(57)【要約】【課題】  摩擦平均有効圧力を用いて安全にエンジンの運転状態を判定する。【解決手段】  エンジンＥＣＵは、エンジンがスタートすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、検知されたエンジンの状態量に基づいて、正味平均有効圧力Ｐｂを算出するステップ（Ｓ１４０）と、図示平均有効圧力Ｐｉを算出するステップ（Ｓ１６０）と、図示平均有効圧力Ｐｉと正味平均有効圧力Ｐｂとに基づいて、実摩擦平均有効圧力Ｐｆａを算出するステップ（Ｓ１７０）と、摩擦平均有効圧力標準マップから標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂを算出するステップ（Ｓ２１０）と、実摩擦平均有効圧力Ｐｆａの方が標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂよりも大きいと（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、冷却水量を増加させたり潤滑油量を増加させたりするステップ（Ｓ２２０）と、点火時期や燃料噴射時期を遅角させるステップ（Ｓ２４０）と、スロットルバルブの開度を縮小したり燃料噴射量を減少させたりするステップ（Ｓ２５０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにおける状態量を検知するための検知手段と、
前記状態量に基づいて、前記エンジンにおける第１の摩擦平均有効圧力を算出するための算出手段と、
予め記憶された情報と、前記状態量に基づいて算出された情報とに基づいて、第２の摩擦平均有効圧力を算定するための算定手段と、
前記第１の摩擦平均有効圧力と前記第２の摩擦平均有効圧力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を判定するための判定手段と、
前記判定手段による判定の結果、前記エンジンの運転状態が異常であると判定されると、異常の度合いが進まないように前記エンジンを制御するための制御手段とを含む、エンジンの制御システム。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記状態量に基づいて、前記エンジンにおける図示平均有効圧力を算出するための手段と、
前記状態量に基づいて、前記エンジンにおける正味平均有効圧力を算出するための手段と、
前記図示平均有効圧力と前記正味平均有効圧力とに基づいて、第１の摩擦平均有効圧力を算出するための手段とを含み、
前記算定手段は、前記予め記憶されたマップと、前記エンジンの回転数と、前記正味平均有効圧力とに基づいて、第２の摩擦平均有効圧力を算定するための手段を含む、請求項１に記載のエンジンの制御システム。
【請求項３】
前記判定手段は、前記第１の摩擦平均有効圧力が、前記第２の摩擦平均有効圧力よりも大きいと、前記エンジンの運転状態が異常であると判定するための手段を含む、請求項１または２に記載のエンジンの制御システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記判定手段により前記エンジンの運転状態が異常であると判定されると、前記エンジンの冷却システムにおける冷却効率を向上させるための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御システム。
【請求項５】
前記制御手段は、冷却水の流量を増加させるための手段を含む、請求項４に記載のエンジンの制御システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記判定手段により前記エンジンの運転状態が異常であると判定されると、前記エンジンの潤滑システムにおける潤滑効率を向上させるための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御システム。
【請求項７】
前記制御手段は、潤滑油の流量を増加させるための手段を含む、請求項６に記載のエンジンの制御システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記判定手段により前記エンジンの運転状態が異常であると判定されると、前記エンジンの出力を低下させるための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御システム。
【請求項９】
