(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が備える内燃機関を制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記内燃機関制御装置は、前記車両の状態として、前記車両内に人が乗車しているか否かを検出する乗員検出部を備え、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合は、無人時において学習すべき内容を定義した無人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していることを前記乗員検出部が検出した場合は、有人時において学習すべき内容を定義した有人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記無人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲は、前記有人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲よりも広く構成されている
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
車両が備える内燃機関を制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記内燃機関制御装置は、前記車両の状態として、前記車両内に人が乗車しているか否かを検出する乗員検出部を備え、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合は、無人時において学習すべき内容を定義した無人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していることを前記乗員検出部が検出した場合は、有人時において学習すべき内容を定義した有人学習項目を前記学習項目として選択し、
前記無人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲は、前記有人学習項目において学習対象とする前記内燃機関の状態範囲よりも広く構成されている
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項３】
車両が備える内燃機関を制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記学習項目は、前記内燃機関の状態を変化させながら運転することにより前記内燃機関においてノッキングが発生する条件を特定するように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の状態を変化させながら運転し、前記ノッキングが発生したときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納し、
前記内燃機関制御装置は、前記車両の状態として、前記車両内に人が乗車しているか否かを検出する乗員検出部を備え、
前記学習決定部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合は、前記内燃機関の点火時期を進角させることにより前記ノッキングを発生させるように構成された前記学習項目を選択し、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の点火時期を進角することにより前記ノッキングが発生する条件を特定し、そのときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納する
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項４】
車両が備える内燃機関を制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関を制御する際に用いる制御パラメータを格納する記憶部、
前記制御パラメータを学習して前記記憶部に格納する学習実施部、
前記学習実施部が前記学習を実施する際の学習項目を決定する学習決定部、
を備え、
前記学習決定部は、前記学習項目として、前記学習を実施することを許可しない旨を指定する項目を含む複数の項目のなかからいずれかを、前記車両の状態に応じて選択し、
前記学習項目は、前記内燃機関の状態を変化させながら運転することにより前記内燃機関においてノッキングが発生する条件を特定するように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の状態を変化させながら運転し、前記ノッキングが発生したときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納し、
