JP5578022B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の内燃機関を制御する内燃機関制御装置に関するものである。

従来の内燃機関制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、筒内圧センサにより燃焼室内の筒内圧（燃焼状態）を監視し、燃焼状態が安定しているときは、筒内圧のサンプリング回数やサンプリング期間を減少させ、その時に得られたサンプル値に基づいて内燃機関の燃焼制御を行うものが知られている。

特開２００７−２６２９６６号公報

車両の過渡走行時には、筒内圧の変動が激しいため、前回の燃焼サイクルで得られた筒内圧の検出値（筒内圧センサ値）を今回の燃焼サイクルにおける点火時期制御等の燃焼制御に使用しても、最適な燃焼制御となり得ない。従って、車両の過渡走行時には、筒内圧センサ値を燃焼制御に使用することはできなかった。しかし、上記従来技術においては、車両の過渡走行時にも筒内圧センサ値をサンプリングしているため、内燃機関制御用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）の処理負荷が必要以上に高くなってしまう。

本発明の目的は、ＥＣＵの処理負荷を軽減することができる内燃機関制御装置を提供することである。

本発明は、車両の内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、車両が過渡走行しているかどうかを検知する過渡走行検知手段と、失火検出を実施するかどうかを判断する失火検出判断手段と、過渡走行検知手段により車両が過渡走行していることが検知されると共に、失火検出判断手段により失火検出を実施しないと判断されたときに、筒内圧検出手段の検出値のサンプリングを中止する処理中止手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明は、車両の内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、車両が過渡走行しているかどうかを検知する過渡走行検知手段と、車両の前方に悪路が存在するかどうかを判断する悪路有無判断手段と、トルク変動率の算出を実施するかどうかを判断するトルク変動率算出判断手段と、過渡走行検知手段により車両が過渡走行していることが検知されると共に、悪路有無判断手段により車両の前方に悪路が存在しないと判断されたとき又はトルク変動率算出判断手段によりトルク変動率の算出を実施しないと判断されたときに、筒内圧検出手段の検出値のサンプリングを中止する処理中止手段とを備えることを特徴とするものである。

このような内燃機関制御装置においては、内燃機関の筒内圧を検出し、この検出値を用いて内燃機関の主な燃焼制御（点火時期制御等）を行うが、点火時期制御等では複雑な演算処理が行われるため、内燃機関制御用のＥＣＵの処理負荷が非常に高くなる。他方、車両が過渡走行している状態では、点火時期制御等の主な燃焼制御は行わないため、筒内圧検出値のサンプリングを行う必要がない。そこで本発明では、車両が過渡走行していることが検知されたときは、筒内圧検出手段の検出値のサンプリングを中止することにより、内燃機関制御用ＥＣＵにおいて演算処理の複雑化が抑制されるため、内燃機関制御用ＥＣＵの処理負荷を軽減することができる。

好ましくは、筒内圧検出手段の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換手段を更に備え、処理中止手段は、過渡走行検知手段により車両が過渡走行していることが検知されると共に、失火検出判断手段により失火検出を実施しないと判断されたときに、筒内圧検出手段の検出値のＡＤ変換を更に中止する。また、筒内圧検出手段の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換手段を更に備え、処理中止手段は、過渡走行検知手段により車両が過渡走行していることが検知されると共に、悪路有無判断手段により車両の前方に悪路が存在しないと判断されたとき又はトルク変動率算出判断手段によりトルク変動率の算出を実施しないと判断されたときに、筒内圧検出手段の検出値のＡＤ変換を更に中止する。このような構成では、筒内圧検出手段の検出値をＡＤ変換するような場合に、内燃機関制御用ＥＣＵにおいて演算処理の複雑化が更に抑制されるため、内燃機関制御用ＥＣＵの処理負荷を一層軽減することができる。

本発明によれば、内燃機関の制御を行う際に、ＥＣＵの処理負荷を軽減することができる。

本発明に係わる内燃機関制御装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１に示したコントローラにより実行されるエンジン制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。 本発明に係わる内燃機関制御装置の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図３に示したコントローラにより実行されるエンジン制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明に係わる内燃機関制御装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係わる内燃機関制御装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の内燃機関制御装置１は、電子スロットル開度センサ２と、筒内圧センサ３と、クランク角センサ４と、エンジン制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５とを備えている。

電子スロットル開度センサ２は、電子スロットルの開度を検出するセンサである。筒内圧センサ３は、エンジン６の燃焼室内の圧力（筒内圧）を検出するセンサである。クランク角センサ４は、エンジン６のクランク軸の回転角度を検出するセンサである。

