JP6303337B2 - Control device for internal combustion engine, internal combustion engine, and control method for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の制御装置、内燃機関、及び内燃機関の制御方法に関し、より詳細には、燃費を向上することができる内燃機関の制御装置、内燃機関、及び内燃機関の制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device, an internal combustion engine, and an internal combustion engine control method, and more particularly to an internal combustion engine control device, an internal combustion engine, and an internal combustion engine control method capable of improving fuel efficiency.
エンジンの出力を制御する制御装置に記憶させた複数のエンジントルク曲線(制御用性能線)を、積載量の変化に基づいて自動的に切り換える装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置はエンジンの最大出力を自動的に抑えることで、燃費を向上させている。 There has been proposed a device that automatically switches a plurality of engine torque curves (control performance lines) stored in a control device that controls the output of the engine based on a change in load capacity (see, for example, Patent Document 1). . This device improves fuel efficiency by automatically reducing the maximum output of the engine.
しかし、軽積載での平坦路走行から重積載での登坂路走行まで、幅広いエンジンの負荷条件が使用されるトラックなどの車両においては、道路勾配や強い向かい風などの天候による車両走行抵抗の影響により過剰に出力を制限する場合があり、加速力や登坂力が低下するという問題がある。また、その逆に過剰な出力による燃費の悪化という問題もある。 However, in vehicles such as trucks that use a wide range of engine load conditions, from flat roads with light loads to uphill roads with heavy loads, due to the effects of vehicle running resistance due to weather such as road gradients and strong headwinds. There is a case where the output is limited excessively, and there is a problem that acceleration force and climbing force are reduced. On the other hand, there is a problem that fuel consumption is deteriorated due to excessive output.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、運転手の感じる内燃機関の出力不足感を緩和しながら、車両状況や道路状況に基づいて燃料消費量を低減することができる内燃機関の制御装置、内燃機関、及び内燃機関の制御方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its problem is to reduce fuel consumption based on vehicle conditions and road conditions while alleviating the lack of output of the internal combustion engine felt by the driver. It is an object to provide a control device for an internal combustion engine, an internal combustion engine, and a control method for the internal combustion engine.
上記の課題を解決するための本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の回転数に対して発生するトルクを示す制御用性能線として、前記内燃機関の性能に基づいたガバニング開始回転数を規定するガバニング開始点を備えた第一の制御用性能線に加えて、前記ガバニング開始回転数よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数を規定する低燃費ガバニング開始点を備え、前記第一の制御用性能線よりも消費される燃料を低減するように設定された低燃費制御用性能線を複数設け、前記内燃機関の運転時においては、前記内燃機関を搭載した車両の車両状況、又は道路状況の少なくとも一方に基づいて選択される前記第一の制御用性能線と複数の前記低燃費制御用性能線の内のいずれか一つに沿って、前記内燃機関の出力を制御する出力制御手段を備え、前記第一の制御用性能線に、無負荷での最高回転数を規定する無負荷最高回転数点を設けると共に、前記低燃費制御用性能線に、前記低燃費ガバニング開始点よりも低トルクで、高回転の、且つ前記無負荷最高回転数点よりも高トルクで、低回転の、且つ、複数の前記出力制御手段により選択される前記低燃費制御用性能線すべてで略同トルクとなる経由点を設け、前記経由点が前記低燃費ガバニング開始点と前記無負荷最高回転数点とを結ぶ直線に対して前記内燃機関の低回転側で且つ低トルク側に配置されて、前記経由点から前記無負荷最高回転数点までの区間が、空吹かし区間であり、前記低燃費制御用性能線が、前記低燃費ガバニング開始点から前記無負荷最高回転数点までが、前記経由点で折れ曲がる、又は前記経由点を湾曲しながら通過するように形成される。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention for solving the above-described problem is characterized in that a governing start rotational speed based on the performance of the internal combustion engine is used as a control performance line indicating a torque generated with respect to the rotational speed of the internal combustion engine. In addition to the first control performance line having the governing start point to be defined, the fuel efficiency governing start point for defining the low fuel consumption governing start speed that is lower than the governing start rotational speed is provided, A plurality of fuel efficiency control performance lines set so as to reduce fuel consumption than the control performance line, and during operation of the internal combustion engine, a vehicle situation of a vehicle equipped with the internal combustion engine, or An output for controlling the output of the internal combustion engine along any one of the first control performance line and the plurality of fuel efficiency control performance lines selected based on at least one of road conditions Provided with a non-load maximum rotational speed point that defines the maximum rotational speed without load on the first control performance line, and the low fuel consumption governing start point on the fuel efficiency control performance line. Lower than torque, higher speed, higher torque than the unloaded maximum rotational speed point, lower speed, and substantially all of the fuel efficiency control performance lines selected by the plurality of output control means. A via point having the same torque is provided, and the via point is arranged on the low rotation side and the low torque side of the internal combustion engine with respect to a straight line connecting the low fuel consumption governing start point and the no-load maximum rotation number point. , The section from the via point to the no-load maximum rotational speed point is an idling section, and the performance line for low fuel consumption control is from the low fuel consumption governing start point to the no-load maximum rotational speed point, Bend at the waypoint, or It is formed so as to pass through while bending the reason point.
なお、ここでいう制御用性能線とは、性能曲線やトルクカーブとも言われる内燃機関の出力の状態を示すものであり、この制御用性能線に沿った出力となるように燃料噴射量や吸気量などが決定される。 The control performance line referred to here indicates the output state of the internal combustion engine, also called a performance curve or a torque curve, and the fuel injection amount and intake air are set so that the output is along the control performance line. The amount is determined.
また、ここでいうガバニング開始回転数とは、内燃機関の回転数が高回転領域となった場合に、内燃機関の出力トルクが高トルクにならないように、内燃機関の出力の制御を開始する回転数である。車両の走行中にこのガバニング開始回転数が変速機のギヤ段をシフトする目安となる。 In addition, the governing start rotational speed referred to here is a rotation that starts controlling the output of the internal combustion engine so that the output torque of the internal combustion engine does not become high when the rotational speed of the internal combustion engine is in a high rotational speed range. Is a number. This governing start rotational speed becomes a standard for shifting the gear stage of the transmission while the vehicle is running.
この構成によれば、低燃費制御用性能線における低燃費ガバニング開始回転数を通常制御用性能線のガバニング開始回転数よりも低く設定することで、燃料消費率の低い領域に内燃機関の回転数を早期にシフトさせることができる。これにより、内燃機関を燃料消費率の低い領域で運転する機会が多くなり、燃料消費量を低減することができる。 According to this configuration, by setting the low fuel consumption governing start rotational speed in the fuel efficiency control performance line to be lower than the governing start rotational speed in the normal control performance line, the rotational speed of the internal combustion engine in a region where the fuel consumption rate is low. Can be shifted early. As a result, there are many opportunities to operate the internal combustion engine in a region where the fuel consumption rate is low, and the fuel consumption can be reduced.
また、車両の車両状況、又は道路状況の少なくとも一方に基づいて選択された制御用性能線に沿って内燃機関の出力を制御することで、幅広い内燃機関の運転条件に対して最適な出力を得ることができる。これにより、内燃機関の出力不足を緩和しながら、燃料消費量を低減することができる。 In addition, by controlling the output of the internal combustion engine along a control performance line selected based on at least one of the vehicle situation or road situation of the vehicle, an optimum output is obtained for a wide range of operating conditions of the internal combustion engine. be able to. Thereby, fuel consumption can be reduced, relieving the output shortage of an internal combustion engine.
