(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのスロットルバルブの開度を調整自在なスロットルバルブ駆動モータと、
前記スロットルバルブを固設する連動部材と、
アクセル操作部材に連結されてアクセル操作部材の操作量に応じた位置に移動すると共に、前記スロットルバルブ駆動モータの駆動が停止した状態で前記連動部材と当接して前記アクセル操作部材の操作量に応じた開度に前記スロットルバルブの開度を調整自在なスロットル開度規制部材と、
を備えたエンジンに適用されるエンジン制御装置であって、
前記スロットルバルブの開度を調整するスロットルバルブ駆動モータを駆動制御することによって、前記スロットルバルブの開度を前記アクセル操作部材の操作量に応じた開度に制御するスロットル開度制御部と、
前記スロットルバルブ駆動モータの駆動制御に関連する構成要素に発生した故障を検知する故障判断部と、
前記故障判断部によって前記故障が検知された以降に、前記エンジンの点火制御を行う故障後点火制御部と、
を備え、
前記故障後点火制御部は、所定収束時間をかけて前記エンジンの点火時期を目標点火時期に収束させる点火時期収束制御部を有し、
前記点火時期収束制御部は、初回の収束制御が完了するまでの初回収束時間と、前記初回の収束制御が完了した後の初回後に実行される収束制御が完了するまでの初回後収束時間と、を異なるものに設定することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記点火時期収束制御部は、前記初回後収束時間を前記初回収束時間より短く設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記点火時期収束制御部は、前記初回後の収束制御における収束周期を前記初回の収束制御における収束周期よりも短く設定すると共に、前記初回後の収束制御における前記エンジンの点火時期の進角増量を前記初回の収束制御における前記エンジンの点火時期の進角増量よりも大きく設定することを特徴とする請求項２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記点火時期収束制御部は、前記アクセル操作部材の開操作が検出されたタイミングで前記初回後の収束制御を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関し、特に、電子制御スロットルを備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両等の移動体においては、機械的構成が複雑化することを避けながら、アクセル操作部材の操作に応じた自由度の高いスロットル開度特性を実現するために、スロットルバルブを電動の駆動モータで駆動する電子制御スロットルが採用されてきている。
【０００３】
このように電子制御スロットルが採用される場合には、駆動モータ等が故障した場合でもサービス工場等にフェールセーフ的に自走できるように、スロットルバルブの開度が機械的に操作可能なリンプホーム制御機構が採用されることが一般的である。
【０００４】
かかる状況下で、特許文献１は、スロットル弁制御装置に関し、エンジンの運転中に電動モータ３６等が失陥した場合には、第１及び第２開きばね１２、１３がそれらの付勢力により無負荷状態の電動モータ３６を空回しさせながらスロットル弁３を開き方向に回転して、スロットルレバー１０のストッパ爪２７がアクセルドラム１９のストッパ受け面２６に当接することにより、スロットル弁３がファーストアイドル開度より大きいリンプ開度θに保持されて、車両のリンプ走行が可能となるエンジンの吸気量を確保する構成を開示する。
【０００５】
また、特許文献２は、エンジン制御装置に関し、スロットル開度制御系に異常が発生した場合には、フェールセーフ処理が実行され、電動モータ６への通電を停止すると共に、連動部材９がスロットル開度規制部材１３に接触して、スプリング１０によるスロットル弁２の開弁方向への移動が規制される一方で、エンジンの燃料噴射量を減量したり点火時期を遅角側にしてエンジンの出力トルクを低下させ、連動部材９がスロットル開度規制部材１３に接触するまでの開弁動作によりエンジン回転数が不要に上昇することを抑制する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９８１７８号公報
【特許文献２】特開平８−２７０４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成においては、エンジンの運転中に電動モータ３６等が失陥した場合には、スロットルレバー１０のストッパ爪２７がアクセルドラム１９のストッパ受け面２６に当接するまでスロットル弁３が開き方向に回転されるため、対応してエンジンの吸気量が増加してエンジンの回転数が上昇する傾向が考えられる。このようにエンジンの回転数が上昇すると、運転者にとっては車両が不要に加速しようとするように感じられる等の違和感が発生する場合も考えられ、改善の余地がある。
【０００８】
また、特許文献２の構成においては、スロットル開度制御系に異常が発生した場合には、連動部材９がスロットル開度規制部材１３に接触するまでの開弁動作によりエンジン回転数が上昇して、運転者にとっては車両が不要に加速しようとするように感じられる等の
違和感が発生することを抑制すべく、エンジンの燃料噴射量を減量したり点火時期を遅角してエンジンの出力トルクを低下させる構成を採用している。このように、単にエンジンの燃料噴射量を減量したり点火時期を遅角しただけではするだけでは、車両の加速挙動は不自然なものとなって違和感が生じる場合も考えられ、改善の余地がある。
【０００９】
ここで、本発明者の更なる検討によれば、電子制御スロットルを採用したエンジン制御装置において、その関連制御系等に故障が発生した際にスロットルバルブが一旦開弁方向に回転される構成を備える場合には、単にエンジンの燃料噴射量を減量したり点火時期を遅角してエンジンの出力トルクを抑制するだけではなく、故障後のエンジンの点火時期を所定時間かけて段階的に目標点火時期に収束させることが、車両の加速挙動における運転者の違和感を確実に低減することに効果的であることが判明した。
【００１０】
例えば、電子制御スロットルを採用したエンジン制御装置において、関連制御系に故障が発生した場合に車両が走行中であれば、アクセル操作部材を開方向に操作して、対応してエンジンの目標点火時期が典型的には進角方向に変化していく場合があるから、エンジンの点火時期をかかる目標点火時期に所定時間かけて段階的に収束させることが、車両の加速挙動における運転者の違和感を確実に低減することに効果的である。
