控制安装在车辆上的内燃机的控制装置及方法

专利名称：控制安装在车辆上的内燃机的控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种控制安装在车辆上的内燃机的控制装置及方法。
背景技术：
在安装在诸如汽车等的车辆上的内燃机中，在使车辆停止行驶的过程中，如果车辆的速度等于或低于变换为怠速运转的预定速度，则执行用于在怠速运转期间将发动机转速调节至目标发动机转速的怠速控制。该怠速转速控制中所使用的目标转速是根据由内燃机驱动的辅助设备的驱动要求的大小可变地设定的。随着辅助设备的驱动要求增大，将目标转速设定得更高。这样，使得目标转速根据辅助设备的驱动转矩的大小而可变，这是因为随着辅助设备的驱动转矩增大，在辅助设备的驱动期间作用于内燃机的转动阻力增大，并且需要抑制在怠速运转期间由增大的转动阻力引起的失速的发生。 在通过制动器的动作而使车辆停止行驶的过程中，当车辆的速度变得等于或低于使发动机运转变换为怠速运转的预定值时，在辅助设备的驱动要求大的情况下，将怠速转速控制的目标转速设定得高，并且也相应地将怠速运转期间的发动机转速设定得高。在这种情况下，由于如上所述怠速运转期间的发动机转速高，因此施加到车辆的驱动轮上的驱动力大。即使在借助于制动器而将制动力施加到驱动轮上时，也未必会降低驱动轮的转速。因此，使车辆停止行驶需要花费一些时间。 为了处理这种情况，可以想象到的是，在使车辆停止行驶的过程中，如在公开号为8-74992的日本专利申请(JP-A-8-74992)(第
至
段)中公开的，通过将变速器保持在空档状态下而防止驱动力被施加到车辆的驱动轮上。在这种情况下，当车辆的速度变得等于或低于使发动机运转变换为怠速运转的预定速度时，即使将发动机转速调节至已经设定得高的目标发动机转速，基于那时的发动机转速的驱动力也未被传递到驱动轮。因此，假定能够在变换为怠速运转之后使车辆迅速地停止行驶。然而，在变换为怠速运转之前使车辆停止行驶的过程中，将变速器保持在空档状态下以切断驱动轮与内燃机之间的驱动力传递路径。因此，内燃机的转动阻力不用作驱动轮的制动力。因此，要求通过单独使用制动器来确保用于使车辆迅速地停止行驶的制动力。然而，通常不能通过单独使用制动器来确保这样的制动力。在不能容易地确保制动力时，使车辆停止行驶需要花费一些时间。
此外，代替在使车辆停止停止的过程中将变速器保持在空档状态下，还可以想象到的是，当发动机运转变换为怠速运转时，降低辅助设备的驱动要求以降低怠速转速控制的目标转速，基于被降低的目标转速来降低怠速运转期间的发动机的转速，因此基于发动机的转动使得施加到驱动轮上的驱动力小。在这种情况下，在变换为怠速运转之前使车辆停止行驶的过程中，内燃机的转动阻力用作驱动轮的制动力。因此，通过内燃机的转动阻力和制动器而将用于使车辆迅速地停止行驶的制动力施加到驱动轮上。此外，在使车辆停止行驶的过程中在发动机运转变换为怠速运转之后，降低辅助设备的驱动要求值以降低用于怠速转速控制的目标转速。从而能够使得施加到驱动轮上的驱动力小。由于上述程序，使得车辆迅速地停止行驶。
如上所述，在使车辆停止行驶的过程中，当使发动机运转变换为怠速运转时，降低辅助设备的驱动要求值，从而降低怠速转速控制的目标转速。因此，使得车辆迅速地停止行驶。 然而，在通常的怠速转速控制中，在如上所述对应于辅助设备的驱动要求值的降低的时间点与对应于目标转速的实际降低的时间点之间，设定预定延迟时间。因此，当降低辅助设备的驱动要求值时，从对应于辅助设备的驱动要求值的降低开始的时间点起直到经过预定延迟时间，不降低目标转速。在经过延迟时间之后，降低目标转速。
所述延迟时间是由于下列原因而设定的。也就是说，当降低辅助设备的驱动要求值时，除非在确保由驱动要求值的降低引起的辅助设备的驱动率的降低所需的时间(相当于延迟时间)内，抑制目标转速响应于驱动要求值中的降低而降低，否则在辅助设备的驱动率还未被完全降低的情况下，怠速运转期间的发动机转速可能被降低。如果在辅助设备的驱动率还未被完全降低的情况下降低怠速运转期间的发动机转速，则随着作用于内燃机的用于驱动辅助设备的高转动阻力而发生发动机转速的降低。此时，在使驱动轮停止转动的方向上存在作用于驱动轮的扰动。例如，来自路面侧的外力(摩擦力等)与驱动轮的转动方向相反地施加到驱动轮上。在这种情况下，由于由扰动所导致的发动机转速中的进一步降低，内燃机可能经受失速。通过设定延迟时间来抑制在如上所述的情况下内燃机失速的发生。 然而，在使车辆停止行驶的过程中在发动机运转变换为怠速运转时，当在对应于辅助设备的驱动要求值的降低的时间点与对应于响应于辅助设备的驱动要求值的降低的怠速转速控制的目标转速的降低的时间点之间设定了预定延迟时间时，使车辆停止行驶所需的时间被延长了延迟时间。因此，难以使车辆迅速地停止行驶。此夕卜，还可以想象到的是，縮短延迟时间使得使车辆迅速地停止行驶优先于抑制内燃机的失速发生。然而，在这种情况下，内燃机经受失速的可能性不可避免地变高。

发明内容
本发明提供了一种控制安装在车辆上的内燃机的控制装置及方法，在使车辆停止
行驶的过程中在发动机运转变换为怠速运转时，所述控制装置及方法在抑制内燃机的失速的同时使得车辆尽可能迅速地停止行驶。 在本发明的第一方案中，一种用于安装在车辆上的内燃机的控制装置，在使所述
车辆停止行驶的过程中，当车速等于或低于使所述内燃机怠速运转的预定速度时，所述控制装置执行发动机怠速控制以将发动机转速调节至目标发动机转速，所述目标发动机转速