エンジン制御ＥＣＵ５は、ＡＤコンバータ７と、コントローラ８とを有している。ＡＤコンバータ７は、筒内圧センサ３及びクランク角センサ４の検出値をＡＤ（アナログ／デジタル）変換する。コントローラ８は、電子スロットル開度センサ２の検出値とＡＤコンバータ７の出力値とを入力し、所定の処理を行い、エンジン６の各種制御を行う。なお、ＡＤコンバータ７及びコントローラ８は、ＣＰＵに含まれる。

図２は、コントローラ８により実行されるエンジン制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。

同図において、まず電子スロットル開度センサ２の検出値に基づいて、電子スロットル開度の変化量が所定値以下であるかどうかを判断することで、車両が定常走行しているかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。

電子スロットル開度の変化量が所定値以下であるときは、車両が定常走行していると判断し、一定のクランク角度周期（例えば５ＣＡ毎）で筒内圧センサ３の検出値（筒内圧センサ値）のサンプリング及びＡＤ変換を行うようにＡＤコンバータ７を制御する（手順Ｓ１０２）。

そして、ＡＤ変換された筒内圧センサ値を用いて、エンジン６の主な制御、具体的にはＭＢＴ（Minimum Advance for the Best Torque）点火時期制御、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）リミット制御、ＶＶＴ（Variable ValveTiming）リミット制御を実施する（手順Ｓ１０３）。

一方、電子スロットル開度の変化量が所定値以下でないときは、車両が定常走行ではなく過渡走行していると判断し、失火検出を実施するかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。失火検出を実施するときは、失火検出に必要な幾つかのクランク角度（例えばＡＴＤＣ６０ＣＡ等）で筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を行うようにＡＤコンバータ７を制御する（手順Ｓ１０５）。そして、ＡＤ変換された筒内圧センサ値から得られた熱発生量に基づいて、失火検出を実施する（手順Ｓ１０６）。

失火検出を実施しないときは、筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を中止するようにＡＤコンバータ７を制御する（手順Ｓ１０７）。

なお、ＭＢＴ点火時期制御、ＥＧＲリミット制御及びＶＶＴリミット制御を定常走行時のみ実施するのは、過渡時の制御遅れによりノッキングや制御値のハンチングが生じることを防止するためである。

以上において、筒内圧センサ３は、内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段を構成する。ＡＤコンバータ７は、筒内圧検出手段の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換手段を構成する。電子スロットル開度センサ２及びコントローラ８の上記手順Ｓ１０１は、車両が過渡走行しているかどうかを検知する過渡走行検知手段を構成する。コントローラ８の上記手順Ｓ１０７は、過渡走行検知手段により車両が過渡走行していることが検知されたときに、筒内圧検出手段の検出値のサンプリング及びＡＤ変換を中止する処理中止手段を構成する。

以上のように本実施形態にあっては、電子スロットル開度の変化量が所定値以下であるときは、比較的速い周期で筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を行い、ＭＢＴ点火時期制御、ＥＧＲリミット制御及びＶＶＴリミット制御を実施する。一方、電子スロットル開度の変化量が所定値よりも大きく、且つ失火検出を実施するときは、遅い周期で筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を行い、電子スロットル開度の変化量が所定値よりも大きく、且つ失火検出を実施しないときは、筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換自体を中止する。つまり、電子スロットル開度の変化量が所定値よりも大きい場合には、筒内圧センサ値の高速サンプリング及び高速ＡＤ変換を行わないので、常に筒内圧センサ値の高速サンプリング及び高速ＡＤ変換を行う場合と比べて、エンジン制御ＥＣＵ５のＣＰＵにおける演算処理を簡素化することができる。これにより、ＭＢＴ点火時期制御、ＥＧＲリミット制御及びＶＶＴリミット制御の性能を低下させることなく、エンジン制御ＥＣＵ５のＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。

図３は、本発明に係わる内燃機関制御装置の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の内燃機関制御装置１は、上記の電子スロットル開度センサ２、筒内圧センサ３、クランク角センサ４及びエンジン制御ＥＣＵ５に加えて、ナビゲーション装置９を備えている。ナビゲーション装置９は、自車両の現在位置情報や自車両が走行する道路情報等のナビ情報を出力する。

エンジン制御ＥＣＵ５のコントローラ８は、電子スロットル開度センサ２の検出値とＡＤコンバータ７の出力値とナビゲーション装置９のナビ情報とを入力し、所定の処理を行い、エンジン６の各種制御を行う。

図４は、コントローラ８により実行されるエンジン制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、手順Ｓ１０１〜Ｓ１０３については、図２に示すフローチャートと同様である。