前記制御手段は、点火時期を遅角させるための手段を含む、請求項８に記載のエンジンの制御システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、燃料噴射時期を遅角させるための手段を含む、請求項８に記載のエンジンの制御システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、スロットル開度を縮小させるための手段を含む、請求項８に記載のエンジンの制御システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、燃料噴射量を減少させるための手段を含む、請求項８に記載のエンジンの制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御システムに関し、特に、摩擦平均有効圧力を用いて、的確にエンジンの運転状態を判定して、それに基づいてエンジンの異常を検知して、安全にエンジンを制御するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されて、燃料と空気を混合して燃焼させることによって動力を得るエンジンは、燃焼・膨張行程で発生する熱を放出するために冷却システムを備えている。このような冷却システムは、冷却効率の良い、冷却水のような冷媒を循環させてエンジンを冷却する水冷式が採用されている。この冷却システムは、エンジンの内部に設けられたウォーターギャラリーといわれる冷却水の通路に、ウォータポンプで強制的に冷却水を循環させるとともに、ラジエーターで冷却水の熱を放熱している。
【０００３】
また、上述した冷却システムとは別に、エンジンには潤滑システムが設けられている。この潤滑システムは、オイルポンプでエンジンオイルを循環させて、エンジン各部にエンジンオイルを供給する。このエンジンオイルにより、潤滑、気密、冷却、洗浄、緩衝、防錆というような作用を発現させている。エンジン各部に循環されるエンジンオイルは、エンジン上部の高温部分に供給され、その高温部分との間で熱交換が行なわれる。高温になったエンジンオイルはオイルパンに戻り、オイルパンはその外側が外気に触れていることおよびエンジンの発熱部分から離れた場所に設置されていることから、エンジンオイルは放熱して冷える。また、高出力、高回転エンジンにはオイルノズルが設けられる場合もあり、ピストンヘッド付近をエンジンオイルで強制的に冷却している。
【０００４】
このような冷却システムや潤滑システムを用いて、冷却水の流量やエンジンオイルの流量を制御してエンジンを効率的に冷却することが、エンジンの効率を最大限に発現させるために重要な要因の１つである。すなわち、最適な流量の冷却水でエンジンを冷却し、最適な流量のエンジンオイルでエンジンを潤滑することが重要である。
【０００５】
このような技術に関連して、特開平７−３４９５８号公報（特許文献１）は、筒内圧力の検出値に基づいて、燃焼状態を正確に検出する内燃機関の燃焼状態検出装置を開示する。この内燃機関の燃焼状態検出装置は、各気筒の筒内圧力を検出する筒内圧力検出手段と、クランク角度を検出して各気筒の容積変化率を算出する容積変化率算出手段と、筒内圧力と容積変化率とに基づき、圧縮上死点前後の対称区間における図示平均有効圧力の相当量を各気筒毎に算出する図示平均有効圧力相当量算出手段と、図示平均有効圧力相当量の所定回数前までの算出量を平均して、各気筒毎の平均値を算出する平均値算出手段と、図示平均有効圧力相当量を平均値で正規化する正規化手段と、各気筒の燃焼期間を検出する燃焼期間検出手段と、検出された燃焼期間と予め求めた正常燃焼時の燃焼期間との偏差に応じて、正規化された図示平均有効圧力相当量を修正する修正手段と、修正後の正規化された図示平均有効圧力相当量の変動量から機関の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段とを含む。
【０００６】
この内燃機関の燃焼状態検出装置によると、筒内圧力検出手段の出力値から図示平均有効圧力相当量を算出し、その量を気筒毎に所定個数の平均値で正規化することによりそれぞれ平均値に対する割合として表現すると共に、その気筒毎の図示平均有効圧力相当量の平均値の大小関係を、燃焼期間の違いから再生する構成としたため、各気筒の筒内圧力検出手段に、センサゲインのばらつきや出力波形の歪が存在した場合でも、図示平均有効圧力に相関の高い図示平均有効圧力相当量を計算することができ、よってサージ等を含む燃焼状態を正確に検出することができる。
【特許文献１】特開平７−３４９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された内燃機関の燃焼状態検出装置では、各気筒の正規化された図示平均有効圧相当量の変動値に基づいて、内燃機関の燃焼状態を検出することが開示されたものに過ぎない。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの摩擦平均有効圧力に基づいて、エンジンの運転状態を判定して、エンジンの異常時にはエンジンを安全に制御することができる、エンジンの制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係るエンジンの制御システムは、エンジンにおける状態量を検知するための検知手段と、状態量に基づいて、エンジンにおける第１の摩擦平均有効圧力を算出するための算出手段と、予め記憶された情報と、状態量に基づいて算出された情報とに基づいて、第２の摩擦平均有効圧力を算定するための算定手段と、第１の摩擦平均有効圧力と第２の摩擦平均有効圧力とに基づいて、エンジンの運転状態を判定するための判定手段と、判定手段による判定の結果、エンジンの運転状態が異常であると判定されると、異常の度合いが進まないようにエンジンを制御するための制御手段とを含む。
