JP2017115590A

JP2017115590A - 電子制御装置

Info

Publication number: JP2017115590A
Application number: JP2015248570A
Authority: JP
Inventors: 竜規上坂; Tatsuki Kamisaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-29
Also published as: US10012163B2; US20170175658A1

Abstract

【課題】運転者の意図する加速が得られない状況になったとしても、運転者の意図する加速を適切に得るようにする。
【解決手段】電子制御装置１において、基本噴射量演算部９は、アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかを用い、インジェクタ２が噴射する燃料の目標とする基本噴射量を演算する。補正量演算部１３は、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離すると、基本噴射量に対する補正量を演算し、最終噴射量演算部１４は、基本噴射量に対して補正量を適用して最終噴射量を演算する。駆動制御部１５は、インジェクタ２が噴射する燃料の噴射量が、基本噴射量に対して補正量を適用した最終噴射量となるようにインジェクタ２の駆動を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置に関する。

車速を一定に制御する装置として、例えば特許文献１に示す構成が開示されている。特許文献１に示す構成では、アクセル踏込量が所定時間に亘って一定であり且つ車速が所定時間に亘って一定であるときの車速を基準車速として記憶する。そして、アクセル踏込量が一定値を継続しているにも拘らず車速が基準車速から一定値以上変動すると、その車速を基準車速に復帰させる。

特開２００９−１８５７６５号公報

車両が走行する場合には、空気抵抗、ころがり抵抗及び勾配抵抗等の走行抵抗が車両に作用する。空気抵抗及びころがり抵抗は車両の形状や重量等の車両特性に依存し、一方、勾配抵抗は道路の勾配等の道路特性に依存する。そのため、例えば車両の重量が大きくなったり車両が平地から上り坂に進入したりすると、走行抵抗が大きくなり、運転者の意図する加速が得られない問題がある。この点に関し、特許文献１の構成では、車速が基準車速から一定値以上変動すると、その車速を基準車速に復帰させるが、あくまでもアクセル踏込量が所定時間に亘って一定であったときの基準車速に復帰させるに過ぎない。即ち、特許文献１の構成では、運転者が基準車速以上の車速を望んでも基準車速以上の車速が得られず、運転者の意図する加速が得られない問題を解消するには至らない。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者の意図する加速が得られない状況になったとしても、運転者の意図する加速を適切に得ることができる電子制御装置を提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、基本物理量演算部（９、３５）は、アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかを用い、車両の加速に係る目標とする物理量を基本物理量として演算する。履歴記憶部（１０）は、アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかの履歴を記憶する。推測値演算部（１１）は、履歴から推測される車速推測値及び加速度推測値のうち少なくとも何れかを演算する。比較部（１２）は、車速実測値と車速推測値との比較及び加速度実測値と加速度推測値の比較のうち少なくとも何れかを行う。補正量演算部（１３）は、車速実測値と車速推測値との比較結果及び加速度実測値と加速度推測値との比較結果のうち少なくとも何れかを用い、基本物理量に対する補正量を演算する。最終物理量演算部（１４、３６）は、基本物理量に対して補正量を適用して最終物理量を演算する。駆動制御部（１５、３７）は、基本物理量に対して補正量を適用した最終物理量にしたがって内燃機関を制御する。

例えば車両の重量が大きくなったり車両が平地から上り坂に進入したりすると、走行抵抗が大きくなり、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離する可能性がある。この点に関し、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離すると、基本物理量に対する補正量を演算し、基本物理量に対して補正量を適用した最終物理量にしたがって内燃機関を制御するようにした。これにより、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離し、運転者の意図する加速が得られない状況になったとしても、運転者の意図する加速を適切に得ることができる。

本発明の第１の実施形態を示す機能ブロック図フローチャート（その１）タイミングチャート（その１）フローチャート（その２）本発明の第２の実施形態を示す機能ブロック図フローチャート（その３）タイミングチャート（その２）フローチャート（その４）

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。
電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１は、内燃機関に対して燃料を噴射するインジェクタ２の駆動を制御する電子制御装置であり、マイコン３を有する。マイコン３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を有し、コンピュータプログラムを実行することで、電子制御装置１の動作全般を制御する。マイコン３は、ソフトウェアにより実現する機能として、アクセル踏込量演算部４と、エンジン回転数演算部５と、車速演算部６と、加速度演算部７と、その他の演算部８と、基本噴射量演算部９（基本物理量演算部に相当）と、履歴記憶部１０と、推測値演算部１１と、比較部１２と、補正量演算部１３と、最終噴射量演算部１４（最終物理量演算部に相当）と、駆動制御部１５と、学習条件判定部１６と、推測方法改良部１７とを有する。

