(57)【要約】【課題】内燃機関の運転を停止させるときに車両の乗員に与える違和感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。【解決手段】ＥＧ−ＥＣＵは、内燃機関型のエンジンの運転に対する停止要求に応じて（ステップＳ１）、エンジンの機関回転速度（ステップＳ３）とエンジンの吸気圧力（ステップＳ４）とに基づいて、スロットルバルブの開度を低下させる（ステップＳ５、Ｓ６）。【選択図】図３
2015190463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転に対する停止要求に応じて前記内燃機関の運転を停止させる内燃機関の制御装置であって、
前記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を制御するスロットルバルブ制御部を備え、
前記スロットルバルブ制御部は、前記停止要求に応じて、前記内燃機関の機関回転速度と前記内燃機関の吸気圧力とに基づいて、前記スロットルバルブの開度を低下させる内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記スロットルバルブ制御部は、前記スロットルバルブの開度を低下させている間、前記吸気圧力が低いほど、前記機関回転速度に応じた前記スロットルバルブの開度を高めに制御する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記スロットルバルブ制御部は、前記スロットルバルブの開度を低下させているときに、前記機関回転速度が所定の回転速度以下となったら、前記スロットルバルブの開度を所定の開度で保持する請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が減速している場合や停止している場合などに、内燃機関に供給する燃料をカットして、内燃機関の運転を自動的に停止させるアイドリングストップ機能を搭載した車両（以下、「アイドリングストップ車」という）が知られている。
【０００３】
内燃機関の運転を停止させるときに内燃機関の機関回転速度が低下すると、気筒内の圧力が変動することによって内燃機関に振動が発生することがあり、特に、アイドリングストップ車においては、内燃機関の自動停止と再始動とが短期間に高い頻度で繰り返されることがあるため、内燃機関の振動が頻繁に発生し、車両の乗員に違和感を与えてしまうことがある。
【０００４】
内燃機関の運転を停止させるときに発生する内燃機関の振動を防止するものとして、例えば、特許文献１には、エアコンコンプレッサが作動している状態で燃料カットを行ったときに、内燃機関の機関回転速度が急激に低下して内燃機関の運転の停止時に振動が発生することを防止する目的で、エアコンコンプレッサが作動していれば、エアコンコンプレッサと内燃機関との接続を切り離してから燃料カットを行うものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２４９０８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、内燃機関にかかる負荷には、エアコンコンプレッサの負荷だけでなく、ランプ類及びオーディオ機器などの電気負荷も含まれるため、特許文献１に記載されたものは、内燃機関の機関回転速度が急激に低下することを十分に抑制することができず、内燃機関の運転を停止させるときに車両の乗員に与える違和感を抑制することができないといった課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転を停止させるときに車両の乗員に与える違和感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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の運転に対する停止要求に応じて内燃機関の運転を停止させる内燃機関の制御装置であって、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を制御するスロットルバルブ制御部を備え、スロットルバルブ制御部は、停止要求に応じて、内燃機関の機関回転速度と内燃機関の吸気圧力とに基づいて、スロットルバルブの開度を低下させるように制御するように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、内燃機関の運転を停止させるときに車両の乗員に与える違和感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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置によって参照されるエンジン停止時目標スロットル開度マップを示す概念図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置の停止制御動作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】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、本発明の内燃機関の制御装置をアイドリングストップ車に適用した例について説明する。
【００１２】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両１は、内燃機関型のエンジン２と、エンジン制御ユニット（以下、単に「ＥＧ−ＥＣＵ」という）３と、アイドリングストップ制御ユニット（以下、単に「ＩＳ−ＥＣＵ」という）４とを含んで構成されている。