是根据由所述内燃机驱动的辅助设备的驱动要求值的大小设定的；在执行所述发动机怠速
控制的期间，所述控制装置降低所述辅助设备的所述驱动要求值；并且在从对应于所述驱
动要求值的降低开始的时间点起经过指定的延迟时间之后，所述控制装置使所述目标发动
机转速降低与所述驱动要求值中的降低相当的值。所述控制装置包括检测器件，其用于检
测所述车辆是否正行驶在具有低摩擦系数的路面上；以及发动机减速器件，如果判定出所
述车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在经过所述延迟时间之前，所述发动机减速
器件使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的所述降低相当的值。 在使车辆停止行驶的过程中，如果车辆的速度等于或低于使安装在车辆上的内燃机怠速运转的预定速度，则基于驱动要求值的降低使发动机怠速控制的目标发动机转速降
低与辅助设备的驱动要求值中的降低相当的值。因此，使得车辆迅速地停止行驶。在内燃
机变换为怠速运转时，如果车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在使驱动要求值降
低之后并且在经过延迟时间之前，即使使目标发动机转速降低与辅助设备的驱动要求值中
的降低相当的值，内燃机也未必会失速。这是因为在具有低摩擦系数的路面上，在使驱动
轮停止转动的方向上存在作用于驱动轮的少量的扰动。例如，在具有低摩擦系数的路面上，
来自路面侧的相对小的外力(相对小的摩擦力等)与驱动轮的转动方向相反地作用于驱动
轮。因此，发动机转速由于该扰动而难以被降低。根据上述配置，如果车辆正行驶在具有低
摩擦系数的路面上，则如上所述，在经过延迟时间之前，使目标发动机转速降低与辅助设备
的驱动要求值中的降低相当的值。如果车辆未行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在经过
延迟时间之后降低目标发动机转速。因此，在使车辆停止行驶的过程中在发动机运转变换
为怠速运转时，可以在抑制内燃机的失速发生的同时使车辆尽可能迅速地停止。 在本发明的第一方案中，从对应于所述驱动要求值的降低开始的时间点起，所述
发动机减速器件可以使所述目标发动机转速降低与所述辅助设备的所述驱动要求值中的
所述降低相当的值。 根据上述配置，在具有低摩擦系数的路面上使车辆停止的过程中，当发动机变换为怠速运转时，如果降低辅助设备的驱动要求值，则从对应于所使用的驱动要求值的降低开始的时间点起，使发动机怠速控制的目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当的值。因此，在怠速运转期间可以使发动机转速迅速地降低。因此，可以使得车辆更迅速地停止行驶。 在本发明的第一方案中，所述发动机减速器件可以逐渐地降低所述辅助设备的所述驱动要求值，并且还可以以对应于所述驱动要求值的降低的方式逐渐地降低所述目标发动机转速。 在使车辆停止的过程中，当发动机运转变换为怠速运转时，如果辅助设备的驱动要求值大，则目标发动机转速也高。因此，急剧地降低了辅助设备的驱动要求值，并且基于驱动要求值中的降低快速且急剧地降低了目标发动机转速。在这种情况下，如果辅助设备的驱动率不能良好地响应于辅助设备的驱动要求值中的急剧降低而降低，则当车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上时，如果在经过延迟时间之前使目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当的值，则内燃机可能失速。这是因为，在降低辅助设备的驱动率时的响应延迟的期间，在内燃机中产生了对驱动辅助设备的高的转动阻力，并且在这种状态下使目标发动机转速立即急剧地降低与辅助设备的驱动要求值中的急剧降低相当的值。根据上述配置，在驱动要求值大时，在针对辅助设备的驱动要求值的降低而在辅助设备的驱动率的降低中引起响应延迟的情况下，辅助设备的驱动要求值逐渐地降低，并且因此，目标发动机转速也逐渐地降低。因此，在针对辅助设备的驱动要求值的降低而在辅助设备的驱动率的降低中存在响应延迟的期间，当在内燃机中产生对驱动辅助设备的高的转动阻力时，可以抑制目标发动机转速被急剧地降低，并且能够抑制由于目标发动机转速中的急剧降低引起的内燃机失速。 在本发明的第一方案中，辅助设备可以为交流发电机，其根据运行的电加热器的数目来发电，并且逐渐地降低运行的所述电加热器的所述数目以降低所述交流发电机的驱动要求值，并且所述发动机减速器件可以基于运行的所述电加热器的所述数目的降低来逐 渐地降低所述目标发动机转速。 电加热器需要大量的电力。因此，当运行的电加热器的数目大时，交流发电机的驱 动要求值大。基于大的驱动要求值，交流发电机的发电量(驱动率)也大。因此，内燃机驱 动交流发电机时的转动阻力也高。根据上述配置，当在使车辆停止的过程中使发动机运转 变换为怠速运转时，逐渐地降低运行的电加热器的数目以逐渐地降低交流发电机的驱动要 求值。另外，还基于运行的电加热器的数目的逐渐降低来逐渐地降低怠速运转期间的目标 发动机转速。因此，如果在针对交流发电机的驱动要求值的降低而在交流发电机的驱动率 的降低中引起响应延迟，并且在导致响应延迟的期间在内燃机中产生了对驱动交流发电机 的高的转动阻力，则目标发动机转速不被急剧地降低。因此，能够抑制内燃机由于目标发动 机转速中的急剧降低引起的失速。 在本发明的第一方案中，所述辅助设备可以为交流发电机，其根据运行的电加热 器的数目来发电，并且逐渐地降低运行的所述电加热器的所述数目以降低所述交流发电机 的驱动要求值，并且所述发动机减速器件基于由所述驱动要求值中的所述降低引起的所述 交流发电机的驱动率的降低来逐渐地降低所述目标发动机转速。