アクセル踏込量演算部４は、アクセル踏込量センサ１８から入力する検知信号を用い、実際のアクセル踏込量を示すアクセル踏込量実測値を演算する。エンジン回転数演算部５は、エンジン回転数センサ１９から入力する検知信号を用い、実際のエンジン回転数を示すエンジン回転数実測値を演算する。車速演算部６は、車速センサ２０から入力する検知信号を用い、実際の車速を示す車速実測値を演算する。加速度演算部７は、車速演算部６により演算された車速実測値を用い、実際の加速度を示す加速度実測値を演算する。その他の演算部８は、その他のセンサ２１から入力する検知信号を用い、インジェクタ２の駆動の制御に有効となり得る実測値を演算する。その他のセンサ２１は、例えば吸気圧センサ、大気圧センサ、コモンレール圧センサ及び水温センサ等である。

基本噴射量演算部９は、アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかを用い、インジェクタ２が噴射する燃料の目標とする噴射量を示す基本噴射量（基本物理量に相当）を演算する。履歴記憶部１０は、アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかの時系列の変化を履歴として記憶する。推測値演算部１１は、予め設定されている推測方法（即ちアルゴリズム）にしたがって履歴から車速を推測して車速推測値を演算すると共に、履歴から加速度を推測して加速度推測値を演算する。

比較部１２は、車速演算部６から入力する車速実測値と推測値演算部１１から入力する車速推測値とを比較すると共に、加速度演算部７から入力する加速度実測値と推測値演算部１１から入力する加速度推測値とを比較する。補正量演算部１３は、比較部１２から入力する比較結果を用い、基本噴射量に対する補正量を演算する。即ち、補正量演算部１３は、車速実測値と車速推測値との差が第１の所定値以上であると、車速実測値が車速目標値に近付くように補正量を演算する。車速目標値は車速実測値と車速推測値との間の値であり、車速推測値に近い値である。又、補正量演算部１３は、加速度実測値と加速度推測値との差が第２の所定値以上であると、加速度実測値が加速度目標値に近付くように補正量を演算する。加速度目標値は加速度実測値と加速度推測値との間の値であり、加速度推測値に近い値である。

最終噴射量演算部１４は、補正量が補正量演算部１３により演算されたときには、基本噴射量に対して補正量を適用して最終噴射量を演算する。又、最終噴射量演算部１４は、補正量が補正量演算部１３により演算されなかったときには、基本噴射量をそのまま最終噴射量として演算する。駆動制御部１５は、最終噴射量を示す指令値をインジェクタ２に出力し、インジェクタ２が噴射する燃料の噴射量が最終噴射量となるようにインジェクタ２の駆動を制御する。

学習条件判定部１６は、比較部１２から入力する比較結果を用い、学習条件が成立したか否かを判定する。即ち、学習条件判定部１６は、車速実測値と車速推測値との差が第３の所定値未満である期間が第１の所定期間に亘って継続すると、学習条件が成立したと判定する。又、学習条件判定部１６は、加速度実測値と加速度推測値との差が第４の所定値未満である期間が第２の所定期間に亘って継続すると、学習条件が成立したと判定する。推測方法改良部１７は、学習条件が成立すると、推測値演算部１１における車速推測値及び加速度推測値を推測する推測方法を改良する。

次に、上記した構成の作用について図２から図４を参照して説明する。
マイコン３は、本発明に関連する処理として、基本噴射量を演算し、その演算した基本噴射量を補正する必要の有無を判定し、基本噴射量を補正する必要が有ると判定すると、基本噴射量を補正して最終噴射量を演算する。尚、ここでは、マイコン３が車速実測値と車速推測値とを比較して基本噴射量を補正する必要の有無を判定する場合を説明する。

マイコン３は、基本噴射量を補正する必要の有無を判定する処理の開始条件が成立すると、予め設定されている推測方法にしたがって履歴から車速を推測して車速推測値を推測値演算部１１により演算する（Ｓ１）。次いで、マイコン３は、車速実測値を車速演算部６により演算し（Ｓ２）、車速実測値と車速推測値とを比較部１２により比較する（Ｓ３）。ここで、マイコン３は、車速実測値と車速推測値との差が第１の所定値以上であると補正量演算部１３により判定すると、基本噴射量を補正する必要が有ると判定し（Ｓ４：ＹＥＳ）、車速実測値が車速目標値に近付くように補正量を演算する（Ｓ５）。

