(57)【要約】【課題】過酷走行が行われた事実を簡便かつ低コストで検知できるようにする。【解決手段】車両に搭載された内燃機関のスロットルバルブの開度の操作状況が所定の全開走行判定条件を充足し、かつ車両を制動するブレーキ装置の操作状況が所定の過酷ブレーキ判定条件を充足したときに、車両が過酷走行を行っていると判定する。具体的には、基準時間内においてスロットルバルブの開度が全開または全開に近い閾値以上となっている時間の占める割合が所定以上であるときにカウンタを加算するとともに、当該カウンタが所定値に達したことを以て全開走行判定条件が充足され、ブレーキ装置による制動の強度を示唆するパラメータが閾値以上となっていることを以て過酷ブレーキ判定条件が充足されるものとする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されている内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度の操作状況が所定の全開走行判定条件を充足し、なおかつ、車両を制動するブレーキ装置の操作状況が所定の過酷ブレーキ判定条件を充足したときに、車両が過酷走行を行っていると判定する制御装置。
【請求項２】
基準時間内においてスロットルバルブの開度が全開または全開に近い閾値以上となっている時間の占める割合が所定以上であるとき、または、基準時間内のスロットルバルブの開度の時間積分値が閾値以上となっているときにカウンタを加算するとともに、当該カウンタが所定値に達したことを以て、前記全開走行判定条件が充足されるものとし、
ブレーキ装置による制動の強度を示唆するパラメータが閾値以上となっていることを以て、前記過酷ブレーキ判定条件が充足されるものとする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記全開走行判定条件が成立してから所定時間が経過するまでの間に前記過酷ブレーキ判定条件が成立しなかったならば、前記カウンタをリセットする請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
車両が過酷走行を行っていると判定した場合、そうでない場合とは異なる、内燃機関の保全のための制御を実施する請求項１、２または３記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の過酷走行を検知するための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーキットにおけるレーシング走行や、いわゆるジムカーナ（オートクロス）、ダートトライアルでのスラローム走行では、急激なアクセル操作による急加速、急激なブレーキ操作による急減速、急激な操舵による急旋回等が反復的に実行される蓋然性が高い。このような、公道上の通常走行では起こり難い過酷走行が行われると、車両または車両に搭載された内燃機関に予期せぬ故障を生じるおそれがある。
【０００３】
過酷走行が行われた事実を検知する手法としては、車両の加減速度を求めてその加減速度が所定の閾値を上回ったか否かを判定したり、車両の現在の所在地をＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）により検出しその走行場所がサーキットであるか否かを判定したりすることが考えられる（例えば、下記特許文献を参照）。
【０００４】
しかし、車両の加減速度を閾値と比較することで過酷走行を検知するのでは、偶発的な急加速または急減速を過酷走行と誤認する懸念がある。また、車両の所在地に基づいて過酷走行を検知するとしても、周知のサーキット以外の場所で行われる過酷走行は検知できず、ＧＰＳを搭載していない車両ではそもそも実施不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０５２７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、過酷走行が行われた事実を簡便かつ低コストで検知できるようにすることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、車両に搭載されている内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度の操作状況が所定の全開走行判定条件を充足し、なおかつ、車両を制動するブレーキ装置の操作状況が所定の過酷ブレーキ判定条件を充足したときに、車両が過酷走行（急激なアクセル操作による急加速、急激なブレーキ操作による急減速、及び／または、急激な操舵による急旋回等を伴う走行）を行っていると判定する制御装置を構成した。
【０００８】
例えば、基準時間内においてスロットルバルブの開度が全開または全開に近い閾値以上となっている時間の占める割合が所定以上であるとき、または、基準時間内のスロットルバルブの開度の時間積分値（基準時間内のスロットルバルブ開度の平均値でもよい。平均値は、時間積分値を基準時間で除算した単位時間あたりの値であり、本質的には時間積分値と同様の意味合いを持つ。また、基準時間の長さを単位時間と見立てれば、平均値と時間積分値とが等しくなる）が閾値以上となっているときにカウンタを加算するとともに、当該カウンタが所定値に達したことを以て、前記全開走行判定条件が充足されるものとし、ブレーキ装置による制動の強度を示唆するパラメータが閾値以上となっていることを以て、前記過酷ブレーキ判定条件が充足されるものとする。
【０００９】
その際、前記全開走行判定条件が成立してから所定時間が経過するまでの間に前記過酷ブレーキ判定条件が成立しなかったならば、前記カウンタをリセットすることが考えられる。
