(57)【要約】【課題】車両の製造誤差や部品の経年変化に関係なく、車両の異常な挙動を抑制すること。【解決手段】車両１０に搭載されたエンジン１２を制御するにあたって、ＥＣＵ５２は、加速時または減速時のような過渡期におけるエンジン１２の回転数の変動周波数を検出する。検出された変動周波数が閾値を上回れば、ＥＣＵ５２は、点火時期および燃料カット機能の設定を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関を制御する制御装置であって、
過渡期における前記内燃機関の回転数の変動を定義するパラメータ値を検出する検出手段、および
前記検出手段によって検出されたパラメータ値が閾値を上回るとき前記内燃機関の設定を変更する変更手段を備える、制御装置。
【請求項２】
車両に搭載された内燃機関を制御する制御装置であって、
前記車両が第１走行状態のとき前記内燃機関に共振が発生する回転数を検出する検出手段、
前記車両が第２走行状態のとき前記内燃機関の回転数を前記検出手段によって検出された回転数と照合する照合手段、および
前記照合手段の照合結果に応じて前記内燃機関の設定を変更する変更手段を備える、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、車両に搭載された内燃機関を制御する、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の加減速時には、エンジンのトルク変動によって、車両にショックやシャクリといった現象が発生し、ドライバビリティを低下させる。
【０００３】
これを防止するために、特許文献１では、加減速時におけるエンジントルク軌道の設定において、加減速時に発生するエンジントルクが、エンジンがエンジンマウントに対し直立位置となるエンジントルクに接近したときには、ある一定期間、バランストルク付近に留まるように、単位時間当たりのエンジントルクの増減率を制限するようにしている。
【０００４】
これによって、急加減速時のエンジンの振れが緩和されるとともに、エンジンの振れ収束後の駆動系に加わるトルク入力値が最適化され、駆動系の捩れに起因して発生する車両前後振動を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５１３４１６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、特許文献１では、車両の製造誤差といったばらつきや、部品の経年劣化によるばらつきが考慮されておらず、適切な制御が行えないおそれがある。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、車両の製造誤差の程度や部品の劣化度に関係なく、車両の異常な挙動を抑制することができる、内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る制御装置は、車両に搭載された内燃機関を制御する制御装置であって、過渡期における内燃機関の回転数の変動を定義するパラメータ値を検出する検出手段、および検出手段によって検出されたパラメータ値が閾値を上回るとき内燃機関の設定を変更する変更手段を備える。
【０００９】
第２の発明に係る制御装置は、車両に搭載された内燃機関を制御する制御装置であって、車両が第１走行状態のとき内燃機関に共振が発生する回転数を検出する検出手段、車両が第２走行状態のとき内燃機関の回転数を検出手段によって検出された回転数と照合する照合手段、および照合手段の照合結果に応じて内燃機関の設定を変更する変更手段を備える。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明に関連して、過渡期において車両の挙動に異常が生じると、内燃機関の回転数の変動を定義するパラメータ値が増大する。これを踏まえて、このパラメータ値が閾値を上回れば、内燃機関の設定が変更される。これによって、車両の製造誤差の程度や部品の劣化度に関係なく、車両の異常な挙動を抑制することができる。
【００１１】
第２の発明に関連して、内燃機関に共鳴が発生すると、車両の挙動に異常が生じる。また、内燃機関に共振が発生する回転数には車両の製造誤差がある。これを踏まえて、第２走行状態における内燃機関の回転数が第１走行状態に応じて検出された回転数に相当すれば、内燃機関の設定が変更される。これによって、車両の製造誤差の程度や部品の劣化度に関係なく、車両の異常な挙動を抑制することができる。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この実施例の車両の要部構成の一部を示すブロック図である。