手順Ｓ１０１において電子スロットル開度の変化量が所定値以下でないと判断されたときは、ナビゲーション装置９のナビ情報に基づいて、自車両の前方に悪路が存在するかどうかを判断する（手順Ｓ１１１）。なお、自車両前方の悪路有無の検知は、上記のナビ情報以外に、カメラによる撮像画像等を用いて行っても良い。自車両の前方に悪路が存在するときは、トルク変動率の算出を実施するかどうかを判断する（手順Ｓ１１２）。

トルク変動率の算出を実施するときは、必要な周期（例えば５ＣＡ毎）で筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を行うようにＡＤコンバータ７を制御する（手順Ｓ１１３）。そして、ＡＤ変換された筒内圧センサ値を用いて、トルク変動率を算出する（手順Ｓ１１４）。

手順Ｓ１１１において自車両の前方に悪路が存在しないと判断されたとき、手順Ｓ１１２においてトルク変動率の算出を実施しないと判断されたときは、筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を中止するようにＡＤコンバータ７を制御する（手順Ｓ１０７）。

本実施形態においては、電子スロットル開度の変化量が所定値よりも大きい場合に、自車両の前方に悪路の存在が検知されないとき、自車両の前方に悪路の存在が検知されてもトルク変動率の算出を実施しないときは、筒内圧センサ値の高速サンプリング及び高速ＡＤ変換を行わないので、エンジン制御ＥＣＵ５のＣＰＵにおいて複雑な演算処理を行わなくて済む。これにより、エンジン制御ＥＣＵ５のＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、電子スロットル開度の変化量が所定値よりも大きいときに、必要に応じて失火検出やトルク変動率の算出を行っているが、これら以外に筒内圧センサ値を用いて何らかの処理を行う場合には、その処理に応じた周期で筒内圧センサ値のサンプリング及びＡＤ変換を行うようにする。

また、上記実施形態では、ＡＤコンバータ７により筒内圧センサ値をＡＤ変換しているが、エンジン制御ＥＣＵ５にＡＤコンバータが設けられていない場合には、電子スロットル開度の変化量が所定値よりも大きいときに、筒内圧センサ値のサンプリングのみを中止するようにしても良い。

１…内燃機関制御装置、２…電子スロットル開度センサ（過渡走行検知手段）、３…筒内圧センサ（筒内圧検出手段）、５…エンジン制御ＥＣＵ、６…エンジン（内燃機関）、７…ＡＤコンバータ（ＡＤ変換手段）、８…コントローラ（過渡走行検知手段、処理中止手段）。

Claims (4)

1. 車両の内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、
   前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
   前記車両が過渡走行しているかどうかを検知する過渡走行検知手段と、
   失火検出を実施するかどうかを判断する失火検出判断手段と、
   前記過渡走行検知手段により前記車両が過渡走行していることが検知されると共に、前記失火検出判断手段により前記失火検出を実施しないと判断されたときに、前記筒内圧検出手段の検出値のサンプリングを中止する処理中止手段とを備えることを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記筒内圧検出手段の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換手段を更に備え、
   前記処理中止手段は、前記過渡走行検知手段により前記車両が過渡走行していることが検知されると共に、前記失火検出判断手段により前記失火検出を実施しないと判断されたときに、前記筒内圧検出手段の検出値のＡＤ変換を更に中止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。
3. 車両の内燃機関を制御する内燃機関制御装置において、
   前記内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
   前記車両が過渡走行しているかどうかを検知する過渡走行検知手段と、
   前記車両の前方に悪路が存在するかどうかを判断する悪路有無判断手段と、
   トルク変動率の算出を実施するかどうかを判断するトルク変動率算出判断手段と、
   前記過渡走行検知手段により前記車両が過渡走行していることが検知されると共に、前記悪路有無判断手段により前記車両の前方に悪路が存在しないと判断されたとき又は前記トルク変動率算出判断手段により前記トルク変動率の算出を実施しないと判断されたときに、前記筒内圧検出手段の検出値のサンプリングを中止する処理中止手段とを備えることを特徴とする内燃機関制御装置。
4. 前記筒内圧検出手段の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換手段を更に備え、
   前記処理中止手段は、前記過渡走行検知手段により前記車両が過渡走行していることが検知されると共に、前記悪路有無判断手段により前記車両の前方に悪路が存在しないと判断されたとき又は前記トルク変動率算出判断手段により前記トルク変動率の算出を実施しないと判断されたときに、前記筒内圧検出手段の検出値のＡＤ変換を更に中止することを特徴とする請求項３記載の内燃機関制御装置。

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