JP2017218911A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気通路への水の浸入を抑制することが可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵは、車両周辺の水位が所定値以上の場合に、内燃機関が運転されているときには内燃機関の停止を禁止するとともに、内燃機関が停止されているときには内燃機関を始動するように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、走行用の駆動力を出力可能な内燃機関を備え、その内燃機関を間欠運転しながら走行するように構成された車両が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このような車両の制御装置は、アイドルストップ条件が成立した場合に内燃機関を自動的に停止し、アイドルストップ解除条件が成立した場合に内燃機関を自動的に再始動するように構成されている。

特開２０１３−１１９２６０号公報

ここで、内燃機関を間欠運転する車両において、車両周辺の水位が高い場合に、内燃機関が停止されると、排気通路の出口から水が浸入するおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、排気通路への水の浸入を抑制することが可能な車両の制御装置を提供することである。

本発明による車両の制御装置は、走行用の駆動力を出力可能な内燃機関と、車両周辺の水位を検出する水位検出手段とを備え、内燃機関を間欠運転しながら走行するように構成された車両に適用されるものである。車両の制御装置は、車両周辺の水位が所定値以上の場合に、内燃機関が運転されているときには内燃機関の停止を禁止するとともに、内燃機関が停止されているときには内燃機関を始動するように構成されている。

このように構成することによって、車両周辺の水位が所定値以上の場合に内燃機関を運転することにより、排気圧力によって排気通路への水の浸入を抑制することができる。

本発明の車両の制御装置によれば、排気通路への水の浸入を抑制することができる。

車両に搭載される内燃機関の概略構成を示した図である。 車両を制御するＥＣＵの概略構成を示したブロック図である。 ＥＣＵによる内燃機関の運転制御の一例を示したフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるＥＣＵ１００を備える車両２００の概略構成について説明する。

車両２００は、図１に示すように、走行用の駆動力を出力可能な内燃機関１と、車両２００を制御するＥＣＵ１００とを備えている。この車両２００は、内燃機関１を間欠運転しながら走行するように構成されている。

−内燃機関−
内燃機関１は、たとえば、４気筒ガソリンエンジンであり、燃焼室１ａを形成するピストン１ｂと、出力軸であるクランクシャフト１５とを備えている。なお、図１では、４気筒のうちの１つの気筒のみを示している。ピストン１ｂはコネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１ｂの往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転へと変換される。

クランクシャフト１５には、外周面に複数の突起（歯）１７ａを有するシグナルロータ１７が取り付けられている。シグナルロータ１７の側方近傍にはクランクポジションセンサ３６が配置されている。クランクポジションセンサ３６は、たとえば、電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１７の突起１７ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。

内燃機関１の燃焼室１ａには点火プラグ２２が配置されている。点火プラグ２２の点火時期はイグナイタ２３によって調整される。イグナイタ２３は、後述するＥＣＵ１００によって制御される。

内燃機関１のシリンダブロック１ｃには、水温センサ３１およびノックセンサ３２が配置されている。水温センサ３１はエンジン水温（冷却水温）を検出するセンサであり、ノックセンサ３２は内燃機関１の振動を検出するセンサである。

内燃機関１の燃焼室１ａには吸気通路１１および排気通路１２が接続されている。吸気通路１１と燃焼室１ａとの間に吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ａとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ａとの間に排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ａとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１３および排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転が伝達される吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトの各回転によって行われる。

内燃機関１の吸気通路１１には、エアクリーナ２６、熱線式のエアフロメータ３３、エアフロメータ３３に内蔵された吸気温センサ３４、および、内燃機関１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ２４などが配置されている。スロットルバルブ２４はスロットルモータ２５によって駆動される。スロットルバルブ２４の開度はスロットル開度センサ３７によって検出される。内燃機関１の排気通路１２には、排気中の酸素濃度を検出するＯ₂センサ３５や三元触媒２７などが配置されている。

そして、吸気通路１１には燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）２１が配置されている。インジェクタ２１には燃料タンクから燃料が供給されており、インジェクタ２１から吸気通路１１に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となって内燃機関１の燃焼室１ａに導入される。燃焼室１ａに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ２２にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ａ内での燃焼・爆発によりピストン１ｂが往復運動してクランクシャフト１５が回転する。以上の内燃機関１の運転状態はＥＣＵ１００によって制御される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転制御などを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、バックアップＲＡＭ１０４と、入力インターフェース１０５と、出力インターフェース１０６とを含んでいる。なお、ＥＣＵ１００は、本発明の「車両の制御装置」の一例である。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１による演算結果や各種センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ１０４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

入力インターフェース１０５には、水温センサ３１、ノックセンサ３２、エアフロメータ３３、吸気温センサ３４、Ｏ₂センサ３５、クランクポジションセンサ３６、スロットル開度センサ３７、アクセルペダルの操作量（踏込量）を検出するアクセル開度センサ３８、および、車両周辺の水位を検出する水位センサ３９などが接続されている。なお、水位センサ３９は、たとえばフロート式または静電容量式のセンサであり、排気通路１２（図１参照）の出口から水が浸入するおそれがあるか否かを判断するために設けられている。水位センサ３９は、本発明の「水位検出手段」の一例である。出力インターフェース１０６には、インジェクタ２１、イグナイタ２３およびスロットルモータ２５などが接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、各種センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、内燃機関１の運転状態を制御可能に構成されている。

