JP3702753B2 - エンジン制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、設定された制御パラメータ、制御プログラムに基づいてエンジンの制御を行うエンジン制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されるエンジンの制御は、予め設定された制御パラメータ、制御プログラムに基づいてエンジン制御制御装置（電子制御ユニット）により行われている。ところで制御パラメータ、制御プログラムの設定は、様々な走行状況の下において高い走行性能を確保する必要性から様々な走行条件を考慮して設定されることが望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、当初から様々な走行条件を考慮して制御パラメータ、制御プログラムを設定することは困難であり、また一度設定した制御パラメータ、制御プログラムを変更するためには、修理工場において車載コンピュータの交換を必要としていた。
【０００４】
この発明の課題は、エンジン制御を行うための制御プログラムを容易に変更することが可能なエンジン制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のエンジン制御装置は、設定された制御プログラムに基づいてエンジンの制御を行うもので、所定の情報を収集している基地局から送信される制御プログラムを受信する受信手段と、エンジンが停止していることを判断するエンジン停止判断手段と、エンジン停止判断手段によりエンジンが停止していると判断された場合に、設定された制御プログラムを受信手段により受信した制御プログラムに更新する制御プログラム更新手段とを備え、制御プログラム更新手段は、受信装置によって一回目に受信した制御プログラムを記憶しておき、記憶しておいた一回目に受信した制御プログラムと受信装置によって二回目に受信した制御プログラムとを比較して両者が一致すると判断した場合に、制御プログラムの書換えが運転者によって要求されているかの判断を行い、制御プログラムの書換えが運転者によって要求されていると判断した場合に、設定された制御プログラムを受信した制御プログラムによって更新することを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に記載のエンジン制御装置によれば、基地局から送信される制御プログラムを受信し、記憶されている制御プログラムを受信した制御プログラムに変更するため、制御プログラムを変更するための労力、コストの低減を図ることができる。また、エンジンが停止している状態で制御プログラムの変更を行うことから制御プログラムの変更を確実に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン制御装置において、制御プログラム更新手段による制御プログラムの書換え期間中にエンジンが始動された場合には、エンジン制御に書替え前の前記制御プログラムが用いられることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態の説明を行う。図１は、実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両を含むエンジン制御システムの全体構成図である。
【００１１】
図１に示すように、このエンジン制御システムにおけるエンジン制御装置を搭載した車両２は、基地局４との間で、ＦＭ信号等を介して双方向にデータの送受信を行うことができる。また、車両２は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することにより自車位置側位を行うことができる。
【００１２】
図２は、所定地域又は所定地方毎に設けられている基地局４のシステム構成図である。基地局４は、その基地局４が設けられている所定地域又は所定地方内の車両２から送信されてくる車両状態情報、例えば車両異常、車両位置等のデータを受信する受信制御部１０を有し、この受信制御部１０により受信された車両状態情報は、データ処理部１２を介して接続されている記憶部１４に記憶される。尚、車両状態情報は、車両固有の識別番号等を利用してどの車両から発信されたものであるかが分かるようにしておくことが望ましい。
【００１３】
また、記憶部１４に記憶されているその基地局４が設けられている所定地域又は所定地方内の気象情報、道路状況、車両２のエンジン制御プログラムを変更するための制御プログラム等は、データ処理部１２を介して接続されている送信制御部１６により、その基地局４が設けられている所定地域又は所定地方内の車両２に対して送信される。なお、所定地域又は所定地方内の気象情報、道路状況、エンジンを制御するための制御プログラム等は、オンラインによるデータ転送等により基地局４の記憶部１４に記憶される。
【００１４】
図３は、車両２に搭載されているエンジン制御装置のブロック構成図である。図中符号２０で示すものは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）であり、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）２２、読出し専用メモリ（以下、ＲＯＭという）２４、ランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭという）２６、制御プログラム・制御パラメータメモリ２８、外部入出力回路３０を備え、これらは互いにバス３２により接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ２２は、設定された制御プログラム、制御パラメータ等に基づいてエンジン制御のための各種演算処理を実行する。また、ＲＯＭ２４にはＣＰＵ２２で演算処理を実行するために必要な制御プログラム等が記憶されている。また、ＲＡＭ２６にはＣＰＵ２２による演算結果、受信制御装置４２を介して受信されたデータ等が一時的に記憶される。更に、制御プログラム・制御パラメータメモリ２８には、変更が必要となる可能性のある制御プログラム・制御パラメータが記憶されている。
