態に操作され、その後OFF状態とされるま
での間、例えば5msec毎に演算処理されるもので
ある。

処理が開始されると、まずステツプ１０１にて
上記車速センサ２３からの検出信号に基づき求め
られる車速が所定値Ｘ以下であるか否かの判定を
実行する。そして車速が所定値Ｘ以下であればス
テツプ１０２に移行し、上記回転数センサ２１か
らの検出信号により求められるエンジン回転数
Neと、アクセルセンサ２５からの検出信号によ
り求められる実アクセル位置Accとをパラメータ
とする第５図に示す如き通常走行用のパターンデ
ータから燃料噴射量Ｑを求め、必要に応じて水温
センサ２６、吸気温センサ２７、あるいはエアコ
ンスイツチ３９等から得られる冷却水温や吸入空
気温あるいはエンジン２の負荷状態等により補正
するといつた、従来より実行されている噴射量算
出処理を実行する。

一方上記ステツプ１０１にて車速が所定値Ｘを
越えていると判断されると続くステツプ１０３に
移行し、クラツチセンサ２２からの信号によりク
ラツチ３が遮断されているか否かの判定を行な
い、クラツチ３が接続されている場合には上記ス
テツプ１０２に移行して上述の噴射量算出処理を
実行する。

次に上記ステツプ１０１にて車速が所定値Ｘを
越えていると判定され、またステツプ１０３にて
クラツチ３が遮断状態であると判断されると、続
くステツプ１０４以降の、本発明にかかわる主要
な処理である、変速時に加減速シヨツクが生じな
いよう、クラツチ遮断時のエンジン回転数をトラ
ンスミツシヨン４の入力軸回転数に一致させるべ
く燃料噴射量を制御するといつた、一連のエンジ
ン回転数制御処理に移行する。ここでこのエンジ
ン回転数制御処理に移行する条件として単にクラ
ツチ３が遮断状態であることだけでなく、車速が
所定値Ｘを越えていることを入れているのは、少
なくともトランスミツシヨン４の入力軸回転数が
所定回転数以上の場合にステツプ１０４以降のエ
ンジン回転数制御処理に移るようにするためであ
つて、例えば停止寸前のような低速走行時にはギ
ア位置が高いとトランスミツシヨン４の入力軸回
転数が低く、その回転数にエンジン回転数Neを
合わせようとすればエンジン２を停止させてしま
う恐れがあるからである。従つてこのステツプ１
０１の処理においては、トランスミツシヨン４の
ギア位置と車速とからトランスミツシヨン４の入
力軸回転数を求め、この回転数が所定値以上か否
かの判定を行なうようにしてもよい。またこのよ
うな理由から本実施例においてミート回転数演算
手段としては後述のステツプ１０７による処理
と、車速センサ２３及びギア位置センサ２４が相
当することがわかる。

上記車速及びクラツチ３の条件が成立し、変速
時のエンジン回転数制御が開始されると、まずス
テツプ１０４にてギア位置センサ２４からの信号
に基づきトランスミツシヨン４のギア位置を検知
し、そのギア位置がRAM３６の所定のエリア内
に格納されている前回の処理でのギア位置から変
化しているか否かの判定を行なう。そしてこのス
テツプ１０４にてギア位置が変化したと判定する
と、次ステツプ１０５に移行してそのギア位置が
ニユートラル位置であるか否かの判定を行なう。

ここでギア位置がニユートラル位置でない場合
には次のステツプ１０６に移行し、RAM３６の
所定のエリア内に格納されたギア位置を今回求め
られたギア位置に変更し、続くステツプ１０７に
移行する。

一方ステツプ１０４にてギア位置が前回の処理
から変化していないと判断された場合、あるいは
ステツプ１０５にてギア位置がニユートラル位置
であると判断された場合には、そのままステツプ
１０７の処理に移る。