【００１１】
つまり、リンプホーム制御に移行する際に、エンジンの点火時期をかかる目標点火時期に所定時間かけて段階的に目標点火時期に収束させる収束制御を行うことが、車両の加速挙動における運転者の違和感を確実に低減することができる。更に、例えば、スロットル開度センサが故障している場合には、リンプホーム制御に移行した後にアクセル操作部材が開方向に操作された際にスロットルバルブの開度が検出できないため、通常の点火時期の制御が不可能となる事象が発生し得ることを考慮すると、リンプホーム制御に移行した後においても、リンプホーム制御に移行した際の収束周期を適用して、同様にエンジンの点火時期を目標点火時期に所定時間かけて段階的に目標点火時期に収束させることが必要となる。
【００１２】
しかしながら、本発明者の更なる検討によれば、リンプホーム制御に移行した後においても、リンプホーム制御に移行した際の収束周期を適用して、エンジンの点火時期を目標点火時期に所定時間かけて段階的に収束させた場合、収束周期が長すぎて点火時期が目標点火時期に収束する時間が長くかかりすぎると点火時期が遅角している時間が増大するから、排気温度が不要に上昇して排気系における排気バルブや触媒を劣化させる傾向が生じるとも考えられる。一方で、排気温度を不要に上昇させないように単純に点火時期を進角すると、車両に不要な加速感が生じる等の違和感が発生することも考えられる。
【００１３】
よって、電子制御スロットルを採用したエンジン制御装置において、関連制御系に故障が発生したときにスロットルバルブが一旦開弁方向に回転される構成を備える場合に、リンプホーム制御に移行する際にドラバビリティを向上することに加えて、リンプホーム制御に移行した後においても排気温度の上昇を抑制しつつドラバビリティを向上することが可能な新規な構成の実現が待望されている状況にある。
【００１４】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、リンプホーム制御移行時とリンプホーム制御移行後の点火制御において、ドライバビリティを向上すること及び排気温度の上昇を抑制することの双方が両立可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の目的を達成するべく、本発明は、エンジンのスロットルバルブの開度を調整自在なスロットルバルブ駆動モータと、前記スロットルバルブを固設する連動部材と、アクセル操作部材に連結されてアクセル操作部材の操作量に応じた位置に移動すると共に、前記
スロットルバルブ駆動モータの駆動が停止した状態で前記連動部材と当接して前記アクセル操作部材の操作量に応じた開度に前記スロットルバルブの開度を調整自在なスロットル開度規制部材と、を備えたエンジンに適用されるエンジン制御装置であって、前記スロットルバルブの開度を調整するスロットルバルブ駆動モータを駆動制御することによって、前記スロットルバルブの開度を前記アクセル操作部材の操作量に応じた開度に制御するスロットル開度制御部と、前記スロットルバルブ駆動モータの駆動制御に関連する構成要素に発生した故障を検知する故障判断部と、前記故障判断部によって前記故障が検知された以降に、前記エンジンの点火制御を行う故障後点火制御部と、を備え、前記故障後点火制御部は、所定収束時間をかけて前記エンジンの点火時期を目標点火時期に収束させる点火時期収束制御部を有し、前記点火時期収束制御部は、初回の収束制御が完了するまでの初回収束時間と、前記初回の収束制御が完了した後の初回後に実行される収束制御が完了するまでの初回後収束時間と、を異なるものに設定することを第１の局面とする。
【００１６】
また、本発明は、かかる第１の局面に加えて、前記点火時期収束制御部は、前記初回後収束時間を前記初回収束時間より短く設定することを第２の局面とする。
【００１７】
また、本発明は、かかる第２の局面に加えて、前記点火時期収束制御部は、前記初回後の収束制御における収束周期を前記初回の収束制御における収束周期よりも短く設定すると共に、前記初回後の収束制御における前記エンジンの点火時期の進角増量を前記初回の収束制御における前記エンジンの点火時期の進角増量よりも大きく設定することを第３の局面とする。
【００１８】
また、本発明は、かかる第１から第３の局面のいずれかに加えて、前記点火時期収束制御部は、前記アクセル操作部材の開操作が検出されたタイミングで前記初回後の収束制御を開始することを第４の局面とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の局面におけるエンジン制御装置によれば、リンプホーム制御移行時とリンプホーム制御移行後の点火収束時間を異なるものとしているので、リンプホーム制御移行時とリンプホーム制御移行後の点火制御において、ドライバビリティを向上すること及び排気温度の上昇を抑制することの双方のバランスを取りながら両立させることができる。
【００２０】
また、本発明の第２の局面におけるエンジン制御装置によれば、初回後収束時間を初回収束時間より短く設定することにより、リンプホーム制御移行時にはドライバビリティを向上することができると共に、リンプホーム制御移行後には排気温度の上昇を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の第３の局面におけるエンジン制御装置によれば、初回後の収束制御における収束周期を初回の収束制御における収束周期よりも短く設定すると共に、初回後の収束制御におけるエンジンの点火時期の進角増量を初回の収束制御におけるエンジンの点火時期の進角増量よりも大きく設定することにより、リンプホーム制御移行時にはドライバビリティをより確実に向上することができると共に、リンプホーム制御移行後には排気温度の上昇をより確実に抑制することができる。
【００２２】
また、本発明の第４の局面におけるエンジン制御装置によれば、アクセル操作部材の開操作が検出されたタイミングで初回後の収束制御が開始されることにより、スロットルバルブを正確に制御できない故障状況であっても適確に故障後の点火制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態におけるスロットルバルブの構成を示す模式図である。