前記学習項目は、前記内燃機関の点火時期を定常運転時における上限値以上に進角させることにより前記ノッキングを発生させるように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の点火時期を前記上限値以上に進角させることにより前記ノッキングが発生する条件を特定し、そのときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納し、
前記学習実施部は、前記学習を終了した後、前記内燃機関の点火時期を、前記学習の実施中における点火時期よりも遅角させることにより、前記内燃機関の点火時期を前記学習の開始前の状態に戻す
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関制御装置は、前記車両に乗車している人が操作することにより前記無人学習項目と前記有人学習項目のいずれを選択するかを設定する学習設定部を備え、
前記学習設定部は、初期状態として、前記有人学習項目を選択する旨を指定する状態、または前記無人学習項目を選択する状態のいずれかがセットされており、
前記学習決定部は、前記学習設定部の初期状態として前記無人学習項目を選択する状態がセットされている場合は、前記学習設定部が前記有人学習項目を選択する状態に操作された場合のみ前記有人学習項目を選択するとともに操作されていない間は前記無人学習項目を常時選択し、
前記学習決定部は、前記学習設定部の初期状態として前記有人学習項目を選択する状態がセットされている場合は、前記学習設定部が前記無人学習項目を選択する状態に操作された場合のみ前記無人学習項目を選択する
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記学習項目は、前記内燃機関の状態を変化させながら運転することにより前記内燃機関においてノッキングが発生する条件を特定するように構成されており、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の状態を変化させながら運転し、前記ノッキングが発生したときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納する
ことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記学習決定部は、前記内燃機関の点火時期を進角させることにより前記ノッキングを発生させるように構成された前記学習項目を選択し、
前記学習実施部は、前記学習項目にしたがって前記内燃機関の点火時期を進角することにより前記ノッキングが発生する条件を特定し、そのときの前記内燃機関の状態を前記制御パラメータとして前記記憶部に格納する
ことを特徴とする請求項３、４、または６記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記学習実施部は、前記車両内に人が乗車していないことを前記乗員検出部が検出した場合において実施した前記学習の結果を、乗車していることを検出した場合において実施した前記学習の結果に対して反映する
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が備える内燃機関を制御する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、有人運転と無人運転を切り替える走行車両について記載している。同文献においては、無人運転時に少なくとも非常停止スイッチＳＷ４、非常停止レシーバ５７０、システムのいずれか１つからの信号に基づいて電磁ブレーキ装置５１を制動状態にする非常停止制御部７００ａを備えることが記載されている（要約参照）。特許文献１記載のような有人無人運転切替走行車両は、無人運転時に電磁ブレーキ装置を制動状態にして緊急停止することができるので、信頼性が向上すると考えられる。
【０００３】
下記特許文献２は、車両用操舵装置の診断について記載している。同文献においては、クラッチ１１の作動を確認するクラッチ診断部１０３による診断を、車両の運転者が車内に存在しないことを検出した場合に、開始する（要約参照）。特許文献２記載のような車両用操舵装置は、車両の運転者が車内に存在しない場合に診断を実施するので、例えばバックアップクラッチの作動確認時に接触音が発生したとしても、乗員に不快感をともなう違和感を与えることが少ないと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０４４６２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２１９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の技術においては、乗員の有無（有人／無人）に関わらず同じ診断が実施される。したがって診断内容によっては、例えば乗員に対して不快感を与えるような動作が発生し、乗員の心理的負担が増加する可能性がある。また同文献においては、制御パラメータを学習することについては記載されていない。
