[go: up one dir, main page]

JP6183304B2 - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6183304B2
JP6183304B2 JP2014136101A JP2014136101A JP6183304B2 JP 6183304 B2 JP6183304 B2 JP 6183304B2 JP 2014136101 A JP2014136101 A JP 2014136101A JP 2014136101 A JP2014136101 A JP 2014136101A JP 6183304 B2 JP6183304 B2 JP 6183304B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
vehicle
load factor
condition
atmospheric pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014136101A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016014337A5 (ja
JP2016014337A (ja
Inventor
恒義 西田
恒義 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014136101A priority Critical patent/JP6183304B2/ja
Priority to CN201510372964.3A priority patent/CN105275629B/zh
Priority to US14/754,844 priority patent/US9447718B2/en
Publication of JP2016014337A publication Critical patent/JP2016014337A/ja
Publication of JP2016014337A5 publication Critical patent/JP2016014337A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6183304B2 publication Critical patent/JP6183304B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12Pump-driving arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/023Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657Engine torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0666Engine power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/60Operating parameters
    • F01P2025/62Load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/60Operating parameters
    • F01P2025/64Number of revolutions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2037/00Controlling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/26Control of the engine output torque by applying a torque limit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/0225Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、水冷式のエンジンが搭載された車両に適用される車両制御装置に関する。
従来、上記のような車両制御装置として、特許文献1に記載の装置が知られている。同文献に記載の車両制御装置では、エンジンの冷却水温が高い場合、変速機のシフトダウンを強制的に行ってエンジン回転速度を高めている。そしてこれにより、エンジンにより駆動されるウォーターポンプの冷却水の吐出流量を増加させて、エンジンの冷却能力を高めることで、冷却水の沸騰を、ひいてはオーバーヒートの発生を抑制している。
特開2013−177947号公報
ところが、上記のような従来の車両制御装置における強制的なシフトダウンは、運転者の操作とは無関係に実施される。そのため、その実施に伴うエンジン回転速度の上昇は、運転者の想定外のものとなり、違和を感じさせやすい。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、運転者が違和をより感じにくい態様で冷却水の過昇温を抑制することのできる車両制御装置を提供することにある。
