JP4550770B2 - エンジン制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御方法に関し、特に自動停止・始動機能を備えたエンジンのための制御方法に関するものである。

より一層の排出ガス量の削減並びに省エネルギ化の推進を目的として、所定の停止条件が整った際にエンジンを自動的に停止させ、所定の再起動条件が整った際に自動的にエンジンを始動させる機能を備えた車両が知られている（特許文献１を参照されたい）。

他方、水冷エンジンは、ウォータジャケット内の水温を所定範囲内に保つ働きをするサーモスタットが設けられているが、このサーモスタットの作動異常は、エンジン温度の不適正に基因する燃焼効率の低下を招き、排出ガス性状や燃費の悪化要因となる。そのため、サーモスタット異常の早期発見は、近時エンジン制御の分野における重要課題の一つとなっている。

サーモスタット異常の早期発見手段として、エンジンの総発熱量と一義的な関係にある吸入空気量をエンジンの始動時から積算し、その吸入空気量の積算値が所定値に到達した時点で、その積算値から推定されるエンジンの総発熱量に基づいて算出したサーモスタットが正常であると想定した場合の推定冷却水温と、水温センサによる実測冷却水温とを比較し、推定冷却水温と実測冷却水温との偏差が所定値を超える場合はサーモスタットに異常があると判断するシステムが提案されている（特許文献２を参照されたい）。
特開平４−２４６２５２号公報 特開平１１−１４１３３７号公報

しかるに、点火時期や燃料噴射量に関わるエンジンの燃焼制御は、今日一般に電子制御化されているが、電子制御装置（ＥＣＵ）に搭載されたＣＰＵはデータの初期化並びに自己診断処理を適時行う必要があり、従来、この処理は、エンジンのクランキング時に実行されることが一般的であった。

ところが、上記の如きサーモスタット正否判別装置を備えた車両にエンジン自動停止・始動機能を適用した場合には、エンジン自動停止後の再始動時にもＣＰＵの初期化が行われるため、初期始動時からの積算値に基づくサーモスタットの正否判別に支障を来すおそれがあった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、エンジン自動停止・始動機能を付加してもサーモスタット正否判別装置などが誤った判断をすることのないように改良されたエンジン制御方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、エンジン冷却損失算出の基礎となる気温並びに水温に係わる第１データ及びエンジン負荷積算に係わる第２データに基づいてサーモスタット正否判別処理を行う機能と、前記第１データ並びに前記第２データの初期化を行う機能と、自動停止・始動機能とを備えたエンジンのための制御方法において、エンジン自動停止制御中であるか否かの判別を行う過程（ステップＡ１、ステップＢ１、またはステップＣ１）と、イグニッションキーが操作されてのアイドリングであるか否かの判別を行う過程（ステップＡ５、ステップＢ２、またはＣ２）と、を備え、エンジン自動停止制御中で無いと判断され、且つイグニッションキーが操作されてのアイドリングであると判断されたときは、前記第１データ並びに前記第２データを初期化する過程（Ａ６またはＣ５）へ進み、エンジン自動停止制御中であると判断されたときは、イグニッションキーが操作されてのアイドリングであるか否かの判別過程を経ずにサーモスタット正否判別処理を行う過程（ステップＢ６）へ進むこととした。

このような本発明によれば、エンジン自動停止制御後の再始動時は、初期始動時に実行する処理ステップをジャンプするので、サーモスタット作動の正否判別などに用いるための積算データが初期化されずに済む。従って、エンジン自動停止制御機能を付加した際のサーモスタット正否判別装置などの誤判断を防止する上に大きな効果を奏することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されるエンジン冷却系の模式図であり、図１において、エンジン１のシリンダブロック内に形成されたウォータジャケット２は、一方が冷却水供給通路３並びにウォータポンプ４を介してラジエータ５のボトム側に接続され、他方が冷却水排出通路６並びにサーモスタット７を介してラジエータ５のトップ側に接続されている。そして冷却水排出通路６は、サーモスタット７の手前で分岐されたバイパス通路８を介してウォータポンプ４の上流側に連通している。

ウォータポンプ４から吐出された冷却水は、サーモスタット７の閉弁時には、ウォータジャケット２からバイパス通路８を経てウォータポンプ４に戻り、サーモスタット７の開弁時には、ウォータジャケット２から冷却水排出通路６を介してラジエータ５に流入するようになっている。

他方、ラジエータ５には、電動モータ９で駆動されるファン１０が付設されている。このファン１０は、ラジエータ５のボトム側に設けられた水温スイッチ１１を介してバッテリＢの電圧を印加することで断続駆動されるようになっている。従って、サーモスタット７を開閉作動させると共に、ラジエータ５から放熱させることにより、ウォータジャケット２内の水温、つまりエンジンの温度が所定範囲内に保たれる。

尚、ウォータジャケット２と冷却水供給通路３との間には、車室を暖房するためのヒータ１２が接続されており、エンジン１で加熱された冷却水の一部が暖房用熱源として用いられるようになっている。

ファン１０を駆動する電動モータ９は、ラジエータ５の下流側の水温を検知するための冷却水温センサ１３、エンジン１の回転速度を検知するための回転センサ１４、エンジン１の負荷を検知するための吸気負圧センサ１５、当該車両の走行速度を検知するための車速センサ１６、及び大気温を検知するための気温センサ１７などの検出値に基づいてエンジン１を制御するための電子制御ユニット１８にも接続されている。