【００１６】
外部入出力回路３０には、エアフローメータ３４、回転数センサ３６及び酸素センサ３８が接続され、エアーフローメータ３４により計測されたエンジンが吸入する吸入空気量ＧＡを示す信号、回転数センサ３６により検出されたエンジン回転数ＮＥを示す信号及び酸素センサ３８により検出された排気ガス中の酸素濃度を示す信号が入力される。
【００１７】
また、外部入出力回路３０には、インジェクタ４０が接続され、インジェクタ４０に対して駆動信号が出力される。更に、外部入出力回路３０には、受信制御装置４２が接続され、基地局４から送信される制御プログラム、制御パラメータに関する信号の受信を行う。一方、外部入出力回路３０には、送信制御装置４４が接続され、基地局４に対して車両状態情報、例えば車両走行状況、車両異常情報等の送信を行う。
【００１８】
また、外部入出力回路３０には、ＧＰＳコンピュータ４６が接続されている。このＧＰＳコンピュータ４６には、受信制御装置４８が接続されており、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信してＧＰＳコンピュータ４６に入力する。ＧＰＳコンピュータ４６は、ＧＰＳ信号に基づいて自車位置測位を行い、車両位置情報をＥＣＵ２０に入力する。
【００１９】
このエンジン制御装置においては、記憶されている大気圧データを常に最新のものに更新している。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ２２は、受信制御装置４２により受信された、基地局４から送信されるその地域又は地方の大気圧データを外部入出力回路３０を介して受信すると（ステップＳ１０）、この大気圧データを制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶する（ステップＳ１１）。この大気圧データの更新は、一定時間間隔で繰り返し行われるものであることから制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧データは常に最新のもとなる。
【００２０】
このエンジン制御装置においては、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧データに基づいた燃料噴射量を求める。即ち、ＣＰＵ２２は、空燃比（エンジンに吸入される混合気中の空気／燃料の重量比）Ａ／Ｆを酸素センサ３８の出力信号から求め、その空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比となるようにインジェクタ４０からの燃料噴射量である目燃料噴射時間ＴＡＵを数式１に基づき算出する（ステップＳ２０）。
【００２１】
［数式１］ ＴＡＵ＝Ｋ×（ＧＡ／ＮＡ）×ＦＡＦ
ここで、Ｋは定数、ＧＡは吸入空気量、ＮＥはエンジン回転数であり、Ｋ・（ＧＡ／ＮＥ）は理論空燃比を得るように設定された基本噴射時間である。また、ＦＡＦは酸素センサ３８の出力信号の変化に伴い変化するフィードバック補正係数であり、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比となるように基本燃料噴射時間Ｋ・（ＧＡ／ＮＥ）を補正する。
【００２２】
ＣＰＵ２２はさらに、この目標燃料噴射時間ＴＡＵに対して後述する補正係数ＫＦＰＣを乗算して最終燃料噴射時間を算出し（ステップＳ２１）、この最終燃料噴射時間に応じた駆動信号を、図３に示す外部入出力回路３０を介してインジェクタ４０に出力する。この信号の出力により、インジェクタ４０の開弁時間が制御されて所定量の燃料が噴射される。
【００２３】
次に、図６に示すフローチャートにしたがって、ＣＰＵ２２により行われる補正係数ＫＦＰＣの演算方法について説明する。先ず、エアーフローメータ３４において検出され吸入空気量ＧＡ、回転数センサ３６において検出されたエンジン回転数ＮＥ、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧データＰＡを読み込み、続いてＧＮ＝ＧＡ／ＮＥを求める（ステップＳ３０）。
【００２４】
次に、単位回転当たり空気量ＧＮＭＡＸを演算する（ステップＳ３１）。単位回転当たり空気量ＧＮＭＡＸは任意のエンジン回転数ＮＥのスロットル弁全開時における標準的な単位回転当たりの吸入空気量であって、標準大気圧及び標準吸気温のもとで予め試験等でそれぞれ求められており、マップデータとしてＲＯＭ２４に記憶されている。従って、単位回転当たり空気量ＧＮＭＡＸはステップＳ３０で得たエンジン回転数ＮＥに基づきこのマップデータを参照することにより求められる。
【００２５】
次に、推定吸気管圧力Ｐ１を算出する（ステップＳ３２）。このＧＮとＧＮＭＡＸとの比は、インジェクタ４０の噴口付近の圧力（噴口圧）と強い相関関係があり、ＧＮ／ＧＮＭＡＸ＝０の時は、真空であり、ＧＮ／ＧＮＭＡＸ＝１の時は、大気圧と考えることができる。従って、ＧＮ／ＧＮＭＡＸでインジェクタ４０の噴口付近の圧力を推定することができる。次に、補正係数ＫＦＰＣを数式２に基づいて算出する（ステップＳ３３）。
【００２６】
［数式２］ ＫＦＰＣ＝［Ｃ／（Ｃ＋ＰＡ−Ｐ１）］1/2
