JP4702322B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

特開２００４−５２７６９号公報には、目標値設定変数の関数として駆動ユニットの少なくとも一つの出力変数が設定される車両駆動ユニットの制御方法において、目標値設定変数をその優先順位の順序で考慮した目標値を形成する方法が開示されている（同公報の請求項１等参照）。同公報の段落０００８には、この方法により、あらゆる目標値設定変数が目標値の形成に入り込むことができる、と記載されている。

また、同公報では、より具体的には、目標値設定変数が、最低優先順位を有する目標値設定変数から出発して考慮される、としている（同公報の請求項２等参照）。これにより、最高優先順位を有する目標値設定変数が最後にしたがって完全に変換されることが保証される、としている（同公報の段落００１０参照）。

特開２００４−５２７６９号公報

しかしながら、同公報に記載された方法では、目標値を最終的に決定するに当たって、最低優先順位の目標値設定変数から最高優先順位の目標値設定変数までのすべての目標値設定変数を必ず調停する必要がある。このため、制御装置内の演算装置の計算負荷が大きくなり易いという問題がある。近年、車両制御の分野においては、燃費、エミッション、ドライバビリティを始め、機関保護、ＯＢＤ(On-Board Diagnostic)、フェイルセーフ、など、様々な観点からの要求を処理することが求められており、制御装置の計算負荷は増加の一途を辿っている。このため、制御装置の計算負荷の軽減が急務となっている。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、制御装置の計算負荷を軽減することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両側から発せられる内燃機関の制御量に関する３つ以上の要求を受け付け、それら要求に基づいて前記内燃機関に備えられる一又は複数のアクチュエータを制御する内燃機関の制御装置であって、
前記車両の運転モードに応じて要求間の優先順位を設定する優先順位設定手段と、
それぞれの要求の内容に応じて上限値及び下限値で規定される前記制御量の値の要求範囲を設定する要求範囲設定手段と、
前記要求範囲を前記優先順位の上位側から順に選択し、最上位の要求範囲から選択した要求範囲までの全ての要求範囲間での共通の要求重複部分を順次算出する要求重複部分算出手段と、
最上位から最下位までの全ての要求範囲間において共通の要求重複部分が存在した場合には、当該要求重複部分を最終要求範囲として決定し、一方、ある順位の要求範囲が選択されたときにそれまでの要求範囲との間で共通の要求重複部分が存在しなくなった場合には、当該順位よりも一つ上位の要求範囲の選択時に算出された要求重複部分を最終要求範囲として決定する最終要求範囲決定手段と、
前記最終要求範囲の中で前記制御量の制御目標値を決定する制御目標値決定手段と、
前記制御目標値を実現するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記制御目標値決定手段は、ある順位の要求範囲が選択されたときにそれまでの要求範囲との間で共通の要求重複部分が存在しなくなった結果、当該順位よりも一つ上位の要求範囲の選択時に算出された要求重複部分が前記最終要求範囲として決定された場合には、前記最終要求範囲のうち当該順位の要求範囲に最も近い値を制御目標値として決定することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記制御目標値決定手段は、最上位から最下位までの全ての要求範囲間において共通の要求重複部分が存在し、当該要求重複部分が前記最終要求範囲として決定された場合には、前記最終要求範囲のうち予め設定された基準値に最も近い値を制御目標値として決定することを特徴とする。