上記課題を解決する車両制御装置は、エンジンと、そのエンジンにより駆動されて同エンジンを冷却するための冷却水を循環させるウォーターポンプと、エンジンの回転を変速して駆動輪に伝えるとともに、その変速比を手動操作により変更可能な変速機と、を備える車両に適用され、そうした車両において運転者のアクセルペダル操作に応じたエンジンの出力制御を行う。そして、同車両制御装置は、そうしたエンジンの出力制御において、エンジンの負荷状況に対して同エンジンの冷却能力が不足していると判断される条件が成立したときには、そのときのアクセル操作量で上記条件が成立していない場合のエンジン出力よりも同エンジン出力を低下させている。
運転者は、アクセルペダルを踏み込んでもなお、トルク不足を感じれば、変速機の変速比を下げる操作、いわゆるシフトダウン操作を行う。そのため、上記制御装置での出力制御において、エンジンの負荷状況に対してその冷却能力が不足していると判断される条件が成立してエンジン出力が低下されると、車両の推進トルクが低減されて、運転者のシフトダウン操作が促される。運転者が変速機のシフトダウン操作を行えば、エンジン回転速度が高まるため、ウォーターポンプの冷却水の吐出流量が増加されて、エンジンの冷却能力が高まる。このときのエンジン回転速度の上昇は、自らが行ったシフトダウン操作によるものであるため、それにより運転者が違和を感じることはない。したがって、上記車両制御装置では、運転者が違和をより感じにくい態様で冷却水の過昇温が抑制されるようになる。
エンジンの要求負荷率が高いときには、エンジンの発熱量が多くなる。よって、上記冷却能力が不足していると判断される条件は、エンジンの要求負荷率が制限負荷率よりも高いことをその成立の要件とすることが望ましい。また、大気圧が低ければ、冷却水の沸点が下がるため、冷却水の沸騰が生じやすくなる。よって、上記制限負荷率は、大気圧が低いときには、同大気圧が高いときに比して、低い値に設定することが望ましい。
一方、運転者が変速機の変速比として、現状の車両走行条件に本来適した変速比よりも低い変速比を選択していると、エンジンが想定よりも高負荷率かつ低回転で運転されることになる。よって、上記冷却能力が不足していると判断される条件は、現状の車両の走行状況に応じて決定される基準変速比よりも低い変速比とされていることをその成立の要件とすることが望ましい。
車両制御装置の一実施形態についてその全体構成を模式的に示す図。 同車両制御装置において実行される出力低下制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 同出力低下制御ルーチンの処理において算出される制限負荷率とエンジン回転速度および大気圧との関係を示すグラフ。
以下、車両制御装置の一実施形態を、図1〜図3を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の車両制御装置が適用される車両のエンジン10は、自動変速機11を介して駆動輪12に駆動連結されている。エンジン10の回転は、自動変速機11で変速された後、駆動輪12に伝達される。この車両に搭載される自動変速機11は、ギア比の異なる複数のギア段の中から使用するギア段を選択することで、変速比を段階的に切り換える有段式の自動変速機として構成されている。
エンジン10は、ターボチャージャー13、インタークーラー14、スロットルバルブ15およびインジェクター16を備える。ターボチャージャー13は、エンジン10での燃焼に供される空気を圧縮し、インタークーラー14は、その圧縮後の空気を冷却する。スロットルバルブ15は、燃焼に供される空気の量を調整し、インジェクター16は、燃焼に供される空気中に燃料を噴射する。
また、エンジン10には、ウォーターポンプ17が設けられている。ウォーターポンプ17は、エンジン10により駆動されて、同エンジン10を冷却するための冷却水を循環させる。具体的には、ウォーターポンプ17は、ベルト等を介して、エンジン10の出力軸であるクランクシャフトにその回転軸が駆動連結されており、クランクシャフトの回転に連動してその回転軸が回転することで冷却水を加圧吐出するように構成されている。これにより、冷却水は、エンジン10の内部に形成されたウォータージャケットとラジエーターとを通って循環し、エンジン10での受熱とラジエーターでの放熱とを繰り返すことでエンジン10を冷却する。なお、ウォーターポンプ17が吐出する冷却水の流量(吐出流量)は、エンジン10の回転速度(エンジン回転速度NE)に相関し、エンジン回転速度NEが高いほど、その吐出流量は多くなる。
こうした車両は、電子制御ユニット18により制御されている。電子制御ユニット18には、エアフローメーター19、クランクセンサー20、アクセルペダルセンサー21、車速センサー22、大気圧センサー23、水温センサー24といった、車両各部に設けられた各種センサーが接続されている。エアフローメーター19は、エンジン10での燃焼に供される空気の量(吸入空気量GA)を検出し、クランクセンサー20は、エンジン10の回転位相(クランク角)を検出する。また、アクセルペダルセンサー21は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量ACCP)を検出し、車速センサー22は車両の走行速度(車速SPD)を検出する。さらに、大気圧センサー23は、大気圧PAを検出し、水温センサー24は、上記冷却水の温度(冷却水温THW)を検出する。なお、電子制御ユニット18は、現状のエンジン回転速度NEを、クランクセンサー20の検出結果から演算して求めている。
