JP6695265B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関制御装置に関し、特に自動二輪車等の車両の内燃機関に適用される内燃機関制御装置に関する。

近年、車両の内燃機関における点火装置や燃料噴射装置では、内燃機関の運転状態をセンサによって検出し、予め準備した特性マップに従ってサイクル毎に点火時期や燃料噴射量を設定することが行われている。他方、特性マップの設定においては、内燃機関に課せられるであろう最も過酷な運転状態においてもノッキングを生じることがないよう、点火時期や燃料噴射量を設定している。

しかしながら、通常は、センサの検出遅れによるノッキングを防止するべく、ノッキングを生じる過酷な運転状態を想定して点火時期を遅角傾向に、又は混合気の空燃比を濃厚傾向に設定したり、内燃機関の圧縮比を低めに設定しているので、燃料消費量が増加する等の経済性に影響が出る場合がある。

かかる状況下で、特許文献１は、内燃機関のノッキング防止運転方法に関し、冷却水センサが所定以上の温度を検出し、かつ燃焼室内の壁面温度センサがそれを所定温度だけ上回る壁面温度を検出した場合、点火時期を所定角度だけ遅角制御する、又は空燃比を所定割合だけ濃厚化制御する構成を開示している。

特開昭６３−１７４９号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１には、壁面温度等を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合の対処内容については何等開示、示唆されていない。特に、壁面温度を示す壁部温度や内燃機関の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合、通常の点火時期補正だけでは内燃機関の燃焼温度を安全領域まで低下させることが困難となり、内燃機関を損傷させる可能性がある。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合、簡便な構成で、内燃機関に不要な影響が生じることを抑制することができる内燃機関制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度と、前記内燃機関の冷却水の温度又は潤滑油の温度である代表温度と、に基づき、前記内燃機関の駆動力を制御する制御部を有する内燃機関制御装置において、前記制御部は、さらに、前記壁部の温度と前記代表温度との差分又は比率に対応する値が、第１の閾値未満の状態から第１の閾値以上かつ第２の閾値未満の状態となった場合、前記内燃機関の点火時期を遅角させる遅角制御処理を開始し、前記遅角制御処理の実行中に、前記値が前記第２の閾値以上となった場合、前記内燃機関のスロットル開度を所定開度以下に制限する制限制御処理を開始し、前記制限制御処理の実行に際し、遅角制御処理の実行を終了することを第１の局面とする。

本発明は、第１の局面に加えて、前記制御部は、前記値が前記第２の閾値以上の状態が所定時間継続した場合に、前記制限制御処理を開始することを第３の局面とする。

以上の本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、制御部が、壁部の温度と代表温度との差分又は比率に対応する値が、第１の閾値未満の状態から第１の閾値以上かつ第２の閾値未満の状態となった場合、内燃機関の点火時期を遅角させる遅角制御処理を開始し、遅角制御処理の実行中に、値が第２の閾値以上となった場合、内燃機関のスロットル開度を所定開度以下に制限する制限制御処理を開始するものであるので、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合であっても、簡便な構成で、内燃機関に不要な影響が生じることを抑制することができる。

更に、本発明の第１の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、制御部が、制限制御処理の実行に際し、遅角制御処理の実行を終了するものであるので、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合であっても、内燃機関に不要な影響が生じることを的確に抑制することができる。

本発明の第２の局面にかかる内燃機関制御装置によれば、制御部が、前記値が第２の閾値以上の状態が所定時間継続した場合に、制限制御処理を開始するものであるので、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合であっても、内燃機関に不要な影響が生じることをより的確に抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態における内燃機関制御装置の構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する点火時期設定処理の流れを示すフローチャートであり、図２（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する目標スロットル開度設定処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理を説明するためのタイミングチャートである。 図４（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する点火時期設定処理の変形例の流れを示すフローチャートの一部であり、図４（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する目標スロットル開度設定処理の変形例の流れを示すフローチャートの一部であり、また、図４（ｃ）は、本実施形態における内燃機関制御装置が実行する点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理の変形例を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における内燃機関制御装置につき、詳細に説明する。