【図３】図３（ａ）は、本実施形態におけるリンプ点火制御処理の流れを示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、本実施形態におけるアクセル開操作判断処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施形態におけるリンプ点火位置算出・収束制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、本実施形態におけるリンプ点火位置算出・収束制御処理を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態におけるエンジン制御装置について、詳細に説明する。
【００２５】
〔エンジン制御装置の構成〕
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態におけるエンジン制御装置の構成について、詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態におけるエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態におけるスロットルバルブの構成を示す模式図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態におけるエンジン制御装置１は、典型的には図示を省略する車両に搭載されたエンジンに適用され、エンジン制御ユニット２と、スロットルバルブコントローラ３と、を備える。エンジン制御ユニット２には、アクセル開度センサＳＥ１、スロットル開度センサＳＥ２、吸気圧センサＳＥ３、クランク角センサＳＥ４及び点火コイルＣが、それぞれ電気的に接続される。また、スロットルバルブコントローラ３には、ホールセンサＳＥ５及びスロットルバルブ駆動モータＭが、それぞれ電気的に接続される。なお、スロットルバルブコントローラ３は、エンジン制御ユニット２に対して別ユニットとして離隔して配置される構成に限定されるものではなく、エンジン制御ユニット２と共に同一パッケージ内に内蔵されて集約化された構成であってもよい。
【００２８】
エンジン制御ユニット２は、エンジンの動作を制御する制御装置であり、アクセル開度検出部１１、スロットル開度検出部１２、吸気圧検出部１３、エンジン回転数算出部１４、アクセル開度算出部１５、スロットル開度算出部１６、吸気圧算出部１７、エンジン稼働状態送信部１８、ドライバ故障情報受信部１９、故障判断部２０、及び点火制御部２１を備える。
【００２９】
アクセル開度検出部１１は、アクセル開度センサＳＥ１からの入力電気信号に基づいて、図２に示すアクセル操作部材１０３の開度（操作量）を検出し、検出された開度を示す電気信号をアクセル開度算出部１５、エンジン稼働状態送信部１８、故障判断部２０、及び点火制御部２１に出力するものである。アクセル操作部材１０３としては、二輪車両におけるアクセルグリップ、四輪車両におけるアクセルペダル、及び汎用車両におけるアクセルレバー等を例示することができる。スロットル開度検出部１２は、スロットル開度センサＳＥ２からの入力電気信号に基づいて、図２に示すスロットルバルブＶの開度を検出し、検出された開度を示す電気信号をスロットル開度算出部１６、エンジン稼働状態送信部１８、故障判断部２０、及び点火制御部２１に出力するものである。
【００３０】
吸気圧検出部１３は、吸気圧センサＳＥ３からの入力電気信号に基づいて車両のエンジ
ンの吸気圧を検出し、検出された吸気圧を示す電気信号を吸気圧算出部１７、エンジン稼働状態送信部１８、故障判断部２０、及び点火制御部２１に出力するものである。エンジン回転数算出部１４は、クランク角センサＳＥ４からの入力電気信号に基づいてエンジンの回転数を算出し、算出された回転数を示す電気信号をエンジン稼働状態送信部１８及び点火制御部２１に出力するものである。アクセル開度算出部１５は、アクセル開度検出部１１からの入力電気信号に基づいてアクセル操作部材１０３の開度を算出するものである。スロットル開度算出部１６は、スロットル開度検出部１２からの入力電気信号に基づいてスロットルバルブＶの開度を算出するものである。吸気圧算出部１７は、吸気圧検出部１３からの入力電気信号に基づいてエンジンの吸気圧を算出するものである。
【００３１】
エンジン稼働状態送信部１８は、アクセル開度検出部１１、スロットル開度検出部１２、吸気圧検出部１３、及びエンジン回転数算出部１４からの入力電気信号に基づいてエンジンの稼働状態を示す電気信号を生成し、生成した電気信号をスロットルバルブコントローラ３に送信するものである。なお、エンジン稼働状態送信部１８は、図示を省略する水温センサによって検出されたエンジンの温度を示す電気信号をエンジンの稼働状態を示す電気信号に含めてスロットルバルブコントローラ３に送信してもよい。ドライバ故障情報受信部１９は、スロットルバルブコントローラ３から送信されたスロットルバルブ駆動モータＭの故障の発生を示す電気信号を受信し、受信した電気信号を故障判断部２０に出力するものである。
【００３２】
故障判断部２０は、スロットルバルブ駆動モータＭの駆動制御に関連する構成要素における故障の発生を判断するものであり、典型的には、アクセル開度検出部１１、スロットル開度検出部１２、吸気圧検出部１３、及びドライバ故障情報受信部１９からの入力電気信号に基づいて、スロットルバルブ駆動モータＭ、アクセル開度センサＳＥ１、及びスロットル開度センサＳＥ２のうちのいずれか１つの故障を検出し、その故障を示す電気信号を点火制御部２１に出力するものである。もちろん、故障判断部２０は、スロットルバルブ駆動モータＭの制御に関連する構成要素の故障の発生を判断するものであるから、ドライバ故障情報受信部１９からの入力電気信号に基づいて、スロットルバルブコントローラ３自体の故障を検出してもよいし、エンジン制御ユニット２とスロットルバルブコントローラ３との間の通信自体が途絶えていると判断した場合には、これらの間の通信線が断線していることを検出してもよい。
【００３３】
点火制御部２１は、点火コイルＣ及び図示を省略する点火プラグを介してエンジンの燃焼室内の混合気に点火する点火時期を制御する制御装置であり、アクセル操作判断部２２、通常点火制御部２３、故障後エンジントルク抑制制御部２４、故障後点火制御部２５、及び点火制御実施部２６を備える。
【００３４】
アクセル操作判断部２２は、アクセル開度検出部１１からの入力電気信号に基づいてアクセル操作部材１０３の操作状態を検出するものである。通常点火制御部２３は、通常時におけるエンジンの点火時期を制御する制御信号を生成し、生成した制御信号を点火制御実施部２６に出力するものである。