また、上記の内燃機関の制御装置において、前記通常制御用性能線に、無負荷での最高回転数を規定する無負荷最高回転数点を設けると共に、前記低燃費制御用性能線に、前記低燃費ガバニング開始点よりも低トルクで、高回転の、且つ前記無負荷最高回転数点よりも高トルクで、低回転の経由点を設け、前記低燃費制御用性能線が、前記低燃費ガバニング開始点から前記無負荷最高回転数点までが、前記経由点で折れ曲がる、又は前記経由点を湾曲しながら通過するように形成されるように構成されると、空吹かし時の内燃機関の最高回転数を低燃費制御用性能線に沿って出力が制御されている場合でも通常制御用性能線の無負荷最高回転数と同じにすることで、走行中のシフト時やエアタンク充填時の高アイドル時などでの違和感を抑制することができる。 In the control device for an internal combustion engine, the normal control performance line is provided with a no-load maximum rotational speed point that defines the maximum rotational speed without load, and the low fuel consumption control performance line is A low-speed, low-torque, low-torque, high-torque, low-torque route is provided at a lower torque than the fuel efficiency governing start point, and the low fuel efficiency control performance line starts the low fuel efficiency governing. From the point to the no-load maximum rotational speed point is bent at the via point, or is configured to pass through the via point while being curved, the maximum rotational speed of the internal combustion engine at the time of idling Even when the output is controlled along the performance line for low fuel consumption control, by making it the same as the no-load maximum rotation speed of the normal control performance line, when shifting while traveling or at high idle when filling the air tank, etc. Control discomfort Rukoto can.
なお、経由点は、低燃費ガバニング開始点と無負荷最高回転数点を結ぶ直線よりも原点側に配置されることが望ましい。 In addition, it is desirable that the via point is arranged on the origin side with respect to a straight line connecting the low fuel consumption governing start point and the no-load maximum rotational speed point.
加えて、上記の内燃機関の制御装置において、前記通常制御用性能線に、無負荷での最高回転数を規定する無負荷最高回転数点を設けると共に、前記低燃費制御用性能線に、前記低燃費ガバニング開始点よりも低トルクで、高回転の、且つ前記無負荷最高回転数点よりも高トルクで、低回転の経由点を設け、前記低燃費制御用性能線が、前記低燃費ガバニング開始点から前記経由点までの形状が、前記通常制御用性能線の前記ガバニング開始点から前記無負荷最高回転数点までの形状と略等しい形状に形成されるように構成されると、低燃費ガバニング開始回転数からの吹き上がり感を、通常制御用性能線に沿って制御された場合の吹き上がり感と同様にすることができるので、低燃費制御用性能線に沿って出力が制御されている場合でも、通常制御用性能線に沿って制御されている場合と同様の感覚でシフト操作などを行うことができる。 In addition, in the control device for an internal combustion engine, the normal control performance line is provided with a no-load maximum rotational speed point that defines a maximum rotational speed under no load, and the fuel efficiency control performance line is The low fuel consumption governing point is provided with a low torque, high rotational speed, higher torque than the no-load maximum rotational speed point, and a low rotation via point. When the shape from the start point to the via point is formed to be substantially the same as the shape from the governing start point of the normal control performance line to the no-load maximum rotational speed point, low fuel consumption The feeling of blasting from the starting speed of governing can be made the same as the feeling of blasting when controlled along the performance line for normal control, so the output is controlled along the performance line for fuel efficiency control. Even if It is possible to perform a shift operation in the same feeling as when it is controlled along the normal control performance line.
更に、上記の内燃機関の制御装置において、前記通常制御用性能線が、前記内燃機関の性能に基づいた最大馬力を出力可能に形成されると共に、前記低燃費制御用性能線が、出力可能な最大の馬力が前記最大馬力よりも低い制限馬力に制限され、該制限馬力から前記内燃機関の回転数が上がるにつれて、前記制限馬力の等馬力線に沿って形成されるように構成されると、低燃費制御用性能線に沿って内燃機関の出力を制御した場合の出力可能な最大の馬力を制限することで、速度超過の抑制による消費馬力を低減することができ、燃料消費量を低減することができる。 Further, in the control device for an internal combustion engine, the performance line for normal control is formed so as to be able to output a maximum horsepower based on the performance of the internal combustion engine, and the performance line for fuel efficiency control is capable of being output. When the maximum horsepower is limited to a limited horsepower lower than the maximum horsepower, and is configured to be formed along an equal horsepower line of the limited horsepower as the rotational speed of the internal combustion engine increases from the limited horsepower, By limiting the maximum horsepower that can be output when the output of the internal combustion engine is controlled along the performance line for fuel efficiency control, it is possible to reduce the horsepower consumed by suppressing overspeed and reduce fuel consumption be able to.
なお、この低燃費制御用性能線で内燃機関の出力で制御する場合でも、制限馬力を規定する制限馬力点までは、通常制御用性能線に沿うことが好ましい。そこで、例えば、低燃費制御用性能線として、ゼロから最高回転数までの内燃機関の回転数に対して発生するトルクを示すように形成したものは、回転数が上がるに連れて制限馬力点までは通常制御用性能線に沿うように形成され、制限馬力点からは制限馬力の等馬力線に沿うように形成される。一方、一つの通常制御用性能線から複数の低燃費制御用性能線を分岐するように形
成したものは、制限馬力を規定する制限馬力点から通常制御用性能線から分岐して等馬力線に沿って形成される。
Even when the fuel efficiency control performance line is used to control the output of the internal combustion engine, it is preferable to follow the normal control performance line up to the limit horsepower point that defines the limit horsepower. Therefore, for example, a fuel efficiency control performance line that shows the torque generated with respect to the rotational speed of the internal combustion engine from zero to the maximum rotational speed can reach the limit horsepower point as the rotational speed increases. Is usually formed along the performance line for control, and is formed along the equal horsepower line of the limited horsepower from the limited horsepower point. On the other hand, the one formed by branching a plurality of fuel efficiency control performance lines from one normal control performance line is branched from the normal control performance line to the equal horsepower line from the limit horsepower point that defines the limited horsepower. Formed along.
その上、上記の内燃機関の制御装置において、それぞれの前記低燃費ガバニング開始回転数が段階的に低くなる複数の前記低燃費制御用性能線を設けて構成されると、例えば、内燃機関の動力伝達が手動変速機を経由する場合には、それぞれの消費される燃料が段階的に低くなる複数の低燃費制御用性能線の各低燃費ガバニング開始回転数が段階的に低くなるように設定することで、運転手の変速作業を早期に促して、内燃機関の回転数を燃料消費率の低い領域に維持することができる。 In addition, in the control apparatus for an internal combustion engine, if the plurality of fuel efficiency control performance lines for reducing the fuel efficiency governing start rotational speed in stages are provided, for example, the power of the internal combustion engine When transmission is via a manual transmission, the respective fuel efficiency governing start speeds of the plurality of fuel efficiency control performance lines in which each consumed fuel is gradually decreased are set to be gradually decreased. As a result, the driver's gear shifting operation can be promoted at an early stage, and the rotational speed of the internal combustion engine can be maintained in a low fuel consumption rate region.