［構成］
まず、図１を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置の構成について説明する。

図１は、本実施形態における内燃機関制御装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態における内燃機関制御装置１は、電子制御システムＳに含まれて自動二輪車等の車両に搭載され、車両の内燃機関の運転状態を制御する。本実施形態における内燃機関制御装置１は、アクセル開度センサ１０、スロットル開度センサ２０、クランク角センサ３０、壁部温度センサ４０、及び冷却水温センサ５０に電気的に接続されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０を備えている。なお、説明の便宜上、車両や内燃機関の構成についての具体的な図示は、省略している。また、内燃機関に適用される燃料としては、原理的には、現在入手可能なものが適用でき、例えば、ガソリン、エタノール及びメタノール等の種別を問わず、ガソリンのオクタン価の種別も問わないものである。

アクセル開度センサ１０は、車両のアクセルペダルの開度をアクセル開度として検出し、このように検出したアクセル開度を示す電気信号をＥＣＵ６０に入力する。

スロットル開度センサ２０は、内燃機関のスロットル装置の本体部に装着され、スロットルバルブの開度をスロットル開度として検出し、このように検出したスロットル開度を示す電気信号をＥＣＵ６０に入力する。

クランク角センサ３０は、内燃機関において、リラクタの外周面に形成されている歯部に対向した態様でシリンダブロックの下部に組み付けられたロアケース等に装着され、クランクシャフトの回転に伴って回転する歯部を検出することによって、クランクシャフトの回転速度を内燃機関の回転速度として検出する。クランク角センサ３０は、このように検出した内燃機関の回転速度を示す電気信号をＥＣＵ６０に入力する。

壁部温度センサ４０は、内燃機関の燃焼室を画成する部材、つまりシリンダブロック又はシリンダヘッドの壁部に装着されてその壁部の温度を検出し、このように検出した壁部の温度を示す電気信号をＥＣＵ６０に入力する。

冷却水温センサ５０は、内燃機関の冷却水通路にその検出部が配置された態様でシリンダブロックに装着され、冷却水通路内を流通する冷却水の温度を検出し、このように検出した冷却水の温度を示す電気信号をＥＣＵ６０に入力する。

ＥＣＵ６０は、車両が備えるバッテリからの電力を利用して動作する。ＥＣＵ６は、Ａ／Ｄ変換回路６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃ及び６０１ｄ、波形整形回路６０２、アクセル開度算出部６０３、スロットル開度算出部６０４、壁部温度算出部６０５、冷却水温算出部６０６、運転状態制御部６０７、並びに駆動回路６０８ａ、６０８ｂ及び６０８ｃを備えている。なお、アクセル開度算出部６０３、スロットル開度算出部６０４、壁部温度算出部６０５、冷却水温算出部６０６、及び運転状態制御部６０７は、ＥＣＵ６０が備えるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置が図示を省略するメモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して内燃機関の運転状態を制御する際の機能ブロックとして示している。

Ａ／Ｄ変換回路６０１ａは、アクセル開度センサ１０から入力されたアナログ形態の電気信号をデジタル形態に変換してアクセル開度算出部６０３に入力する。

Ａ／Ｄ変換回路６０１ｂは、スロットル開度センサ２０から入力されたアナログ形態の電気信号をデジタル形態に変換してスロットル開度算出部６０４に入力する。

Ａ／Ｄ変換回路６０１ｃは、壁部温度センサ４０から入力されたアナログ形態の電気信号をデジタル形態に変換して壁部温度算出部６０５に入力する。

Ａ／Ｄ変換回路６０１ｄは、冷却水温センサ５０から入力されたアナログ形態の電気信号をデジタル形態に変換して冷却水温算出部６０６に入力する。

波形整形回路６０２は、クランク角センサ３０から入力された電気信号に対して整形処理を施した後に電気信号を運転状態制御部６０７に入力する。

アクセル開度算出部６０３は、Ａ／Ｄ変換回路６０１ａから入力された電気信号を用いてアクセル開度を算出し、このようにアクセル開度算出部６０３が算出したアクセル開度は、運転状態制御部６０７で用いられる。