【００１３】
エンジン２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に点火を行う４サイクルのエンジンによって構成されている。エンジン２の出力軸としてのクランクシャフトには、エンジン２の機関回転速度を検出するためのエンジン回転速度センサ５が設けられている。
【００１４】
エンジン２の吸気ポートには、エンジン２に外気を導入する吸気通路６を形成するインテークマニホールド１０が設けられている。インテークマニホールド１０には、エンジン２の吸気圧力を検出する吸気圧センサ１１と、エンジン２の吸入空気量を調整するスロットルバルブ１２が設けられている。
【００１５】
吸気圧センサ１１は、エンジン２とスロットルバルブ１２との間でインテークマニホールド１０内の圧力を測定するように設けられている。スロットルバルブ１２は、薄い円板状の弁体によって構成され、この弁体の中央にシャフトを備えている。
【００１６】
スロットルバルブ１２には、ＥＧ−ＥＣＵ３の制御に応じてシャフトを回動させることによって弁体を回動させ、スロットルバルブ１２に吸入空気量を調整させるスロットルバルブアクチュエータ１３が設けられている。また、スロットルバルブ１２には、スロットルバルブ１２の開度（以下、単に「スロットル開度」という）を検出するスロットル開度センサ１４が設けられている。
【００１７】
ＥＧ−ＥＣＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００１８】
ネットワークモジュールは、ＩＳ−ＥＣＵ４などの他のＥＣＵ（Electronic Control Unit）とＣＡＮ（Controller Area Network）又はフレックスレイなどの車載ネットワークを介して通信を行うことができるようになっている。
【００１９】
ＥＧ−ＥＣＵ３のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップなどとともに、当該コンピュータユニットをＥＧ−ＥＣＵ３として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＥＧ−ＥＣＵ３において、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＧ−ＥＣＵ３として機能する。
【００２０】
ＥＧ−ＥＣＵ３の入力ポートには、エンジン回転速度センサ５と、吸気圧センサ１１と、スロットル開度センサ１４とを含む各種センサ類及び各種スイッチ類が接続されている。
【００２１】
また、ＥＧ−ＥＣＵ３の出力ポートには、スロットルバルブアクチュエータ１３などのエンジン２を制御するための各種制御対象類が接続されている。ＥＧ−ＥＣＵ３は、各種センサ類及び各種スイッチ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。
【００２２】
本実施の形態において、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン２の運転に対する停止要求（以下、単に「エンジン停止要求」ともいう）に応じてエンジン２の運転を停止させるようになっている。ここで、エンジン停止要求は、例えば、ＩＳ−ＥＣＵ４から送信される。
【００２３】
また、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットルバルブ１２の開度を制御する機能を有する。すなわち、本実施の形態において、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットルバルブ制御部２０として機能し、スロットルバルブ制御部２０として機能することによってスロットルバルブ１２の開度を制御するように構成されている。
【００２４】
具体的には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン停止要求に応じて、エンジン２の機関回転速度と、エンジン２の吸気圧力とに基づいて、スロットルバルブ１２の開度を低下させるようになっている。
【００２５】
ここで、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットルバルブ１２の開度を低下させている間、エンジン２の吸気圧力が低いほど、エンジン２の機関回転速度に応じたスロットルバルブ１２の開度を高めに制御するようになっている。
【００２６】
すなわち、エンジン２の所定の機関回転速度に対して、エンジン２の吸気圧力が相対的に低い場合には、インテークマニホールド１０内の負圧が相対的に高くなっているため、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットルバルブ１２の開度を高めにすることにより、スロットルバルブ１２を緩やかに閉じて、エンジン２の機関回転速度が急激に低下することを防止するようになっている。
【００２７】
また、エンジン２の所定の機関回転速度に対して、エンジン２の吸気圧力が相対的に高い場合には、インテークマニホールド１０内の負圧が相対的に低くなっているため、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットルバルブ１２の開度を低めにすることにより、スロットルバルブ１２を迅速に閉じて、エンジン２の機関回転速度を迅速に低下させるようになっている。
【００２８】