【０００６】
特許文献２記載の技術においては、車内に乗員が存在しない場合にクラッチを診断しているので、乗員が存在する場合は一律に診断が禁止されると考えられる。同文献においては、制御パラメータを学習することについては記載されていないものの、同文献記載の手法を制御パラメータの学習において用いた場合、乗員が存在している間は学習を実施することができないので、学習が不十分になる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、車両走行中であっても乗員の乗り心地を悪化させることなく学習を実施することができる内燃機関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制御装置は、複数の学習項目のなかから車両状態に応じていずれかを選択する。学習を実施しないことも前記学習項目の選択肢として含まれている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る内燃機関制御装置によれば、車両状態に応じて学習項目を選択することにより、車両走行中であっても乗員の乗り心地を悪化させることなく学習を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係る車両制御装置１を備えた車両３の構成図である。
【図２】車両制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図３】エンジン４の模式図である。
【図４】車両制御装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施形態２に係る車両制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態２における車両制御装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図７】有人運転時における学習範囲と無人運転時における学習範囲について説明する図である。
【図８】実施形態３における車両制御装置１の動作を説明するフローチャートである。
【図９】エンジン４の学習にともなう点火時期の変化を示すタイムチャートである。
【図１０】実施形態５における車両制御装置１の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】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る車両制御装置１を備えた車両３の構成図である。車両３は、走行用動力源としての内燃機関４（以下エンジン４という）、エンジン４の動力を伝達／分離するクラッチ１６、変速機５（トランスミッション）、プロペラシャフト１１、ディファレンシャルギア９、ドライブシャフト１２、車輪２を備えた乗用車である。車両３はさらに、エンジン４などの各装置やアクチュエータを制御する車両制御装置１を搭載している。車両制御装置１は、車両３の加速／減速／操舵、エンジン４の回転数や駆動力などを制御する。
【００１２】
車両３の前部には、車両３の外部情報を検出するとして、例えばステレオカメラ７が配置されている。ステレオカメラ７は、マイクロコンピュータを内蔵した図示しない制御ユニットを備えている。制御ユニットは、撮影された映像に基づいて、先行車の自車との相対速度、相対加速度、先行車または対向車、障害物、歩行者などと自車との距離などを算出し、それを車両制御装置１に対して供給する。制御ユニットが実施するこれら処理は、車両制御装置１が実施してもよい。後述するステレオカメラ１７についても同様である。
【００１３】
車両３の後部には、車両３の外部情報を検知するステレオカメラ１７が取り付けられている。ステレオカメラ１７は、後方車、歩行者などとの相対速度、相対加速度、距離などを算出し、それを車両制御装置１に対して供給する。
【００１４】
車両３の車体の中には、車両３の操舵をコントロールするハンドル８、車両の発進および加減速を調整するアクセルペダル１３、ブレーキペダル１４が配置されている。許可ボタン１９については後述の実施形態２で説明する。
【００１５】
車両制御装置１は、乗員の乗車を検出するシートセンサ１０、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ６、アクセルペダル１３の開度を検出するアクセルペダルセンサ、ブレーキペダル１４の踏み量を検出するブレーキペダルセンサ、自車の勾配を検出するジャイロセンサ１５などから検出信号を取得し、これら検出信号を用いて各制御を実施する。シートセンサ１０は、例えば乗員が着座するシートに搭載することができる。
【００１６】
車両制御装置１は、外部入力信号（例えば、自車の前方と後方を撮影した画像、グローバルポジショニングシステムにより検出した自車の位置、自車周辺の天候や渋滞、交通事故、道路工事などの情報）に基づいて、目的地までの最適なルート、前方車と後方車との相対速度、相対加速度などを決定し、それらにしたがって車両の加速／減速／操舵を自動的に実施することができる。すなわち、車両３は必ずしも乗員が車両３の走行に係る操作のすべてを実施する必要がない、自律走行可能な車両である。
