(57)【要約】【課題】車両のエンジンの始動時において、エンジン回転数の過上昇を防止しつつ、吸気負圧の発達を促進するエンジン制御装置を提供することにある。【解決手段】エンジンオイルの循環通路を備えた車両のエンジンを制御するためのエンジン制御装置であって、循環通路に介装され循環通路の通路面積を制限可能な通路面積調節手段１０４と、エンジンの始動時の所定の期間に通路面積が制限されるように通路面積調節手段１０４を制御する制御手段３１と、を備えたエンジン制御装置。【選択図】      図１
2005023857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンオイルの循環通路を備えた車両のエンジンを制御するためのエンジン制御装置であって、
前記循環通路に介装され、前記循環通路の通路面積を制限可能な通路面積調節手段と、
前記エンジンの始動時の所定の期間に、前記通路面積が制限されるように前記通路面積調節手段を制御する制御手段と、を備えたエンジン制御装置。
【請求項２】
前記所定期間は、前記エンジンの回転数がピーク回転数になる時期の近傍の期間である、請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記所定期間は、前記エンジンの回転数が所定回転数を上回った場合に開始する、請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記所定期間は、前記エンジンの始動開始時から第１の所定時間が経過した場合に開始する、請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記所定期間は、前記エンジン始動開始時から第２の所定時間が経過した場合に終了する、請求項３又は４に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記所定期間は、前記エンジンの回転数とアイドル回転数との偏差が所定値以下になった場合に終了する、請求項３又は４に記載のエンジン制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記所定期間において、前記エンジンの回転数が第１回転数を上回ると、前記通路面積が減少するように前記通路面積制御手段を制御し、前記回転数が前記第１回転数よりも小さい第２回転数を下回ると、前記通路面積が増加するように前記通路面積制御手段を制御する、請求項１から６のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項８】
前記第１回転数は前記エンジンのアイドル回転数の上側近傍の回転数であり、前記第２回転数は前記アイドル回転数の下側近傍の回転数である、請求項７に記載のエンジン制御装置。
【請求項９】
前記循環通路には、エンジンオイルを圧送するオイルポンプが介装されており、
前記通路面積制御手段は、前記オイルポンプの吐出側近傍において前記循環通路に介装されている、請求項１から８のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【請求項１０】
前記通路面積制御手段は、開度がＯＮ／ＯＦＦ開閉される開閉弁である、請求項１から９のいずれかに記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン制御装置、特に、エンジンオイルの循環通路を備えた車両のエンジンを制御するためのエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジン制御では、始動時のＨＣ排出量を低減するために、燃料噴射弁付近の吸入負圧の発達を促進して燃料の気化を促進することが従来から行われている。エンジン回転数の上昇速度を高めることにより、吸入負圧の発達を促進することができるが、完爆後には、エンジン自身の発生トルクにより始動時のピーク回転数が過上昇し、過度な吹き上がり感や音振性能の悪化という点でエンジンの運転性を悪化させる虞がある。例えば、自動変速機付き車両では、始動時のピーク回転数の過上昇により、Ｄレンジへのセレクト時にショックが発生する虞がある。また、自動変速機付き車両のなかでもＤレンジ状態からのエンジンの始動を行うアイドルストップ車両等においては、Ｄレンジ状態からの始動時に車両の押し出されが生じる虞がある。
【０００３】
一方で、オイルポンプの負荷を変更することによってエンジン始動時の回転数を速やかに上昇させるようにしたエンジン制御装置が提供されている（特許文献１）。このエンジン制御装置では、オイルポンプから吐出されるエンジンオイルをオイルパンに戻すバイパス通路にソレノイドバルブを設け、エンジン始動開始時から数秒間はソレノイドバルブをデューティ比１００％でＯＮさせることにより、オイルポンプの負荷を減少させる。これにより、エンジン始動時に回転数が速やかに上昇するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１０１６号公報（第４〜６頁、第２〜５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のエンジン制御装置は、エンジン始動時に負荷を減らすことによりエンジン回転数を速やかに上昇させることができるが、ピーク回転数の抑制手段については記載されておらず、ピーク回転数が過上昇する虞があり、過度な吹き上がり感や音振性能の悪化という点でエンジンの運転性が悪化する虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、車両のエンジンの始動時において、エンジン回転数の過上昇を防止しつつ、吸気負圧の発達を促進するエンジン制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るエンジン制御装置は、エンジンオイルの循環通路を備えたエンジンを制御するためのエンジン制御装置であって、通路面積調節手段と、制御手段とを備えている。通路面積調節手段は、循環通路に介装され、循環通路の通路面積を制限可能である。制御手段は、エンジンの始動時の所定の期間に、通路面積が制限されるように通路面積調節手段を制御する。