电加热器需要大量的电力。因此，当运行的电加热器的数目大时，交流发电机的驱
动要求值大。基于大的驱动要求值，交流发电机的发电量(驱动率)也大。因此，内燃机驱
动交流发电机时的转动阻力也高。根据上述配置，当在使车辆停止的过程中使发动机运转
变换为怠速运转时，逐渐地降低运行的电加热器的数目以逐渐地降低交流发电机的驱动要
求值。另外，还基于如上所述随着交流发电机的驱动要求值逐渐降低而逐渐降低的交流发
电机的驱动率，逐渐地降低怠速运转期间的目标发动机转速。因此，如果在针对交流发电机
的驱动要求值的降低而在交流发电机的驱动率的降低中引起响应延迟，并且在导致响应延
迟的期间在内燃机中产生了对驱动交流发电机的高的转动阻力，则目标发动机转速不被急
剧地降低。因此，能够抑制内燃机由于目标发动机转速中的急剧降低引起的失速。 在本发明的第二方案中，提供了一种用于安装在车辆上的内燃机的控制方法。在
所述控制方法中，在使所述车辆停止行驶的过程中，当所述车辆的速度等于或低于使所述
内燃机怠速运转的预定速度时，执行发动机怠速控制以将发动机转速调节至目标发动机转
速，所述目标发动机转速是根据由所述内燃机驱动的辅助设备的驱动要求值的大小设定
的；当执行所述发动机怠速控制时，降低所述辅助设备的所述驱动要求值；并且在从对应
于所述驱动要求值的降低开始的时间点起经过指定的延迟时间之后，使所述目标发动机转
速降低与所述驱动要求值中的降低相当的值。所述控制方法包括判定所述车辆是否正行
驶在具有低摩擦系数的路面上；以及如果判定出所述车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面
上，则在经过所述延迟时间之前，使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的所述
降低相当的值。


通过结合附图对示范实施例的下列描述，本发明的上述和进一步的特征和优点将 变得明显，其中，相同的附图标记用于表示相同的元件，并且其中 图1为示出了应用了根据本发明的第一实施例的控制装置的整个发动机的示意
7图； 图2A至图2D为分别示出了在使汽车停止行驶时车速、运行的水暖加热器的数目、 交流发电机的驱动要求值以及目标转速的变化的时间图； 图3为示出了用于提高汽车的可停止性(sto卯ability)以使汽车迅速地停止行 驶的处理的执行的流程图；以及 图4A至图4D为分别示出了在本发明的第二实施例中在使汽车停止行驶时车速、 运行的水暖加热器的数目、交流发电机的驱动要求值以及目标转速的变化的时间图。
具体实施例方式
以下将结合图1至图3来描述将本发明应用于安装在后轮驱动的汽车上的发动机 的第一实施例。 在图1所示的发动机1中，空气从进气通道4被吸入燃烧室3中，适于该进气量的 燃料量从燃料喷射阀2喷射出并且被供给到燃烧室3。因此，随着进气量通过调节设置在进 气通道4中的节流阀12的开度而增加，燃烧室3中燃烧的混合气的量增加并且发动机的功 率输出增加。作为发动机1的输出轴的曲轴9经由包括诸如自动变速器等的变速器5的传 动系连接到汽车的驱动轮(后轮)6上。制动器23将制动力施加到驱动轮6上以使驱动轮 6的转动停止。此外，例如交流发电机7、用于空调器的压縮机等的各种辅助设备也连接到 曲轴9上。 交流发电机7是由发动机1驱动的各种辅助设备中的一个并且经由电力控制单元 8电连接到蓄电池21上，并且交流发电机7的运转通过电力控制单元8来控制。然后，交流 发电机7基于曲轴9的转动来发电。所产生的交流电通过电力控制单元8变换为直流电然 后被存储在蓄电池21中。此时，通过电力控制单元8调节施加到交流发电机7的转子的激 磁线圈上的电压来调节发电量(交流发电机7的驱动率)。 将交流发电机7所产生的电力供给到安装在汽车上的各种电子部件。也就是说， 通过电力控制单元8从交流发电机7和蓄电池21向汽车的各种电子部件供电，并且基于这 样的供电来驱动汽车的各种电子部件。汽车的各种电子部件可以包括多个(本发明的本实 施例中为两个)水暖加热器22，用于动力转向装置的电动机、用于车窗的电加热元件等，其 中当用于发动机1的冷却液处于过冷状态时，水暖加热器22通电/加热以加热冷却液。
汽车配备有执行与发动机1、变速器5等有关的各种控制的电子控制单元20。电 子控制单元20配置有执行与各种控制有关的各种计算处理的CPU、其中存储各种类型的控 制所需的程序和数据的R0M、其中暂时存储CPU的计算结果等的RAM、用于将信号输入到外 部/从外部输出信号的输入口/输出口等。 以下将描述的各种传感器被连接到电子控制单元20的输入口上。这些传感器包 括加速器位置传感器15，其用于检测由汽车的驾驶员操作的加速踏板14的下压量(加速 器下压量)；节流阀位置传感器16，其用于检测节流阀12的开度(节流阀开度)；空气流量 计13，其用于检测经由进气通道4吸入到燃烧室3中的空气的流量(进气流量)；曲轴位置 传感器IO，其输出指示作为发动机1的输出轴的曲轴9的转动的信号；冷却液温度传感器 ll，其用于检测用于发动机1的冷却液的温度；以及车速传感器17，其用于检测车速。用于 燃料喷射阀2、节流阀12等的驱动电路被连接到电子控制单元20的输出口上。