ここでＣは設定燃圧であり、ＰＡは制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧である。このエンジン制御装置においては、基地局４から送信されるその車両が位置する地域又は地方の最新の大気圧データに基づいて最終燃料噴射時間が求められる。
【００２７】
従って、最終燃料噴射時間をその車両が位置する地域又は地方における最適値とすることができるため、車両の走行性能を向上させることができると共に燃料消費量を適正な量とすることができる。
【００２８】
次に、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されているエンジン制御のための制御プログラムを基地局４から送信される制御プログラムに変更する場合について説明する。制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８には、数式１を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムが記憶されているが、空燃比Ａ／Ｆがより理論空燃比に近い値になるように、フィードバック補正係数ＦＡＦをフィードバック補正係数ＦＡＦ’に変更した、数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムに変更する必要が生じた場合を例として説明する。
【００２９】
［数式３］ ＴＡＵ＝Ｋ×（ＧＡ／ＮＡ）×ＦＡＦ’
図７のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２２は、基地局４から送信される数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムを受信制御装置４２，外部入出力回路３０を介して受信すると、それが１回目の受信の場合にはＲＡＭ２６に記憶する（ステップＳ４０）。次に、基地局４から送信される数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムを受信制御装置４２，外部入出力回路３０を介して受信すると、それが２回目の受信の場合にはＲＡＭ２６に記憶し（ステップＳ４１）、１回目に受信した制御プログラムと２回目に受信した制御プログラムとが一致しているか否かの判断を行う（ステップＳ４２）。
【００３０】
ここで１回目に受信した制御プログラムと２回目に受信した制御プログラムとが一致している場合には、ＧＰＳコンピュータ４６に接続されている表示部（図示せず）に制御プログラム書換え要求表示を行う（ステップＳ４３）。
【００３１】
次に、制御プログラムの書換えを要求するための書換えボタン（図示せず）が運転者等により操作されたか否かの判断を行い（ステップＳ４４）、操作された場合にエンジンが停止しているか否かの判断を行う（ステップＳ４５）。従って、書換えボタンが運転者等により操作された場合であってもエンジンが停止していない場合には制御プログラムの書換えは行われない。
【００３２】
上述のステップＳ４５において、エンジンが停止していると判断された場合には、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている数式１を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムをＲＡＭ２６に記憶されている数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムに書換える（ステップＳ４６）。この制御プログラムの書換えが行われている期間中は、ＧＰＳコンピュータ４６に接続されている表示部に制御プログラム書換え中表示を行う（ステップＳ４７）。
【００３３】
なお、制御プログラムの書換えが全て終了したか否かの判断は常に行われており（ステップＳ４８）、制御プログラムの書換え期間中に、エンジンが始動された場合には、エンジン制御に書換え前の制御プログラムが用いられ、エンジンが停止した時点で書換えボタンが操作された場合に、再度制御プログラムの書換えが行われる。書換えが終了したら、書換えの終了したことを基地局４へ送信して（ステップ４９）、その後は基地局にて管理を行う。
【００３４】
このエンジン制御装置においては、制御プログラムの変更が必要になった場合においても、基地局４から制御プログラムを送信することにより、制御プログラムの変更を行うことができる。従って、制御プログラムの変更のために車両を修理工場に持っていく等の手間が省け車両所有者の労力の低減を図ることができる。また、所定の地域を走行している車両の制御パラメータのみを一斉に変更することができることから制御プログラムのバージョンアップ等、制御プログラムの変更に伴う労力、コストの低減を図ることができる。
【００３５】
なお、上述した例においては、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の大気圧情報の送信を受け、この大気圧情報に基づいて目標燃料噴射時間の演算を行っているが、基地局４から送信された大気圧情報に基づいて点火時期を演算するための制御パラメータを変更するようにしても良い。
【００３６】
また、上述した例においては、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の大気圧情報の送信を受けているが、その地域又は地方の予想日照量、予想最高気温等の情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、予想日照量が大きく、又は予想最高気温が高い場合には、エンジンの空燃比を通常よりもリッチに設定するように制御パラメータを変更してＮＯXの発生を抑制するようにすることができる。また、最高気温が高い場合には、冷却ファンを回すことにより燃料のパーコレーションの発生を防止することができ、また燃料配管のベーパの発生を防止することができる。
