(57)【要約】【課題】個体差に起因する平均燃費の算出精度の低下を抑制すること。【解決手段】車両１０は、インジェクタ４６から噴射される燃料と吸入空気との混合気をエンジン１２で燃焼させることで走行する。このような車両１０の平均燃費を算出するにあたっては、混合気の空燃比が理論空燃比に沿って調整される理論空燃比期間が注目される。具体的には、ＥＣＵ５６は、理論空燃比期間におけるインジェクタ４６の開弁時間の実際値を取得し、理論空燃比期間における車両１０の走行状態に基づいてインジェクタ４６の開弁時間の理想値を検出する。ＥＣＵ５６はまた、取得ないし検出した実際値および理想値の差分と、理論空燃比期間における車両１０の走行距離と、理論空燃比期間における燃料消費量とに基づいて、平均燃費を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタから噴射される燃料と吸入空気との混合気を内燃機関で燃焼させて走行する車両の平均燃費を算出する車両制御装置であって、
前記混合気の空燃比が理論空燃比に沿って調整される特定期間における前記インジェクタの開弁時間の実際値を取得する実際値取得手段、
前記特定期間における前記車両の走行状態に応じた理論空燃比となる前記インジェクタの開弁時間の理想値を検出する理想値検出手段、および
前記実際値取得手段によって取得された実際値と前記理想値検出手段によって検出された理想値との差分に基づいて平均燃費を算出する平均燃費算出手段を備える、車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御装置に関し、特に、インジェクタから噴射される燃料と吸入空気との混合気を内燃機関で燃焼させて走行する車両の平均燃費を算出する、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、インジェクタの開弁時間に基づいて燃料消費量が算出され、燃料消費量と車両の走行距離とに基づいて平均燃費が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、燃料消費量には、インジェクタの孔径や燃料ポンプの圧力バラツキ等に起因する誤差が生じる。したがって、特許文献１のような算出方法では、平均燃費の算出精度が個体毎に変動する。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、個体差に起因する平均燃費の算出精度の低下を抑制することができる、車両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】
【０００６】
この発明に係る車両制御装置は、インジェクタから噴射される燃料と吸入空気との混合気を内燃機関で燃焼させて走行する車両の平均燃費を算出する車両制御装置であって、混合気の空燃比が理論空燃比に沿って調整される特定期間におけるインジェクタの開弁時間の実際値を取得する実際値取得手段、特定期間における車両の走行状態に応じた理論空燃比となるインジェクタの開弁時間の理想値を検出する理想値検出手段、および実際値取得手段によって取得された実際値と理想値検出手段によって検出された理想値との差分に基づいて平均燃費を算出する平均燃費算出手段を備える。
【発明の効果】
【０００７】
平均燃費を算出するにあたっては、特定期間におけるインジェクタの開弁時間の実際値と、特定期間における車両の走行状態に応じて検出されたインジェクタの開弁時間の理想値との差分が参照される。ここで、特定期間は、混合気の空燃比が理論空燃比に沿って調整される期間に相当する。また、インジェクタの開弁時間の理想値は、特定期間において理論空燃比が得られる値に相当する。これによって、個体差に起因する平均燃費の算出精度の低下を抑制することができる。
【０００８】
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】
【０００９】
【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】吸入空気量とエンジン回転数と燃料噴射時間の理想値との関係の一例を示すマップである。
【図４】図１に示すＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図５】図１に示すＥＣＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１および図２を参照して、この実施例の車両１０は、３つの気筒１４１〜１４３を有する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。吸気管３２は、気筒１４１〜１４３の上流の位置で３つに分岐する。一方、排気管３４は、気筒１４１〜１４３の下流の位置で３つから１つに集約される。気筒１４１〜１４３の各々に設けられた燃焼室１６は、吸気弁１８を介して吸気管３２と連通し、排気弁２０を介して排気管３４と連通する。
【００１１】
吸気管３２の分岐点には、空気流量を平準化するためのサージタンク４２と、吸入空気量を検知する吸入空気量センサ４４とが設けられる。また、サージタンク４２よりも上流の位置には、バルブモータ３８によって開度が調整される単一のスロットルバルブ４０が設けられる。
【００１２】