また、第４の発明は、車両側の三つ以上の制御ロジックの各々から発せられる内燃機関の制御量に関する要求を受け付け、それら要求に基づいて前記内燃機関に備えられる一又は複数のアクチュエータを制御する内燃機関の制御装置であって、
前記車両の運転モードに応じて要求間の優先順位を設定する優先順位設定手段と、
それぞれの要求の内容に応じて上限値及び下限値で規定される前記制御量の値の要求範囲を設定する要求範囲設定手段と、
前記要求範囲を前記優先順位の上位側から順に選択し、最上位の要求範囲から今回選択した要求範囲までの全ての要求範囲間での共通の要求重複部分を順次算出する要求重複部分算出手段と、
ある順位の要求範囲が選択されたときにそれまでの要求範囲との間で共通の要求重複部分が存在しなくなった場合には、当該順位よりも下位の要求範囲との間での要求重複部分の算出処理を一時停止する算出処理一時停止手段と、
要求範囲間の要求重複部分の算出処理が一時停止された場合に、要求重複部分が存在しなくなったときに選択された要求範囲に対応する車両側の制御ロジックに対し、上位の要求範囲との間で要求重複部分が生じるように要求範囲を修整した要求を出力させるか、あるいは要求を取り下げさせた後、要求重複部分の算出処理を再開する算出処理再開手段と、
全ての要求範囲間での要求重複部分の計算が終了した場合には、最終的な要求重複部分の中で前記制御量の制御目標値を決定する制御目標値決定手段と、
前記制御目標値を実現するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、車両において制御すべき制御量に対する、車両の運転モードに応じて優先順位を定められた三つ以上の要求を調停して制御目標値を決定する場合に、それらの要求が優先順位の上位側から順に選択され、要求重複部分が順次算出される。そして、要求重複部分が存在しなくなった場合には、それより下位の優先順位の要求に対する要求重複部分の算出処理を省略して、制御目標値を決定することができる。これにより、要求重複部分が存在しなくなった場合には、それ以降の要求重複部分の算出処理を省略することができる。このため、常にすべての要求を対象として要求重複部分の算出処理を行う場合と比べて、制御装置の計算負荷を大幅に軽減することができる。また、この場合、省略の対象となるのは、制御目標値に反映されない、優先順位が下位の要求である。このため、上記のような省略を行った場合であっても、優先順位が上位の要求については、制御目標値に適切に反映されている。よって、制御装置の計算負荷を軽減しつつ、的確に制御目標値を決定することができる。

第２の発明によれば、要求重複部分が存在しなくなった場合に、最後に存在した要求重複部分のうちで、最後に選択された要求に最も近い値を制御目標値として決定することができる。これにより、その最後に選択された要求、つまり、満足されないこととなる要求に対しても、ある程度の配慮がなされた制御目標値を算出することができる。

第３の発明によれば、基準値が最終要求範囲に入っている場合には、基準値を制御目標値として決定することができる。また、基準値が最終要求範囲に入っていない場合には、最終要求範囲のうちで基準値に最も近い値を制御目標値として決定することができる。

第４の発明によれば、車両において制御すべき制御量に対する、車両の運転モードに応じて優先順位を定められた三つ以上の要求を調停して制御目標値を決定する場合に、それらの要求が優先順位の上位側から順に選択され、要求重複部分が順次算出される。そして、要求重複部分が存在しなくなった場合には、それより下位の優先順位の要求に対する要求重複部分の算出処理を一時停止し、要求重複部分のなかった要求を出力した制御ロジックである要求不満足制御ロジックに対し、それまでの算出処理結果に関する情報を伝達することができる。そして、要求不満足制御ロジックに対し、その伝達された情報に基づいて内容を修整した要求を出力させるか、あるいは要求を取り下げさせることができる。そして、要求不満足制御ロジックが、内容を修整した要求を出力したか、あるいは要求を取り下げた場合に、要求重複部分の算出処理を再開することができる。このため、要求重複部分のなかった要求より下位の優先順位の要求についても調停することができるので、それらの要求をも満足させることができ、より的確な制御目標値を決定することができる。

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、図示しない車両（自動車）の動力源とされているものとする。本実施形態において、車両は、内燃機関１０のみを動力源とする通常の車両でも、電気モータなどの他の動力源を併用するハイブリッド車でもよい。また、内燃機関１０の気筒数や気筒配置は、特に限定されるものではない。

内燃機関１０の気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２には、吸入空気量GAを検出するエアフローメータ１６が配置されている。エアフローメータ１６の下流には、スロットル弁１８が配置されている。スロットル弁１８は、アクセル開度等に基づいてスロットルモータ２０により駆動される電子制御式のバルブである。スロットル弁１８の近傍には、その開度を検出するためのスロットルポジションセンサ２２が配置されている。アクセル開度は、アクセルペダルの近傍に設けられたアクセルポジションセンサ２４によって検出される。