【００３７】
また、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の予想最低気温の情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、予想最低気温が低い場合には、エンジン内の湿度除去の制御を行うことによりスロットルバルブ、エア通路等の凍結を防止することができる。また、車載の蓄熱材を暖め翌朝のエンジン始動に備える制御を行う場合には、翌朝のエンジン始動性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の大気圧、気温情報の送信を受け、大気圧、気温情報に基づいてＶＶＴ(Variable Valve Timing)付きエンジンの冷間始動時に、ＶＶＴの最遅角の制限を行うように制御パラメータを変更することも可能である。ＶＶＴの最遅角でインテークバルブの閉じが遅い場合には、高地における冷間始動時に吸入空気量が少なくなるため、トルク発生量が小さくなるが、ＶＶＴの最遅角の制限を行うことによりトルク発生量の低減を抑制することができる。
【００３９】
また、湿度情報の送信を受けることより、湿度が低い場合には、その湿度情報に基づいて制御パラメータを変更して点火時期を調整することによりノッキングの発生を抑制することができる。
【００４０】
また、基地局４から気象情報として、その地域又は地方における光化学スモッグ注意報の情報の送信を受けた場合には、エンジンの空燃比を通常よりもリッチに設定するように制御パラメータを変更してＮＯXの発生を抑制するようにすることができる。
【００４１】
また、上述した例においては、基地局４から気象情報の送信を受けているが、道路状況に関する情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、その地域で渋滞が発生している場合には、発進時におけるトルクの上昇が緩やかになるように制御パラメータの変更を行うことが可能になり、急発進や飛び出し感を抑制することができる。
【００４２】
また、上述した例においては、基地局４から気象情報の送信を受けているが、エンジン性能の変更に関する情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、その情報に基づいて、燃料噴射時間、点火時期等のエンジン制御のためのパラメータを変更することにより、エンジン性能の変更を行うことができる。
【００４３】
また、上述の実施の形態において、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている制御プログラムを基地局４から送信される制御プログラムに変更する場合には、書換えボタンが操作された場合に、制御プログラムの書換えを行っているが、１回目に受信した制御プログラムと２回目に受信した制御プログラムとが一致した場合に、エンジンが停止していることを条件として制御プログラムの書換えを行うようにしても良い。
【００４４】
また、上述の実施の形態においては、目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムを基地局４から送信し、制御プログラム・制御パラメータメモリ２８に記憶されている制御プログラムを基地局４から送信される制御プログラムに変更しているが、点火時期を制御するための制御プログラム等、他の制御プログラムを送信するようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、基地局から送信される制御プログラムを受信し、記憶されている制御プログラムを受信した制御プログラムに変更するため、制御プログラムを変更するための労力、コストの低減を図ることができる。また、エンジンが停止している状態で制御プログラムの変更を行うことから制御プログラムの変更を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両を含むエンジン制御システムの全体構成図である。
【図２】 実施形態に係る基地局のシステム構成図である。
【図３】 実施形態に係る車両に搭載されているエンジン制御装置のブロック構成図である。
【図４】 エンジン制御装置における大気圧データの更新のためのフローチャートである。
【図５】 エンジン制御装置における最終燃料噴射時間の演算のためのフローチャートである。
【図６】 エンジン制御装置における補正係数の演算のためのフローチャートである。
【図７】 実施形態に係るエンジン制御装置における制御プログラムの変更のためのフローチャートである。
【符号の説明】
２…車両、４…基地局、６…ＧＰＳ衛星、１０…受信制御部、１２…データ処理部、１４…記憶部、１６…送信制御部、２０…ＥＣＵ、２８…制御プログラム・制御パラメータメモリ、４０…インジェクタ、４２…受信制御装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、設定された制御パラメータ、制御プログラムに基づいてエンジンの制御を行うエンジン制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されるエンジンの制御は、予め設定された制御パラメータ、制御プログラムに基づいてエンジン制御制御装置（電子制御ユニット）により行われている。ところで制御パラメータ、制御プログラムの設定は、様々な走行状況の下において高い走行性能を確保する必要性から様々な走行条件を考慮して設定されることが望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、当初から様々な走行条件を考慮して制御パラメータ、制御プログラムを設定することは困難であり、また一度設定した制御パラメータ、制御プログラムを変更するためには、修理工場において車載コンピュータの交換を必要としていた。