あるいは、上記の内燃機関の制御装置において、それぞれの前記低燃費ガバニング開始回転数が等しい複数の前記低燃費制御用性能線を設けて構成されると、例えば、内燃機関の動力伝達が自動変速機を経由する場合には、それぞれの消費される燃料が段階的に低くなる複数の低燃費制御用性能線の各低燃費ガバニング開始回転数を同じ回転数にすることで、内燃機関の回転数を燃料消費率の低い領域に自動的に維持することができる。 Alternatively, in the control device for an internal combustion engine, when the plurality of fuel efficiency control performance lines having the same fuel efficiency governing start rotational speed are provided, for example, the power transmission of the internal combustion engine is an automatic transmission. In this case, the speed of the internal combustion engine can be reduced by setting the fuel efficiency governing start rotational speeds of the plurality of fuel efficiency control performance lines at which the consumed fuel is lowered stepwise to the same rotational speed. It can be automatically maintained in a low fuel consumption area.
そして、上記の課題を解決するための本発明の内燃機関は、上記に記載の内燃機関の制御装置を備えて構成される。この構成によれば、運転手の感じる内燃機関の出力不足感を緩和しながら、燃料消費量を低減することができる。 And the internal combustion engine of this invention for solving said subject is comprised including the control apparatus of the internal combustion engine as described above. According to this configuration, it is possible to reduce fuel consumption while alleviating the feeling of insufficient output of the internal combustion engine that the driver feels.
そして、上記の課題を解決するための本発明の内燃機関の制御方法は、内燃機関の運転時においては、前記内燃機関を搭載した車両の車両状況、又は道路状況の少なくとも一方に基づいて、前記内燃機関の性能に基づいたガバニング開始回転数を規定するガバニング開始点と無負荷での最高回転数を規定する無負荷最高回転数点とを備えた第一の制御用性能線と、前記ガバニング開始回転数よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数を規定する低燃費ガバニング開始点を備え、前記第一の制御用性能線よりも消費される燃料を低減するように設定されて、前記低燃費ガバニング開始点よりも低トルクで、高回転の、且つ前記無負荷最高回転数点よりも高トルクで、低回転の経由点を設け、前記経由点が前記低燃費ガバニング開始点と前記無負荷最高回転数点とを結ぶ直線に対して前記内燃機関の低回転側で且つ低トルク側に配置されて、前記経由点から前記無負荷最高回転数点までの区間が、空吹かし区間であり、前記低燃費ガバニング開始点から前記無負荷最高回転数点までが、前記経由点で折れ曲がる、又は前記経由点を湾曲しながら通過するように形成され、前記経由点が略同トルクとなる複数の低燃費制御用性能線との内のいずれか一つを選択し、選択された制御用性能線に沿って、前記内燃機関の出力を制御することを特徴とする方法である。 And the control method of the internal combustion engine of the present invention for solving the above problem is based on at least one of a vehicle situation of a vehicle equipped with the internal combustion engine or a road situation during operation of the internal combustion engine. A first control performance line having a governing start point for defining a governing start rotational speed based on the performance of the internal combustion engine and a no-load maximum rotational speed point for defining a maximum rotational speed under no load; and said governing start A low fuel consumption governing start point that defines a low fuel consumption governing start rotational speed that is lower than the rotational speed, and is set to reduce the amount of fuel consumed from the first control performance line. a low torque than the fuel consumption Gabaningu starting point, the high rotation, and the than the no-load maximum speed several points at high torque, the waypoint low rotation provided, the via-point is the low fuel consumption Gabaningu starting point and the previous The section from the via point to the no-load maximum rotational speed point is an idling section that is arranged on the low-rotation side and the low-torque side of the internal combustion engine with respect to a straight line connecting the unloaded maximum rotational speed point. A plurality of points where the low fuel consumption governing start point to the no-load maximum rotational speed point are bent at the via point or pass through the via point while being curved, and the via points have substantially the same torque. The fuel consumption control performance line is selected, and the output of the internal combustion engine is controlled along the selected control performance line.
本発明の内燃機関の制御装置、内燃機関、及び内燃機関の制御方法によれば、低燃費制御用性能線における低燃費ガバニング開始回転数を通常制御用性能線のガバニング開始回転数よりも低く設定することで、燃料消費率の低い領域に内燃機関の回転数を早期にシフトさせることができる。これにより、内燃機関を燃料消費率の低い領域で運転する機会が多くなり、燃料消費量を低減することができる。 According to the control device for an internal combustion engine, the internal combustion engine, and the control method for an internal combustion engine of the present invention, the low fuel consumption governing start rotational speed in the fuel efficiency control performance line is set lower than the governing start rotational speed in the normal control performance line. By doing so, the rotational speed of the internal combustion engine can be shifted early to a region where the fuel consumption rate is low. As a result, the opportunity to operate the internal combustion engine in a region where the fuel consumption rate is low increases, and the fuel consumption can be reduced.
また、車両の車両状況、又は道路状況の少なくとも一方に基づいて選択された制御用性能線に沿って内燃機関の出力を制御することで、幅広い内燃機関の運転条件に対して最適な出力を得ることができる。これにより、内燃機関の出力不足を緩和しながら、燃料消費量を低減することができる。 In addition, by controlling the output of the internal combustion engine along a control performance line selected based on at least one of the vehicle situation or road situation of the vehicle, an optimum output is obtained for a wide range of operating conditions of the internal combustion engine. be able to. Thereby, fuel consumption can be reduced, relieving the output shortage of an internal combustion engine.
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の制御装置、内燃機関、及び内燃機関の制御方法について説明する。 Hereinafter, an internal combustion engine control device, an internal combustion engine, and an internal combustion engine control method according to embodiments of the present invention will be described.