【００１０】
第１の発明によると、算出手段により、エンジンが運転中における各種の状態量（燃焼圧力、エンジン出力軸のねじれ、エンジン回転数、クランク角等）を検知して、これらの状態量から、現在のエンジンの運転状態に対応した、実際のエンジンの実摩擦平均有効圧力である第１の摩擦平均有効圧力が算出される。算定手段により、予め記憶された標準摩擦平均有効圧力マップに基づいて、現在のエンジンの運転状態に対応した、標準のエンジンの標準摩擦平均有効圧力である第２の摩擦平均有効圧力が算定される。エンジンの運転状態が正常であれば、第１の摩擦平均有効圧力（実摩擦平均圧力）は第２の摩擦平均有効圧力（標準摩擦平均圧力）以下になるが、エンジンの運転状態が異常（たとえば、エンジンオイル切れやエンジン構成部品の異常高温等が発生している）であれば、第１の摩擦平均有効圧力（実摩擦平均圧力）が第２の摩擦平均有効圧力（標準摩擦平均圧力）よりも大きくなる。このように判定手段により、これら２つの摩擦平均有効圧力を比較してエンジンの運転状態が異常であると判定されると、制御手段により、その異常の度合いが進まないようにエンジンが制御される。その結果、エンジンの摩擦平均有効圧力に基づいて、エンジンの運転状態を判定して、エンジンの異常時にはエンジンを安全に制御することができる、エンジンの制御システムを提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第１の発明の構成に加えて、算出手段は、状態量に基づいて、エンジンにおける図示平均有効圧力を算出するための手段と、状態量に基づいて、エンジンにおける正味平均有効圧力を算出するための手段と、図示平均有効圧力と正味平均有効圧力とに基づいて、第１の摩擦平均有効圧力を算出するための手段とを含む。算定手段は、予め記憶されたマップと、エンジンの回転数と、正味平均有効圧力とに基づいて、第２の摩擦平均有効圧力を算定するための手段を含む。
【００１２】
第２の発明によると、算出手段により、エンジンの状態量の１つである燃焼圧力に基づいて図示平均有効圧力が算出され、エンジンの状態量の１つであるエンジン出力軸のねじれ量に基づいて正味平均有効圧力が算出され、図示平均有効圧力から正味平均有効圧力を減算することにより実摩擦平均圧力である第１の摩擦平均有効圧力を算出することができる。算定手段により、標準摩擦平均有効圧力マップ（エンジン回転数と正味平均有効圧力とにより標準摩擦平均有効圧力を読み出すことができるマップ）に基づいて、標準摩擦平均有効圧力である第２の摩擦平均有効圧力を算出することができる。これら２つの摩擦平均有効圧力を比較してエンジンの運転状態が異常であることを判定することができる。
【００１３】
第３の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第１または２の発明の構成に加えて、判定手段は、第１の摩擦平均有効圧力が、第２の摩擦平均有効圧力よりも大きいと、エンジンの運転状態が異常であると判定するための手段を含む。
【００１４】
第３の発明によると、実際の摩擦平均有効圧力を表わす第１の摩擦平均有効圧力が、標準の摩擦平均有効圧力を表わす第２の摩擦平均有効圧力よりも大きいと、エンジンが最適に運転（エンジンのシリンダボアやピストン等が異常な高温になっている等）されていないと考えられる。このため、制御手段により、異常の度合いが進まないように、たとえば、エンジンの冷却システムにおける冷却効率が向上されたり、エンジンの潤滑システムにおける潤滑効率が向上されたり、エンジン出力が低下させたりする。これにより、エンジンの運転状態における異常の度合いが進まないようにできる。その結果、エンジンの摩擦平均有効圧力に基づいて、エンジンの運転状態を判定して、エンジンの異常時にはエンジンを安全に制御することができる、エンジンの制御システムを提供することができる。
【００１５】
第４の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、判定手段によりエンジンの運転状態が異常であると判定されると、エンジンの冷却システムにおける冷却効率を向上させるための手段を含む。
【００１６】
第４の発明によると、実際の摩擦平均有効圧力を表わす第１の摩擦平均有効圧力が、標準の摩擦平均有効圧力を表わす第２の摩擦平均有効圧力よりも大きいと、エンジンが最適に冷却されていないと考えられる。このため、制御手段により、異常の度合いが進まないように、エンジンの冷却システムにおける冷却効率が向上される。これにより、エンジンの運転状態における異常の度合いが進まないようにできる。
【００１７】
第５の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第４の発明の構成に加えて、制御手段は、冷却水の流量を増加させるための手段を含む。
【００１８】
第５の発明によると、冷却システムの冷却効率を向上させるために、冷却水の流量を増加させて、エンジンの運転状態における異常の度合いを進まないようにすることができる。