【００１７】
図２は、車両制御装置１の構成を示すブロック図である。車両制御装置１は、学習診断決定部１０５、学習診断実施部１０６、学習診断報知部１０７、アクチュエータ制御部１０８を備える。アクチュエータ制御部１０８はさらに、アクチュエータ診断部１０９、アクチュエータ学習部１１０を備える。
【００１８】
乗員検出部１０２は、シートセンサ１０からの出力に基づき車両３内に乗員が存在するか否かを検出する。エンジン状態検出部１０３は、エンジン４の運転状態を検出する。学習診断決定部１０５は、これら検出結果を取得し、その検出結果に基づいて、車両３が備える各機能部（例えばアクチュエータ１１２）の制御パラメータを学習することを許可するか否か、または車両３の診断を実施することを許可するか否かを決定する。学習診断実施部１０６は、上記学習または診断を実施し、その結果を記憶装置１１３に格納する。学習診断報知部１０７は、学習または診断を実施していることを車外に対して報知する。
【００１９】
アクチュエータ診断部１０９は、各センサ１０４による検出結果を、アクチュエータ１１２に対する診断において反映する。各センサ１０４は例えば、エンジン４、変速機５、ブレーキペダル１４、ステアリング２０などに搭載されたセンサ（後述の図３において例示する）であり、車両の経時変化、外部の天候状態、使用燃料の組成などを検出することができる。アクチュエータ学習部１１０は、各センサ１０４による検出結果に基づき、アクチュエータ１１２の制御において反映し、さらに必要に応じて制御パラメータを更新する。
【００２０】
学習診断報知部１０７は、学習診断実施部１０６から学習または診断を実施しているか否かの状態を取得し、その状態を報知部１１１経由で車外に対して報知する。例えば、車両３が備えるハザードランプ１８を点灯させる。その他、図示しないが無線通信により他車両や周辺設備へ報知信号をブロードキャストしてもよいし、他車両や周辺設備と双方向に通信することにより報知してもよい。
【００２１】
アクチュエータ１１２は、車両制御装置１が制御する装置が備える、電気制御可能な駆動部である。例えば車両制御装置１がエンジン４を制御する場合、エンジン４が備える各駆動部がこれに相当する。この場合、車両制御装置１は、アクチュエータ１１２を駆動制御することによりエンジン４を制御する。
【００２２】
図３は、エンジン４の模式図である。車両制御装置１は、変速機制御ユニットなどの他制御ユニットからの信号・データのほかに、エンジン４に配置された各種センサ（例えば、クランクセンサ２１２、スロットル開度センサ２１８、吸気管圧センサ２０６、筒内圧センサ２１１、タービン回転数センサ２１９、ＥＧＲセンサ２２０、ノックセンサ２０７）から、エンジン回転速度、吸気管圧、筒内圧、タービン回転、ＥＧＲ率、ノッキング強度などの信号を検出し、あるいはそれらの信号に基づき演算によって検出結果を求める。車両制御装置１は、それらの信号に基づいて、スロットル２０１、点火プラグ２０８、燃料噴射弁２０４、ウェストゲート２１４、ＥＧＲ弁２１７、吸気バルブ２０３、排気バルブ２０５などのアクチュエータを制御する。
【００２３】
図４は、車両制御装置１の動作を説明するフローチャートである。車両制御装置１は、図４のフローチャートを所定のプログラムサイクルで繰り返し実行する。以下図４の各ステップについて説明する。
【００２４】
（図４：ステップＳ１０１）
車両制御装置１は、ステレオカメラ７が撮影した画像に基づいて、先行車の速度、加速度、先行車と車両３との間の距離を検出することにより、先行車の走行状態を検出する。車両制御装置１は、車輪速度センサ６と吸気管圧センサ２０６からの信号に基づいて、自車の速度、負荷を検出することにより、自車の走行状態を検出する。
【００２５】
（図４：ステップＳ１０２）
学習診断決定部１０５は、先行車の走行状態と自車の走行状態に基づき、アクチュエータ１１２の学習または診断を実施することを許可するか否かを判断する。許可する場合はステップＳ１０３へ進み、許可しない場合ステップＳ１０１に戻る。
【００２６】
（図４：ステップＳ１０２：補足）
例えば車両発信時の急加速時におけるエンジン４の状態を学習する場合、車両３と先行車との間の距離が近すぎて急加速に適していなければその学習は許可されない。学習を許可するか否かは、学習項目ごとに決定することもできる。例えば定常運転時におけるエンジン４の状態を学習する場合は、車両３と先行車との間の距離が近くても学習を許可することができる。診断についても同様である。
【００２７】
（図４：ステップＳ１０３〜Ｓ１０４）
乗員検出部１０２は、シートセンサ１０による検出結果に基づいて、車両３内に乗員が存在するか否かを検出する（Ｓ１０３）。乗員が存在する場合はステップＳ１０５へ進み存在しない場合はステップＳ１０６へ進む（Ｓ１０４）。
【００２８】