加えて、電子制御ユニット18には、シフトレバー装置25が接続されている。シフトレバー装置25は、運転者のシフトレバーの操作位置を電子制御ユニット18に送信する。このシフトレバー装置25には、シフトレバーの操作位置として、ドライブ位置とマニュアル位置とが設けられている。シフトレバーがドライブ位置に操作されているときには、電子制御ユニット18は、自動変速モードによる自動変速機11の制御を行う。このときの自動変速機11のギア段は、車両の走行状況(車速SPD、アクセル操作量ACCPなど)に応じて自動的に切り換えられる。一方、シフトレバーがマニュアル位置に操作されているときには、電子制御ユニット18は、手動変速モードによる自動変速機11の制御を行う。このときの自動変速機11のギア段は、エンジン回転速度NEが許容範囲内に収まるなどの条件を満たす限りにおいて、運転者の昇段(シフトアップ)/降段(シフトダウン)の操作に応じて昇降される。
また、電子制御ユニット18は、車両制御の一環として、エンジン10の出力制御を行っている。この出力制御は、基本的には、以下のように行われる。すなわち、エンジン10の出力制御に際して電子制御ユニット18はまず、アクセル操作量ACCPや現状のエンジン10の運転状況(エンジン回転速度NEなど)に応じて、エンジン10の負荷率の要求値である要求負荷率を算出する。負荷率は、現状のエンジン回転速度NEにおいて自然吸気状態でスロットルバルブ15を全開としたときの吸入空気量に対しての、現状の吸入空気量GAの比率である。そして、電子制御ユニット18は、エンジン10の負荷率が要求負荷率となるようにスロットルバルブ15を制御して、吸入空気量GAを調整する。さらに、電子制御ユニット18は、吸入空気量GAに応じてインジェクター16の燃料噴射量を制御することで、エンジン10の出力を現状の運転状態に適した大きさに調整する。
さて、こうした車両では、下記の条件が重なると、エンジン10の発熱に対して十分な冷却能力を確保することが困難となる。
(イ)高地を走行している。
(ロ)台車の牽引などで、車重が重くなっている。
(ハ)手動変速モードにおいて運転者が、現状の車両の走行状況に適したギア段よりもハイ側のギア段、すなわち変速比がより低くなる側のギア段を選択している。
すなわち、高地では、大気圧が低く、冷却水の沸点が下がるため、通常より低い冷却水温THWでエンジン10のオーバーヒートが発生する。また、車重が重ければ、その分、エンジン負荷が高くなり、エンジン10の発熱が増加する。さらに、上記のようなハイ側のギア段が選択されていれば、エンジン負荷がより高くなってエンジン10の発熱が増加するとともに、エンジン回転速度NEが低くなって、ウォーターポンプ17の冷却水の吐出流量が減少するため、エンジン10の冷却能力が低下する。
なお、自然吸気エンジンでは、大気圧が低ければ、エンジン負荷が上がらなくなるため、上記のような冷却能力の不足は生じにくい。これに対して、エンジン10のような過給エンジンでは、大気圧が低くても、過給によりエンジン負荷が高まるため、車両の走行状況によって冷却能力に不足が生じてしまうことがある。
このような冷却能力が不足した状態が長時間継続すれば、冷却水温が上昇して、冷却水の沸騰を、ひいてはエンジン10のオーバーヒートを招く虞がある。そこで、本実施形態の車両制御装置では、エンジン10の出力制御に際し、冷却水が沸騰しやすい状態で車両が走行されているときには、そうではないときに比して、エンジン出力を低下させるようにすることで、冷却水の過昇温の抑制を図るようにしている。
図2に、上記のような出力制御を行うための出力低下制御ルーチンのフローチャートを示す。同ルーチンの処理は、エンジン10の出力制御の一環として行われ、上述した要求負荷率の算出後、その要求負荷率をスロットルバルブ15の開度制御に反映させる前に、電子制御ユニット18が実行する処理となっている。
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS100において、冷却水温THWが規定の沸騰判定値未満であるか否かが判定される。沸騰判定値の値には、想定される大気圧の最小値における冷却水の沸点、若しくはその沸点よりも若干低い温度が設定されている。ここで、冷却水温THWが沸騰判定値以上であれば(S100:NO)、エンジン10はオーバーヒート状態にあるか、その寸前の状態にあることになる。このときには、ステップS101に処理が進められ、そのステップS101において、過昇温時制御が実施される。過昇温時制御では、インジケーターの点灯などによる運転者への警告が行われるとともに、車両の退避走行が可能なだけの必要最小限の大きさまでエンジン出力が低下される。そして、ステップS102において、後述するカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