【００３５】
故障後エンジントルク抑制制御部２４は、故障判断部２０から故障を示す電気信号が入力された場合に、スロットルバルブ駆動モータＭの駆動を停止させることに併せて、図２にそれぞれ示すスロットル開度規制部材１０２に連動部材１００が接触するまでの間に発生するスロットルバルブＶの開動作に伴うエンジントルクの不要な増加を抑制するように点火時期を遅角するための制御信号やエンジンの燃料噴射量を減量するための制御信号を生成し、生成した制御信号を点火制御実施部２６に出力するものである。また、故障後エンジントルク抑制制御部２４は、かかる場合にエンジントルクの不要な増加を抑制するためには効果的であるが、詳細は後述する本実施形態のリンプ点火制御処理においては、必
須の構成要素ではない。但し、本実施形態においては、故障後エンジントルク抑制制御部２４がエンジンの点火時期を遅角させる構成を有するものとして説明する。
【００３６】
故障後点火制御部２５は、リンプ点火位置算出部２７及び点火時期収束制御部２８を備える。リンプ点火位置算出部２７は、リンプホーム制御モードに移行する際及びリンプホーム制御モードに移行した後の目標点火時期（リンプ点火位置）を算出し、算出されたリンプ点火位置を示す電気信号を点火時期収束制御部２８に出力するものである。点火時期収束制御部２８は、点火時期を更新する時間（周期）をカウントするための周期カウンタ２９を有する。点火時期収束制御部２８は、周期カウンタ２９のカウント値に基づいてリンプ点火位置に対する点火時期の収束制御を行う制御信号を生成し、生成した制御信号を点火制御実施部２６に出力するものである。点火制御実施部２６は、通常点火制御部２３、故障後エンジントルク抑制制御部２４、及び故障後点火制御部２５からの入力制御信号に基づいて、点火コイルＣ及び点火プラグを介したエンジンの点火動作を制御するものである。
【００３７】
スロットルバルブコントローラ３は、スロットルバルブＶを駆動するスロットルバルブ駆動モータＭの動作を制御するものである。また、スロットルバルブコントローラ３は、ホールセンサ検出部３１、エンジン稼働状態受信部３２、スロットル開度制御部３３、故障判断部３４、及びドライバ故障情報送信部３５を備える。
【００３８】
ホールセンサ検出部３１は、ホールセンサＳＥ５からの入力信号に基づいてスロットルバルブ駆動モータＭの回転位置を検出し、検出された回転位置を示す電気信号をスロットル開度制御部３３及び故障判断部３４に出力するものである。エンジン稼働状態受信部３２は、エンジン稼働状態送信部１８から送信されたエンジンの稼働状態を示す電気信号を受信し、受信した電気信号をスロットル開度制御部３３に出力するものである。
【００３９】
また、図示は省略するが、スロットルバルブコントローラ３は、エンジン稼働状態受信部３２が受信したエンジンの稼働状態を示す電気信号に基づいて、アクセル操作部材１０３の開度及びスロットルバルブＶの開度をそれぞれ算出するアクセル開度算出部及びスロットル開度算出部を備え、算出されたアクセル操作部材１０３の開度及びスロットルバルブＶの開度は、スロットル開度制御部３３に電気信号としてそれぞれ入力される。もちろん、スロットルバルブコントローラ３におけるアクセル開度算出部及びスロットル開度算出部を省略して、エンジン制御ユニット２におけるアクセル開度算出部１５及びスロットル開度算出部１６が算出したアクセル操作部材１０３の開度及びスロットルバルブＶの開度を、スロットル開度制御部３３で用いることも可能である。
【００４０】
スロットル開度制御部３３は、ホールセンサ検出部３１、エンジン稼働状態受信部３２、アクセル開度算出部及びスロットル開度算出部からの入力電気信号に基づいてスロットルバルブ駆動モータＭの回転動作を制御する制御信号を生成し、生成した制御信号をスロットル駆動モータＭに出力して、スロットル駆動モータＭの回転動作を制御するものである。故障判断部３４は、ホールセンサ検出部３１からの入力電気信号に基づいて、スロットルバルブ駆動モータＭの故障を検出し、故障の発生を示す電気信号をドライバ故障情報送信部３５に出力するものである。ドライバ故障情報送信部３５は、故障判断部３４からの入力電気信号をドライバ故障情報受信部１９に送信するものである。なお、故障判断部３４は、スロットルバルブコントローラ３のスロットル開度制御部３３等の故障を判断してもよい。
【００４１】
ここで、図２に示すように、スロットルバルブＶは、図示を省略するエンジンの吸気通路に配設されて連動部材１００に固設され、図２（ａ）に示す通常時には、スロットルバルブ駆動モータＭが、連動部材１００を駆動することによって、その開度が制御される。
詳しくは、連動部材１００は、スプリング部材１０１ａによってスロットルバルブＶが開方向になる矢印Ａ方向に付勢されており、通常時には、スロットルバルブ駆動モータＭが、アクセル操作部材１０３の操作量に基づいて、開方向に付勢されている連動部材１００の開方向への回転を制御して、スロットルバルブＶの開度を制御することになる。また、連動部材１００の近傍には、所定間隔Δｄほど離間してスロットル開度規制部材１０２が設けられている。
【００４２】
また、スロットル開度規制部材１０２は、スプリング部材１０１ｂによってスロットルバルブＶが閉方向になる矢印Ｂ方向に付勢されている。詳しくは、スロットル開度規制部材１０２は、アクセル操作部材１０３と機械的に連結され、図２（ａ）に示す通常時には、連動部材１００に対して所定間隔Δｄほど離間した状態で、アクセル操作部材１０３の操作量に応じた位置に移動する。一方で、図２（ｂ）に示す異常発生時には、リンプホーム制御が実行されるためスロットルバルブ駆動モータＭの駆動が停止されてその駆動力が無くなり空回しされるから、連動部材１００がスロットル開度規制部材１０２に当接する。これにより、スロットル開度規制部材１０２は、アクセル操作部材１０３の操作量に応じてスロットルバルブＶの開度を機械的に制御することになる。
【００４３】
〔リンプ点火制御処理〕
以上のような構成を有するエンジン制御装置１は、リンプホーム制御移行時及びリンプホーム制御移行後に、以下に説明するリンプ点火制御処理を実行することによって、ドライバビリティを向上すること及び排気温度の上昇を抑制することの双方を両立させるものである。以下、図３（ａ）に示すフローチャートをも参照して、かかるリンプ点火制御処理を実行する際のエンジン制御装置１の動作について、詳細に説明する。
【００４４】
