JP3729892B2 - 内燃機関により駆動される車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関により駆動される車両の制御装置に関し、特に機関に供給する混合気の空燃比及び／又は車両の自動変速機を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関始動時に冷却水温に応じて供給燃料量を増量する制御や、スロットル弁をバイパスする通路を介して供給する２次空気量を冷却水温に応じて制御する技術は従来より知られている。また、始動中に機関回転数が上昇した場合や高地で空気密度が低い場合には、点火プラグのくすぶりを考慮して始動時の燃料供給量を減量する技術も従来より知られている。
【０００３】
さらに、始動直後においては、冷却水温に応じて供給燃料量の初期値を設定し、時間経過に伴って減少させるようにした制御方法が従来より知られている（特開昭５９−４６３２９号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の機関始動時又は始動直後の制御手法では、低温での始動→機関停止を繰り返した場合や、低温で運転を開始した後、暖機が完了する前に運転を終了するようなことを繰り返した場合には、点火プラグにカーボンが堆積し、運転者が気づかないうちに点火プラグのくすぶり状態を悪化させ、排気ガス特性を悪化させたり、機関排気系の触媒装置の性能劣化を早める等の問題があった。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することを可能にする車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関及び自動変速機を備え、前記機関により駆動される車両の制御装置において、前記機関の運転状態を記憶する運転状態記憶手段と、該運転状態記憶手段の記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度を算出する機関暖機状態算出手段と、前記過去に亘って平均化された機関温度に応じて前記機関及び前記自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータを設定する制御手段とを設けるようにしたものである。
【０００７】
また、前記過去に亘って平均化された機関温度は、過去の機関温度の漸化式で表されることが望ましい。
【０００８】
また、前記制御パラメータは、前記機関に供給する燃料量あるいは前記機関の吸入空気量とすることが望ましい。
【０００９】
また、前記制御パラメータは前記自動変速機の変速特性とすることが望ましい。
【００１０】
【作用】
本発明の車両の制御装置によれば、機関の運転状態が記憶され、その記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度が算出され、過去に亘って平均化された機関温度に応じて機関及び自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータが設定される。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係る車両に搭載された内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体の構成図であり、エンジン１は図示しない変速機を介して当該車両の駆動輪を駆動するように構成されている。
【００１３】
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３は、例えばモータからなる電動アクチュエータ（以下「スロットルアクチュエータ」という）２０に機械的に接続され、スロットルアクチュエータ２０により駆動可能に構成されている。スロットルアクチュエータ２０は、電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５はスロットルアクチュエータ２０を介してスロットル弁３の開度を制御する。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
【００１５】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１７】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１２及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１３が取り付けられている。エンジン回転数センサ１２は、エンジン１の各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気筒判別センサ１３は、特定の気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１８】
エンジン１の各気筒には点火プラグ１９が設けられ、ディストリビュータ１８を介してＥＣＵ５に接続されている。また、本実施例では、変速機は自動変速機であり、そのシフト位置（ギヤ比）を変更するための変速アクチュエータ２１がＥＣＵ５に接続されている。
【００１９】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の三元触媒１５の上流側には、空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６（以下「Ｏ2センサ１６」という）が装着されており、このＯ2センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ５には、さらに当該車両のアクセルペダルの踏み込み量ＡＣＣ（以下「アクセル開度」という）を検出するアクセル開度センサ２２、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ２３及び車速Ｖを検出する車速センサ２４が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。
【００２１】
ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１９、スロットルアクチュエータ２０及び変速アクチュエータ２１に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。
【００２２】
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間）ＴＯＵＴ、点火時期、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤ、シフト位置を演算し、その演算結果に応じた駆動信号を出力する。以下に述べる各処理はいずれもＣＰＵ５ｂで実行される。
【００２３】
図２は、燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行される。
【００２４】
先ずステップＳ１では、検出したエンジン水温ＴＷの平均値ＴＷＡＶＥを下記式（１）により算出する。
【００２５】
ここで、（ｎ），（ｎ−１）は、それぞれ今回値及び前回値を示すために付加したものであり、Ａは例えば１００００Ｈに設定される所定値、ＫＴＷＡＶＥは、１からＡの間の値に設定されるなまし係数である。
【００２６】
次いで、前回運転時（前回イグニッションスイッチがオフされる直前の）のエンジン水温平均値（以下「過去平均水温」という）ＴＷＡＶＥＯＬＤに応じて図４（ａ）に示すＫＴＷＯＬＤ１テーブルを検索し、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤの基本値ＫＴＷＯＬＤ１を算出する（ステップＳ２）。ＫＴＷＯＬＤ１テーブルは、ＴＷＡＶＥＯＬＤ値が増加するほど、ＫＴＷＯＬＤ１値が増加する傾向に設定されている。
【００２７】
続くステップＳ３では、ステップＳ１で算出した平均水温ＴＷＡＶＥに応じて図４（ｂ）に示すＫＴＷＲＥＴテーブルを検索し、戻し係数ＫＴＷＲＥＴを算出する。ＫＴＷＲＥＴテーブルは、ＴＷＡＶＥ値が所定値ＴＷＡＶＥ１より大きくなると１．０より大きくなるように設定されている。
【００２８】
ステップＳ４では、次式（２）により、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤを算出する。