（図４：ステップＳ１０５）
学習診断決定部１０５は、アクチュエータ１１２の有人学習または有人診断を実施することを許可し、学習診断実施部１０６に対してその旨を通知する。学習診断実施部１０６は、アクチュエータ１１２の有人学習または有人診断を実施する。有人学習／有人診断とは、乗員に対して不快感を与えるような現象が生じない（または少なくとも生じにくい）ようにアクチュエータ１１２を動作させて制御パラメータを学習することである。例えばエンジン４の定常運転状態における学習がこれに相当する。
【００２９】
（図４：ステップＳ１０６）
学習診断決定部１０５は、アクチュエータ１１２の無人学習または無人診断を実施することを許可し、学習診断実施部１０６に対してその旨を通知する。学習診断実施部１０６は、アクチュエータ１１２の無人学習または無人診断を実施する。無人学習／無人診断とは、乗員に対して不快感を与え得る動作（例えばエンジン４の急加速）を含む動作をアクチュエータ１１２に実施させて制御パラメータを学習することである。
【００３０】
（図４：ステップＳ１０２〜Ｓ１０６：補足その１）
学習診断決定部１０５は、学習手順を定義した複数の学習項目をあらかじめ内部的に保持しておき、車両３の状態（さらに先行車の状態を用いてもよい）に応じてそのいずれかを選択することにより、これらステップを実施することができる。例えばＳ１０２において学習または診断を実施しない場合は、学習項目として無学習を選択し、Ｓ１０５において有人学習をさせる場合はその学習項目を選択する。
【００３１】
（図４：ステップＳ１０２〜Ｓ１０６：補足その２）
学習診断決定部１０５は、有人学習における学習項目として、無学習を選択することもできる。すなわち、学習を実施する過程においてエンジン４などが定常運転時とは異なる状態に変化させられることを乗員が望まないのであれば、有人時は学習を一切実施しないようにすることもできる。有人学習／無人学習における学習項目としてどのような内容を選択するかは、車両制御装置１の仕様としてあらかじめ定めておくこともできるし、適当な操作インターフェースを介して乗員に選択させることもできる。以下の実施形態においても同様である。
【００３２】
（図４：ステップＳ１０７）
学習診断報知部１０７は、ハザードランプ１８を点灯させることにより、アクチュエータ１１２の学習または診断を実施中である旨を車外に対して報知する。
【００３３】
＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係る車両制御装置１は、車両３の状態に応じて、学習項目を選択しまたは学習を実施しない。これにより、車両３の状態に適した学習を実施することができるので、学習の効用を高めることができる。
【００３４】
本実施形態１に係る車両制御装置１は、アクチュエータ１１２の学習を実施中であることを車外に対して報知する。したがって、学習を実施する過程において車速や操舵が変化する可能性があるとしても、後続車のドライバーや周辺設備との間でその可能性を共有することができる。これにより、後続車両は車両３に対して追突する危険性を回避するなど適切な対応をとることができる。例えば、周辺設備に信号が設置されている場合、車両制御装置１はその信号の切り替わり時間を取得し、学習の実施に要する時間と走行車速から信号まで移動するのに要する時間を算出する。学習診断決定部１０５は、学習実施中に信号が切り替わることが予想される場合には、加減速を伴う学習を延期することができる。これにより、学習の効果を高めることができる。
【００３５】
本実施形態１に係る車両制御装置１は、車両３内に乗員が存在するか否かに応じて、学習項目を選択する。これにより、例えば乗員の心理的負担をともなうような学習項目については、乗員が存在するときこれを禁止することができる。したがって、乗員の心理的負担を抑制しつつ、アクチュエータ１１２の学習の効用を高めることができる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施形態２に係る車両制御装置１の構成を示すブロック図である。本実施形態２における車両制御装置１は、実施形態１で説明した構成に加えて学習診断設定部１１４を備える。学習診断設定部１１４は、例えば運転席に設けた許可ボタン１９によって構成することができる。許可ボタン１９に関連する動作については後述の図６を用いて説明する。
【００３７】
図６は、本実施形態２における車両制御装置１の動作を説明するフローチャートである。図６のフローチャートは、実施形態１と比較すると、ステップＳ１０３とＳ１０４に代えてＳ２０１とＳ２０２が設けられている。その他ステップは実施形態１と同様である。
【００３８】
（図６：ステップＳ２０１〜Ｓ２０２）
学習診断決定部１０５は、許可ボタン１９が押下されているか否かを検出する（Ｓ２０１）。押下されている場合はステップＳ１０５へ進み、押下されていない場合はステップＳ１０６へ進む（Ｓ２０２）。
【００３９】
（図６：ステップＳ２０１〜Ｓ２０２：補足その１）