【００１０】
なお、車両が過酷走行を行っていると判定した場合に、そうでない場合とは異なる、内燃機関の保全のための制御を実施することも好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過酷走行が行われた事実を簡便かつ低コストで検知できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関及び制御装置の構成を示す図。
【図２】同実施形態の制御装置が実行する処理の手順例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。
【００１４】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１５】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１６】
ブレーキブースタ５は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側の部位（特に、サージタンク３３）から吸気負圧を導き入れ、その負圧を用いてブレーキペダルの踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。ブレーキブースタ５は、負圧を蓄える定圧室と、大気圧が加わる変圧室とを有し、定圧室が負圧管路５１を介して吸気通路３に接続している。負圧管路５１は、スロットルバルブ３２の下流側の吸気負圧を定圧室へと導く。負圧管路５１上には、負圧を定圧室内に留め、定圧室に正圧が加わることを防止するためのチェックバルブ５２を設けてある。
【００１７】
運転者によりブレーキペダルが操作されていないとき、定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室が大気圧から隔絶される。ブレーキペダルが操作されると、定圧室と変圧室との間が遮断され、かつ変圧室に大気が導入される。結果、定圧室と変圧室との圧力差が、ブレーキペダルの踏力を倍力する制御圧力となる。ブレーキブースタ５により増幅されたブレーキ踏力は、マスタシリンダ６において液圧力に変換される。マスタシリンダ６が出力する作動液圧は、液圧回路（図示せず）を介してブレーキキャリパやホイールシリンダといったブレーキ装置（図示せず）に伝達され、当該ブレーキ装置による車両の制動に用いられる。
【００１８】
本実施形態の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００１９】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（運転者が要求する機関出力、いわば要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサまたはマスタシリンダ６から吐出される作動液の圧力であるマスタシリンダ圧を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｇ、ブレーキブースタ５に蓄えている負圧の大きさを検出する圧力センサから出力されるブレーキブースタ負圧信号ｈ等が入力される。
【００２０】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ等を出力する。
【００２１】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋを出力インタフェースを介して印加する。
【００２２】
しかして、本実施形態のＥＣＵ０は、内燃機関の吸気通路３に設けられた吸気絞り弁であるスロットルバルブ３２の開度の操作状況が所定の全開走行判定条件を充足し、なおかつ、車両を制動するブレーキ装置の操作状況が所定の過酷ブレーキ判定条件を充足したときに、車両が過酷走行を行っていると判定する。
【００２３】
図２に、ＥＣＵ０がプログラムに従い実行する処理の手順例を示している。ＥＣＵ０は、基準時間内（例えば、６０秒間）において、アクセル開度が全開または全開に近い閾値（例えば、全開の９０％）以上となっている時間の占める割合を演算し（ステップＳ１）、その割合が所定（例えば、基準時間の９０％）以上であったときに（ステップＳ２）、全開走行カウンタに１を加算する（ステップＳ３）。全開走行カウンタは、ＥＣＵ０のメモリに領域を確保した変数である。そして、全開走行カウンタが所定値（例えば、５回）に達したならば（ステップＳ４）、全開走行判定条件が充足されたと判断する。
【００２４】
全開走行判定条件が充足されたと判断したＥＣＵ０は、ブレーキ装置による制動の強度を示唆するパラメータ、典型的にはマスタシリンダ圧を所定の閾値（例えば、３．５ＭＰａ）と比較する。この閾値の圧力は、運転者がブレーキペダルを顕著に踏み込まない限り発生しない高圧力である。その上で、マスタシリンダ圧が当該閾値以上となっているならば（ステップＳ５）、全開走行判定条件が充足されている状況下で過酷ブレーキ判定条件が充足された、つまりは車両が過酷走行を行っているものと判定する。
【００２５】
車両が過酷走行していると判断したＥＣＵ０は、その旨を示す情報（ダイアグノーシスコード等）をＥＣＵ０のメモリ（特に、不揮発性の記憶装置）に書き込んで保持し（ステップＳ６）、万一車両または内燃機関に故障が発生した場合の原因究明の助けとする。ステップＳ６では、車両が過酷走行している旨を示す情報を、そのときの日時を示すタイプスタンプ情報とともに記録することが好ましい。
【００２６】