図３（ａ）は、本実施形態におけるリンプ点火制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
図３（ａ）に示すリンプ点火制御処理は、故障判断部２０から点火制御部２１に故障が発生したことを示す電気信号が入力されたタイミング、すなわち例えばスロットルバルブ駆動モータＭ、アクセル開度センサＳＥ１、及びスロットル開度センサＳＥ２のうちのいずれか１つの故障が検出されたタイミングで開始となり、リンプ点火制御処理はステップＳ１の処理に進む。また、かかるリンプ点火制御処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００４６】
ステップＳ１の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態が開状態であるか否かを判別する。そして、アクセル操作部材１０３の操作状態が開状態である場合には、アクセル操作判断部は、アクセル操作部材１０３の操作状態が開状態であることを示すアクセル開操作フラグの値を１に設定する。一方、アクセル操作部材１０３の操作状態が閉状態である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル操作フラグの値を０に設定する。かかる一連の処理の詳細については、アクセル開操作判断処理として図３（ｂ）に示すフローチャートを参照して後述する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、リンプ点火制御処理はステップＳ２の処理に進む。
【００４７】
ステップＳ２の処理では、故障後点火制御部２５が、目標点火時期（リンプ点火位置）を算出し、算出されたリンプ点火位置に所定時間かけて収束する点火時期でもって点火するための制御信号を点火制御実施部２６に出力する（リンプ点火位置算出・収束制御処理）。かかるリンプ点火位置算出・収束制御処理の詳細については、図４及び図５を参照して後述する。なお、併せて、リンプホーム制御移行時においては、故障後エンジントルク抑制制御部２４が、スロットル開度規制部材１０２に連動部材１００が当接するまでの間におけるスロットルバルブＶの開動作に伴うエンジントルクの増加を抑制するために、目
標点火時期より所定量遅らせた点火時期を示す制御信号を点火制御実施部２６に出力する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、リンプ点火制御処理はステップＳ３の処理に進む。
【００４８】
ステップＳ３の処理では、点火制御実施部２６が、故障後点火制御部２５から出力された制御信号及び好ましくは故障後エンジントルク抑制制御部２４から出力された制御信号に従って点火コイルＣ及び点火プラグを介したエンジンの点火動作を制御する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、今回の一連のリンプ点火制御処理は終了する。
【００４９】
〔アクセル開操作判断処理〕
次に、図３（ｂ）に示すフローチャートをも参照して、アクセル開操作判断処理を実行する際のエンジン制御装置１の動作について説明する。
【００５０】
図３（ｂ）は、本実施形態におけるアクセル開操作判断処理の流れを示すフローチャートである。図３（ｂ）のフローチャートに示すアクセル開操作判断処理は、故障判断部２０から点火制御部２１に故障が発生したことを示す電気信号が入力されたタイミングで図３（ａ）に示すリンプ点火制御処理が開始されると開始となり、アクセル開操作判断処理はステップＳ１１の処理に進む。
【００５１】
ステップＳ１１の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル開度検出部１１からの入力電気信号に基づいてアクセル開度センサＳＥ１が故障しているか否かを判別する。判別の結果、アクセル開度センサＳＥ１が故障していない場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１１の処理に進める。一方、アクセル開度センサＳＥ１が故障している場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１５の処理に進める。
【００５２】
ステップＳ１２の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル開度検出部１１からの入力電気信号に基づいてアクセル開度が所定アクセル開度以上であるか否かを判別する。判別の結果、アクセル開度が所定アクセル開度以上である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１３の処理に進める。一方、アクセル開度が所定アクセル開度未満である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１４の処理に進める。
【００５３】
ステップＳ１３の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は開状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を１に設定する。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００５４】
ステップＳ１４の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は閉状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を０に設定する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００５５】
ステップＳ１５の処理では、アクセル操作判断部２２が、スロットル開度検出部１２からの入力電気信号に基づいてスロットル開度センサＳＥ２が故障しているか否かを判別する。判別の結果、スロットル開度センサＳＥ２が故障していない場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１６の処理に進める。一方、スロットル開度センサＳＥ２が故障している場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１９の処理に進める。
【００５６】
ステップＳ１６の処理では、アクセル操作判断部２２が、スロットル開度検出部１２からの入力電気信号に基づいてスロットル開度が所定スロットル開度以上であるか否かを判