根据基于从各个传感器接收到的检测信号而判定出的发动机运转状态，电子控制 单元20将指令信号输出到用于连接到输出口上的各个部件的每一个驱动电路。因此，电子 控制单元20执行各种控制，例如从燃料喷射阀2喷射的燃料量的控制、节流阀12的开度的 控制、水暖加热器22的通电的控制、交流发电机7(电力控制单元8)的驱动的控制等。
接下来，将对电子控制单元20对节流阀12的开度的控制进行详细地描述。通过 电子控制单元20，基于节流阀开度指令值TAt来控制节流阀12的开度。利用以下所示的表 达式(1)来计算节流阀开度指令值TAt。
TAt = TAbase+Qcal kt. (1) (TAbase :基本节流阀开度，Qcal :ISC校正量，kt :变换系数) 在表达式(1)中，基于检测出的加速器位置计算出加速器下压量，基于检测出的 曲轴位置计算出发动机转速，基于加速器下压量以及发动机转速等计算出基本节流阀开度 TAbase。如果发动机1正在怠速运转，则将基本节流阀开度TAbase设定为"O"。在表达式 (1)中设置"Qcal ，kt"项以执行发动机怠速控制，即在怠速运转期间的发动机转速控制。
因为基本节流阀开度TAbase是"O"，所以当发动机正在怠速运转时，节流阀开度 指令值TAt由"Qcal kt"项确定。在所述"Qcal kt"项中，ISC校正量Qcal是在发动机 怠速控制期间被增大/减小来调节发动机转速的无量纲参数，而变换系数kt作为参数用于 将ISC校正量Qcal变换为节流阀开度。在发动机怠速控制中，根据发动机转速与设定的目 标发动机转速的偏差来增大/减小ISC校正量Qcal以确保发动机转速接近目标发动机转 速。 也就是说，如果发动机转速低于目标发动机转速，则增大ISC校正量Qcal以增大 节流阀12的开度。当这样增大节流阀12的开度从而增加发动机1中的进气量时，燃料喷 射量被相应地增加，并且发动机转速朝目标发动机转速增加。此外，如果发动机转速高于目 标发动机转速，则减小ISC校正量Qcal以减小节流阀12的开度。当这样减小节流阀12的 开度从而减小发动机1中的进气量时，燃料喷射量被相应地减小，并且发动机转速被降低 至目标发动机转速。 如上所述，通过执行发动机怠速控制将怠速运转期间的发动机转速调节至目标发 动机转速。此外，发动机怠速控制的目标发动机转速可以根据用于发动机l的冷却液的温 度、由发动机1驱动的各种辅助设备的驱动要求值的大小等可变地设定。例如，所述目标发 动机转速随着每个辅助设备的驱动要求值的增大而增加，并且相反地，目标发动机转速随 着驱动要求值的减小而降低。这是因为抑制在怠速运转期间由在驱动每个辅助设备时作用 于发动机1的转动阻力引起的失速发生的目的，所述转动阻力随着每个辅助设备的驱动要 求值增大而增大。 接下来，将结合图2A至图2D的时间图对在使汽车停止时执行的发动机怠速控制 进行描述。在通过制动器23等的动作来使汽车停止行驶的过程中，如图2A所示，如果车速 等于或低于使发动机1变换为怠速运转(在时刻T1)的接近于"O"的预定速度，则执行发 动机怠速控制。如果如上所述在执行发动机怠速控制期间每个辅助设备的驱动要求值大， 则发动机怠速控制设定高的目标发动机转速。作为如上所述每个辅助设备的驱动要求值大 的情况，可能提及以下情况例如，由于用于发动机1的冷却液的温度太低，所有的(两个) 水暖加热器22均在运行中；并且交流发电机7的驱动要求值(发电要求值)大。
在变换为怠速运转期间，如果由于辅助设备(在示例中为交流发电机7)的大的驱 动要求值而将发动机怠速控制的目标发动机转速设定得高，则也将怠速运转期间的发动机 转速设定得高。因此，当怠速运转期间的发动机转速增加时，那时施加到汽车的驱动轮6上 的驱动力增大。即使在通过制动器23将制动力施加到驱动轮6上时，驱动轮6的转速也未 必会降低，并且使汽车停止行驶需要花费一些时间。 为了处理所述问题，在变换为怠速运转期间，降低辅助设备(交流发电机7)的驱 动要求值。使发动机怠速控制的目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当的值。更 具体地，例如，如图2B所示，使运行的水暖加热器22的数目从"2"降低至"0"。从而，如图 2C所示降低交流发电机7的驱动要求值，并且使目标发动机转速降低与驱动要求值中的降 低相当的值。然而，在通常的发动机怠速控制中，如果如上所述地降低辅助设备的驱动要求 值，则在对应于驱动要求值的降低开始的时间点与对应于目标发动机转速的实际降低的时 间点之间设定预定延迟时间(在时刻T1与时刻T2之间)。因此，当降低辅助设备的驱动要 求值时，如图2D中的双点划线所示，从对应于驱动要求值的降低开始的时间点起直到经过 预定延迟时间(T1 T2)，不降低目标发动机转速。在经过延迟时间之后，目标发动机转速 开始降低。 延迟时间是由于下列原因而设定的。也就是说，如果降低辅助设备的驱动要求值， 则在确保由驱动要求值中的降低引起的辅助设备的驱动率中的降低所需的时间(相当于 所述延迟时间)内，需要使由驱动要求值中的降低引起的目标发动机转速的降低延迟。否 则在辅助设备的驱动率被完全降低之前，怠速运转期间的发动机转速可能被降低。当如上 所述降低驱动要求值时，作为确保由辅助设备的驱动要求值中的降低引起的辅助设备的驱 动率中的降低所需的时间，本发明的第一实施例中的延迟时间被设定为例如3秒。如果在 辅助设备的驱动率被完全降低之前降低怠速运转期间的发动机转速，则在对驱动辅助设备 的高转动阻力作用于发动机1的同时，发生发动机转速的降低。此时，例如，当来自路面侧 的外力(摩擦力等)与驱动轮6的转动方向相反地施加到驱动轮6上时，如果在使驱动轮6 停止转动的方向上存在作用于驱动轮6的扰动，则所述扰动导致了发动机转速中的进一步 降低。因此，发动机l可能失速。通过设定延迟时间来抑制在如上所述的情况下的发动机 1的失速。 然而，当设定了所述延迟时间(Tl T2)时，在经过如图2A中的双点划线所示的 延迟时间的期间，车辆的速度未必会被降低。结果，使车辆的速度等于"O"以使汽车停止行 驶需要花费很长时间。因此，难以使汽车迅速地停止行驶。