なお、図1及び図6では、この実施の形態のエンジン(内燃機関)1及び50とそのエンジン1及び50を制御するECU(内燃機関の制御装置)2及び51は、車両に搭載されているものとして説明するが、必ずしも、車両に搭載されるものに限定されない。また、エンジン1及び50は、直列四気筒のディーゼルエンジンとして説明するが、本発明は、ガソリンエンジンでも適用することができ、その気筒の数や配列は特に限定されない。
In FIGS. 1 and 6, the engine (internal combustion engine) 1 and 50 and the ECUs (control devices for internal combustion engine) 2 and 51 for controlling the
また、以下の実施の形態では、エンジン1及び50の出力可能な最大の馬力と、エンジン1及び50の性能に基づいた最大の馬力を区別し、そのエンジン1及び50の性能に基づいた最大の馬力を最大馬力P1とする。加えて、実際の制御に使用されるトルクカーブ(制御用性能線)は、符号TCを付けて区別する。
In the following embodiment, the maximum horsepower that can be output from the
図1に示すように、第一の実施の形態のエンジン1とECU2を搭載した車両においては、エンジン1の動力は、クラッチ3を経由して手動変速機(マニュアルトランスミッション)4に伝達され、さらに、手動変速機4より推進軸(プロペラシャフト)5を介して作動装置(デファレンシャルギヤ)6に伝達され、作動装置6より駆動軸(ドライブシャフト)7を介して車輪8に伝達される。これにより、エンジン1の動力が車輪8に伝達され、車両が走行する。
As shown in FIG. 1, in the vehicle equipped with the
このECU2は、電気回路によってエンジン1の制御を担当している電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラであり、主にエンジン1の燃料噴射量や吸気量を制御して、エンジン1の出力を制御している。
The
そして、このECU2は、エンジン1の燃料噴射量や吸気量を制御するための予め記憶させた制御マップ(制御用性能線図)9を備えると共に、その制御マップ9に、エンジン1の回転数に対して発生するトルクを示すトルクカーブ(制御用性能線)として、エンジン1の性能に基づいた通常トルクカーブ(通常制御用性能線)10に加えて、通常トルクカーブ10よりも消費される燃料を低減するように設定された低燃費トルクカーブ(低燃費制御用性能線)20、30、及び40を設けて構成される。
The
また、その制御マップ9に設けられる通常トルクカーブ10に、ガバニング開始回転数NGS1を規定するガバニング開始点12を設けると共に、低燃費トルクカーブ20、30、及び40に、ガバニング開始回転数NGS1よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数NGS2、NGS3、及びNGS4をそれぞれ規定する低燃費ガバニング開始点22、32、及び42を設けて構成される。
In addition, the
加えて、このECU2は、エンジン1の出力を制御するためのプログラムとして記憶されている、ロードロード馬力(走行負荷抵抗馬力)算出手段M1、余裕馬力算出手段M2、参照馬力算出手段M3、トルクカーブ選択手段(制御用性能線選択手段)M4、出力制御手段M5、及び選択解除手段M6を備えて構成される。
In addition, the
まず、制御マップ9について図2及び図3を用いて説明する。図2に示すように、制御マップ9は、エンジン回転数(以下、回転数とする)とエンジン出力トルク(以下、トルクとする)に基づいた、四つのトルクカーブ10、20、30、及び40が記憶されてい
る。
First, the
通常トルクカーブ10は、エンジン1の最大馬力P1を規定する最大馬力点11と、トルクの制限が開始されるガバニング開始回転数NGS1を規定するガバニング開始点12と、無負荷最高回転数(N.L.M.)NNLMを規定するNLM点(無負荷最高回転数点)13を設ける。
The
エンジン1の始動から最大馬力点11までの馬力上昇区間14では、回転数が上がるに連れて、出力馬力が最大馬力P1まで増加していく。なお、この最大馬力P1は、エンジン1が出力可能な最大の馬力であり、エンジン1の種類や気筒数などのエンジン1の性能に基づいて定められる。
In the
最大馬力点11からガバニング開始点12までの馬力減少区間15は、回転数が上がるに連れて、出力馬力は最大馬力P1から緩やかに減少していく。そして、ガバニング開始点12からのガバニング区間16は、燃料噴射量や吸気量を制限することに伴って、トルクが制限され、出力可能な最大の馬力は一気に減少していく。
In the
ガバニング開始点12で規定されるガバニング開始回転数NGS1は、エンジン1の回転数が高回転領域の場合にトルクが高トルクとならないように、燃料噴射量や吸気量を制限することでトルクの制限が開始される回転数である。このガバニング開始回転数NGS1は、図示しない回転速度計(タコメータ)に表示され、運転手に手動変速機4のギヤ段の変更を促すシフトポイントとなっている。また、このガバニング開始回転数NGS1からは、エンジン1のトルクが抑制されるため、エンジン1の吹け上がり感を運転手が感じ易くなっており、ガバニング開始回転数NGS1からの吹け上がり感によっても運転手にギヤ段の変更を促すことができる。
The governing start
NLM点13で規定される無負荷最高回転数NNLMは、空吹かし時のエンジン1の最高回転数であり、走行中の手動変速機4によるギヤ段のシフト時や図示しないエアタンク充填時のハイアイドル(高回転アイドル)時に到達する回転数である。
The no-load maximum rotational speed N NLM defined by the
低燃費トルクカーブ20、30、及び40は、順に消費される燃料が段階的に低くなるように設定されている。詳しくは、低燃費トルクカーブ20、30、及び40は、順にそれぞれの出力可能な最大の馬力が段階的に低くなるように設定され、低燃費トルクカーブ20は最大馬力P1よりも小さい制限馬力P2に、低燃費トルクカーブ30は制限馬力P2よりも小さい制限馬力P3に、低燃費トルクカーブ40は制限馬力P3よりも小さい制限馬力P4にそれぞれ設定される。
The low fuel consumption torque curves 20, 30 and 40 are set so that the fuel consumed in order decreases stepwise. Specifically, the low fuel consumption torque curves 20, 30, and 40 are set so that the maximum horsepower that can be output in order decreases, and the low fuel
また、それぞれの低燃費トルクカーブ20、30、及び40は、それぞれに設けられた低燃費ガバニング開始点22、32、及び42が、順に回転数が低くなるように設定されている。詳しくは、図2に示すように、低燃費ガバニング開始点22の規定する低燃費ガバニング開始回転数NGS2は、通常トルクカーブ10のガバニング開始点12の規定するガバニング開始回転数NGS1よりも回転数が低く、低燃費ガバニング開始点32の規定する低燃費ガバニング開始回転数NGS3は、低燃費ガバニング開始回転数NGS2よりも回転数が低く、低燃費ガバニング開始点42の規定する低燃費ガバニング開始回転数NGS4は、低燃費ガバニング開始回転数NGS3よりも回転数が低く設定される。
Further, the low fuel consumption torque curves 20, 30, and 40 are set such that the low fuel consumption governing start points 22, 32, and 42 provided in the respective low fuel consumption torque curves sequentially decrease in rotation speed. Specifically, as shown in FIG. 2, the low fuel consumption governing start
ここで、低燃費トルクカーブ20を例にして説明する。図3に示すように、低燃費トルクカーブ20は、制限馬力点21と低燃費ガバニング開始点22と折曲点(経由点)23とNLM点13を備えて構成される。
Here, the low fuel
制限馬力点21は、制限馬力P2を規定している。この低燃費トルクカーブ20は、エンジン1の始動からこの制限馬力点21までは、通常トルクカーブ10の馬力上昇区間14の一部に沿った馬力上昇区間24を備え、この馬力上昇区間24では、回転数が上がるに連れて、出力馬力が制限馬力P2まで増加していく。
The
そして、この制限馬力点21から低燃費ガバニング開始点22までは、制限馬力P2の等馬力線に沿った等馬力区間25とされ、この等馬力区間25では、回転数が上がっても、出力可能な最大の馬力は制限馬力P2に制限される。よって、この等馬力区間25では、車速が必要以上に増加することを抑制するので、燃料消費量を低減することができる。
The range from the
低燃費ガバニング開始点22は、低燃費ガバニング開始回転数NGS2を規定している。この低燃費ガバニング開始回転数NGS2は、通常トルクカーブ10のガバニング開始回転数NGS1よりも回転数が低く設定されている。
The low fuel consumption governing
つまり、低燃費トルクカーブ20に沿ってエンジン1の出力が制御されると、通常トルクカーブ10に沿ってエンジン1の出力が制御されているときと比較して、手動変速機4のギヤ段のシフトポイントが早くなる。
That is, when the output of the
図2に示すように、エンジン1には、燃料の単位容量あたりの走行距離、あるいは一定の距離をどれだけの燃料で走行可能かを示す指標として燃料消費率(SFC)が定められており、制御マップ9には、最も燃料消費率の低い領域SFC1から順に燃料消費率が高くなる領域SFC2、SFC3、SFC4が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
低燃費トルクカーブ20は、ガバニング開始点12よりも回転数が低い低燃費ガバニング開始点22を設けることで、通常トルクカーブ10に沿ってエンジン1が制御される場合と比べて、早期に燃料消費率の低い領域SFC2への手動変速機4のギヤ段のシフトが促されるので、燃料消費量を低減することができる。