ここで、ＥＣＵ１００は、内燃機関１を間欠運転可能であり、燃費の改善を図るためにいわゆるアイドルストップ制御を行うように構成されている。このアイドルストップ制御では、アイドルストップ条件が成立した場合に内燃機関１を自動的に停止し、アイドルストップ解除条件が成立した場合に内燃機関１を自動的に再始動する。なお、内燃機関１を自動的に停止するとは、ドライバの停止操作によらず内燃機関１を停止することをいい、内燃機関１を自動的に再始動するとは、ドライバの始動操作によらず内燃機関１を再始動することをいう。

さらに、ＥＣＵ１００は、車両周辺の水位が所定値以上の場合に、アイドルストップ制御を禁止して内燃機関１を強制的に運転させるように構成されている。所定値は、たとえば、車両２００における排気通路１２の出口の設置位置などに基づいて予め設定された値であり、ＲＯＭ１０２に記憶されている。この所定値は、排気通路１２の出口から水が浸入するおそれがあるか否か（具体例としては、排気通路１２が水没するか否か）を判定するための閾値である。すなわち、ＥＣＵ１００は、車両周辺の水位が所定値以上であり、排気通路１２に水が浸入するおそれがある場合に、内燃機関１を運転することにより、排気圧力によって排気通路１２への水の浸入を抑制するように構成されている。なお、車両周辺の水位が所定値以上になる場合の一例としては、車両２００が冠水した路面を走行する場合が挙げられる。

−内燃機関の運転制御−
次に、図３を参照して、ＥＣＵ１００による内燃機関１の運転制御について説明する。なお、以下のフローは所定の時間間隔毎に繰り返し行われる。また、以下の各ステップはＥＣＵ１００により実行される。

まず、図３のステップＳ１において、水位センサ３９（図２参照）の検出結果に基づいて、車両周辺の水位が所定値以上であるか否かが判断される。そして、水位が所定値以上ではないと判断された場合（水位が所定値未満である場合）には、車両周辺の水位が低いため、排気通路１２（図１参照）の出口から水が浸入するおそれがないことから、ステップＳ２に移る。その一方、水位が所定値以上であると判断された場合には、車両周辺の水位が高いため、排気通路１２の出口から水が浸入するおそれがあることから、ステップＳ７に移る。

ステップＳ２では、アイドルストップ制御が許可され、ステップＳ３に移る。

次に、ステップＳ３において、アイドルストップ条件が成立するか否かが判断される。たとえば、車速が所定値以下であり、かつ、ブレーキペダル（図示省略）が踏み込まれた場合に、アイドルストップ条件が成立すると判断される。そして、アイドルストップ条件が成立すると判断された場合には、ステップＳ４において内燃機関１が停止され、ステップＳ５に移る。その一方、アイドルストップ条件が成立しないと判断された場合には、ステップＳ５に移る。

次に、ステップＳ５において、アイドルストップ解除条件が成立するか否かが判断される。たとえば、アイドルストップ条件の成立後にブレーキペダルの踏み込みが解除された場合に、アイドルストップ解除条件が成立すると判断される。そして、アイドルストップ解除条件が成立すると判断された場合には、ステップＳ６において内燃機関１が再始動され、リターンに移る。その一方、アイドルストップ解除条件が成立しないと判断された場合には、リターンに移る。

また、ステップＳ７では、アイドルストップ制御が禁止され、ステップＳ８に移る。

次に、ステップＳ８において、内燃機関１が運転中であるか否かが判断される。そして、内燃機関１が運転中であると判断された場合には、ステップＳ９において内燃機関１の停止が禁止され、リターンに移る。すなわち、内燃機関１の運転が継続される。その一方、内燃機関１が運転中ではないと判断された場合（内燃機関１が停止されている場合）には、ステップＳ１０において内燃機関１が始動され、リターンに移る。

−効果−
本実施形態では、上記のように、車両周辺の水位が所定値以上の場合に、アイドルストップ制御を禁止して内燃機関１を強制的に運転することによって、排気通路１２の出口から水が浸入するおそれがあるときに、排気圧力により排気通路１２への水の浸入を抑制することができる。また、車両周辺の水位が所定値未満の場合に、アイドルストップ制御を許可することによって、燃費の改善を図ることができる。したがって、燃費の改善を図りながら、排気通路１２への水の浸入を抑制することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、走行用の駆動力源として内燃機関１を備える車両２００を制御するＥＣＵ１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、走行用の駆動力源として内燃機関および電動機を備えるハイブリッド車両を制御するＥＣＵに本発明を適用してもよい。このようなハイブリッド車両では、内燃機関を停止して電動機からの動力で走行するＥＶ走行モードを選択可能であるが、車両周辺の水位が所定値以上の場合に、ＥＶ走行モードを禁止して内燃機関を強制的に運転するようにすればよい。

また、本実施形態では、内燃機関１が４気筒ガソリンエンジンである例を示したが、これに限らず、内燃機関がディーゼルエンジンなどの他のエンジンであってもよい。

本発明は、内燃機関を間欠運転しながら走行するように構成された車両を制御する車両の制御装置に利用可能である。

１ 内燃機関
３９ 水位センサ（水位検出手段）
１００ ＥＣＵ（車両の制御装置）
２００ 車両

Claims (1)

1. 走行用の駆動力を出力可能な内燃機関と、車両周辺の水位を検出する水位検出手段とを備え、前記内燃機関を間欠運転しながら走行するように構成された車両に適用される車両の制御装置であって、
   前記車両周辺の水位が所定値以上の場合に、前記内燃機関が運転されているときには前記内燃機関の停止を禁止するとともに、前記内燃機関が停止されているときには前記内燃機関を始動するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。

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