スロットル開度算出部６０４は、Ａ／Ｄ変換回路６０１ｂから入力された電気信号を用いてスロットル開度を算出し、このようにスロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度は、運転状態制御部６０７で用いられる。

壁部温度算出部６０５は、Ａ／Ｄ変換回路６０１ｃから入力された電気信号を用いて内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を算出し、このように壁部温度算出部６０５が算出した壁部の温度は、運転状態制御部６０７で用いられる。かかる壁部の温度は、内燃機関の燃焼状態を直接的に反映する内燃機関の温度であって、内燃機関のシリンダ内で発生する発生熱量を直接的に反映した温度であると評価され得るものである。

冷却水温算出部６０６は、Ａ／Ｄ変換回路６０１ｄから入力された電気信号を用いて冷却水の温度を内燃機関の温度（内燃機関の代表温度）として算出し、このように冷却水温算出部６０６が算出した内燃機関の代表温度は、運転状態制御部６０７で用いられる。かかる冷却水の温度は、内燃機関の温度を代表的に示す内燃機関の代表温度であって、内燃機関のシリンダを冷却する冷却熱量を反映した温度であると評価され得るものである。なお、かかる内燃機関の代表温度としては、冷却水の温度の他に、内燃機関の潤滑油の温度等を用いてもよい。

運転状態制御部６０７は、点火時期算出部６０７ａ、目標スロットル開度算出部６０７ｂ、差分温度算出部６０７ｃ、リンプ処理部６０７ｄ、及び計時部６０７ｅを備え、内燃機関制御装置１全体の動作を制御すると共に、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度に基づいて、内燃機関の運転状態を制御する。運転状態制御部６０７及びこれら各部の機能の詳細については後述する。

駆動回路６０８ａは、運転状態制御部６０７から入力された制御信号に従ってスロットルモータ７０を駆動することによってスロットル開度を制御する。

駆動回路６０８ｂは、運転状態制御部６０７から入力された制御信号に従って点火栓８０を駆動することによって内燃機関の点火時期を制御する。

駆動回路６０８ｃは、運転状態制御部６０７から入力された制御信号に従って燃料噴射弁９０を駆動することによって内燃機関の燃料噴射量を制御する。

このような構成を有する内燃機関制御装置１は、以下に示す点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理を実行することによって、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の電子制御システムＳに異常が生じた場合、内燃機関に不要な影響が生じることを抑制する。以下、更に図２及び図３をも参照して、これらの点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について詳細に説明する。

［点火時期設定処理］
まず、図２（ａ）及び図３を参照して、点火時期設定処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について説明する。

図２（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する点火時期設定処理の流れを示すフローチャートである。また、図３は、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理を説明するためのタイミングチャートである。

図２（ａ）に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられてＥＣＵ６０が起動したタイミングで開始となり、点火時期設定処理はステップＳ１の処理に進む。かかる点火時期設定処理は、ＥＣＵ６０が起動状態である間、メモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、かかる点火時期設定処理においては、差分温度算出部６０７ｃが算出した代表温度ＴＷと壁部の温度ＴＣＣとの差分値である差分温度ＴＣＣＤに代えて、差分温度算出部６０７ｃが算出した代表温度ＴＷと壁部の温度ＴＣＣとの比率を用いてもよい。

ステップＳ１の処理では、運転状態制御部６０７が、差分温度ＴＣＣＤの値に応じたＴＣＣＤ補正量を算出する。ここで、差分温度ＴＣＣＤは、壁部温度算出部６０５によって算出された壁部の温度と冷却水温算出部６０６によって算出された内燃機関の代表温度との差分値として、差分温度算出部６０７ｃにより算出されたものである。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、点火時期設定処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、運転状態制御部６０７が、ステップＳ１の処理において算出された差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度近傍の高温燃焼温度Ｔ１以上であるか否かを判別する。ここで、高温燃焼温度Ｔ１は、内燃機関の燃焼状態がノッキングを起こす可能性が高まった状態であることを示す所定の温度である。判別の結果、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ１以上である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、点火時期設定処理をステップＳ３の処理に進める。一方、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ１未満である場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、点火時期設定処理をステップＳ４の処理に進める。

