(57)【要約】【課題】吸気量（スロットル開度）の学習値がクリアされた後においても適切な吸気量を得る。【解決手段】ＥＦＩ−ＥＣＵは、揮発性のＲＡＭと不揮発性のＲＡＭとを備えている。揮揮発性のＲＡＭには、アイドル時のスロットル開度TAISCの学習値EQGが記憶される。不揮発性のＲＡＭには、学習値EQGと同値になるように更新される学習値EQGDEPが記憶される。学習値EQGDEPは、禁止されない限り、一定の周期で学習値EQGと同値になるように更新される。学習値EQGがクリアされた後、不揮発性のＲＡＭに記憶された学習値EQGDEPを用いて、クリア後の学習値EQGが補正される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整機構によって吸気量を調整し、アイドル時における前記調整機構の作動量を学習して得られた学習値を揮発性記憶媒体に保存し、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値に応じて前記調整機構が制御されるエンジンの制御装置であって、
前記揮発性記憶媒体に保存された学習値と同値の学習値を不揮発性記憶媒体に保存するための保存手段と、
前記揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、前記不揮発性記憶媒体に保存された学習値を用いて、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値を補正するための補正手段とを備える、エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記保存手段は、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、前記不揮発性記憶媒体内の学習値の更新を停止する、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、前記調整機構の作動量が前記学習値の初期値に対応した状態において前記エンジンの出力トルクが所定値よりも小さいと、前記不揮発性記憶媒体に保存された学習値を用いて、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値を補正する、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、前記調整機構の作動量が前記学習値の初期値に対応した状態において前記エンジンが始動できないと、前記不揮発性記憶媒体に保存された学習値を用いて、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値を補正する、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記不揮発性記憶媒体に保存された学習値と前記揮発性記憶媒体に保存された学習値との差を、前記揮発性記憶媒体に保存された学習値に加える、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、吸気量の調整機構の作動量（例えばスロットル開度）を学習する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたエンジンの吸気量をスロットルバルブによって調整することが周知である。エンジンの継続使用により、スロットルバルブにデポジットが付着した結果、同じスロットル開度であっても吸入空気量が低下し得るため、エンジンがストールした回数やエンジン回転数に応じてスロットル開度を補正し、その学習値を記憶して恒常的な性能低下に対応することも周知である。
【０００３】
しかしながら、車両の整備のためにバッテリが一旦取り外されたり、取り換えられたりすると、得られた学習値がクリアされ、学習値が初期値に戻り得る。この場合、スロットルバルブも交換されていたり、清掃されていれば所望の空気量を得ることができるが、スロットルバルブにデポジットが付着したままであると、吸気量が不足し得る。
【０００４】
吸気量不足を回避する１つの方策として、特開２０１０−１２７２１２号公報（特許文献１）は、学習値がクリアされた場合、その後のエンジンの始動時において、吸入空気量不足を回避可能な値となるようにスロットルバルブを制御することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２７２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スロットル開度を大きくすると、ストールを回避できる代わりにエンジン回転数が過剰になり得る。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、学習値がクリアされた後においても適切な吸気量を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
吸気量の調整機構が設けられ、アイドル時における調整機構の作動量を学習して得られた学習値を揮発性記憶媒体に保存し、揮発性記憶媒体に保存された学習値に応じて調整機構が制御されるエンジンの制御装置は、揮発性記憶媒体に保存された学習値と同値の学習値を不揮発性記憶媒体に保存するための保存手段と、揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、不揮発性記憶媒体に記憶された学習値を用いて、揮発性記憶媒体に記憶された学習値を補正するための補正手段とを備える。
【０００９】
不揮発性記憶媒体に記憶された学習値は、たとえばバッテリが外されて電力供給が遮断されてもクリアされない。したがって、揮発性記憶媒体に記憶された学習値がクリアされても、不揮発性記憶媒体に記憶された学習値を用いることによって、学習結果から得られた作動量で調整機構を作動させることができる。よって、学習値がクリアされた後においても、適切な吸気量を得ることができる。
【００１０】