このエンジン１は、車両が停止したと確認もしくは推測できる所定の条件を満足すると自動的に停止するようになっている。そしてこの自動停止制御の実行時は、制御プログラム内部に自動停止実行中のフラグが立てられる。

ところで、サーモスタット７の作動異常は、エンジン温度の不適正に基因する燃焼効率の低下を招き、排出ガス性状や燃費の悪化要因となる。そこで本エンジン１の電子制御ユニット１８には、サーモスタット７の作動状態のモニタシステムが組み込まれている。

次にサーモスタットモニタ実行許可ルーチンについて図２を参照して説明する。先ず、現状が自動停止制御中であるか否かを判別する（ステップＡ１）。ここで自動停止制御中と判定された場合（ステップＡ１：肯定）は、気温並びに水温の初期値が共に所定範囲（例えば摂氏−６．７〜４５度）の環境にあり、かつ初期始動時における水温から気温を引いた値が所定値（例えば摂氏６度）以内であるか否かを判別する（ステップＡ２）。ここでこれらの条件が満たされていると判定された場合（ステップＡ２：肯定）はモニタ実行許可フラグを１とおき（ステップＡ３）、そうでない場合（ステップＡ２：否定）は、モニタ実行許可フラグを０とおく（ステップＡ４）。

ステップＡ１で現在自動停止制御中で無いと判定された場合は、始動モードにあるか否か、つまりイグニッションキーが操作された上でのアイドリング状態であるか否かを判別し（ステップＡ５）、ここで始動モードに無いと判定された場合（ステップＡ５：否定）はステップＡ２へ進み、始動モードにあると判定された場合（ステップＡ５：肯定）は、冷却損失算出の基礎となる気温並びに水温に関連するデータを初期化する（ステップＡ６）。

次にサーモスタットモニタルーチンについて図３を参照して説明する。先ず、自動停止制御中であるか否かを判別し（ステップＢ１）、自動停止制御中と判定された場合（ステップＢ１：肯定）は、始動モードの判別ステップＢ２をジャンプしてサーモスタットモニタ許可フラグをチェックし、サーモスタットモニタの実行が許可されているか否かを判別する（ステップＢ３）。ここでモニタ実行が許可されている（フラグが１、ステップＢ３：肯定）と判定されたならば、それ以降、ヒータ使用による放熱量と、走行風による放熱量と、大気温とから冷却損失積算値を演算し（ステップＢ４）、この値と別に求めたエンジン負荷積算値とから、サーモスタットを正常と想定した時の推定水温を演算する（ステップＢ５）。そしてこの推定水温と実測水温とを比較してサーモスタット作動の正否判別を行う（ステップＢ６）。

ステップＢ１で自動停止制御中でないと判定された場合（ステップＢ１：否定）は、ステップＢ２で始動モードにあるか否かを判別し、ここで始動モードにあると判定された場合（ステップＢ２：肯定）は、無条件にそれ以降のステップ、即ちサーモスタット正否判別処理に関わる処理ステップをジャンプする。またここで始動モードに無いと判定された場合（ステップＢ２：否定）は、ステップＢ３でサーモスタットモニタ許可フラグをチェックしてモニタ許可が出ているか否かを判別し、モニタ許可フラグが１であれば（ステップＢ３：肯定）、上記のステップＢ４、Ｂ５を経てサーモスタットの正否判別処理（ステップＢ６）へと進み、モニタ許可フラグが０の場合（ステップＢ３：否定）は、それ以降のステップ（Ｂ４〜Ｂ６）をジャンプする。

なお、エンジン負荷積算は、図４に示すように、自動停止制御中ではなく（ステップＣ１：否定）、かつ始動モードではなく（ステップＣ２：否定）、しかもモニタ許可が出ている状態（ステップＣ３：肯定）の時に、ステップＣ４で行われる。そして自動停止制御中にある場合（ステップＣ１：肯定）は、それ以降のステップ（Ｃ２〜Ｃ５）をジャンプし、始動モードにある場合（ステップＣ２：肯定）、並びにモニタ許可が出ていない場合（ステップＣ３：否定）は、エンジン負荷積算に関わるデータを初期化する（ステップＣ５）。

このエンジン負荷の積算は、燃料噴射時間をエンジン回転速度および吸気負圧の関数で補正して求める。

本発明が適用されるエンジン冷却系の模式図である。 サーモスタットモニタの実行許可ルーチンの概略フロー図である。 サーモスタットモニタルーチンの概略フロー図である。 エンジン負荷積算ルーチンの概略フロー図である。

符号の説明

１ エンジン
１８ 制御装置

Claims (1)

1. エンジン冷却損失算出の基礎となる気温並びに水温に係わる第１データ及びエンジン負荷積算に係わる第２データに基づいてサーモスタット正否判別処理を行う機能と、前記第１データ並びに前記第２データの初期化を行う機能と、自動停止・始動機能とを備えたエンジンのための制御方法であって、
   エンジン自動停止制御中であるか否かの判別を行う過程と、
   イグニッションキーが操作されてのアイドリングであるか否かの判別を行う過程と、を備え、
   エンジン自動停止制御中で無いと判断され、且つイグニッションキーが操作されてのアイドリングであると判断されたときは、前記第１データ並びに前記第２データを初期化する過程へ進み、
   エンジン自動停止制御中であると判断されたときは、イグニッションキーが操作されてのアイドリングであるか否かの判別過程を経ずにサーモスタット正否判別処理を行う過程へ進むことを特徴とするエンジン制御方法。

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