【図２】この実施例の車両の要部構成の他の一部を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図４】図１に示すＥＣＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図５】図１に示すＥＣＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図６】（Ａ）は学習時のエンジン回転数の変化の一例を示すグラフであり、（Ｂ）は学習時のエンジン回転数の変動量の変化の一例を示すグラフである。
【図７】（Ａ）は加速時におけるアクセルペダルの踏み込み量の変化の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は加速時におけるエンジン回転数の変化の一例を示す波形図である。
【図８】（Ａ）は加速時における点火時期の変化の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は加速時におけるスロットルバルブの開度の変化の一例を示す波形図である。
【図９】（Ａ）は減速時におけるアクセルペダルの踏み込み量の変化の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は減速時におけるエンジン回転数の変化の一例を示す波形図である。
【図１０】（Ａ）は減速時における点火時期の変化の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は減速時におけるスロットルバルブの開度の変化の一例を示す波形図であり、（Ｃ）は減速時における燃料カット機能の動作状態の変化の一例を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および図２を参照して、この実施例の車両１０は、４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。気筒１４に設けられた燃焼室１６には、吸気弁１８を介して吸気管３２が接続され、排気弁２０を介して排気管３６が接続される。なお、図１では単一の気筒１４しか示していないが、エンジン１２は複数の気筒１４を有する。吸気管３２は、吸気弁１８の上流の位置で各気筒１４に分岐する。
【００１５】
吸気管３２には、大気から粉塵を分離するエアクリーナ３４と、バルブモータ４２によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３８と、吸気管３２に燃料を噴射するべく各気筒１４に割り当てられた燃料噴射装置４０とが設けられる。スロットルバルブ３８よりも下流でかつ燃料噴射装置４０よりも上流の位置（吸気管３２の分岐位置）には、空気流量を平準化するためのサージタンク４４が設けられる。
【００１６】
イグニッションキー（図示せず）によってＩＧオン操作が行われると、ＥＣＵ５２は、エンジン１２を始動するべく図２に示すリレー６０をオンする。バッテリ６２の電力はオン状態のリレー６０を介してスタータ６４に供給され、スタータ６４はバッテリ６２の電力によってクランキングを実行する。これによって、エンジン１２が始動する。
【００１７】
アイドル状態では、スロットルバルブ３８は、アイドル状態を維持できる開度を示すように、バルブモータ４２によって調整される。エアクリーナ３４を経た吸入空気の量は、スロットルバルブ３８によって規定され、燃料噴射装置４０の燃料噴射量は、理論空燃比を示す混合気が生成されるように調整される。
【００１８】
この状態からアクセルペダル（図示せず）が踏み込まれると、ＥＣＵ５２は、バルブモータ４２を駆動する。スロットルバルブ３８はバルブモータ４２によって開かれ、これによって、理論空燃比を保ちつつ吸入空気量および燃料噴射装置４０の燃料噴射量が増大する。
【００１９】
混合気は、吸気弁１８が開かれたときに燃焼室１６に供給される。供給された混合気は、コンロッド２４を介してクランクシャフト２６と結合されたピストン２２が上死点に達する直前に、点火プラグ３０によって点火される。ピストン２２は、混合気の爆発によって上下動し、これによってクランクシャフト２６が回転する。混合気を燃焼した後の空気つまり燃焼ガスは、排気弁２０が開かれたときに燃焼室１６から排出され、排気管３６およびマフラー４８を介して車両１０から排出される。
【００２０】