一方、冷却水温THWが沸騰判定値未満であれば(S100:YES)、ステップS103に処理が進められる。ステップS103では、自動変速機11において選択中のギア段が、Dレンジギア段よりもハイ側のギア段であるか否かが判定される。ここで、Dレンジギア段は、自動変速モードで自動変速機11が制御されているときに、現状の車両走行状況で選択されるギア段である。自動変速モードでは、選択中のギア段とDレンジギア段とが常に一致するため、このステップS103の判定結果は常に否定判定(NO)となる。よって、ステップS103の判定結果が肯定判定(YES)となるのは、手動変速モードにおいて、運転者が手動操作により、Dレンジギア段よりもハイ側のギア段を選択しているときとなる。ちなみに、本実施形態では、こうしたDレンジギア段の変速比が、現状の車両走行状況に応じて決定される基準変速比に対応している。
こうしたステップS103の判定結果が否定判定であれば(NO)、上述のステップS102に処理が進められ、そのステップS102においてカウンターがクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、ステップS103の判定結果が肯定判定であれば(YES)、ステップS104に処理が進められる。そして、そのステップS104において、エンジン回転速度NEおよび大気圧PAに基づいて制限負荷率が算出される。
図3に、エンジン回転速度NEおよび大気圧PAと制限負荷率との関係を示す。同図に実線で示される各曲線L1〜L4は、それぞれ異なる大気圧における制限負荷率とエンジン回転速度NEとの関係を表したものである。曲線L1〜L4は、曲線L1、L2、L3、L4の順で、低い大気圧PAにおける上記関係を表したものとなっている。また、同図に一点鎖線で示される曲線は、当該エンジン10における負荷率の最大値(最大負荷率)とエンジン回転速度NEとの関係を、同図に点線で示される曲線は、強制冷却制御時のエンジン負荷率の上限値(上限負荷率)とエンジン回転速度NEとの関係を表している。
同図に示されるように、制限負荷率は、低回転速度域では、最大負荷率よりも低い値に、高回転速度域では、最大負荷率と同じ値に設定される
また、低回転速度域での制限負荷率は、大気圧PAが低いときには、同大気圧PAが高いときに比して低い値に設定される。より詳しくは、大気圧PAが低いほど、低い値に設定される。ただし、現在の大気圧PAが標準大気圧、すなわち海抜0mでの標準的な大気圧であるときの制限負荷率は、最大負荷率と同じ値に設定される。
こうして制限負荷率が算出されると、ステップS105に処理が進められ、そのステップS105において、上述したようにアクセル操作量ACCPや現状のエンジン10の運転状況に応じて算出された要求負荷率が、ここで算出した制限負荷率よりも高いか否かが判定される。ここで、要求負荷率が制限負荷率以下であれば(S105:NO)、上述のステップS102に処理が進められ、そのステップS102においてカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、このステップS105における要求負荷率および制限負荷率の比較に基づく判定では、エンジン10の負荷状況に対して同エンジン10の冷却能力が不足しているかどうかが判断されている。
一方、要求負荷率が制限負荷率を超えており、ステップS105の判定結果が肯定判定とされたのであれば(YES)、標準大気圧よりも低い大気圧下で、自動変速機11のギア段にDレンジギア段よりもハイ側のギア段が選択され、かつエンジン10が高負荷低回転運転されている状態となっていることになる。すなわち、冷却水が沸騰しやすい状態で車両が走行されていることになる。このときには、ステップS106に処理が進められ、そのステップS106において、カウンターの値がカウントアップされる。このカウンターの値は、冷却水が沸騰しやすい状態での車両走行の継続時間を表す。
カウンターの値がカウントアップされると、ステップS107に処理が進められ、そのステップS107において、カウンターの値が規定の低下処理実行判定値以上であるか否かが判定される。すなわち、このステップS107では、冷却水が沸騰しやすい状態での車両走行が規定時間以上継続しているか否かが判定される。
ここで、カウンターの値が低下処理実行判定値未満であれば(S107:NO)、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、カウンターの値が低下処理実行判定値以上であれば(S107:YES)、ステップS108に処理が進められ、そのステップS108において、エンジン出力を平時よりも低下させるための低下処理が実施される。この車両制御装置での低下処理は、要求負荷率の値を、ステップS104で算出された制限負荷率の値に更新することで行われている。すなわち、低下処理の実施時には、制限負荷率による上限ガードが要求負荷率にかけられる。そして、低下処理の実施後、今回の本ルーチンの処理が終了される。
続いて、こうした出力低下制御の実施が、エンジン10の運転状態にもたらす作用を説明する。