学習診断決定部１０５は、ステップＳ１０２において学習または診断を許可する場合、例えば許可ボタン１９を点灯／点滅させるなどして操作を促してもよい。乗員は許可ボタン１９が点灯することにより、車両制御装置１がこれから学習／診断を実施しようとしていることを把握し、車両３や乗員自身の状態に応じて許可ボタン１９を操作することができる。すなわち、車両制御装置１が学習／診断を実施する過程において、エンジン４は様々な動作状態に変化させられるので、車両３の走行状態がやや不安定になる。乗員は例えば現在の乗車活動（レーシング、映画や音楽視聴、睡眠など）に応じて、そのような不安定な動作を許可するか否かを指定することができる。
【００４０】
（図６：ステップＳ２０１〜Ｓ２０２：補足その２）
ステップＳ１０５とＳ１０６を入れ替え、許可ボタン１９が押下されている場合は有人学習を実施し、押下されていない場合は無人学習を実施してもよい。この場合、許可ボタン１９の初期状態（押下されていない状態）は無人学習を常に実施することを指定しており、乗員がこれを許可しない場合のみ許可ボタン１９を押下することになる。
【００４１】
（図６：ステップＳ２０１〜Ｓ２０２：補足その３）
乗員は、学習または診断の実施中であっても、許可ボタン１９を操作してこれを停止または一時中断させることもできる。乗員の操作便宜に鑑みて、停止操作ボタン、中断操作ボタン、一時停止／再開ボタンをそれぞれ設けてもよい。
【００４２】
＜実施の形態２：まとめ＞
本実施形態２に係る車両制御装置１は、学習診断設定部１１４の操作によって学習が許可されている場合は学習を実施し、許可されていない場合は実施しない。これにより、乗員は学習（または診断、以下同様）を実施するか否かを自ら決定することができる。すなわち乗員は、学習が実施されようとしていることをあらかじめ知ることができる。したがって、乗員の心理的負担を抑制しつつ学習を実施することができる。また、学習実行中に乗員の意思によってこれを停止または一時中断することができる。これにより、乗員に心理的負担が生じた場合に直ちに学習を停止して心理的負担を解消することができる。
【００４３】
＜実施の形態３＞
本発明の実施形態３に係る車両制御装置１は、エンジン４の点火時期を変化させて運転することにより、ノッキングが発生する点火時期を学習する。ただしノッキングは乗員に対して不快感を与えるので、車両３内に乗員が存在する場合はノッキングが発生する可能性が低い点火時期範囲内でエンジン４を運転し（通常運転）、乗員が存在しない場合は通常運転の範囲を超えて点火時期を変化させてノッキングが発生する点火時期を特定することが望ましい。その他構成は実施形態１〜２と同様であるので、以下では主にノッキング発生条件を学習する動作例について説明する。
【００４４】
エンジン４のノッキングは、シリンダ内で起こる異常燃焼であり、急激な圧力、筒内温度の上昇とともに圧力波を発生し、温度上昇によってピストンが溶損したり、ピストンが振動してシリンダの内壁を傷つけたりして圧縮抜けやブローバイ増加の問題を生じ、それが重篤な場合にはエンジン４の破壊を招く。そこでノッキングが発生する条件を学習によって特定し、これを回避することが望ましい。
【００４５】
エンジン４が高負荷低回転で運転されるとき、ノッキングの発生率が上昇する。すなわち、乗員がアクセルペダル１３を急激に踏み込んだり戻したりといったハンチングを繰り返し、低速走行の状態から急加速する時に、ノッキングが発生しやすい。したがって、乗員によって車両３が運転される場合は、エンジン４はアクセルペダル１３の操作に応じて突発的な負荷変動を繰り返すので、そのなかからノッキング発生条件を特定することは難しい。一方、車両３が乗員の操作によらず自律的に走行する場合は、エンジン４の負荷変動を車両制御装置１によってスケジューリングすることができるので、急激な負荷変動が発生することが予測されてない期間において意図的にこれを発生させることにより、ノッキング発生条件を学習することができる。本実施形態３ではこのことを利用してノッキング発生条件を学習する。
【００４６】
図７は、有人運転時における学習範囲と無人運転時における学習範囲について説明する図である。図７の上半分は、ノッキング強度と点火時期の関係を示す。図７の下半分は、燃焼効率と点火時期の関係を示す。
【００４７】
乗員が車両３内に居る場合は、乗員の心理的負担を増加させないように、ノッキングが生じる点火時期に対してある程度のマージンが設けられている。一般にノッキングは最大効率点近傍において発生するので、有人学習時（通常運転時）においては最適点火時期近傍の領域におけるエンジン４の状態（ノッキングレベルや燃焼効率）を学習しないこととする。
【００４８】
乗員が車両内に居ない場合は、小ノッキングが発生しても乗員に対して不快感を与える心配はないので、点火時期を通常運転時における上限以上に進角させてより広い状態範囲でノッキング発生条件を学習することができる。ただし強いノッキングはエンジン４の故障につながる可能性があるので、ある程度以上の強いノッキングが予想される状態範囲まで点火時期を進角させないことが望ましい。