さらに、サージタンク４２よりも下流の位置には、吸気管３２に燃料を噴射するべく気筒１４１〜１４３の各々に割り当てられたインジェクタ４６が設けられる。一方、排気管３４の集約点よりも下流の位置には、排ガス浄化触媒（以下、単に「触媒」と言う。）５０を有するマフラー４８が設けられる。
【００１３】
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、ＥＣＵ（車両制御装置）５６は、エンジン１２を始動するべく図２に示すリレー６６をオンする。バッテリ６８の電力はオン状態のリレー６６を介してスタータ７０に供給され、スタータ７０はバッテリ６８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。
【００１４】
エンジン１２が始動すると、ＥＣＵ５６は、アイドル状態が維持されるように、バルブモータ３８を通してスロットルバルブ４０の開度を調整する。吸入空気量はスロットルバルブ４０によって規定され、インジェクタ４６の燃料噴射時間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。なお、インジェクタ４６の燃料噴射時間は、適宜“開弁時間”とも呼ぶ。
【００１５】
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、ＥＣＵ５６は、バルブモータ３８を駆動する。スロットルバルブ４０はバルブモータ３８によって開かれ、燃料噴射時間は理論空燃比を示す混合気が生成される長さに延長される。
【００１６】
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３６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。
【００１７】
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３０によって検知される。走行距離メータ５４は、ＩＧオン操作に応答してリセットされ、エンジン回転センサ３０の検知結果とＣＶＴ６０に設定された変速比とに基づいて車両１０の走行距離を測定する。
【００１８】
クランクシャフト２６の回転力つまりエンジン１２の動力は、図２に示すＣＶＴ６０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が前進または後退する。クランクシャフト２６の回転力はまた、ベルト６２を介してオルタネータ６４の回転軸６４ｓに伝達される。回転軸６４ｓの回転力は電力に変換され、変換された電力はバッテリ６８に蓄えられる。
【００１９】
図１に戻って、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３４を介してマフラー４８に供給される。触媒５０は、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素，炭化水素および窒素酸化物を酸化・還元し、水，二酸化炭素および窒素を生成する。車両１０からは、こうして浄化されたガスが排出される。
【００２０】
排気管３４のうち触媒５０の上流側の位置には、酸素濃度センサ５２が設けられる。ＥＣＵ５６は、酸素濃度センサ５２の出力電圧を参照して、燃料噴射時間を理論空燃比に対応する長さに調整する。
【００２１】
エンジン１２による燃料消費量は、基本的には、燃料噴射時間に基づいて算出される。しかし、実際には、インジェクタ４６の孔径や燃料ポンプの圧力バラツキ等によって、燃料消費量に誤差が生じる。こうして発生した誤差を考慮することなく平均燃費を算出すると、平均燃費の算出精度が個体毎に変動する。
【００２２】
そこで、この実施例では、図３に示すマップをメモリ５６ｍに準備し、図４に示す誤差検出処理，図５に示す走行距離積算処理および図６に示す平均燃費算出処理をＥＣＵ５６に繰り返し実行させるようにしている。
【００２３】
図３に示すマップでは、横軸に吸入空気量が割り当てられ、縦軸にエンジン回転数が割り当てられる。また、マップ上には、エンジン回転数および吸入空気量によって異なる複数の燃料噴射時間Ｔ１１〜Ｔ８７が割り当てられる。なお、図４〜図６に示すフロー図に対応する制御プログラムもまた、メモリ５６ｍに記憶される。
【００２４】
前提として、酸素濃度センサ５２の出力電圧を参照して燃料噴射時間を理論空燃比に対応する長さに調整する処理は、図示しない空燃比制御処理の下で実行される。また、走行距離メータ５４は、ＩＧ操作が行われる毎にリセットされる。
【００２５】
図４を参照して、ステップＳ１では、酸素濃度センサ５２の出力電圧に基づいて現時点の混合気の空燃比を検出する。ステップＳ３では、検出された空燃比が理論空燃比±αの範囲（許容範囲）内であるか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、そのまま今回の誤差検出処理を終了する。
【００２６】
これに対して、判別結果がＹＥＳであれば、混合気の空燃比が理論空燃比に沿って調整されているとみなし、ステップＳ５〜Ｓ１５で以下の処理を実行してから今回の誤差検出処理を終了する。
【００２７】
つまり、ステップＳ５では、空燃比制御処理の下で実際に調整された燃料噴射時間を“実際値”として取得する。ステップＳ７では、現時点のエンジン回転数をエンジン回転センサ３０を通して検出し、ステップＳ９では、現時点の吸入空気量を吸入空気量センサ４４を通して検出する。
