JP4170205B2 - 車両用エンジンの制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用エンジンの制御システムに関し、詳しくは、エンジン本体及びエンジン本体に燃料を供給する燃料供給系を制御するシステムに関する。

従来から、車両用エンジンの燃料供給系には、燃料タンク内の燃料をエンジン本体に向けて圧送するための燃料ポンプや蒸発燃料処理装置を構成する各種バルブなどの制御対象部品、更に、これらに関係するセンサなどが設けられており、前記センサの検出信号の入力処理及び前記制御対象部品への制御信号の出力は、エンジンを集中制御するコントロールユニットが行っていた（特許文献１参照）。
特開平０７−０９１３３０号公報

ところで、前述のように、エンジンを集中制御するコントロールユニットが、エンジン本体と共に燃料供給系を制御する構成である場合、燃料供給系の仕様差によって、コントロールユニット及びその制御ロジックを変更する必要があり、コントロールユニットの共通化が図れず、また、仕様差に適合させるための開発工数が増大するという問題があった。

また、エンジンを集中制御するコントロールユニットと、燃料供給系の制御対象部品及びセンサ類とが個々に電気的に接続される構成であったため、電気配線の全長が長くなり、コスト増・重量増の一因となってしまうという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、制御回路の共通化を促進でき、また、電気配線の全長を短くしてコスト・重量の削減を図ることができる車両用エンジンの制御システムを提供することを目的とする。

そのため請求項１記載の発明では、エンジン本体を制御するエンジン制御装置と、燃料供給系の状態を示す検出信号の入力・信号処理を行ってその処理信号を前記エンジン制御装置へ送信し、及び／又は、前記エンジン制御装置からの送信された車両情報に基づいて燃料供給系を制御する燃料供給系制御装置とを、相互に独立に備え、
前記エンジン制御装置及び燃料供給系制御装置それぞれが、キーのＩＤ番号を読込んで、該ＩＤ番号が予め登録されているＩＤ番号に一致するか否かを判断し、該判断結果を相互に送受信し、
キーのＩＤ番号が予め登録されているＩＤ番号に一致すると両制御装置で判断されていると、前記エンジン制御装置及び燃料供給系制御装置が判断した場合にのみ、エンジンへの燃料供給を行わせる構成とした。
かかる構成によると、燃料供給系制御装置は、燃料供給系の状態を示す検出信号の入力・信号処理を行ってその処理信号を前記エンジン制御装置へ送信するか、及び／又は、前記エンジン制御装置からの送信された車両情報に基づいて燃料供給系を制御する構成であって、かつ、エンジン本体を制御するエンジン制御装置とは個別に設けられる。

従って、燃料供給系に仕様差があっても、エンジン制御装置は共通的に用いることが可能であり、また、燃料供給系制御装置はエンジン制御装置に対して個別に設けられるから、燃料供給系の近傍に設置させることが可能で、燃料供給系部品との間を電気的に接続させるための電気配線を短くすることが可能である。
更に、一方の制御装置が、登録されていないキーを登録済と判断することがあっても、他方が適正にＩＤ番号を識別できれば、登録されていないキーが用いられたときに、双方の制御装置でエンジンへの燃料供給を停止する処理を実行でき、登録されていないキーによるエンジン始動を回避できる。
請求項２記載の発明では、前記燃料供給系制御装置が、燃料タンクの蓋，燃料タンク内又は燃料タンクと一体的に設けられる構成とした。

かかる構成によると、燃料供給系制御装置が、燃料タンクの蓋，燃料タンク内又は燃料タンクと一体的に設けられ、燃料供給系の制御対象部品，センサの近くに設定されるから、これら制御対象部品，センサと燃料供給系制御装置とを接続するための電気配線を短くでき、コスト・重量の削減を図ることができる。

図１は、車両のシステム構成図である。
図１において、車両１には、４サイクルガソリンエンジン２が動力源として搭載される。
前記エンジン２には、スロットル弁３を介して空気が供給される一方、吸気マニホールドのブランチ部４にそれぞれ設けられる燃料噴射弁５から燃料が供給される。

前記燃料噴射弁５による噴射時期，噴射量は、マイクロコンピュータを内蔵するエンジン本体制御用のエンジン制御装置６によって制御される。
前記エンジン制御装置６には、図示省略したエアフローメータ，クランク角センサ，水温センサなどからの検出信号を入力し、これらの検出信号の演算処理によって、前記燃料噴射弁５による噴射時期，噴射量を演算し、該演算結果に応じた駆動パルス信号を前記燃料噴射弁５に出力する。