翻って、全開走行判定条件が充足された後、過酷ブレーキ判定条件が充足されないまま、即ちマスタシリンダ圧が上記の閾値以上となることなく所定時間（例えば、２分間）が経過したならば（ステップＳ７）、全開走行カウンタを初期値（通常、０）にリセットする（ステップＳ８）。このステップＳ８により、全開走行判定条件が充足されていない状況に戻る。
【００２７】
また、ＥＣＵ０は、１トリップ（イグニッションスイッチがＯＮに操作されて内燃機関を始動してから、イグニッションスイッチがＯＦＦに操作されて内燃機関を停止するまでの期間を１トリップと定義する）間に車両が過酷走行を行っていると判定した回数をカウントし、その回数を当該日時を示すタイプスタンプ情報とともにメモリに書き込んで保持する。
【００２８】
本実施形態では、車両に搭載されている内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブ３２の開度の操作状況が所定の全開走行判定条件を充足し、なおかつ、車両を制動するブレーキ装置の操作状況が所定の過酷ブレーキ判定条件を充足したときに、車両が過酷走行を行っていると判定する制御装置０を構成した。
【００２９】
本実施形態によれば、車両が過酷走行した事実を簡便にかつ高い精度で検知することが可能となる。また、車両の過酷走行を検知する目的で、ＧＰＳその他の追加のハードウェアを車両に実装する必要がなく、低コストで実現できる点でも有利である。
【００３０】
加えて、基準時間内においてスロットルバルブ３２の開度が全開または全開に近い閾値以上となっている時間の占める割合が所定以上であるときにカウンタを加算するとともに、当該カウンタが所定値に達したことを以て、前記全開走行判定条件が充足されるものとし、ブレーキ装置による制動の強度を示唆するパラメータが閾値以上となっていることを以て、前記過酷ブレーキ判定条件が充足されるものとしているため、公道上での通常走行（高速走行や登坂走行）を過酷走行（レーシング走行やスラローム走行）と誤認することが防止される。
【００３１】
特に、前記全開走行判定条件が成立してから所定時間が経過するまでの間に前記過酷ブレーキ判定条件が成立しなかったならば、前記カウンタをリセットすることから、運転者がアクセルペダルを踏み込み続ける登坂走行（とりわけ、車両の搭乗人員数や搭載荷重が多いケース）を過酷走行と誤認することを確実に回避できる。
【００３２】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、基準時間内においてアクセル開度が全開または全開に近い閾値以上となっている時間の占める割合を演算し、その割合が所定以上であった回数をカウントして、当該カウンタが所定値に達した場合に全開走行判定条件が充足されたと判定していたが、全開走行判定条件の内容はこれには限定されない。よって、例えば、基準時間内のアクセル開度の時間積分値（所定時間毎に反復的に計測したアクセル開度の積算値）を閾値（例えば、基準時間内の全期間のアクセル開度を全開にした場合における時間積分値の８５％）と比較し、前者の時間積分値が後者の閾値以上となったときにカウンタを１増加させるものとしてもよい。あるいは、基準時間内のアクセル開度の平均値を閾値（例えば、全開の８５％）と比較し、平均値が閾値以上となったときにカウンタを１増加させることも同様である。
【００３３】
並びに、上記実施形態では、ブレーキ装置による制動の強度を示唆するパラメータとしてマスタシリンダ圧を参照し、これが閾値以上となった場合に過酷ブレーキ判定条件が充足されたと判定していたが、マスタシリンダ圧に代えてブレーキペダルの踏込量を制動の強度を示唆するパラメータとして参照しても構わない。即ち、ブレーキペダルの踏込量が所定の閾値以上となったことを以てブレーキ判定条件が充足されたと判定することができ、あるいは、ブレーキペダルの踏込量及びブレーキペダルが踏まれるときのブレーキブースタ負圧からブレーキ装置の制動力（ブレーキペダルの踏込量が大きいほど大きくなり、そのときのブレーキブースタ負圧が大きいほど大きくなる）を推測し、その制動力が所定の閾値以上となったことを以てブレーキ判定条件が充足されたと判定することもできる。
【００３４】
また、車両が過酷走行を行っていると判定した場合に、そうでない場合とは異なる、内燃機関の保全のための制御を実行することも好ましい。内燃機関の保全のための制御の具体例としては、燃料噴射量の増量補正（燃料の気化熱を利用した燃焼室内温度の低減によるノッキングや焼き付きの防止、排気温度の低減による触媒４１の溶損の防止）、機関出力の低減補正（燃料噴射量の減量、スロットルバルブ３２の開度の縮小によるノッキングや焼き付きの防止）、点火タイミングの遅角補正（ノッキングの防止）等を挙げることができる。制御装置たるＥＣＵ０は、車両が過酷走行していると判定したとき、これらのうちの少なくとも一つを実行する。さすれば、内燃機関や触媒４１の損傷を回避することが可能となる。
【００３５】
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、内燃機関が搭載された車両の制御に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
０…制御装置（ＥＣＵ）
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
ｃ…アクセル開度信号
ｄ…ブレーキ踏量信号
【図１】
2015209795.tif 000003
【図２】
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