内燃機関１０の気筒には、吸気ポート１１内に燃料を噴射するための燃料インジェクタ２６が配置されている。なお、内燃機関１０は、図示のようなポート噴射式のものに限らず、燃料を筒内に直接に噴射する筒内直接噴射式のものや、ポート噴射と筒内噴射とを併用するものであってもよい。内燃機関１０の気筒には、更に、吸気弁２８、点火プラグ３０、および排気弁３２が設けられている。

なお、本発明では、内燃機関１０は、図示のような火花点火式のものに限らず、圧縮着火式のものであってもよい。

内燃機関１０のクランク軸３６の近傍には、クランク軸３６の回転角を検出するためのクランク角センサ３８が取り付けられている。クランク角センサ３８の出力によれば、クランク軸３６の回転位置や機関回転数NE（機関回転速度）などを検知することができる。

内燃機関１０の排気通路１４の途中には、排気ガスを浄化するための触媒４０が設けられている。触媒４０の種類は特に限定されず、例えば、三元触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒、酸化触媒など、いかなるものでもよい。また、触媒４０の上流側や下流側に他の触媒が配置されていてもよい。

触媒４０の出口側（下流側）の排気通路１４には、酸素センサ４２が設置されている。酸素センサ４２は、触媒４０の出口の排気空燃比が理論空燃比よりリッチであるかリーンであるかに応じて急変する出力を発する。あるいは、酸素センサ４２は、触媒４０の出口の排気空燃比に応じてリニアに変化する出力を発するものでもよい。

本実施形態のシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を更に備えている。ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１０の運転状態を制御する。

図２は、ＥＣＵ５０が内燃機関１０の空燃比を制御する場合の機能ブロック図である。図２に示すように、ＥＣＵ５０は、種々の観点（目的）から同一の物理量（ここでは空燃比とする）に対する要求を発する複数の制御ロジック（あるいは制御ユニット、制御モジュール）を有している。以下の説明では、一例として、エミッション低減の観点から空燃比に対する要求を発するエミッション制御ロジック５２と、ドライバビリティを良好とする観点から空燃比に対する要求を発するドライバビリティ制御ロジック５４と、燃費低減の観点から空燃比に対する要求を発する燃費制御ロジック５６と、内燃機関１０の本体や触媒４０などの損傷を防止する観点から空燃比に対する要求を発する機関保護制御ロジック５８と、例えば触媒４０の劣化検出などのＯＢＤ(On-Board Diagnostic)を行う観点から空燃比に対する要求を発するＯＢＤ制御ロジック６０との五つがあるものとする。なお、本発明では、各制御ロジックが共通のＥＣＵ５０によって実現される構成に限らず、各制御ロジックがそれぞれ個別のＥＣＵによって実現されるようになっていてもよい。

上記各制御ロジックから発せられた要求は、調停部６２に集約される。これらの要求に対しては、車両の運転状態（運転モード）に基いて、優先順位が付与される。具体的には、ＥＣＵ５０には、エミッション優先モード、ドライバビリティ優先モード、燃費優先モード等の各種の運転モードが用意されており、車両運転状態に応じて、それら運転モードの一つが選択される。

この場合、「車両運転状態」とは、例えば内燃機関１０の始動時、冷間時、定常運転時、過渡運転時、アイドル時、軽負荷時、高負荷時などに対応させたり、あるいは、運転者の操作により選択される例えばスポーツモード、エコノミーモードなどの走行モードに対応させたりすることができる。

そして、上記各運転モードに応じて、各制御ロジックからの要求に付与される優先順位が異なるものとされている。例えば、エミッション優先モードでは、（１）エミッション、（２）燃費、（３）ドライバビリティ、（４）機関保護、（５）ＯＢＤ、の順に優先順位が高いものとされ、ドライバビリティ優先モードでは、（１）ドライバビリティ、（２）燃費、（３）エミッション、（４）機関保護、（５）ＯＢＤ、の順に優先順位の高いものとされる。