次いで、マイコン３は、基本噴射量に対して補正量を適用して最終噴射量を最終噴射量演算部１４により演算する（Ｓ６）。そして、マイコン３は、その演算した最終噴射量を示す指令値をインジェクタ２に出力し、インジェクタ２が噴射する燃料の噴射量が最終噴射量となるようにインジェクタ２の駆動を制御する（Ｓ７）。マイコン３は、上記した制御を行うことで、基本噴射量に対して補正量を適用した最終噴射量に相当する分の燃料をインジェクタ２から噴射させる。

即ち、図３に示すように、例えば車両が平地から上り坂に進入したことで、「ｔ２」のタイミングで勾配抵抗が増えると、車速実測値が車速推測値から大きく乖離する。マイコン３は、前述したように、車速実測値と車速推測値との差が第１の所定値以上になると、補正量を演算し、基本噴射量に対して補正量を適用して最終噴射量を演算する。そして、マイコン３は、基本噴射量に対して補正量を適用した最終噴射量を示す指令値によりインジェクタ２の駆動を制御することで、車両を加速させる。

尚、マイコン３は、車速実測値と車速推測値との差が第１の所定値以上でない（即ち第１の所定値未満である）と判定すると、基本噴射量を補正する必要が無いと判定し（Ｓ４：ＮＯ）、補正量を演算することはなく、基本噴射量をそのまま最終噴射量として最終噴射量演算部１４により演算する（Ｓ８）。そして、マイコン３は、その演算した最終噴射量を示す指令値をインジェクタ２に出力し、インジェクタ２が噴射する燃料の噴射量が最終噴射量となるようにインジェクタ２の駆動を制御する（Ｓ７）。

次いで、マイコン３は、学習条件が成立したか否かを学習条件判定部１６により判定する（Ｓ９）。ここで、マイコン３は、車速実測値と車速推測値との差が第３の所定値未満である期間が第１の所定期間に亘って継続したと学習条件判定部１６により判定すると、学習条件が成立したと判定し（Ｓ９：ＹＥＳ）、推測値演算部１１における車速推測値を推測する推測方法を推測方法改良部１７により改良する（Ｓ１０）。即ち、第１の所定期間に亘って継続した車速実測値と車速推測値との差は、道路の勾配等の道路特性に依存するものではなく、車両の形状や重量等の車両特性に依存するものであるので、マイコン３は、車速推測値が車速実測値に一致するように推測方法を改良する。換言すると、マイコン３は、車両特性に依存する空気抵抗及びころがり抵抗の影響を解消するように推測方法を改良する。

即ち、図３に示すように、マイコン３は、前述した「ｔ２」のタイミングよりも前の「ｔ０」のタイミングから「ｔ１」のタイミングまでの第１の所定期間に亘って車速実測値と車速推測値との差が第３の所定値未満であると判定すると、学習条件が成立したと判定し、推測値演算部１１における車速推測値を推測する推測方法を推測方法改良部１７により改良する。

以上は、車速実測値が車速目標値に近付くように補正量を演算する構成を説明したが、車速目標値に代えて車速推測値を用い、車速実測値が車速推測値に近付くように補正量を演算しても良い。又、以上は、車速実測値と車速推測値とを比較して基本噴射量を補正する必要の有無を判定する構成を説明したが、車速に代えて加速度を用い、加速度実測値と加速度推測値とを比較して基本噴射量を補正する必要の有無を判定しても良い。この場合、マイコン３は、図４に示すように、車速実測値に代えて加速度実測値を用い、車速推測値に代えて加速度推測値を用い、前述したステップＳ１〜１０の処理と同様に、ステップＳ１１〜２０の処理を行う。即ち、マイコン３は、加速度実測値と加速度推測値との差が第２の所定値以上であると補正量演算部１３により判定すると、基本噴射量を補正する必要が有ると判定し（Ｓ１４：ＹＥＳ）、加速度実測値が加速度目標値に近付くように補正量を演算する（Ｓ１５）。又、マイコン３は、第２の所定期間で加速度実測値と加速度推測値との差が第４の所定値未満であると、学習条件が成立したと判定し（Ｓ１９：ＹＥＳ）、推測値演算部１１における加速度推測値を推測する推測方法を推測方法改良部１７により改良する（Ｓ２０）。この場合も、加速度目標値に代えて加速度推測値を用い、加速度実測値が加速度推測値に近付くように補正量を演算しても良い。