【０００４】
この発明の課題は、エンジン制御を行うための制御プログラムを容易に変更することが可能なエンジン制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のエンジン制御装置は、設定された制御プログラムに基づいてエンジンの制御を行うもので、所定の情報を収集している基地局から送信される制御プログラムを受信する受信手段と、エンジンが停止していることを判断するエンジン停止判断手段と、エンジン停止判断手段によりエンジンが停止していると判断された場合に、設定された制御プログラムを受信手段により受信した制御プログラムに更新する制御プログラム更新手段とを備え、制御プログラム更新手段は、受信装置によって一回目に受信した制御プログラムを記憶しておき、記憶しておいた一回目に受信した制御プログラムと受信装置によって二回目に受信した制御プログラムとを比較して両者が一致すると判断した場合に、制御プログラムの書換えが運転者によって要求されているかの判断を行い、制御プログラムの書換えが運転者によって要求されていると判断した場合に、設定された制御プログラムを受信した制御プログラムによって更新することを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に記載のエンジン制御装置によれば、基地局から送信される制御プログラムを受信し、記憶されている制御プログラムを受信した制御プログラムに変更するため、制御プログラムを変更するための労力、コストの低減を図ることができる。また、エンジンが停止している状態で制御プログラムの変更を行うことから制御プログラムの変更を確実に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン制御装置において、制御プログラム更新手段による制御プログラムの書換え期間中にエンジンが始動された場合には、エンジン制御に書替え前の前記制御プログラムが用いられることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態の説明を行う。図１は、実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両を含むエンジン制御システムの全体構成図である。
【００１１】
図１に示すように、このエンジン制御システムにおけるエンジン制御装置を搭載した車両２は、基地局４との間で、ＦＭ信号等を介して双方向にデータの送受信を行うことができる。また、車両２は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することにより自車位置側位を行うことができる。
【００１２】
図２は、所定地域又は所定地方毎に設けられている基地局４のシステム構成図である。基地局４は、その基地局４が設けられている所定地域又は所定地方内の車両２から送信されてくる車両状態情報、例えば車両異常、車両位置等のデータを受信する受信制御部１０を有し、この受信制御部１０により受信された車両状態情報は、データ処理部１２を介して接続されている記憶部１４に記憶される。尚、車両状態情報は、車両固有の識別番号等を利用してどの車両から発信されたものであるかが分かるようにしておくことが望ましい。
【００１３】
また、記憶部１４に記憶されているその基地局４が設けられている所定地域又は所定地方内の気象情報、道路状況、車両２のエンジン制御プログラムを変更するための制御プログラム等は、データ処理部１２を介して接続されている送信制御部１６により、その基地局４が設けられている所定地域又は所定地方内の車両２に対して送信される。なお、所定地域又は所定地方内の気象情報、道路状況、エンジンを制御するための制御プログラム等は、オンラインによるデータ転送等により基地局４の記憶部１４に記憶される。
【００１４】
図３は、車両２に搭載されているエンジン制御装置のブロック構成図である。図中符号２０で示すものは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）であり、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）２２、読出し専用メモリ（以下、ＲＯＭという）２４、ランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭという）２６、制御プログラム・制御パラメータメモリ２８、外部入出力回路３０を備え、これらは互いにバス３２により接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ２２は、設定された制御プログラム、制御パラメータ等に基づいてエンジン制御のための各種演算処理を実行する。また、ＲＯＭ２４にはＣＰＵ２２で演算処理を実行するために必要な制御プログラム等が記憶されている。また、ＲＡＭ２６にはＣＰＵ２２による演算結果、受信制御装置４２を介して受信されたデータ等が一時的に記憶される。更に、制御プログラム・制御パラメータメモリ２８には、変更が必要となる可能性のある制御プログラム・制御パラメータが記憶されている。
【００１６】