調停部６２は、上述のような優先順位に応じて、各制御ロジックから発せられた空燃比に対する要求を調停することにより、目標空燃比（制御目標値）を最終的に決定する。そして、目標値変換部６４は、調停部６２により最終的に決定された目標空燃比を、それを実現するために必要なアクチュエータへの指示値に変換する。本実施形態の場合には、このアクチュエータへの指示値とは、燃料インジェクタ２６からの燃料噴射量、および、スロットル弁１８の開度である。アクチュエータ制御部６６は、目標値変換部６４により算出された燃料噴射量およびスロットル開度が実現されるように、燃料インジェクタ２６およびスロットル弁１８の作動を制御する。

図３は、調停部６２が複数の要求を調停して目標空燃比を決定する手法を説明するための図である。図３中では、優先順位の高い順に、要求（１）〜要求（５）と表記している。調停部６２では、優先順位の高い順に、要求が考慮される。すなわち、まず最初に、要求（１）と要求（２）とが考慮され、要求（１）の範囲と、要求（２）の範囲とが重複している要求重複部分が算出される。例えば、要求（１）の範囲が１２以上１５以下であり、要求（２）の範囲が１１以上１４以下である場合には、要求重複部分は１２以上１４以下とされる。

図３に示す例では、要求（２）の範囲が要求（１）の範囲に包含されているので、両者の要求重複部分は、要求（２）の範囲と同じになっている。続いて、この要求（２）までの要求重複部分と、次に優先順位の高い要求（３）との要求重複部分が算出される。図３に示す例では、要求（２）までの要求重複部分と、要求（３）と間には、重複部分が存在していない。このような場合に、本実施形態では、目標空燃比は次のようにして決定される。

まず、要求（２）までの要求重複部分と、要求（３）とを比較すると、要求（２）までの要求重複部分の方が優先順位が高いので、要求（２）までの要求重複部分の中から目標空燃比を決定する。このとき、要求（３）にも配慮して、要求（２）までの要求重複部分のうちで、要求（３）の範囲に最も近い値（図３中の白丸で示す値）が、最終的な目標空燃比とされる。

そして、本実施形態では、上記の場合のように、要求（２）までの要求重複部分と、要求（３）と間に重複部分が存在していなかった場合には、以降の要求（図３の場合には、要求（４）および要求（５））との比較および要求重複部分の算出処理を省略して、目標空燃比を決定することとした。これにより、その省略した処理の分だけ、ＥＣＵ５０の演算負荷を軽減することができる。

なお、上記の例においては、要求（２）までの要求重複部分のうちから目標空燃比が決定されるので、要求（４）および要求（５）は、目標空燃比に影響することはない。このため、要求（４）および要求（５）に対する要求重複部分の算出処理を省略しても、最終的に決定される目標空燃比の精度が低下することはない。

［実施の形態１における具体的処理］
図４は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、所定時間毎に、あるいは内燃機関１０のサイクル毎に、繰り返し実行されるものとする。

図４に示すルーチンによれば、まず、図２を参照して既述したように、各制御ロジックから発せられた空燃比に対する要求が集約される（ステップ１００）。次いで、上述した各種の運転モードのうち、何れの運転モードが現在選択されているかが判別され、その運転モードに基いて、上記ステップ１００で集約された要求に対し優先順位が付与される（ステップ１０２）。

続いて、集約された要求のうちで、未選択の要求が残っているか否かが判別される（ステップ１０４）。初回の場合には、何れの要求も未選択であるので、ステップ１０４の判断は肯定される。ステップ１０４の判断が肯定された場合には、次に、未選択の要求のうちで、優先順位の最も高い要求が選択される（ステップ１０６）。初回の場合には、優先順位の最も高い要求、つまり図３中の要求（１）が選択される。

上記ステップ１０６の処理に続いて、要求重複部分が算出される（ステップ１０８）。上記ステップ１０６で要求（１）が選択されている場合には、要求（１）の範囲がそのまま要求重複部分とされる。次いで、要求重複部分が存在しているか否かが判別され（ステップ１１０）、存在している場合には、上記ステップ１０４以下の処理が再び行われる。

ステップ１０４以下の処理が２回目に行われた場合には、具体的には、ステップ１０４の判断は肯定され、ステップ１０６では要求（２）が選択される。続くステップ１０８では、前回までの要求重複部分（この場合は要求（１）の範囲と同じ）と、新たに選択された要求（２）との重複した部分が、新たな要求重複部分として算出される。続くステップ１１０で、その新たな要求重複部分が存在しているか否かが判別され、存在している場合には、上記ステップ１０４以下の処理が再び行われる。