高地等の低大気圧下で、手動変速モードにおいてハイ側のギア段が選択された状態で車両が走行されている場合、低大気圧下での冷却水の沸点の低下、エンジン10の高負荷運転によるエンジン発熱の増加、並びにエンジン10の低回転運転によるウォーターポンプ17の吐出流量の低下が相まって、冷却水の沸騰が生じやすい状態となる。本実施形態の車両制御装置では、こうした状態でのエンジン10の運転が規定時間以上継続すると、出力低下制御によってエンジン出力が平時よりも低下される。
こうしてエンジン出力が低下されると、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでも、車両の推進トルクはあまり大きくならないようになる。運転者は、トルク不足を感じれば、シフトダウン操作を行う。そのため、上記のような出力低下制御によるエンジン出力の低下によれば、運転者のシフトダウン操作が促される。そして、運転者が実際にシフトダウン操作を行えば、エンジン回転速度NEが上昇して、ウォーターポンプ17の冷却水の吐出流量が増加されるため、エンジン10の冷却能力が高まるようになる。また、エンジン負荷も低下するため、エンジン10の発熱も少なくなる。その結果、冷却水の過昇温が抑えられるようになる。
なお、このときのエンジン回転速度NEの上昇は、自らが行ったシフトダウン操作によるものであるため、それにより運転者が違和を感じることはない。したがって、運転者が違和をより感じにくい態様で冷却水の過昇温が抑制されるようになる。このように、出力低下制御の実施によっては、過昇温時制御の実行が必要となる沸点判定値まで冷却水温が上昇する前に、その上昇が抑制される操作(シフトダウン操作)を行うよう運転者を誘導する作用がもたらされる。
以上の本実施形態の車両制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、運転者のアクセルペダル操作に応じたエンジン10の出力制御において、エンジン10の負荷状況に対して同エンジン10の冷却能力が不足すると判断される条件が成立したときには、そのときのアクセル操作量ACCPで同条件が成立していない場合のエンジン出力よりも同エンジン出力を低下させるようにしている。そのため、エンジン回転速度NEが高められて冷却水温の上昇を抑制可能な、運転者のダウンシフト操作を促すことができる。こうした操作誘導の結果によるエンジン回転速度NEの上昇は、運転者が自ら行った操作の結果によるものであり、それが違和を感じさせることはない。したがって、運転者が違和をより感じにくい態様で冷却水の過昇温を抑制することができる。
(2)本実施形態では、要求負荷率が制限負荷率を超えていることを、エンジン10の負荷状況に対して同エンジン10の冷却能力が不足すると判断する条件の成立要件としている。たとえば、エンジン10の高負荷低回転運転時には、エンジン10の発熱は多いが、ウォーターポンプ17の冷却水の吐出流量は少ないため、冷却水の沸騰が生じやすい。そのため、そうした高負荷低回転運転の継続を条件とすることで、冷却水が沸騰しやすい状態での車両走行を的確に判定して、エンジン出力の低下処理を適切な状況において実施することができる。
(3)本実施形態では、大気圧PAが標準大気圧よりも低いことを条件に、冷却水が沸騰しやすい状態で車両が走行していると判定して、エンジン出力の低下処理を実施している。大気圧PAが低ければ、冷却水の沸点が下がるため、冷却水の沸騰が生じやすくなる。そのため、冷却水が沸騰しやすい状態での車両走行を的確に判定して、エンジン出力の低下処理を適切な状況において実施することができる。
(4)本実施形態では、現状の車両走行状況に応じて決定されるDレンジギア段よりもハイ側のギア段が選択されていることを、エンジン10の負荷状況に対して同エンジン10の冷却能力が不足すると判断する条件の成立要件としている。すなわち、自動変速機11の変速比が、現状の車両走行状況に応じて決定される基準変速比よりも低い変速比とされていることを、そうした条件の成立要件としている。運転者が自動変速機11の変速比として、現状の車両走行条件に本来適した変速比よりも低い変速比を選択していると、エンジン10が想定よりも高負荷低回転で運転されることになる。そのため、冷却水が沸騰しやすい状態での車両走行を的確に判定して、エンジン出力の低下処理を適切な状況において実施することができる。
(5)本実施形態では、過昇温時制御が実施される冷却水温(沸騰判定値)よりも冷却水温THWが低いときに、エンジン出力の低下処理を実施するようにしている。そのため、過昇温時制御の実行が必要となる沸点判定値まで冷却水温が上昇する前に、その上昇が抑制される操作を行うよう運転者を誘導することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、沸騰判定値まで冷却水温THWが上昇したときの過昇温時制御として、車両の退避走行を可能とするだけの必要最小限の大きさまでエンジン出力を低下させる制御を行うようにしていたが、これとは別の態様で過昇温時制御を行うようにしてもよい。例えばエンジン出力の低下は行わず、運転者への警告のみを過昇温時制御として行うようにすることもできる。