【０００８】
【発明の効果】
本発明に係るエンジン制御装置では、エンジン始動時の所定期間に、エンジンオイルの循環通路の通路面積を制限し、油圧を上昇させてオイルポンプの負荷を増加させ、回転数の上昇を抑制することができる。一方、所定期間の開始までの間は、オイルポンプの負荷を増加させないので、回転数を速やかに上昇させて吸気負圧の発達を促進することができる。従って、本発明によれば、車両のエンジン始動時において、回転数の過上昇を防止しつつ、吸気負圧の発達を促進することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（１）構成
図１は、本発明に係るエンジン制御装置が適用された車両のエンジンの概略図である。エンジン本体１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とからなる。シリンダブロック１の各シリンダ４にはピストン５が配置されており、ピストン５はコンロッド６を介してクランクシャフト（図示せず）に連結されている。シリンダヘッド３の下面、シリンダ４の内壁及びピストン５の上面により燃焼室が形成される。シリンダヘッド３には、燃焼室に連通する吸気ポート７及び排気ポート８が形成されており、吸気ポート７及び排気ポート８には、それぞれ、燃焼室への開口部において吸気弁９及び排気弁１０が配置されている。吸気弁９及び排気弁１０は、シリンダヘッド３の上面に配置された各カムシャフトによって開閉され、燃焼室への空気の流入出を制御する。また燃焼室には、吸気ポート７及び排気ポート８の間に、図示しない点火プラグが配置されている。また、シリンダブロック２には、冷却水の温度Ｔｗを検出する水温センサ１１、クランクシャフトの回転からエンジンの回転数Ｎを検出するクランク角センサ（図示せず）が設けられている。
【００１０】
吸気ポート７には吸気マニホールド２１が連結されており、吸気マニホールド２１は吸気コレクタ２２を介して吸気ダクト２３に連結されている。吸気マニホールド２１の吸気ポート７との連結部近傍には、吸入空気に燃料を噴射する燃料噴射弁２８が配置されている。吸気ダクト２３の入り口にはエアクリーナ２７が配置されており、エアクリーナ２７の下流側には、エアクリーナ２７から流入する空気量Ｑを検出するためのエアフローメータ２５と、空気量Ｑを調節するためのスロットル弁２４とが介装されている。スロットル弁２４には、アイドルスイッチを兼ねるスロットル開度センサ２５が設けられており、このスロットル開度センサ２５は、スロットル弁２４の開度ＴＶＯを検出するとともに、スロットル弁２４の全閉位置ＴＶＣを検出する。
【００１１】
また、スロットル弁２４をバイパスしてスロットル弁２４の上流と吸気コレクタ２２を連結するバイパス通路２９が設けられており、バイパス通路２９には流通する空気量を制御するアイドル制御弁３０が介装されている。アイドル制御弁３０は、エンジン始動時においてエンジン本体１に供給する空気量を制御する。
【００１２】
また、エンジン本体１には、エンジンオイルの循環通路が設けられている。以下、図１及び図２を参照してエンジンオイル循環通路を説明する。この循環通路は、シリンダブロック２の下部に配置されたオイルパン１００、オイルパン１００のエンジンオイル中に浸されるストレーナ１０１、クランクシャフトの回転により駆動され、かつ、エンジンオイルを圧送するオイルポンプ１０２、オイルポンプ１０２から吐出されるエンジンオイルの油圧を調節するレギュレータ弁１０３、オイルポンプ１０２の吐出側近傍において循環通路に介装され、かつ、循環通路の通路面積を制限可能な油圧制御弁１０４、オイルフィルタ１０５、メインギャラリ１０６とを含んで構成されている。ここで、油圧制御弁１０４は、ＥＣＵ３１からの駆動信号によりＯＮ／ＯＦＦ開閉する開閉弁であり、ＯＮ状態で全閉位置、ＯＦＦ状態で全開位置を取る。このような構成では、クランクシャフトが回転すると、エンジンオイルは、オイルポンプ１０２によりストレーナ１０１を通じて吸い上げられ、オイルポンプ１０２に並列に設けられたレギュレータ弁１０３（図２参照）で所定の油圧に調節され圧送される。その後、油圧が調節されたエンジンオイルは、オイルポンプ１０２の吐出側近傍において介装された油圧制御弁１０４を通り、オイルフィルタ１０５で不純物が除去され、メインギャラリ１０６に供給される。メインギャラリ１０６に供給されたエンジンオイルは、クランクシャフト、カムシャフト等の潤滑部に分配され、その後、オイルパン１０１に戻る。
【００１３】
コントロールユニット３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポートを備えたマイクロコンピュータを内蔵しており、空気量Ｑ、スロットル開度ＴＶＯ及びスロットル全閉位置信号ＴＶＣ、スタータスイッチ３２から出力されるスタータ信号ＳＴＡＲＴ、水温Ｔｗ、回転数Ｎの各種信号を読み込み、エンジンの回転を制御する。