前記燃料噴射弁５には、燃料タンク１０内の燃料が、前記燃料タンク１０に内設される燃料ポンプ１１によって圧送される。
また、前記燃料タンク１０内で発生した燃料蒸気を処理するための蒸発燃料処理装置が設けられている。
前記蒸発燃料処理装置は、容器内に活性炭などの吸着材を充填したキャニスタ１２，該キャニスタ１２と燃料タンク１０内とを連通させるエバポガス配管１３，前記キャニスタ１２と吸気コレクタ部１４とを連通させるパージエア配管１５，該パージエア配管１５に介装されるパージコントロールバルブ１６，前記キャニスタ１２の新気導入口１２ａに介装されるドレンカットバルブ１７，前記パージコントロールバルブ１６とキャニスタ１２との間のパージエア配管１５内の圧力を検出する圧力センサ１８を含んで構成される。

上記構成の蒸発燃料処理装置において、燃料タンク１０にて発生した燃料蒸気（エバポガス）は、エバポガス配管１３を介してキャニスタ１２内の吸着材に吸着捕集される。
ここで、エンジン２の運転中にパージ許可条件が成立し、パージコントロールバルブ１６を開制御されると、エンジン２の吸入負圧がキャニスタ１２に作用する結果、新気導入口１２ａから導入される新気によってキャニスタ１２に吸着されていた燃料蒸気が脱離される。

そして、この脱離した燃料蒸気を含むパージガスが前記パージエア配管１５を通って吸気コレクタ部１４に吸入され、その後、エンジン２の燃焼室内で燃焼される。
また、前記ドレンカットバルブ１７及び圧力センサ１８は、前記エバポガス・パージガスラインにおけるリークの有無を診断するために設けられている。
即ち、パージコントロールバルブ１６及びドレンカットバルブ１７を閉じると、パージコントロールバルブ１６上流側のキャニスタ１２を含むエバポガス・パージガスラインが閉塞空間となるので、エンジン２の吸気負圧を前記閉塞空間内に閉じ込めるか、エアポンプで前記閉塞空間を加圧又は減圧し、そのときに圧力センサ１８で検出される閉塞空間内の圧力に基づいてリークの有無が診断される。

具体的には、閉塞空間内に圧力（大気圧よりも高い圧力又は低い圧力）を閉じ込めた場合に、該圧力の抜けが早いときにリーク有りと診断でき、また、閉塞空間を加圧又は減圧するときの圧力変化が遅いとき、又は、所定圧力に到達しないときに、リーク有りと診断できる。
ここで、前記燃料ポンプ１１や蒸発燃料処理装置（パージコントロールバルブ１６等）を制御する燃料供給系制御装置２０が、エンジン制御装置６とは個別に設けられている。

前記燃料供給系制御装置２０は、マイクロコンピュータを内蔵して構成され、前記燃料タンク１０の燃料ポンプ１１の挿入口を閉塞すると共に燃料ポンプ１１を吊り下げる蓋と一体的に設けられる。
尚、前記燃料供給系制御装置２０は、燃料タンク１０の蓋と一体的に設ける他、燃料タンク１０に内設したり、燃料タンク１０の外周壁に一体的に設けたりすることができる。

前記燃料供給系制御装置２０には、前記圧力センサ１８からの検出信号が入力されると共に、燃料タンク１０内の燃料残量を検出する残量センサ２１からの検出信号が入力される一方、前記エンジン制御装置６と相互通信可能に構成され、前記エンジン制御装置６から送信される車両情報（エンジン負荷，エンジン回転速度，冷却水温度，車速等）を入力する。

そして、前記燃料供給系制御装置２０は前記各種の入力情報を演算処理し、該演算処理によって前記パージコントロールバルブ１６，ドレンカットバルブ１７，燃料ポンプ１１に駆動指令を出力して、パージ制御，リーク診断，燃料供給制御を行う一方、前記エンジン制御装置６に対して燃料供給制御の情報やリーク診断結果の情報を出力する。
更に、前記燃料供給系制御装置２０は、前記残量センサ２１からの検出信号に基づいて燃料残量を算出し、更に、該燃料残量と前記エンジン制御装置６から入力される走行情報（走行距離情報等）から残航続距離を算出し、これら燃料残量・残航続距離の情報を、車両１に搭載されるカーナビゲーションシステム３１に出力する。