【００１９】
第６の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、判定手段によりエンジンの運転状態が異常であると判定されると、エンジンの潤滑システムにおける潤滑効率を向上させるための手段を含む。
【００２０】
第６の発明によると、実際の摩擦平均有効圧力を表わす第１の摩擦平均有効圧力が、標準の摩擦平均有効圧力を表わす第２の摩擦平均有効圧力よりも大きいと、エンジンが最適にエンジンオイルにより潤滑されていないと考えられる。このため、制御手段により、異常の度合いが進まないように、エンジンの潤滑システムにおける潤滑効率が向上される。これにより、エンジンの運転状態における異常の度合いが進まないようにできる。
【００２１】
第７の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第６の発明の構成に加えて、制御手段は、潤滑油の流量を増加させるための手段を含む。
【００２２】
第７の発明によると、潤滑システムの潤滑効率を向上させるために、潤滑オイルの流量を増加させて、エンジンの運転状態の異常の度合いを進まないようにすることができる。
【００２３】
第８の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、判定手段によりエンジンの運転状態が異常であると判定されると、エンジンの出力を低下させるための手段を含む。
【００２４】
第８の発明によると、実際の摩擦平均有効圧力を表わす第１の摩擦平均有効圧力が、標準の摩擦平均有効圧力を表わす第２の摩擦平均有効圧力よりも大きいと、エンジンが最適に運転されていないと考えられる。このため、制御手段により、異常の度合いが進まないように、エンジンの出力が低下される。これにより、エンジンの運転状態における異常の度合いが進まないようにできる。
【００２５】
第９の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、点火時期を遅角させるための手段を含む。
【００２６】
第９の発明によると、点火時期を遅角させることによりエンジンの出力を低下させて、エンジンの運転状態の異常の度合いを進まないようにすることができる。
【００２７】
第１０の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、燃料噴射時期を遅角させるための手段を含む。
【００２８】
第１０の発明によると、燃料噴射時期を遅角させることによりエンジンの出力を低下させて、エンジンの運転状態の異常の度合いを進まないようにすることができる。
【００２９】
第１１の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、スロットル開度を縮小させるための手段を含む。
【００３０】
第１１の発明によると、スロットル開度を縮小させることによりエンジンの出力を低下させて、エンジンの運転状態の異常の度合いを進まないようにすることができる。
【００３１】
第１２の発明に係るエンジンの制御システムにおいては、第８の発明の構成に加えて、制御手段は、燃料噴射量を減少させるための手段を含む。
【００３２】
第１２の発明によると、燃料噴射量を減少させることによりエンジンの出力を低下させて、エンジンの運転状態の異常の度合いを進まないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３４】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムの制御ブロック図を説明する。
【００３５】
なお、以下の説明において記述される平均有効圧力について最初に説明する。
【００３６】
摩擦平均有効圧力とは、エンジンの摩擦損失（フリクション）を排気量あたりの値に換算した数値であって、図示平均有効圧力から正味平均有効圧力を減算することにより算出される。
【００３７】
図示平均有効圧力は、ピストンのした仕事を排気量あたりの値に換算した数値であって、筒内圧力センサにより検知された燃焼圧力に基づいて算出される。このとき、ピストンのした仕事は、仕事＝（力×移動距離）＝（各クランク角における燃焼圧力×シリンダ断面積×そのときのピストン速度）となるため、各クランク角における燃焼圧力に、エンジン回転数から算出されるそのときのピストン速度を乗算することにより算出することができる。
【００３８】
正味平均有効圧力とは、エンジンの出力トルクを排気量あたりの値に換算した数値であって、エンジンの出力軸最後端（トランスミッションのインプットシャフト）に取付けられたひずみゲージにより検知された値に基づいて算出される。ひずみ量に予め定められた係数を乗算することにより正味平均有効圧力が算出される。
【００３９】
また、摩擦平均有効圧力標準マップは、エンジン回転数と正味平均有効圧力とにより、標準の摩擦平均有効圧力を算出するためのマップであって、後述するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）のメモリに記憶されている。