ステツプ１０７においては、上記RAM３６の
所定のエリア内に格納されたギア位置と、前記ス
テツプ１０１にて用いた車速センサ２３からの信
号に基づき求められる車速とを用いてトランスミ
ツシヨン４の入力軸の回転数、つまりクラツチ３
の車輪側の回転数を算出する。この回転数は車両
の惰性走行状態に応じて車速が変化するため時々
刻々と変化するものであつて、本実施例において
はこの回転数にエンジン回転数を一致させるべく
燃料噴射量を制御することとなる。以下この回転
数をミート回転数Nmという。

上記ステツプ１０７にてミート回転数Nmが算
出されると続くステツプ１０８が実行され、この
ミート回転数Nmをパラメータとして予め定めら
れた第６図に示す如きマツプよりエンジン回転数
Neをミート回転数Nmとするための疑似アクセ
ル位置Acc′を求め続くステツプ１０９に移行す
る。そしてステツプ１０９においては上記ステツ
プ１０８にて求められた疑似アクセル位置
Acc′と回転数センサ２１からの信号に基づき求
められる実際のエンジン回転数Neとをパラメー
タとして、第７図に示す如き変速時オールスピー
ドガバナパターンに従い燃料噴射量Ｑを求める。
尚上記第６図に示したミート回転数Nmから疑似
アクセル位置Acc′を求めるためのパターンデー
タは、第７図に示した変速時オールスピードガバ
ナパターンと、エンジンの無負荷回転曲線との交
点のデータを線型に内分して求めたデータを予め
記憶させたものである。これは変速時、即ちクラ
ツチ３の遮断時にはエンジンが無負荷状態で運転
されているからであつて、上記のように第６図の
パターンデータにより疑似アクセル位置を求め、
次に第７図の変速時オールスピードガバナパター
ンデータより燃料噴射量Ｑを求めるようにすれ
ば、実際のエンジン回転数Neがミート回転数
Nmに一致するよう制御でき、クラツチ３接続時
において加減速シヨツクを生ずることなく、スム
ーズにクラツチ３を接続することができ、更にプ
ロペラシヤフト等のねじれやクラツチ３の摩耗等
を防止することもできるようになる。

このようにしてステツプ１０２又はステツプ１
０９にて燃料噴射量Ｑが求められると、ステツプ
１１０にてその噴射量に応じたアクチユエータ１
１の位置信号を駆動制御回路３７に出力し、本ル
ーチンの処理を一旦終了する。

以上詳述した如く、本実施例においては、車両
の通常走行時には、ステツプ１０２の処理により
第５図に示したような単にアクセルの踏み込み量
によつて噴射量が増減されるいわゆる高低速ガバ
ナパターンによつて燃料噴射量Ｑを算出し、変速
時にクラツチが遮断された場合には、エンジン回
転数Neをトランスミツシヨン４の入力軸回転数
であるミート回転数Nmに早く正確に制御できる
よう、ステツプ１０７ないしステツプ１０９の処
理により第７図に示したオールスピードガバナパ
ターンを用いて燃料噴射量を求めるようにしてい
る。従つてクラツチを接続する際にはクラツチの
エンジン側の回転数と車輪側の回転数とを一致す
ることができ、変速時の加減速シヨツクを防止す
ると共に動力伝達部分の劣化を防止することもで
きる。

ここで上記実施例においてはクラツチ接続後は
上述の高低速ガバナパターンに従い燃料噴射量Ｑ
を求めるようにされているが、その場合アクセル
の踏み込み量によつて燃料噴射量が急激に増加す
ることが考えられるので、クラツチ接続後の処理
として、第８図に示す如く、クラツチ遮断時に燃
料噴射量Q₁と回転数センサ２１からの信号に基
づき求められる実際のエンジン回転数Ne₁とから
高低速ガバナパターン上でのアクセル位置
Acc″を求め、燃料噴射量を実際のアクセル位置
Accに応じた燃料噴射量Q₂まで徐々に増加してゆ
くようにしてもよい。つまり、例えば、燃料噴射
量Ｑを求めるためのアクセル位置として、１回の
処理毎にアクセル位置Acc″を５％ずつ増加した
値を用い、最終的に実アクセル位置Accに応じた
燃料噴射量Q₂が求められるようにすればよい。