別の実施例にて、揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、不揮発性記憶媒体内の学習値の更新が停止される。これにより、不揮発性記憶媒体内の学習値を、揮発性記憶媒体の学習値がクリアされる前の値に維持しておくことができる。
【００１１】
さらに別の実施例にて、揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、調整機構の作動量が学習値の初期値に対応した状態においてエンジンの出力トルクが所定値よりも小さいと、不揮発性記憶媒体に保存された学習値を用いて、揮発性記憶媒体に保存された学習値が補正される。これにより、初期値に戻された学習値では調整機構を良好に制御できなければ、学習結果から得られた学習値を用いて、調整機構を好適に制御できる。
【００１２】
さらに別の実施例にて、揮発性記憶媒体に保存された学習値がクリアされた後、調整機構の作動量が学習値の初期値に対応した状態においてエンジンが始動できないと、不揮発性記憶媒体に保存された学習値を用いて、揮発性記憶媒体に保存された学習値が補正される。これにより、初期値に戻された学習値では調整機構を良好に制御できなければ、学習結果から得られた学習値を用いて、調整機構を好適に制御できる。
【００１３】
さらに別の実施例にて、不揮発性記憶媒体に保存された学習値と揮発性記憶媒体に保存された学習値との差が、揮発性記憶媒体に保存された学習値に加えられる。これにより、クリアされた学習値をクリアされる前の学習値に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両を示す概略図である。
【図２】動力分割機構の共線図である。
【図３】エンジンを示す概略図である。
【図４】ＥＦＩ−ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１を参照して、車両は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ１１と、第２モータジェネレータ１２と、動力分割機構１３と、減速機１４と、走行用バッテリ１５とを備える。この車両のパワートレーンは、エンジン１０、第１モータジェネレータ１１、第２モータジェネレータ１２を含む。
【００１７】
車両は、エンジン１０および第２モータジェネレータ１２のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。
【００１８】
エンジン１０、第１モータジェネレータ１１および第２モータジェネレータ１２は、動力分割機構１３を介して接続されている。エンジン１０が発生する動力は、動力分割機構１３により、２経路に分割される。一方は減速機１４を介して車輪を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１を駆動させて発電する経路である。
【００１９】
第１モータジェネレータ１１は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１は、動力分割機構１３により分割されたエンジン１０の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１により発電された電力は、車両の走行状態や、走行用バッテリ１５のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２を駆動させる電力となる。一方、走行用バッテリ１５のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１により発電された電力は、走行用バッテリ１５に蓄えられる。
【００２０】
エンジン１０を始動する際には第１モータジェネレータ１１はモータとして機能して、エンジン１０をクランキングする。クランキングの間、第１モータジェネレータ１１はエンジン回転数を上昇させる方向にトルクを出す。
【００２１】
第２モータジェネレータ１２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２は、走行用バッテリ１５に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。
【００２２】
第２モータジェネレータ１２の駆動力は、減速機１４を介して車輪に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２はエンジン１０をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２からの駆動力により車両を走行させたりする。
【００２３】
車両の回生制動時には、減速機１４を介して車輪により第２モータジェネレータ１２が駆動され、第２モータジェネレータ１２が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２により発電された電力は、走行用バッテリ１５に蓄えられる。
【００２４】
動力分割機構１３は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１０のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２の回転軸および減速機１４に連結される。
【００２５】
エンジン１０、第１モータジェネレータ１１および第２モータジェネレータ１２が、遊星歯車からなる動力分割機構１３を介して連結されることで、エンジン１０、第１モータジェネレータ１１および第２モータジェネレータ１２の回転数は、図２に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００２６】
図１に戻って、走行用バッテリ１５は、複数のセルから構成される組電池である。走行用バッテリ１５は、たとえば、複数のセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成される。走行用バッテリ１５は、たとえばリチウムイオンバッテリである。満充電時の走行用バッテリ１５の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００２７】