【００４９】
図８は、本実施形態３における車両制御装置１の動作を説明するフローチャートである。図８のフローチャートは、実施形態１と比較すると、Ｓ１０７がＳ１０２の後に移動するとともに、Ｓ１０５〜Ｓ１０６に代えてＳ３０１〜Ｓ３０６が設けられている。その他ステップは実施形態１と同様である。
【００５０】
（図８：ステップＳ１０７）
本実施形態３においては、有人学習と無人学習いずれにおいても、少なくとも若干のノッキングが発生する可能性がある点火時期範囲内でエンジン４を動作させるので、車両３の走行が多少不安定になる可能性がある。そこで学習開始前に本ステップを実施することにより、後続車両などに対してその旨を通知することとした。
【００５１】
（図８：ステップＳ３０１）
学習診断実施部１０６は、無人学習を開始する。学習診断実施部１０６は、エンジン４の運転状態（回転数と負荷）に基づき、エンジン４の点火時期を進角させる。
【００５２】
（図８：ステップＳ３０２）
学習診断実施部１０６は、ノックセンサ２０７による検出結果に基づいて、ノッキングが発生したか否かを検知する。ノッキングの発生が検知された場合はステップＳ３０６へ進み、検知されなかった場合はステップＳ３０１に戻って点火時期をさらに進角させる。これを繰り返すことにより、ノッキングが発生する点火時期を特定することができる。
【００５３】
（図８：ステップＳ３０２：補足）
点火時期が図７における最大効率点に達する前にノッキングが発生した場合はその時点でステップＳ３０６へ進むので、本ステップは必ずしも最大効率点を探索することが目的ではない。
【００５４】
（図８：ステップＳ３０３〜Ｓ３０５）
学習診断実施部１０６は、有人学習を開始する。有人学習においては、無人学習と同様にノッキングが発生するまで点火時期を進角させる。ただし、点火時期が図７に示す有人運転時の上限に達した時点で、それ以上点火時期を進角させることなく学習を終了する点が無人学習とは異なる。点火時期上限は、例えばエンジン４の特性に応じてあらかじめ定めておくことができる。
【００５５】
（図８：ステップＳ３０６）
学習診断実施部１０６は、ノッキングの発生が検知された時点における点火時期をノッキング発生限界として学習し、その学習した点火時期を記憶装置１１３が格納している点火時期マップに対して反映する。
【００５６】
＜実施の形態３：まとめ＞
エンジン４の学習または診断を実施するためには、エンジン４を構成するアクチュエータに対して通常運転時とは異なる操作が必要である。例えば、スロットル２０１の劣化や固着を診断するために複数の開度を選択したり、最大開度としたときの通過空気量を計測したりする。これによりエンジン４の動作点が変化するので、車両３は断続的に加減速を繰り返し、車両３が前後に揺れるなどの不快感を与える挙動が発生する。本実施形態３に係る車両制御装置１は、例えばステップＳ１０２において車両３が加速状態にある場合のみ学習診断を許可することにより、適当なタイミングで学習診断を実施できる。
【００５７】
本実施形態３に係る車両制御装置１は、エンジン４の点火時期を変化させながらノッキングが発生する条件を学習する。ノッキング発生条件を学習することにより、ノッキング発生率をコントロールし、エンジン４の熱効率を高め、ひいては車両３の燃費を向上させることができる。
【００５８】
本実施形態３に係る車両制御装置１は、車両３内に乗員が存在する場合はあらかじめセットされた通常運転時の上限以内で点火時期を制御し、存在しない場合は点火時期を通常運転時の上限以上に進角させる。これにより、ノッキング発生時のガリガリ音やエンジン４の振動による乗員の心理的負担を抑制しつつ、ノッキング発生条件を学習することができる。具体的には、自律走行モードにおける負荷変動のスケジュールにしたがって、適当なタイミングでノッキング発生条件を学習することができる。さらには、ノッキング発生条件を探索する過程において、図７に示すように最大効率点を発見することができた場合は、燃焼効率の高い運転状態で車両３を走行させることにより、燃費を向上させることができる。
【００５９】
＜実施の形態４＞
本発明の実施形態４では、実施形態３で説明した車両制御装置１の動作に加えて、学習終了後にエンジン４の点火時期を学習中における点火時期から遅角させることにより、エンジン４の運転状態を学習開始前の状態に戻す。その他構成は実施形態３と同様であるため、以下では主に点火時期を元に戻すことについて説明する。
【００６０】
図９は、エンジン４の学習にともなう点火時期の変化を示すタイムチャートである。学習診断実施部１０６は、エンジン４の点火時期を進角させることによりノッキングを発生させる。ノッキング発生が検出されるか、または点火時期が通常運転時における上限に達すると、それ以上点火時期を進角することができないので、学習は終了する。学習診断実施部１０６はその後、点火時期を遅角させて学習開始前の状態に戻す。
【００６１】