また上記実施例においては、上述した如く、通
常走行用のパターンデータとして高低速ガバナパ
ターンを用い燃料噴射量Ｑを求めるようにしてい
るが、通常走行時にもオールスピードガバナパタ
ーンを用いて燃料噴射量Ｑを求めるようにしても
よく、クラツチ遮断時には本実施例のように無負
荷曲線とオールスピードガバナパターンとから疑
似アクセル位置Acc′を求め、エンジン回転数Ne
をミート回転数Nmに合わせるようにしてもよ
い。

更に上記実施例のようにオールスピードガバナ
パターンを用いてエンジン回転数Neをミート回
転数Nmに合わせる場合、エンジン回転数Neと
ミート回転数Nmとの誤差△Ｎ求め、その誤差△
Ｎに応じた修正項により擬似アクセル位置
Acc′を演算して燃料噴射量Ｑを求めるようにし
てもよい。この場合修正項としては上記回転数の
誤差△Ｎに比例した値、あるいは該差△Ｎに応じ
て求められる補正量を積分した値、もしくはその
２つを組み合わせた値等を用いればよい。

また上記実施例においてはエンジン回転数Ne
を一致させるためのミート回転数Nmを、車速と
トランスミツシヨンのギア位置、つまりトランス
ミツシヨンの出力軸回転数とギア比とにより求め
るようにしているが、例えばクラツチの車輪側回
転軸やトランスミツシヨンの入力軸等に電磁ピツ
クアツプ式の回転数センサを設け、ミート回転数
Nmを直接検出するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明では、変速時にミ
ート回転数にエンジン回転数を合わせる為に、擬
似アクセル開度を演算し、変速時はこの擬似アク
セル開度に基づきオールスピードガバナパターン
を利用して噴射量を決定しているので、運転者の
運転技術の違いに関係なく従来問題となつていた
回転数の違いによる加減速シヨツクを抑え、良好
な車両走行性を得ることができるようになる。ま
たこの加減速シヨツクによるプロペラシヤフトの
ねじれや、クラツチの摩耗等、動力伝達部の劣化
も抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすブロツク図、第
２図ないし第７図は本発明の一実施例を示し、第
２図はデイーゼルエンジン及びその周辺装置を表
わす概略構成図、第３図は制御回路１０を表わす
ブロツク図、第４図は制御回路１０にて実行され
燃料噴射量Ｑを演算する制御プログラムを表わす
フローチヤート、第５図ないし第７図は第４図に
示す制御プログラム実行の際に用いられるパター
ンデータを示すグラフであつて、第５図は通常走
行時に用いられ燃料噴射量Ｑを求めるためのパタ
ーンデータを表わすグラフ、第６図はミート回転
数Nmに応じて疑似アクセル位置Acc′を設定する
ために用いられるパターンデータを表わすグラ
フ、第７図はクラツチ遮断時のエンジン回転数制
御実行の際に用いられる燃料噴射量Ｑを求めるた
めのパターンデータを表わすグラフ、第８図は他
の例としてクラツチ接続直後に燃料噴射量Ｑを求
める際の処理を説明する説明図である。 １０…制御回路、２１…回転数センサ、２２…
クラツチセンサ、２３…車速センサ、２４…ギア
位置センサ、３０…CPU。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変速時にオールスピードガバナパターンを利
   用して回転数を制御する車両用内燃機関の機関回
   転数制御装置において、 変速時のミート回転数を演算するミート回転数
   演算手段と、 エンジン回転数を前記ミート回転数とするため
   の擬似アクセル開度を前記ミート回転数に応じて
   演算する擬似アクセル開度演算手段と、 該擬似アクセル開度とエンジン回転数とをパラ
   メータとし、前記オールスピードガバナパターン
   に基づいて変速時の燃料噴射量を演算する燃料噴
   射量演算手段とを備えた車両用内燃機関の機関回
   転数制御装置。