具体的には、ＥＧ−ＥＣＵ３のＲＯＭには、図２に示すようなエンジン停止時目標スロットル開度マップ（以下、単に「スロットル開度マップ」という）が格納されている。スロットル開度マップは、エンジン２の機関回転速度と、エンジン２の吸気圧力とに対して、目標とするスロットル開度が対応付けられている。
【００２９】
ＥＧ−ＥＣＵ３は、ＲＯＭに格納されたスロットル開度マップを参照し、エンジン２の機関回転速度と、エンジン２の吸気圧力とに基づいたスロットル開度となるように、スロットルバルブアクチュエータ１３を制御するようになっている。
【００３０】
ここで、スロットル開度マップでは、エンジン２の吸気圧力が低いほど、エンジン２の機関回転速度に応じたスロットルバルブ１２の開度が高めに設定されている。例えば、図２に示すスロットル開度マップは、エンジン２の機関回転速度が６００ｒｐｍのとき、エンジン２の吸気圧力が５ｋＰａ低下するごとにスロットルバルブ１２の開度が０．４度程度高くなるように設定されている。
【００３１】
より具体的には、図２に示すスロットル開度マップでは、エンジン２の機関回転速度が６００ｒｐｍのときに、エンジン２の吸気圧力が−５０ｋＰａの場合には、スロットルバルブ１２の開度が１．２度に設定され、エンジン２の吸気圧力が−７０ｋＰａの場合には、スロットルバルブ１２の開度が２．８度に設定される。
【００３２】
また、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットルバルブ１２の開度を低下させているときに、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度以下となったら、スロットルバルブ１２の開度を所定の開度で保持するようになっている。
【００３３】
すなわち、スロットル開度マップは、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度以下となったら、スロットルバルブ１２の開度が所定の開度で保持されるように設定されている。
【００３４】
例えば、図２に示すスロットル開度マップは、エンジン２の機関回転速度が２００ｒｐｍ以下となったら、スロットルバルブ１２の開度が２０．０度で保持されるように設定されている。
【００３５】
ＩＳ−ＥＣＵ４は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。ネットワークモジュールは、ＥＧ−ＥＣＵ３などの他のＥＣＵと車載ネットワークを介して通信を行うことができるようになっている。
【００３６】
ＩＳ−ＥＣＵ４のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップなどとともに、当該コンピュータユニットをＩＳ−ＥＣＵ４として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＩＳ−ＥＣＵ４において、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＩＳ−ＥＣＵ４として機能する。
【００３７】
ＩＳ−ＥＣＵ４は、例えば、車両１の運転状態に応じてアイドリングストップ機能を作動するか否かを判断するようになっている。ＩＳ−ＥＣＵ４は、アイドリングストップ機能を作動すると判断すると、ＥＧ−ＥＣＵ３などの他のＥＣＵにエンジン停止要求を表す制御信号を送信するようになっている。
【００３８】
また、ＩＳ−ＥＣＵ４は、アイドリングストップ機能を作動させている状態で、車両１の運転状態に応じてアイドリングストップ機能を解除するか否かを判断するようになっている。ＩＳ−ＥＣＵ４は、アイドリングストップ機能を解除すると判断すると、ＥＧ−ＥＣＵ３などの他のＥＣＵに再始動要求を表す制御信号を送信するようになっている。
【００３９】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置による停止制御動作について図３を参照して説明する。以下に説明する停止制御動作は、ＥＧ−ＥＣＵ３が作動している間、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００４０】
まず、ＥＧ−ＥＣＵ３は、ＩＳ−ＥＣＵ４からエンジン停止要求があったか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、エンジン停止要求がなかったと判断した場合には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、停止制御動作を終了する。
【００４１】
一方、エンジン停止要求があったと判断した場合には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン２の運転の停止が可能であるか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、ＥＧ−ＥＣＵ３は、車速が十分に低いこと、ブレーキペダルが踏まれていること、及び、エアコン装置が一時的に停止可能であることなど、アイドリングストップ機能を作動するための複数の条件が成立しているか否かを判断する。
【００４２】
ステップＳ２において、エンジン２の運転の停止が可能でないと判断した場合には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、停止制御動作を終了する。一方、エンジン２の運転の停止が可能であると判断した場合には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン回転速度センサ５の検出信号に基づいて、エンジン２の機関回転速度を算出する（ステップＳ３）。