Compared to the case where the
図3に示すように、折曲点23は、低燃費ガバニング開始点22よりも低トルクで、高回転の、且つNLM点13よりも高トルクで、低回転の点であり、NLM点13の手前に設けられる点である。そして、低燃費ガバニング開始点22からNLM点13までが、この折曲点23で折れ曲がるように形成される。
As shown in FIG. 3, the
詳しくは、折曲点23を、低燃費ガバニング開始点22とNLM点13を結ぶ直線より原点側に配置して、低燃費ガバニング開始点22からNLM点13までが、原点側を凸として折れ曲がるように形成される。
Specifically, the
この折曲点23は、低燃費ガバニング開始点22から折曲点23までの低燃費ガバニング区間26に沿ってエンジン1の出力が制御された場合に、そのエンジン1の状況、例えば運転手の感じる吹き上がり感などが、通常トルクカーブ10のガバニング区間16に沿って制御された場合と略同様になるように定められる。
詳しくは、低燃費ガバニング開始点22から折曲点23までの形状が、通常トルクカーブ10のガバニング区間16のガバニング開始点12からNLM点13までの形状と略等しい形状になるように、つまり、低燃費ガバニング区間26の直線の傾きがガバニング区間16の直線の傾きと略同等となるようにする。
This
Specifically, the shape from the low fuel consumption governing
ガバニング区間16の直線の傾きを傾きθ1とし、低燃費ガバニング区間26の直線の傾きを傾きθ2とする。この傾きθ1と傾きθ2は、以下の数式(1)でその関係を表す。
このように、低燃費ガバニング区間26に沿って制御されたエンジン1の出力が、ガバニング区間16に沿って制御されたエンジン1の出力と略同様になることで、低燃費ガバニング開始回転数NGS2からの吹き上がり感を、通常トルクカーブ10に沿って制御された場合の吹き上がり感と同様にすることができる。これにより、低燃費トルクカーブ20に沿って出力が制御されている場合でも通常トルクカーブ10に沿って制御されている場合と同様の感覚でシフト操作などを行うことができる。
As described above, the output of the
また、この折曲点23からNLM点13までは、空吹かし区間27とされ、低燃費トルクカーブ20における空吹かし時のエンジン1の最高回転数、つまり無負荷最高回転数NNLMを変えないように設定される。これにより、走行中のシフト時や図示しないエアタンク充填時の高アイドル時などで、通常トルクカーブ10と同様になることで、違和感を抑制することができる。
In addition, from the
なお、無負荷最高回転数NNLMを規定するNLM点13が示すトルクT1は、エンジン1の性能になどにより定められ、折曲点23が示すトルクT2は、トルクT1よりも大きい値、好ましくは10kgm程度大きい値に設定される。
The torque T1 indicated by the
低燃費トルクカーブ20と同様に、低燃費トルクカーブ30は、制限馬力P3を規定する制限馬力点31と、低燃費ガバニング開始回転数NGS3を規定する低燃費ガバニング開始点32と、折曲点33とを備え、制限馬力点31までの馬力上昇区間34と、制限馬力点31から低燃費ガバニング開始点32までの等馬力区間35と、低燃費ガバニング開始点32から折曲点33までの低燃費ガバニング区間36と、折曲点33からNLM点13までの空吹かし区間37を設ける。
Similar to the low fuel
同じく、低燃費トルクカーブ40は、制限馬力P4を規定する制限馬力点41と、低燃費ガバニング開始回転数NGS4を規定する低燃費ガバニング開始点42と、折曲点43とを備え、制限馬力点41までの馬力上昇区間44と、制限馬力点41から低燃費ガバニング開始点42までの等馬力区間45と、低燃費ガバニング開始点42から折曲点43までの低燃費ガバニング区間46と、折曲点43からNLM点13までの空吹かし区間47を設ける。
Similarly, fuel-
低燃費トルクカーブ30及び40の各点及び各区間の特徴については、低燃費トルクカーブ20と同様のためその説明については省略する。
Since the characteristics of each point and each section of the low fuel consumption torque curves 30 and 40 are the same as those of the low fuel
次に、ECU2の各手段について説明する。ロードロード馬力算出手段M1は、ロードロード馬力(走行負荷抵抗馬力)PRLを算出する手段である。詳しくは、道路勾配や天候状況などの道路状況と、車両の積載量や車両の速度に応じた車両の走行抵抗などの車両状況に基づいてロードロード馬力PRLを算出する手段である。
Next, each means of the
このロードロード馬力算出手段M1は、道路状況取得手段として、加速度センサなどの検知信号から道路勾配を取得する道路勾配取得手段、及び受信した天候情報から路面状況を類推する路面類推手段などを備える。また、車両状況取得手段として、速度センサなどの検知信号から車速を取得する車速取得手段、車速と道路勾配から転がり抵抗、空気抵抗
、勾配抵抗、及び加速抵抗を含む走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段、その走行抵抗と車両の駆動力を用いて車両の現在の現車両総重量GVWを算出する重量算出手段などを備える。なお、これらの道路状況取得手段や車両状況取得手段は周知の技術を用いることとし、その詳細については説明を省略する。
The road load horsepower calculation means M1 includes road gradient acquisition means for acquiring a road gradient from a detection signal such as an acceleration sensor, road surface analogy means for analogizing a road surface condition from received weather information, and the like as road condition acquisition means. Further, as vehicle status acquisition means, vehicle speed acquisition means for acquiring vehicle speed from a detection signal such as a speed sensor, travel resistance calculation for calculating travel resistance including rolling resistance, air resistance, gradient resistance, and acceleration resistance from vehicle speed and road gradient Means, weight calculation means for calculating the current total vehicle weight GVW of the vehicle using the running resistance and the driving force of the vehicle. Note that these road status acquisition means and vehicle status acquisition means use known techniques, and the details thereof will be omitted.
そして、このロードロード馬力算出手段M1は、それらで取得及び算出した全ての値を考慮してロードロード馬力PRLを算出する。このロードロード馬力PRLは、道路勾配が大きい程大きくなり、車両の速度が速くなる程大きくなり、車両の現車両総重量GVWが重くなる程大きくなる値である。 Then, the road load horsepower calculation means M1 calculates the road load horsepower P RL considering all values acquired and calculated in them. The road load horsepower PRL is a value that increases as the road gradient increases, increases as the vehicle speed increases, and increases as the current total vehicle weight GVW increases.
余裕馬力算出手段M2は、車両を加速するために必要な最小限の余裕馬力PEXを算出する手段である。通常、この余裕馬力PEXは、エンジン1の出力した馬力からロードロード馬力PRLを引いた馬力となるが、この余裕馬力算出手段M2では、余裕馬力PEXを、車両の現在の現車両総重量GVWと最大車両総重量GVWMAXとの重量比Rと、エンジン1の性能に基づいた最大馬力P1から定められる馬力基準値P1’とに基づいて算出する。
Margin horsepower calculation means M2 is a means for calculating the minimum margin horsepower P EX required to accelerate the vehicle. Normally, the surplus horsepower P EX is a horsepower obtained by subtracting the road load horsepower PRL from the horsepower output from the
詳しくは、余裕馬力PEXを以下の数式(2)を用いて算出する。
なお、上記の数式(2)の定数kと最大馬力P1を乗算した値が、馬力基準値P1’となる。この定数kは、車両の積載量や大きさに基づいて定められた定数であり、実験などにより求められる定数であり、以下の数式(3)を満たすように設定される。
また、この定数kは、最大車両総重量GVWMAXが重いほど大きく、且つ、最大馬力P1が大きいほど小さく設定されることが望ましい。 Further, it is desirable that the constant k is set to be larger as the maximum vehicle total weight GVW MAX is heavier and smaller as the maximum horsepower P1 is larger.