【００１４】
（２）制御フロー
図３は、エンジン始動時におけるエンジンの回転数Ｎ、油圧制御弁１０４の動作状態及び油圧の変化を示す波形図である。図４は、油圧とオイルポンプによるエンジン負荷との関係を示す図である。図５は、エンジンの始動時の油圧制御の処理を示すフローチャートである。
【００１５】
図３に示すように、油圧制御弁１０４をＯＦＦ（全開）でエンジンを始動させた後、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えると油圧制御を開始し、スタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２が経過すると油圧制御を終了し、再び油圧制御弁１０４をＯＦＦ（全開）状態にする。
【００１６】
この油圧制御では、油圧制御弁１０４をＯＮ／ＯＦＦ開閉制御する。具体的には、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１より大きくなると、油圧制御弁１０４をＯＮ（全閉）し、通路面積をゼロにする。これにより、油圧が上昇し（図３（ｃ））、オイルポンプ１０２の負荷が増加するので（図４）、回転数Ｎが減少する。一方、回転数Ｎが減少して第２回転数Ｎ２より小さくなると、油圧制御弁１０４をＯＦＦ（全開）し、通路面積を最大にする。これにより、油圧が減少し（図３（ｃ））、オイルポンプ１０２の負荷が減少するので（図４）、回転数Ｎが上昇する。以下、スタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２が経過するまで、油圧制御弁１０４のＯＮ／ＯＦＦ開閉を繰り返す。ここで、第１回転数Ｎ１は、エンジンの回転をアイドリング状態で保つためのアイドル回転数の上側近傍の回転数であり、第２回転数Ｎ２は、アイドル回転数の下側近傍の回転数である。
【００１７】
以上のような油圧制御弁１０４のＯＮ／ＯＦＦ開閉制御により、回転数Ｎが、アイドル回転数近傍の第１回転数Ｎ１と第２回転数Ｎ２との間の範囲を超えて過度に上昇又は下降することを防止し、回転数Ｎをアイドル回転数に速やかに収束させることができる。
【００１８】
次に、図５のフローチャートに基づいて、エンジン始動時の油圧制御の具体的な処理について説明する。
【００１９】
ステップＳ１１では、油圧制御弁１０４をＯＦＦ（全開）状態にする。ステップ１２では、スタータ信号ＳＴＡＲＴ、スロットル開度ＴＶＯ及びスロットル全閉位置信号ＴＶＣ、水温Ｔｗ、回転数Ｎ等の各信号を読み込み、ステップＳ１３に移行する。
【００２０】
ステップＳ１３では、油圧制御条件が成立しているか否かを判断する。油圧制御成立条件は、例えば水温Ｔｗが高すぎたり低すぎたりしないか否か、即ち水温Ｔｗが所定温度範囲（例えば−１０℃以上１００℃以下）にあるか否かを判断する。例えば、水温Ｔｗが−１０℃未満の低温時及び１００℃を超える高温時には、エンジンの始動が困難な状態であるので、油圧制御によりオイルポンプの負荷を増大させることなく、エンジンの始動を容易にすることを優先する。ステップＳ１３で油圧制御条件を満たさない場合にはルーチンを終了する。一方、ステップＳ１３で油圧制御条件を満たす場合にはステップＳ１４に移行する。
【００２１】
ステップＳ１４では、スタータ信号ＳＴＡＲＴに基づいてスタータスイッチがＯＮか否かを判断する。スタータスイッチがＯＮでなければルーチンを終了し、スタータスイッチがＯＮであればステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、スロットル全閉位置信号ＴＶＣに基づいて、アイドルスイッチがＯＮであるか否かを判断する。即ち、アイドルスイッチがＯＮであれば、エンジンがアイドリング状態にあり、ステップＳ１６に移行する。アイドルスイッチがＯＮでなければ、エンジンがアイドリング状態でなく、ルーチンを終了する。
【００２２】
ステップＳ１６では、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えたか否かを判断する。回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えていなければステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、スタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２が経過したか否かを判断し、第２所定時間Ｔ２が経過していなければステップＳ１６に戻り、一方、第２所定時間Ｔ２が経過していればルーチンを終了する。即ち、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えると、ステップＳ１６の判断がＹｅｓとなり油圧制御を開始するが、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えないまま第２所定時間Ｔ２を経過した場合にはルーチンを終了する。
【００２３】