・上記実施形態における出力低下制御は、手動変速機を採用する車両にも適用が可能である。そうした場合、図2の出力低下制御ルーチンのステップS103での判定は、現状の車両走行状況(例えば車速SPDやアクセル操作量ACCP)から、その走行に本来適したギア段を求め、その求めたギア段と現在選択中のギア段とを比較することで行うことになる。
・上記実施形態における出力低下制御は、無段変速機を採用する車両にも適用が可能である。そうした場合、図2の出力低下制御ルーチンのステップS103での判定は、現状の車両走行状況(例えば車速SPDやアクセル操作量ACCP)から、その走行に本来適した変速比を求め、無段変速機において選択中の変速比とその求めた変速比とを比較することで行うことになる。
・上記実施形態では、変速機の変速比が、現状の車両走行状況に応じて決定される基準変速比よりも低い変速比とされていることを、エンジン10の負荷状況に対して同エンジン10の冷却能力が不足すると判断される条件の成立の要件としている。尤も、変速機の変速比に基準変速比が選択されていても、車両の走行状況により、エンジン10の冷却能力が不足することがある場合には、図2の出力低下制御ルーチンのステップS103の判定を省略し、選択中の変速比(ギア段)に関わらず、エンジン出力の低下処理を実施するようにしてもよい。すなわち、エンジン10の負荷状況に対して同エンジン10の冷却能力が不足すると判断される条件の成立要件から、変速比(ギア段)にかかる条件を省くようにしてもよい。
・上記実施形態では、大気圧PAが低いほど、低回転域における制限負荷率を低い値としていたが、そうした大気圧PAによる制限負荷率の可変設定を行わないようにしてもよい。そうした場合にも、大気圧PAが規定値(例えば標準大気圧)よりも低いことを、図2の出力低下制御ルーチンのステップS106におけるカウンターのカウントアップの条件とすれば、冷却水の沸点が低く、その沸騰が生じやすい状態で車両が走行しているという適切な状況において、エンジン出力の低下処理を実施することが可能となる。
・標準大気圧でも、車両の走行状況によってエンジン10の冷却能力が不足することがある場合には、大気圧PAに関わらず、エンジン出力の低下処理を実施するようにしてもよい。すなわち、冷却水が沸騰しやすい状態で車両が走行されていると判定する条件から、大気圧PAにかかる条件を省くようにしてもよい。
・高負荷高回転運転時など、高負荷低回転運転時以外にも、車両の走行状況によってエンジン10の冷却能力が不足することがある場合には、そうした運転時にもエンジン出力の低下処理が実施されるように、制限負荷率の設定態様を変更してもよい
・上記実施形態では、制限負荷率を要求負荷率に設定することで、エンジン出力の低下処理を実施していたが、要求負荷率を低下補正することで、低下処理を実施するようにしてもよい。そうした場合の要求負荷率の低下補正の量は、固定した値としてもよいし、例えば大気圧PA、冷却水温THWなどに応じた可変値としてもよい。
・上記実施形態は、過給エンジンを搭載する車両に適用されていたが、自然吸気エンジンでも車両の走行状況によってその冷却能力が不足することがある場合には、上記実施形態におけるような出力低下制御を、自然吸気エンジンを搭載する車両に適用するようにしてもよい。
10…エンジン、11…自動変速機(変速機)、12…駆動輪、13…ターボチャージャー、14…インタークーラー、15…スロットルバルブ、16…インジェクター、17…ウォーターポンプ、18…電子制御ユニット、19…エアフローメーター、20…クランクセンサー、21…アクセルペダルセンサー、22…車速センサー、23…大気圧センサー、24…水温センサー、25…シフトレバー装置。

Claims (4)

  1. エンジンと、そのエンジンにより駆動されて同エンジンを冷却するための冷却水を循環させるウォーターポンプと、前記エンジンの回転を変速して駆動輪に伝えるとともに、その変速比を手動操作により変更可能な変速機と、を備える車両に適用されて、運転者のアクセルペダル操作に応じて前記エンジンの出力制御を行う車両制御装置において、
    前記出力制御において、前記エンジンの負荷状況に対して同エンジンの冷却能力が不足していると判断される条件が成立したときには、そのときのアクセル操作量で前記条件が成立していない場合のエンジン出力よりも同エンジン出力を低下させる、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記条件は、前記エンジンの要求負荷率が制限負荷率よりも高いことをその成立の要件とする、
    請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記制限負荷率は、大気圧が低いときには、同大気圧が高いときに比して、低い値に設定される、
    請求項2に記載の車両制御装置。
  4. 前記条件は、現状の車両の走行状況に応じて決定される基準変速比よりも低い変速比とされていることをその成立の要件とする、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両制御装置。