このようにして、要求重複部分および未選択の要求が存在している限り、上記ステップ１０４〜１１０の処理が繰り返し行われる。これに対し、上記ステップ１１０において、要求重複部分が存在していないと判別された場合には、最後に存在した要求重複部分と、所定の基準値（例えば理論空燃比）とが比較され（ステップ１１２）、その上で、調停結果として目標空燃比が算出される（ステップ１１４）。

例えば、図３に示す例の場合には、ステップ１０６で要求（３）が選択されると、続くステップ１０８では、要求（２）までの要求重複部分と、要求（３）との重複する部分が新たな要求重複部分として算出される。この場合、この新たな要求重複部分は存在していないので、続くステップ１１０の判断が否定される。そして、ステップ１１４では、最後に存在した要求重複部分、すなわち要求（２）までの要求重複部分のうちで、要求（３）の範囲に最も近い値が目標空燃比として決定される。

一方、図３に示す例とは異なり、集約されたすべての要求を考慮した後にも要求重複部分が残存している場合もあり得る。この場合には、上記ステップ１０４の判断が否定され、上記ステップ１１２以下の処理が行われる。具体的は、残存している要求重複部分と基準値とが比較され（ステップ１１２）、基準値が要求重複部分に入っている場合には、基準値が目標空燃比として決定される（ステップ１１４）。また、基準値が要求重複部分に入っていない場合には、要求重複部分のうちで基準値に最も近い値が目標空燃比として決定される。

以上説明したように、本実施形態によれば、優先順位の定められた三つ以上の要求を調停して制御目標値を決定する場合に、優先順位の上位側から調停を行うとともに、要求重複部分が存在しなくなった場合には、それより優先順位が下位の要求に対する調停処理を省略することができる。このため、常にすべての要求を対象として調停処理を行う場合と比べて、ＥＣＵ５０の計算負荷を大幅に軽減することができる。

この場合、省略の対象となるのは、最終的な制御目標値に反映されない、優先順位が下位の要求である。このため、上記のような省略を行った場合であっても、優先順位が上位の要求については、制御目標値に適切に反映されている。よって、ＥＣＵ５０の計算負荷を軽減しつつ、制御目標値を的確に決定することができる。

なお、上述した実施の形態１では、内燃機関１０の空燃比を制御量とする場合について説明したが、本発明の対象となる制御量はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、空燃比以外にも、例えば内燃機関１０のトルク、点火時期や、車両の駆動輪のトルクなど、車両において制御すべき各種の制御量を対象として適用することが可能である。

また、上述した実施の形態１では、各制御ロジックから発せられる要求に範囲が存在する場合を例に説明したが、本発明は、それらの要求のうちの一部が、一点の値を要求するものである場合にも適用可能である。

また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０４，１０６および１０８の処理を実行することにより前記第１の発明における「要求重複部分算出手段」が、上記ステップ１１０，１１２および１１４の処理を実行することにより前記第１の発明における「最終要求範囲決定手段」及び「制御目標値決定手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態２．
次に、図５および図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。本実施形態は、図１および図２に示すのと同様のシステム構成を用いて、ＥＣＵ５０に、後述する図６に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

［実施の形態２の特徴］
図５は、本実施形態において、調停部６２が複数の要求を調停して目標空燃比を決定する手法を説明するための図である。図５では、前述した図３と同様の要求（１）〜要求（５）が出されており、それらが優先順位の高い順に順次選択され、要求重複部分が順次算出されていく。

図５に示す例では、要求（３）が選択されたとき、要求（２）までの要求重複部分と要求（３）と間には、要求重複部分が存在しなくなってしまう。このような場合に、本実施形態では、要求（２）までの要求重複部分のうちで、要求（３）の範囲に最も近い値（図５中の白丸印）を暫定的に調停結果とし、それ以降の要求重複部分の算出処理を一時停止する。そして、上記調停結果の情報を、要求（３）、（４）、（５）を出力した各制御ロジックに伝達する。その情報を伝達された各制御ロジックは、その情報に基づき、自己の要求を必要に応じて修整するか、あるいは要求を取り下げることとする。この処理を以下「要求再考」と称する。