ステップＳ１６で回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えるとステップＳ１８に移行し、油圧制御弁１０４をＯＮ（全閉）する。ステップＳ１９では、回転数Ｎが第２回転数Ｎ２より小さくなったか否かを判断する。回転数Ｎが第２回転数Ｎ２を下回っている場合にはステップＳ２０に移行し、油圧制御弁１０４をＯＦＦ（全開）とし、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ１９で回転数Ｎが第２回転数Ｎ２を下回っていない場合にはステップＳ２１に移行し、さらに、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えているか否かを判断する。ステップＳ２１において回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えていない場合には、そのままステップＳ２３に移行する。一方、ステップＳ２１において回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えている場合にはステップＳ２２に移行し、油圧制御弁１０４をＯＮ（全閉）してから、ステップＳ２３に移行する。
【００２４】
ステップＳ２３では、スタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２が経過したか否かを判断し、スタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２を経過していなければステップＳ１９に戻り、上述した油圧制御弁１０４のＯＮ／ＯＦＦ開閉制御を繰り返す。一方、ステップＳ２３でスタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２が経過したと判断された場合には、油圧制御弁２４をＯＦＦ（全開）としてルーチンを終了する。
【００２５】
（３）作用効果
本実施形態に係るエンジン制御装置では、エンジン始動時において回転数Ｎが上昇してアイドル回転数の上側近傍の第１回転数Ｎ１を超えると、スタータスイッチＯＮから所定時間Ｔ２が経過するまで油圧制御弁１０４をＯＮ／ＯＦＦ開閉制御することにより、回転数Ｎが過度に上昇又は下降することを防止して、アイドル回転数に速やかに収束させることができる。即ち、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えると油圧制御弁１０４を閉じて油圧を増加させ、オイルポンプ負荷を増加させることにより、回転数Ｎの上昇を抑制し、一方、回転数Ｎが第２回転数Ｎ２を下回ると油圧制御弁１０４を開いて油圧を減少させ、オイルポンプ負荷を減少させることにより、回転数Ｎの減少を抑制し、これらを繰り返して回転数Ｎをアイドル回転数Ｎに収束させる。このようにすれば、エンジン始動時において、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１になるまでは回転数を速やかに上昇させて吸気負圧の発達を促進させると共に、回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えると、油圧制御弁１０４のＯＮ／ＯＦＦ開閉制御により、回転数Ｎの過上昇を抑制することができる。
【００２６】
また、特開２００２−２２１０１６号公報に記載のエンジン制御装置では、エンジン始動時にオイルポンプの負荷を減らすために油圧を通常運転時よりも低くしているが、長期間停止していたエンジンではオイル付着面積が低下しているため、油圧の低下により機械的な摩擦が大きくなる虞がある。これに対して本実施形態によれば、エンジン始動時の所定期間に油圧制御弁１０４をＯＮ／ＯＦＦ開閉制御することにより、油圧を上昇させると共にエンジンオイルを循環通路に供給するので、機械的な摩擦が大きくなることを抑制できる。
【００２７】
（４）他の実施形態
（Ａ）上記実施形態では、エンジンの回転数Ｎが第１回転数Ｎ１を超えたことを条件に油圧制御を開始したが、スタータスイッチ  ＯＮから第１所定時間Ｔ１が経過したことを条件に油圧制御を開始しても良い。第１所定時間Ｔ１は、スタータスイッチがＯＮしてから回転数Ｎが第１回転数Ｎ１になるまでの時間を実験により予め求めておく。このようにスタータスイッチ  ＯＮから第１所定時間Ｔ１が経過することを条件に油圧制御を開始する場合にも、上記で述べたような作用効果を奏する。
【００２８】
（Ｂ）上記実施形態では、スタータスイッチ  ＯＮから第２所定時間Ｔ２が経過することを条件に油圧制御を終了したが、回転数Ｎとアイドル回転数との偏差が所定値以下になることを条件に油圧制御を終了するようにしても良い。この場合には、回転数Ｎが確実にアイドル回転数に収束してから油圧制御を終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジン制御装置が適用されたエンジンの概略図。
【図２】エンジンオイル循環通路の模式図。
【図３】エンジン回転数の変化を説明するタイムチャート。
【図４】油圧とオイルポンプ負荷との関係図。
【図５】エンジン始動時の油圧制御のフローチャート。
【符号の説明】
１  エンジン本体
２  シリンダブロック
３  シリンダヘッド
４  シリンダ
５  ピストン
６  コンロッド
７  吸気ポート
８  排気ポート
９  吸気弁
１０  排気弁
１１  水温センサ
２１  吸気マニホールド
２２  吸気コレクタ
２３  吸気ダクト
２４  スロットル弁
２５  スロットル開度センサ
２６  エアフローメータ
２７  エアクリーナ
２８  燃料噴射弁
２９  バイパス通路
３０  アイドル制御弁
３１  ＥＣＵ（電子制御ユニット）
３２  スタータスイッチ
【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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