外部入出力回路３０には、エアフローメータ３４、回転数センサ３６及び酸素センサ３８が接続され、エアーフローメータ３４により計測されたエンジンが吸入する吸入空気量ＧＡを示す信号、回転数センサ３６により検出されたエンジン回転数ＮＥを示す信号及び酸素センサ３８により検出された排気ガス中の酸素濃度を示す信号が入力される。
【００１７】
また、外部入出力回路３０には、インジェクタ４０が接続され、インジェクタ４０に対して駆動信号が出力される。更に、外部入出力回路３０には、受信制御装置４２が接続され、基地局４から送信される制御プログラム、制御パラメータに関する信号の受信を行う。一方、外部入出力回路３０には、送信制御装置４４が接続され、基地局４に対して車両状態情報、例えば車両走行状況、車両異常情報等の送信を行う。
【００１８】
また、外部入出力回路３０には、ＧＰＳコンピュータ４６が接続されている。このＧＰＳコンピュータ４６には、受信制御装置４８が接続されており、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信してＧＰＳコンピュータ４６に入力する。ＧＰＳコンピュータ４６は、ＧＰＳ信号に基づいて自車位置測位を行い、車両位置情報をＥＣＵ２０に入力する。
【００１９】
このエンジン制御装置においては、記憶されている大気圧データを常に最新のものに更新している。即ち、図４に示すように、ＣＰＵ２２は、受信制御装置４２により受信された、基地局４から送信されるその地域又は地方の大気圧データを外部入出力回路３０を介して受信すると（ステップＳ１０）、この大気圧データを制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶する（ステップＳ１１）。この大気圧データの更新は、一定時間間隔で繰り返し行われるものであることから制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧データは常に最新のもとなる。
【００２０】
このエンジン制御装置においては、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧データに基づいた燃料噴射量を求める。即ち、ＣＰＵ２２は、空燃比（エンジンに吸入される混合気中の空気／燃料の重量比）Ａ／Ｆを酸素センサ３８の出力信号から求め、その空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比となるようにインジェクタ４０からの燃料噴射量である目燃料噴射時間ＴＡＵを数式１に基づき算出する（ステップＳ２０）。
【００２１】
［数式１］ ＴＡＵ＝Ｋ×（ＧＡ／ＮＡ）×ＦＡＦ
ここで、Ｋは定数、ＧＡは吸入空気量、ＮＥはエンジン回転数であり、Ｋ・（ＧＡ／ＮＥ）は理論空燃比を得るように設定された基本噴射時間である。また、ＦＡＦは酸素センサ３８の出力信号の変化に伴い変化するフィードバック補正係数であり、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比となるように基本燃料噴射時間Ｋ・（ＧＡ／ＮＥ）を補正する。
【００２２】
ＣＰＵ２２はさらに、この目標燃料噴射時間ＴＡＵに対して後述する補正係数ＫＦＰＣを乗算して最終燃料噴射時間を算出し（ステップＳ２１）、この最終燃料噴射時間に応じた駆動信号を、図３に示す外部入出力回路３０を介してインジェクタ４０に出力する。この信号の出力により、インジェクタ４０の開弁時間が制御されて所定量の燃料が噴射される。
【００２３】
次に、図６に示すフローチャートにしたがって、ＣＰＵ２２により行われる補正係数ＫＦＰＣの演算方法について説明する。先ず、エアーフローメータ３４において検出され吸入空気量ＧＡ、回転数センサ３６において検出されたエンジン回転数ＮＥ、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧データＰＡを読み込み、続いてＧＮ＝ＧＡ／ＮＥを求める（ステップＳ３０）。
【００２４】
次に、単位回転当たり空気量ＧＮＭＡＸを演算する（ステップＳ３１）。単位回転当たり空気量ＧＮＭＡＸは任意のエンジン回転数ＮＥのスロットル弁全開時における標準的な単位回転当たりの吸入空気量であって、標準大気圧及び標準吸気温のもとで予め試験等でそれぞれ求められており、マップデータとしてＲＯＭ２４に記憶されている。従って、単位回転当たり空気量ＧＮＭＡＸはステップＳ３０で得たエンジン回転数ＮＥに基づきこのマップデータを参照することにより求められる。
【００２５】
次に、推定吸気管圧力Ｐ１を算出する（ステップＳ３２）。このＧＮとＧＮＭＡＸとの比は、インジェクタ４０の噴口付近の圧力（噴口圧）と強い相関関係があり、ＧＮ／ＧＮＭＡＸ＝０の時は、真空であり、ＧＮ／ＧＮＭＡＸ＝１の時は、大気圧と考えることができる。従って、ＧＮ／ＧＮＭＡＸでインジェクタ４０の噴口付近の圧力を推定することができる。次に、補正係数ＫＦＰＣを数式２に基づいて算出する（ステップＳ３３）。
【００２６】
［数式２］ ＫＦＰＣ＝［Ｃ／（Ｃ＋ＰＡ−Ｐ１）］1/2
ここでＣは設定燃圧であり、ＰＡは制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている大気圧である。このエンジン制御装置においては、基地局４から送信されるその車両が位置する地域又は地方の最新の大気圧データに基づいて最終燃料噴射時間が求められる。
【００２７】
従って、最終燃料噴射時間をその車両が位置する地域又は地方における最適値とすることができるため、車両の走行性能を向上させることができると共に燃料消費量を適正な量とすることができる。
【００２８】