【００４０】
図１に示すように、このエンジン制御システムは、エンジンＥＣＵ１００と、クランクシャフトのクランク角を検知するエンコーダなどのクランク角センサ２００と、エンジンの潤滑システムにおけるエンジンオイルの油温を検知する油温センサ２１０と、エンジンの冷却システムにおける冷却水の温度を検知する冷却水温度センサ２２０とを含む。これらのセンサは、すべてエンジンＥＣＵ１００に検知したそれぞれの状態量を出力する。
【００４１】
また、エンジンの燃焼室には、燃焼圧力センサ３００が設けられる。図１に示すように、本実施の形態においては、４気筒エンジンを想定しているため、燃焼圧力センサが４つ設けられる。この燃焼圧力センサ３００により検知された燃焼圧力は、エンジンＥＣＵ１００に出力される。また、エンジンのクランクシャフト最後端（トランスミッションインプットシャフト）にはひずみゲージ３１０が設けられ、ひずみゲージ３１０により検知されたひずみ量がエンジンＥＣＵ１００に出力される。
【００４２】
また、このエンジンには潤滑システムとして、エンジンオイルを潤滑するためのエンジンオイル潤滑装置が備えられ、そのエンジンオイル潤滑装置においてはオイルポンプによりエンジンオイルが潤滑される。エンジンオイル潤滑装置は、たとえば、ピストンジェットやボアジェットに連通した開閉弁を有する。エンジンＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ピストンジェットやボアジェットにそれぞれ連通した開閉弁が開閉される。ピストンジェットに連通したジェット開閉弁が開くとピストンジェットからエンジンオイルが吐出され、ボアジェットに連通したジェット開閉弁が開くとボアジェットからエンジンオイルが吐出される。
【００４３】
吐出されたエンジンオイルは、エンジンのシリンダ内等の摺動部材の間に油膜を生成することにより金属部材間を潤滑して、オイル通路であるオイルギャラリーを経て、オイル内の不純物を除去するオイルフィルタおよびオイルストレーナーを通って、エンジン下方のオイルパンに戻される。オイルパンに戻されたエンジンオイルはオイルポンプにより循環される。
【００４４】
また、オイルポンプ制御装置４００は、エンジンＥＣＵ１００からの制御信号（制御デューティ）を受信して、その制御デューティに基づいて、オイルポンプの回転数が制御され、エンジンオイル供給装置へのエンジンオイルの吐出量や吐出圧が制御される。
【００４５】
また、このエンジンには冷却システムとして、冷却水を循環させてエンジンを冷却する冷却装置が備えられる。この冷却装置は、たとえば、冷却水を、放熱器であるラジエーター、エンジン内の冷却通路であるウォーターギャラリー、これらの間を接続するラジエーターホースおよび冷却水を循環させるためのウォータポンプを含む。ウォータポンプ制御装置５００は、エンジンＥＣＵ１００からの制御信号（制御デューティ）に基づいて、ウォータポンプの作動が制御され、ウォータポンプからの冷却水の吐出量や吐出圧が制御される。
【００４６】
潤滑システムにおけるオイルポンプおよび冷却システムにおけるウォータポンプをエンジンＥＣＵ１００が制御する理由は、潤滑システムにおける潤滑効率および冷却システムにおける冷却効率を制御するためである。したがって、潤滑システムの潤滑効率を制御するものであれば、オイルポンプ制御装置４００に限定されるものではなく、冷却システムの冷却効率を制御できるものであれば、ウォータポンプ制御装置５００に限定されるものではない。
【００４７】
さらに、エンジンＥＣＵ１００には、吸入空気量制御装置６００、燃料噴射制御装置６１０および点火コイル制御装置６２０が接続されている。
【００４８】
吸入空気量制御装置６００は、エンジンＥＣＵ１００からの指令信号に基づいて、エンジンの吸気管に設けられたスロットルバルブの開度を制御する。スロットルバルブの開度は、たとえばステッピングモータによりその開度が調整される。スロットルバルブの開度が小さくなると（閉じると）吸入空気量が減少してエンジンの出力が低下する。
【００４９】
燃料噴射制御装置６１０は、エンジンＥＣＵ１００からの指令信号に基づいて、エンジンの吸気管や燃焼室に設けられたインジェクタからの燃料噴射時期や燃料噴射量を制御する。燃料噴射時期を遅角させるほどエンジンの出力が低下し、燃料噴射量を減少させるほどエンジンの出力が低下する。
【００５０】
点火コイル制御装置６２０は、エンジンＥＣＵ１００からの指令信号に基づいて、エンジンの燃焼室に設けられた点火プラグに火花を飛ばすための点火コイルを制御して、点火時期を制御する。点火時期を遅角させるほどエンジンの出力が低下する。
【００５１】
図２を参照して、図１のエンジンＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構成につて説明する。
【００５２】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジンＥＣＵ１００は、エンジンがスタートしたか否かを判断する。エンジンがスタートすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻され、エンジンがスタートするまで待機する。