この余裕馬力算出手段M2で算出される余裕馬力PEXは、上記の数式(2)からも明らかなように、車両の現車両総重量GVWが重くなる程大きくなる値となる。 The surplus horsepower P EX calculated by the surplus horsepower calculating means M2 becomes a value that increases as the current total vehicle weight GVW of the vehicle increases, as is apparent from the above formula (2).
参照馬力算出手段M3は、上記で算出したロードロード馬力PRLと余裕馬力PEXを加算する手段である。よって、この参照馬力PREは、現時点の道路状況と車両状況に基づいた走行させるために必要な最低限の馬力(ロードロード馬力PRL)に、現時点の車両を加速するために必要な最低限の馬力(余裕馬力PEX)を加えた馬力となる。なお、この参照馬力PREは、算出された値がP1より大きい場合は、全て最大馬力P1に設定される。 Referring horsepower calculation means M3 is a means for adding road load horsepower P RL and margin horsepower P EX calculated above. Therefore, the reference horsepower PRE is set to the minimum horsepower (road load horsepower PRL ) necessary for accelerating the current vehicle to the minimum horsepower required for traveling based on the current road condition and vehicle condition. Of horsepower (extra horsepower PEX ) is added. The reference horsepower PRE is all set to the maximum horsepower P1 when the calculated value is larger than P1.
トルクカーブ選択手段M4は、エンジン1を搭載した車両の車両状況、又は道路状況の
少なくとも一方に基づいて、通常トルクカーブ10と低燃費トルクカーブ20、30、及び40の内のいずれか一つを選択する手段である。
The torque curve selection means M4 selects any one of the
詳しくは、参照馬力PREに基づいて、前述した制御マップ9の通常トルクカーブ10と低燃費トルクカーブ20、30、及び40の内から一つを選択する手段である。それらのトルクカーブ10、20、30、及び40のそれぞれの出力可能な最大の馬力である最大馬力P1、制限馬力P2、制限馬力P3、及び制限馬力P4の中から、参照馬力PREと等しいか、又は参照馬力PREよりも大きく且つ参照馬力PREに最も近いものを選択し、その出力可能な最大の馬力を有するものを選択されたトルクカーブTCとする手段である。
Specifically, based on the reference horsepower P RE, a means for selecting one from among the
図4に示すように、例えば、参照馬力PRE1の場合は、通常トルクカーブ10を選択する。参照馬力PRE2の場合は、低燃費トルクカーブ20を選択する。参照馬力PRE3の場合は、低燃費トルクカーブ30を選択する。
As shown in FIG. 4, for example, in the case of
これにより、車両を加速するための余裕馬力PEX分を考慮しつつ、最も消費される燃料の低いトルクカーブTCを選択することができる。これにより、エンジン1の出力不足を回避しながら、燃費を向上することができる。
As a result, it is possible to select the torque curve TC with the lowest consumed fuel while considering the surplus horsepower P EX for accelerating the vehicle. Thereby, fuel consumption can be improved while avoiding insufficient output of the
出力制御手段M5は、トルクカーブ選択手段M4を実施して、通常トルクカーブ10及び低燃費トルクカーブ20、30、及び40の中から選択されたトルクカーブTCに沿ってエンジン1の出力を制御する手段である。詳しくは、エンジン1の図示しないインジェクタを制御して燃料噴射量を調節したり、図示しない吸気スロットルやEGR弁などを制御して吸気量を調節したりする手段である。
The output control means M5 controls the output of the
特に、この出力制御手段M5は、低燃費トルクカーブ20、30、及び40における、それぞれの等馬力区間25、35、及び45と、低燃費ガバニング区間26、36、及び46に沿ってエンジン1の出力を制御することで、燃料消費量を低減することができる。
In particular, the output control means M5 is provided for the
選択解除手段M6は、トルクカーブ選択手段M4で、通常トルクカーブ10以外が選択されていた場合に、それを手動で解除する手段である。詳しくは、トルクカーブTCとして低燃費トルクカーブ20、30、及び40が選択されていた場合で、図1に示すアクセルペダルSW1を大きく、あるいは急激に踏み込んだときに、トルクカーブTCとして通常トルクカーブ10を選択する手段である。
The selection canceling means M6 is a means for manually canceling when a torque curve selecting means M4 other than the
この選択解除手段M6は、自動変速機のギヤ段を手動で低速に切り換える手動変速作業、所謂キックダウンと同様の原理で、トルクカーブTCを通常トルクカーブ10とする手段である。例えば、アクセルペダルSW1が、燃料噴射量などを決定する踏み込み量を超えて踏み込めるように構成され、その踏み込み量を超えて踏み込まれたときに解除するようにする。
This selection canceling means M6 is a means for setting the torque curve TC to the
次に、本発明に係る実施の形態のエンジン1の制御方法について、図5のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ロードロード馬力算出手段M1を実施して、ロードロード馬力PRLを算出するステップS10を行う。次に、余裕馬力算出手段M2を実施して、余裕馬力PEXを算出するステップS20を行う。ステップS10とステップS20の順序は逆にしても構わない。
Next, a control method of the
ロードロード馬力PRLと余裕馬力PEXが算出されると、次に、参照馬力算出手段M3を実施して、参照馬力PREを算出するステップS30を行う。次に、トルクカーブ選択手段M4を実施して、トルクカーブTCを選択するステップS40を行う。次に、出力
制御手段M5を実施して、トルクカーブTCに沿って、エンジン1の出力を制御するステップS50を行って、この制御方法は完了する。
When the load load horsepower P RL and margin horsepower P EX is calculated, then carried the reference horsepower calculation means M3, performing step S30 of calculating the reference horsepower P RE. Next, the torque curve selection means M4 is implemented, and step S40 for selecting the torque curve TC is performed. Next, the output control means M5 is implemented, and step S50 for controlling the output of the
なお、上記の制御方法の途中に、選択解除手段M6が実施された場合は、上記の制御方法が途中でも即座にトルクカーブTCとして通常トルクカーブ10を選択するようにするとよい。
When the selection canceling means M6 is implemented during the above control method, the
次に、本発明に係る第二の実施の形態のエンジン50のECU(制御装置)51、エンジン50、及びエンジン50の制御方法について、図6及び図7を参照しながら説明する。この第二の実施の形態のエンジン50の動力は、自動変速機52を経由して推進軸5に伝達される。
Next, an ECU (control device) 51 of the
このECU51は、第一の実施の形態の制御マップ9に代えて、制御マップ53を備えて構成され、更に、クラッチ3と自動変速機52を制御する変速制御手段M7を備えて構成される。
The
制御マップ53は、通常トルクカーブ10に加えて、それぞれの消費される燃料が段階的に低くなる、詳しくはそれぞれの出力可能な最大の馬力が制限馬力P6、P7、及びP8に制限された低燃費トルクカーブ60、70、及び80を設ける。
In the
また、その制御マップ53に設けられる低燃費トルクカーブ60、70、及び80に、ガバニング開始回転数NGS1よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数NGS6をそれぞれ規定する低燃費ガバニング開始点62、72、及び82を設けて構成される。
Further, the low fuel consumption governing governing speed stipulating the low fuel consumption governing start
図7に示すように、それらの低燃費トルクカーブ60、70、及び80は、第一の実施の形態の低燃費トルクカーブ20と略同様に形成されるが、低燃費ガバニング開始点62、72、及び82と湾曲点(経由点)63、73、及び83が異なる。
As shown in FIG. 7, the low fuel consumption torque curves 60, 70, and 80 are formed in substantially the same manner as the low fuel
低燃費トルクカーブ60、70、及び80は、通常トルクカーブ10のガバニング開始回転数NGS1よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数NGS6を規定するガバニング開始点62、72、及び82をそれぞれ設けて構成される。
The low fuel consumption torque curves 60, 70, and 80 are governing start points 62, 72 that define a low fuel consumption governing start
第一の実施の形態では、各低燃費トルクカーブ20、30、及び40のそれぞれに異なる低燃費ガバニング開始回転数NGS2、NGS3、及びNGS4を規定する低燃費ガバニング開始点22、32、及び42を設けたが、第二の実施の形態では、各低燃費トルクカーブ60、70、及び80の低燃費ガバニング開始回転数NGS6が同じになるように設定される。
In the first embodiment, a low fuel consumption governing