別する。判別の結果、スロットル開度が所定スロットル開度以上である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１７の処理に進める。一方、スロットル開度が所定スロットル開度未満である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ１８の処理に進める。
【００５７】
ステップＳ１７の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は開状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を１に設定する。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００５８】
ステップＳ１８の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は閉状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を０に設定する。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００５９】
ステップＳ１９の処理では、アクセル操作判断部２２が、吸気圧検出部１３からの入力電気信号に基づいて吸気圧センサＳＥ３が故障しているか否かを判別する。判別の結果、吸気圧センサＳＥ３が故障している場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ２０の処理に進める。一方、吸気圧センサＳＥ３が故障していない場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ２１の処理に進める。
【００６０】
ステップＳ２０の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は開状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を１に設定する。これにより、ステップＳ２０の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００６１】
ステップＳ２１の処理では、アクセル操作判断部２２が、吸気圧検出部１３からの入力電気信号に基づいて吸気圧が所定吸気圧以上であるか否かを判別する。判別の結果、吸気圧が所定吸気圧以上である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ２２の処理に進める。一方、吸気圧が所定吸気圧未満である場合には、アクセル操作判断部２２は、アクセル開操作判断処理をステップＳ２３の処理に進める。
【００６２】
ステップＳ２２の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は開状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を１に設定する。これにより、ステップＳ２２の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００６３】
ステップＳ２３の処理では、アクセル操作判断部２２が、アクセル操作部材１０３の操作状態は閉状態であると判断し、アクセル開操作フラグの値を０に設定する。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、一連のアクセル開操作判断処理は終了する。
【００６４】
〔リンプ点火位置算出・収束制御処理〕
次に、図４及び図５をも参照して、リンプ点火位置算出・収束制御処理を実行する際のエンジン制御装置１の動作について説明する。
【００６５】
図４は、本実施形態におけるリンプ点火位置算出・収束制御処理の流れを示すフローチャートである。また、図５は、本実施形態におけるリンプ点火位置算出・収束制御処理を説明するためのタイミングチャートである。
【００６６】
図４のフローチャートに示すリンプ点火位置算出・収束制御処理は、アクセル開操作判断処理が終了したタイミングで開始となり、リンプ点火位置算出・収束制御処理はステップＳ３１の処理に進む。
【００６７】
ステップＳ３１の処理では、故障後点火制御部２５が、アクセル開操作フラグの値が１であるか否かを判別することによって、アクセル操作部材１０３の操作状態が開状態であるか否かを判別する。判別の結果、アクセル開操作フラグの値が１でない場合には、故障後点火制御部２５は、アクセル操作部材１０３の操作状態が閉状態であると判断し、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ３２の処理に進める。一方、アクセル開操作フラグの値が１である場合には、故障後点火制御部２５は、アクセル操作部材１０３の操作状態が開状態であると判断し、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ３４の処理に進める。
【００６８】
ステップＳ３２の処理では、故障後点火制御部２５が、初回のマージ処理が完了したか否かを示す初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値を１に設定する。ここで、マージ処理とは、所定時間をかけて点火時期ＩＧＸを目標点火時期（リンプ点火位置）ＩＧＬに収束させる処理を簡略化して表現した名称である。また、初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧが１である場合には、初回のマージ処理が完了していることを示し、初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値が０である場合には、初回のマージ処理が完了していないことを示す。換言すれば、ステップＳ３２の処理は、アクセル操作部材１０３の操作状態が閉状態であると判断された場合に実行される処理であるから、今回はマージ処理を省略した一般的なリンプホーム制御における処理を実行すれば足りるのであるが、その後にマージ処理が実行される可能性を考慮して初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値を１に設定するものである。これにより、ステップＳ３２の処理は完了し、リンプ点火位置算出・収束制御処理はステップＳ３３の処理に進む。
【００６９】