ステップＳ３の処理では、運転状態制御部６０７が、ステップＳ１の処理において算出された差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２（＞高温燃焼温度Ｔ１）以上であるか否かを判別する。ここで、高温燃焼温度Ｔ２は、高温燃焼温度Ｔ１よりも高温であって、内燃機関の燃焼状態がノッキングを起こす可能性が極めて高まった状態であることを示す所定の温度である。判別の結果、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、点火時期設定処理をステップＳ６の処理に進める。一方、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２未満である場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、点火時期設定処理をステップＳ５の処理に進める。

ステップＳ４の処理では、運転状態制御部６０７が、点火時期算出部６０７ａが基本点火時期をステップＳ１の処理において算出されたＴＣＣＤ補正量だけ遅角させることによって算出した点火時期を、今回の内燃機関の点火時期として設定する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ０から時刻ｔ＝ｔ２の期間）。ここで、基本点火時期は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びスロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度に基づいて点火時期算出部６０７ａによって算出されたものである。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、今回の一連の点火時期設定処理は終了する。

ステップＳ５の処理では、運転状態制御部６０７が、点火時期算出部６０７ａが基本点火時期を、ステップＳ１の処理において算出されたＴＣＣＤ補正量に加え、これとリンプ補正量との和だけ遅角させることによって算出した点火時期を、今回の内燃機関の点火時期として設定する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ２から時刻ｔ＝ｔ３の期間）。ここで、基本点火時期は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びスロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度に基づいて点火時期算出部６０７ａによって算出されたものであり、リンプ補正量は、差分温度ＴＣＣＤの値に応じて点火時期算出部６０７ａによって算出されたものである。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、今回の一連の点火時期設定処理は終了する。

ステップＳ６の処理では、運転状態制御部６０７が、基本点火時期を今回の内燃機関の点火時期として設定する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ３以降の期間）。ここで、基本点火時期は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びスロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度に基づいて点火時期算出部６０７ａによって算出されたものである。併せて、リンプ処理部６０７ｄが、インジケータ等を点灯させて運転者等に対して目標スロットル開度を制限開度に制限するリンプ処理を実行中であることを報知する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ３以降の期間）。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、今回の一連の点火時期設定処理は終了する。

［目標スロットル開度設定処理］
次に、図２（ｂ）及び図３を参照して、目標スロットル開度設定処理を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について説明する。

図２（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する目標スロットル開度設定処理の流れを示すフローチャートである。

図２（ｂ）に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられてＥＣＵ６０が起動したタイミングで開始となり、目標スロットル開度設定処理はステップＳ１１の処理に進む。かかる目標スロットル開度設定処理は、ＥＣＵ６０が起動状態である間、メモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、かかる目標スロットル開度設定処理においては、差分温度算出部６０７ｃが算出した代表温度ＴＷと壁部の温度ＴＣＣとの差分値である差分温度ＴＣＣＤに代えて、差分温度算出部６０７ｃが算出した代表温度ＴＷと壁部の温度ＴＣＣとの比率を用いてもよい。

ステップＳ１１の処理では、運転状態制御部６０７が、リンプ処理部６０７ｄが目標スロットル開度を制限開度に制限するリンプ処理を実行中であるか否かを示すフラグＦ１の値に基づいてリンプ処理を実行中であるか否かを判別する。判別の結果、リンプ処理を実行中である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１３の処理に進める。一方、リンプ処理を実行中でない場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１２の処理に進める。なお、リンプ処理を実行中であるか否かを示すフラグＦ１の値が１のときには、リンプ処理を実行中であることを示し、フラグＦ１の値が０のときには、リンプ処理を実行中でないことを示す。