図５に示す例の場合では、要求（３）を出力した制御ロジック（要求不満足制御ロジック）は、要求再考に際して、自己の要求を取り下げることとしている。一方、要求（４）を出力した制御ロジックは、自己の要求を修整することなくそのまま維持することとしている。また、要求（５）を出力した制御ロジックも同様に、自己の要求を修整することなくそのまま維持することとしている。

上記のようにして要求再考がなされた後、調停部６２は、要求重複部分の算出処理を再開する。すなわち、図５に示す例では、要求（３）が取り下げられたので、要求（２）までの要求重複部分と、要求（４）との要求重複部分が算出され、更に、その要求重複部分と要求（５）との要求重複部分が算出されて、その最後の要求重複部分の中から最終的な目標空燃比（図５中の星印）が決定される。

上述したように、図５に示す例においては、要求重複部分のない要求（３）を出力した制御ロジックに対し、その要求が満足されないことを伝達し、再考を促すことができる。このため、システム全体として、より適切な制御が可能となる。例えば、要求（３）を出力した制御ロジックがＯＢＤ制御ロジック６０である場合では、ＯＢＤ制御ロジック６０に対し、空燃比要求が実現できないことを伝達することにより、ＯＢＤ制御ロジック６０がＯＢＤ制御の実行不可を判断し、ＯＢＤ制御の発動を中止することができる。

その後、要求重複部分の算出処理を再開することにより、より適切な調停結果を得ることができる。すなわち、図５に示すように、本実施形態の調停結果（図５中の星印）は、実施の形態１の調停結果（図５中の白丸印）が満足していない要求（４）をも更に満足している。このため、より適切な調停結果であるということができる。

なお、図５に示す例では、要求（３）を出力した制御ロジックが、要求再考に際して、要求を取り下げることとしているが、本発明では、要求の取り下げに限らず、内容を修整した要求を再度出力するようにしてもよい。

［実施の形態２における具体的処理］
図６は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンによれば、まず、各制御ロジックから発せられた空燃比に対する要求が集約され、次いで、運転モードに基いて、集約された要求に対し優先順位が付与される（ステップ１２０）。

続いて、その優先順位にしたがって、要求の調停が実行される（ステップ１２２）。このステップ１２２では、未調停の要求のうちで優先順位の最も高い要求が一つ選択され、次のステップ１２４へと進む。ステップ１２４では、要求重複部分が存在するか否かが判別され、要求重複部分が存在している場合には、上記ステップ１２２以下の処理が再度実行される。

一方、上記ステップ１２４で要求重複部分が存在しなかった場合には、次に、調停結果が決定される（ステップ１２６）。この調停結果は、最後に存在した要求重複部分のうち、重複しなかった要求に最も近い値とされる。なお、各要求が基準値を含んでいる場合には、基準値が調停結果とされる。

続いて、未調停の要求があるか否かが判別される（ステップ１２８）。ここでの「未調停の要求」には、調停を行って要求重複部分が存在しなかった要求も含むものとされる。

上記ステップ１２８で、未調停の要求がない場合には、本ルーチンの今回の実行が終了される。一方、上記ステップ１２８で未調停の要求がある場合には、未調停の要求の発信元である各制御ロジックに対し、上記ステップ１２６で算出された調停結果の情報が伝達される（ステップ１３０）。それらの各制御ロジックは、受信した調停結果の情報に基づいて、要求を修整して再度発信するか、あるいは要求を取り下げる（ステップ１３２）。その後、上記ステップ１２０以下の処理が再度実行され、調停処理が再開される。

なお、上記ステップ１３０において伝達される情報は、図５の例において、白丸で示す調停結果でもよく、あるいは要求（２）までの要求重複部分でもよい。また、上記ステップ１３０では、要求重複部分が存在しなかった要求（図５では要求（３））のほか、優先順位がそれより下の要求（図５では要求（４）および（５））にも調停結果の情報を伝達しているが、要求重複部分が存在しなかった要求だけに調停結果の情報を伝達することとしてもよい。