次に、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されているエンジン制御のための制御プログラムを基地局４から送信される制御プログラムに変更する場合について説明する。制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８には、数式１を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムが記憶されているが、空燃比Ａ／Ｆがより理論空燃比に近い値になるように、フィードバック補正係数ＦＡＦをフィードバック補正係数ＦＡＦ’に変更した、数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムに変更する必要が生じた場合を例として説明する。
【００２９】
［数式３］ ＴＡＵ＝Ｋ×（ＧＡ／ＮＡ）×ＦＡＦ’
図７のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２２は、基地局４から送信される数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムを受信制御装置４２，外部入出力回路３０を介して受信すると、それが１回目の受信の場合にはＲＡＭ２６に記憶する（ステップＳ４０）。次に、基地局４から送信される数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムを受信制御装置４２，外部入出力回路３０を介して受信すると、それが２回目の受信の場合にはＲＡＭ２６に記憶し（ステップＳ４１）、１回目に受信した制御プログラムと２回目に受信した制御プログラムとが一致しているか否かの判断を行う（ステップＳ４２）。
【００３０】
ここで１回目に受信した制御プログラムと２回目に受信した制御プログラムとが一致している場合には、ＧＰＳコンピュータ４６に接続されている表示部（図示せず）に制御プログラム書換え要求表示を行う（ステップＳ４３）。
【００３１】
次に、制御プログラムの書換えを要求するための書換えボタン（図示せず）が運転者等により操作されたか否かの判断を行い（ステップＳ４４）、操作された場合にエンジンが停止しているか否かの判断を行う（ステップＳ４５）。従って、書換えボタンが運転者等により操作された場合であってもエンジンが停止していない場合には制御プログラムの書換えは行われない。
【００３２】
上述のステップＳ４５において、エンジンが停止していると判断された場合には、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている数式１を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムをＲＡＭ２６に記憶されている数式３を含む目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムに書換える（ステップＳ４６）。この制御プログラムの書換えが行われている期間中は、ＧＰＳコンピュータ４６に接続されている表示部に制御プログラム書換え中表示を行う（ステップＳ４７）。
【００３３】
なお、制御プログラムの書換えが全て終了したか否かの判断は常に行われており（ステップＳ４８）、制御プログラムの書換え期間中に、エンジンが始動された場合には、エンジン制御に書換え前の制御プログラムが用いられ、エンジンが停止した時点で書換えボタンが操作された場合に、再度制御プログラムの書換えが行われる。書換えが終了したら、書換えの終了したことを基地局４へ送信して（ステップ４９）、その後は基地局にて管理を行う。
【００３４】
このエンジン制御装置においては、制御プログラムの変更が必要になった場合においても、基地局４から制御プログラムを送信することにより、制御プログラムの変更を行うことができる。従って、制御プログラムの変更のために車両を修理工場に持っていく等の手間が省け車両所有者の労力の低減を図ることができる。また、所定の地域を走行している車両の制御パラメータのみを一斉に変更することができることから制御プログラムのバージョンアップ等、制御プログラムの変更に伴う労力、コストの低減を図ることができる。
【００３５】
なお、上述した例においては、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の大気圧情報の送信を受け、この大気圧情報に基づいて目標燃料噴射時間の演算を行っているが、基地局４から送信された大気圧情報に基づいて点火時期を演算するための制御パラメータを変更するようにしても良い。
【００３６】
また、上述した例においては、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の大気圧情報の送信を受けているが、その地域又は地方の予想日照量、予想最高気温等の情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、予想日照量が大きく、又は予想最高気温が高い場合には、エンジンの空燃比を通常よりもリッチに設定するように制御パラメータを変更してＮＯXの発生を抑制するようにすることができる。また、最高気温が高い場合には、冷却ファンを回すことにより燃料のパーコレーションの発生を防止することができ、また燃料配管のベーパの発生を防止することができる。
【００３７】
また、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の予想最低気温の情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、予想最低気温が低い場合には、エンジン内の湿度除去の制御を行うことによりスロットルバルブ、エア通路等の凍結を防止することができる。また、車載の蓄熱材を暖め翌朝のエンジン始動に備える制御を行う場合には、翌朝のエンジン始動性の向上を図ることができる。