0046] 因此，在本发明的第一实施例中，如果汽车正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则 在经过所述延迟时间(Tl T2)之前，根据辅助设备的驱动要求值中的降低来降低目标发 动机转速。更具体地，如图2D中的实线所示，在已经经过延迟时间(Tl T2)之前，从对应 于驱动要求值的降低开始的时间点起，使目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当 的值。 在使汽车停止行驶的过程中在使发动机1变换为怠速运转时，如果汽车正行驶在 具有低摩擦系数的路面上，则即使在降低辅助设备的驱动要求值之后并且在经过延迟时间 之前(在本示例中对应于驱动要求值中的降低开始的时间点)使目标发动机转速开始降低 与驱动要求值中的降低相当的值，发动机1也未必会失速。在具有低摩擦系数的路面上，在使驱动轮6停止转动的方向上存在对驱动轮6的少许扰动的影响。例如，来自路面侧的相 对小的外力与驱动轮6的转动方向相反地施加到驱动轮6上。因此，发动机转速由于所述 扰动而难以被降低。 因此，如果汽车正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则如上所述从对应于辅助设 备的驱动要求值的降低开始的时间点(Tl)起，降低目标发动机转速。从而，在抑制发动机1 失速的同时，如图2A中的实线所示，使车辆的速度迅速地等于"O"以使汽车停止行驶。此 外，如果汽车未行驶在具有低摩擦系数的路面上，则从对应于辅助设备的驱动要求值的降 低开始的时间点起，在经过延迟时间(T1 T2)之后，降低目标发动机转速。从而，适当地 抑制了发动机1失速。由于上述程序，在使汽车停止行驶的过程中在使发动机1变换为怠 速运转时，在抑制发动机1失速的同时使汽车尽可能迅速地停止行驶。
接下来，将结合图3的流程图对执行用于如上所述使汽车迅速地停止行驶的处理 的程序进行详细描述，图3的流程图示出了可停止性提高程序。在该程序中，如果车辆的速 度高于0并且等于或低于预定速度a、加速器的下压量等于"0"并且发动机1正在怠速运转 (S101和S102中都为"是")，也就是说，在使汽车停止行驶的过程中发动机1已经变换为怠 速运转的条件下，执行辅助设备驱动要求值降低处理(S103)。辅助设备驱动要求值降低处 理降低了辅助设备的驱动要求值。在图2A至图2D的示例中，作为辅助设备驱动要求值降 低处理，将运行的水暖加热器22的数目设定为"O"，以降低作为一种辅助设备的交流发电 机7的驱动要求值(在时刻Tl)。 然后，基于存储在电子控制单元20的RAM中的路面信息来判定汽车是否正行驶在 具有低摩擦系数的路面上(图3 :步骤S104)。根据例如下列方法而将路面信息存储在RAM 中。也就是说，在汽车加速期间，通过节流阀开度、车速、变速比等来计算作为汽车在标准的 路面上行驶的理论加速度的基准加速度。如果实际加速度比基准加速度小了等于或大于 预定标准加速度的值，则判定出汽车现在正行驶在具有低摩擦系数的路面上，并且将所述 信息存储在RAM中。可以采用包括如下步骤的一种可选方法在汽车加速期间计算驱动轮 6的转速与从动轮的转速之间的差，如果所述差等于或大于预定标准转速，则判定出汽车现 在正行驶在具有低摩擦系数的路面上，并且将所述信息存储在RAM中。
如果在步骤S104中判定出汽车正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则判定是否 已经到达对应于辅助设备的驱动要求值的降低开始的时间点(S105)。然后，如果已经到达 对应于辅助设备的驱动要求值的降低开始的时间点，则执行用于使目标发动机转速降低与 辅助设备的驱动要求值中的降低相当的值的目标发动机转速降低处理(S106)。在图2A至 图2D的示例中，从对应于交流发电机7的驱动要求值的降低开始的时间点(时刻Tl)起， 使目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当的值。此外，如果在图3的步骤S104中 判定出汽车未行驶在具有低摩擦系数的路面上，则判定是否已经到达从对应于辅助设备的 驱动要求值的降低开始的时间点起经过了延迟时间之后的时间点(S107)。如果判定出已经 到达所述时间点，则执行目标发动机转速降低处理(S106)。在图2A至图2D的示例中，从交 流发电机7的驱动要求值的降低开始起经过延迟时间(Tl T2)之后的时间点(T2)开始， 使目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当的值。 