これは、第二の実施の形態では、動力の伝達が自動変速機52を経由して行われており、各低燃費トルクカーブ60、70、及び80の低燃費ガバニング開始回転数NGS6を同じにすることで、変速制御手段M7を簡素化することができる。なお、自動変速機52におけるシフト回転数は、運転状況に応じて低燃費になるように、自動的に決められるので、低燃費ガバニング開始回転数NGS6を可変する必要がない。
This is because in the second embodiment, power is transmitted via the
また、各低燃費トルクカーブ60、70、及び80には、折曲点の代わりに湾曲点63、73、及び83を設け、低燃費ガバニング開始点62、72、及び82からNLM点13までが、各湾曲点63、73、及び83を湾曲しながら通過するように形成される。
Further, the low fuel consumption torque curves 60, 70, and 80 are provided with curved points 63, 73, and 83 instead of the bending points, and the low fuel consumption governing start points 62, 72, and 82 to the
詳しくは、各湾曲点63、73、及び83を、各低燃費ガバニング開始点62、72、及び82とNLM点13を結ぶ直線より原点側に配置して、各低燃費ガバニング開始点6
2、72、及び82からNLM点13までが、原点側を凸として湾曲するように形成される。
More specifically, the curved points 63, 73, and 83 are arranged on the origin side with respect to the straight line connecting the low fuel consumption governing start points 62, 72, and 82 and the
2, 72, and 82 to
これにより、低燃費ガバニング開始点62、72、及び82から湾曲点63、73、及び83までは通常トルクカーブ10のガバニング区間16と略同様にエンジン1の出力を制御することができ、湾曲点63、73、及び83からNLM点13までを空吹かし区間とすることができる。
As a result, the output of the
第一及び第二の実施の形態のエンジン1のECU2及び50、エンジン1、エンジン1の制御方法によれば、エンジン1の性能に基づいた通常トルクカーブ10に加えて、通常トルクカーブ10よりも消費される燃料を低減するように設定された低燃費トルクカーブ20、30、及び40(60、70、及び80)の内から、車両状況や道路状況により変化するロードロード馬力PRLと車両の重量により変化する余裕馬力PEXを加算して算出された参照馬力PREに基づいてトルクカーブTCを選択し、そのトルクカーブTCに沿ってエンジン1の出力を制御する。これにより、出力可能な最大の出力が抑えられた低燃費トルクカーブ20、30、及び40(60、70、及び80)による低燃費効果の機会を増やして、燃料消費量を低減することができる。
According to the control methods for the
詳しく説明すると、第一の実施の形態では、各低燃費トルクカーブ20、30、及び40は、それぞれ、通常トルクカーブ10のガバニング開始回転数NGS1よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数NGS2、NGS3、及びNGS4をそれぞれ規定する低燃費ガバニング開始点22、32、及び42を設ける。これにより、通常トルクカーブ10に沿ってエンジン1の出力を制御するよりも、早期にエンジン1の回転数を燃料消費率の低い領域にシフトさせることを促すことができので、燃料消費量を低減することができる。
More specifically, in the first embodiment, each of the low fuel consumption torque curves 20, 30, and 40 is a low fuel consumption governing start rotation whose rotation speed is lower than the governing start
第二の実施の形態では、各低燃費トルクカーブ60、70、及び80は、それぞれ、通常トルクカーブ10のガバニング開始回転数NGS1よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数NGS6をそれぞれ規定する低燃費ガバニング開始点62、72、及び82を設ける。これにより、通常トルクカーブ10に沿ってエンジン1の出力を制御するよりも、早期にエンジン1の回転数を燃料消費率の低い領域にシフトさせることができので、燃料消費量を低減することができる。
In the second embodiment, each of the low fuel consumption torque curves 60, 70, and 80 has a low fuel consumption governing start
また、第一の実施の形態では、各低燃費トルクカーブ20、30、及び40がそれぞれ出力可能な最大の馬力が制限馬力P2、P3、及びP4に制限されていることで、一方、第二の実施の形態では、各低燃費トルクカーブ60、70、及び80がそれぞれ出力可能な最大の馬力が制限馬力P6、P7、及びP8に制限されていることで、速度超過の抑制による消費馬力低減を通して、燃料消費量を低減することができる。 In the first embodiment, the maximum horsepower that can be output from each of the low fuel consumption torque curves 20, 30, and 40 is limited to the limited horsepower P2, P3, and P4. In the present embodiment, the maximum horsepower that can be output by each of the low fuel consumption torque curves 60, 70, and 80 is limited to the limited horsepower P6, P7, and P8, thereby reducing the horsepower consumption by suppressing the overspeed. Through this, fuel consumption can be reduced.
そして、第一及び第二の実施の形態では、前述のように燃料消費量を低減すると共に、ロードロード馬力PRLと余裕馬力PEXに基づいたトルクカーブTCを選択するので、幅広いエンジン1及び50の運転条件に対して最適なトルクカーブTCに沿ってエンジン1及び50の出力を制御することで、エンジン1及び50の出力不足を緩和することができる。
Then, in the first and second embodiments, while reducing fuel consumption as described above, since selecting the torque curve TC based on road load horsepower P RL and margin horsepower P EX,
なお、変速機として手動変速機4を設けた第一の実施の形態に、第二の実施の形態の制御マップ53を適用することができ、逆に変速機として自動変速機52を設けた第二の実施の形態に、第一の実施の形態の制御マップ9を適用することもできる。
Note that the
また、第一の実施の形態の制御マップ9の各低燃費トルクカーブ20、30、及び40に、折曲点23、33、及び43を設けて形成したが、その代わりに第二の実施の形態の
各低燃費トルクカーブ60、70、及び80のような湾曲点を設けて形成してもよい。逆に、第二の実施の形態の各低燃費トルクカーブ60、70、及び80の湾曲点63、73、及び83の代わりに第一の実施の形態のような折曲点を設けて形成してもよい。
In addition, the low fuel consumption torque curves 20, 30, and 40 of the
加えて、制御マップ9及び53に記憶されるトルクカーブは、通常トルクカーブ10と低燃費トルクカーブ20(60)の少なくとも二つ以上であればよく、その数は限定されない。
In addition, the torque curves stored in the
更に、上記の実施の形態では、制御マップ9(53)に設けられた通常トルクカーブ10と低燃費トルクカーブ20、30、及び40(60、70、及び80)が、それぞれエンジン1(50)の始動(回転数ゼロ)から最高回転数NMAXまで別々となるものを例に説明したが、低燃費トルクカーブ20、30、及び40(60、70、及び80)を、各制限馬力点21、31、及び41(61、71、及び81)から分岐するものとして形成してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
その上、上記の実施の形態の各トルクカーブ10、20、30、40、60、70、及び80の形状は一例であり、本発明はその形状に限定されない。
In addition, the shape of each
それから、本発明は、エンジン1からの動力伝達を、クラッチ3の操作のみを自動化したセミオートマチックトランスミッションを経由させる場合にも適用することができる。
The present invention can also be applied to the case where power transmission from the
本発明の内燃機関の制御装置は、通常制御用性能線に加えて、通常制御用性能線よりも消費される燃料を低減するように設定された低燃費制御用性能線を設け、その通常制御用性能線と低燃費制御用性能線の中から、車両状況や道路状況により変化する走行負荷抵抗馬力と車両の重量により変化する余裕馬力に基づいて選択された制御用性能線に沿って内燃機関の出力を制御し、運転手の感じる内燃機関の出力不足感を緩和しながら、車両状況や道路状況に基づいて燃料消費量を低減することができるので、ディーゼルエンジンに利用することができる。 In addition to the normal control performance line, the control device for an internal combustion engine of the present invention is provided with a fuel efficiency control performance line set so as to reduce fuel consumed from the normal control performance line. The internal combustion engine along the control performance line selected based on the driving load resistance horsepower that changes depending on the vehicle and road conditions and the surplus horsepower that changes depending on the weight of the vehicle The fuel consumption can be reduced based on vehicle conditions and road conditions while controlling the output of the engine and alleviating the lack of output of the internal combustion engine that the driver feels, so that it can be used for a diesel engine.