【００２９】
ＫＴＷＯＬＤ＝ＫＴＷＯＬＤ１×ＫＴＷＲＥＴ …（２）
これにより、過去平均水温ＴＷＡＥＯＬＤが低いときでも現在の水温が高いときは、ＫＴＷＯＬＤ１値は増加方向に補正される。
【００３０】
続くステップＳ５では、式（２）により算出したＫＴＷＯＬＤ値が１．０より大きいか否かを判別し、ＫＴＷＯＬＤ≦１．０であるときは直ちに、またＫＴＷＯＬＤ＞１．０であるときはＫＴＷＯＬＤ＝１．０として、ステップＳ７に進む。
【００３１】
ステップＳ７では、次式（３）により燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出する。
【００３２】
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＡＰ×ＫＴＷＯＬＤ×Ｋ１＋Ｋ２ …（３）
ここに、ＴＩＭＡＰは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本燃料噴射時間であり、このＴＩＭＡＰ値を決定するためのマップが記憶手段５ｃに記憶されている。
【００３３】
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数（例えばエンジン水温ＴＷの応じて設定される水温増量係数ＫＴＷ、始動終了時のエンジン水温ＴＷに応じて初期値が設定され、その後の時間経過に伴って漸減される始動後補正係数ＫＡＳＴなど）の積及び補正変数の和であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定される。
【００３４】
図３は、平均水温ＴＷＡＶＥの記憶を行う処理のフローチャートであり、ステップＳ１１では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判別し、オフされていなければ直ちに本処理を終了する。オフされたときは、平均水温ＴＷＡＶＥを過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤとし（ステップＳ１２）、他のパワーダウン処理を実行して（ステップＳ１３）、本処理を終了する。なお、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤは、バッテリによりバックアップされたＲＡＭに格納する。
【００３５】
以上のように図２、３の処理により、イグニッションスイッチが前回オフされたときのエンジン水温ＴＷの平均値ＴＷＡＶＥを過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤとして記憶し、ＴＷＡＶＥＯＬＤ値が低いほど、供給燃料量を減少させるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００３６】
図５は、スロットル弁３の開度の制御処理のフローチャートである。
【００３７】
先ずステップＳ２１では、アクセル開度ＡＣＣが低開度か否かを判別し、低開度でないときは、アクセル開度ＡＣＣに応じてスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを設定し（ステップＳ２２）、そのスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤに応じてスロットル弁３を駆動する（ステップＳ３４）。
【００３８】
アクセル開度ＡＣＣが低開度であるときは、図２の処理で算出した暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤに応じて図６（ａ）に示すＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルを検索し、空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを算出する（ステップＳ２３）。ＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルは、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤが減少するほど増加するような傾向で設定されている。
【００３９】
ついで、エンジン水温ＴＷに応じて図６（ｂ）に示すθＴＨＢＡＳＥテーブルを検索し、スロットル弁開度指令値の基本値θＴＨＢＡＳＥを算出する（ステップＳ２４）。θＴＨＢＡＳＥテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほどθＴＨＢＡＳＥ値が減少するように設定されている。続くステップＳ２５では、次式（４）により、基本値θＴＨＢＡＳＥを補正する。
【００４０】
θＴＨＢＡＳＥ＝θＴＨＢＡＳＥ×ＫＴＨＢＡＳＥＴＷ …（４）
次にステップＳ２６でエンジン水温ＴＷに応じて図６（ｃ）に示すＮＥＯＢＪテーブルを検索し、目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪを算出する。ＮＥＯＢＪテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほどＮＥＯＢＪ値が減少するように設定されている。そして、ステップＳ２６で算出したＮＥＯＢＪ値を次式（５）により補正する（ステップＳ２７）。
【００４１】
ＮＥＯＢＪ＝ＮＥＯＢＪ×ＫＴＨＢＡＳＥＴＷ …（５）
続くステップＳ２８では、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＯＢＪとなるようにスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを決定する処理を行う。即ち、先ず目標回転数ＮＥＯＢＪと検出したエンジン回転数ＮＥとの偏差ΔＮＥ（＝ＮＥＯＢＪ−ＮＥ）及び検出したエンジン回転数ＮＥの変化量ΔＤＮＥ（＝ＮＥ（ｎ−１）−ＮＥ（ｎ））を算出し、これらの算出値を下記式（６）〜（９）に適用して、比例項ＦＢＰ（ｎ）、積分項ＦＢＩ（ｎ）及び微分項ＦＢＤ（ｎ）を算出し、これらの和としてフィードバック補正項ＮＦＢ算出する。
【００４２】
ＦＢＰ（ｎ）＝ΔＮＥ×ＫＮＥＰ …（６）
ＦＢＩ（ｎ）＝ΔＮＥ×ＫＮＥＩ＋ＦＢＩ（ｎ−１） …（７）
ＦＢＤ（ｎ）＝ΔＤＮＥ×ＫＮＥＤ …（８）
ＮＦＢ＝ＦＢＰ（ｎ）＋ＦＢＩ（ｎ）＋ＦＢＤ（ｎ） …（９）
ここで、ＫＮＥＰ，ＫＮＥＩ及びＫＮＥＤは、それぞれ所定値に設定される比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲインである。
【００４３】
そして、次式（１０）により基本値θＴＨＢＡＳＥを補正してスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを算出する。
【００４４】
θＴＨＣＭＤ＝θＴＨＢＡＳＥ＋ＮＦＢ …（１０）
続くステップＳ２９では、車速Ｖが低車速か（比較的小さい所定車速より低いか）否かを判別し、低車速のときは直ちに前記ステップＳ３４に進む。低車速でないときは、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＤＥＣ（例えば１２００ｒｐｍ）より高いか否かを判別し（ステップＳ３０）、ＮＥ≦ＮＤＥＣであるときは、直ちに前記ステップＳ３４に進む。
【００４５】
ステップＳ３０でＮＥ＞ＮＤＥＣであるときは、エンジン回転数ＮＥに応じて図６（ｄ）に示すθＴＨＬテーブルを検索し、所定下限開度θＴＨＬを算出する（ステップＳ３１）。そして、ステップＳ２８で算出したスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤが所定下限開度θＴＨＬより大きいか否かを判別し（ステップＳ３２）、θＴＨＣＭＤ＞θＴＨＬであるときは直ちに、またθＴＨＣＭＤ≦θＴＨＬであるときは、θＴＨＣＭＤ＝θＴＨＬとして（ステップＳ３３）、前記ステップＳ３４に進む。
【００４６】