以上説明したように第１の実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
電子制御装置１において、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離すると、基本噴射量に対する補正量を演算し、基本噴射量に対して補正量を適用した最終噴射量にしたがってインジェクタ２の駆動を制御するようにした。これにより、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離し、運転者の意図する加速が得られない状況になったとしても、運転者の意図する加速を適切に得ることができる。例えば車両が高速道路を走行中に平地から上り坂に進入した場合に、運転者がアクセルの踏込量を一定としているにも拘らず車両が減速したとしても、運転者の意図する加速を得ることで、上り坂による自然渋滞の発生を抑制することできる。

又、電子制御装置１において、学習条件が成立すると、推測値演算部１１における車速や加速度の推測値を推測する推測方法を改良するようにした。これにより、車両特性に依存する空気抵抗及びころがり抵抗の影響を解消することができ、適切な補正量を精度良く演算することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５から図８を参照して説明する。尚、前述した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、内燃機関に対して燃料を噴射するインジェクタ２の駆動を制御する構成であるが、第２の実施形態は、内燃機関への空気の吸入量を調整するスロットルバルブの駆動を制御する構成である。

電子制御装置３１は、スロットルバルブ３２の駆動を制御する電子制御装置であり、マイコン３３は、第１の実施形態で説明したその他の演算部８、基本噴射量演算部９、最終噴射量演算部１４及び駆動制御部１５に代えて、その他の演算部３４、基本開度演算部３５（基本物理量演算部に相当）、最終開度演算部３６（最終物理量演算部に相当）及び駆動制御部３７を有する。

その他の演算部３４は、その他のセンサ３８から入力する検知信号を用い、スロットルバルブ３２の駆動の制御に有効となり得る実測値を演算する。基本開度演算部３５は、アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかを用い、スロットルバルブ３２の目標とする開度を示す基本開度（基本物理量に相当）を演算する。最終開度演算部３６は、補正量が補正量演算部１３により演算されたときには、基本開度に対して補正量を適用して最終開度を演算する。又、最終開度演算部３６は、補正量が補正量演算部１３により演算されなかったときには、基本開度をそのまま最終開度として演算する。駆動制御部１６は、最終開度を示す指令値をスロットルバルブ３２に出力し、スロットルバルブ３２の開度が最終開度となるようにスロットルバルブ３２の駆動を制御する。

この場合、マイコン３３は、図６に示すように、第１の実施形態で説明した図２のステップＳ４、６〜８に代えてＳ３１〜Ｓ３４を行う。即ち、マイコン３３は、開度を補正する必要が有る判定すると（Ｓ３１：ＹＥＳ）、基本開度に対して補正量を適用して最終開度を最終開度演算部３６により演算する（Ｓ３２）。そして、マイコン３３は、その演算した最終開度を示す指令値をスロットルバルブ３２に出力し、スロットルバルブ３２の開度が最終開度となるようにスロットルバルブ３２の駆動を制御する（Ｓ３３）。

即ち、図７に示すように、例えば車両が平地から上り坂に進入したことで、「ｔ２」のタイミングで車両に作用する勾配抵抗が増えると、車速実測値が車速推測値から大きく乖離する。マイコン３３は、前述したように、車速実測値と車速推測値との差が第１の所定値以上になると、補正量を演算し、基本開度に対して補正量を適用して最終開度を演算する。そして、マイコン３３は、基本開度に対して補正量を適用した最終開度を示す指令値によりスロットルバルブ３２の駆動を制御することで、車両を加速させる。又、この場合も、車速に代えて加速度を用い、加速度実測値と加速度推測値とを比較して基本開度を補正する必要の有無を判定しても良い。マイコン３３は、加速度実測値と加速度推測値とを比較して基本開度を補正する必要の有無を判定する場合には、図８に示すように、第１の実施形態で説明した図４のステップＳ１４、１６〜１８に代えてＳ３１〜Ｓ３４を行う。

以上説明したように第２の実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
電子制御装置３１において、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離すると、基本開度に対する補正量を演算し、基本開度に対して補正量を適用した最終開度にしたがってスロットルバルブ３２の駆動を制御するようにした。これにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。即ち、車速や加速度の実測値が推測値から大きく乖離し、運転者の意図する加速が得られない状況になったとしても、運転者の意図する加速を適切に得ることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態で例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形又は拡張することができる。
本実施形態では、加速度演算部７を有する構成を例示したが、加速度実測値や加速度推測値を用いず、車速実測値や車速推測値のみを用いて基本噴射量や基本開度を補正する構成であれば、加速度演算部７が省かれた構成でも良い。

図面中、１、３１は電子制御装置、２はインジェクタ、９は基本噴射量演算部（基本物理量演算部）、１０は履歴記憶部、１１は推測値演算部、１２は比較部、１３は補正量演算部、１４は最終噴射量演算部（最終物理量演算部）、１５、３７は駆動制御部、１６は学習条件判定部、１７は推測方法改良部、３２はスロットルバルブ、３５は基本開度演算部（基本物理量演算部）、３６は最終開度演算部（最終物理量演算部）である。