本実施形態４に係る車両制御装置１によれば、学習終了後速やかに点火時期を元に戻すことにより、乗員の心理的負担を抑制するとともに、エンジン４の安全性を向上することができる。必ずしも学習開始前の点火時期まで正確に戻す必要はなく、点火時期をある程度遅角させるのみであっても、ノッキング発生の可能性を相応に抑制することができるので、相応の効果を発揮することができる。
【００６２】
＜実施の形態５＞
本発明の実施形態５では、無人学習の結果を有人運転時における制御に対して反映する動作例を説明する。その他の構成は実施形態１〜４と同様であるため、以下では主にこれに係る差異点について説明する。
【００６３】
図１０は、本実施形態５における車両制御装置１の動作を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、実施形態１と比較すると、Ｓ１０６の後にＳ４０１〜Ｓ４０２が設けられている。Ｓ１０７は学習を実施していることを車外に対して示すことができればいずれの時点で実施してもよいが、図１０においてはＳ１０２とＳ１０３の間で実施することとした。その他ステップは実施形態１と同様である。
【００６４】
（図１０：ステップＳ４０１）
学習診断実施部１０６は、無人学習または無人診断の後に有人運転状態に移行したか否かを判断する。例えばステップＳ１０３〜Ｓ１０４と同様の手順によりこれを判断することもできるし、車両３内に乗員が存在して自律運転している状態から手動運転に移行した場合にこれを契機とすることもできる。有人運転状態に移行した場合はステップＳ４０２を実行し、移行しない場合は本フローチャートを終了する。
【００６５】
（図１０：ステップＳ４０２）
学習診断実施部１０６は、無人学習または無人診断の結果をアクチュエータ１１２の制御内容に反映させる。具体的には、無人学習または無人診断の過程において取得した制御パラメータを、有人運転時において用いる制御パラメータに対して反映する。無人運転時において用いる制御パラメータについては、学習診断過程において既に反映されている。
【００６６】
（図１０：ステップＳ４０２：補足）
有人運転時において用いる制御パラメータと無人運転時において用いる制御パラメータが共通であって例えばエンジン４の運転領域のみが異なるに過ぎない場合は、本ステップは無人学習の過程において暗黙的に実施されるので、敢えて本ステップを設ける必要はない。
【００６７】
本実施形態５に係る車両制御装置１は、無人学習または無人診断の結果を有人運転時の制御内容に反映させる。これにより、乗員が車両３内に存在する間は実施できない学習または診断の結果を有効利用できるので、乗員の心理的負担を増加させることなく車両３の運転（例えば燃費）を最適化することができる。
【００６８】
＜本発明の変形例について＞
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をすることができる。
【００６９】
図１に示す車両３は、本発明を適用可能な車両３の１例であり、本発明を適用可能な車両３の構成を限定するものではない。例えば、エンジン４に代えてエンジン４とモータなど２つ以上の動力源を備えたハイブリッドシステムを採用した車両３でもよいし、変速機５に変えて無段変速機を採用した車両３でもよいし、外界認識センサとしてステレオカメラ７に代えてレーザーレーダ／ミリ波レーダ／モノカメラなどのうちの１つまたは複数の組み合わせを用いて相対速度、車間距離などを求めるようにしてもよい。
【００７０】
上記実施形態においては、アクチュエータ１１２は内燃機関の点火装置であることを到底しているが、圧縮時着火式点火装置（例えばディーゼルエンジンまたは予混合圧縮着火を用いるもの）であってもよい。
【００７１】
上記各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部や全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１：車両制御装置
２：車輪
３：車両
４：エンジン
５：変速機
６：車輪速度センサ
７：ステレオカメラ
８：ハンドル
９：ディファレンシャルギア
１０：シートセンサ
１１：プロペラシャフト
１２：ドライブシャフト
１３：アクセルペダル
１４：ブレーキペダル
１５：ジャイロセンサ
１６：クラッチ
１７：ステレオカメラ
１８：ハザードランプ
１９：許可ボタン
２０：ステアリング
２０１：スロットル
２０３：吸気バルブ
２０４：燃料噴射弁
２０５：排気バルブ
２０６：吸気管圧センサ
２０７：ノックセンサ
２０８：点火プラグ
２１１：筒内圧センサ
２１２：クランクセンサ
２１３：吸入空気量
２１４：ウェストゲート
２１５：タービン回転数
２１７：ＥＧＲ弁
２１８：スロットル開度センサ
２１９：タービン回転数センサ
２２０：ＥＧＲセンサ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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