以上のように図５の処理により、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いほど小さな値に設定される暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤに応じて空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを設定し、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いほどスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤが大きくなるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００４７】
図７は、自動変速機のシフト位置を制御する処理のフローチャートである。
【００４８】
先ずステップＳ４１では、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤに応じて図８（ａ）に示すＫＡＴＶＴＷテーブルを検索し、車速補正係数ＫＡＴＶＴＷを算出する。ＫＡＴＶＴＷテーブルは、ＫＴＷＯＬＤ値が１．０より小さくなるほどＫＡＴＶＴＷ値が減少する傾向に設定されている。
次いで、次式（１１）により検出した車速Ｖに車速補正係数ＫＡＴＶＴＷを乗算して補正車速ＶＣＲを算出する（ステップＳ４２）。
【００４９】
ＶＣＲ＝Ｖ×ＫＡＴＶＴＷ …（１１）
これにより、補正車速ＶＣＲは、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いほど、より低い値となる。
【００５０】
そして、検出したスロットル弁開度θＴＨ及び補正車速ＶＣＲに応じて、図８（ｂ）に示すシフト位置マップを検索し、自動変速機のシフト位置を決定し（ステップＳ４３）、該決定したシフト位置となるように変速アクチュエータ２１を駆動する（ステップＳ４４）。なお、この際シフト位置の変更に伴うトルクショック低減のための処理を行う。
【００５１】
シフト位置は、θＴＨ値とＶＣＲ値とによって決まるマップ上の座標が、図８（ｂ）の領域Ａにあるとき１速とされ、同様に領域Ｂ，Ｃ，Ｄにあるとき、それぞれ２速、３速、４速とされる。なお、シフト位置マップは、スロットル弁開度θＴＨと補正車速ＶＣＲに代えて、アクセル開度ＡＣＣと補正車速ＶＣＲに応じて設定してもよい。
【００５２】
以上のようにシフト位置の決定に補正車速ＶＣＲを用いることにより、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いときは、実車速Ｖを用いるより低速ギヤが選択され、エンジン回転数ＮＥが高めに設定されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００５３】
次に本発明の第２の実施例を図９〜図１５を参照して説明する。
【００５４】
図９は本実施例にかかる始動モード累積時間算出処理のフローチャートであり、本処理は所定時間（例えば２００ｍｓｅｃ）毎に実行される。本処理は、始動モード、即ちクランキングの実行時間を累積（積算）する処理である。
【００５５】
先ずステップＳ５１では、始動モード（クランキング中）か否かを判別する。この判別は例えば図１０（ａ）に示すように行う。即ち、エンジン回転数ＮＥがクランキング判定値ＮＳＴＲ（例えば４５０ｒｐｍ）以下のとき始動モードと判定し（ステップＳ７１、Ｓ７２）、ＮＥ＞ＮＳＴＲであるときは始動モードでないと判定する（ステップＳ７３）。そして、始動モードと判定したときは、図１３の処理で用いるＡＴ制御用始動悪化補正係数ＫＰＬＧＡＴを、図１１の処理で前回運転時に算出した始動悪化補正係数ＫＰＬＧ（最終値）に設定する（ステップＳ７２）。
【００５６】
ステップＳ５１で始動モードのときは、エンジン１が完爆状態に達したことを「１」で示す完爆フラグＦＴＳＴＲＴを「０」とするとともに、加算項ＤＴＳＴＲＴを第１の所定値ＤＴＳＴＲＴＨに設定する（ステップＳ５２）。次いで次式（１２）によりクランキング累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）を算出する（ステップＳ５６）。
【００５７】
ＴＳＴＲＴ（ｎ）＝ＴＳＴＲＴ（ｎ−１）＋ＤＴＳＴＲＴ …（１２）
そして、ＴＳＴＲＴ（ｎ）値が１６進数のＦＦ（ＦＦＨ）より大きいか否かを判別し（ステップＳ５７）、ＴＳＴＲＴ（ｎ）≦ＦＦＨであるときは直ちに、またＴＳＴＲＴ（ｎ）＞ＦＦＨであるときは、オーバフローフラグＦＴＳＴＲＴＯＶを「１」に設定して（ステップＳ５８）、本処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ５１で始動モードでないときは、ステップＳ５３に進み、完爆フラグＦＴＳＴＲＴが「１」か否かを判別し、ＦＴＳＴＲＴ＝０であるときは、エンジン回転数ＮＥが完爆判定値ＮＳＴＲＨより高いか否かを判別する（ステップＳ５４）。その結果ＮＥ≦ＮＳＴＲＨであるときは、ステップＳ５５に進み、加算項ＤＴＳＴＲＴに第１の所定値ＤＴＳＴＲＴＨより小さい第２の所定値ＤＴＳＴＲＴＬを設定して、前記ステップＳ５６に進む。
【００５９】
ステップＳ５３又はＳ５４の答が肯定（ＹＥＳ）のとき、即ちＦＴＳＴＲＴ＝１又はＮＥ＞ＮＳＴＲＨであるときは、ステップＳ５９に進み、オーバフローフラグＦＴＳＴＲＴＯＶが「１」か否かを判別する。そして、ＦＴＳＴＲＴＯＶ＝０であるときは直ちに、またＦＴＳＴＲＴＯＶ＝１であるときは、累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）＝ＦＦＨとして（ステップＳ６０）、ステップＳ６１に進む。
【００６０】
ステップＳ６１では、次式（１３）により累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）の減算修正を行う。
【００６１】
ＴＳＴＲＴ（ｎ）＝ＴＳＴＲＴ（ｎ−１）−ＤＴＳＴＲＨ …（１３）
次いで、完爆フラグＦＴＳＴＲＴを「１」に設定するとともにオーバフローフラグＦＴＳＴＲＴＯＶを「０」に設定して（ステップＳ６２）、本処理を終了する。
【００６２】
本処理によりクランキング累積時間ＴＳＴＲＴが算出され、完爆後は減算修正される。したがって、完爆後の運転時間が長ければ累積時間ＴＳＴＲＴは０となる。なお、ＴＳＴＲＴ（ｎ）の初期値は、前回運転時に算出した最終値であってバックアップＲＡＭに格納していたものであり、始動→エンジン停止を繰り返したような場合には、ＴＳＴＲＴ（ｎ）値は増加する。
【００６３】
図１０（ｂ）は、エンジンストール（エンスト）の判断を行う処理のフローチャートであり、本処理は優先度の高い処理が実行されていないバックグラウンドにおいて実行される。
【００６４】
ステップＳ８１では、ＴＤＣ信号が発生したか否かを判別し、発生していなければ直ちに、また発生したときはダウンカウントタイマＴＥＮＳＴに所定時間ｔＥＮＳＴ（例えば１．５秒）を設定して、ステップＳ８３に進む。
【００６５】
ステップＳ８３では、タイマＴＥＮＳＴの値が０か否かを判別し、ＴＥＮＳＴ＞０であるときは、エンストしていないと判定してエンストフラグＦＥＮＳＴを「０」に設定する（ステップＳ８４）一方、ＴＥＮＳＴ＝０となったときは、エンストと判断して、始動モードをリセットするとともにエンストフラグＦＥＮＳＴを「１」に設定する。
【００６６】
図１１は、燃料噴射量ＴＯＵＴを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行される。
【００６７】
先ずステップＳ９１では、エンジン水温ＴＷに応じて図１２（ａ）に示すＴＳＴＲＴＢテーブルを検索し、クランキング時間の基準値ＴＳＴＲＴＢを算出する。ＴＳＴＲＴＢテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほどＴＳＴＲＴＢ値が減少する傾向に設定されているが、高水温領域では逆の傾向に設定されている。次いで大気圧ＰＡに応じて図１２（ｂ）に示すＫＰＡＳＴＲテーブルを検索し、大気圧補正係数ＫＰＡＳＴＲを算出する。ＫＰＡＳＴＲテーブルは、大気圧ＰＡが低下するほど、ＫＰＡＳＴＲ値が増加する傾向に設定されている。
【００６８】
続くステップＳ９３では、下記式（１４）により基準値ＴＳＴＲＴＢを補正するとともに、下記式（１５）により図９の処理で算出したクランキング累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）と大気圧補正後の基準値ＴＳＴＲＴＢとの偏差ＤＳＴＲＴＸを算出する。
【００６９】
ＴＳＴＲＴＢ＝ＴＳＴＲＴＢ×ＫＰＡＳＴＲ …（１４）
ＤＳＴＲＴＸ＝ＴＳＴＲＴ（ｎ）−ＴＳＴＲＴＢ …（１５）