クランクシャフト２６にはフライホイール２８が装着され、クランクシャフト２６の回転数つまりエンジン１２の回転数のぶれはフライホイール２８によって抑制される。また、エンジン１２の回転数は、エンジン回転センサ４６によって検知される。
【００２１】
クランクシャフト２６の回転力は、図２に示すトランスミッション５４を介して、ドライブシャフト（図示せず）に伝達される。これによって、車両１０が前進または後進する。クランクシャフト２６の回転力はまた、ベルト５６を介してオルタネータ５８の回転軸５８ｓに伝達される。回転軸５８ｓの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ６２に蓄えられる。
【００２２】
車両１０が坂を下り始めたときや交差点で減速するときにアクセルペダルから足が離されると、ＥＣＵ５２は、燃料カット機能をオンする。これによって、燃料噴射装置４０からの燃料の噴射が停止される。車両１０が停止する前にアクセルペダルが再度踏み込まれると、ＥＣＵ５２は、燃料カット機能をオフする。燃料噴射装置４０は燃料を噴射し、これによって車両１０が加速する。
【００２３】
車両１０は、エンジン１２の回転数が或る範囲に収まったときに生じる共振が原因で、車両１０が激しく振動する場合がある。車両１０はまた、部品の経年劣化が原因で、加減速の際に激しく変動する場合がある（この変動は“ショック”や“シャクリ”と呼ばれる）。
【００２４】
ここで、エンジン１２の共振は、加速時においては点火プラグ３０の点火時期を遅らせることで、減速時においては点火プラグ３０の点火時期を早めることで、抑制できる。また、車両１０のショックやシャクリは、加速時においてはスロットルバルブ３８の開度制御または点火時期制御の設定を変更することで、減速時においてはスロットルバルブ３８の開度制御または燃料カット制御の設定を変更することで、抑制できる。
【００２５】
ただし、共振周波数の特性ならびにショックやシャクリの特性は、車両１０の製造誤差の程度や部品の劣化度によって異なり、上述のようなエンジン１２の設定の最適値もまた、車両１０の製造誤差や部品の劣化度によって異なる。
【００２６】
そこで、この実施例では、図３に示す学習処理をＥＣＵ５２に繰り返し実行させてエンジン１２が共振する回転数を検出し、図４に示すエンジン制御処理をＥＣＵ５２に繰り返し実行させて車両１０の異常挙動（エンジン１２の共振または車両１０のショックやシャクリ）を抑制するようにしている。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、メモリ５２ｍｍに記憶される。
【００２７】
図３を参照して、ステップＳ１では現時点の車両１０の走行状態が特定走行状態（アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方から足が離されており、燃料カット機能がオンおよびオフのいずれか一方の状態で安定しており、かつトランスミッション５４がエンジン１２に直結している状態）にあるか否かを判別する。ステップＳ３では、エンジン１２が共振しているか否かをエンジン回転センサ４６の出力に基づいて判別する。
【００２８】
ステップＳ１の判別結果およびステップＳ３の判別結果のいずれか一方がＮＯであれば、そのまま今回の学習処理を終了する。これに対して、ステップＳ１の判別結果およびステップＳ３の判別結果のいずれもがＹＥＳであれば、ステップＳ５に進み、現時点のエンジン１２の回転数をメモリ５２ｍｍに保存する。今回の学習処理は、ステップＳ５の処理の後に終了する。
【００２９】
アクセスペダルから足が離されると、エンジン１２の回転数が揺やかに減少し、車両１０もまた緩やかに減速する。ただし、エンジン１２が共振すると、エンジン１２の回転数の変動幅（振幅）が増大し、車両１０の振動が激しくなる（図６（Ａ），図６（Ｂ）参照）。ステップＳ５では、このような異常挙動が生じる回転数がメモリ５２ｍｍに保存される。
【００３０】
図４を参照して、ステップＳ１１では、現時点の車両１０の速度を車速センサ５０を通して検出する。ステップＳ１３では、車両１０が加速中または減速中であるか否かをステップＳ１１の検出結果に基づいて判別する。判別結果がＮＯであればそのまま今回のエンジン制御処理を終了し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１５に進む。
【００３１】
ステップＳ１５では、現時点のエンジン１２の回転数をエンジン回転センサ４６を通して検出する。ステップＳ１７では、検出された回転数が特定範囲（＝ステップＳ５で検出・保存された回転数が分布する範囲）内であるか否かを判別する。つまり、検出された回転数が特定範囲内の回転数と照合される。判別結果がＹＥＳであれば、つまり照合結果が一致を示せば、ステップＳ１９に進み、トルク変動が鈍るように吸入空気量および点火プラグ３０の点火時期を変更する。今回のエンジン制御処理は、ステップＳ１９の処理の後に終了する。