另一方面，如果在图3的步骤SIOI中作出否定的判定，则判定车辆的速度是否是 "O"以及汽车是否已经停止(S108)。当在此作出肯定的判定时，如果正在降低辅助设备的驱动要求值(S109:是)，则执行辅助设备驱动要求值恢复处理(SllO)。作为该处理的结 果，辅助设备的驱动要求值被恢复至其降低前的值。之后，执行目标发动机转速恢复处理 (Sill)，并且目标发动机转速已经恢复至其降低前的值。在图2A至图2D的示例中，在时刻 T3时执行辅助设备驱动要求值恢复处理(S110)以及目标发动机转速恢复处理(Slll)。然 后，通过辅助设备驱动要求值恢复处理(S110)将运行的水暖加热器22的数目从"O"增加 至"2"，并且将交流发电机7的驱动要求值恢复至其降低前的值。另外，随着该交流发电机 7的驱动要求值被恢复，通过目标发动机转速恢复处理(Sill)将目标发动机转速恢复至其 降低前的值。 根据以上详细描述的本发明的第一实施例，获得了下列效果。在使汽车停止行驶 的过程中在发动机1变换为怠速运转时，如果汽车正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则 从对应于驱动要求值的降低开始的时间点起，使目标发动机转速降低与辅助设备的驱动要 求值中的降低相当的值。因此，在不使发动机1失速的情况下使得汽车迅速地停止行驶。此 外，如果汽车未行驶在具有低摩擦系数的路面上，则从对应于驱动要求值的降低开始的时 间点起经过延迟时间之后，使目标发动机转速降低与辅助设备的驱动要求值中的降低相当 的值。因此，防止了发动机l由于目标发动机转速在过早的时刻降低而失速。由于上述处 理，在使汽车停止行驶的过程中在发动机1变换为怠速运转时，可以在抑制发动机1失速的 同时使得汽车迅速地停止。 接下来，将结合图4A至图4D对本发明的第二实施例进行描述。在使汽车停止的 过程中在发动机1变换为怠速运转时，当辅助设备的驱动要求值大时，目标发动机转速也 高。因此，快速且急剧地降低了辅助设备的驱动要求值，并且基于驱动要求值的降低还快速 且急剧地降低了目标发动机转速。在这种情况下，如果辅助设备的驱动率不能良好地响应 于辅助设备的驱动要求值中的急剧降低而降低，则当汽车正行驶在具有低摩擦系数的路面 上时，在经过延迟时间之前使目标发动机转速降低与驱动要求值中的降低相当的值可能导 致发动机1失速。也就是说，在降低辅助设备的驱动率时存在响应延迟的期间，在发动机1 中产生了对驱动辅助设备的高的转动阻力。当在这种状态下使目标发动机转速立即急剧地 降低与辅助设备的驱动要求值中的急剧降低相当的值时，发动机1可能失速。
在本发明的第二实施例中，为了处理上述问题，对本发明的第一实施例中的辅助 设备驱动要求值降低处理(图3中的S103)的实施模式以及目标发动机转速降低处理(图 3中的S106)的实施模式增加了改进。以下将结合图4A至图4D的时间图对改进部分进行 详细地描述。 在使汽车停止行驶的过程中，如图4A所示，当车辆的速度等于或低于使发动机1 变换为怠速运转的临界车速a时，作为辅助设备驱动要求值降低处理，逐渐地(以阶梯式方 式)降低辅助设备的驱动要求值。在图4B的示例中，所有的(两个)水暖加热器22均在 运行中，并且在交流发电机7的驱动要求值大的情况下，如图4B所示逐渐地(以阶梯式方 式)降低运行的水暖加热器22的数目。更具体地，在时刻T4使运行的数目从"2"降低至 "l"，然后在时刻T5使运行的数目从"1"降低至"0"。因此，根据运行的水暖加热器22的数
目中的降低，如图4C所示也逐渐地(以阶梯式方式)降低交流发电机7的驱动要求值。时 刻T4与时刻T5之间的时间段可能比延迟时间(例如，3秒)长。 当执行驱动要求值降低处理时，如果汽车正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则从对应于驱动要求值的降低开始的时间点(T4， T5)起，使目标发动机转速降低与辅助设备 (交流发电机7)的驱动要求值中的降低相当的值。在图4A至图4D的示例中，当在时刻T4 使运行的水暖加热器22的数目从"2"降低至"l"时，使目标发动机转速降低与作为结果产 生的交流发电机7的驱动要求值中的降低相当的值。另外，当在时刻T5使运行的水暖加热 器22的数目从"1"降低至"0"时，使目标发动机转速降低与作为结果产生的交流发电机7 的驱动要求值中的降低相当的值。因此，在这种情况下，基于运行的水暖加热器22的数目 的降低，如图4D所示逐渐地(以阶梯式方式)降低目标发动机转速。 在辅助设备的驱动要求值大并且在针对驱动要求值的降低而在辅助设备的驱动 率的降低中产生响应延迟的情况下，通过执行驱动要求值降低处理以及目标发动机转速降 低处理，逐渐地(以阶梯式方式)降低辅助设备的驱动要求值，并且因此，也逐渐地(以阶 梯式方式)降低目标发动机转速。因此，在针对辅助设备的驱动要求值的降低而在辅助设 备的驱动率降低中存在响应延迟的期间，如果在发动机1中产生了对驱动辅助设备的高的 转动阻力，则能够抑制目标发动机转速被急剧降低，并且能够抑制由目标发动机转速中的 急剧降低引起的发动机1失速。 当执行辅助设备驱动要求值降低处理时，如果汽车未行驶在具有低摩擦系数的路 面上，则在从对应于驱动要求值的降低开始的时间点(T4， T5)起经过延迟时间之后，使目 标发动机转速降低与辅助设备(交流发电机7)的驱动要求值中的降低相当的值。在图4A 至图4D的示例中，当在时刻T4使运行的水暖加热器22的数目从"2"降低至"1"时，在从 时刻T4起经过延迟时间之后，使目标发动机转速降低与由运行的数目中的降低引起的交 流发电机7的驱动要求值中的降低相当的值。另外，当在时刻T5使运行的水暖加热器22 的数目从"1"降低至"0"时，从时刻T5起经过延迟时间之后，使目标发动机转速降低与由 运行的数目中的降低弓I起的交流发电机7的驱动要求值中的降低相当的值。