【００５３】
Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ１００は、クランク角センサ２００からの信号に基づいて、クランク角を検知する。
【００５４】
Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ１００は、燃焼圧力センサ３００からの信号に基づいて、筒内圧力を検知する。
【００５５】
Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ１００は、ひずみゲージ３１０からの信号に基づいてひずみ量を検知する。
【００５６】
Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ１００は、正味平均有効圧力Ｐｂを算出する。このとき、正味平均有効圧力Ｐｂは、前述の説明のとおり、出力トルクはエンジン出力軸のねじれとして検出できるため、クランクシャフト最後端に設けられたひずみゲージ３１０により検知されたひずみ量に予め定められた係数を乗算することにより算出される。
【００５７】
Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ１００は、１サイクル分（４気筒分）の測定が完了したか否かを判断する。１サイクル分（４気筒分）の測定が完了すると（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１５０にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ戻される。
【００５８】
Ｓ１６０にて、エンジンＥＣＵ１００は、図示平均有効圧力Ｐｉを算出する。このとき、図示平均有効圧力Ｐｉは、前述の説明のとおり、各クランク角における筒内圧力とエンジン回転数から算出されたそのときのピストン速度と予め定められた係数とを用いて計算することにより算出される。
【００５９】
Ｓ１７０にて、エンジンＥＣＵ１００は、実摩擦平均有効圧力Ｐｆａを算出する。このとき、エンジンＥＣＵ１００は、算出された図示平均有効圧力Ｐｉから正味平均有効圧力Ｐｂを減算することにより実摩擦平均有効圧力Ｐｆａを算出する。
【００６０】
Ｓ１８０にて、エンジンＥＣＵ１００は、油温センサ２１０からの信号に基づいて、エンジンオイルの油温を計測する。
【００６１】
Ｓ１９０にて、エンジンＥＣＵ１００は、冷却水温度センサ２２０からの信号に基づいて、エンジンの冷却水の温度を計測する。
【００６２】
Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ１００は、クランク角センサ２００からの信号を演算して、エンジン回転数を検知する。
【００６３】
Ｓ２１０にて、エンジンＥＣＵ１００は、摩擦平均有効圧力標準マップから、標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂを読出す。このとき、検知されたエンジン回転数および正味平均有効圧力とに基づいて、摩擦平均有効圧力標準マップから標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂを読出す。
【００６４】
Ｓ２２０にて、エンジンＥＣＵ１００は、（実摩擦平均有効圧力Ｐｆａ−標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂ）＞０であるか否か、すなわち、実摩擦平均有効圧力Ｐｆａが標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂよりも大きいか否かを判断する。実摩擦平均有効圧力Ｐｆａが標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂよりも大きいと（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、処理はＳ２３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２２０にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【００６５】
Ｓ２３０にて、エンジンＥＣＵ１００は、冷却水量の増加および／または潤滑油量が増加するように、オイルポンプ制御装置４００、ウォータポンプ制御装置５００に制御信号を出力する。
【００６６】
Ｓ２４０にて、エンジンＥＣＵ１００は、点火時期を遅角および／または燃料噴射時期を遅角するように、燃料噴射制御装置６１０、点火コイル制御装置６２０に制御信号を出力する。
【００６７】
Ｓ２５０にて、エンジンＥＣＵ１００は、スロットルバルブの開度を縮小および／または燃料噴射量を減少するように、吸入空気量制御装置６００、燃料噴射制御装置６１０に制御信号を出力する。
【００６８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジン制御システムの動作について説明する。