1、50 エンジン(内燃機関)
2、51 ECU(内燃機関の制御装置)
4、52 変速機
9、53 制御マップ(制御用性能線図)
10 通常トルクカーブ(通常制御用性能線)
11 最大馬力点
12 ガバニング開始点
13 NLM点(無負荷最高回転数点)
20、30、40、60、70、80 低燃費トルクカーブ(低燃費制御用性能線)
21、31、41、61、71、81 制限馬力点
22、32、42、62、72、82 低燃費ガバニング開始点
23、33、43 折曲点(経由点)
63、73、83 湾曲点(経由点)
1, 50 engine (internal combustion engine)
2, 51 ECU (control device for internal combustion engine)
4, 52
10 Normal torque curve (performance line for normal control)
11
20, 30, 40, 60, 70, 80 Low fuel consumption torque curve (performance line for low fuel consumption control)
21, 31, 41, 61, 71, 81 Limit horsepower points 22, 32, 42, 62, 72, 82 Low fuel consumption governing start points 23, 33, 43 Bending points (via points)
63, 73, 83 Inflection point (via point)
Claims (7)
前記内燃機関の運転時においては、前記内燃機関を搭載した車両の車両状況、又は道路状況の少なくとも一方に基づいて選択される前記第一の制御用性能線と複数の前記低燃費制御用性能線の内のいずれか一つに沿って、前記内燃機関の出力を制御する出力制御手段を備え、
前記第一の制御用性能線に、無負荷での最高回転数を規定する無負荷最高回転数点を設けると共に、前記低燃費制御用性能線に、前記低燃費ガバニング開始点よりも低トルクで、高回転の、且つ前記無負荷最高回転数点よりも高トルクで、低回転の、且つ、複数の前記出力制御手段により選択される前記低燃費制御用性能線すべてで略同トルクとなる経由点を設け、
前記経由点が前記低燃費ガバニング開始点と前記無負荷最高回転数点とを結ぶ直線に対して前記内燃機関の低回転側で且つ低トルク側に配置されて、前記経由点から前記無負荷最高回転数点までの区間が、空吹かし区間であり、
前記低燃費制御用性能線が、前記低燃費ガバニング開始点から前記無負荷最高回転数点までが、前記経由点で折れ曲がる、又は前記経由点を湾曲しながら通過するように形成されることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In addition to the control performance line indicating the torque generated with respect to the rotational speed of the internal combustion engine, in addition to the first control performance line having a governing start point for defining the governing start rotational speed based on the performance of the internal combustion engine A low fuel consumption governing start point that defines a low fuel consumption governing start rotational speed that is lower than the governing start rotational speed, and is set to reduce fuel consumption from the first control performance line. Multiple fuel efficiency control performance lines
During operation of the internal combustion engine, the first control performance line and the plurality of fuel efficiency control performance lines selected based on at least one of a vehicle situation of a vehicle equipped with the internal combustion engine or a road situation An output control means for controlling the output of the internal combustion engine along any one of
The first control performance line is provided with a no-load maximum rotation speed point that defines the maximum rotation speed under no load, and the low fuel consumption control performance line is provided with a torque lower than that of the low fuel consumption governing start point. High torque, higher torque than the no-load maximum rotational speed point, low rotation, and substantially the same torque on all the fuel efficiency control performance lines selected by the plurality of output control means Set a point,
The via point is arranged on the low rotation side and the low torque side of the internal combustion engine with respect to a straight line connecting the low fuel consumption governing start point and the no-load maximum speed point, and from the via point to the no-load maximum The section up to the number of revolutions is the idle section.
The performance line for low fuel consumption control is formed so that the low fuel consumption governing start point to the no-load maximum rotational speed point bend at the via point or pass through the via point while being curved. A control device for an internal combustion engine.
前記内燃機関の性能に基づいたガバニング開始回転数を規定するガバニング開始点と無負荷での最高回転数を規定する無負荷最高回転数点とを備えた第一の制御用性能線と、
前記ガバニング開始回転数よりも回転数の低い低燃費ガバニング開始回転数を規定する低燃費ガバニング開始点を備え、前記第一の制御用性能線よりも消費される燃料を低減するように設定されて、前記低燃費ガバニング開始点よりも低トルクで、高回転の、且つ前記無負荷最高回転数点よりも高トルクで、低回転の経由点を設け、前記経由点が前記低燃費ガバニング開始点と前記無負荷最高回転数点とを結ぶ直線に対して前記内燃機関の低回転側で且つ低トルク側に配置されて、前記経由点から前記無負荷最高回転数点までの区間が、空吹かし区間であり、前記低燃費ガバニング開始点から前記無負荷最高回転数点までが、前記経由点で折れ曲がる、又は前記経由点を湾曲しながら通過するように形成され、前記経由点が略同トルクとなる複数の低燃費制御用性能線との内のいずれか一つを選択し、選択された制御用性能線に沿って、前記内燃機関の出力を制御することを特徴とする内燃機関の制御方法。 During operation of the internal combustion engine, based on at least one of a vehicle situation of a vehicle equipped with the internal combustion engine or a road situation,
A first performance line for control comprising a governing start point for defining a governing start rotational speed based on the performance of the internal combustion engine and a no-load maximum rotational speed point for defining a maximum rotational speed under no load;
A low fuel consumption governing start point that defines a low fuel consumption governing start rotational speed that is lower than the governing start rotational speed is provided, and is set to reduce the consumed fuel from the first control performance line. Providing a low-rotation via point that is lower in torque, higher in rotation than the low fuel consumption governing start point, and higher in torque than the no-load maximum rotational speed point, and the via point is the low fuel consumption governing start point. The section from the intermediate point to the no-load maximum rotational speed point, which is arranged on the low-rotation side and the low-torque side of the internal combustion engine with respect to the straight line connecting the unloaded maximum rotational speed point, is an idle blowing section. , and the said from fuel economy Gabaningu start point to the no-load maximum revolution speed point, the bent via point, or is formed so as to pass while being curved the route point, the via-point is substantially the same torque Selects one of the low fuel consumption control performance line number, along the selected control characteristic curves, a control method for an internal combustion engine and controls the output of the internal combustion engine.
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