ステップＳ３３の処理では、図５の時間Ｔ＝Ｔ２における状態としても示されるように、点火時期収束制御部２８が、点火時期（今回の点火位置）ＩＧＸとしてリンプ指定点火位置ＩＧＬＡを設定し、点火時期（今回の点火位置）ＩＧＸがリンプ指定点火位置ＩＧＬＡに設定されたことを示す制御信号を点火制御実施部２６に出力する。一般的に、電子制御スロットルでは、スロットルバルブＶを制御できなくなった場合でも走行が可能なような吸入空気量を確保するために、アクセル操作部材１０３の操作状態が全閉状態であっても、アクセル操作部材１０３が図示を省略するストッパ部材に当接されることにより、スロットルバルブＶは全閉状態にはならずに所定開度で僅かに開いた状態になっている。そこで、点火時期収束制御部２８は、かかる吸入空気量を考慮したリンプ指定点火位置ＩＧＬＡを点火時期（今回の点火位置）ＩＧＸとして設定するものである。これにより、ステップＳ３３の処理は完了し、一連のリンプ点火位置算出・収束制御処理は終了する。
【００７０】
ステップＳ３４の処理では、リンプ点火位置算出部２７が、エンジン回転数算出部１４からの入力された電気信号に基づいてエンジン回転数ＮＥに応じた目標点火時期（リンプ点火位置）ＩＧＬを算出する。なお、図５の時間Ｔ＝Ｔ０における状態としても示されるように、リンプホーム制御移行時には、故障後エンジントルク抑制制御部２４が、スロットル開度規制部材１０２に連動部材１００が接触するまでのスロットルバルブＶの開動作に伴うエンジントルクの増加を抑制するために、算出された目標点火時期ＩＧＬから所定量ΔＩＧＬほど遅らせた点火時期を示す電気信号を点火制御実施部２６に出力する。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、リンプ点火位置算出・収束制御処理はステップＳ３５の処理に進む。
【００７１】
ステップＳ３５の処理では、点火時期収束制御部２８が、ステップＳ３４の処理によって算出された目標点火時期（リンプ点火位置）ＩＧＬが今回の処理における点火時期ＩＧＸより遅いか否かを判別する。判別の結果、目標点火時期ＩＧＬが今回の処理における点火時期ＩＧＸより遅れている場合には、点火時期収束制御部２８は、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ３６の処理に進める。一方、目標点火時期ＩＧＬが今回の処理における点火時期ＩＧＸより進んでいる場合には、点火時期収束制御部２８は、リンプ
点火位置算出・収束制御処理をステップＳ３８の処理に進める。
【００７２】
ステップＳ３６の処理では、故障後点火制御部２５が、初回のマージ処理が完了したと判断し、初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値を１に設定する。換言すれば、ステップＳ３６の処理は、目標点火時期（リンプ点火位置）ＩＧＬが今回の処理における点火時期ＩＧＸより遅れていると判断された場合に実行される処理であるから、今回はマージ処理を実行する必要はないのであるが、その後にマージ処理が実行される可能性を考慮して初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値を１に設定するものである。これにより、ステップＳ３６の処理は完了し、リンプ点火位置算出・収束制御処理はステップＳ３７の処理に進む。
【００７３】
ステップＳ３７の処理では、点火時期収束制御部２８が、点火時期（今回の点火位置）ＩＧＸとしてステップＳ３４の処理によって算出された目標点火時期（リンプ点火位置）ＩＧＬを設定し、点火時期（今回の点火位置）ＩＧＸがリンプ点火位置ＩＧＬに設定されたことを示す制御信号を点火制御実施部２６に出力する。これにより、ステップＳ３７の処理は完了し、一連のリンプ点火位置算出・収束制御処理は終了する。
【００７４】
ステップＳ３８の処理では、点火時期収束制御部２８が、点火時期ＩＧＸを更新する時間（周期）をカウントするための周期カウンタ２９の値が０であるか否かを判別する。判別の結果、周期カウンタ２９の値が０でない場合には、点火時期収束制御部２８は、点火時期ＩＧＸを更新する時間が経過していないと判断し、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ３９の処理に進める。一方、周期カウンタ２９の値が０である場合には、点火時期収束制御部２８は、点火時期ＩＧＸを更新する時間が経過したと判断し、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ４０の処理に進める。なお、周期カウンタ２９の値は、初期状態では適宜の所定値に設定されているものとする。
【００７５】
ステップＳ３９の処理では、点火時期収束制御部２８が、周期カウンタ２９の値を１減数する。これにより、ステップＳ３９の処理は完了し、一連のリンプ点火位置算出・収束制御処理は終了する。
【００７６】
ステップＳ４０の処理では、点火時期収束制御部２８が、初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値が１であるか否かを判別することによって、今回のマージ処理が初回のマージ処理であるか否かを判別する。判別の結果、初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値が０である場合には、点火時期収束制御部２８は、今回のマージ処理が初回のマージ処理であると判断し、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ４１の処理に進める。一方、初回マージ完了フラグＦ＿ＩＧの値が１である場合には、点火時期収束制御部２８は、今回のマージ処理が２回目以後のマージ処理であると判断し、リンプ点火位置算出・収束制御処理をステップＳ４３の処理に進める。
【００７７】
ステップＳ４１の処理では、図５の時間Ｔ＝Ｔ０から時間Ｔ＝Ｔ１の間における処理が開始されるのであるから、点火時期収束制御部２８が、周期カウンタ２９のカウント値を周期データ＃ＣＩＧＡの値に設定する。この周期データ＃ＣＩＧＡは、点火時期ＩＧＸを更新する時間長を示すものであり、後述する周期データ＃ＣＩＧＢよりも長い時間長に設定されている。これにより、ステップＳ４１の処理は完了し、リンプ点火位置算出・収束制御処理はステップＳ４２の処理に進める。
【００７８】