ステップＳ１２の処理では、運転状態制御部６０７が、差分温度算出部６０７ｃによって算出された差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上であるか否かを判別する。判別の結果、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１３の処理に進める。一方、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２未満である場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、今回の一連の目標スロットル開度設定処理を終了する。

ステップＳ１３の処理では、運転状態制御部６０７が、スロットル開度が全閉状態にあるか否かを示すフラグＦ２の値に基づいてスロットル開度が全閉状態にあるか否かを判別する。判別の結果、スロットル開度が全閉状態にある場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１９の処理に進める。一方、スロットル開度が全閉状態にない場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１４の処理に進める。なお、スロットル開度が全閉状態にあるか否かを示すフラグＦ２の値が１のときには、スロットル開度が全閉状態にあることを示し、フラグＦ２の値が０のときには、スロットル開度が全閉状態にないことを示す。

ステップＳ１４の処理では、運転状態制御部６０７が、目標スロットル開度算出部６０７ｂによって算出された目標スロットル開度がアクセル開度算出部６０３によって算出されたアクセル開度以上であるか否かを判別する。判別の結果、目標スロットル開度がアクセル開度以上である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１５の処理に進める。一方、目標スロットル開度がアクセル開度未満である場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１６の処理に進める。

ステップＳ１５の処理では、運転状態制御部６０７が、目標スロットル開度算出部６０７ｂによって算出された目標スロットル開度を今回の内燃機関の目標スロットル開度として設定する。ここで、目標スロットル開度算出部６０７ｂによって算出された目標スロットル開度は、差分温度算出部６０７ｃによって算出された差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上になったタイミングでの目標スロットル開度から目標スロットル開度設定処理の周期毎に所定開度減算した開度である。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、目標スロットル開度設定処理はステップＳ１７の処理に進む。

ステップＳ１６の処理では、運転状態制御部６０７が、基本スロットル開度を今回の内燃機関の目標スロットル開度として設定する。ここで、基本スロットル開度は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びアクセル開度算出部６０３が算出したアクセル開度に基づいて目標スロットル開度算出部６０７ｂによって算出されたものである。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、目標スロットル開度設定処理はステップＳ１７の処理に進む。

ステップＳ１７の処理では、運転状態制御部６０７が、スロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度が全閉状態にあるか否かを判別する。判別の結果、スロットル開度が全閉状態にある場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１８の処理に進める。一方、スロットル開度が全閉状態にない場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７ｂは、今回の一連の目標スロットル開度設定処理を終了する。

ステップＳ１８の処理では、運転状態制御部６０７が、スロットル開度が全閉状態にあるか否かを示すフラグＦ２の値をスロットル開度が全閉状態にあることを示す１に設定し、スロットル開度の全閉判断を完了する。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、今回の一連の目標スロットル開度設定処理は終了する。

ステップＳ１９の処理では、運転状態制御部６０７が、基本スロットル開度を今回の内燃機関の目標スロットル開度として設定する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ５以降の期間）。ここで、基本スロットル開度は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びアクセル開度算出部６０３が算出したアクセル開度に基づいて目標スロットル開度算出部６０７ｂによって算出されたものである。これにより、ステップＳ１９の処理は完了し、目標スロットル開度設定処理はステップＳ２０の処理に進む。

ステップＳ２０の処理では、リンプ処理部６０７ｄが、目標スロットル開度を制限開度に制限するリンプ処理を実行する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ６から時刻ｔ＝ｔ７の期間、及び時刻ｔ＝ｔｔ８から時刻ｔ＝ｔ９の期間）。ここで、目標スロットル開度の制限開度は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度に応じて目標スロットル開度算出部６０７ｂによって算出されたものであり、図３に示す時刻ｔ＝ｔ３以降の期間で算出されるものである。また、スロットル開度が最初に制限開度を超えようとするタイミング（図３に示す時刻ｔ＝ｔ６）においては、スロットル開度を直ちに制限開度に制限するのではなく、スロットル開度が唐突に変化しないように目標スロットル開度をフィルタリング処理してスロットル開度を制限開度に一致させる制御を行うことが好ましい。これにより、ステップＳ２０の処理は完了し、目標スロットル開度設定処理はステップＳ２１の処理に進む。