根据本发明的第二实施例，除本发明的第一实施例中所描述的效果以外，还获得 了以下效果。在当驱动要求值大时通过辅助设备驱动要求值降低处理来降低辅助设备的驱 动要求值，由此在辅助设备的驱动率的降低中导致了响应延迟的情况下，辅助设备的驱动 要求值以及目标发动机转速降低如下。也就是说，通过辅助设备驱动要求值降低处理来逐 渐地(以阶梯式方式)降低辅助设备的驱动要求值。因此，还通过目标发动机转速降低处 理来逐渐地(以阶梯式方式)降低目标发动机转速。从而，在针对辅助设备的驱动要求值 的降低而在辅助设备的驱动率降低中存在响应延迟的期间，当在发动机1中产生了对驱动 辅助设备的高的转动阻力时，抑制了目标发动机转速被急剧降低，并且抑制了由目标发动 机转速中的急剧降低引起的发动机1失速。 值得一提的，辅助设备的驱动要求值大的情况是要求大量电力的运行的水暖加热 器22的数目大并且交流发电机7的驱动要求值大的情况。在这种情况下，作为驱动要求值 降低处理，逐渐地(以阶梯式方式)降低运行的水暖加热器22的数目以降低交流发电机7 的驱动要求值，并且通过目标转速降低处理，根据运行的数目的降低来同样地逐渐地(以 阶梯式方式)降低目标发动机转速。因此，在由于交流发电机7的驱动要求值的降低而降 低交流发电机7的驱动率时存在响应延迟的期间，当产生了对驱动交流发电机7的高的转 动阻力时，目标发动机转速未被急剧地降低。因此，可以避免由目标发动机转速中的急剧降 低引起的发动机l的失速。
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还可以对本发明的上述各实施例进行例如如下改进。在本发明的第二实施例中， 基于在通过辅助设备驱动要求值降低处理来逐渐地(以阶梯式方式)降低运行的水暖加热 器22的数目的过程中交流发电机7的驱动率(发电量)中的降低，可以通过目标转速降低 处理来逐渐地(以阶梯式方式)降低目标发动机转速。在这种情况下，也可以获得与本发 明的上述第二实施例的效果相似的效果。 在本发明的第一实施例和本发明的第二实施例中的每一个中，在具有低摩擦系数 的路面上，从对应于辅助设备的驱动要求值通过辅助设备驱动要求值降低处理而开始降低 的时间点起，降低目标发动机转速。然而，在经过延迟时间之前以及在对应于驱动要求值的 降低开始的时间点之后，也可以进行改进以降低目标发动机转速。在这种情况下，获得了与 本发明的第一实施例的效果相似的效果。 可以借助于使除水暖加热器22以外的部件停止，通过辅助设备驱动要求值降低 处理来降低辅助设备的驱动要求值。所述部件可以包括例如用于动力转向装置的电动机、 用于车窗的电线、用于空调器的压縮机等。 可以将延迟时间设定为除3秒以外的值。本发明还可以应用于前轮驱动的汽车。 然而，如本发明所描述的各实施例所示，如果将本发明应用于后轮驱动的汽车则可以获得 更理想的效果。这与如下事实有关从在通过制动器的制动力使汽车停止行驶的过程中的 姿势稳定性的观点来看，在汽车中将由制动器施加的作用于后轮的制动力设定为小于由制 动器施加的作用于前轮的制动力。也就是说，在后轮驱动的汽车中，由制动器施加的作用于 作为驱动轮的后轮的制动力小，并且如果发动机1正在怠速运转，则由于使汽车停止行驶 而施加到驱动轮上的驱动力往往大于由制动器施加的作用于驱动轮的制动力。因此，使汽 车停止行驶往往需要花费一些时间。通过将本发明应用于具有所述特征的后轮驱动的汽 车，获得了更理想的效果。 本发明可以应用于配备有负压制动助力器的汽车，负压制动助力器利用发动机l 的进气系统中所产生负压来帮助制动器的下压。在这种情况下，获得了更理想的效果。当 发动机1正在怠速运转时，发动机1的进气系统中所产生的负压往往变得等于大气压侧的 值。在这种状态下，制动助力器未对制动器的下压提供太多帮助，并且施加到驱动轮上的制 动力减小。也就是说，在配备有负压制动助力器的汽车中，在使汽车停止行驶的过程中，当 发动机1变换为怠速运转时，由制动器施加的作用于驱动轮的制动力往往会减小，并且由 于怠速运转而施加到驱动轮上的驱动力往往超过了制动力。因此，使汽车停止行驶往往需 要花费一些时间。通过将本发明应用于具有所述特征的配备有负压制动助力器的汽车，获 得了更理想的效果。 发动机1可以通过调节设置在绕过节流阀12的旁通通道中的怠速控制阀的开度 来执行发动机怠速控制。
发动机1可以是这样的柴油发动机通过调节燃料喷射量来控制发动机怠速。
权利要求
一种用于安装在车辆上的内燃机的控制装置，在使所述车辆停止行驶时，当所述车辆的速度等于或低于使所述内燃机怠速运转的预定速度时，所述控制装置执行发动机怠速控制以将发动机转速调节至目标发动机转速，所述目标发动机转速是根据由所述内燃机驱动的辅助设备的驱动要求值的大小设定的；当执行所述发动机怠速控制时，所述控制装置降低所述辅助设备的所述驱动要求值；并且在从对应于所述驱动要求值的降低开始的时间点起经过指定的延迟时间之后，所述控制装置使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的降低相当的值，所述控制装置的特征在于包括检测器件，其用于检测所述车辆是否正行驶在具有低摩擦系数的路面上；以及发动机减速器件，如果所述车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在经过所述延迟时间之前，所述发动机减速器件使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的所述降低相当的值。