【００６９】
エンジンがスタートすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジン潤滑システムにおける、クランク角が検知され（Ｓ１１０）、筒内圧力が検知され（Ｓ１２０）、ひずみ量が検知される（Ｓ１３０）。検知されたエンジンの状態量に基づいて、正味平均有効圧力Ｐｂが算出される（Ｓ１４０）。１サイクル分の測定が完了すると（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、検知されたエンジンの状態量に基づいて、図示平均有効圧力Ｐｉが算出される（Ｓ１６０）。算出された図示平均有効圧力Ｐｉから正味平均有効圧力Ｐｂを減算することにより実摩擦平均有効圧力Ｐｆａが算出される（Ｓ１７０）。
【００７０】
エンジンオイルの油温が計測され（Ｓ１８０）、エンジン冷却水の温度が計測され（Ｓ１９０）、エンジン回転数が検知され（Ｓ２００）、検知されたエンジンの状態量および摩擦平均有効圧力標準マップに基づいて、標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂが読出される。このとき、エンジン回転数と正味平均有効圧力とから標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂが読出される。また、エンジンオイルの油温やエンジン冷却水の温度がパラメータとして設定されたマップである場合には、このようなエンジンの状態量を考慮して標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂが読出されることになる。
【００７１】
（実摩擦平均有効圧力Ｐｆａ−標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂ）＞０すなわち実摩擦平均有効圧力Ｐｆａの方が標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂよりも大きい場合には（Ｓ２２０にてＹＥＳ）、エンジンオイルの不足や、エンジン構成部品の異常昇温などが発生しており、実摩擦平均有効圧力Ｐｆａが標準摩擦平均有効圧力Ｐｆｂよりも大きくなったと考えられる。そのため、エンジンＥＣＵ１００により、冷却水量の増加やオイル潤滑量の増加が行われ（Ｓ２３０）、エンジン冷却システムによる冷却効率の向上やエンジン潤滑システムにおける潤滑効率の向上が図られて、エンジンがこれ以上の異常な状態にならないように制御される。
【００７２】
また、エンジンＥＣＵ１００により、点火時期が遅角側になるように制御されたり、燃料噴射時期が遅角側になるように制御されたりして（Ｓ２４０）、エンジン出力の低下が図られて、エンジンがこれ以上の異常な状態にならないように制御される。
【００７３】
さらに、エンジンＥＣＵ１００により、スロットルバルブの開度が縮小され吸入空気量が減少するように制御されたり、燃料噴射量が減少するように制御されたりして（Ｓ２５０）、エンジン出力の低下が図られて、エンジンがこれ以上の異常な状態にならないように制御される。
【００７４】
なお、Ｓ２３０、Ｓ２４０およびＳ２５０の処理は、それら全てが行なわれなくてもよく、適宜組み合わされて行なわれてもよい。
【００７５】
以上のようにして、本実施の形態に係るエンジン制御システムによると、エンジンが運転中における各種の状態量（燃焼圧力、エンジン出力軸のねじれ、エンジン回転数、クランク角など）を検知して、これらの状態量から、現在のエンジンの運転状態に対応した実摩擦平均有効圧力が算出される。また、予め記憶された標準摩擦平均有効圧力マップに基づいて、現在のエンジンの運転状態に対応した標準摩擦平均有効圧力が算定される。この実摩擦平均有効圧力が標準摩擦平均有効圧力よりも大きいとエンジンが異常であると判断される。このような場合には、エンジンの冷却システムの冷却効率が低下しているおよび／またはエンジンの潤滑システムの潤滑効率が低下していることが考えられる。そのため、本制御システムにおいては冷却システムの冷却効率を向上させたり、潤滑システムの潤滑効率を向上させたり、エンジンの出力を低下させたりして、エンジンの異常な状態を進まないように制御して、エンジンを安全に制御することができる。
【００７６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムの制御ブロック図である。
【図２】図１のエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１００  エンジンＥＣＵ、２００  クランク角センサ、２１０  油温センサ、２２０  冷却水温度センサ、３００  燃焼圧力センサ、３１０  ひずみゲージ、４００  オイルポンプ制御装置、５００  ウォータポンプ制御装置、６００  吸入空気量制御装置、６１０  燃料噴射制御装置、６２０  点火コイル制御装置。
【図１】
2006046108.tif 000003
【図２】
2006046108.tif 000004