前記エンジン制御装置６は、前述のように、燃料供給系制御装置２０と通信可能に構成されると共に、前記カーナビゲーションシステム３１及び自動変速機を制御する自動変速機制御装置３２と相互通信可能に構成される。
上記構成によると、エンジン本体を制御するエンジン制御装置６と、燃料供給系を制御する燃料供給系制御装置２０とを個別に備えるから、燃料供給系に仕様差があっても、燃料供給系制御装置２０の構成部品・制御ロジックの変更のみで対応でき、エンジン制御装置６を共通的に用いることが可能である。

また、燃料供給系の近傍に、燃料供給系を制御し、燃料供給系のセンサ信号を入力処理する制御装置を設置することで、電気配線の全長を短くすることが可能で、コスト・重量を抑制できる。
更に、本実施形態では、前記エンジン制御装置６と燃料供給系制御装置２０とが協働して、車両の盗難防止を図るようになっている。

本実施形態では、車両盗難防止装置としてエンジンイモビライザーが設けられており、エンジンイモビライザー制御装置３３は、ＩＤ登録されたキー以外でエンジン２を始動させようとすると、エンジン２に対する燃料供給を停止させて、エンジン２を始動できないようにする。
ここで、前記エンジンイモビライザー制御装置３３は、エンジン２への燃料供給を停止させてエンジン２を始動させないための指令を、前記エンジン制御装置６及び燃料供給系制御装置２０の双方に出力するようになっている。

そして、燃料供給停止指令を受けた前記燃料供給系制御装置２０では、燃料ポンプ１１の作動を停止させる。
一方、燃料供給停止指令を受けたエンジン制御装置６では、燃料噴射弁５による燃料噴射を停止させ、かつ、点火プラグによる点火を停止させる。
従って、例えば、エンジン制御装置６側が、エンジンイモビライザー制御装置３３からの燃料・点火停止指令に対して、燃料噴射・点火を停止させる処理を実行しないことがあっても、燃料供給系制御装置２０で燃料ポンプ１１の作動を停止させるので、盗難防止を図ることができ、盗難防止の信頼性を向上させることができる。

また、前記エンジン制御装置６及び燃料供給系制御装置２０の双方で、エンジンイモビライザー制御装置３３としての機能を実現することができ、係る構成におけるエンジン制御装置６及び燃料供給系制御装置２０の処理を、図２のフローチャートに従って説明する。
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理は、エンジン制御装置６側の処理を示し、ステップＳ１では、キーシリンダに差し込まれているキーのＩＤ番号を読み込む。

ステップＳ２では、読み込んだＩＤ番号が予め登録されたＩＤ番号であるか否かを確認する。
そして、ステップＳ３では、エンジン制御装置６側でのＩＤ番号の整合判断結果を、燃料供給系制御装置２０側に送信する。
更に、ステップＳ４では、燃料供給系制御装置２０側でのＩＤ番号の整合判断結果を受信する。

ステップＳ５では、エンジン制御装置６側及び燃料供給系制御装置２０側の双方で、キーシリンダに差し込まれているキーのＩＤ番号が登録済番号に一致すると判断されたか否かを判別する。
ここで、エンジン制御装置６側及び燃料供給系制御装置２０側の双方で、登録済のキーが使用されていると判断されているときには、ステップＳ６へ進み、ポンプ駆動許可判定を行い、次のステップＳ７では、燃料ポンプ１１の第１駆動段スイッチをＯＮ制御する。

また、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側との少なくとも一方で、登録済のキーが使用されていないと判断されているときには、ステップＳ８へ進み、ポンプ駆動不許可判定を行い、次のステップＳ９では、前記第１駆動段スイッチをＯＦＦ制御する。
一方、燃料供給系制御装置２０側では、ステップＳ１１〜ステップＳ１９の処理を行う。

ステップＳ１１では、キーシリンダに差し込まれているキーのＩＤ番号を読み込む。
ステップＳ１２では、読み込んだＩＤ番号が予め登録されたＩＤ番号であるか否かを確認する。
そして、ステップＳ１３では、燃料供給系制御装置２０側でのＩＤ番号の整合判断結果を、エンジン制御装置６側に送信する。

更に、ステップＳ１４では、エンジン制御装置６側でのＩＤ番号の整合判断結果を受信する。
ステップＳ１５では、エンジン制御装置６側及び燃料供給系制御装置２０側の双方で、キーシリンダに差し込まれているキーのＩＤ番号が登録済番号に一致すると判断されたか否かを判別する。