【００３２】
ステップＳ１７の判別結果がＮＯであれば、つまり照合結果が不一致を示せば、エンジン１２の回転数の変動幅をステップＳ２１で算出する。ステップＳ２３では算出された変動幅が閾値ＴＨｗを上回るか否かを判別し、判別結果がＮＯであればそのまま今回のエンジン制御処理を終了する一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ２５に進む。
【００３３】
ステップＳ２５では、車両１０が加速中であるか否かを判別し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ２７に進む一方、判別結果がＮＯであればステップＳ２９に進む。ステップＳ２７では、点火時期制御またはスロットルバルブ３８の開度制御の設定を変更する。ステップＳ２９では、スロットルバルブ３８の開度制御または燃料カット制御の設定を変更する。今回のエンジン制御処理は、ステップＳ２７またはＳ２９の後に終了する。
【００３４】
加速または減速のためにアクセルペダルの踏力を変化させた場合（図７（Ａ），図９（Ａ）参照）、エンジン１２の回転数は、立ち上がり時または立ち下がり時に激しく変動する場合がある（図７（Ｂ），図９（Ｂ）の破線参照）。回転数が激しく変動する原因は、回転数が特定範囲に収まったときに発生するエンジン１２の共振、或いは車両１０を構成する部品の経年劣化である。
【００３５】
これを踏まえて、エンジン１２の共振に起因する回転数の変動は、点火プラグ３０の点火時期を図８（Ａ）に破線で示す時期から実線で示す時期に遅らせるか、或いは図１０（Ａ）に破線で示す時期から実線で示す指示に早めることで抑制される。
【００３６】
また、部品の経年劣化に起因する回転数の変動は、加速時においては点火プラグ３０の点火時期またはスロットルバルブ３８の開度を図８（Ａ）または図８（Ｂ）に示す要領で調整する（点火時期を遅らせるか、開度の変化速度を緩やかにする）ことで抑制され、減速時においてはスロットルバルブ３８の開度または燃料カットの時期を図１０（Ｂ）または図１０（Ｃ）に示す要領で調整する（開度の変化速度を緩くするか、燃料カット時期を遅らせる）ことで抑制される。
【００３７】
以上の説明から分かるように、車両１０に搭載されたエンジン１２を制御するにあたって、ＥＣＵ５２は、加速時または減速時のような過渡期におけるエンジン１２の回転数の変動周波数を検出する(S21)。検出された変動周波数が閾値ＴＨｆを上回れば、ＥＣＵ５２は、点火時期および燃料カット機能の設定を変更する(S25~S29)。
【００３８】
ＥＣＵ５２はまた、車両１０が特定走行状態のときエンジン１２に共振が発生する回転数を検出・保存(S1~S5)、車両１０が特定走行状態と異なる定速走行状態のとき、エンジン１２の回転数を検出・保存された回転数と照合する(S15, S17)。ＥＣＵ５２はさらに、照合結果が一致を示すとき点火時期および燃料カット機能の設定を変更する(S19)。
【００３９】
これによって、車両１０の製造誤差の程度や部品の劣化度に関係なく、車両１０の異常挙動を抑制することができる。
【００４０】
なお、この実施例では、図５のステップＳ２１およびＳ２３においてエンジン１２の回転数の変動幅をパラメータとして処理を行うようにしている（図５のステップＳ２１，Ｓ２３参照）。しかし、回転数の変動幅に代えて変動周波数をパラメータとしてこれらの処理を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  …車両
１２  …エンジン
１６  …燃焼室
３２  …吸気管
３６  …排気管
５２  …ＥＣＵ
【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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【図６】
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【図７】
2018159370.tif 000009
【図８】
2018159370.tif 000010
【図９】
2018159370.tif 000011
【図１０】
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