ステップＳ４２の処理では、点火時期収束制御部２８が、前回の点火時期（点火位置）に所定量Ａを加えた値を今回の点火時期（点火位置）ＩＧＸとして設定し、設定された今回の点火時期ＩＧＸを示す制御信号を点火制御実施部２６に出力する。所定量Ａは、点火時期ＩＧＸの進角増量を示すものであり、後述する所定量Ｂより小さい値に設定されている。かかるステップＳ４１及びステップＳ４２の処理を繰り返すことにより、図５に示す
ように、初回のマージ処理の際には、点火時期ＩＧＸは収束時間ＴＡをかけて目標点火時期ＩＧＬに収束するようになる。これにより、ステップＳ４２の処理は完了し、一連のリンプ点火位置算出・収束制御処理は終了する。
【００７９】
ステップＳ４３の処理では、図５の時間Ｔ＝Ｔ３以降における処理が開始されるのであるから、点火時期収束制御部２８が、周期カウンタ２９のカウント値を周期データ＃ＣＩＧＢの値に設定する。この周期データ＃ＣＩＧＢは、点火時期ＩＧＸを更新する時間長を示すものであり、前述したリンプホーム制御移行時における周期データ＃ＣＩＧＡより短い時間長に設定されている。これにより、ステップＳ４３の処理は完了し、リンプ点火位置算出・収束制御処理はステップＳ４４の処理に進める。
【００８０】
ステップＳ４４の処理では、点火時期収束制御部２８が、前回のリンプホーム制御移行時における点火時期（点火位置）に所定量Ｂを加えた値を今回の点火時期（点火位置）ＩＧＸとして設定し、設定された今回の点火時期ＩＧＸを示す制御信号を点火制御実施部２６に出力する。所定量Ｂは、点火時期ＩＧＸの進角増量を示すものであり、前述の所定量Ａより大きい値に設定されている。かかるステップＳ４３及びステップＳ４４の処理により、図５に示すように、２回目以後のマージ処理の際には、点火時期ＩＧＸは収束時間ＴＡより短い収束時間ＴＢをかけて目標点火時期ＩＧＬに収束するようになる。これにより、ステップＳ４４の処理は完了し、一連のリンプ点火位置算出・収束制御処理は終了する。
【００８１】
なお、以上のリンプ点火位置算出・収束制御処理においては、周期データ＃ＣＩＧＡ、周期データ＃ＣＩＧＢ、所定量Ａ、及び所定量Ｂは、いずれも固定値としたが、これらの値は、周期データ＃ＣＩＧＡと周期データ＃ＣＩＧＢとの間の大小関係や所定量Ａと所定量Ｂとの間の大小関係を維持しながら、処理の繰り返し回数に応じて漸減されていく値に設定してもよい。また、周期データ＃ＣＩＧＡ、周期データ＃ＣＩＧＢ、所定量Ａ、及び所定量Ｂについては、周期データ＃ＣＩＧＡと周期データ＃ＣＩＧＢとを同一の値に設定しながら、所定量Ａを所定量Ｂよりも小さな値に設定してもよいし、所定量Ａと所定量Ｂとを同一の値に設定しながら、周期データ＃ＣＩＧＡを周期データ＃ＣＩＧＢよりも小さな値に設定してもよい。
【００８２】
また、リンプホーム制御移行後におけるアクセル操作部材１０３の開操作が緩やかである場合等には、車両に不要な加速感が生じる等の違和感が発生する事象を抑制することが排気温度の上昇を抑制することよりも優先されることがあるから、排気温度を過度に上昇させない範囲内で、リンプホーム制御移行後におけるマージ処理の収束時間ＴＢを、リンプホーム制御移行時におけるマージ処理の収束時間ＴＡよりも長く設定することもできる。
【００８３】
以上の本実施形態におけるエンジン制御装置１によれば、点火時期収束制御部２８が、初回のマージ処理が完了するまでの収束時間と初回のマージ処理が完了した後の収束時間とを異なるものに設定するので、リンプホーム制御移行時と移行後の点火制御において、ドライバビリティを向上すること及び排気温度の上昇を抑制することの双方のバランスを取りながら両立させることができる。
【００８４】
また、点火時期収束制御部２８が、初回のマージ処理が完了した後の初回後収束時間を初回のマージ処理が完了するまでの初回収束時間より短く設定するので、リンプホーム制御移行時にはドライバビリティを向上すると共に、リンプホーム制御移行後には排気温度の上昇を抑制することができる。
【００８５】
また、点火時期収束制御部２８が、初回後の収束制御における収束周期を初回の収束制
御における収束周期よりも短く設定すると共に、初回後の収束制御におけるエンジンの点火時期の進角増量を初回の収束制御におけるエンジンの点火時期の進角増量よりも大きく設定することにより、リンプホーム制御移行時にはドライバビリティをより確実に向上することができると共に、リンプホーム制御移行後には排気温度の上昇をより確実に抑制することができる。
【００８６】
また、点火時期収束制御部２８は、アクセル操作部材１０３の開操作が検出されたタイミングで初回のマージ処理を開始するので、スロットルバルブＶを正確に制御できない故障状況であっても適確に故障後の点火制御をすることができる。
【００８７】
なお、本発明においては、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明においては、リンプホーム制御移行時とリンプホーム制御移行後の点火制御において、ドライバビリティを向上すること及び排気温度の上昇を抑制することの双方が両立可能なエンジン制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から、車両等のエンジン制御装置に広範に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００８９】
１…エンジン制御装置
２…エンジン制御ユニット
３…スロットルバルブコントローラ
１１…アクセル開度検出部
１２…スロットル開度検出部
１３…吸気圧検出部
１４…エンジン回転数算出部
１５…アクセル開度算出部
１６…スロットル開度算出部
１７…吸気圧算出部
１８…エンジン稼働状態送信部
１９…ドライバ故障情報受信部
２０…故障判断部
２１…点火制御部
２２…アクセル操作判断部
２３…通常点火制御部
２４…故障後エンジントルク抑制制御部
２５…故障後点火制御部
２６…点火制御実施部
２７…リンプ点火位置算出部
２８…点火時期収束制御部
３１…ホールセンサ検出部
３２…エンジン稼働状態受信部
３３…スロットル開度制御部
３４…故障判断部
３５…ドライバ故障情報送信部
１００…連動部材
１０１ａ、１０１ｂ…スプリング部材
１０２…スロットル開度規制部材
１０３…アクセル操作部材
ＳＥ１…アクセル開度センサ
ＳＥ２…スロットル開度センサ
ＳＥ３…吸気圧センサ
ＳＥ４…クランク角センサ
ＳＥ５…ホールセンサ
Ｃ…点火コイル
Ｍ…スロットルバルブ駆動モータ
Ｖ…スロットルバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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