次いで偏差ＤＳＴＲＴＸに応じて図１２（ｃ）に示すＫＰＬＧテーブルを検索し、始動悪化補正係数ＫＰＬＧを算出する。ＫＰＬＧテーブルは、ＤＳＴＲＴＸ値が増加するほどＫＰＬＧ値が減少する傾向に設定されている（ステップＳ９４）。そして、次式（１６）により燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出して（ステップＳ９５）、本処理を終了する。
【００７０】
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＡＰ×ＫＰＬＧ×Ｋ１＋Ｋ２ …（１６）
ここで、ＴＩＭＡＰ，Ｋ１，Ｋ２は、前記式（３）と同一である。
【００７１】
以上のように図１１の処理により、クランキング累積時間ＴＳＴＲが基準値ＴＳＴＲＴＢより長くなるほど、始動悪化補正係数ＫＰＬＧを小さな値に設定し、供給燃料量を減少させるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００７２】
図１３は、本実施例におけるスロットル制御処理のフローチャートであり、図５に示す第１の実施例のステップＳ２３をステップＳ２３ａに代えたものである。これ以外の点は、図５の処理と同一である。
【００７３】
ステップＳ２３ａでは、始動悪化補正係数ＫＰＬＧに応じて図１５（ａ）に示すＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルを検索し、空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを算出する。ＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルは、ＫＰＬＧ値が減少するほど、ＫＴＨＢＡＳＥＴＷ値が増加する傾向に設定されている。そして、図５の処理と同様に、空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷによりスロットル弁開度指令値の基本値θＴＨＢＡＳＥを補正して、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを算出する。
【００７４】
以上のように図１３の処理により、クランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いほど小さな値に設定される始動悪化補正係数ＫＰＬＧに応じて空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを設定し、クランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いほどスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤが大きくなるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００７５】
図１４は、本実施例における自動変速機のシフト位置を制御する処理のフローチャートであり、図７に示す第１の実施例のステップＳ４１をステップＳ４１ａに代えたものである。これ以外の点は、図７の処理と同一である。
【００７６】
ステップＳ４１ａでは、先ずエンジン水温ＴＷに応じて図１５（ｂ）に示すＫＡＴＶＴＷテーブルを検索し、車速補正係数の上限値ＫＡＴＶＴＷＨ（同図に実線で示す）及び下限値ＫＡＴＶＴＷＬ（同図に破線で示す）を算出する。そして、図１０（ａ）の処理で設定したＡＴ制御用始動悪化補正係数ＫＰＬＧＡＴに応じて、ＫＰＬＧＡＴ値が小さいほどＫＡＴＶＴＷ値が小さくなるように補間演算を行う。なお、図１５（ｂ）においてエンジン水温ＴＷの高温領域では上限値ＫＡＴＶＴＷＨと下限値ＫＡＴＶＴＷＬとが一致しており、補間演算は行わない。
【００７７】
そして、図７の処理と同様に車速補正係数ＫＡＴＶＴＷにより補正した補正車速ＶＣＲを用いてシフト位置を決定する。
【００７８】
図１４の処理では、現在のエンジン水温ＴＷが低いとき及び／又はＫＰＬＧＡＴ値が小さいときは、実車速Ｖを用いるより低速ギヤが選択され、エンジン回転数ＮＥが高めに設定されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００７９】
なお、上述した各実施例では、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いとき又はクランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いときは、燃料噴射時間ＴＯＵＴの補正、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤの補正及び自動変速機のシフト位置の補正（補正車速を用いたシフト位置の選択）のすべてを行うようにしたが、これらの補正のいずれか１つ又はいずれか２つの組合せを実行するようにしてもよい。
【００８０】
また、上述した実施例は自動変速機を備えた車両の場合について説明したが、供給燃料量やスロットル弁開度（吸入空気量）の制御は、エンジンの制御であり、手動変速機の車両にも適用しうるものである。また、スロットル弁開度の制御に代えて、又はこれとともに、スロットル弁をバイパスして供給する２次空気量を、過去平均水温が低いほど、又はクランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いほど、増加させるように制御してもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の車両の制御装置によれば、機関の運転状態が記憶され、その記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度が算出され、過去に亘って平均化された機関温度に応じて機関及び自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータが設定されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
特に、自動変速機では、機関温度が低いとき、自動変速機における低速ギヤが選択されることにより、機関のエンジン回転数が高めに制御されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】燃料噴射時間を算出する処理のフローチャートである。
【図３】エンジン水温の平均値を算出する処理のフローチャートである。
【図４】図２の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図５】スロットル弁開度の制御を行う処理のフローチャートである。
【図６】図５の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図７】自動変速機の制御を行う処理のフローチャートである。
【図８】図７の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図９】始動モード累積時間を算出する処理のフローチャートである。
【図１０】始動モード判断及びエンスト判断を行う処理のフローチャートである。
【図１１】燃料噴射時間を算出する処理のフローチャートである。
【図１２】図１１の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図１３】スロットル弁開度の制御を行う処理のフローチャートである。
【図１４】自動変速機の制御を行う処理のフローチャートである。
【図１５】図１３及び１４の処理で用いるテーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
３ スロットル弁
５ 電子コントロールユニット
６ 燃料噴射弁
１０ エンジン水温センサ
２０ スロットルアクチュエータ
２１ 変速アクチュエータ
２２ アクセル開度センサ
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関により駆動される車両の制御装置に関し、特に機関に供給する混合気の空燃比及び／又は車両の自動変速機を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関始動時に冷却水温に応じて供給燃料量を増量する制御や、スロットル弁をバイパスする通路を介して供給する２次空気量を冷却水温に応じて制御する技術は従来より知られている。また、始動中に機関回転数が上昇した場合や高地で空気密度が低い場合には、点火プラグのくすぶりを考慮して始動時の燃料供給量を減量する技術も従来より知られている。