【００２８】
ステップＳ１１では、こうして検出されたエンジン回転数および吸入空気量に対応する燃料噴射時間を図３に示すマップから“理想値”として検出する。ステップＳ１３では、ステップＳ５で取得された実際値とステップＳ１１で検出された理想値との差分を算出し、ステップＳ１５では、算出された差分に対応する補正係数を所定演算によって算出する。
【００２９】
図５を参照して、ステップＳ２１では上述したステップＳ３と同様の判別処理を実行する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ２３で走行距離メータ５４をオンし、判別結果がＮＯであればステップＳ２５で走行距離メータ５４をオフする。走行距離メータ５４はＩＧオン操作に応答してリセットされるため、走行距離メータ５４の値は、混合気の空燃比が理論空燃比±αの範囲に収まる期間（＝理論空燃比期間）に車両１０が走行した距離を示す。今回の走行距離積算処理は、ステップＳ２３またはＳ２５の処理の後に終了する。
【００３０】
図６を参照して、ステップＳ３１では、平均燃費の算出周期が到来したか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、そのまま今回の平均燃費算出処理を終了する。一方、判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ３３〜Ｓ３９で以下の処理を実行してから今回の平均燃費算出処理を終了する。
【００３１】
つまり、ステップＳ３３では、今回の走行のためのＩＧオン操作の後にステップＳ５で取得された実際値を積算して、理論空燃比期間における燃料消費量を算出する。ステップＳ３５では、ステップＳ１５で検出された補正係数を参照して燃料消費量を補正する。ステップＳ３７では、走行距離メータ５４の値を取得する。
【００３２】
ステップＳ３９では、ステップＳ３７で取得されたメータ値をステップＳ３５で補正された燃料消費量で割り算することで、平均燃費を算出する。ステップＳ３５ではまた、算出された平均燃費を表示装置５８に表示する。
【００３３】
以上の説明から分かるように、車両１０は、インジェクタ４６から噴射される燃料と吸入空気との混合気をエンジン１２で燃焼させることで走行する。このような車両１０の平均燃費を算出するにあたっては、混合気の空燃比が理論空燃比に沿って調整される理論空燃比期間が注目される。
【００３４】
具体的には、ＥＣＵ５６は、理論空燃比期間におけるインジェクタ４６の開弁時間の実際値を取得し(S5)、理論空燃比期間における車両１０の走行状態に基づいてインジェクタ４６の開弁時間の理想値を検出する(S7~S11)。ＥＣＵ５６はまた、取得ないし検出した実際値および理想値の差分と、理論空燃比期間における車両１０の走行距離と、理論空燃比期間における燃料消費量とに基づいて、平均燃費を算出する(S21~S25, S33~S39)。
【００３５】
このように、理論空燃比期間に注目し、かつインジェクタ４６の開弁時間の実際値を参照することで、個体差に起因する平均燃費の算出精度の低下を抑制することができる。
【００３６】
なお、この実施例では、平均燃費を高精度で算出することを中心に説明しているが、算出された平均燃費は、車両１０の航続可能距離の算出にも用いることができる。したがって、平均燃費の算出・表示と併せて、航続可能距離の算出・表示を行うようにしてもよい。
【００３７】
また、この実施例では、走行距離メータ５４および表示装置５８は別体となっているが、走行距離メータ５４および表示装置５８は一体としてもよい。さらに、この実施例では、エンジン回転センサ３０の検知結果とＣＶＴ６０に設定された変速比とに基づいて走行距離を測定するようにしているが、走行距離は、別のセンサやブレーキＥＣＵ（いずれも図示せず）から与えられる車速信号に基づいて算出するようにしてもよい。
【００３８】
また、この実施例では、燃料消費量を補正する段階で補正係数を参照するようにしているが（ステップＳ３６参照）、補正係数は平均燃費を算出する段階や航続可能距離を算出する段階で参照するようにしてもよい。
【００３９】
さらに、この実施例では、平均燃費を算出するにあたって、理論空燃比期間における車両１０の走行距離と当該期間における燃料消費量とを参照するようにしている。しかし、平均燃費は、理論空燃比期間以外の期間を含めた様々な期間における車両１０の走行距離と当該様々な期間における燃料消費量とを参照して算出するようにしてもよい。
【００４０】
また、この実施例では、ＩＧオン操作に応答して走行距離メータ５４をリセットするようにしているが、走行距離メータ５４は、給油を行う度等の任意のタイミングでリセットようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  …車両
１２  …エンジン
１６  …燃焼室
４６  …インジェクタ
５４  …走行距離メータ
５６  …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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