2. 根据权利要求1所述的控制装置，其中，从对应于所述驱动要求值的降低开始的所 述时间点起，所述发动机减速器件使所述目标发动机转速降低与所述辅助设备的所述驱动 要求值中的所述降低相当的值。
3. 根据权利要求1所述的控制装置，其中，在所述驱动要求值的降低开始之后并且在 经过所述延迟时间之前，所述发动机减速器件使所述目标发动机转速降低与所述辅助设备 的所述驱动要求值中的所述降低相当的值。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，所述发动机减速器件逐渐地降 低所述辅助设备的所述驱动要求值，并且还以对应于所述驱动要求值的降低的方式逐渐地 降低所述目标发动机转速。
5. 根据权利要求4所述的控制装置，其中，所述辅助设备为交流发电机，其根据运行的 电加热器的数目来发电，并且逐渐地降低运行的所述电加热器的所述数目以降低所述交流 发电机的驱动要求值，并且所述发动机减速器件基于运行的所述电加热器的所述数目的降 低来逐渐地降低所述目标发动机转速。
6. 根据权利要求4所述的控制装置，其中，所述辅助设备为交流发电机，其根据运行的 电加热器的数目来发电，并且逐渐地降低运行的所述电加热器的所述数目以降低所述交流 发电机的驱动要求值，并且所述发动机减速器件基于由所述驱动要求值中的所述降低引起 的所述交流发电机的驱动率中的降低来逐渐地降低所述目标发动机转速。
7. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，所述发动机减速器件以阶梯式 方式降低所述辅助设备的所述驱动要求值，并且还以与所述驱动要求值的阶梯式降低相对 应的方式降低所述目标发动机转速。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其中，所述辅助设备为用于动力转向 装置的电动机、用于车窗的加热元件以及用于空调器的压縮机中的至少一个。
9. 一种用于安装在车辆上的内燃机的控制方法，其中，在使所述车辆停止行驶时，如果 车速等于或低于使所述内燃机怠速运转的预定速度，则执行发动机怠速控制以将发动机转 速调节至目标发动机转速，所述目标发动机转速是根据由所述内燃机驱动的辅助设备的驱 动要求值的大小设定的；当执行所述发动机怠速控制时，降低所述辅助设备的所述驱动要 求值；并且在从对应于所述驱动要求值的降低开始的时间点起经过指定的延迟时间之后， 使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的降低相当的值，所述控制方法包括判定所述车辆是否正行驶在具有低摩擦系数的路面上；以及如果判定出所述车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在经过所述延迟时间之前，使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的所述降低相当的值。
10. —种用于安装在车辆上的内燃机的控制装置，在使所述车辆停止行驶时，当车速等于或低于使所述内燃机怠速运转的预定速度时，所述控制装置执行发动机怠速控制以将发动机转速调节至目标发动机转速，所述目标发动机转速是根据由所述内燃机驱动的辅助设备的驱动要求值的大小设定的；当执行所述发动机怠速控制时，所述控制装置降低所述辅助设备的所述驱动要求值；并且在从对应于所述驱动要求值的降低开始的时间点起经过指定的延迟时间之后，所述控制装置使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的降低相当的值，所述控制装置包括检测器件，其判定所述车辆是否正行驶在具有低摩擦系数的路面上；以及发动机减速器件，如果判定出所述车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在经过所述延迟时间之前，所述发动机减速器件使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的所述降低相当的值。
全文摘要
一种用于车辆的内燃机的怠速控制装置，当所述车辆的速度低于使所述内燃机怠速运转的预定速度时，所述控制装置将发动机转速调节至目标发动机转速，所述目标发动机转速是根据由所述内燃机驱动的辅助设备的驱动要求值的大小设定的；当执行怠速控制时，所述控制装置降低所述辅助设备的所述驱动要求值；并且在从对应于所述驱动要求值的降低开始的时间点起经过指定的延迟时间之后，所述控制装置使所述目标发动机转速降低与所述驱动要求值中的降低相当的值，所述控制装置包括发动机减速器件，如果所述车辆正行驶在具有低摩擦系数的路面上，则在经过所述延迟时间之前，所述发动机减速器件使所述目标发动机转速降低。
文档编号F02D41/12GK101772631SQ200880101656
公开日2010年7月7日 申请日期2008年10月21日 优先权日2007年10月26日
发明者正源寺良行, 角冈卓 申请人:丰田自动车株式会社