【０００３】
さらに、始動直後においては、冷却水温に応じて供給燃料量の初期値を設定し、時間経過に伴って減少させるようにした制御方法が従来より知られている（特開昭５９−４６３２９号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の機関始動時又は始動直後の制御手法では、低温での始動→機関停止を繰り返した場合や、低温で運転を開始した後、暖機が完了する前に運転を終了するようなことを繰り返した場合には、点火プラグにカーボンが堆積し、運転者が気づかないうちに点火プラグのくすぶり状態を悪化させ、排気ガス特性を悪化させたり、機関排気系の触媒装置の性能劣化を早める等の問題があった。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することを可能にする車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関及び自動変速機を備え、前記機関により駆動される車両の制御装置において、前記機関の運転状態を記憶する運転状態記憶手段と、該運転状態記憶手段の記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度を算出する機関暖機状態算出手段と、前記過去に亘って平均化された機関温度に応じて前記機関及び前記自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータを設定する制御手段とを設けるようにしたものである。
【０００７】
また、前記過去に亘って平均化された機関温度は、過去の機関温度の漸化式で表されることが望ましい。
【０００８】
また、前記制御パラメータは、前記機関に供給する燃料量あるいは前記機関の吸入空気量とすることが望ましい。
【０００９】
また、前記制御パラメータは前記自動変速機の変速特性とすることが望ましい。
【００１０】
【作用】
本発明の車両の制御装置によれば、機関の運転状態が記憶され、その記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度が算出され、過去に亘って平均化された機関温度に応じて機関及び自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータが設定される。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係る車両に搭載された内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の全体の構成図であり、エンジン１は図示しない変速機を介して当該車両の駆動輪を駆動するように構成されている。
【００１３】
エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３は、例えばモータからなる電動アクチュエータ（以下「スロットルアクチュエータ」という）２０に機械的に接続され、スロットルアクチュエータ２０により駆動可能に構成されている。スロットルアクチュエータ２０は、電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に電気的に接続されており、ＥＣＵ５はスロットルアクチュエータ２０を介してスロットル弁３の開度を制御する。スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
【００１５】
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１７】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１２及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１３が取り付けられている。エンジン回転数センサ１２は、エンジン１の各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気筒判別センサ１３は、特定の気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００１８】
エンジン１の各気筒には点火プラグ１９が設けられ、ディストリビュータ１８を介してＥＣＵ５に接続されている。また、本実施例では、変速機は自動変速機であり、そのシフト位置（ギヤ比）を変更するための変速アクチュエータ２１がＥＣＵ５に接続されている。
【００１９】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の三元触媒１５の上流側には、空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６（以下「Ｏ2センサ１６」という）が装着されており、このＯ2センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ５には、さらに当該車両のアクセルペダルの踏み込み量ＡＣＣ（以下「アクセル開度」という）を検出するアクセル開度センサ２２、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ２３及び車速Ｖを検出する車速センサ２４が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。
【００２１】
ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６、点火プラグ１９、スロットルアクチュエータ２０及び変速アクチュエータ２１に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。
【００２２】
ＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、燃料噴射弁６の開弁時間（燃料噴射時間）ＴＯＵＴ、点火時期、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤ、シフト位置を演算し、その演算結果に応じた駆動信号を出力する。以下に述べる各処理はいずれもＣＰＵ５ｂで実行される。
【００２３】
図２は、燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行される。
【００２４】
先ずステップＳ１では、検出したエンジン水温ＴＷの平均値ＴＷＡＶＥを下記式（１）により算出する。
【００２５】
【００２６】
次いで、前回運転時（前回イグニッションスイッチがオフされる直前の）のエンジン水温平均値（以下「過去平均水温」という）ＴＷＡＶＥＯＬＤに応じて図４（ａ）に示すＫＴＷＯＬＤ１テーブルを検索し、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤの基本値ＫＴＷＯＬＤ１を算出する（ステップＳ２）。ＫＴＷＯＬＤ１テーブルは、ＴＷＡＶＥＯＬＤ値が増加するほど、ＫＴＷＯＬＤ１値が増加する傾向に設定されている。
【００２７】
続くステップＳ３では、ステップＳ１で算出した平均水温ＴＷＡＶＥに応じて図４（ｂ）に示すＫＴＷＲＥＴテーブルを検索し、戻し係数ＫＴＷＲＥＴを算出する。ＫＴＷＲＥＴテーブルは、ＴＷＡＶＥ値が所定値ＴＷＡＶＥ１より大きくなると１．０より大きくなるように設定されている。
【００２８】
ステップＳ４では、次式（２）により、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤを算出する。
【００２９】
ＫＴＷＯＬＤ＝ＫＴＷＯＬＤ１×ＫＴＷＲＥＴ …（２）
これにより、過去平均水温ＴＷＡＥＯＬＤが低いときでも現在の水温が高いときは、ＫＴＷＯＬＤ１値は増加方向に補正される。
【００３０】
続くステップＳ５では、式（２）により算出したＫＴＷＯＬＤ値が１．０より大きいか否かを判別し、ＫＴＷＯＬＤ≦１．０であるときは直ちに、またＫＴＷＯＬＤ＞１．０であるときはＫＴＷＯＬＤ＝１．０として、ステップＳ７に進む。
【００３１】