Claims

内燃機関を制御する電子制御装置（１、３１）であって、
アクセル踏込量実測値、エンジン回転数実測値、車速実測値及び加速度実測値のうち少なくとも何れかを用い、車両の加速に係る目標とする物理量を基本物理量として演算する基本物理量演算部（９、３５）と、
前記アクセル踏込量実測値、前記エンジン回転数実測値、前記車速実測値及び前記加速度実測値のうち少なくとも何れかの履歴を記憶する履歴記憶部（１０）と、
前記履歴から推測される車速推測値及び加速度推測値のうち少なくとも何れかを演算する推測値演算部（１１）と、
前記車速実測値と前記車速推測値との比較及び前記加速度実測値と前記加速度推測値の比較のうち少なくとも何れかを行う比較部（１２）と、
前記車速実測値と前記車速推測値との比較結果及び前記加速度実測値と前記加速度推測値との比較結果のうち少なくとも何れかを用い、前記基本物理量に対する補正量を演算する補正量演算部（１３）と、
前記基本物理量に対して前記補正量を適用して最終物理量を演算する最終物理量演算部（１４、３６）と、
前記基本物理量に対して前記補正量を適用した前記最終物理量にしたがって前記内燃機関を制御する駆動制御部（１５、３７）と、を備えた電子制御装置。
請求項１に記載した電子制御装置において、
前記補正量演算部は、前記車速実測値と前記車速推測値との差が第１の所定値以上であるとき及び前記加速度実測値と前記加速度推測値との差が第２の所定値以上であるときのうち少なくとも何れかであるときに、前記車速実測値が車速目標値に近付くように又は前記加速度実測値が加速度目標値に近付くように前記補正量を演算する電子制御装置。
請求項１に記載した電子制御装置において、
前記補正量演算部は、前記車速実測値と前記車速推測値との差が第１の所定値以上であるとき及び前記加速度実測値と前記加速度推測値との差が第２の所定値以上であるときのうち少なくとも何れかであるときに、前記車速実測値が前記車速推測値に近付くように又は前記加速度実測値が前記加速度推測値に近付くように前記補正量を演算する電子制御装置。
請求項１から３の何れか一項に記載した電子制御装置において、
前記車速実測値と前記車速推測値との比較結果及び前記加速度実測値と前記加速度推測値との比較結果のうち少なくとも何れかを用い、学習条件が成立したか否かを判定する学習条件判定部（１６）と、
学習条件が成立したと前記学習条件判定部が判定すると、前記推測値演算部における前記車速推測値及び前記加速度推測値のうち少なくとも何れかを推測する方法を改良する推測方法改良部（１７）と、を備えた電子制御装置。
請求項４に記載した電子制御装置において、
前記学習条件判定部は、前記車速実測値と前記車速推測値との差が第３の所定値未満である期間が第１の所定期間に亘って継続した場合、又は前記加速度実測値と前記加速度推測値との差が第４の所定値未満である期間が第２の所定期間に亘って継続した場合に、前記学習条件が成立したと判定する電子制御装置。
請求項１から５の何れか一項に記載した電子制御装置において、
前記内燃機関に対して燃料を噴射するインジェクタ（２）の駆動を制御し、
前記基本物理量演算部は、前記インジェクタが噴射する燃料の目標とする噴射量を示す基本噴射量を前記基本物理量として演算する基本噴射量演算部（９）であり、
前記最終物理量演算部は、前記基本噴射量に対して前記補正量を適用して最終噴射量を演算する最終噴射量演算部（１４）であり、
前記駆動制御部は、前記インジェクタが噴射する燃料の噴射量が、前記基本噴射量に対して前記補正量を適用した前記最終噴射量となるように当該インジェクタの駆動を制御する電子制御装置。
請求項１から５の何れか一項に記載した電子制御装置において、
前記内燃機関への空気の吸入量を調整するスロットルバルブ（３２）の駆動を制御し、
前記基本物理量演算部は、前記スロットルバルブの目標とする開度を示す基本開度を前記基本物理量として演算する基本開度演算部（３５）であり、
前記最終物理量演算部は、前記基本開度に対して前記補正量を適用して最終開度を演算する最終開度演算部（３６）であり、
前記駆動制御部は、前記スロットルバルブの開度が、前記基本開度に対して前記補正量を適用した前記最終開度となるように当該スロットルバルブの駆動を制御する電子制御装置。