上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１２０の処理を実行することにより前記第４の発明における「要求範囲設定手段」が、上記ステップ１２２の処理を実行することにより前記第４の発明における「要求重複部分算出手段」が、上記ステップ１３０及び１３２の処理を実行することにより前記第４の発明における「算出処理一時停止手段」及び「算出処理再開手段」が、それぞれ実現されている。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１においてＥＣＵが内燃機関の空燃比を制御する場合の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１において調停部が複数の要求を調停して目標空燃比を決定する手法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態２において調停部が複数の要求を調停して目標空燃比を決定する手法を説明するための図である。 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。

１０ 内燃機関
１２ 吸気通路
１４ 排気通路
１８ スロットル弁
２６ 燃料インジェクタ
３０ 点火プラグ
４０ 触媒
４２ 酸素センサ
５０ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 車両側から発せられる内燃機関の制御量に関する３つ以上の要求を受け付け、それら要求に基づいて前記内燃機関に備えられる一又は複数のアクチュエータを制御する内燃機関の制御装置であって、
   前記車両の運転モードに応じて要求間の優先順位を設定する優先順位設定手段と、
   それぞれの要求の内容に応じて上限値及び下限値で規定される前記制御量の値の要求範囲を設定する要求範囲設定手段と、
   前記要求範囲を前記優先順位の上位側から順に選択し、最上位の要求範囲から選択した要求範囲までの全ての要求範囲間での共通の要求重複部分を順次算出する要求重複部分算出手段と、
   最上位から最下位までの全ての要求範囲間において共通の要求重複部分が存在した場合には、当該要求重複部分を最終要求範囲として決定し、一方、ある順位の要求範囲が選択されたときにそれまでの要求範囲との間で共通の要求重複部分が存在しなくなった場合には、当該順位よりも一つ上位の要求範囲の選択時に算出された要求重複部分を最終要求範囲として決定する最終要求範囲決定手段と、
   前記最終要求範囲の中で前記制御量の制御目標値を決定する制御目標値決定手段と、
   前記制御目標値を実現するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記制御目標値決定手段は、ある順位の要求範囲が選択されたときにそれまでの要求範囲との間で共通の要求重複部分が存在しなくなった結果、当該順位よりも一つ上位の要求範囲の選択時に算出された要求重複部分が前記最終要求範囲として決定された場合には、前記最終要求範囲のうち当該順位の要求範囲に最も近い値を制御目標値として決定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記制御目標値決定手段は、最上位から最下位までの全ての要求範囲間において共通の要求重複部分が存在し、当該要求重複部分が前記最終要求範囲として決定された場合には、前記最終要求範囲のうち予め設定された基準値に最も近い値を制御目標値として決定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 車両側の三つ以上の制御ロジックの各々から発せられる内燃機関の制御量に関する要求を受け付け、それら要求に基づいて前記内燃機関に備えられる一又は複数のアクチュエータを制御する内燃機関の制御装置であって、
   前記車両の運転モードに応じて要求間の優先順位を設定する優先順位設定手段と、
   それぞれの要求の内容に応じて上限値及び下限値で規定される前記制御量の値の要求範囲を設定する要求範囲設定手段と、
   前記要求範囲を前記優先順位の上位側から順に選択し、最上位の要求範囲から今回選択した要求範囲までの全ての要求範囲間での共通の要求重複部分を順次算出する要求重複部分算出手段と、
   ある順位の要求範囲が選択されたときにそれまでの要求範囲との間で共通の要求重複部分が存在しなくなった場合には、当該順位よりも下位の要求範囲との間での要求重複部分の算出処理を一時停止する算出処理一時停止手段と、
   要求範囲間の要求重複部分の算出処理が一時停止された場合に、要求重複部分が存在しなくなったときに選択された要求範囲に対応する車両側の制御ロジックに対し、上位の要求範囲との間で要求重複部分が生じるように要求範囲を修整した要求を出力させるか、あるいは要求を取り下げさせた後、要求重複部分の算出処理を再開する算出処理再開手段と、
   全ての要求範囲間での要求重複部分の計算が終了した場合には、最終的な要求重複部分の中で前記制御量の制御目標値を決定する制御目標値決定手段と、
   前記制御目標値を実現するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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