ステップＳ７では、次式（３）により燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出する。
【００３２】
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＡＰ×ＫＴＷＯＬＤ×Ｋ１＋Ｋ２ …（３）
ここに、ＴＩＭＡＰは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本燃料噴射時間であり、このＴＩＭＡＰ値を決定するためのマップが記憶手段５ｃに記憶されている。
【００３３】
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数（例えばエンジン水温ＴＷの応じて設定される水温増量係数ＫＴＷ、始動終了時のエンジン水温ＴＷに応じて初期値が設定され、その後の時間経過に伴って漸減される始動後補正係数ＫＡＳＴなど）の積及び補正変数の和であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定される。
【００３４】
図３は、平均水温ＴＷＡＶＥの記憶を行う処理のフローチャートであり、ステップＳ１１では、イグニッションスイッチがオフされたか否かを判別し、オフされていなければ直ちに本処理を終了する。オフされたときは、平均水温ＴＷＡＶＥを過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤとし（ステップＳ１２）、他のパワーダウン処理を実行して（ステップＳ１３）、本処理を終了する。なお、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤは、バッテリによりバックアップされたＲＡＭに格納する。
【００３５】
以上のように図２、３の処理により、イグニッションスイッチが前回オフされたときのエンジン水温ＴＷの平均値ＴＷＡＶＥを過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤとして記憶し、ＴＷＡＶＥＯＬＤ値が低いほど、供給燃料量を減少させるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００３６】
図５は、スロットル弁３の開度の制御処理のフローチャートである。
【００３７】
先ずステップＳ２１では、アクセル開度ＡＣＣが低開度か否かを判別し、低開度でないときは、アクセル開度ＡＣＣに応じてスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを設定し（ステップＳ２２）、そのスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤに応じてスロットル弁３を駆動する（ステップＳ３４）。
【００３８】
アクセル開度ＡＣＣが低開度であるときは、図２の処理で算出した暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤに応じて図６（ａ）に示すＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルを検索し、空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを算出する（ステップＳ２３）。ＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルは、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤが減少するほど増加するような傾向で設定されている。
【００３９】
ついで、エンジン水温ＴＷに応じて図６（ｂ）に示すθＴＨＢＡＳＥテーブルを検索し、スロットル弁開度指令値の基本値θＴＨＢＡＳＥを算出する（ステップＳ２４）。θＴＨＢＡＳＥテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほどθＴＨＢＡＳＥ値が減少するように設定されている。続くステップＳ２５では、次式（４）により、基本値θＴＨＢＡＳＥを補正する。
【００４０】
θＴＨＢＡＳＥ＝θＴＨＢＡＳＥ×ＫＴＨＢＡＳＥＴＷ …（４）
次にステップＳ２６でエンジン水温ＴＷに応じて図６（ｃ）に示すＮＥＯＢＪテーブルを検索し、目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪを算出する。ＮＥＯＢＪテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほどＮＥＯＢＪ値が減少するように設定されている。そして、ステップＳ２６で算出したＮＥＯＢＪ値を次式（５）により補正する（ステップＳ２７）。
【００４１】
ＮＥＯＢＪ＝ＮＥＯＢＪ×ＫＴＨＢＡＳＥＴＷ …（５）
続くステップＳ２８では、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＯＢＪとなるようにスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを決定する処理を行う。即ち、先ず目標回転数ＮＥＯＢＪと検出したエンジン回転数ＮＥとの偏差ΔＮＥ（＝ＮＥＯＢＪ−ＮＥ）及び検出したエンジン回転数ＮＥの変化量ΔＤＮＥ（＝ＮＥ（ｎ−１）−ＮＥ（ｎ））を算出し、これらの算出値を下記式（６）〜（９）に適用して、比例項ＦＢＰ（ｎ）、積分項ＦＢＩ（ｎ）及び微分項ＦＢＤ（ｎ）を算出し、これらの和としてフィードバック補正項ＮＦＢ算出する。
【００４２】
ＦＢＰ（ｎ）＝ΔＮＥ×ＫＮＥＰ …（６）
ＦＢＩ（ｎ）＝ΔＮＥ×ＫＮＥＩ＋ＦＢＩ（ｎ−１） …（７）
ＦＢＤ（ｎ）＝ΔＤＮＥ×ＫＮＥＤ …（８）
ＮＦＢ＝ＦＢＰ（ｎ）＋ＦＢＩ（ｎ）＋ＦＢＤ（ｎ） …（９）
ここで、ＫＮＥＰ，ＫＮＥＩ及びＫＮＥＤは、それぞれ所定値に設定される比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲインである。
【００４３】
そして、次式（１０）により基本値θＴＨＢＡＳＥを補正してスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを算出する。
【００４４】
θＴＨＣＭＤ＝θＴＨＢＡＳＥ＋ＮＦＢ …（１０）
続くステップＳ２９では、車速Ｖが低車速か（比較的小さい所定車速より低いか）否かを判別し、低車速のときは直ちに前記ステップＳ３４に進む。低車速でないときは、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＤＥＣ（例えば１２００ｒｐｍ）より高いか否かを判別し（ステップＳ３０）、ＮＥ≦ＮＤＥＣであるときは、直ちに前記ステップＳ３４に進む。
【００４５】
ステップＳ３０でＮＥ＞ＮＤＥＣであるときは、エンジン回転数ＮＥに応じて図６（ｄ）に示すθＴＨＬテーブルを検索し、所定下限開度θＴＨＬを算出する（ステップＳ３１）。そして、ステップＳ２８で算出したスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤが所定下限開度θＴＨＬより大きいか否かを判別し（ステップＳ３２）、θＴＨＣＭＤ＞θＴＨＬであるときは直ちに、またθＴＨＣＭＤ≦θＴＨＬであるときは、θＴＨＣＭＤ＝θＴＨＬとして（ステップＳ３３）、前記ステップＳ３４に進む。
【００４６】
以上のように図５の処理により、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いほど小さな値に設定される暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤに応じて空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを設定し、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いほどスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤが大きくなるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００４７】
図７は、自動変速機のシフト位置を制御する処理のフローチャートである。
【００４８】