本実施の形態において、エンジン１０は、ＥＦＩ（Electronic Fuel Injection）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００により制御される。第１モータジェネレータ１１および第２モータジェネレータ１２は、ＭＧ（Motor Generator）−ＥＣＵ４００により制御される。ＥＦＩ−ＥＣＵ３００ならびにＭＧ−ＥＣＵ４００は、ＰＭ（Power train Manager）−ＥＣＵ５００と双方向に通信可能に接続される。
【００２８】
ＰＭ−ＥＣＵ５００は、ＥＦＩ−ＥＣＵ３００に対してエンジン１０の目標出力ならびに目標トルクなどを指令し、ＭＧ−ＥＣＵ４００に対して第１モータジェネレータ１１の発電電力および第２モータジェネレータ１２の駆動電力などを指令する。よって、ＰＭ−ＥＣＵ５００は、車両のパワートレーンを統括的に制御する制御装置に相当する。
【００２９】
図３を参照して、エンジン１０についてさらに説明する。図３には、エンジン１０として直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明はこのようなエンジンに限定されるものではなく、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型８気筒エンジンなど、種々の形式のエンジンに適用可能である。
【００３０】
エンジン１０は、内燃機関である。図３に示すように、エンジン１０は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールド２０を介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続される。
【００３１】
吸気ダクト４０内には電動モータ６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置される。スロットルバルブ７０は、スロットル開度TAがアクセル開度に応じて変化するように制御される。エンジン１０がアイドル状態にある場合、ＩＳＣ（Idle Speed Control）により、エンジン回転数が目標のアイドル回転数になるようにスロットル開度が制御される。アイドル時のスロットル開度TAISCは、エンジンの運転状態に応じて補正される。
【００３２】
たとえば、アイドル時のエンジン回転数がしきい値NE1よりも小さい場合などに、アイドル時のスロットル開度TAISCが予め定められた値だけ増大するように補正される。アイドル時のエンジン回転数がしきい値NE2よりも大きい場合などに、アイドル時のスロットル開度TAISCが予め定められた値だけ増大するように補正される。
【００３３】
また、予め定められた学習条件が成立した場合、アイドル時のスロットル開度TAISCの学習値EQG、すなわち吸気の流量学習値が算出される。たとえば、アイドル時のスロットル開度TAISCがしきい値TAISC1より大きくなった場合に予め定められた値だけ学習値EQGを増大したり、アイドル時のスロットル開度TAISCがしきい値TAISC2より小さくなった場合に予め定められた値だけ学習値EQGを低減したりすることにより、学習値ISCが算出される。なお、アイドル時のスロットル開度TAISCの補正方法ならびに学習値EQGの算出方法はこれらに限らない。
【００３４】
各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結され、このエキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。各気筒１１２に対しては、点火プラグ１１０、吸気ポートまたは／および吸気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタ１２０がそれぞれ設けられている。点火プラグ１１０およびインジェクタ１２０はＥＦＩ（Electronic Fuel Injection）−ＥＣＵ３００の出力信号に基づいて制御される。
【００３５】
各インジェクタ１２０は、デリバリパイプ１３０に接続されており、デリバリパイプ１３０は燃料圧レギュレータ１４０を介して、電動モータ駆動式の燃料ポンプ１５０に接続されている。燃料圧レギュレータ１４０は燃料ポンプ１５０から吐出された燃料の燃料圧が予め定められた設定燃料圧よりも高くなると、燃料ポンプ１５０から吐出された燃料の一部を燃料タンク２００に戻すように構成されており、したがってインジェクタ１２０に供給されている燃料圧が設定燃料圧よりも高くなるのを阻止している。
【００３６】
燃料タンク２００には、燃料ポンプ１５０に接続されたパイプ２１０が挿入されている。燃料ポンプ１５０は、パイプ２１０を介して燃料タンク２００内の燃料を吸い上げる。燃料ポンプ１５０の回転数が大きいほど、燃料の吸入量が大きくなる。
【００３７】
ＥＦＩ−ＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、クロック３１０、ＲＯＭ(Read Only Memory)３２０、揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）３３０、不揮発性のＲＡＭ３３２およびＣＰＵ(Central Processing Unit)３４０を備えている。
【００３８】
ＲＯＭ３２０には、ＥＦＩ−ＥＣＵ３００が実行するプログラムが記憶される。揮発性のＲＡＭ３３０には、一例として、アイドル時のスロットル開度TAISCの学習値EQGが記憶される。不揮発性のＲＡＭ３３２には、一例として、学習値EQGと同値になるように更新される学習値EQGDEPが記憶される。学習値EQGDEPは、禁止されない限り、一定の周期で学習値EQGと同値になるように更新される。
【００３９】
ＣＰＵ３４０は、ＲＯＭ３２０に記憶されたプログラムを実行し、ＲＡＭ３３０，３３２に記憶された値などを利用して、スロットル開度TAならびに燃料噴射量などを制御する。
【００４０】
本実施の形態において、ＥＦＩ−ＥＣＵ３００には、補機バッテリ３０２から電力が供給される。したがって、車両の修理などのために補機バッテリ３０２が取り外された場合、揮発性のＲＡＭ３３０に記憶された学習値EQGはクリアされ、初期値に戻される。一方、不揮発性のＲＡＭ３３２に記憶された学習値EQGDEPはクリアされない。