JP2014136101A 2014-07-01 2014-07-01 車両制御装置 Active JP6183304B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014136101A JP6183304B2 (ja) 2014-07-01 2014-07-01 車両制御装置
CN201510372964.3A CN105275629B (zh) 2014-07-01 2015-06-30 车辆控制装置
US14/754,844 US9447718B2 (en) 2014-07-01 2015-06-30 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014136101A JP6183304B2 (ja) 2014-07-01 2014-07-01 車両制御装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016014337A JP2016014337A (ja) 2016-01-28
JP2016014337A5 JP2016014337A5 (ja) 2016-04-21
JP6183304B2 true JP6183304B2 (ja) 2017-08-23

Family

ID=55016714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014136101A Active JP6183304B2 (ja) 2014-07-01 2014-07-01 車両制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9447718B2 (ja)
JP (1) JP6183304B2 (ja)
CN (1) CN105275629B (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6189280B2 (ja) * 2014-11-28 2017-08-30 株式会社Kcm 作業車両の原動機制御装置
DE102016225421A1 (de) * 2016-12-19 2018-07-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Steuerung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs
JP6589906B2 (ja) * 2017-02-16 2019-10-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
WO2019092912A1 (ja) * 2017-11-08 2019-05-16 株式会社村田製作所 電流センサおよびその製造方法
CN112140869A (zh) * 2019-06-26 2020-12-29 长城汽车股份有限公司 车辆水泵的控制方法、系统及车辆
US11066074B2 (en) * 2019-08-07 2021-07-20 Caterpillar Inc. Control of an engine of a machine based on detected load requirements of the machine
US11078825B2 (en) * 2019-10-01 2021-08-03 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for control of propulsion system warmup based on engine wall temperature
CN113650614B (zh) * 2020-05-12 2024-07-12 长城汽车股份有限公司 车辆控制方法、装置及车辆
CN115030827A (zh) * 2021-10-20 2022-09-09 长城汽车股份有限公司 发动机水温保护方法、装置、控制器及汽车

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5297045A (en) * 1976-02-09 1977-08-15 Hino Motors Ltd Overheat display unit
JPH1019686A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Mitsubishi Motors Corp 車両用水温計
JP3319304B2 (ja) * 1996-10-01 2002-08-26 株式会社デンソー 車両用暖房装置
JP3422461B2 (ja) * 1997-12-25 2003-06-30 日野自動車株式会社 ハイブリッド動力装置
JPH11223152A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Mitsubishi Motors Corp 車両用エンジン冷却水温度状態表示装置
JP3894702B2 (ja) 2000-03-31 2007-03-22 本田技研工業株式会社 車両用水冷式エンジンにおける冷却水の温度安定化装置