先ずステップＳ４１では、暖機状態補正係数ＫＴＷＯＬＤに応じて図８（ａ）に示すＫＡＴＶＴＷテーブルを検索し、車速補正係数ＫＡＴＶＴＷを算出する。ＫＡＴＶＴＷテーブルは、ＫＴＷＯＬＤ値が１．０より小さくなるほどＫＡＴＶＴＷ値が減少する傾向に設定されている。
次いで、次式（１１）により検出した車速Ｖに車速補正係数ＫＡＴＶＴＷを乗算して補正車速ＶＣＲを算出する（ステップＳ４２）。
【００４９】
ＶＣＲ＝Ｖ×ＫＡＴＶＴＷ …（１１）
これにより、補正車速ＶＣＲは、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いほど、より低い値となる。
【００５０】
そして、検出したスロットル弁開度θＴＨ及び補正車速ＶＣＲに応じて、図８（ｂ）に示すシフト位置マップを検索し、自動変速機のシフト位置を決定し（ステップＳ４３）、該決定したシフト位置となるように変速アクチュエータ２１を駆動する（ステップＳ４４）。なお、この際シフト位置の変更に伴うトルクショック低減のための処理を行う。
【００５１】
シフト位置は、θＴＨ値とＶＣＲ値とによって決まるマップ上の座標が、図８（ｂ）の領域Ａにあるとき１速とされ、同様に領域Ｂ，Ｃ，Ｄにあるとき、それぞれ２速、３速、４速とされる。なお、シフト位置マップは、スロットル弁開度θＴＨと補正車速ＶＣＲに代えて、アクセル開度ＡＣＣと補正車速ＶＣＲに応じて設定してもよい。
【００５２】
以上のようにシフト位置の決定に補正車速ＶＣＲを用いることにより、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いときは、実車速Ｖを用いるより低速ギヤが選択され、エンジン回転数ＮＥが高めに設定されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００５３】
次に本発明の第２の実施例を図９〜図１５を参照して説明する。
【００５４】
図９は本実施例にかかる始動モード累積時間算出処理のフローチャートであり、本処理は所定時間（例えば２００ｍｓｅｃ）毎に実行される。本処理は、始動モード、即ちクランキングの実行時間を累積（積算）する処理である。
【００５５】
先ずステップＳ５１では、始動モード（クランキング中）か否かを判別する。この判別は例えば図１０（ａ）に示すように行う。即ち、エンジン回転数ＮＥがクランキング判定値ＮＳＴＲ（例えば４５０ｒｐｍ）以下のとき始動モードと判定し（ステップＳ７１、Ｓ７２）、ＮＥ＞ＮＳＴＲであるときは始動モードでないと判定する（ステップＳ７３）。そして、始動モードと判定したときは、図１３の処理で用いるＡＴ制御用始動悪化補正係数ＫＰＬＧＡＴを、図１１の処理で前回運転時に算出した始動悪化補正係数ＫＰＬＧ（最終値）に設定する（ステップＳ７２）。
【００５６】
ステップＳ５１で始動モードのときは、エンジン１が完爆状態に達したことを「１」で示す完爆フラグＦＴＳＴＲＴを「０」とするとともに、加算項ＤＴＳＴＲＴを第１の所定値ＤＴＳＴＲＴＨに設定する（ステップＳ５２）。次いで次式（１２）によりクランキング累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）を算出する（ステップＳ５６）。
【００５７】
ＴＳＴＲＴ（ｎ）＝ＴＳＴＲＴ（ｎ−１）＋ＤＴＳＴＲＴ …（１２）
そして、ＴＳＴＲＴ（ｎ）値が１６進数のＦＦ（ＦＦＨ）より大きいか否かを判別し（ステップＳ５７）、ＴＳＴＲＴ（ｎ）≦ＦＦＨであるときは直ちに、またＴＳＴＲＴ（ｎ）＞ＦＦＨであるときは、オーバフローフラグＦＴＳＴＲＴＯＶを「１」に設定して（ステップＳ５８）、本処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ５１で始動モードでないときは、ステップＳ５３に進み、完爆フラグＦＴＳＴＲＴが「１」か否かを判別し、ＦＴＳＴＲＴ＝０であるときは、エンジン回転数ＮＥが完爆判定値ＮＳＴＲＨより高いか否かを判別する（ステップＳ５４）。その結果ＮＥ≦ＮＳＴＲＨであるときは、ステップＳ５５に進み、加算項ＤＴＳＴＲＴに第１の所定値ＤＴＳＴＲＴＨより小さい第２の所定値ＤＴＳＴＲＴＬを設定して、前記ステップＳ５６に進む。
【００５９】
ステップＳ５３又はＳ５４の答が肯定（ＹＥＳ）のとき、即ちＦＴＳＴＲＴ＝１又はＮＥ＞ＮＳＴＲＨであるときは、ステップＳ５９に進み、オーバフローフラグＦＴＳＴＲＴＯＶが「１」か否かを判別する。そして、ＦＴＳＴＲＴＯＶ＝０であるときは直ちに、またＦＴＳＴＲＴＯＶ＝１であるときは、累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）＝ＦＦＨとして（ステップＳ６０）、ステップＳ６１に進む。
【００６０】
ステップＳ６１では、次式（１３）により累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）の減算修正を行う。
【００６１】
ＴＳＴＲＴ（ｎ）＝ＴＳＴＲＴ（ｎ−１）−ＤＴＳＴＲＨ …（１３）
次いで、完爆フラグＦＴＳＴＲＴを「１」に設定するとともにオーバフローフラグＦＴＳＴＲＴＯＶを「０」に設定して（ステップＳ６２）、本処理を終了する。
【００６２】
本処理によりクランキング累積時間ＴＳＴＲＴが算出され、完爆後は減算修正される。したがって、完爆後の運転時間が長ければ累積時間ＴＳＴＲＴは０となる。なお、ＴＳＴＲＴ（ｎ）の初期値は、前回運転時に算出した最終値であってバックアップＲＡＭに格納していたものであり、始動→エンジン停止を繰り返したような場合には、ＴＳＴＲＴ（ｎ）値は増加する。
【００６３】
図１０（ｂ）は、エンジンストール（エンスト）の判断を行う処理のフローチャートであり、本処理は優先度の高い処理が実行されていないバックグラウンドにおいて実行される。
【００６４】
ステップＳ８１では、ＴＤＣ信号が発生したか否かを判別し、発生していなければ直ちに、また発生したときはダウンカウントタイマＴＥＮＳＴに所定時間ｔＥＮＳＴ（例えば１．５秒）を設定して、ステップＳ８３に進む。
【００６５】
ステップＳ８３では、タイマＴＥＮＳＴの値が０か否かを判別し、ＴＥＮＳＴ＞０であるときは、エンストしていないと判定してエンストフラグＦＥＮＳＴを「０」に設定する（ステップＳ８４）一方、ＴＥＮＳＴ＝０となったときは、エンストと判断して、始動モードをリセットするとともにエンストフラグＦＥＮＳＴを「１」に設定する。
【００６６】
図１１は、燃料噴射量ＴＯＵＴを算出する処理のフローチャートであり、本処理はＴＤＣ信号パルスの発生毎にこれと同期して実行される。
【００６７】
先ずステップＳ９１では、エンジン水温ＴＷに応じて図１２（ａ）に示すＴＳＴＲＴＢテーブルを検索し、クランキング時間の基準値ＴＳＴＲＴＢを算出する。ＴＳＴＲＴＢテーブルは、エンジン水温ＴＷが上昇するほどＴＳＴＲＴＢ値が減少する傾向に設定されているが、高水温領域では逆の傾向に設定されている。次いで大気圧ＰＡに応じて図１２（ｂ）に示すＫＰＡＳＴＲテーブルを検索し、大気圧補正係数ＫＰＡＳＴＲを算出する。ＫＰＡＳＴＲテーブルは、大気圧ＰＡが低下するほど、ＫＰＡＳＴＲ値が増加する傾向に設定されている。
【００６８】
続くステップＳ９３では、下記式（１４）により基準値ＴＳＴＲＴＢを補正するとともに、下記式（１５）により図９の処理で算出したクランキング累積時間ＴＳＴＲＴ（ｎ）と大気圧補正後の基準値ＴＳＴＲＴＢとの偏差ＤＳＴＲＴＸを算出する。
【００６９】
ＴＳＴＲＴＢ＝ＴＳＴＲＴＢ×ＫＰＡＳＴＲ …（１４）
ＤＳＴＲＴＸ＝ＴＳＴＲＴ（ｎ）−ＴＳＴＲＴＢ …（１５）
次いで偏差ＤＳＴＲＴＸに応じて図１２（ｃ）に示すＫＰＬＧテーブルを検索し、始動悪化補正係数ＫＰＬＧを算出する。ＫＰＬＧテーブルは、ＤＳＴＲＴＸ値が増加するほどＫＰＬＧ値が減少する傾向に設定されている（ステップＳ９４）。そして、次式（１６）により燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出して（ステップＳ９５）、本処理を終了する。
【００７０】
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭＡＰ×ＫＰＬＧ×Ｋ１＋Ｋ２ …（１６）
ここで、ＴＩＭＡＰ，Ｋ１，Ｋ２は、前記式（３）と同一である。
【００７１】
以上のように図１１の処理により、クランキング累積時間ＴＳＴＲが基準値ＴＳＴＲＴＢより長くなるほど、始動悪化補正係数ＫＰＬＧを小さな値に設定し、供給燃料量を減少させるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００７２】