ここで、エンジン制御装置６側及び燃料供給系制御装置２０側の双方で、登録済のキーが使用されていると判断されているときには、ステップＳ１６へ進み、ポンプ駆動許可判定を行い、次のステップＳ１７では、燃料ポンプ１１の第２駆動段スイッチをＯＮ制御する。
また、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側との少なくとも一方で、登録済のキーが使用されていないと判断されているときには、ステップＳ１８へ進み、ポンプ駆動不許可判定を行い、次のステップＳ１９では、前記第２駆動段スイッチをＯＦＦ制御する。

前記第１駆動段スイッチ及び第２駆動段スイッチは、燃料ポンプ１１の電源ラインに直列に介装されるスイッチであり、第１駆動段スイッチ及び第２駆動段スイッチの双方がＯＮ制御されたときに、燃料ポンプ１１に電源が供給されて、燃料噴射弁５への燃料供給が行われる（ステップＳ２１）。
一方、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側との少なくとも一方で、登録済のキーが使用されていないと判断され、第１駆動段スイッチと第２駆動段スイッチとの少なくとも一方がＯＦＦ制御されると、燃料ポンプ１１に対する電源供給が断たれ、燃料噴射弁５への燃料供給が停止される。

このように、キーシリンダに差し込まれているキーのＩＤ番号が登録済番号に一致するか否かを、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側とで二重にチェックして、双方で登録済のキーが使用されていると判断したときにのみ、燃料ポンプ１１への電源供給を許可して、エンジン２を始動できるようにする。
従って、例えばエンジン制御装置６の入れ替えなどの不正が行われた場合でも、燃料供給系制御装置２０側でエンジン始動を阻止することができ、盗難防止をより確実に行える。

尚、駆動段スイッチを１つだけ設け、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側との許可信号の論理積によって駆動段スイッチがＯＮされる構成としても良い。
更に、エンジン制御装置６が、前記第１駆動段スイッチのＯＮ・ＯＦＦ制御に代えて、燃料噴射弁５による噴射・点火プラグによる点火を、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側との少なくとも一方がキーのＩＤ番号が登録済番号に一致しないと判断した場合に停止させ、燃料供給系制御装置２０が、エンジン制御装置６側と燃料供給系制御装置２０側との少なくとも一方がキーのＩＤ番号が登録済番号に一致しないと判断した場合に、燃料ポンプ１１の駆動を停止させる構成としても良い。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１記載の車両用エンジンの制御システムにおいて、
前記燃料供給系に蒸発燃料処理装置が含まれ、前記燃料供給系制御装置が、前記蒸発燃料処理装置を制御すると共に、前記蒸発燃料処理装置におけるリーク診断を行い、前記リーク診断の結果を、前記エンジン制御装置に送信することを特徴とする車両用エンジンの制御システム。

かかる構成によると、蒸発燃料処理装置の仕様差によって診断ロジック等に変更があっても、エンジン制御装置側を変更する必要がなく、然も、診断結果をエンジン制御装置側に送信することで、リーク発生時のフェイルセーフを確実に図れる。

実施形態における車両のシステム構成図。 実施形態における盗難防止処理の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１…車両，２…エンジン，５…燃料噴射弁、６…エンジン制御装置，１０…燃料タンク，１１…燃料ポンプ，１２…キャニスタ，１３…エバポガス配管，１５…パージエア配管，１６…パージコントロールバルブ，１７…ドレンカットバルブ，１８…圧力センサ，２０…燃料供給系制御装置，２１…残量センサ，３１…カーナビゲーションシステム，３２…自動変速機制御装置，３３…エンジンイモビライザー制御装置

Claims (2)

1. エンジン本体を制御するエンジン制御装置と、燃料供給系の状態を示す検出信号の入力・信号処理を行ってその処理信号を前記エンジン制御装置へ送信し、及び／又は、前記エンジン制御装置からの送信された車両情報に基づいて燃料供給系を制御する燃料供給系制御装置とを、相互に独立に備え、
   前記エンジン制御装置及び燃料供給系制御装置それぞれが、キーのＩＤ番号を読込んで、該ＩＤ番号が予め登録されているＩＤ番号に一致するか否かを判断し、該判断結果を相互に送受信し、
   キーのＩＤ番号が予め登録されているＩＤ番号に一致すると両制御装置で判断されていると、前記エンジン制御装置及び燃料供給系制御装置が判断した場合にのみ、エンジンへの燃料供給を行わせることを特徴とする車両用エンジンの制御システム。
2. 前記燃料供給系制御装置が、燃料タンクの蓋，燃料タンク内又は燃料タンクと一体的に設けられることを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの制御システム。

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