【００３８】
また、基地局４から気象情報として、その地域又は地方の大気圧、気温情報の送信を受け、大気圧、気温情報に基づいてＶＶＴ(Variable Valve Timing)付きエンジンの冷間始動時に、ＶＶＴの最遅角の制限を行うように制御パラメータを変更することも可能である。ＶＶＴの最遅角でインテークバルブの閉じが遅い場合には、高地における冷間始動時に吸入空気量が少なくなるため、トルク発生量が小さくなるが、ＶＶＴの最遅角の制限を行うことによりトルク発生量の低減を抑制することができる。
【００３９】
また、湿度情報の送信を受けることより、湿度が低い場合には、その湿度情報に基づいて制御パラメータを変更して点火時期を調整することによりノッキングの発生を抑制することができる。
【００４０】
また、基地局４から気象情報として、その地域又は地方における光化学スモッグ注意報の情報の送信を受けた場合には、エンジンの空燃比を通常よりもリッチに設定するように制御パラメータを変更してＮＯXの発生を抑制するようにすることができる。
【００４１】
また、上述した例においては、基地局４から気象情報の送信を受けているが、道路状況に関する情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、その地域で渋滞が発生している場合には、発進時におけるトルクの上昇が緩やかになるように制御パラメータの変更を行うことが可能になり、急発進や飛び出し感を抑制することができる。
【００４２】
また、上述した例においては、基地局４から気象情報の送信を受けているが、エンジン性能の変更に関する情報の送信を受けるようにしても良い。この場合に、その情報に基づいて、燃料噴射時間、点火時期等のエンジン制御のためのパラメータを変更することにより、エンジン性能の変更を行うことができる。
【００４３】
また、上述の実施の形態において、制御プログラム・制御パラメータ記憶部２８に記憶されている制御プログラムを基地局４から送信される制御プログラムに変更する場合には、書換えボタンが操作された場合に、制御プログラムの書換えを行っているが、１回目に受信した制御プログラムと２回目に受信した制御プログラムとが一致した場合に、エンジンが停止していることを条件として制御プログラムの書換えを行うようにしても良い。
【００４４】
また、上述の実施の形態においては、目標燃料噴射時間を演算するための制御プログラムを基地局４から送信し、制御プログラム・制御パラメータメモリ２８に記憶されている制御プログラムを基地局４から送信される制御プログラムに変更しているが、点火時期を制御するための制御プログラム等、他の制御プログラムを送信するようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、基地局から送信される制御プログラムを受信し、記憶されている制御プログラムを受信した制御プログラムに変更するため、制御プログラムを変更するための労力、コストの低減を図ることができる。また、エンジンが停止している状態で制御プログラムの変更を行うことから制御プログラムの変更を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係るエンジン制御装置を搭載した車両を含むエンジン制御システムの全体構成図である。
【図２】 実施形態に係る基地局のシステム構成図である。
【図３】 実施形態に係る車両に搭載されているエンジン制御装置のブロック構成図である。
【図４】 エンジン制御装置における大気圧データの更新のためのフローチャートである。
【図５】 エンジン制御装置における最終燃料噴射時間の演算のためのフローチャートである。
【図６】 エンジン制御装置における補正係数の演算のためのフローチャートである。
【図７】 実施形態に係るエンジン制御装置における制御プログラムの変更のためのフローチャートである。
【符号の説明】
２…車両、４…基地局、６…ＧＰＳ衛星、１０…受信制御部、１２…データ処理部、１４…記憶部、１６…送信制御部、２０…ＥＣＵ、２８…制御プログラム・制御パラメータメモリ、４０…インジェクタ、４２…受信制御装置。
Claims (2)
- 設定された制御プログラムに基づいてエンジンの制御を行うエンジン制御装置において、
所定の情報を収集している基地局から送信される制御プログラムを受信する受信手段と、
前記エンジンが停止していることを判断するエンジン停止判断手段と、
前記エンジン停止判断手段により前記エンジンが停止していると判断された場合に、設定された前記制御プログラムを前記受信手段により受信した前記制御プログラムに更新する制御プログラム更新手段とを備え、
前記制御プログラム更新手段は、前記受信装置によって一回目に受信した前記制御プログラムを記憶しておき、記憶しておいた一回目に受信した該制御プログラムと前記受信装置によって二回目に受信した前記制御プログラムとを比較して両者が一致すると判断した場合に、前記制御プログラムの書換えが運転者によって要求されているかの判断を行い、前記制御プログラムの書換えが運転者によって要求されていると判断した場合に、設定された前記制御プログラムを受信した前記制御プログラムによって更新することを特徴とするエンジン制御装置。 - 前記制御プログラム更新手段による前記制御プログラムの書換え期間中に前記エンジンが始動された場合には、エンジン制御に書替え前の前記制御プログラムが用いられることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
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