【００４１】
学習値EQGがクリアされた際、スロットルバルブ７０が交換されたり、清掃されたりして、スロットルバルブ７０にデポジットが付着していなければ、エンジン１０の吸気量は適切になり得る。
【００４２】
一方、学習値EQGがクリアされた際、スロットルバルブ７０が交換されたり、清掃されたりしておらず、たとえばスロットルバルブ７０にデポジットが付着したままであると、学習値EQGが初期値に戻されることにより、エンジン１０の吸気量は不足し得る。そのような不都合を回避すべく、本実施の形態においては、不揮発性のＲＡＭ３３２に記憶された学習値EQGDEPを用いて、クリア後の学習値EQGが補正される。
【００４３】
図４を参照して、ＥＦＩ−ＥＣＵ３００が実行する処理について説明する。なお、以下に説明する処理は所定の周期で繰り返し実行される。また、以下に説明する処理は、エンジン１０の始動後に実行される。
【００４４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、学習値EQGがクリアされ、かつ学習値EQGのクリア前にはスロットルバルブ７０にデポジットが付着していたか否かが判断される。一例として、学習値EQGDEPが学習値EQGの初期値よりも大きく、学習値EQGが学習値EQGの初期値以上であり、スロットル開度TAISCの学習が未完了であり、燃料の残量が所定値以上であると、学習値EQGがクリアされ、かつ学習値EQGのクリア前にはスロットルバルブ７０にデポジットが付着していたと判定される。なお、一例として、学習値EQGが所定時間以上継続して変化していなければ、スロットル開度TAISCの学習が完了したと判定される。
【００４５】
学習値EQGがクリアされていない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、あるいは、学習値EQGがクリアされていても、学習値EQGのクリア前にはスロットルバルブ７０にデポジットが付着していなかった場合（Ｓ１００にてＮＯ）、Ｓ１０２にて、学習値ＥＱＧと同値になるように、学習値EQGDEPが更新される。
【００４６】
一方、学習値EQGがクリアされ、かつ学習値EQGのクリア前にはスロットルバルブ７０にデポジットが付着していた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ１０４にて、学習値EQGDEPの更新が禁止される。その後、Ｓ１０６にて、学習値EQGの補正量が算出される。一例として、学習値EQGの補正量は、学習値EQGDEPと学習値EQGとの差（学習値EQGDEP−学習値EQG）である。
【００４７】
その後、Ｓ１０８にて、エンジン１０の吸気量が不足してるかどうかが判断される。このとき、学習値EQGはクリアされたため、スロットル開度TAISCは、学習値EQGの初期値に対応した値となっている。すなわち、スロットルバルブ７０の制御において、学習値EQGの初期値に基づいてスロットル開度TAISCが定められる。
【００４８】
例えば第１モータジェネレータ１１のトルクが正の値（エンジン回転数を上げる方向）にあるか、あるいはエンジン１０の実トルクが所定値よりも低いと、吸気量が不足していると判断される。なお、第１モータジェネレータ１１のトルクが正の値であることは、要するに、エンジン１０の回転数を維持するため、あるいはエンジン１０をクランキングするために第１モータジェネレータ１１がエンジン１０を支えており、エンジン１０が始動できない状態であることを意味する。エンジン１０の実トルクは、スロットル開度および回転数から周知の技術を利用して算出される。
【００４９】
吸気量が不足しており（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、さらに、吸気量が不足している時間が所定時間以上継続すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、Ｓ１１２にて、前述したＳ１０６にて算出された補正量が学習値EQGに加算される。なお、学習値EQGの補正方法はこれに限定されず、所定量ずつ増加するように学習値EQGを補正してもよい。
【００５０】
学習値EQGの補正後においても吸気量が不足しており（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、さらに、吸気量が不足している時間が所定時間以上継続すると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、デポジット以外の要因でエンジン１０が不調であると考えられるため、Ｓ１１８にて、マルファンクションインジケータランプ（図示せず)が点灯される。第１モータジェネレータ１１のトルクが正の値にある場合と、エンジン１０の実トルクが所定値よりも低い場合とで、異なるマルファンクションインジケータランプを点灯するようにしてもよい。
【００５１】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１０  エンジン、１１  第１モータジェネレータ、１２  第２モータジェネレータ、１３  動力分割機構、１４  減速機、１５  走行用バッテリ、２０  インテークマニホールド、３０  サージタンク、４０  吸気ダクト、５０  エアクリーナ、６０  電動モータ、７０  スロットルバルブ、８０  エキゾーストマニホールド、９０  三元触媒コンバータ、１１０  点火プラグ、１１２  気筒、１２０  インジェクタ、１３０  デリバリパイプ、１４０  燃料圧レギュレータ、１５０  燃料ポンプ、２００  燃料タンク、２１０  パイプ、３０２  補機バッテリ、３１０  クロック、３２０  ＲＯＭ、３３０  揮発性ＲＡＭ、３３２  不揮発性ＲＡＭ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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