図１３は、本実施例におけるスロットル制御処理のフローチャートであり、図５に示す第１の実施例のステップＳ２３をステップＳ２３ａに代えたものである。これ以外の点は、図５の処理と同一である。
【００７３】
ステップＳ２３ａでは、始動悪化補正係数ＫＰＬＧに応じて図１５（ａ）に示すＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルを検索し、空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを算出する。ＫＴＨＢＡＳＥＴＷテーブルは、ＫＰＬＧ値が減少するほど、ＫＴＨＢＡＳＥＴＷ値が増加する傾向に設定されている。そして、図５の処理と同様に、空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷによりスロットル弁開度指令値の基本値θＴＨＢＡＳＥを補正して、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤを算出する。
【００７４】
以上のように図１３の処理により、クランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いほど小さな値に設定される始動悪化補正係数ＫＰＬＧに応じて空気増量補正係数ＫＴＨＢＡＳＥＴＷを設定し、クランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いほどスロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤが大きくなるようにしたので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００７５】
図１４は、本実施例における自動変速機のシフト位置を制御する処理のフローチャートであり、図７に示す第１の実施例のステップＳ４１をステップＳ４１ａに代えたものである。これ以外の点は、図７の処理と同一である。
【００７６】
ステップＳ４１ａでは、先ずエンジン水温ＴＷに応じて図１５（ｂ）に示すＫＡＴＶＴＷテーブルを検索し、車速補正係数の上限値ＫＡＴＶＴＷＨ（同図に実線で示す）及び下限値ＫＡＴＶＴＷＬ（同図に破線で示す）を算出する。そして、図１０（ａ）の処理で設定したＡＴ制御用始動悪化補正係数ＫＰＬＧＡＴに応じて、ＫＰＬＧＡＴ値が小さいほどＫＡＴＶＴＷ値が小さくなるように補間演算を行う。なお、図１５（ｂ）においてエンジン水温ＴＷの高温領域では上限値ＫＡＴＶＴＷＨと下限値ＫＡＴＶＴＷＬとが一致しており、補間演算は行わない。
【００７７】
そして、図７の処理と同様に車速補正係数ＫＡＴＶＴＷにより補正した補正車速ＶＣＲを用いてシフト位置を決定する。
【００７８】
図１４の処理では、現在のエンジン水温ＴＷが低いとき及び／又はＫＰＬＧＡＴ値が小さいときは、実車速Ｖを用いるより低速ギヤが選択され、エンジン回転数ＮＥが高めに設定されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【００７９】
なお、上述した各実施例では、過去平均水温ＴＷＡＶＥＯＬＤが低いとき又はクランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いときは、燃料噴射時間ＴＯＵＴの補正、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＭＤの補正及び自動変速機のシフト位置の補正（補正車速を用いたシフト位置の選択）のすべてを行うようにしたが、これらの補正のいずれか１つ又はいずれか２つの組合せを実行するようにしてもよい。
【００８０】
また、上述した実施例は自動変速機を備えた車両の場合について説明したが、供給燃料量やスロットル弁開度（吸入空気量）の制御は、エンジンの制御であり、手動変速機の車両にも適用しうるものである。また、スロットル弁開度の制御に代えて、又はこれとともに、スロットル弁をバイパスして供給する２次空気量を、過去平均水温が低いほど、又はクランキング累積時間ＴＳＴＲＴが長いほど、増加させるように制御してもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の車両の制御装置によれば、機関の運転状態が記憶され、その記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度が算出され、過去に亘って平均化された機関温度に応じて機関及び自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータが設定されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
特に、自動変速機では、機関温度が低いとき、自動変速機における低速ギヤが選択されることにより、機関のエンジン回転数が高めに制御されるので、点火プラグのくすぶり状態の悪化を防止し、良好な排気ガス特性及び触媒性能を長期間に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】燃料噴射時間を算出する処理のフローチャートである。
【図３】エンジン水温の平均値を算出する処理のフローチャートである。
【図４】図２の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図５】スロットル弁開度の制御を行う処理のフローチャートである。
【図６】図５の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図７】自動変速機の制御を行う処理のフローチャートである。
【図８】図７の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図９】始動モード累積時間を算出する処理のフローチャートである。
【図１０】始動モード判断及びエンスト判断を行う処理のフローチャートである。
【図１１】燃料噴射時間を算出する処理のフローチャートである。
【図１２】図１１の処理で用いるテーブルを示す図である。
【図１３】スロットル弁開度の制御を行う処理のフローチャートである。
【図１４】自動変速機の制御を行う処理のフローチャートである。
【図１５】図１３及び１４の処理で用いるテーブルを示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
３ スロットル弁
５ 電子コントロールユニット
６ 燃料噴射弁
１０ エンジン水温センサ
２０ スロットルアクチュエータ
２１ 変速アクチュエータ
２２ アクセル開度センサ
Claims (5)
- 内燃機関及び自動変速機を備え、前記機関により駆動される車両の制御装置において、
前記機関の運転状態を記憶する運転状態記憶手段と、
該運転状態記憶手段の記憶内容により過去に亘って平均化された機関温度を算出する機関暖機状態算出手段と、
前記過去に亘って平均化された機関温度に応じて前記機関及び前記自動変速機の少なくとも一方の制御パラメータを設定する制御手段とを設けたことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記過去に亘って平均化された機関温度は、過去の機関温度の漸化式で表されることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
- 前記制御パラメータは、前記機関に供給する燃料量であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の車両の制御装置。
- 前記制御パラメータは、前記機関の吸入空気量であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両の制御装置。
- 前記制御パラメータは前記自動変速機の変速特性であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両の制御装置。
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| JPH08291734A (ja) | 1996-11-05 |
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