ステップＳ２１の処理では、リンプ処理部６０７ｄが、目標スロットル開度を制限開度に制限するリンプ処理を実行中であるか否かを示すフラグＦ１の値を、リンプ処理を実行中であることを示す１に設定する。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、今回の一連の目標スロットル開度設定処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態における内燃機関制御装置１では、制御部６０７が、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ１未満の状態から高温燃焼温度Ｔ１以上かつ高温燃焼温度Ｔ２未満の状態となった場合、内燃機関の点火時期を遅角させる遅角制御処理を開始し、遅角制御処理の実行中に、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上となった場合、内燃機関のスロットル開度を所定開度以下に制限する制限制御処理を開始するものであるので、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の電子制御システムＳに異常が生じた場合であっても、簡便な構成で、内燃機関に不要な影響が生じることを抑制することができる。なお、本実施形態では、差分温度ＴＣＣＤに対応する値に基づいて制御を行ったが、壁部の温度と内燃機関の代表温度との比率に対応する値に基づいて同様の制御を行ってもよい。

また、本実施形態における内燃機関制御装置１は、制御部６０７が、制限制御処理の実行に際し、遅角制御処理の実行を終了するので、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の電子制御システムＳに異常が生じた場合であっても、内燃機関に不要な影響が生じることを的確に抑制することができる。

［変形例］
最後に、図４（ａ）から図４（ｃ）を参照して、点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理の変形例を実行する際の内燃機関制御装置１の動作について説明する。

図４（ａ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する点火時期設定処理の変形例の流れを示すフローチャートの一部であり、図４（ｂ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する目標スロットル開度設定処理の変形例の流れを示すフローチャートの一部であり、また、図４（ｃ）は、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する点火時期設定処理及び目標スロットル開度設定処理の変形例を説明するためのタイミングチャートである。

まず、図４（ａ）を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する点火時期設定処理の変形例の流れについて説明する。

図４（ａ）に示す本変形例における点火時期設定処理は、図２（ａ）に示すステップＳ６の処理が図４（ａ）に示すステップＳ６ａからステップＳ６ｃの処理に置き換わっている点で、図２（ａ）に示す点火時期設定処理と相違しており、本変形例における点火時期設定処理の残余の部分は、図２（ａ）に示す点火時期設定処理と同一である。

具体的には、ステップＳ６ａの処理では、運転状態制御部６０７が、計時部６０７ｅによって計時された差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上になってからの経過時間が所定時間経過したか否かを判別する。判別の結果、所定時間経過した場合（ステップＳ６ａ：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、点火時期設定処理をステップＳ６ｂの処理に進める。一方、所定時間経過していない場合には（ステップＳ６ａ：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、点火時期設定処理をステップＳ６ｃの処理に進める。なお、計時部６０７ｅは、減算タイマとして例示している。

ステップＳ６ｂの処理では、運転状態制御部６０７が、基本点火時期を今回の内燃機関の点火時期として設定する（図４（ｃ）に示す時刻ｔ＝ｔ３’以降の期間）。ここで、基本点火時期は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びスロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度に基づいて点火時期算出部６０７ａによって算出されたものである。併せて、リンプ処理部６０７ｄが、インジケータ等を点灯させて運転者等に対して目標スロットル開度を制限開度に制限するリンプ処理を実行中であることを報知する（図３に示す時刻ｔ＝ｔ３’以降の期間）。これにより、ステップＳ６ｂの処理は完了し、今回の一連の点火時期設定処理は終了する。