EP1308609B1 (en) * 2001-10-31 2005-01-26 Visteon Global Technologies, Inc. Method of engine cooling
US7025042B2 (en) * 2002-08-08 2006-04-11 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Methods of operation for controlled temperature combustion engines using gasoline-like fuel, particularly multicylinder homogenous charge compression ignition (HCCI) engines
JP2005170143A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2005325823A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Toyota Motor Corp ウォータポンプ駆動装置
JP4020899B2 (ja) * 2004-08-31 2007-12-12 三菱電機株式会社 電子スロットル制御装置
JP4315192B2 (ja) * 2006-12-13 2009-08-19 株式会社日立製作所 内燃機関の絞り弁制御装置
JP2013177947A (ja) * 2012-02-29 2013-09-09 Daihatsu Motor Co Ltd 制御装置
JP6142468B2 (ja) * 2012-06-01 2017-06-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒保護装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9447718B2 (en) 2016-09-20
US20160003355A1 (en) 2016-01-07
CN105275629A (zh) 2016-01-27
CN105275629B (zh) 2017-12-19
JP2016014337A (ja) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6183304B2 (ja) 車両制御装置
KR101226321B1 (ko) 내연 기관의 연료 컷 오프 상태의 전이 단계를 제어하는 장치
US8078372B2 (en) Output control device for internal combustion engine
KR101847521B1 (ko) 로크업 클러치의 제어 장치
EP2862763B1 (en) Driving force controller for vehicle
JP6436244B2 (ja) 自動変速機及びその制御方法
JP6065446B2 (ja) 車両の制御装置
JP5708468B2 (ja) 制御装置、制御方法
US8706367B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
KR102013486B1 (ko) 자동 변속기의 제어 장치
US20130196819A1 (en) Method of controlling a speed of an engine relative to a turbine speed of a torque converter
JP5789839B2 (ja) ロックアップクラッチの制御装置
JP2006115655A (ja) 車両の制御装置
EP3396133B1 (en) Mechanical supercharging system
JP2006125589A (ja) 車両の制御装置
JP6943205B2 (ja) 変速制御装置
JP4807448B2 (ja) 内燃機関の出力制御装置
CN118640101A (zh) 一种排气制动自适应控制方法及工程机械
JP2011027230A (ja) 車両制御装置
JP2011183900A (ja) 船外機の制御装置
JP2021079715A (ja) 車両
JP2019152220A (ja) 自動変速機の制御装置
JP2009132217A (ja) 車両の定速走行装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160304

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160304

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170627

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170710

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6183304

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151