【００４３】
次いで、ＥＧ−ＥＣＵ３は、吸気圧センサ１１の検出信号に基づいて、エンジン２の吸気圧力を算出する（ステップＳ４）。次いで、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットル開度マップを参照し、エンジン２の機関回転速度と、エンジン２の吸気圧力とに基づいたスロットル開度を決定する（ステップＳ５）。
【００４４】
次いで、ＥＧ−ＥＣＵ３は、ステップＳ５で決定したスロットル開度となるようにスロットルバルブアクチュエータ１３を制御する第１のスロットル開度制御を実行する（ステップＳ６）。
【００４５】
次いで、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン回転速度センサ５の検出信号に基づいて、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度ＴＨｎｅ以下であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度ＴＨｎｅ以下でないと判断した場合には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、停止制御動作をステップＳ３に戻す。
【００４６】
一方、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度ＴＨｎｅ以下であると判断した場合には、ＥＧ−ＥＣＵ３は、スロットル開度マップを参照し、エンジン２の機関回転速度と、エンジン２の吸気圧力とに基づいたスロットル開度を決定し、決定したスロットル開度を保持するようにスロットルバルブアクチュエータ１３を制御する第２のスロットル開度制御を実行し（ステップＳ８）、停止制御動作を終了する。
【００４７】
以上のように、本実施の形態は、エンジン停止要求に応じて、エンジン２の機関回転速度とエンジン２の吸気圧力とに基づいて、スロットルバルブ１２の開度を低下させるようになっている。
【００４８】
すなわち、本実施の形態は、エンジン２にかかる負荷の状態が推定できるエンジン２の吸気圧力を考慮して、スロットルバルブ１２の開度を制御するようになっている。したがって、本実施の形態は、エンジン２の運転を停止させるときに車両１の乗員に与える違和感を抑制することができる。
【００４９】
また、本実施の形態は、スロットルバルブ１２の開度を低下させている間、エンジン２の吸気圧力が低いほど、エンジン２の機関回転速度に応じたスロットルバルブ１２の開度を高めに制御するようになっている。
【００５０】
すなわち、本実施の形態は、エンジン２の吸気圧力が低いほど、スロットルバルブ１２の開度を０度にするときのエンジン２の回転速度を低くしている。これにより、本実施の形態は、吸気圧力を急激に変動することを抑制して、エンジン２の運転が停止したときの振動を抑制している。したがって、本実施の形態は、エンジン２の運転を停止させるときに車両１の乗員に与える違和感を抑制することができる。
【００５１】
また、本実施の形態は、スロットルバルブ１２の開度を低下させているときに、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度以下となったら、スロットルバルブ１２の開度を所定の開度で保持するようになっている。したがって、本実施の形態は、次回のエンジン２の始動時に、逆流した排気による燃焼不良を防ぎ、始動性の悪化や排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態は、エンジン２の吸気圧力を検出するために吸気圧センサ１１を設けたが、これに代えて、エンジン２に吸入される空気量を検出するエアフローメータを吸気通路６に設け、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エアフローメータによって検出された空気量をエンジン２の機関回転速度で除した負荷率を算出し、算出した負荷率とエンジン２の機関回転速度とに基づいて、スロットルバルブ１２の開度を制御するようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態は、ＥＧ−ＥＣＵ３がエンジン２の機関回転速度及び吸気圧力を算出する構成としているが、ＥＧ−ＥＣＵ３とは異なる図示しない他のＥＣＵがエンジン２の機関回転速度及び吸気圧力を算出し、ＥＧ−ＥＣＵ３は、当該他のＥＣＵによって算出されたエンジン２の機関回転速度の値及び吸気圧力の値を取得する構成としてもよい。
【００５４】
また、本実施の形態において、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン２の機関回転速度を算出した後に、エンジン２の吸気圧力を算出するものとして説明したが、ＥＧ−ＥＣＵ３は、エンジン２の吸気圧力を算出した後に、エンジン２の機関回転速度を算出するようにしてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００５６】
１  車両
２  エンジン（内燃機関）
３  ＥＧ−ＥＣＵ
４  ＩＳ−ＥＣＵ
６  吸気通路
１２  スロットルバルブ
２０  スロットルバルブ制御部
【図１】
2015190463.tif 000003
【図２】
2015190463.tif 000004
【図３】
2015190463.tif 000005