ステップＳ６ｃの処理では、運転状態制御部６０７が、点火時期算出部６０７ａが基本点火時期をステップＳ１の処理において算出されたＴＣＣＤ補正量だけ遅角させることによって算出した点火時期を、今回の内燃機関の点火時期として設定する（図４（ｃ）に示す図３に示す時刻ｔ＝ｔ３から時刻ｔ＝ｔ３’の期間）。ここで、基本点火時期は、運転状態制御部６０７が算出した内燃機関の回転速度及びスロットル開度算出部６０４が算出したスロットル開度に基づいて点火時期算出部６０７ａによって算出されたものである。これにより、ステップＳ６ｃの処理は完了し、今回の一連の点火時期設定処理は終了する。

次に、図４（ｂ）を参照して、本実施形態における内燃機関制御装置１が実行する目標スロットル開度設定処理の変形例の流れについて説明する。

図４（ｂ）に示す本変形例の目標スロットル開度設定処理は、図２（ｂ）に示すステップＳ１２の処理とステップＳ１３の処理との間に図４（ｂ）に示すステップＳ１２ａの処理が挿入されている点で、図２（ｂ）に示す目標スロットル開度設定処理と相違しており、本変形例における目標スロットル開度設定処理の残余の部分は、図２（ｂ）に示す目標スロットル開度設定処理と同一である。

具体的には、ステップＳ１２ａの処理では、運転状態制御部６０７が、計時部６０７ｅによって計時された差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上になってからの経過時間が所定時間経過したか否かを判別する。判別の結果、所定時間経過した場合（ステップＳ１２ａ：Ｙｅｓ）、運転状態制御部６０７は、目標スロットル開度設定処理をステップＳ１３の処理に進める。一方、所定時間経過していない場合には（ステップＳ１２ａ：Ｎｏ）、運転状態制御部６０７は、今回の一連の目標スロットル開度設定処理を終了する。

以上の説明から明らかなように、本変形例における内燃機関制御装置１では、制御部６０７が、差分温度ＴＣＣＤが高温燃焼温度Ｔ２以上である状態が所定時間継続した場合、制限制御処理が開始されるので、内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の電子制御システムＳに異常が生じた場合であっても、内燃機関に不要な影響が生じることをより的確に抑制することができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明は、内燃機関の代表温度及び内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度を検出する検出系やそれを含む内燃機関の制御システムに異常が生じた場合、簡便な構成で、内燃機関に不要な影響が生じることを抑制することができる内燃機関制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の車両の内燃機関に広く適用され得るものと期待される。

１…内燃機関制御装置
１０…アクセル開度センサ
２０…スロットル開度センサ
３０…クランク角センサ
４０…壁部温度センサ
５０…冷却水温センサ
６０…ＥＣＵ
７０…スロットルモータ
８０…点火栓
９０…燃料噴射弁
６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃ、及び６０１ｄ…Ａ／Ｄ変換回路
６０２…波形整形回路
６０３…アクセル開度算出部
６０４…スロットル開度算出部
６０５…壁部温度算出部
６０６…冷却水温算出部
６０７…運転状態制御部
６０７ａ…点火時期算出部
６０７ｂ…目標スロットル開度算出部
６０７ｃ…差分温度算出部
６０７ｄ…リンプ処理部
６０７ｅ…計時部
６０８ａ、６０８ｂ及び６０８ｃ…駆動回路

Claims (2)

1. 内燃機関の燃焼室を画成する壁部の温度と、前記内燃機関の冷却水の温度又は潤滑油の温度である代表温度と、に基づき、前記内燃機関の駆動力を制御する制御部を有する内燃機関制御装置において、
   前記制御部は、
   更に、前記壁部の温度と前記代表温度との差分又は比率に対応する値が、第１の閾値未満の状態から第１の閾値以上かつ第２の閾値未満の状態となった場合、前記内燃機関の点火時期を遅角させる遅角制御処理を開始し、
   前記遅角制御処理の実行中に、前記値が前記第２の閾値以上となった場合、前記内燃機関のスロットル開度を所定開度以下に制限する制限制御処理を開始し、
   前記制限制御処理の実行に際し、遅角制御処理の実行を終了することを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記制御部は、前記値が前記第２の閾値以上の状態が所定時間継続した場合に、前記制限制御処理を開始することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。

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